EP1471023A1 - Abreisseinrichtung für Materialbahnen - Google Patents

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EP1471023A1
EP1471023A1 EP20030008666 EP03008666A EP1471023A1 EP 1471023 A1 EP1471023 A1 EP 1471023A1 EP 20030008666 EP20030008666 EP 20030008666 EP 03008666 A EP03008666 A EP 03008666A EP 1471023 A1 EP1471023 A1 EP 1471023A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
tear
motor
material web
pressure
pressure elements
Prior art date
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EP20030008666
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English (en)
French (fr)
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EP1471023B1 (de
Inventor
Wilfried Dr. Kolbe
Reinhold Hindemith
Andreas Kückelmann
Wolfgang Brusdeilins
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NEWLONG INDUSTRIAL CO., LTD.
Original Assignee
Maschinenbau Wilhelm Kochsiek GmbH
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Publication date
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Priority to DE50301735T priority patent/DE50301735D1/de
Priority to ES03008666T priority patent/ES2250774T3/es
Priority to AT03008666T priority patent/ATE310701T1/de
Priority to US10/820,258 priority patent/US20040211807A1/en
Publication of EP1471023A1 publication Critical patent/EP1471023A1/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H35/00—Delivering articles from cutting or line-perforating machines; Article or web delivery apparatus incorporating cutting or line-perforating devices, e.g. adhesive tape dispensers
    • B65H35/10—Delivering articles from cutting or line-perforating machines; Article or web delivery apparatus incorporating cutting or line-perforating devices, e.g. adhesive tape dispensers from or with devices for breaking partially-cut or perforated webs, e.g. bursters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2403/00—Power transmission; Driving means
    • B65H2403/50—Driving mechanisms
    • B65H2403/51—Cam mechanisms
    • B65H2403/514—Cam mechanisms involving eccentric
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2404/00—Parts for transporting or guiding the handled material
    • B65H2404/20—Belts
    • B65H2404/26—Particular arrangement of belt, or belts
    • B65H2404/269—Particular arrangement of belt, or belts other arrangements
    • B65H2404/2691—Arrangement of successive belts forming a transport path
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2515/00—Physical entities not provided for in groups B65H2511/00 or B65H2513/00
    • B65H2515/30—Forces; Stresses
    • B65H2515/34—Pressure, e.g. fluid pressure
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T225/00—Severing by tearing or breaking
    • Y10T225/30—Breaking or tearing apparatus
    • Y10T225/35—Work-parting pullers [bursters]

Definitions

  • the invention relates to a tear-off device for sections of a material web with a preferred movement and a tear-off according to the preamble of the claim 1.
  • tear-off devices are used, for example, in hose machines Part of a sacking line used to create a tubular web at perforated points in Separate hose sections.
  • the tube web is usually from the preferred factory transported between opposed endless conveyor belts and fed to the tear-off.
  • EP 0 227 896 is another tear-off device for hose sections known in the Abr utilizattechnik on one side of the conveyor belts three pressure rollers are stored so that they together with an eccentric disc against opposite pressure rollers can be moved.
  • the object of the invention is a tear-off of the aforementioned To create a kind whose demolition work a simpler and more solid structure of the Has adjusting.
  • the engageable pressure elements rotatably driven inner eccentric on which pressure rollers mounted rotatably are. It is at least one located on a first side of the web Pressure roller adjustable. By means of a rotary motion on the Inner eccentric mounted pressure roller against the opposite pressure element and the material web therebetween are turned on or off. Alternatively, two opposing pressure rollers against each other be adjustable.
  • the engageable pressure elements Cams, which are adjustable against the material web.
  • the cams can in particular have the shape of roll segments.
  • the pressure elements are rotated in such a way that that the cams of the web or the conveyor belts are facing. so that they get into engagement with the material web. While the pressure elements are employed, they can continue to be driven or free with any Run along conveyor belts.
  • the adjusting device preferably at least a motor through which the pressure elements are rotationally driven.
  • This has, inter alia, the advantage that, in contrast to conventional tear-off a rigid coupling of the Anstellvorganges with the transport the material web can be omitted, so that greater variability is achieved.
  • a pressure element by means of a motor allows the rotational movement
  • a direct implementation of the engine torque or engine power in the contact pressure of the pressure element and it can also be very be carried out quickly and in a controlled manner.
  • the adjusting device further preferably has a control device for Timing of the movement of the engine. Unlike traditional ones Tear-off devices in which the time of Anstellvorganges by a Eccentric disc or another rigid mechanism is set is so a variable and precise timing of the tearing process possible.
  • the movement, for example, of a servomotor is timely with a known per se Control device exactly controllable.
  • the control device is a programmable control device, with the times of arrival and / or Abstellschulen in relation to the Transport of the material web are adjustable.
  • This has the advantage of adaptability the setting process to different operating conditions and material webs, for example, tubular webs with different tube formats, in particular different lengths of hose sections. So is one Changing the formats of the sections no conversion of the tear-off necessary.
  • the exact setting of the operating parameters for the tear-off allows also using higher machine speeds than conventional ones Tear-off devices with a rigidly fixed sequence of the tearing process is possible.
  • the adjusting device has the at least one motor and the control device on, and the engine is in opposite over a limited adjustment Directions drivable.
  • the adjusting movements of the engine are through the control device time controllable.
  • the adjustment of the motor can be programmable.
  • the Anund Ab stellen the at least one pressure element is effected in that the Engine only a small movement back and forth performs.
