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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum
fortlaufenden Schneiden von Stücken von Bogenmaterial aus
einer Materialbahn und zum Zuführen der Stücke zu
einer Verarbeitungsmaschine, insbesondere einer
Verpackungsmaschine, mit einer Einrichtung zum
rotierbaren Lagern von Rollen von Bogenmaterial, einer in
Betrieb befindlichen Rolle und einer Warte-Rolle,
einer Führungseinrichtung zum Führen der von der in
Betrieb befindlichen Rolle abgerollten
Arbeits-Materialbahn und der von der Warte-Rolle abgerollten
Warte-Materialbahn zu einem ersten bzw. einem
zweiten Führungskanal, wobei die Kanäle mit
Positioniereinrichtungen für das freie Ende der
Warte-Materialbahn versehen sind, die Kanäle zu einem gemeinsamen
Auslaß hin konvergieren, stromaufwärts der Einlässe
der Kanäle mit Abstand voneinander angeordnete
Antriebsrollen und eine zwischen den Rollen
angeordnete Druckrolle vorgesehen sind, die Druckrolle
zwischen einer Position, in der sie eine Materialbahn
gegen eine Antriebsrolle drückt, und einer Position,
in der sie die andere Materialbahn gegen die andere
Antriebsrolle drückt, derart hin- und herbewegbar
ist, daß, wenn die Vorrichtung in Betrieb ist, eine
der Antriebsrollen eine in Betrieb befindliche Rolle
und die andere Antriebsrolle eine nicht in Betrieb
befindliche Rolle ist, stromabwärts des Auslasses
der Führungskanäle eine Schneideinrichtung
vorgesehen ist, die ein rotierendes Schneidelement und
einen damit zusammenwirkenden stationären Amboß
aufweist, wobei Einrichtungen vorgesehen sind, um
anzuzeigen, daß die in Betrieb befindliche Materialrolle
nahezu vollständig abgewickelt ist. Eine derartige
Vorrichtung ist bekannt aus der Deutschen
Patentanmeldung 2435441. Wenn eine Vorrichtung dieses Typs
in Betrieb ist, wird eine Materialbahn
kontinuierlich von der Arbeits-Rolle abgerollt und an der
Schneideinrichtung entlanggeführt, an der Stücke
gleicher Länge von der Bahn abgeschnitten werden.
Wenn die Arbeits-Rolle vollständig oder fast
vollständig abgewickelt ist, erfolgt ein automatisches
Umschalten auf die Warte-Rolle, die dann die
Arbeits-Rolle wird, woraufhin die aufgebrauchte Rolle
durch eine neue Rolle ersetzt werden kann, die dann
die Warte- Rolle wird.
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Bei der bekannten Vorrichtung werden die beiden
Antriebs-Rollen kontinuierlich in einer Drehrichtung
angetrieben, so daß während des Umschaltens auf die
Warte-Materialrolle, wenn die Druckrolle aus der an
der ersten, in Betrieb befindlichen Antriebsrolle
anliegenden Position in die an der zweiten, noch
nicht in Betrieb befindlichen Antriebsrolle
anliegende Position bewegt wird, die Materialbahn, welche
noch in dem einen, zu der ersten Antriebsrolle
gehörenden Führungskanal vorhanden ist, in diesem und in
dem gemeinsamen Auslaß verbleibt, so daß die
Schneideinrichtung nahe an dem gemeinsamen Auslaß
der Führungskanäle angeordnet werden muß, da
andernfalls auch ein aus dem Auslaß vorstehender Teil der
Materialbahn zwischen dem Auslaß und der
Schneideinrichtung verbleiben würde und folglich die
anschließende Zufuhr von Material von der
Warte-Materialrolle behindert würde.
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In dieser Art und Weise können mittels der bekannten
Vorrichtung nur Stücke von der Materialbahn
abgeschnitten werden.
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Um bestimmte Produkte, z.B. schckoladenbeschichtete
Snacks, in Folie zu verpacken, müssen dünne, aus
Pappe bestehende Stütztabletts, die das Produkt in
Längsrichtung an drei Seiten umschließen, zusammen
mit den Produkten verpackt werden, so daß, um
derartige Tabletts kontinuierlich zu erhalten, die
Stücke von bahnförmigem Material mit
Perforationslinien versehen werden müssen, bevor die Stücke
abgeschnitten werden. Anschließend können die
Stütztabletts gebildet werden, indem die Stücke längs der
Perforationslinien gebogen werden.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung des
oben erwähnten Typs zu schaffen, durch die auch
Perforationslinien erzeugt werden können.
