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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum automatischen
Spleissen von Bahnen von abgewickelten Rollen.
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Auf
dem Gebiet der automatischen Herstellungsmaschinen, zum Beispiel
Verpackungsmaschinen, in welchen Bahnmaterial aus Papier oder Metall verwendet
wird, das auf Rollen gewickelt ist, muss die ablaufende Rolle durch
eine neue Rolle ersetzt werden, ohne dabei eine Unterbrechung der
Kontinuität
des Zuführens
von Bahnmaterial zu bewirken, was bei solchen Maschinen nicht akzeptabel
wäre, da
es den korrekten Betrieb gefährden
könnte.
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Der
Stand der Technik umfasst Maschinen, enthaltend eine Serie von Vorrichtungen,
die aufeinanderfolgend angeordnet und dazu bestimmt sind, die Vorgänge des
Auswechselns der Rollen auszuführen,
das Führungsende
der von der neuen Rolle abgewickelten Bahn vorzubereiten und schliesslich das
vorbereitete Ende mit dem hinteren Ende der Bahn der abgelaufenen
Rolle zu verbinden. Aus Gründen
der Konstruktion ist es notwendig, dass solche Vorrichtungen normalerweise
aufeinanderfolgend angeordnet sind und somit erheblichen Platz beanspruchen,
und zwar mit dem Ergebnis, dass die von der Bahn gefolgte Strecke
lang und umständlich ist.
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Es
ist ebenfalls aus dem Dokument DE 35 23 139 eine Vorrichtung zur
automatischen Übernahme und
Weiterleitung des Anfangsstückes
einer um eine Rolle gewickelten Papierbahn an eine Verbindungsstation
bekannt. Die äusserste
Lage der Papierbahn einer neuen Rolle wird unter Verwendung einer Saugvorrichtung
angehoben und mit Hilfe einer kreissägenförmigen Vorrichtung gelöst. Die
gelöste
Papierbahn wird dann durch die Saugvorrichtung zu einem Endlosband
gebracht und durch dieses an die Verbindungsvorrichtung getragen,
in welcher sie mit dem auslaufenden Ende einer ablaufenden Rolle verbunden
wird. Dann erfolgt das Auswechseln der neuen und der alten Rollen,
wobei die Hülse
der alten Rolle entfernt und durch eine neue Rolle ersetzt wird.
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Zweck
der vorliegenden Erfindung ist, eine Vorrichtung zum automatischen
Verbinden von zwei Bahnen vorzusehen, die leistungsfähig, wirtschaftlich und
von kompakten Abmessungen ist.
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Der
gewünschte
Zweck ist erreicht nach einem oder mehreren der beiliegenden Ansprüche.
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Die
Erfindung wird nun durch ein Beispiel im Detail beschrieben, und
zwar mit Hilfe der beiliegenden Zeichnungen, von denen
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1 einen Abschnitt einer
Verpackungsmaschine zeigt, gesehen schematisch in einer seitlichen
Erhebung und mit bestimmten Teilen der Klarheit halber entfernt, ausgestattet
mit einer Vorrichtung nach der Erfindung zum automatischen Verbinden
von Bahnen, die von jeweiligen Rollen abgewickelt sind, in einer
ersten Ausführung;
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2 zeigt ein Detail der in 1 dargestellten Vorrichtung,
gesehen in der Perspektive von oben;
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3 bis 7 zeigen die Vorrichtung aus 1, gesehen schematisch
in einer seitlichen Erhebung und in einer Folge von Betriebsphasen;
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8 ist ein vergrössertes
Detail aus 7;
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9 zeigt dasselbe Detail
wie in 2, das schematisch
in einer seitlichen Erhebung und in einer alternativen Ausführung dargestellt
ist;
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10 bis 12 sind schematische seitliche Erhebungen,
die ein Detail der Vorrichtung aus 1 in
einer alternativen Ausführung
zeigen, dargestellt in einer Folge von Betriebsphasen.
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Unter
Bezugnahme auf die 1 und
die Abbildungen von 3 bis 7 der Zeichnungen ist mit 1a in
seiner Gesamtheit ein Abschnitt einer Verpackungsmaschine bezeichnet,
durch welchen die von den jeweiligen Rollen abgewickelten Bahnen
automatisch miteinander verbunden werden.
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Die
Vorrichtung 1 enthält
einen Arm 2, der drehbar an einem mittleren Zapfen 3 mit
horizontal angeordneter Achse 4 montiert ist, und von welchem die
beiden entgegengesetzten Enden 2a und 2b jeweils
erste und zweite Rollen 5 und 6 eines Bahnmaterials 7 und 8 tragen,
montiert auf entsprechenden Zapfen 9 und 10, die
mit ihren Achsen 9a und 10a parallel zu der Achse 4 des
mittleren Zapfens 3 verlaufen.
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Der
Arm 2 ist durch die Wirkung von herkömmlichen Antriebsmitteln, bezeichnet
mit 11, um die mittlere Achse 4 drehbar, während die
Rollen 5 und 6 um ihre jeweiligen Achsen 9a und 10a durch
jeweilige und mit 12 und 13 bezeichnete Antriebsmittel in
Umdrehung versetzt werden, die ebenfalls herkömmlich in der Ausführung, in
den Arm 2 eingebaut und mechanisch an die entsprechen den
Zapfen 9 und 10 angeschlossen sind.
