Vorrichtung zum Verbinden von Bahnen aus Verpackungsmaterial

Abstract

 Bei einer Vorrichtung zum Verbinden der Enden von Materialbahnen 10, 11, insbesondere aus Verpackungsmaterial, wird ein der ablaufende Materialbahn 10 zugeordneter Bahnhalter 28 mit der Materialbahn in Richtung auf einen zweiten Bahnhalter 29 bewegt, wobei die ablaufende Materialbahn durchtrennt und das rückseitige Ende mit dem Vorderende 38 der anzuschließenden Materialbahn 10 verbunden wird. Die Hin- und Herbewegungen der Bahnhalter 28, 39 werden durch Druckmittelzylinder 48 ausgeführt, die durch den Materialbahnen 10, 11 zugeordnete Sensoreinheiten 22, 23 steuerbar sind.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verbinden einer ersten, ablaufenden Materialbahn mit dem Vorderende einer zweiten, anzuschließenden Materialbahn, wobei jeder Materialbahn ein querbewegbarer, insbesondere schwenkbarer Bahnhalter zugeordnet ist, von denen der die ablaufende erste Materialbahn fixierende erste Bahnhalter dem ein Vorderende der anzuschließenden, zweiten Materialbahn fixierenden zweiten Bahnhalter zustellbar ist und dabei die erste, ablaufende Materialbahn durchtrennt wird.

[0002] Bei einer in der Praxis bekannten Vorrichtung dieser Art sind die Bahnhalter für die erste und zweite Materialbahn plattenförmig ausgebildet und in den Ausgangsstellungen etwa V-förmig zueinander angeordnet. Die ablaufende Materialbahn wird durch einen Spalt zwischen den Schwenklagern der schwenkbaren Bahnhalter hindurchgeleitet. Die einander zugekehrten Flächen derselben dienen zum zeitweiligen Fixieren der zugeordneten Materialbahn bzw. eines Vorderendes derselben. Wenn bei dieser bekannten Vorrichtung die erste, von einer Bobine abgezogene Materialbahn abgelaufen ist, wird der Bahnhalter aufgrund eines entsprechenden Signals in Richtung auf den gegenüberliegenden Bahnhalter verschwenkt. Während dieser Bewegung erfolgt ein Durchtrennen der weiter ablaufenden Materialbahn dadurch, daß ein an dem Bahnhalter angeordnetes Trennmesser unter Mitnahme der ablaufenden Bahn an einem zwischen den Bahnhaltern angeordneten ortsfesten Gegenmesser vorbeibewegt und die ablaufende Bahn dabei durchtrennt wird. Das an dem weiterverschwenkten Bahnhalter anliegende rückwärtige Ende der ablaufenden Materialbahn wird an die zugekehrte Seite des gegenüberliegenden zweiten Bahnhalters angedrückt bzw. an das dort fixierte Vorderende der anzuschließenden Bahn. Ober einen Klebestreifen oder dergleichen erfolgt die Verbindung der Bahnenden, wobei zugleich die anzuschließende zweite Materialbahn in Vorderbewegung versetzt wird und nunmehr abläuft.

[0003] Bei der bekannten Vorrichtung erfolgt die Betätigung der Bahnhalter von Hand. Dadurch ergeben sich gewisse Bedienungs- und Steuerungsprobleme.

[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der bekannten Ausführung weiterzuentwickeln und zu verbessern, dahingehend, daß die Bewegungsabläufe beim Wechsel der Materialbahnen zuverlässiger und exakter ausgeführt werden.

[0005] Zur Lösung dieser Aufgabe ist die erfindungsgemäße Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, daß der jeweils bewegbare Bahnhalter durch die erste, ablaufende Materialbahn betätigbar ist, insbesondere über Druckmittelzylinder.

[0006] Die erfindungsgemäße Vorrichtung erfordert nicht mehr den manuellen Einsatz zum Wechsel der Materialbahnen und zum Aneinanderschließen der Bahnenden. Die Bewegung der Bahnhalter relativ zueinander, insbesondere durch Verschwenken, wird mit Druckmittelzylindern besorgt, die jedem Bahnhalter zugeordnet sind. Die Steuerung der Druckmittelzylinder wiederum wird durch die ablaufende Materialbahn bewirkt, deren rückwärtiges Ende durch (fotoelektrische) Sensoren abgetastet wird.