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß bei der
Vorrichtung nach der Erfindung der Antrieb der
Antriebsrollen reversibel ist und die oben erwähnte
Anzeigeeinrichtung, wenn sie anzeigt, daß die in
Betrieb befindliche Rolle vollständig oder nahezu
vollständig abgewickelt ist, ein erstes Signal
ausgeben kann, auf das hin die Drehrichtung mindestens
der in Betrieb befindlichen Antriebsrolle relativ zu
der normalen Richtung umgekehrt wird, so daß die
zwischen der Antriebsrolle und der Druckrolle
gelegene in Betrieb befindliche Materialbahn
zurückgezogen wird, und eine zweite Anzeigeeinrichtung,
beispielsweise eine photoelektrische Zelle, vorgesehen
ist, die ein zweites Signal abgeben kann, wenn das
Ende der zurückgezogenen Materialbahn an ihr
vorbeiläuft, woraufhin als Ergebnis der Antrieb mindestens
der anderen, nicht arbeitenden Antriebsrolle in die
normale Drehrichtung versetzt wird, und die
Druckrolle in die Position bewegt wird, in der die Rolle
die Warte-Materialbahn gegen die zuletzt erwähnte
Antriebsrolle drückt, und daß zwischen der
Schneideinrichtung und dem Auslaß der Führungskanäle eine
Perforiereinrichtung angeordnet ist, die eine Rolle
aufweist, welche synchron mit dem
Rotationsschneidelement angetrieben und mit Perforationsschneidern
und einer Gegendrückrolle versehen ist, welche
ebenfalls angetrieben ist und mit den
Schneideinrichtungen zusammenwirkt, wobei eine dieser Rollen derart
bewegbar montiert ist, daß sie auf das oben erwähnte
erste Signal von der Anzeigeeinrichtung hin über
eine relativ kurze Strecke relativ zu der anderen
Rolle angehoben werden kann und auf das zweite
Signal hin in die mit der anderen Rolle
zusammenwirkende Position zurückgeführt werden kann.
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Wenn bei der in dieser Weise aufgebauten Vorrichtung
die Umschaltung auf die Warte-Materialbahn
durchgeführt wird, wird die Arbeits-Materialbahn zunächst
zurückgezogen, so daß zumindest der gemeinsame
Auslaß der Führungskanäle freigegeben wird, und
anschließend wird die Warte-Materialbahn nach vorne
bewegt, so daß die Schneideinrichtung mit einem
relativ großen Abstand von dem gemeinsamen Auslaß der
Führungskanäle angeordnet werden kann und eine
Perforiereinrichtung zwischen den Auslaß und die
Schneideinrichtung angeordnet werden kann.
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Das erwähnte zweite Signal wirkt vorzugsweise derart
mit einem Signal von dem Antrieb der
Schneideinrichtung zusammen, daß die Druckrolle von einer
Antriebsrolle zu der anderen in einem derartigen
Moment wegbewegt wird - woraufhin die
Warte-Materialbahn vorwärtsbewegt wird - , daß das Vorderende
der Bahn die Schneideinrichtung unmittelbar, nachdem
das Rotationsschneidelement den Amboß passiert hat,
erreicht.
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Auf diese Weise ist gewährleistet, daß das erste von
der neuen Materialbahn abgeschnittene Teil praktisch
die gleiche Länge aufweist wie vor oder nach ihm
abgeschnittene Teile.
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Die Positionierungseinrichtungen in den
Führungskanälen sind vorzugsweise als Arretierelemente
ausgebildet, die derart zwischen einer ausgefahrenen und
einer eingefahrenen Position bewegbar sind, daß in
der ausgefahrenen Position der entsprechende Kanal
im wesentlichen blockiert ist, wobei die Positionen
dieser Elemente auf das erwähnte zweite Signal hin
geändert werden können.
