DE69909872T2

DE69909872T2 - Prägevorrichtung

Info

Publication number: DE69909872T2
Application number: DE69909872T
Authority: DE
Inventors: Mario Spatafora
Original assignee: GD SpA
Current assignee: GD SpA
Priority date: 1998-04-08
Filing date: 1999-04-06
Publication date: 2004-04-22
Anticipated expiration: 2019-04-07
Also published as: IT1300005B1; JP4358928B2; DE69909872D1; US6171227B1; PT949019E; JPH11319989A; CN1121940C; ES2202951T3; ITBO980231A0; ITBO980231A1; RU2228814C2; CN1231252A; EP0949019B1; EP0949019A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Prägevorrichtung.
Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Prägevorrichtung, welche mit Vorteil zur Verarbeitung von Streifen aus Folie oder ähnlichem Material in einer automatischen Zigarettenverpackungsmaschine angewendet werden kann.
Das europäische Patent 139066 beschreibt eine Prägevorrichtung, welche ein feststehendes Gestell umfasst, das ein Paar von Prägerollen abstützt, die miteinander zusammenwirken und drehbar in jeweiligen Paaren von Lagern gehalten werden. Eine der Rollen ist eine Antriebsrolle, und sie ist deshalb mit einem Motor verbunden, während die andere von der Antriebsrolle angetrieben wird und sich deshalb frei um eine entsprechende Achse dreht. Die Lager der Antriebsrolle sind in Bezug zum Gestell fixiert, während die Lager der angetriebenen Rolle in Bezug zum Gestell beweglich sind, im Wesentlichen unabhängig voneinander und gegen elastische Mittel in einer Richtung, die quer zur Transportrichtung der Folie zwischen den beiden Rollen verläuft.
Die vorgenannte Vorrichtung hat verschiedene Nachteile, weil infolge der automatischen Justierung während des Betriebes die Positionen der beiden Rollenachsen auf nur eine Richtung beschränkt sind, wodurch die beiden Rollen bei der Einrichtung der Vorrichtung extrem genau und somit unter Verursachung hoher Kosten positioniert werden müssen, und die eingerichtete Position der Rollen muss periodisch überprüft werden. Weiterhin führt die vorgenannte Beschränkung in dem häufig auftretenden Fall, dass sich die Rollen aus der eingerichteten Position leicht verschieben, zu erhöhter Vibration, ungleichmäßiger Abnutzung der Rollen und möglicherweise auch zu Defekten bei der Prägung.
Eine Lösung der vorgenannten Nachteile wird in der europäischen Patentanmeldung 686782 in Übereinstimmung mit dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 vorgeschlagen, welche eine Prägevorrichtung betrifft, die der in dem europäischen Patent 139066 ähnlich ist, mit der Ausnahme, dass die Lager der angetriebenen Rolle in Bezug zum Gestell im Wesentlichen unabhängig voneinander und gegen elastische Mittel in einer ersten Richtung beweglich sind, sowie in einer zweiten Richtung die jeweils quer und parallel zur Transportrichtung der Folie zwischen den beiden Rollen verläuft.
Die obige Patenanmeldung 686782 ermöglicht eine automatische Justierung der Positionen der beiden Rollenachsen während des Betriebes in zwei zueinander rechtwinkligen Richtungen, jedoch ausschließlich zu Lasten einer mechanisch komplizierten und deshalb teuren Vorrichtung, welche außerdem infolge des Fehlens einer automatischen Justierung entlang der Rollenachsen die vorstehend genannten Nachteile nur teilweise löst.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Prägevorrichtung zu schaffen, welche die vorgenannten Nachteile nicht aufweist, und welche insbesondere in einfacher Weise und billig herstellbar ist.
Erfindungsgemäß wird eine Prägevorrichtung geschaffen, welche im Patentanspruch 1 beschrieben ist.
Eine die vorliegende Erfindung nicht beschränkende Ausführungsform soll nunmehr beispielhaft unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen beschrieben werden, in welchen:
1 eine Schnittdarstellung einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zeigt, bei welcher aus Gründen der Klarheit Teile weggelassen wurden;
2 eine teilweise geschnittene Vorderansicht der Vorrichtung nach 1 zeigt, bei welcher aus Gründen der Klarheit Teile weggelassen wurden;
3 eine Schnittdarstellung zeigt, wie sie sich entlang der Schnittlinie III-III in 2 ergibt.