[0007] Mit der Bewegung der Bahnhalter werden selbsttätig weitere Schalt- bzw. Steuervorgänge ausgelöst. Ein Schieber wird durch den jeweils bewegten Bahnhalter von einer Endstellung in die gegenüberliegende verstellt, wobei in der jeweiligen Endstellung ein Schaltorgan betätigt, insbesondere ein Initiator beaufschlagt wird. Dieser wiederum löst mehrere Vorgänge im Zusammenhang mit dem Wechsel der Materialbahnen aus. Insbesondere wird die Arbeitsgeschwindigkeit der zugeordneten Verpackungsmaschine zeitweilig verzögert. Des weiteren wird eine der jeweils ablaufenden Bahn zugeordnete Sensoreinheit eingeschaltet. Schließlich wird die Saugluft zum Fixieren des Vorderendes der anzuschließenden, zweiten Materialbahn an dem zugeordneten zweiten Bahnhalter abgeschaltet. Zugleich wird die Saugluft im Bereich des gegenüberliegenden, ersten Bahnhalters eingeschaltet.

[0008] Eine weitere Besonderheit besteht darin, daß der jeweilige Bahnhalter während der Bewegung in Richtung auf den benachbarten im Bereich des mittig zwischen den Bahnhaltern angeordneten Gegenmessers geführt und damit auf exakte Relativstellung zu diesem gehalten wird. Weitere Einzelheiten der Erfindung werden nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

[0009] Es zeigen:

Fig. 1 die Vorrichtung zum Wechseln von Materialbahnen in chematischer Gesamtansicht,

Fig. 2 einen Ausschnitt der Vorrichtung in vergrößertem Maßstab,

Fig. 3 einen Schnitt durch die Einzelheit der Fig. 2 in der Ebene III-III, bei nochmals vergrößertem Maßstab.

[0010] Die Vorrichtung kommt vorzugsweise in Verbindung mit einer Verpackungsmaschine zum Einsatz. Es geht darum, eine ablaufende, erste Materialbahn 10 mit einer sich in Wartestellung befindenden zweiten Materialbahn 11 zu verbinden und letztere in den Fertigungsprozeß einzuführen. Die Materialbahnen 10, 11 sind vorzugsweise Verpackungsmaterial, z. B. Stanniolfolie, Papier oder dergleichen. Die erste Materialbahn 10 wird von einer ersten Bobine 12 und die zweite Materialbahn 11 von einer zweiten Bobine 13 abgezogen. Jeder Bobine ist eine Backenbremse 14, 15 zugeordnet, die in bekannter Weise durch eine Schwinge 16 nach Maßgabe der Spannung in der ablaufenden Materialbahn 10 betätigt wird. Federbelastete, zweiarmige Bremshebel 17, 18 sind auf einer durch die Schwinge betätigten Kurvenscheibe 19 abgestützt.

[0011] Jede der beiden Materialbahnen 10, 11 wird im Anschluß an die Bobine 12, 13 über eine Mehrzahl von Umlenkwalzen 20 bzw. 21 geleitet. Im Anschluß an die erste, der Bobine 12, 13 zugeordneten Umlenkwalze ist eine Einrichtung zur Überwachung der laufenden Materialbahn angeordnet, nämlich eine (fotoelektrische) Sensoreinheit 22 bzw. 23. Durch diese wird im wesentlichen (rückwärtige) Ende der zugeordneten Materialbahn 10, 11 abgetastet, wenn diese sich in der Position der ablaufenden Materialbahn befindet. Darüber hinaus überwachen diese Sensoreinheiten 22, 23 die Materialbahnen 10, 11 in bezug auf etwaige Fehler, z. B. Einrisse, Löcher etc.

[0012] Über weitere Umlenkwalzen 20 bzw. 21 werden die Materialbahnen 10, 11 einer für beide Materialbahnen 10, 11 gemeinsamen zentralen Umlenkwalze 24 zugeführt. Von hier aus wird die jeweils ablaufende Materialbahn - bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel die Materialbahn 10 - der Schwinge 16 zugeführt und schließlich über ein Paar von Zugwalzen 25, 26 geleitet. Durch diese erfolgt der Abzug bzw. Transport der ablaufenden Materialbahn 10. Den Zugwalzen 25, 26 nachgeschaltet ist eine Trennvorrichtung 27 zum Abtrennen von Zuschnitten von der Materialbahn 10.

[0013] Im Bereich der zentralen Umlenkwalze 24 werden die Materialbahnen 10 und 11 miteinander verbunden, wenn die eine, erste Materialbahn 10 abgelaufen, die Bobine 12 also leergefahren und die zweite, sich in Wartestellung befindende Materialbahn 11 angeschlossen werden soll.