  • first or second embodiment is the at least one motor in a direction of rotation circumferentially variable with Speed drivable, and the speed of the engine can up be variable to a stop.
  • Such movement of the engine has the advantage that lower accelerations are necessary because no reversing operation of Motors done.
  • the at least one motor is a servomotor. It is advantageous that a servo motor high torque even at the lowest speed or at standstill and can have high dynamics.
  • An exact one Position control is by a control loop with a position sensor reachable. Instead of a servo motor can also be a stepper motor or a direct drive can be provided.
  • the preferential work and the tear-off each have their own Drive up.
  • This allows an individually adjustable adjustment of the transport speeds to different types of railway.
  • the Overspeed to the transport speed of the tearing off the the preferential work surpasses, depending on the type of web for the tear-off needed measure to be adjusted.
  • the pressure element in the salaried state is also the adaptability the tear-off to the transport speed of a subsequent processing device given.
  • the adjusting means advantageously at least one displaceable Frame on which one or more of the pressure elements stored are.
  • the pressure force can be with known elastic properties of the pressure elements, the material web and any conveyor belts depending on the embodiment by varying the Determining the adjustment path of the motor or the position of the frame. This is advantageous because different types of webs, for example, different friction coefficients may have different force or to separate the Perforation may be needed.
  • the at least one frame is preferred by at least one second motor displaceable.
  • Figure 1 shows a first embodiment of a tear-off with a Preference movement 10 and a tear-off 12.
  • the preferred movement 10 and the tear-off 12 each have upper endless conveyor belts 14 and lower endless ones Conveyor belts 16 on. Between the conveyor belts 14 and 16 is a web 18 transported.
  • the conveyor belts 14 and 16 run on pulleys 20 and are driven by drives 22 with drive control devices 24.
  • the tear-off 12 has on the upper side of the web 18 three upper pressure rollers 26, those on the lower side of the material web 18th three lower pressure rollers 26 face.
  • the pressure rollers 26 are each rotatably mounted on roller axles 28, the mounted on eccentrically mounted drive axles 30 in a frame 32 are. By means of a rotational movement of the corresponding drive axles 30 are the roller axles 28 with the pressure rollers 26 about the respective drive axle 30 swiveling.
  • the upper and lower drive axles 30 are each over Gear wheels 34 ( Figure 3) power coupled and are driven by servo motors 36.
  • the material web 18 is in a transport direction 38, which is indicated by an arrow is indicated, between the conveyor belts 14 and 16 of the tear-off 12 moves.
  • the conveyor belts 14 and 16 of Abr predominantlywerkes 12 in the Figure 1 shown position of the pressure rollers 26 not with the material web 18th in engagement, so that the transport speed of the material web 18 through the Conveyor belts 14 and 16 of the preferred factory 10 is determined.
  • the racks 32, in which the drive axles 30 are mounted are by second motors 40 in essentially displaceable perpendicular to the material web 18, wherein by the position the second motors 40, the distance of the racks 32 from each other is adjustable.
  • the motors 40 may be, for example, linear motors act.
  • the position of the servomotors 36 is with electronic control devices 42 specifically timed.
  • the control devices 42 may be, for example to act programmable controllers.
  • In every control device 42 is a control electronics 44 of a control circuit of the servomotor 36 integrated.
  • the control loop has one arranged on the servo motor 36 or there integrated position sensor 46 ( Figure 4), the position of the servomotor 36 detects. While by the controller 42 of the adjustment and the timing of the servo motor 36 is programmable, controls the control electronics 44 by means of the position sensor 46, the respective current target position the servomotor 36.
  • Figure 2 shows the tear-off of Figure 1, in which the upper and lower pressure rollers 26 are employed against each other. They are each pivoted about their drive axis 30.
  • the material web 18 detected by the conveyor belts 14 and 16 of the tear-off unit 12 between the pressure rollers 26 is separated at a performed point indicated by an arrow X because of the increased transport speed v 2 of the tear-off unit 12 compared with the transport speed v 1 of the preferential work 10. It is a material portion 48 separated, which is removed during further transport of the rest of the web 18.
  • the transport speeds v 1 can v 2 can be specified independently of one another as required via the drives 22.
  • FIG. 3 shows an enlarged detail of the tear-off unit 12 from FIG. 1. Shown here are the gears 34, with which the drive axles 30 of upper and lower pressure rollers 26 are coupled. In Figure 3 is at the top and lower frame 32 each have the right gear 34 through the servomotor 36 covered. The servomotors 36 respectively drive the drive shafts 30 of the upper or lower pressure rollers 26 at.
  • the gears 34 can for Power coupling of the drive axles 30, for example, toothed belt or other Means be provided.
  • Figure 4 shows a cross section through a lower pressure roller 26 and the associated Servomotor 36 of Figure 3, corresponding to the marked in Figure 3 Level A.
  • the pressure roller 26 is fitted with bearings 50 on the Roller shaft 28 rotatably mounted. At the ends of the roll axis 28 is eccentric each attached a portion of the drive shaft 30. Alternatively, the Roll axis 28 and the drive shaft 30 may be made in one piece.
  • the drive shaft 30 is rotatably supported in bearings 52 in the frame 32.
  • the Servomotor 36 which is held on a plate 54, not shown in Figure 3, drives the drive axle 30. On the servo motor 36, the position sensor 46th arranged.
  • roller shaft 28 By means of a rotational movement of the drive shaft 30, the roller shaft 28 is in order the drive shaft 30 is pivoted.