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Der
Betrieb der Antriebsmittel 11, 12 und 13 ist
mit einer zentralen Steuereinheit 14 verblockt, und unter
Bezugnahme auf die 1 und 9, und insbesondere die Abbildungen
von 3 bis 7, sind die mit 12 bezeichneten
Antriebsmittel auf solche Weise gesteuert, dass die erste Rolle 5 sich
entweder in Uhrzeigerrichtung S1 (1)
oder in der entgegengesetzten Richtung S2 (4) drehen kann.
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Wie
in der 1 und in den
Abbildungen von 3 bis 6 gezeigt ist, und bezugnehmend
auf die durch den Arm 2 belegte Position, ist die erste
Rolle 5 in der unteren Position angeordnet, und wie in 1 genauer gezeigt ist, in
einer Standby-Position, während
die zweite Rolle 6 in der oberen Position oder Betriebsposition
angeordnet ist. Die Bahn 7 der ersten Rolle 5 wird
daher in der nachstehenden Beschreibung als die neue Bahn bezeichnet
und die sich von der zweiten Rolle 6 abwickelnde Bahn 8 als die
ablaufende Bahn.
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Die
neue Bahn 7 der ersten Rolle 5 zeigt sich mit
einem Ende 15 durch ein Halteelement 16 an der äusseren
Umdrehungsfläche 17 der
Rolle 5 selbst gesichert, und zwar auf solche Weise, dass
die Windungen der Bahn 7 sich nicht lockern oder lösen, wenn
die Rolle 5 gehandhabt oder transportiert wird.
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Ein
dicht an der ersten Rolle 5 positioniertes Messelement 18 enthält zwei
Rädchen 19,
die aus einem Material mit einem hohen Reibungskoeffizienten hergestellt
und um einen Zapfen 20 drehbar montiert sind, der von einem
Ende eines Armes 21 getragen ist, letzterer angelenkt mit
dem anderen Ende an einen Zapfen 22, dessen Achse 23 quer
zu der Achse 4 des mittleren Zapfens 3 verläuft. Der
Arm 21 wird durch einen Trieb 24 um die Achse 23 gedreht,
und zwar zwischen einer ersten Betriebsposition, die in 1 durch Strichlinien und
in den Abbildungen von 3 bis 6 mit durchgehenden Linien
dargestellt ist, in welcher sich die Rädchen 19 im Kontakt
mit der Umdrehungsfläche 17 der
ersten Rolle 5 befinden, und einer zweiten, nicht aktiven
Position, dargestellt in den 1 und 7 mit durchgehenden Linien,
in welcher die beiden Rädchen 19 von
der ersten Rolle 5 abstehend sind.
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Das
Messelement 18 ist ebenfalls mit der zentralen Steuereinheit 14 verblockt
und enthält
eine elektrische, elektromagnetische oder elektronische Komponente
herkömmlichen
Typs (nicht gezeigt), die in Verbindung mit den Rädchen 19 auf
solche Weise arbeitet, dass die von den Rädchen 19 ausgeführten Umdrehungen
gezählt
werden, wenn sie durch den Arm 21 mit der Umdrehungsfläche 17 der
Rolle 5 in Kontakt gebracht sind und dabei durch die Rolle 5 selbst
in Gegenrichtung in Umdrehung versetzt werden, wie noch kurz erklärt wird.
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Insbesondere
unter Bezugnahme auf eine Umdrehung in Uhrzeigerrichtung der ersten
Rolle 5, wie sie in den 3, 5, 6 und 7 durch
den mit S1 bezeichneten Pfeil gezeigt ist, und welche mit der Richtung übereinstimmt,
in der die neue Bahn 7 abgewickelt wird, enthält die Vorrichtung
eine unterhalb des Kontaktpunktes zwischen den Rädchen 19 und der Rolle 5 angeordnete
Station 25, an welcher die Rolle 5 geöffnet und
das Führungsende 15 der
Bahn 7 aufgenommen wird.
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Wie
insbesondere in 2 gezeigt
ist, enthält
die Öffnungsstation 25 ein
flexibles Metallmesser 26, von welchem ein gebogener und
der ersten Rolle 5 zugewandter Endabschnitt 26a sich
im wesentlichen parallel zu der Umdre-hungsfläche 17 der Rolle 5 erstreckt
und mit einer Schneidkante 27 versehen ist, deren V-förmiges Profil
in entgegengesetzter Richtung zu der Abwickelrichtung S1 der Rolle 5 ausgerichtet
ist.
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Das
flexible Messer 26 ist von einem Rahmen 28 getragen,
der scharnierartig an einem Zapfen 29 mit einer parallel
zu der Achse 4 des mittleren Zapfens 3 ausgerichteten
Achse 30 montiert ist, und der somit um die Achse 30 gedreht
werden kann, angetrieben durch einen linearen Trieb 31,
dessen Stange 32 mit Hilfe einer entsprechenden Kurbel 33 an
den Zapfen 29 angeschlossen ist, so dass der Endabschnitt 26a des
Messers 26 bewegt werden kann zwischen einer ersten, von
der Rolle 5 getrennten und von der Umdrehungsfläche 17 abstehenden
Position, wie in 1 mit
durchgehenden Linien gezeigt ist, und einer zweiten Betriebsposition
des tangentialen Kontaktes mit derselben Fläche 17, wie in 1 und in den Abbildungen
von 3 bis 7 mit Strichlinien gezeigt ist, in welcher
die dem Führungsende 15 der
Bahn 7 zugewandte Schneidkante 27 in der Lage
ist, das Haltelement 16 durchzuschneiden und somit durch Öffnen der
Rolle 5 das Führungsende 15 freizulegen.