Das Bezugszeichen 1 in 1 bezeichnet insgesamt eine Vorrichtung zum Prägen von Streifenmaterial 2, welches typischerweise einen Streifen aus Folie oder ähnlichem Material umfasst, der zwischen einer bekannten Rolle 3 und einer bekannten Rolle 4, die miteinander zusammenwirken und sich jeweils um im Wesentlichen parallele, horizontale Achsen 5 und 6 drehen und in der Ebene der 1 liegen, geprägt wird.
Die jeweiligen Seitenflächen der Prägerollen 3 und 4 umfassen eine Anzahl von kegeligen Zähnen 7 (3), welche miteinander kooperieren, um den Streifen 2 zu prägen.
Die Vorrichtung 1 umfasst ein im Wesentlichen L-förmiges Gestell 8, welches seinerseits eine Basis 9 umfasst, die in einer Ebene liegt, die senkrecht zur Ebene angeordnet ist, welche durch die Achsen 5 und 6 gebildet wird, sowie eine Schulter 10, die senkrecht zur Basis 9 und zur Ebene der 2 verläuft. Genauer gesagt ist die Basis 9 im Wesentlichen Uförmig und umfasst ein mittleres Querelement 11, das integral mit der Schulter 10 verbunden ist; sowie zwei Arme 12, die im Wesentlichen rechtwinklig zum Querelement 11 angeordnet sind.
Die Vorrichtung 1 umfasst auch eine Abstützung 13, die durch ein Paar von Lagern 14 gebildet wird, welche in jeweiligen Bohrungen aufgenommen sind, die in die Arme 12 des Gestells 8 eingeformt sind und koaxial zur Achse 5 verlaufen, und eine drehbare Welle 15 lagern, die mit der Antriebsrolle 3 verbunden ist.
Die Vorrichtung 1 umfasst auch eine Abstützung 16, welche im Wesentlichen die Form eines rechteckigen Rahmens aufweist, welcher zwei Querelemente 17 und 18 umfasst, die parallel zueinander und zu den Achsen 5 und 6 angeordnet und durch die beiden Arme 19 und 20 verbunden sind. Die Abstützung 16 ist am Gestell 8 so befestigt, dass das Querelement 18 innerhalb des Zweiflaches liegt, welches durch das Querelement 11 und die Schulter 10 gebildet wird; und die Arme 19 und 20 haben zwei Bohrungen 21, die koaxial zur Achse 6 verlaufen und die jeweiligen gegenüberliegenden Enden einer Welle 22 aufnehmen, die in Bezug zur Abstützung 16 gehalten werden und die Rolle 4 über die Zwischenschaltung der Lager 23 drehbar lagern.
Die Abstützung 16 ist mit dem Gestell 8 durch eine sphärische Verbindung 24 verbunden, welche zwischen einer Schulter 10 und einem mittleren Bereich des Querelementes 18 so eingefügt ist, dass die Abstützung 16 im Wesentlichen frei ist, und um die drei Achsen 25, 26, 27 rechtwinklig zueinander schwingen kann und sich durch einen einzigen Festpunkt 28 erstreckt, der einem mittleren Bereich der angetriebenen Rolle 4 gegenüberliegt. Genauer gesagt verläuft die Achse 25 parallel zu den Achsen 5 und 6; die Achse 26 verläuft parallel zur Transportrichtung des Streifens 2; und die Achse 27 verläuft quer zur Achse 25 und zur Transportrichtung des Streifens 2.
Ein Ende 29 der Welle 15 der Antriebsrolle 3 steht vom jeweiligen Arm 12 des Gestells 8 nach außen vor und ist im Winkel mit einer bekannten Antriebseinrichtung (nicht dargestellt) verbunden, um die Welle 15 kontinuierlich um die Achse 5 zu drehen.