  • the rotatably mounted on the roller shaft 28 Pressure roller 26 can be employed against the opposite pressure roller 26 become.
  • Figure 5 shows a partial section of the tear-off 12 of Figures 1 and 3 with the left two pinch rollers 26 in the parked state.
  • the roller axles 28 with the drive axles 30, the bearings 50 of the pressure rollers 26 and the racks 32 and the conveyor belts 14 and 16 with the intervening located material web 18.
  • the roller axles 28 touch the pressure rollers 26, the conveyor belts 14 and 16 not.
  • conveyor belt 14 or 16 may also be so small that the pressure roller 26 is moved by the conveyor belt and about its roll axis 28 turns.
  • Figure 6 shows the same view as Figure 5, but in which the pressure rollers 26 as in Figure 2 in a position employed on the conveyor belt 14 and 16 position are located.
  • the pressure rollers 26 were about opposing rotational movements the respective drive axes 30 of the transport direction 38 opposite pivoted.
  • the applied pressure rollers 26 are moved by the conveyor belts 14 and 16, respectively and rotate about their respective roller axis 28.
  • the distance between the drive axles 30 so small that the pressure rollers 26 before their maximum vertical deflection abut each other, so that the drive axles 30 can not make a full turn. Therefore, the shutdown occurs a pressure roller 26 by means of movement of the servo motor 36 in reverse Direction of rotation as when hiring.
  • Figure 7 shows the pressure rollers 26 also in an employed position, at However, they are deflected vertically maximally. This is made possible by that the racks 32 have a greater distance from one another than in FIG 6. In this way, an operation of the servo motor 36 with a fixed Direction of rotation possible because the drive axles 30 for stopping the pressure rollers 26 can continue to turn in the same direction as when hiring. On the one hand Thus, an extremely short period of the tearing process can be achieved by not stopping the servomotor 36. This can be for example be advantageous to brittle paper. On the other hand, by means of persistence of the roll axes 28 in the position shown in Figure 7 with salaried pressure rollers 26 also a longer period of time between turning on and off the pressure rollers 26 achievable.
  • the position shown in FIG the racks 32 are adjusted by the second motors 40.
  • the servo motor 36 is also in an operation of the servo motor 36 with a fixed direction of rotation an adjustment of the contact pressure of the pressure rollers 26 possible in the 6 already reached by means of the servomotor 36 can.
  • the pressure force of the employed pressure rollers can be in known elastic properties of the pressure rollers, the material web and any conveyor belts by varying the adjustment of the servomotor 36 or the position of the second motor 40 determine.
  • FIG. 8 shows a second embodiment with pressure elements 56, the cams in the form of roller segments 58 have. They are like the first Embodiment on both sides of the material web 18 respectively via gears 34 coupled and rotatably mounted on a frame 32.
  • the pressure elements 56 are represented by the servomotors 36 in an arrow Direction of rotation driven.
  • FIG. 8 shows the moment in which the roller segments 58 are employed against each other and with the conveyor belts 14 and 16 and the web 18 come into engagement. You then turn in the hired Condition further and transport the separated section of the web 18, wherein they are further driven or free with the conveyor belts 14 and 16 can be running.
  • the salaried state ends the roller segments 58 after a rotation of about 180 °.
  • the control devices 42 of the servo motors 36 is the time of the next Anstellvorgangs controllable.
  • the racks 32 are vertically displaceable by means of second motors 40. To this Way, the contact pressure of the salaried roller segments 58 can be varied and made an adaptation to different thickness web materials become.
  • only the Pressure rollers 26 or roller segments 58 on one side of the material web 18th be adjustable or stored on a movable frame 32.
  • the racks 32 be coupled via a coupling linkage so that they can be adjusted synchronously are.
  • the material web is opposite on both sides Pressure elements each arranged vertically to each other.
  • the invention also includes such arrangements in which the pressure elements on both sides of the web in the transport direction relative to each other are arranged shifted, so that the material web in employed pressure elements undulating through the tear-off device.

Landscapes

  • Auxiliary Devices For And Details Of Packaging Control (AREA)
  • Advancing Webs (AREA)
  • Folding Of Thin Sheet-Like Materials, Special Discharging Devices, And Others (AREA)
  • Registering, Tensioning, Guiding Webs, And Rollers Therefor (AREA)
  • Basic Packing Technique (AREA)

Abstract

Abreißeinrichtung für Abschnitte (48) einer Materialbahn (18) mit einem Vorzugswerk (10) für den Transport der Materialbahn (18) und mit einem Abreißwerk (12), das mindestens zwei auf entgegengesetzten Seiten der Materialbahn (18) angeordnete Andruckelemente (26; 56) aufweist, von denen mindestens eines mittels einer Anstelleinrichtung gegen die Materialbahn (18) anstellbar ist. dadurch gekennzeichnet, daß die anstellbaren Andruckelemente (26; 56) als Exzenterwalzen ausgebildet sind und einzeln oder gemeinsam drehantreibbar sind. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Abreißeinrichtung für Abschnitte einer Materialbahn mit einem Vorzugswerk und einem Abreißwerk nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Derartige Abreißeinrichtungen werden beispielsweise in Schlauchmaschinen als Teil einer Sacklinie eingesetzt, um eine Schlauchbahn an perforierten Stellen in Schlauchabschnitte zu trennen. Die Schlauchbahn wird üblicherweise vom Vorzugswerk zwischen einander gegenüberliegenden endlosen Förderbändern transportiert und dem Abreißwerk zugeführt.