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Es ist anzumerken, daß eine Vorrichtung dieses Typs
aus der Europäischen Patentanmeldung 0294321 bekannt
ist, wobei bei dieser Vorrichtung die
Arbeits-Materialbahn zuerst zurückgezogen wird, wenn auf die
Warte-Materialrolle umgeschaltet wird. In diesem
Fall ist jedoch stromabwärts vor dem gemeinsamen
Auslaß der beiden Führungskanäle eine
intermittierend arbeitende Rückzieheinrichtung vorgesehen, die
jedes Mal das freie Ende der aus dem gemeinsamen
Auslaß vorstehenden Arbeits-Materialbahn greift und
diese Bahn während des Vorgangs über eine bestimmte
Strecke durch den betreffenden Führungskanal und an
der Schneideinrichtung vorbei zieht.
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GB-A-2096580 offenbart eine Vorrichtung, die mittels
einer Schneideinrichtung Stücke eines bahnförmigen
Materials kontinuierlich aus einer Bahn
vorgedruckten Materials schneiden soll, und zwar exakt
zwischen zwei benachbarten Drucken. Wenn ein
Druckdefekt erkannt wird oder wenn die Materialrolle
aufgebraucht ist, werden die Materialbahn und die
Schneideinrichtung nach Komplettierung des
Schneidzyklus des letzten Stückes Bahnmaterial gestoppt,
woraufhin die Materialbahn zurückgezogen wird und
der Schneideinrichtung eine von einer
Warte-Materialrolle abgerollte Warte-Materialbahn derart
zugeführt wird, daß das Vorderende der Bahn mit der
Schneidlinie der Schneideinrichtung übereinstimmt.
Die Vorrichtung weist zwei Paare zusammenwirkender
Antriebsrollen zum Zuführen und Zurückziehen der
Materialbahnen auf, wobei diese Rollen stromabwärts
vor den Einlässen zweier konvergierender
Führungskanäle angeordnet sind und die Schneideinrichtung
hinter dem gemeinsamen Auslaß und diesen Kanälen
angeordnet ist.
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Da das Paar von Antriebsrollen, zwischen denen die
von der Warte-Rolle abgewickelte Warte-Materialbahn
durchgeführt wird, stillsteht und durch einen
Schrittmotor nur dann rotierend angetrieben wird,
nachdem die in Betrieb befindliche Materialrolle
durch Umkehrung der Drehrichtung des anderen Paares
von Antriebsrollen zurückgezogen worden ist, muß
auch die Schneideinrichtung während dieses Zyklus
stillstehen, wodurch die Produktionsrate massiv
verringert wird und folglich diese Vorrichtung nur dann
zweckmäßig ist, wenn der zurückzuziehende Abschnitt
der Materialbahn relativ kurz ist.
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Im folgenden wird die Erfindung anhand der
Zeichnungen detailliert erläutert.
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Fig. 1 zeigt eine schematische Seitenansicht eines
Ausführungsbeispiels der Vorrichtung nach
der Erfindung; und
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Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf die von der
Vorrichtung nach Fig. 1 verarbeitete
Materialbahn.
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Wie in Fig. 1 gezeigt ist, weist die Vorrichtung
Einrichtungen zum drehbaren Stützen zweier Rollen 1
und 2 von Bahnmaterial auf, wobei die Rolle 1 die in
Betrieb befindliche Rolle und die Rolle 2 die Warte-
Materialrolle ist. Von der Rolle 1 wird eine
Materialbahn 3 abgerollt, die durch eine an dem freien
Ende eines schwenkbar montierten Arms 4' befestigte
Kompensationsrolle 4 zwischen Rollen 5 und 6 zur
Bildung einer Schleife abwärts gezogen wird, und
zwar entweder nur durch das Gewicht der Rolle 4 oder
dadurch, daß der Arm 4 elastisch vorgespannt ist. In
der gezeigten unteren Position des Arms 4' ist die
Spulenachse der Rolle 1 blockiert; wenn der Arm 4'
aufwärts schwenkt, wird diese Spulenachse
freigegeben, und die Materialbahn 3 kann abgewickelt werden,
wobei das erwähnte Gewicht oder die erwähnte
elastische Vorspannung die Spannung in der Materialbahn 3
bestimmen. Eine Rücklaufsicherung 7 ist vorgesehen,
um zu verhindern, daß die Materialbahn 3
zurückläuft. In der gleichen Weise wird eine Materialbahn
8 mittels einer an einem schwenkbaren Arm 9'
montierten Kompensationsrolle 9, ortsfester Rollen 10
und 11 und einer Rücklaufsicherung 12 von der
Materialrolle 2 abgewickelt. Mit den Bezugszeichen 28
und 29 sind Einrichtungen bezeichnet, etwa
Induktionssensoren, Schalter oder photoelektrische
Zellen, die ein Signal ausgeben können, wenn die Rollen
1 oder 2 fast vollständig abgewickelt sind.