Das von der Schneidkante 27 entfernte Ende des Messers 26 liegt
an einem Tisch 34, über welchen
die neue Bahn 7 vorläuft,
und der eine ebene Oberfläche 35 aufweist,
die von der Bahn und zwei seitlichen Führungen 36 belegt
ist, eine auf jeder Seite der Bahn 7, und der an einem
Ende 34a an einen Zapfen 37 angelenkt ist, dessen
Achse 38 parallel zu der Achse 30 des Messerzapfens 29 verläuft.
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Wie
in 1 erkennbar ist,
kann der Tisch 34 eine durch einen Trieb 39 erzeugte
Bewegung ausführen
zwischen einer angewinkelten Position, gezeigt mit durchgehenden
Linien und, wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, von links nach
rechts abfallend, in welcher die von der ersten Rolle 5 ablaufende Bahn 7 einer
Station 40 zugeführt
wird, in der das Führungsende 15 geschnitten
und vorbereitet wird, und einer im wesentlichen horizontalen zweiten
Position, gezeigt durch Strichlinien, in welcher die Bahn 7 einer
Station 41 zugeführt
wird, in der dasselbe Führungsende 15 mit
einem Endabschnitt 42 der von der zweiten Rolle 6 abgewickelten
auslaufenden Bahn 8 verbunden wird.
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Insbesondere
enthält
der Trieb 39 eine Kurbel 43, die mit Hilfe einer
Stange 44 mechanisch an den Tisch 34 angeschlossen
ist.
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Der
Tisch 34 weist eine Anzahl von Blasdüsen 45 (s. 2) auf, die über seine
Oberfläche 35 verteilt
und mit Hilfe eines Leitungssystems 47 an eine Quelle 46 von
unter Druck stehendem Gas angeschlossen sind, um zusammen mit derselben Quelle
eine erste pneumatische Vorrichtung 48 zu bilden, die ein
Luftkissen auf dem Tisch 34 erzeugt, um die Bahn 7 zu
tragen und weiterzuleiten.
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Der
Tisch 34, das Flexible Messer 26 und die erste
pneumatische Vorrichtung 48 bilden zusammen erste Mittel
90 zum Führen
der Bahn 7.
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Beim
Betrachten der 3 und 4 kann gesehen werden, dass,
wenn der Tisch 34 seine angewinkelte Position einnimmt,
das dem zuvor erwähnten
Ende 34a gegenüberliegende
Ende 34b dicht an der Schneid- und Vorbereitungsstation 40 angeordnet
und dieser zugewandt ist, welche eine messerartige Schneidvorrichtung 49 von
herkömmlicher
Ausführung
enthält,
schematisch gezeigt in 1 und
in den Abbildungen von 3 bis 7.
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Beim
Betrachten der 5, 6 und 7, in welchen der Tisch 34 dagegen,
wie gesehen wird, die im wesentlichen horizontale Position einnimmt,
befindet sich das betreffende Ende 34b dicht an einem und diesem
zugewandten ersten Eintrittsende 50a eines Förderers 50 mit
seitlichen Führungsmitteln 51,
entlang welchem die Bahn 7 in Richtung eines zweiten Austrittsendes 50b vorläuft, das
dicht an der Verbindungsstation 41 angeordnet ist.
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Der
Förderer 50 ist
auf solche Weise ausgelegt, dass er eine gebogene Spur P beschreibt,
im wesentlichen in Form eines umgekehrten C, aus welcher die Bahn 7 austritt
und einem mit T'' bezeichneten Verlauf
folgt, wobei sie im Verhältnis
zu dem Verlauf T',
dem sie während
ihrer Bewegung entlang dem Tisch 34 bis zum Erreichen des
Eintrittsendes 50a des Förderers 50 gefolgt
ist, um etwa 180° abgeleitet
wird.
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Das
Bett des Förderers 50 weist
eine Anzahl von Blasdüsen 52 auf,
welche alle mit Hilfe des Leitungssystems 47 an die vorgenannte
Quelle 46 von unter Druck stehendem Gas angeschlossen sind
und zusammen mit der Quelle eine zweite pneumatische Vorrichtung 53 bilden,
durch welche auf dem Förderer 50 ein
Luftkissen erzeugt wird (auf die gleiche Weise wie auf dem Tisch 34),
um die vorlaufende Bahn 7 zu tragen. Die pneumatische Vorrichtung 53 enthält ebenfalls
zwei Blasstutzen 53a, die an den seitlichen Führungsmitteln 51 dicht
an dem Eintrittsende 50a monriert sind.
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Wie
aus den 5, 6 und 7 ersichtlich ist, sind die beiden Blasstutzen 53a so
ausgerichtet, dass sie an dem Austrittsende 50b eine forcierte
Wirkung auf die Fläche
der Bahn 7 erzeugen, die auf der anderen Seite von der
dem Förderer 50 zugewandten
Seite liegt, und zwar in einer Weise, die nachstehend noch beschrieben
wird.
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Der
C-förmige
Förderer 50 und
die zweite pneumatische Vorrichtung 53 bilden zusammen zweite
Mittel 91, durch welche die Bahn 7 geführt wird.
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Das
Vorhandensein der Bahn 7 am Austrittsende 50b des
Förderers 50 wird
erfasst durch eine Fotozelle 54, die an die zentrale Steuereinheit 14 angeschlossen
ist.