Aus der DE 44 40 660 ist eine Abreißeinrichtung für Schlauchabschnitte bekannt, deren Abreißwerk auf beiden Seiten der Schlauchbahn sich gegenüberliegende Andruckwalzen aufweist, die jeweils in Schwenkarmen gelagert sind. Die Förderbänder des Abreißwerkes stehen zunächst nicht mit der Schlauchbahn in Eingriff. Die sich gegenüberliegenden Andruckwalzen werden mittels Schwenken der Schwenkarme aufeinander zu gegen die Förderbänder und die sich dazwischen befindende Schlauchbahn angestellt. Da das Abreißwerk eine höhere Geschwindigkeit der Förderbänder aufweist als das Vorzugswerk, erfolgt dabei ein Abreißen eines Schlauchabschnittes der Schlauchbahn an einer vorbereiteten perforierten Stelle.
Aus der EP 0 227 896 ist eine andere Abreißeinrichtung für Schlauchabschnitte bekannt, bei der im Abreißwerk auf einer Seite der Förderbänder drei Andruckwalzen so gelagert sind, daß sie mit Hilfe einer Exzenterscheibe gemeinsam gegen gegenüberliegende Andruckwalzen verschoben werden können.
Aus der DE 41 13 792 ist eine Abreißeinrichtung bekannt, die sich von der zuvor genannten insbesondere dadurch unterscheidet, daß die Andruckwalzen auf beiden Seiten der Förderbänder verschiebbar gelagert sind und mit einem Kopplungsgestänge synchron bewegbar sind.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Abreißeinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, deren Abreißwerk einen einfacheren und solideren Aufbau der Anstelleinrichtung aufweist.
Ausgehend von einer Abreißeinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, bei der mindestens ein Andruckelement mittels einer Anstelleinrichtung anstellbar ist, wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die anstellbaren Andruckelemente als Exzenterwalzen ausgebildet sind und einzeln oder gemeinsam drehantreibbar sind.
Der Vorteil eines solchen Aufbaus ist, daß das Anstellen eines Andruckelements mittels einer Drehbewegung erfolgen kann. Eine solche Drehbewegung erfordert lediglich eine einfache Mechanik, und die Lagerung der drehenden Teile kann sehr robust ausgeführt werden.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
In einer ersten Ausführungsform weisen die anstellbaren Andruckelemente drehantreibbare Innenexzenter auf, auf denen Andruckwalzen drehbar gelagert sind. Es ist mindestens eine sich auf einer ersten Seite der Materialbahn befindende Andruckwalze anstellbar. Mittels einer Drehbewegung kann die auf dem Innenexzenter gelagerte Andruckwalze gegen das gegenüberliegende Andruckelement und die sich dazwischen befindende Materialbahn an- oder abgestellt werden. Alternativ können auch zwei sich gegenüberliegende Andruckwalzen gegeneinander anstellbar sein.
In einer zweiten Ausführungsform weisen die anstellbaren Andruckelemente Nocken auf, die gegen die Materialbahn anstellbar sind. Die Nocken können insbesondere die Form von Walzensegmenten haben. Bei der dieser Ausführungsform werden am Beginn eines Abreißvorganges die Andruckelemente so gedreht, daß die Nocken der Materialbahn oder den Förderbändern zugewandt werden. so daß sie in Eingriff mit der Materialbahn gelangen. Während die Andruckelemente angestellt sind, können sie weiterhin angetrieben sein oder frei mit etwaigen Förderbändern mitlaufen.
Bei beiden Ausführungsformen weist die Anstelleinrichtung bevorzugt mindestens einen Motor auf, durch den die Andruckelemente drehantreibbar sind. Dies hat unter anderem den Vorteil, daß im Gegensatz zu herkömmlichen Abreißeinrichtungen eine starre Kopplung des Anstellvorganges mit dem Transport der Materialbahn entfallen kann, so daß größere Variabilität erreicht wird. Beim Anstellen eines Andruckelementes mittels eines Motors erlaubt die Drehbewegung außerdem eine direkte Umsetzung des Motordrehmoments bzw. der Motorkraft in den Anpreßdruck des Andruckelements, und sie kann ferner sehr schnell und kontrolliert durchgeführt werden.
Die Anstelleinrichtung weist weiterhin bevorzugt eine Steuereinrichtung zur Zeitsteuerung der Bewegung des Motors auf. Im Gegensatz zu herkömmlichen Abreißeinrichtungen, bei denen der Zeitpunkt des Anstellvorganges durch eine Exzenterscheibe oder einen anderen starren Mechanismus festgelegt ist, ist so eine variierbare und genaue zeitliche Steuerung des Abreißvorganges möglich. Die Bewegung beispielsweise eines Servomotors ist zeitlich mit einer an sich bekannten Steuereinrichtung exakt steuerbar.
Bevorzugt ist die Steuereinrichtung eine programmierbare Steuereinrichtung, mit der die Zeitpunkte der An- und/oder Abstellbewegungen in Bezug auf den Transport der Materialbahn einstellbar sind. Dies hat den Vorteil der Anpaßbarkeit des Anstellvorganges an verschiedene Betriebsbedingungen und Materialbahnen, beispielsweise Schlauchbahnen mit verschiedenen Schlauchformaten, insbesondere unterschiedlichen Längen der Schlauchabschnitte. So ist bei einem Wechsel der Formate der Abschnitte kein Umbau der Abreißeinrichtung nötig. Die exakte Einstellung der Betriebsparameter für den Abreißvorgang erlaubt außerdem die Verwendung höherer Maschinengeschwindigkeiten, als es bei herkömmlichen Abreißeinrichtungen mit einem starr festgelegten Ablauf des Abreißvorganges möglich ist.
