DE4330792C2 - Verfahren zum Wechseln streifenförmigen Materials und Vorrichtung zu seiner Durchführung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Wechseln streifenförmigen Materials entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Die Erfindung eignet sich insbesondere für die Verwendung in Produktionsmaschinen, die streifenförmiges Material, bei­ spielsweise halbsteifes Papier, verwenden und insbesondere für Zigarettenverpackungsmaschinen, an Hand derer nachfolgend beispielhaft die Beschreibung derselben erfolgt.

Die DE 41 10 342 A1 bezieht sich auf eine automatische Strei­ fenmaterialwechselvorrichtung, wobei der Anfang eines neuen Streifens mit dem ersten abgelaufenen Streifen, der entlang einer Abwickelstraße durch Rollen einer Zugeinheit einer Ver­ packungsmaschine zugeführt wird, verbunden wird. Der erste Streifen wird durch die Rollen einer Zugeinheit zu einer Schneidstation geführt, die sich am Weg befindet, wo der er­ ste Streifen in Abschnitte einer vorherbestimmten Form ent­ lang nicht notwendigerweise gerader Schneidlinien geschnitten wird.

Nach diesem Patent wird der hier vorgegebene Endabschnitt des neuen Streifens auf den ersten Streifen geführt, wobei der neue Streifen durch Reibung durch die Zugeinheit und von dort zur Schneidstation gezogen wird. Wenn ein Schnitt in den sich überlappenden Abschnitt beider Streifen eingebracht wird, entspricht der erste Schnitt im neuen Streifen häufig dessen Endkante. Da die Endkante des neuen Streifens normalerweise gerade und senkrecht zur Längsachse des Streifens ist, und da, wie bereits erwähnt, die Schneidlinie meist nicht gerade und parallel zur Endkante des neuen Streifens verläuft, ist sie häufig so geformt, daß sie die Endkante an unterschiedli­ chen Punkten schneidet, wobei der Schnitt im überlappenden Abschnitt beider Streifen normalerweise zur Bildung relativ kleiner Abschnitte führt, die auf den Boden der Verpackungs­ maschine fallen und häufiges Anhalten der Maschine zu ihrer Entfernung benötigen.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Erset­ zen eines abgelaufenen Streifenmaterials, das in Abschnitte zerschnitten wird, durch einen neuen Streifen, zu schaffen, das die Nachteile des Standes der Technik vermeidet. Ferner soll eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung geschaffen werden.

Die Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Wechseln streifenförmigen Materials, das durch eine Zugeinheit entlang eines vorgegebenen Weges zugeführt wird, gelöst, wobei

• - die Zugeinheit sich entlang des Weges und stromaufwärts ei­ ner Schneidstation in Fortbewegungsrichtung des streifenför­ migen Materials gesehen befindet, in der das streifenförmige Material in Abschnitte entlang einer Schneidlinie in beliebiger Form quer geschnitten wird;
• - das streifenförmige Material einen ersten, abgelaufenen Streifen und einen neuen zweiten Streifen aufweist;
• - die Abschnitte nacheinander entlang des Weges stromabwärts der Schneidstation geführt werden;
• - ein Vorderendabschnitt des zweiten Streifens entlang eines Abschnittes des Weges stromaufwärts der Zugeinheit zugeführt wird;

das ferner folgende Schritte aufweist:

• - Anhalten des Vorderendabschnitts des zweiten Streifens, wenn seine Endkante in einer vorgegebenen Position stromauf­ wärts der Zugeinheit ist;
• - Bestimmen der Zuführphase der Abschnitte entlang des Weges stromabwärts der Schneidstation durch Sensoreinrichtungen
• - Zuführen des Vorderendabschnitts des zweiten Streifens ge­ meinsam mit dem ersten Streifen durch die Zugeinheit entspre­ chend einem durch die Sensoreinrichtung gegebenen Phasensi­ gnal derart, daß die Endkante des zweiten Streifens durch die Schneidstation zur Endkante des ersten Streifens positioniert in Bewegungsrichtung des vorhergehenden Abschnittes geführt wird.

Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteran­ sprüchen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird der Endabschnitt des zweiten Streifens über den ersten ab­ gelaufenen Streifen geführt und entlang des Weges geführt, bis er gegen bewegbare Anschläge stromaufwärts der Zugeinheit und in Kontakt mit dem ersten Streifen angehalten wird, wobei die bewegbaren Anschläge vom Weg entsprechend dem Phasensi­ gnal entfernt werden.

Der zweite Streifen wird bevorzugt gemeinsam mit dem ersten Streifen durch Reibung durch die Zugeinheit geführt, indem der Endabschnitt des zweiten Streifens auf den ersten Strei­ fen gleichzeitig mit der Entfernung der bewegbaren Anschläge gedrückt wird.

Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Vor­ richtung zum Wechseln streifenförmigen Materials, mit:

• - einer Zugeinheit zur Zuführung streifenförmigen Materials entlang eines vorgegebenen Weges;
• - Schneideinrichtungen zum Schneiden streifenförmigen Ma­ terials quer in Abschnitte beliebiger Form entlang einer Schneidkante, wobei die Schneideinrichtung sich am Weg und stromabwärts der Zugeinheit in Fortbewegungsrichtung des streifenförmigen Materials befindet;
• - Einrichtungen zum Nacheinander-Zuführen der Abschnitte ent­ lang des Weges stromabwärts der Schneideinrichtung wobei das streifenförmige Material einen ersten, abgelaufenen Streifen und einen Vorderendabschnitt des zweiten neuen Streifens aufweist;
• - und ersten Fortbewegungseinrichtungen zur Zuführung eines Vorderendabschnitts des zweiten Streifens entlang eines Ab­ schnittes des Weges stromaufwärts der Zugeinheit, mit An­ schlägen zum Anhalten des Vorderendabschnitts des zweiten Streifens so, daß seine Endkante sich in vorgegebener Position stromaufwärts der Zugeinheit befindet;
• - Sensoreinrichtungen zur Bestimmung der Zuführphase der Ab­ schnitte entlang des Weges stromabwärts der Schneideinrich­ tung;
• - zweite Fortbewegungseinrichtungen zur Zufuhr des Vor­ derkantenabschnitts des zweiten Streifens gemeinsam mit dem ersten Streifen durch die Zugeinheit entsprechend einem durch die Sensoreinrichtung ausgegebenen Phasensignal derart, daß die Vorderendkante des zweiten Streifens durch die Schneid­ einrichtung in einer vorgegebenen Position zur Hinterkante des ersten Streifens in Fortbewegungsrichtung des vorange­ henden Abschnitts durch die Schneideinrichtung zugeführt wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung näher erläutert, in der zeigt

Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Teilschnitt, durch eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei Teile aus Gründen der Klarheit weggelassen wurden, und

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie I-I der Fig. 1.

Das Bezugszeichen 1 in der begleitenden Zeichnung bezeichnet eine automatische Wechselvorrichtung für streifenförmiges Ma­ terial 2, das zu einer (nicht gezeigten) Produktionsmaschine geführt wird, die in diesem Beispiel eine Zigarettenverpac­ kungsmaschine ist. Die Vorrichtung umfaßt eine Zugeinheit 3 zur Zuführung von streifenförmigem Material 2 in vorgegebener Richtung 4 entlang eines vorgegebenen Weges 5, der durch die Einheit 3 und eine Schneidstation 6 verläuft. Die Schneidsta­ tion 6 umfaßt eine an sich bekannte Schneidvorrichtung, die sich stromabwärts der Zugvorrichtung 3 in Richtung 4 befindet und die durch bekannte Betätigungseinrichtungen (nicht ge­ zeigt) derart bewegbar ist, daß sie nacheinander mit dem streifenförmigen Material 2 in Eingriff kommt. In diesem Bei­ spiel ist das Material 2 ein Streifen halbsteifen Materials, wie Pappe, der quer durch die Schneidvorrichtung 7 in eine Folge von Abschnitten 9 geschnitten wird, die nacheinander von der Schneidstation 6 durch einen Förderer 1, der sich in Richtung 4 bewegt, abgenommen werden.