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Unter
Bezugnahme insbesondere auf die 5, 6 und 7 enthält die Verbindungsstation 41 eine
Vorrichtung 55 zum Zuführen
von Klebeetiketten 56, die auf einem Trägerband 57 angebracht
sind, sowie eine erste Ansaugtrommel 58, durch welche das Führungsende 15 der
neuen Bahn 7 aufgenommen und zusammen mit einem Klebeetikett 56 vorgezogen
wird, und eine zweite Trommel 59, die mit der ersten Trommel 58 auf
solche Weise zusammenwirkt, dass sie das Klebeetikett 56 mit
dem Endabschnitt 42 der auslaufenden Bahn 8 verbindet.
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Das
Trägerband 57 wird
von einer Rolle 61 abgewickelt und um ein gebogenes Element 60 geleitet,
welches Teil der Zuführvorrichtung 55 der
Etiketten ist.
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Das
gebogene Element 60 weist ein Ausgangsende 60a auf,
gerichtet auf einen Finger 62, dessen Aufgabe es ist, eine scharfe
Ableitung der von dem Trägerband 57 gefolgten
Spur hervorzurufen und somit zu bewirken, dass sich ein Klebeetikett 56 von
dem Trägerband 57 löst. Das
Trägerband 57, von
welchem die Etiketten entnommen worden sind, wird um eine Führungsrolle 63 nach
unterhalb des Fingers 62 geleitet und danach wieder auf
eine Aufnahmerolle 64 aufgewickelt.
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Wie
deutlicher in 8 gezeigt
ist, weist ein einzelnes Etikett 56 eine erste Klebefläche 65 auf,
die sich anfangs im Kontakt mit dem Trägerband 57 befindet,
und eine zweite nicht klebende Fläche 66 auf der entgegengesetzten
Seite von der ersten Fläche 65.
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Der
Finger 62 ist so positioniert, dass er in der Lücke zwischen
dem Austrittsende 50b der Förderers 50 und der
ersten Trommel 58 angeordnet ist.
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Nochmals
bezugnehmend insbesondere auf die 5, 6 und 7, ist die erste Trommel 58 um
eine Achse 67 drehbar, die parallel zu den Abwickelachsen 9a und 10a der
jeweiligen Rollen 5 und 6 angeordnet ist, und
sie wird durch einen an die zentrale Steuereinheit 14 angeschlossenen
Motor 68 angetrieben.
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Die
erste Trommel 58 weist zwei Sektoren 58a und 58b auf,
jeweils mit einem grösseren
und einem kleineren Radius. Der Sektor 58a mit dem grösseren Radius
ist mit einer Anzahl von Saugbohrungen 69 versehen, die
an eine Unterdruckquelle (nicht gezeigt, da von üblicher Ausbildung) angeschlossen sind,
deren Aufgabe es ist, ein durch die Wirkung des Fingers 62 von
dem Trägerband 57 gelöstes Etikett 56 zu
halten, wenn sich die Trommel dreht.
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Die
zweite Trommel 59 dreht sich synchron mit der ersten Trommel 58 um
eine Achse 70, die parallel zu der Drehachse 67 der
ersten Trommel 58 angeordnet ist.
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Wie
die erste Trommel 58 weist auch die zweite Trommel 59 zwei
Sektoren 59a und 59b auf, jeweils mit einem grösseren und
einem kleineren Radius.
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Die
Verbindungsstation 41 enthält ebenfalls zwei Halbtrommeln 71 und 72, über welche
die Bahn bei ihrem Durchlauf zu der Verarbeitungsmaschine geführt wird,
sowie einen Me-chanismus 73, durch welchen der Endabschnitt 42 der
auslaufenden Bahn 8 geschnitten wird.
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Die
Halbtrommeln 71 und 72 sind jeweils stromaufwärts und
stromabwärts
der zweiten Trommel 59 im Verhältnis zu der Vorlaufrichtung
der Bahn angeordnet, in 3 durch
den Pfeil A bezeichnet, und weisen jeweilige Umdrehungsflächen 71a und 72a auf,
deren geradlinige Erzeugende sich parallel zu den Abwickelachsen 9a und 10a der
Rollen 5 und 6 erstrecken.
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Der
Schneidmechanismus 73 ist eingesetzt zwischen der ersten
Halbtrommel 71, die von der auslaufenden Bahn 8 belegt
ist, und der zweiten Trommel 59, und enthält eine
messerartige Schneidvorrichtung 74 von bekannter Ausführung, die
nur schematisch angedeutet ist.
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Im
Betrieb, wenn die von der zweiten Rolle 6 abgewickelte
auslaufende Bahn 8 kontinuierlich die Verpackungsmaschine speist,
wird die erste Rolle 5 auf den entsprechenden Zapfen 9 geladen,
und zwar mit Hilfe herkömmlicher
Mittel, die keiner Beschreibung oder Darstellung bedürfen.
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Bezugnehmend
auf die 1, werden die Rädchen 19 des
Messelementes 18, die anfangs die vorgenannte nicht aktive
Position belegen, so dass der Vorgang des Ladens der neuen Rolle
erfolgen kann, durch das Schwingen des Armes 21 auf dem Zapfen 23 wieder
an die erste Rolle 5 herangeführt und dann mit der Umdrehungsfläche 17 der
Rolle in Kontakt gebracht, wie deutlich in den 3, 4, 5 und 6 gezeigt ist.
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Es
ist wichtig zu bemerken, dass, um jede mögliche Behinderung zwischen
den Rädchen 19 und
dem flexiblen Messer 26 zu vermeiden, wenn dieses sich
in der Position zum Trennen von der Rolle 5 befindet, der
Rahmen 28 zuerst bei der noch unbeweglichen Rolle auf solche
Weise gedreht wird, dass das Messer 26 an der Umdrehungsfläche 17 anliegt, woraufhin
der Arm 21 in die Position des Kontaktes der Rädchen 19 mit
der Rolle 5 geschwungen und der Rahmen 28 dann
wieder zurück
gedreht wird, um das Messer 26 auf Abstand von der Rolle 5 zu
bringen.