In einer vorteilhaften Ausbildung insbesondere der ersten Ausführungsform weist die Anstelleinrichtung den mindestens einen Motor sowie die Steuereinrichtung auf, und der Motor ist über einen begrenzten Verstellweg in entgegengesetzte Richtungen antreibbar. Die Verstellbewegungen des Motors sind durch die Steuereinrichtung zeitsteuerbar. Im Falle der programmierbaren Steuereinrichtung kann auch der Verstellweg des Motors programmierbar sein. Das Anund Abstellen des mindestens einen Andruckelementes erfolgt dadurch, daß der Motor lediglich eine kleine Bewegung hin und zurück ausführt.
In einer anderen vorteilhaften Ausbildung der ersten oder zweiten Ausführungsform ist der mindestens eine Motor in eine Drehrichtung umlaufend mit variierbarer Geschwindigkeit antreibbar, und die Geschwindigkeit des Motors kann bis zum Stillstand variierbar sein. Eine solche Bewegung des Motors hat den Vorteil, daß geringere Beschleunigungen nötig sind, da kein Reversierbetrieb des Motors erfolgt.
Beide genannten Varianten der Motorbewegung haben den Vorteil, daß je nach Ausführungsform Betriebsparameter, wie die Zeitdauer der An- und/oder Abstellbewegungen des Andruckelements, individuell eingestellt werden können.
Bevorzugt ist der mindestens eine Motor ein Servomotor. Vorteilhaft ist daran, daß ein Servomotor ein hohes Drehmoment auch bei niedrigster Geschwindigkeit oder im Stillstand bietet und eine hohe Dynamik aufweisen kann. Eine exakte Positionskontrolle ist dabei durch einen Regelkreis mit einem Positionsgeber erreichbar. Anstelle eines Servomotors kann ebenso auch ein Schrittmotor oder ein Direktantrieb vorgesehen sein.
Bevorzugt weisen das Vorzugswerk und das Abreißwerk jeweils einen eigenen Antrieb auf. Dies ermöglicht eine individuell anpaßbare Einstellung der Transportgeschwindigkeiten an verschiedene Bahnsorten. Insbesondere kann die Übergeschwindigkeit, um die die Transportgeschwindigkeit des Abreißwerkes die das Vorzugswerkes übertrifft, an das je nach Bahnsorte für den Abreißvorgang benötigte Maß angepaßt werden. In Verbindung mit einer variierbaren Verweildauer des Andruckelements im angestellten Zustand ist ferner die Anpaßbarkeit des Abreißvorganges an die Transportgeschwindigkeit einer nachfolgenden Bearbeitungseinrichtung gegeben.
Besonders bei der Abreißeinrichtung mit einem in eine Drehrichtung umlaufenden Motor weist die Anstelleinrichtung vorteilhafterweise mindestens ein verschiebbares Gestell auf, in dem eines oder mehrere der Andruckelemente gelagert sind. Durch Verschieben des Gestells ist der Abstand zwischen gegenüberliegenden Andruckelementen einstellbar. Auf diese Weise ist, wie es im übrigen bei einer Ausführungsform mit begrenztem Verstellweg des Motors schon über eine Variation des Verstellweges erreichbar ist, die Stärke des Andruckvorganges auf einfachste Weise an das Bahnmaterial anpaßbar. Die Andruckkraft läßt sich bei bekannten elastischen Eigenschaften der Andruckelemente, der Materialbahn und etwaiger Förderbänder je nach Ausführungsform durch Variieren des Verstellweges des Motors oder der Position des Gestells bestimmen. Dies ist vorteilhaft, da verschiedene Bahnsorten beispielsweise unterschiedliche Reibungskoeffizienten aufweisen können oder unterschiedliche Kraft zum Auftrennen der Perforation benötigt werden kann.
Das mindestens eine Gestell ist bevorzugt durch mindestens einen zweiten Motor verschiebbar.
Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1
eine schematische Seitenansicht einer Abreißeinrichtung mit anstellbaren Andruckwalzen, die jeweils auf einem Innenexzenter gelagert sind;
Fig. 2
die Abreißeinrichtung aus Figur 1 mit angestellten Andruckwalzen;
Fig. 3
einen Ausschnitt einer anderen schematischen Seitenansicht der Abreißeinrichtung aus Figur 1, bei der Zahnradstufen dargestellt sind, mit denen die Exzenter gekoppelt sind;
Fig. 4
einen Längsschnitt durch eine Andruckwalze aus Figur 3 mitsamt Lagerung und Motor;
Fig. 5
eine Detailansicht zweier Andruckwalzen aus Figur 3 in abgestellter Position;
Fig. 6
die Andruckwalzen aus Figur 5 in angestellter Position;
Fig. 7
die Andruckwalzen als Figur 5 in angestellter Position, bei der die Andruckwalzen jeweils maximal vertikal ausgelenkt sind; und
Fig. 8
eine schematische Seitenansicht einer Ausführungsform mit Walzensegmenten.