Wie aus 3 klarer erkennbar ist, stützt das Gestell 8 auch ein Paar von Elektromagneten 30 (in 3 ist nur einer dargestellt) ab, und jeder von diesen (2) ist durch einen Endbereich eines jeweiligen Armes 12, gegenüber dem Endbereich, der mit dem Querelement 11 verbunden ist, befestigt, und jeder umfasst eine Wicklung 31, die um einen mittleren Kern 32 aus ferromagnetischem Material gewunden ist, der sich parallel zur Achse 27 erstreckt. Die Abstützung 16 trägt ein Paar von Körpern 33 aus ferromagnetischem Material (in 3 ist nur einer dargestellt), und jeder von diesen ist durch einen jeweiligen Arm 19, 20 befestigt und so angeordnet, dass er im Wesentlichen koaxial einem jeweiligen Elektromagneten 30 gegenüberliegt und zu dem Elektromagneten 30 einen entsprechenden Zwischenraum 34 mit vorgegebenen Abstand hat.
Mittels Schrauben 35 ist jeder Körper 33 am jeweiligen Arm 19, 20 in einer axial justierbaren Position in Bezug zur Abstützung 16 so befestigbar, dass der Abstand des Zwischenraumes 34 eingestellt werden kann.
Die Prägevorrichtung 1 umfasst auch eine Steuereinrichtung 36 (in 3 schematisch dargestellt); sowie ein Paar von Kraftsensoren, typischerweise Kraftmesszellen 37 (in 3 ist nur eine schematisch dargestellt), und jede von diesen ist mit der Steuereinrichtung 36 verbunden und vorzugsweise zwischen einem jeweiligen Lager 14 und dem Gestell 8 ange ordnet, um die augenblickliche Intensität der Kraft zu ermitteln, die durch jedes Lager 14 auf das Gestell 8 ausgeübt wird, und damit den Druck zu ermitteln, der zwischen den Rollen 3 und 4 ausgeübt wird.
Wie die 3 schematisch zeigt, umfasst die Steuereinrichtung 36 für jeden Elektromagneten 30 eine Energiezuführung 38 (in 3 ist nur eine dargestellt), um die jeweilige Wicklung 31 mit Gleich – oder Wechselspannung unterschiedlicher Intensität zu versorgen. Jede Energieversorgung 38 wird durch den Ausgang eines jeweiligen Komparators 39 (in 3 ist nur einer dargestellt) gesteuert, welcher die Einrichtung 38 steuert, um die Differenz aus dem der Wert der Kraft, der durch den jeweiligen Sensor 37 ermittelt wurde und einem Referenzwert, der durch eine jeweilige Einrichtung 40 erzeugt wird (in 3 ist nur eine dargestellt) sofort auf Null zu bringen.
Die Funktion der Prägevorrichtung 1 soll nunmehr unter spezieller Bezugnahme auf die 3 beschrieben werden.
Bei der konkreten Anwendung treibt die Antriebseinrichtung (nicht dargestellt) die Antriebsrolle 3 rotierend an, welche ihrerseits die angetriebene Rolle 4 rotierend antreibt; und wenn die Prägerollen 3 und 4 ihre Soll-Rotationsgeschwindigkeit erreicht haben, führt eine bekannte Zuführungseinrichtung (nicht dargestellt) den Streifen 2 aus Folie zwischen den Rollen 3 und 4 zu.
Die Fähigkeit der Abstützung 16, um die Achsen 25, 26 und 27 zu oszillieren, ermöglicht es der Rolle 4 bei der Anwendung, ihre Position automatisch in Bezug zur feststehenden Position der Rolle 3 so anzupassen, dass in dieser Weise irgendeine Ungenauigkeit beim Zusammenwirken der Zähne 7 automatisch korrigiert wird.
Beim Prägen des Folienstreifens 2 wird die Kraft, welche durch jedes Lager 14 auf das Gestell 8 ausgeübt wird, zu jeder Zeit auf einem entsprechenden Referenzwert, der von der Einrichtung 40 erzeugt wird, gehalten. Die beiden Lager 14 können den gleichen oder unterschiedliche Referenzwerte aufweisen. Normalerweise werden zwei unterschiedliche Refe renzwerte verwendet, wenn der Streifen 2 in Bezug zu den Rollen 3 und 4 in einer nicht zentrierten Zwischenposition zugeführt wird.
In einer alternativen Ausführungsform werden die Referenzwerte durch eine Einrichtung 40 entsprechend dem Typ des Streifens 2, der Zuführposition des Streifens 2 und der Rotationsgeschwindigkeit der Rollen 3 und 4 erzeugt.