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Wie
in 1 gezeigt ist, wird
die Rolle, sobald die Rädchen 19 in
Kontakt mit der Rolle 5 gelangen, zunächst mit einer vorgegebenen
und gleichbleibenden Winkelgeschwindigkeit in Gegenuhrzeigerrichtung
S2 gedreht, das heisst umgekehrt zu der Richtung S1, in welcher
sich die Bahn 7 abwickelt. Die zentrale Steuereinheit 14 erfasst
die Zahl der Umdrehungen, die von den Rädchen 19 während einer
bestimmten Umdrehungszahl der Rolle 5 ausgeführt worden
sind, und bestimmt, da die Winkelgeschwindigkeit der Rolle 5 und
der Durchmesser der Rädchen 19 bekannt
sind, den Durchmesser und den maximalen Umfang der Rolle 5.
Dann wird die Umdrehung der Rolle 5 in Gegenuhrzeigerrichtung
angehalten.
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Wie
aus 3 erkennbar ist,
wird danach der das Messer 26 tragende Rahmen 28 durch
den entsprechenden Trieb 31 auf solche Weise gedreht, dass
sich der Endabschnitt 26a in die Arbeitsposition des tangentialen
Kontaktes mit der Oberfläche 17 der Rolle 5 begibt
und die V-förmige
Schneidkante 27 in tangentialen Eingriff mit der äussersten
Windung der Rolle 5 bringt. Die Flexibilität des Messers 26 ist
solche, dass die Schneidkante 27 stabil im Kontakt mit der äussersten
Windung bleibt, auch wenn Unregelmässigkeiten in der zylindrischen
Geometrie oder Veränderungen
im Durchmesser der Rolle 5 vorhanden sind. Die Rolle 5 wird
nun in Uhrzeigerrichtung in Umdrehung versetzt, das heisst in Richtung
S1, was das Abwickeln der Bahn 7 bewirkt, und die Schneidkante 27 zerschneidet
das Halteelement 16.
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Das
Führungsende 15 der
Bahn 7 löst
sich von der Rolle 5 und fällt durch Schwerkraft entlang dem
Messer 26 in Richtung des Tisches 34, der im Augenblick
die angewinkelte Position einnimmt.
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Während der
auf das Lösen
des Halteelementes 16 folgenden Phasen werden die Rädchen 19 des
Messelementes 18 im Kontakt mit der Rolle 5 gehalten,
um zu sichern, dass sich die Bahn 7 nicht auf unregelmässige Weise
abwickelt.
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Sobald
das Führungsende 15 der
Bahn 7 den Tisch 34 erreicht, wird die Bahn 7 seitlich
durch die Führungen 36 gelei-tet
und durch die Düsen 45 vorgezogen,
von denen jede einen Luftstrahl 75 aussendet, wie in 2 gezeigt ist, ausgerichtet
in einem entsprechenden Winkel im Verhältnis zu der ebenen Oberfläche 35 des
Tisches 34, die von der Bahn 7 belegt ist.
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Die
Komponente eines jeden Luftstrahls 75 parallel zu der ebenen
Oberfläche 35 dient
dazu, die Bahn 7 entlang dem Tisch 34 vorzuziehen,
während die
lotrecht zu der Oberfläche 35 gerichtete
Komponente des Luftstrahls 75 dazu dient, das vorgenannte Luftkissen
zu bilden, auf welchem die Bahn 7 getragen wird.
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Nochmals
beim Betrachten der 3,
läuft das
Führungsende 15 der
Bahn 7 entlang der ebenen Oberfläche 35 des Tisches 34 vor
und erreicht die Station 40 zur Vorbereitung, wo die Schneidvorrichtung 49 eine
Reihe von Schnitten an dem Ende der Bahn 7 ausführt. Diese
Schnitte dienen dazu, eine Länge
der Bahn 7 zu entfernen, die grösser ist als wenigstens eine
Umfangslänge
der Rolle 5, um das Führungsende 15 und
jeden Teil der ersten Windung der Bahn 7 auszustossen,
unter welcher noch eine Spur des vorher durch die V-förmige Schneidkante 27 durchgeschnittenen
Halteelementes 16 vorhanden sein kann.
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Die
Bewegung der Bahn 7 während
der oben beschriebenen Phase wird durch die zentrale Steuereinheit 14 gesteuert,
welche die Rolle 5 um eine solche Länge dreht, dass eine bestimmte
Menge der Bahn 7 abgewickelt wird, die in der Länge einem Mehrfachen
des Umfangs der Rolle entspricht, vorher erfasst durch das Messelement 18.
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Während dieser
Phase wird die Rolle 5 in Abwickelrichtung S1 um wenigstens
zwei volle Umdrehungen um die entsprechende Achse 9a gedreht,
genauer gesagt um anderthalb Umdrehungen, wodurch es der Schneidkante 27 erlaubt
wird, das Halteelement 16 zu zerschneiden, so dass das
Führungsende 15 gelöst und der
Vorbereitungsstation 40 zugeführt werden kann, dann eine
weitere volle Umdrehung, um die Vorbereitung zu vervollständigen;
auf diese Weise wird das Takten der Vorbereitungsphase unabhängig von
der Position des Halteelementes 16 gemacht, welches das
Führungsende 15 der
Bahn 7 befestigt.