Figur 1 zeigt eine erste Ausführungsform einer Abreißeinrichtung mit einem Vorzugswerk 10 und einem Abreißwerk 12. Das Vorzugswerk 10 und das Abreißwerk 12 weisen jeweils obere endlose Förderbänder 14 und untere endlose Förderbänder 16 auf. Zwischen den Förderbändern 14 und 16 wird eine Materialbahn 18 transportiert. Die Förderbänder 14 und 16 laufen auf Umlenkrollen 20 und werden durch Antriebe 22 mit Antriebssteuereinrichtungen 24 angetrieben. Das Abreißwerk 12 weist auf der oberen Seite der Materialbahn 18 drei obere Andruckwalzen 26 auf, denen auf der unteren Seite der Materialbahn 18 drei untere Andruckwalzen 26 gegenüberstehen.
Die Andruckwalzen 26 sind jeweils drehbar auf Walzenachsen 28 gelagert, die über exzentrisch angesetzte Antriebsachsen 30 in einem Gestell 32 gelagert sind. Mittels einer Drehbewegung der entsprechenden Antriebsachsen 30 sind die Walzenachsen 28 mit den Andruckwalzen 26 um die jeweilige Antriebsachse 30 schwenkbar. Die oberen und unteren Antriebsachsen 30 sind jeweils über Zahnräder 34 (Figur 3) kraftgekoppelt und werden über Servomotoren 36 angetrieben.
Die Materialbahn 18 wird in einer Transportrichtung 38, die durch einen Pfeil angedeutet ist, zwischen den Förderbändern 14 und 16 des Abreißwerkes 12 bewegt. Dabei stehen die Förderbänder 14 und 16 des Abreißwerkes 12 in der in Figur 1 gezeigten Stellung der Andruckwalzen 26 nicht mit der Materialbahn 18 in Eingriff, so daß die Transportgeschwindigkeit der Materialbahn 18 durch die Förderbänder 14 und 16 des Vorzugswerkes 10 bestimmt wird. Die Gestelle 32, in denen die Antriebsachsen 30 gelagert sind, sind durch zweite Motoren 40 im wesentlichen senkrecht zur Materialbahn 18 verschiebbar, wobei durch die Stellung der zweiten Motoren 40 der Abstand der Gestelle 32 voneinander gezielt einstellbar ist. Bei den Motoren 40 kann es sich beispielsweise um Linearmotoren handeln.
Die Stellung der Servomotoren 36 ist mit elektronischen Steuereinrichtungen 42 gezielt zeitlich steuerbar. Bei den Steuereinrichtungen 42 kann es sich beispielsweise um speicherprogrammierbare Steuereinrichtungen handeln. In jeder Steuereinrichtung 42 ist eine Regelelektronik 44 eines Regelkreises des Servomotors 36 integriert. Der Regelkreis weist einen am Servomotor 36 angeordneten oder dort integrierten Positionsgeber 46 (Figur 4) auf, der die Stellung des Servomotors 36 erkennt. Während durch die Steuereinrichtung 42 der Verstellweg und die zeitliche Steuerung des Servomotors 36 programmierbar ist, regelt die Regelelektronik 44 mittels des Positionsgebers 46 die jeweilige momentane Sollposition des Servomotors 36.
Die Steuereinrichtungen 42 und die Antriebssteuereinrichtungen 24, die in entsprechender Weise Regelkreise mit Positionsgebern aufweisen können, wirken bei der Betriebssteuerung der Abreißeinrichtung zusammen. So sind beispielsweise mit den Steuereinrichtungen 42 die Zeitpunkte der An- und Abstellbewegungen in Bezug auf den Transport der Materialbahn 18 einstellbar.
Figur 2 zeigt die Abreißeinrichtung aus Figur 1, bei der die oberen und unteren Andruckwalzen 26 gegeneinander angestellt sind. Sie sind dazu jeweils um ihre Antriebsachse 30 geschwenkt. Die von den Förderbändern 14 und 16 des Abreißwerkes 12 zwischen den Andruckwalzen 26 erfaßte Materialbahn 18 wird aufgrund der gegenüber der Transportgeschwindigkeit v1 des Vorzugswerkes 10 erhöhten Transportgeschwindigkeit v2 des Abreißwerkes 12 an einer mit einem Pfeil X gekennzeichneten performierten Stelle aufgetrennt. Es wird ein Materialabschnitt 48 abgetrennt, der beim weiteren Transport von dem Rest der Materialbahn 18 entfernt wird. Die Transportgeschwindigkeiten v1 können v2 können je nach Bedarf über die Antriebe 22 unabhängig voneinander vorgegeben werden.
Figur 3 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt des Abreißwerkes 12 aus Figur 1. Dargestellt sind hier die Zahnräder 34, mit denen die Antriebsachsen 30 der oberen und unteren Andruckwalzen 26 gekoppelt sind. In Figur 3 ist am oberen und unteren Gestell 32 jeweils das rechte Zahnrad 34 durch den Servomotor 36 verdeckt. Die Servomotoren 36 treiben jeweils die Antriebsachsen 30 der oberen oder unteren Andruckwalzen 26 an. Anstelle der Zahnräder 34 können zur Kraftkopplung der Antriebsachsen 30 beispielsweise auch Zahnriemen oder andere Mittel vorgesehen sein.