In diesem Beispiel bildet jeder Abschnitt 9 dann, wenn er ge­ faltet ist, den Vorderkragen einer harten Zigarettenpackung mit angelenktem Deckel (nicht gezeigt) und ist an seinen ge­ genüberliegenden axialen Enden durch zwei nicht gerade Schneidlinien 11, die durch die Schneidvorrichtung 7 gebildet wurden, begrenzt.

In diesem Beispiel besteht die Zugeinheit 3 aus einem Paar Druckrollen 12 und 13, von denen das erste über dem zweiten angeordnet ist, um Druck auf den ersten Streifen 8 auszuüben; wobei die Schneidstation 6 sich am Weg 5, gegenüber der Zug­ einheit 3 und der Platte 14 befindet, die eine Gleitfläche für den ersten Streifen 8 und eine Stützfläche für den Vor­ derabschnitt 16 eines weiteren, zweiten Streifens 17 bildet, der Teil des Streifenmaterials 2 ist.

Während der normalen Vorwärts-Zuführung des Streifens 8 durch die Zugeinheit 3 wird die Vorderkante 16 des zweiten Strei­ fens über und auf den ersten Streifen 8 durch eine an sich bekannte Antriebsrolle 18 geführt und mit seiner freien Vorderkante 19, normalerweise einer geraden Kante, senkrecht zur Richtung 4, angehalten, wenn sie das Stoppele­ ment bzw. den Zahn 20 berührt. Wie in Fig. 2 gezeigt, ist das Stoppelement 20 im wesentlichen L-förmig und weist einen Arm 21 auf, der sich im wesentlichen senkrecht zur Oberfläche 15 erstreckt und dessen freies Ende dem ersten Streifen 8 und der Fläche 15 zugewandt ist.

Am gegenüberliegenden Ende des Arms 21 ist das Element 20 mit dem Arm 22 eines Schwenkarmes 23 verbunden, der um eine Welle 24 senkrecht zur Richtung 4 schwenkt und parallel zur Fläche 15 angeordnet ist. Dieser ist durch eine Feder 26 vorgespannt, die um die Achse 25 ver­ läuft und zwischen dem Schwenkarm 23 und einem Körper 27, der die Welle 24 trägt, gespannt ist.

Der Schwenkarm 23 umfaßt auch einen zweiten Arm 28, dessen freier Endabschnitt 29 aus einer Gabel 30 besteht, die einen Stift 31 parallel zur Achse 25 abstützt, der wiederum eine Rolle 32 unterstützt, die drehbar auf dem Stift 31 durch Zwischenschaltung von zwei Lagern 33 angebracht ist.

Der Arm 21 des Anschlagelements 20 wird mit einem über dem Element 20 angeordneten Aktuator 34 berührt, der eine Ausstoßstange 35 besitzt, die im wesentlichen senkrecht zur Fläche 15 ist und mit der seitlichen Fläche des Elements 20 zusammenwirkt in der abgesenkten Position gehalten. Nach Empfang eines durch ein Steuersystem 36 abgegebenen Betätigungssignals be­ wegt der Aktuator 34 die Stange 35 aus der normalen ausgefah­ renen Position, in der die Stange 35 mit dem Element 20 zum Halten des Armes 21 in der abgesenkten Position zusammen­ wirkt, in eine zurückgezogenen Position, die dieses ermöglicht, daß der Schwenkarm 23 um eine Achse 25 durch die Feder 26 so ge­ dreht wird, daß das Vorderende des Streifens 17 freigege­ ben wird und gleichzeitig der Umfang der Rolle 32 in Kon­ takt mit der gegenüberliegenden Fläche des Vorderabschnitts 16 des zweiten Streifens 17 gebracht wird, um die Streifen 8 und 17 gegen die Platte 14 zu drücken und durch Reibung miteinander zu verbin­ den.

Das Betätigungssignal wird durch das System 36 in Antwort auf den Empfang eines von einem Sensor 37 abgegebenen Phasensi­ gnals abgegeben, welches den Durchgang einer Schneidlinie 11 durch einen vorgegebenen Punkt auf dem Weg 5 stromabwärts der Schneid­ station 6 anzeigt.