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Sobald
die Bahn 7 vorbereitet ist, wird die Rolle 5 in
Richtung S2 entgegen der Abwickelrichtung S1 gedreht, um das abgeschnittene
Ende der Bahn 7 in eine Zwischenposition auf der ebenen Oberfläche 35 des
Tisches 34 zurückzuziehen,
wie in der 4 gezeigt
ist. Eine in den Tisch 34 eingebettete und an die zentrale
Steuereinheit 14 angeschlossene Fotozelle 76 erfasst
das Fehlen der sich wieder aufwickelnden Bahn 7 und hält die Umdrehung
der Rolle 5 an.
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Wenn
der gesamte Vorbereitungszyklus vervollständigt ist, weist die Bahn 7 ein
neues Führungsende 15 auf,
das frei von Fehlern und Spuren des Halteelementes 16 ist.
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An
diesem Punkt wird der Tisch 34 durch den entsprechenden
Trieb 39 in Gegenuhrzeigerrichtung um seine Achse 38 in
Umdrehung versetzt und nimmt die vorgenannte, im wesentlichen horizontale
Position ein, gezeigt in 5,
in welcher das freie Ende 34b zu dem Eintrittsende 50a des
Förderers 50 ausgerichtet
ist.
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Die
Rolle 5 wird erneut in Abwickelrichtung S1 in Umdrehung
versetzt und das Führungsende 15 der
Bahn 7 beginnt, sich entlang dem Förderer 50 zu bewegen;
der Förderer 50 enthält, wie
bereits erwähnt,
eine pneumatische Vorrichtung 53, durch welche die Bahn 7 getragen
und im wesentlichen auf die gleiche Weise vorgezogen wird wie beim
Vorlaufen entlang dem Tisch 34.
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Das
Führungsende 15 der
Bahn 7 erreicht somit das Eintrittsende 50a der
Förderers 50,
indem es dem ersten Verlauf T' folgt,
und läuft
dann entlang der gebogenen Spur P vor, geleitet durch die seitlichen
Führungen 51 des
Förderers 50 und
durch die pneumatische Vorrichtung 53 in dem Bett des Förderers 50.
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Insbesondere
erzeugt jeder der Blasstutzen 53a, der ausserhalb der von
der Bahn 7 gefolgten Spur P liegt, einen jeweiligen angewinkelten
Luftstrahl 77, der auf den Abschnitt der Bahn 7 gerichtet ist,
welcher sich am Austrittsende 50b des Förderers 50 befindet,
wobei gesichert wird, dass die Bahn 7 nicht von der Spur
P abweicht und sich nicht von dem Bett des Förderers 50 löst, und
wobei auch gewährleistet
wird, dass der Verlauf T'', dem die austretende Bahn 7 folgt,
nicht um einen Winkel von mehr als 180° von dem Eintrittsverlauf T' abweicht.
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Bezugnehmend
nun auf die 6, wird
das von der Trägerbahn 57 durch
den Finger 62 abgelöste
Klebeetikett 56 an einem Punkt dicht an dem Austrittsende 50b des
Förderers 50 an
dem Führungsende 15 der
Bahn 7 angebracht.
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Insbesondere
erfasst die an dem Austrittsende 50b des Förderers 50 installierte
Fotozelle 54 das Vorhandensein des Führungsendes 15 der
Bahn 7 und gibt ein Signal an die zentrale Steuereinheit 14, welche
dann die erste Trommel 58 in Umdrehung versetzt, und zwar
mit einer Umlaufgeschwindigkeit, die sich der linearen Geschwindigkeit
des Führungsendes 15 anpasst.
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Das
sich von dem Trägerband 57 lösende Etikett 56 wird
durch den Ansaugsektor 58a der ersten Trommel 58 von
der nicht klebenden Fläche
her aufgenommen und entlang einer Strecke im wesentlichen tangential
zu dem Verlauf T'' der aus dem Förderer 50 austretenden
Bahn 7 weitergeleitet.
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Gleichzeitig,
stets die 6 betrachtend, trifft
die vorlaufende Bahn 7 auf einen hinteren Abschnitt 78 der
von dem Etikett 56 aufgewiesenen Klebefläche 65 und
lässt einen
vorderen Abschnitt 79 derselben Fläche 65 frei; wobei
die beiden Abschnitte 78 und 79 im Verhältnis zu
der von der Bahn 7 verfolgten Richtung als hintere und
vordere Abschnitte bezeichnet sind.
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Das
angezogene Etikett 56 dreht sich somit weiter auf der Trommel 58 und
zusammen mit diesem das Führungsende 15 der
Bahn 7, welches an der Klebefläche 65 des Etikettes 56 selbst
anhaftet.
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Je
nach dem von der Fotozelle 54 an dem Förderer 50 empfangenen
Ausgangssignal aktiviert die zentrale Steuereinheit 14 den
Schneidmechanismus 73, um die Bahn 8 von der entsprechenden
Rolle 6 durch Schneiden des Endabschnittes 42 in
einem Moment zu trennen, der mit dem Vorlauf des Führungsendes 15 der
neuen Bahn 7 getaktet ist, und zwar auf solche Weise, dass
der Endabschnitt 42 fehlerlos an dem vorderen Abschnitt 79 der
von dem Etikett 56 aufgewiesenen Klebefläche 65 befestigt wird,
wenn er sich an einem Mindestabstand von den beiden Trommeln 58 und 59 befindet.