[0014] Jeder Materialbahn 10, 11 ist ein Bahnhalter 28 bzw. 29 zugeordnet. Diese sind im wesentlichen plattenförmig ausgebildet, und zwar mit einer Breite, die größer ist als die Breite der Materialbahn 10, 11 (s. Fig. 3). In Ausgangsstellung sind die Bahnhalter 28, 29 V-förmig zueinander gerichtet, in Förderrichtung der Materailbahnen 10, 11 konvergierend. An den unteren Rändern sind die Bahnhalter 28, 29 schwenkbar gelagert, nämlich auf Lagerzapfen 30, 31. Der dem zweiten Bahnhalter 29 zugeordnete Lagerzapfen 30 dient zugleich der Aufnahme der zentralen Umlenkwalze 24. Wie aus Fig. 3 ersichtlich, ist der Bahnhalter 29 seitlich neben der Umlenkwalze 24 auf dem Lagerzapfen 30 gelagert. Die Umlenkwalze 24 erstreckt sich in einer randseitigen Ausnehmung 32 des Bahnhalters, so daß die Materialbahn 11 im Bereich des Bahnhalters 29 und der zentralen Umlenkwalze 24 geführt werden kann.

[0015] Im unteren Bereich ist der Abstand der Bahnhalter 28, 29 bzw. der Lagerzapfen 30, 31 voneinander verhältnismäßig klein, derart, daß ein schmaler Spalt 33 für den Durchtritt der einen oder anderen Materialbahn 10, 11 gebildet ist.

[0016] An der zu den unteren Enden gegenüberliegenden Seite ist am (oberen) Rand der Bahnhalter 28, 29 jeweils eine weitere Umlenkwalze 34 bzw. 35 zur Umleitung der Materialbahn 10 bzw. 11 in die Ebene der Vorderseiten der Bahnhalter 28, 29 vorgesehen.

[0017] Die Materialbahnen 10, 11 werden an Halteflächen 36, 37 der Bahnhalter 28, 29 entlanggeführt (ablaufende Materialbahn 10) bzw. an diesen fixiert. Letzteres gilt für ein Vorderende 38 der sich in Wartestellung befindenden zweiten Materialbahn 11.

[0018] Die Halteflächen 36, 37 sind im vorliegenden Fall mit einer vorstehenden elastischen Auflage, insbesondere einer Gummiauflage 39 versehen. Im Bereich derselben wird die Materialbahn bzw. das Vorderende 38 derselben durch Saugluft gehalten. Zu diesem Zweck münden Saugbohrungen 40 im Bereich von Löchern 41 der Gummiauflage 39. Durch eine quergerichtete Reihe derartiger Saugbohrungen 40 bzw. Löcher 41 wird die Materialbahn 10 bzw. 11 über die annähernd volle Breite fixiert. Die Saugbohrungen 40 sind über eine Saugleitung 42 an eine Unterdruckquelle angeschlossen.

[0019] Jeder Bahnhalter 28, 29 ist mit einem Trennmesser 43,44 versehen. Durch Relativbewegung der die ablaufende Materialbahn 10 aufnehmenden Bahnhalters 28 wird das Trennmesser an einem mittig zwischen den beiden Bahnhaltern angeordneten Gegenmesser 45 vorbeigeführt. Dabei erfolgt ein Trennschnitt in der ablaufenden Materialbahn 10.

[0020] Die Bahnhalter 28, 29 sind zur Durchführung des Trennschnitts und zum Verbinden der Bahnenden der Materialbahnen 10 und 11 miteinander schwenkbar. Jeder Bahnhalter ist aus der in ausgezogenen Linien gezeigten Ausgangsstellung in die durch strichpunktierten Linien gezeigten Verbindungsstellung verschwenkbar. Dabei wird - nach durchtrennen der ablaufenden Materialbahn 10 in der beschriebenen Weise - das dann freie rückwärtige Bahnende mit dem Vorderende 38 durch Andrücken verbunden. Das Vorderende 38 ist im vorliegenden Fall mit einem überstehenden Klebestreifen 46 versehen, der die Verbindung herstellt. Danach wird der Bahnhalter 28 in die Ausgangsstellung zurückbewegt. Die abgelaufene Bobine 12 bzw. der Bobinenkern wird nun beseitigt, eine neue Bobine 12 in Position gebracht und über die Umlenkwalzen 21 in die Position der sich in Wartestellung befindenden später anzuschließenden Materialbahn gebracht, und zwar manuell. Dabei nimmt das Vorderende der neuen Bobine 12 die Position ein, die in Fig. 2 in bezug auf die Materialbahn 11 gezeigt ist. Die Bahnhalter 28, 29 liegen in der Ausgangsstellung an Anschlägen 47 an.