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Die Materialbahn 3 wird durch einen Führungskanal 13
weitergeleitet, und die Materialbahn 8 wird durch
einen Führungskanal 14 weitergeleitet, wobei diese
Kanäle 13 und 14 einen gemeinsamen Auslaß 15
aufweisen. Relativ zu der Bewegungsrichtung, die in
Fig. 2 durch den Pfeil A bezeichnet ist, sind
stromaufwärts der Kanäle 13 und 14 zwei Antriebsrollen
16,17 vorgesehen, die drehend angetrieben werden
können, und zwar sowohl in der einen Drehrichtung B
bzw. C und in der anderen Drehrichtung B' bzw. C'.
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Zwischen diesen Antriebsrollen 16 und 17 befindet
sich eine Druckrolle 18, die zur Durchführung einer
durch den Doppelpfeil D angezeigten Schwenkbewegung
montiert ist, so daß diese Rolle 18 zwischen einer
Position, in der die Rolle die Materialbahn 3 gegen
die Antriebsrolle 16 drückt, und einer Position, in
der die Druckrolle die Materialbahn 8 gegen die
Antriebsrolle 17 drückt, hin- und herbewegt werden
kann.
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Der Führungskanal 13 ist mit einem
Positionierelement in Form eines Anschlags 19 versehen, der in
Richtung des Doppelpfeils C hin- und herbewegbar ist
und der in der in Fig. 1 gezeigten Position
zurückgezogen ist, so daß der Kanal 13 frei ist, der
jedoch in der ausgefahrenen Position den Kanal 13
blockiert. Der Führungskanal 14 ist mit einem
weiteren Anschlag 20 versehen, der in Richtung des
Doppelpfeils E aus der gezeigten, den Kanal 14
blockierenden Position in eine Position zum Freigeben des
Kanals bewegt werden kann. Bei der gezeigten
Position zum Blockieren des Kanals 14 liegt das vordere
Ende 8' der Materialbahn 8 an dem Anschlag 20 an,
während der vordere Teil der Bahn 8 durch die
Bodenstütze 32 daran gehindert wird, durchzuhängen und
sich somit von dem Anschlag 20 zu befreien. Zu dem
gleichen Zweck ist die Stütze 33 vorgesehen, um die
Materialbahn 3 zu stützen, wenn diese die
Warte-Materialbahn ist.
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Relativ zur Bewegungsrichtung A ist stromabwärts von
dem gemeinsamen Auslaß 15 eine
Perforationseinrichtung angeordnet, die eine Rolle 21, welche
kontinuierlichen
drehend antreibbar und mit einer Anzahl
von Perforationsschneidelementen 22 versehen ist,
und eine Gegenrolle 23 aufweist, die drehend
antreibbar und derart montiert ist, daß sie in
Richtung des Doppelpfeils F in Aufwärts- und
Abwärtsrichtung bewegbar ist, und zwar derart, daß diese
Rolle 23 in der höchsten Position nicht in Eingriff
mit den Perforationsschneidelementen 22 ist.
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Schließlich sind eine Schneideinrichtung, die ein
Schneidelement 24 aufweist, welches durch eine nicht
gezeigte Einrichtung kontinuierlich drehend
antreibbar ist, und ein fester Amboß 25 vorgesehen, der mit
der Schneideinrichtung zusammenwirkt.
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Die Antriebsrollen 16 und 17 werden, gegebenenfalls
durch Zwischenschaltung eines Getriebes, von der
Antriebseinrichtung der Schneideinrichtung
angetrieben, wobei die Drehrichtung der Antriebsrollen durch
eine Umkehrkupplung nach Belieben geändert werden
kann.
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Die Perforationseinrichtung wird synchron mit der
Schneideinrichtung angetrieben, so daß bei der in
Fig. 1 gezeigten Ausführungsform die
Perforationsschneidelemente 22 eine halbe Umdrehung und das
Schneidmesser 24 eine ganze Umdrehung pro
abgeschnittenem Materialstück durchführen.
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Mit dem Bezugszeichen 26 ist eine photoelektrische
Zelle bezeichnet.