Figur 4 zeigt einen Querschnitt durch eine untere Andruckwalze 26 und den dazugehörigen Servomotor 36 aus Figur 3, entsprechend der in Figur 3 gekennzeichneten Ebene A. Die Andruckwalze 26 ist mit eingepaßten Lagern 50 auf der Walzenachse 28 drehbar gelagert. An den Enden der Walzenachse 28 ist exzentrisch jeweils ein Teilstück der Antriebsachse 30 befestigt. Alternativ können die Walzenachse 28 und die Antriebsachse 30 auch in einem Stück hergestellt sein. Die Antriebsachse 30 ist in Lagern 52 drehbar in dem Gestell 32 gelagert. Der Servomotor 36, der an einer in Figur 3 nicht dargestellten Platte 54 gehalten ist, treibt die Antriebsachse 30 an. An dem Servomotor 36 ist der Positionsgeber 46 angeordnet.
Auf der Antriebsachse 30 ist das Zahnrad 34 befestigt, mit dem die Kraft des Servomotors 36 auf die anderen Antriebsachsen 30 der unteren Andruckwalzen 26 übertragen wird. Die Anordnung der beschriebenen Elemente an den Walzenachsen 28 und Antriebsachsen 30 stellt jedoch lediglich ein Beispiel dar.
Mittels einer Drehbewegung der Antriebsachse 30 wird die Walzenachse 28 um die Antriebsachse 30 geschwenkt. Die auf der Walzenachse 28 drehbar gelagerte Andruckwalze 26 kann so gegen die gegenüberliegende Andruckwalze 26 angestellt werden.
Figur 5 zeigt einen Teilausschnitt des Abreißwerkes 12 aus Figuren 1 und 3 mit den linken beiden Andruckwalzen 26 im abgestellten Zustand. Dargestellt sind die Walzenachsen 28 mit den Antriebsachsen 30, die Lager 50 der Andruckwalzen 26 und die Gestelle 32 sowie die Förderbänder 14 und 16 mit der sich dazwischen befindenden Materialbahn 18. In der in Figur 5 dargestellten Position der Walzenachsen 28 berühren die Andruckwalzen 26 die Förderbänder 14 und 16 nicht. Der Abstand zwischen einer Andruckwalze 26 und dem daran vorbeilaufenden Förderband 14 bzw. 16 kann jedoch auch so gering sein, daß die Andruckwalze 26 von dem Förderband mitbewegt wird und um ihre Walzenachse 28 dreht.
Figur 6 zeigt die gleiche Ansicht wie Figur 5, bei der sich aber die Andruckwalzen 26 wie in Figur 2 in einer an die Förderband 14 und 16 angestellten Position befinden. Die Andruckwalzen 26 wurden dazu über gegensinnige Drehbewegungen der jeweiligen Antriebsachsen 30 der Transportrichtung 38 entgegengesetzt geschwenkt. In der in Figur 6 gezeigten Position der Walzenachsen 28 werden die angestellen Andruckwalzen 26 von den Förderbändern 14 bzw. 16 bewegt und drehen um ihre jeweilige Walzenachse 28. In Figur 6 ist der Abstand zwischen den Antriebsachsen 30 so gering, daß die Andruckwalzen 26 noch vor ihrer maximalen vertikalen Auslenkung gegeneinanderstoßen, so daß die Antriebsachsen 30 keine ganze Umdrehung durchführen können. Daher erfolgt das Abstellen einer Andruckwalze 26 mittels Bewegung des Servomotors 36 in umgekehrter Drehrichtung wie beim Anstellen.
Figur 7 zeigt die Andruckwalzen 26 ebenfalls in einer angestellten Position, bei der sie jedoch maximal vertikal ausgelenkt sind. Dies wird dadurch ermöglicht, daß die Gestelle 32 einen größeren Abstand voneinander aufweisen als in Figur 6. Auf diese Weise ist auch ein Betrieb des Servomotors 36 mit einer festen Drehrichtung möglich, da die Antriebsachsen 30 zum Abstellen der Andruckwalzen 26 in die gleiche Richtung wie beim Anstellen weiterdrehen können. Einerseits kann so eine extrem kurze Zeitdauer des Abreißvorganges erreicht werden, indem der Servomotor 36 nicht angehalten wird. Dies kann beispielsweise bei sprödem Papier vorteilhaft sein. Andererseits ist mittels Verharren der Walzenachsen 28 in der in Figur 7 gezeigten Position mit angestellten Andruckwalzen 26 auch eine längere Zeitdauer zwischen An- und Abstellen der Andruckwalzen 26 erzielbar.
Bei der beschriebenen Ausführungsform kann die in Figur 7 dargestellte Position der Gestelle 32 durch die zweiten Motoren 40 eingestellt werden. Dadurch wird auch bei einem Betrieb des Servomotors 36 mit einer festen Drehrichtung eine Einstellung des Anpreßdruckes der Andruckwalzen 26 möglich, die bei der in Figur 6 gezeigten Position schon allein über den Servomotor 36 erreicht werden kann. In beiden Fällen läßt sich die Andruckkraft der angestellten Andruckwalzen bei bekannten elastischen Eigenschaften der Andruckwalzen, der Materialbahn und etwaiger Förderbänder durch Variieren des Verstellweges des Servomotors 36 oder der Stellung des zweiten Motors 40 bestimmen.