[0021] Die Betätigung der Bahnhalter 28, 29 im verschwenkenden Sinne erfolgt im vorliegenden Falle durch einen jedem Bahnhalter zugeordneten Druckmittelzylinder 48. Die beiden Druckmittelzylinder 48 sind im vorliegenden Fall aus Gründen optimaler Raumausnutzung an der Unterseite eines kasten- bzw. winkelförmigen Maschinentragteils 49 angeordnet. Die Bahnhalter 28, 29 sind in einer im rechten Winkel hierzu sich erstreckenden (vertikalen) Ebene, nämlich an einer aufrechten Tragwand 50 gelagert. Die Bewegungen einer Kolbenstange 51 des Druckmittelzylinders 48 werden über ein Umlenkgetriebe 52 auf die Bahnhalter 28, 29 übertragen. Diese sind seitlich mit dreieckförmigen Doppellaschen 53 versehen, die eine Zug- und Druckstrebe 54 mit Gelenk 55 aufnehmen. Die Zug- und Druckstrebe 54 wiederum ist mit dem freien Ende schwenkbar an einer.Umlenklasche 56 gelagert. Diese ist etwa dreieckförmig ausgebildet und schwenkbar an einen mit dem Maschinentragteil 49 verbundenen Laschenhalter 57 gelagert. Die Zug- und Druckstrebe 54 ist an einem Schenkel 58 und die Kolbenstange 51 an einem anderen Schenkel 59 der Umlenklasche angebracht. Aus- und Einfahrbewegungen der Kolbenstange 51 bewirken Schwenkbewegungen der Umlenklasche 56 in bezug auf das Lager an dem Laschenhalter 57. Dadurch wird die Zug- und Druckstrebe 54 auf- und abbewegt, was wiederum ein Verschwenken des einen oder anderen Bahnhalters 28, 29 in der einen oder anderen Richtung zur Folge hat.

[0022] Die einseitig im Bereich der Lagerzapfen 30, 31 abgestützten Bahnhalter 28 und 29 werden im Bereich des ortsfesten Gegenmessers 45 zeitweilig geführt, derart, daß stets eine exakte Relativstellung zwischen Trennmesser 43 oder 44 einerseits und Gegenmesser 45 andererseits gegeben ist. Zu diesem Zweck ist seitlich am freien Rand der Bahnhalter 28, 29 jeweils eine bogenförmig bzw. segmentartig ausgebildete Stütz- und Führungsschiene 60 angeordnet. Diese ist im Querschnitt etwa C-förmig ausgebildet. Ein nach unten weisender Führungsschenkel 61 stützt sich zeitweilig auf einer ortsfesten Stützrolle 62 ab, die im Bereich des Gegenmessers 45, nämlich mittig zu diesem, gelagert ist. Die Abstützungsphase entspricht der Länge der Stütz- und Führungsschiene. Die Stützrolle 62 ist auf einem mit der Tragwand 50 verbundenen Tragarm 63 gelagert. Die Anordnung ist derart, daß die Stütz- und Führungsschiene 60 außerhalb des Bereichs der Materialbahn 10, 11 und damit auch außerhalb der Umlenkwalzen 24 bzw. 34, 35 verlaufen.

[0023] Durch die Bewegung der Bahnhalter 28, 29 werden bestimmte Vorgänge eingeleitet bzw. beendet. Zu diesem Zweck wird durch die Bahnhalter 28, 29 ein Schaltorgan betätigt, nämlich bewegt.

[0024] Im vorliegenden Falle ist seitlich neben den Bahnhaltern 28, 29, nämlich in bzw. an der aufrechten Tragwand 50, ein Schieber 64 gelagert. Dieser ist hier trapezförmig im Querschnitt ausgebildet und schwalbenschwanzartig in einer passenden, Hinterschneidungen aufweisenden Nut 65 der Tragwand 50 gleitend geführt. Auf der den Bahnhaltern 28, 29 zugekehrten Seite ist der Schieber 64 mittig mit einer Anschlagrolle 66 versehen. An dieser erhält jeweils ein Mitnehmer 67 am zugekehrten Seitenrand der Bahnhalter 28, 29 Anlage. Dadurch wird der Schieber 64 aus der einen Endstellung (Fig. 2) in die andere, gegenüberliegende verschoben.