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Wenn die in Fig. 1 gezeigte Einrichtung in Betrieb
ist, wird die Materialbahn 3 durch die Antriebsrolle
16 und die an ihr anliegende Druckrolle 18 durch den
Führungskanal 13, den gemeinsamen Auslaß 15 und
durch die Perforiereinrichtung 21,23 zu der
Schneideinrichtung 24,25 befördert. Während des Vorgangs
werden mittels der Perforiereinrichtung 21,23 die in
Fig. 2 gezeigten Perforationslinien 27 in der
Materialbahn 3 ausgebildet, und schließlich werden durch
die Schneideinrichtung 24,25 Stücke 3' der
Materialbahn 3 zwischen jeweils zweien dieser
Perforationslinien 27 abgeschnitten. Die abgeschnittenen
Stücke 3' werden zwischen den beiden Fördergurten 30
und 31 z.B. einer Verpackungsmaschine zugeführt.
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Wenn die Rolle 1 fast vollständig abgewickelt ist,
wird auf ein von der photoelektrischen Zelle 28
abgegebenes Signal hin unmittelbar, nachdem durch die
Schneideinrichtung 24,25 ein Stück von der
Materialbahn abgeschnitten worden ist, von einer mit
Schaltern, Induktionssensoren oder photoelektrischen
Zellen versehenen und an der Achse der
Schneideinrichtung befestigten Steuerscheibe ein Befehl
ausgegeben, der ein Anheben der Gegendrückrolle 23 bewirkt,
und praktisch unmittelbar anschließend wird die
Drehrichtung der Rollen 16 und 17 umgekehrt, so daß
sie in Richtung B bzw. C rotieren und folglich das
Stück der Materialbahn 3, das sich von der
Schneideinrichtung 24,25 nach hinten erstreckt,
zurückgezogen wird. Sobald das freie Ende dieses
zurückgezogenen Stückes die photoelektrische Zelle 26 passiert
hat, wird die Gegendrückrolle 23 wieder abgesenkt,
bis sie sich in Kontakt mit den Schneidelementen 22
befindet, und zwar als Reaktion auf ein Signal, das
von der Steuerscheibe abgegeben wird und einer
bestimmten Position des Messers 24 und der Rollen 21
und 23 der Perforationseinrichtung entspricht, wobei
ferner der Anschlag 20 in die zurückgezogene
Position und der Anschlag 19 in die ausgefahrene
Position bewegt wird und die Drehrichtungen der
Antriebsrollen 16,17 in die normalen Richtungen B,C
zurückgeschaltet werden, bei denen die Druckrolle 18
abwärts geschwenkt wird, bis sie an der
Antriebsrolle 17 anliegt. Infolge der letztgenannten
Positionsänderung der Druckrolle 18 schießt die Materialbahn
8, die bis jetzt positionsmäßig fixiert war, nach
vorne und zwischen den Rollen 21 und 23 hindurch zu
der Schneideinrichtung 24,25, an der das Vorderende
8' dieser Bahn direkt, nachdem das Schneidelement 24
den Amboß 25 passiert hat, eintrifft, so daß das
erste abgeschnittene Stück der Materialbahn 8
geringfügig, d.h. einige Millimeter kürzer als normal
ist, um ein zu schmales Stück zu verhindern, das
nach dem Abschneiden unbrauchbar ist, während ein
geringfügig zu kurzes Stück bei dem erwähnten Typ
von Verpackungen zulässig ist.
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Die abgewickelte Rolle 1 kann durch eine neue, volle
Materialrolle ersetzt werden. Es versteht sich, daß
während des Umschaltens auf die Warte-Materialrolle
2 mindestens ein abgeschnittenes Materialstück
verlorengeht. All dies hängt von der Geschwindigkeit
ab, mit der die Materialbahn 3 zurückgezogen wird.
Deshalb ist die Umkehrkupplung vorzugsweise mit
einer zusätzlichen Beschleunigung versehen, die beim
Umkehren der Drehrichtung der Rollen 16,17 bewirkt,
daß sich diese Rollen z.B. zwei- bis dreimal so
schnell drehen, beispielsweise nittels eines
Übersetzungsgetriebes. Die folglich von der
Verpackungsmaschine erzeugten unvollständigen Verpackungen
werden jedoch aus der Maschine ausgeworfen, so daß die
Maschine nicht gestoppt werden muß.