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Wie
deutlich aus dem vergrösserten
Detail der 8 hervorgeht,
stimmt die Positionierung des Endabschnittes 42 der auslaufenden
Bahn 8 an der Klebefläche 65 des
Etiketts 56 mit einem Bereich 80 überein,
in welchem der Endabschnitt 42 der auslaufenden Bahn 8 mit
dem Führungsende 15 der
neuen Bahn 7 verbunden wird.
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Bezugnehmend
auf die 7 wird die zweite
Trommel 59 synchron mit der ersten Trommel 58 auf
solche Weise in Umdrehung versetzt, dass die jeweiligen Sektoren 59a und 58a mit
dem grösseren Radius
sich an einem Punkt des minimalen Abstandes zwischen den Trommeln 58 und 59 gegeneinander
drehen.
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Die
Verengung, die beim Durchlauf der Bahnen 7 und 8 zwischen
den von den Trommeln 58 und 59 aufgewiesenen Sektoren
mit grösserem
Radius entsteht, hat die Wirkung des Walzens des Verbindungsbereiches 80 an
dem Punkt, an dem die beiden Bahnen 7 und 8 miteinander
verbunden werden, wobei das Klebeetikett 56 und die miteinander
verbundenen Enden 15 und 42 zusammengepresst und
deren gegenseitiges Anhaften verstärkt wird. Danach wird die neue
Bahn 7 zu der Verpackungsmaschine (nicht gezeigt) stromabwärts der
Vorrichtung 1 weitergeleitet.
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Wie
in 7 gezeigt ist, wechselt
die neue Bahn 7 allmählich
ihren Verlauf, sobald sie sich von den Führungskomponenten 34 und 50 trennt,
wobei sie eine Reihe von Zwischenkonfigurationen P', P'' und P''' bis zu dem Punkt
durchläuft,
an dem sie einen im wesentlichen gespannten Zustand V einnimmt,
der in 7 durch eine
Strichlinie gezeigt ist.
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Das
Messelement 18 ist vorher mit seinem Arm 21 in
die nicht aktive Position gedreht worden, so dass es die Bahn 7 während der Änderung
des Verlaufs nicht behindert.
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Vorteilhafterweise
könnte
das Führungsende 15 der
neuen Bahn 7 beschwert werden, so dass sein Absenken durch
Schwerkraft entlang des Messers 26 in Richtung des Tisches 34 in
dem Augenblick begünstigt
wird, in dem das Halteelement 16 durchgeschnitten ist.
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Aus
der vorstehenden Beschreibung wird es offensichtlich, dass mit der
Anwendung eines Tisches 34, der eine Bewegung zwischen
zwei Position ausführen
kann, die Stationen, an denen die Bahn vorbereitet und dann verbunden
wird, im wesentlichen eine über
der anderen angeordnet werden können,
wodurch deutlich die Gesamtabmessungen der Vorrichtung reduziert
werden und der von der Bahn gefolgte Verlauf vereinfacht wird, wobei
die gewünschten
Zwecke wie offengelegt erreicht werden.
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9 zeigt eine weitere Ausführung der Vorrichtung
nach der vorliegenden Erfindung, welche vorteilhafterweise verwendet
werden kann, wenn eine Bahn 7 von Rollen 5 abgewickelt
wird, deren Führungsende 15 nicht
an der anliegenden Windung befestigt ist, oder praktisch nicht durch
ein Haltelement 16 oder ein gleichwertiges Element gesichert ist.
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In
dem Beispiel in 9 ist
keine Station 25 mehr vorhanden, an welcher die neue Rolle 5 durch Schneiden
des Halteelementes 16 vor dem Aufnehmen des Führungsendes 15 der
Bahn 7 geöffnet wird,
wie in den Abbildungen von 1 bis 7 gezeigt ist, sondern dagegen
eine Station 81, an welcher das Führungsende 15 der
Bahn 7 direkt von der Rolle 5 abgenommen wird.
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Die
betreffende Station 81 ist mit einer Ansaugrolle 82 ausgestattet,
getragen von einem Arm 83, der drehbar um eine parallel
zu der Achse 9a der Rolle 5 angeordnete Achse 84 angelenkt
ist. Die Rolle 82 ist an eine Unterdruckquelle angeschlossen,
die herkömmlich
in ihrer Ausführung
ist (nicht gezeigt), und wird durch einen Motor von ebenfalls herkömmlicher
Ausführung
(nicht gezeigt) in Gegenuhrzeigerrichtung, wie durch den Pfeil R
bezeichnet, in Umdrehung versetzt. Die Rolle 82 enthält ein innen
liegendes Verteilerrohr 82a, das zur Begrenzung der Ansaugwirkung
innerhalb eines abgegrenzten Bereiches dient, der im wesentlichen
mit einem in 9 mit A
bezeichneten Kreissektor übereinstimmt.
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Der
Arm 83 ist durch die Wirkung eines Triebes 85 um
die Achse 84 drehbar und kann somit eine Arbeitsposition
einnehmen, die je nach den möglichen
Unterschieden in den Abmessungen des Durchmessers der abzuwickelnden
neuen Rollen 5 veränderbar
ist.
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Stets
mit Bezugnahme auf 9,
enthält die
Station 81 ebenfalls eine Gegenrolle 86, die mit der
Ansaugrolle 82 zusammenarbeitet und um die Achse 38 des
Zapfens 37 drehbar ist, an welche der Tisch 34 angelenkt
ist. Die Gegenrolle 86 ist mit Hilfe eines Reibrades 87 angetrieben,
das an einem Arm 88 montiert ist, ebenfalls drehbar um
die Anlenkachse 38 und in der Lage, eine Bewegung zwischen
einer Arbeitsposition im Kontakt zwischen dem Reibrad 87 und
der Oberfläche 17 der
Rolle 5, gezeigt mit durchgehenden Linien, und einer Ruheposition,
gezeigt mit Strichlinien, in welcher das Reibrad 87 von der
Rolle 5 abstehend ist, auszuführen. Der Arm 88 wird
durch einen Trieb 89 um die Anlenkachse 38 in Umdrehung
versetzt, dessen Stange an das Ende des Armes 88 angeschlossen
ist, das sich entgegengesetzt von dem um die Achse 38 selbst angelenkten Ende
befindet.