Figur 8 zeigt eine zweite Ausführungsform mit Andruckelementen 56, die Nokken in Form von Walzensegmenten 58 aufweisen. Sie sind wie bei der ersten Ausführungsform auf beiden Seiten der Materialbahn 18 jeweils über Zahnräder 34 gekoppelt und an einem Gestell 32 drehbar gelagert. Die Andruckelemente 56 werden durch die Servomotoren 36 in eine durch einen Pfeil dargestellte Drehrichtung angetrieben. Figur 8 zeigt den Moment, in dem die Walzensegmente 58 gegeneinander angestellt werden und mit den Förderbändern 14 und 16 sowie der Materialbahn 18 in Eingriff geraten. Sie drehen dann im angestellten Zustand weiter und transportieren den abgetrennten Abschnitt der Materialbahn 18, wobei sie weiter angetrieben oder frei mit den Förderbändern 14 und 16 mitlaufend sein können. Im gezeigten Beispiel endet der angestellte Zustand der Walzensegmente 58 nach einer Drehung um etwa 180°. Mittels der Steuereinrichtungen 42 der Servomotoren 36 ist der Zeitpunkt des nächsten Anstellvorgangs steuerbar.
Die Gestelle 32 sind mittels zweiter Motoren 40 vertikal verschiebbar. Auf diese Weise kann der Anpreßdruck der angestellten Walzensegmente 58 variiert werden und eine Anpassung an unterschiedlich dicke Bahnmaterialien vorgenommen werden.
Alternativ zu den beschriebenen Ausführungsformen können auch lediglich die Andruckwalzen 26 oder Walzensegmente 58 auf einer Seite der Materialbahn 18 anstellbar sein oder an einem verschiebbaren Gestell 32 gelagert sein.
Alternativ zu zwei einzeln verschiebbaren Gestellen 32 können die Gestelle 32 auch über ein Kopplungsgestänge so gekoppelt sein, daß sie synchron anstellbar sind.
Während in den beschriebenen Ausführungsformen jeweils ein Servomotor 36 die Antriebsachsen 30 der unteren und der oberen Andruckwalzen 26 oder die Andruckelemente 56 antreibt, ist es alternativ auch denkbar, daß sämtliche Antriebsachsen 30 bzw. Andruckelemente 56 gekoppelt sind und von einem Servomotor 36 angetrieben werden.
In den dargestellten Beispielen sind sich auf beiden Seiten der Materialbahn gegenüberstehenden Andruckelemente jeweils vertikal zueinander angeordnet. Die Erfindung umfaßt jedoch auch solche Anordnungen, bei denen die Andruckelemente auf beiden Seiten der Materialbahn in Transportrichtung relativ zueinander verschoben angeordnet sind, so daß die Materialbahn bei angestellten Andruckelementen wellenförmig durch das Abreißwerk läuft.
Obwohl die beschriebenen Beispiele jeweils Förderbänder 14 und 16 aufweisen, kann auf diese auch verzichtet werden, und der Transport der Materialbahn 18 kann auch auf andere Art und Weise erfolgen, z.B. direkt durch die Andruckelemente 56.

Claims (13)

  1. Abreißeinrichtung für Abschnitte (48) einer Materialbahn (18) mit einem Vorzugswerk (10) für den Transport der Materialbahn (18) und mit einem Abreißwerk (12), das mindestens zwei auf entgegengesetzten Seiten der Materialbahn (18) angeordnete Andruckelemente (26; 56) aufweist, von denen mindestens eines mittels einer Anstelleinrichtung gegen die Materialbahn (18) anstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die anstellbaren Andruckelemente (26; 56) als Exzenterwalzen ausgebildet sind und einzeln oder gemeinsam drehantreibbar sind.
  2. Abreißeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die anstellbaren Andruckelemente drehantreibbare Innenexzenter (28, 30) aufweisen, auf denen Andruckwalzen (26) drehbar gelagert sind.
  3. Abreißeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die anstellbaren Andruckelemente (56) Nocken (58) aufweisen, die gegen die Materialbahn (18) anstellbar sind.
  4. Abreißeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Nokken (58) die Form von Walzensegmenten haben.
  5. Abreißeinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anstelleinrichtung mindestens einen Motor (36) aufweist, durch den die Andruckelemente (26; 56) drehantreibbar sind.
  6. Abreißeinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Anstelleinrichtung eine Steuereinrichtung (42) zur Zeitsteuerung der Bewegung des Motors (36) aufweist.
  7. Abreißeinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (42) eine programmierbare Steuereinrichtung ist, mit der die Zeitpunkte der An- und/oder Abstellbewegungen in Bezug auf den Transport der Materialbahn (18) einstellbar sind.
  8. Abreißeinrichtung nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der mindestens eine Motor (36) der Anstelleinrichtung über einen begrenzten Verstellweg in entgegengesetzte Richtungen antreibbar ist und die Verstellbewegungen des Motors (36) durch die Steuereinrichtung (42) zeitsteuerbar sind und, im Falle einer programmierbaren Steuereinrichtung (42), der Verstellweg des Motors (36) programmierbar ist.
  9. Abreißeinrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der mindestens eine Motor (36) in eine Drehrichtung umlaufend mit variierbarer Geschwindigkeit antreibbar ist.
  10. Abreißeinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeit des Motors (36) bis zum Stillstand variierbar ist.
  11. Abreißeinrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (36) ein Servomotor ist.
  12. Abreißeinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorzugswerk (10) und das Abreißwerk (12) jeweils einen eigenen Antrieb (22) aufweisen.
  13. Abreißeinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anstelleinrichtung mindestens ein verschiebbares Gestell (32) aufweist, in dem eines oder mehrere der Andruckelemente (26 ; 56) gelagert sind.
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