Unter normalen Betriebsbedingungen wird der erste Streifen 8 durch die Zugeinheit 3 entlang des Weges 5 in Richtung 4 und durch die Schneideinheit 6 geführt, wobei streifenförmiges Material 2 durch die Schneidvorrichtung 7 in Abschnitte 9 ge­ schnitten wird, die mittels des Förderers 10 in die Packma­ schine gefördert werden.

Wenn der erste Streifen 8 zu Ende ist, wird der zweite Strei­ fen 17 durch die Antriebsrolle 18 nach vorne bewegt bis der Vorderabschnitt 16 den Arm 21 des Anschlagelementes kontaktiert.

Nach dem Anhalten des Streifens 17 und bevor der erste Strei­ fen 8 vollständig ausgegangen ist, wird die Schneidlinie 11 durch den Sensor 37 detektiert, ein Phasensignal dem Steuer­ system 36 zugeführt und verarbeitet; durch das System 36 wird ein weiteres Signal zur Betätigung des Aktuators 34 abgegeben und nach Empfang des Betätigungssignals trennt der Aktuator 34 die Austoßstange 35 vom Stoppelement 20.

Wenn die Austoßstange 35 zurückgezogen wird, dreht der durch die Feder 26 ausgeübte Druck den Schwenkarm 23 entgegen dem Uhrzeigersinn in Fig. 2, um den Arm 21 des Anschlagelementes 20 vom streifenförmigen Material 2 zurückziehen, und, im we­ sentlichen gleichzeitig, die Rolle 32 auf den zweiten Strei­ fen 17 zu drücken, und so sicherzustellen, daß beide gemein­ sam zur Schneidstation 6 geführt werden.

Die Erfindung ermöglicht die Synchronisation zwischen der Vorderendkante 19 des neuen Streifens 17 und der letzten Schneidlinie 11 des ab­ gelaufenen ersten Streifens 8, indem die Zuführung durch das System 36 entsprechend dem Phasensignal des Sensors 37 geregelt wird.

Schließlich ist die obenbeschriebene Ausführungsform der Vor­ richtung 1 einfach in ihrem Aufbau, wodurch die Erfindung ökonomisch durchführbar ist.

Claims (7)

1. Verfahren zum Wechseln streifenförmigen Materials (2), das durch eine Zugeinheit (3) entlang eines vorgegebenen Weges (5) zugeführt wird, wobei

• - die Zugeinheit (3) sich entlang des Weges (5) und stromaufwärts einer Schneidstation (6) in Fortbewegungs­ richtung (4) des streifenförmigen Materials (2) gesehen befindet, in der das streifenförmige Material (2) in Abschnitte (9) entlang einer Schneidlinie (11) in beliebiger Form quer geschnitten wird;
• - das streifenförmige Material (2) einen ersten, abgelaufenen Streifen (8) und einen neuen zweiten Streifen (17) aufweist;
• - die Abschnitte (9) nacheinander entlang des Weges (5) stromabwärts der Schneidstation (6) geführt werden;
• - ein Vorderendabschnitt (16) des zweiten Streifens (17) entlang eines Abschnittes des Weges (5) stromaufwärts der Zugeinheit (3) zugeführt wird;

dadurch gekennzeichnet, daß es ferner folgende Schritte auf­ weist:

• - Anhalten des Vorderendabschnitts (16) des zweiten Streifens (17), wenn seine Endkante in einer vorgegebenen Position stromaufwärts der Zugeinheit (3) ist;
• - Bestimmen der Zuführphase der Abschnitte (9) entlang des Weges (5) stromabwärts der Schneidstation (6) durch Sensor­ einrichtungen (37);
• - Zuführen des Vorderendabschnitts (16)) des zweiten Streifens (17) gemeinsam mit dem ersten Streifen 8 durch die Zugeinheit (3) entsprechend einem durch die Sensoreinrichtung (37) gegebenen Phasensignal derart, daß die Endkante (19) des zweiten Streifens durch die Schneidstation (6) zur Endkante des ersten Streifens positioniert in Bewegungsrichtung (4) des vorhergehenden Ab­ schnittes (9) geführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorderendabschnitt (16) des zweiten Streifens (17) über den ersten, abgelaufenen Streifen (8) und entlang des Weges (5) geführt wird, bis er gegen bewegbare Anschläge (20) stromaufwärts der Zugeinheit (3) und in Berührung mit dem ersten Streifen (8) angehalten wird, wobei die bewegbaren Anschläge (20) entsprechend dem Phasensignal vom Weg (5) entfernt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorderendabschnitt (16) des zweiten Streifens (17) durch Reibung gemeinsam mit dem ersten Streifen (8) durch die Zugeinheit (3) geführt wird, indem der Vorderendabschnitt (16) des zweiten Streifens (17) auf den ersten Streifen (8) gleichzeitig mit der Entfernung der bewegbaren Anschläge (20) gedrückt wird.

4. Vorrichtung zum Wechseln streifenförmigen Materials (2), mit:

• - einer Zugeinheit (3) zur Zuführung streifenförmigen Materials (2) entlang eines vorgegebenen Weges (5);
• - Schneideinrichtungen (7) zum Schneiden streifenförmigen Materials (2) quer in Abschnitte (9) beliebiger Form entlang einer Schneidkante (11), wobei die Schneideinrichtung (7) sich am Weg (5) und stromabwärts der Zugeinheit (3) in Fortbewegungsrichtung (4) des streifenförmigen Materials (2) befindet;
• - Einrichtungen (10) zum Nacheinander-Zuführen der Ab­ schnitte (9) entlang des Weges (5) stromabwärts der Schneid­ einrichtung 7; wobei das streifenförmige Material (2) einen ersten, abgelaufenen Streifen (8) und einen Vorderendabschnitt (16)) des zweiten neuen Streifens (17) aufweist;
• - und ersten Fortbewegungseinrichtungen (18) zur Zuführung eines Vorderendabschnitts (16) des zweiten Streifens (17) entlang eines Abschnittes des Weges (5) stromaufwärts der Zugeinheit (3), gekennzeichnet durch:
• - Anschläge zum Anhalten des Vorderendabschnitts (16) des zweiten Streifens so, daß seine Endkante (19) sich in vorgegebener Position stromaufwärts der Zugeinheit (3) befindet;
• - Sensoreinrichtungen (37) zur Bestimmung der Zuführphase der Abschnitte (9) entlang des Weges (5) stromabwärts der Schneideinrichtung (7);
• - zweite Fortbewegungseinrichtungen (32) zur Zufuhr des Vor­ derkantenabschnitts (16) des zweiten Streifens (17) gemeinsam mit dem ersten Streifen (8) durch die Zugeinheit (3) entsprechend einem durch die Sensoreinrichtung (37) ausgegebenen Phasensignal derart, daß die Vorderendkante (19) des zweiten Streifens durch die Schneideinrichtung (7) in einer vorgegebenen Position zur Hinterkante des ersten Streifens in Fortbewegungsrichtung (4) des vorangehenden Ab­ schnitts (9) durch die Schneideinrichtung zugeführt wird.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschläge ein Stoppelement (20) mit einem Arm (21) aufweisen, der im wesentlichen senkrecht zur Oberfläche (15) einer Platte (14), über die das streifenförmige Material (2) gleitet, verläuft und unterhalb des Weges (5) und stromaufwärts der Zugeinheit (3) angeordnet ist; wobei der Arm (21) im wesentlichen parallel zur Vorderkante (19) des Vorderendabschnitts (16) des zweiten Streifens (17) ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Stoppelement (20) fest an einem ersten Arm (22) eines Schwenkarms (23), der auf einer Welle (24) schwenkbar angeordnet ist, befestigt ist; wobei der Schwenkarm (23) auch einen zweiten Arm (28) aufweist, der eine Rolle (32), die mittels Freilauf auf einem fest am zweiten Arm (28) befestigten Stift angebracht ist, trägt.