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Im
Betrieb wird die Ansaugrolle 82 durch den entsprechenden
Trieb 85 in Richtung des Pfeils R auf die Rolle 5 zu
in Bewegung gesetzt, welche sich in Abwickelrichtung S1 dreht; gleichzeitig
wird der erwähnte
zweite Arm 88 durch den entsprechenden Trieb 89 auf
solche Weise gedreht, dass er das Reibrad 87 in Kontakt
mit der Umdrehungsfläche 17 der Rolle 5 bringt.
Sobald das freie Führungsende 15 der Bahn 7 an
der Ansaugrolle 82 ankommt, wird es von dieser selben Rolle
aufgenommen und gehalten und mit Hilfe der Gegenrolle 86 zu
dem Tisch 34 hin geleitet. Die Ansaugrolle 82 wird
dann durch in den Zeichnungen nicht gezeigte Triebmittel entlang
ihrer eigenen Drehachse 82b auf solche Weise zurückgezogen,
dass eine Behinderung der von der Rolle 5 ablaufenden Bahn 7 vermieden
wird.
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Bei
einer weiteren, in den Zeichnungen nicht gezeigten Ausführung kann
die Gegenrolle 86 durch eine unabhängige Vorrichtung angetrieben
werden, wobei die Reibrolle 87 fortgelassen ist.
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Die
Abbildungen von 9 bis 12 zeigen eine alternative
Ausführung
der zweiten Mittel 91 zum Führen der Bahn 7. Solche
Mittel 91 enthalten einen Aufnahmemechanismus 92 mit
einem Kopf 93, der zum Greifen der Bahn 7 bestimmt
ist, und welcher mit Saugbohrungen versehen ist, die an eine Vakuumvorrichtung
herkömmlicher
Art (nicht gezeigt) angeschlossen sind. Der Saugkopf 93 des
Mechanismus 92 wird von einem Ende 94a eines Armes 94 getragen,
welcher wiederum mit dem von dem Kopf 93 entfernt liegenden
Ende 94b an eine Welle 95 angelenkt ist, deren
Achse 96 parallel zu der Achse 9a der sich abwickelnden
Rolle 5 einer neuen Bahn 7 verläuft.
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Der
Aufnahmemechanismus 92 enthält weiter einen ersten Trieb 97,
der dazu dient, die Welle 95 in Umdrehung um ihre Achse 96 zu
versetzen, und einen zweiten Trieb 98, durch welchen der
Mechanismus 92 entlang dieser selben Achse 96 verschoben wird.
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Während des
Betriebes, sobald das Führungsende 15 wie
zuvor unter Bezugnahme auf 4 beschrieben
vorbereitet worden ist, läuft
die Bahn 7 in eine Zwischenposition auf der ebenen Oberfläche 35 des
Tisches 34 zurück.
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An
diesem Punkt wird der Tisch 34 durch den entsprechenden
Trieb 39 in Gegenuhrzeigerrichtung um seine Anlenk-achse 38 gedreht
und nimmt eine im wesentlichen nach oben angewinkelte Position ein,
wie in 10 gezeigt ist,
so dass es die Phase erleichtert, in welcher das Führungsende 15 der Bahn 7 durch
den Ansaugkopf 93 des Aufnahmemechanismus 92 angezogen
wird.
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Betrachtet
man die 11, wird der
Tisch 34, sobald das Führungsende 15 der
Bahn 7 durch den Mechanismus 92 aufgenommen worden
ist, wieder durch den Trieb 39 gedreht, dieses Mal in Uhrzeigerrichtung
in eine gesenkte Konfiguration, was sicher stellt, dass keine Behinderung
des Armes 94 entsteht, wenn er in Gegenuhrzeigerrichtung
um seine Anlenkachse 96 gedreht wird, um die Bahn 7 an die
Verbindungsstation 41 zu führen.
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Gleichzeitig
mit der Umdrehung des Armes 94, bewirkt durch den ersten
Trieb 97, wird die Rolle 5 wieder in Uhrzeigerrichtung
in die Abwickelrichtung S1 gedreht, so dass die Bahn 7 glatt
an die Verbindungsstation 41 gebracht wird.
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Bezugnehmend
auf die 12, sobald das Führungsende 15 der
neuen Bahn 7 mit dem Endabschnitt 42 der auslaufenden
Bahn 8 verbunden ist, und zwar auf die unter Bezugnahme
auf die 6, 7 und 8 beschriebene Weise, wird der Mechanismus 92 durch
den Trieb 98 entlang der Achse 96 zurückgezogen,
so dass er nicht das normale Abwickeln der Bahn 7 behindert
und auch nicht die Bahn 7 daran hindert, einen gespannten
Zustand einzunehmen, wie in 12 durch
Strichlinien dargestellt ist.
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Danach
und auf die bereits unter Bezugnahme auf die 9 beschriebene Weise wird die Ansaugrolle 82 ebenfalls
in axialer Richtung verschoben, um das normale Abwickeln der Bahn 7 von
der Rolle zu erleichtern.