In einer weiteren, nicht dargestellten Ausführungsform umfasst die Prägevorrichtung 1 ein Paar von Abstützungen 16, von denen jede ein jeweiliges Lager 23 der Rolle 4 lagert und mit dem Gestell 8 durch eine jeweilige sphärische Verbindung so fixiert ist, dass die Position jedes Lagers 23 automatisch justiert werden kann, teilweise unabhängig von der Position des anderen Lagers 23.
In noch einer weiteren nicht dargestellten Ausführungsform wird die Abstützung 16 durch mit ihr verbundene elastische oder pneumatische Druckmittel zum Gestell 8 gedrückt und so eine automatische Justierung der Position der Abstützung 16 ermöglicht.
Die in 1 dargestellte sphärische Verbindung 24 kann durch jeden anderen Typ einer sphärischen Verbindung ersetzt werden, der es möglich macht, dass die Abstützung 16 frei um drei Achsen 25, 26, 27 schwingen kann, die rechtwinklig zueinander angeordnet sind und sich durch einen einzigen festen Punkt 28 erstrecken, der einem mittleren Bereich der zweiten Prägerolle 4 gegenüberliegt.

Claims

Prägevorrichtung, umfassend ein Gestell (8), eine erste (3) und eine zweite (4) Prägerolle, eine erste Abstützung (13), welche die erste Prägerolle (3) drehbar abstützt und in das Gestell (8) integriert ist, mindestens eine zweite Abstützung (16), welche die zweite Prägerolle (4) drehbar abstützt, und eine mechanische Verbindung (24) zum Verbinden der zweiten Abstützung (16) mit dem Gestell (8); wobei die Prägevorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, dass die mechanische Verbindung (24) eine sphärische Verbindung ist, die drei Freiheitsgrade aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher es die sphärische Verbindung (24) der zweiten Abstützung (16) ermöglicht, um drei Achsen (25, 26, 27) zu oszillieren, die rechtwinklig zueinander angeordnet sind und sich durch einen einzigen Festpunkt (28) erstrecken, der einem mittleren Bereich der zweiten Prägerolle (4) gegenüberliegt.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei welcher die erste Prägerolle (3) eine Antriebsrolle und die zweite Prägerolle (4) eine angetriebene Rolle ist; wobei die ersten und zweiten Prägerollen (3, 4) jeweils zueinander passende Prägeprofile (7) aufweisen.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welche weiterhin magnetische, sich gegenseitig beeinflussende Mittel (30, 33, 35) zur Erzeugung einer magnetischen Anziehungskraft zwischen der zweiten Abstützung (16) und dem Gestell (8) umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 4, bei welcher die magnetischen, sich gegenseitig beeinflussenden Mittel (30, 33, 35) ein Paar Elektromagnete (30) umfassen, die an dem Gestell (8) in Bezug zur sphärischen Verbindung (24) symmetrisch angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 5, bei welcher die magnetischen, sich gegenseitig beeinflussenden Mittel (30, 33, 35) auch ein Paar von Körpern (33) aus ferromagnetischem Material umfassen, wobei jeder in der zweiten Abstützung (16) angeordnet ist und einem jeweiligen Elektromagneten (30) des Paares von Elektromagneten (30) gegenüberliegt.
Vorrichtung nach Anspruch 6, bei welcher jeder Elektromagnet (30) sowie der jeweilige Körper (33) aus ferromagnetischem Material einen Zwischenraum (34) mit einer vorgegebenen Breite bilden; und die magnetischen, sich gegenseitig beeinflussenden Mittel (30, 33, 35) eine Justiereinrichtung (35) zur Einstellung der vorgegebenen Breite durch Einstellung der Position des jeweiligen Körpers (33) aus ferromagnetischem Material in Bezug zur zweiten Abstützung (16) umfassen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, welche weiterhin eine Steuereinrichtung (36) umfasst, die mit den magnetischen, sich gegenseitig beeinflussenden Mitteln (30, 33, 35) verbunden ist, um die Intensität der magnetischen Anziehungskraft zu steuern.
Vorrichtung nach Anspruch 8, welche weiterhin mindestens einen Sensor (37) umfasst, um bei der Anwendung die Größe der Kraft der gegenseitigen Beeinflussung zwischen der ersten und der zweiten Prägerolle (3, 4) zu ermitteln; und der Sensor (37) mit der Steuereinrichtung (36) verbunden ist.