[0025] In den Endpositionen des Schiebers 64 werden Schaltvorgänge ausgelöst. Zu diesem Zweck sind dort Initiatoren 68, 69 angeordnet, die in bekannter Weise von dem Schieber beaufschlagt werden. Eine Betätigung dieser Initiatoren 68, 69 löst verschiedene Vorgänge aus. So wird die Sensoreinheit 22 der bis dahin ruhenden Materialbahn 11 aktiviert. Gleichzeitig wird die Sensoreinheit 23 der abgelaufenen Materialbahn 10 abgeschaltet. Des weiteren wird die Saugluft im Bereich des Bahnhalters 29 abgeschaltet, so daß nach dem Verbinden der Bahnenden die Materialbahn 11 ungehindert gefördert werden kann. Die Sauglauft des Bahnhalters 28 wird eingeschaltet. Des weiteren wird ein im einzelnen nicht dargestelltes und beschriebenes Register angesteuert, welches den Auswurf einer geringen Anzahl von Packungen bewirkt, unter denen sich eine Fehlpackung aufgrund der Verbindungsstelle der Materialbahnen 10 und 11 befindet.

[0026] Die Betätigung des einen oder anderen Druckmittelzylinders 48 wird durch die Sensoreinheit 23 der jeweils ablaufenden Materialbahn bewirkt. Nach Abtasten des Bahnendes bzw. eines Bahnfehlers wird zunächst über einen Zeitraum von zwei bis drei Maschinentakten die Verpakkungsmaschine auf Kriechgang heruntergefahren. Danach erfolgt die Betätigung des einen oder anderen Druckmittelzylinders 48.

[0027] Nach dem Abtrennen der laufenden Materialbahn 10 von einem zurückbleibenden Bahnrest wird dieser im Bereich der Umlenkwalze 34 gegen ungeordnetes Verhalten gesichert durch eine federnde Gummileiste 70, die mit einem elastischen Federblatt 71, insbesondere ebenfalls aus Gummi, an dem Umfang der Umlenkwalze 34 bzw. an dem Bahnrest anliegt.

[0028] Eine im einzelnen nicht dargestellte Lampe zeigt an, daß im Bereich der Bobine 12 ein Bobinenwechsel nunmehr auszuführen ist.

Ansprüche

1. Vorrichtung zum Verbinden einer ersten, ablaufenden Materialbahn mit dem Vorderende einer zweiten, anzuschließenden Materialbahn, wobei jeder Materialbahn ein querbewegbarer, insbesondere schwenkbarer Bahnhalter zugeordnet ist, von denen der die ablaufende erste Materialbahn fixierende erste Bahnhalter dem ein Vorderende der anzuschließenden, zweiten Materialbahn fixierenden zweiten Bahnhalter zustellbar ist und dabei die erste, ablaufende Materialbahn durchtrennt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der jeweils bewegbare Bahnhalter(28,29) durch die erste ablaufende Materialbahn (10, 11)betätigbar ist, insbesondere über Druckmittelzylinder (48).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß den Materialbahnen (10, 11) jeweils ein Kontrollorgan zugeordnet ist, insbesondere fotoelektrische Sensoreinheiten (22, 23), die auf an den Materialbahnen (10, 11) angebrachte Markierungen bzw. auf das Ende der Materialbahn (10, 11) ansprechen, derart, daß bei Feststellung einer Markierung bzw. des Bahnendes durch die der ersten, ablaufenden Materialbahn (10) zugeordnete Sensoreinheit ein Signal ausgelöst und insbesondere der zugeordnete Druckmittelzylinder (48) betätigt wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bahnhalter (28, 29) mit durch die Sensoreinheiten (22, 23) abschaltbarer Saugluft beaufschlagbar sind, zum zeitweiligen Fixieren der zugeordneten Materialbahn (11) bzw. des Vorderendes (38) derselben.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 sowie einem oder mehreren der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Bewegung des einen oder anderen Bahnhalters (28, 29) ein Schaltorgan (Schieber 64) betätigbar ist für die Beaufschlagung eines Schalters in der einen oder anderen Endstellung, insbesondere zum betätigen eines Initiators (68, 69), durch den Betätigungen auslösbar sind, insbesondere die der zweiten Materialbahn (11) zugeordnete Sensoreinheit (22) einschaltbar und die der ersten Materialbahn (10) zugeordnete Sensoreinheit (23) abschaltbar und/oder die Saugluft des ersten Bahnhalters (28) einschaltbar und die Saugluft des zweiten Bahnhalters (29) abschaltbar ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4 sowie einem oder mehreren der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der hin- und herbewegbare Schieber in einer Führung (Nut 65) einer aufrechten Tragwand(50)angeordnet und durch Mitnehmer (67) an den Seiten der Bahnhalter (28, 29) über eine Anschlagrolle (66) bewegbar ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 sowie einem oder mehreren der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die mit Trennmessern (43, 44) ausgebildeten Bahnhalter im Bereich eines mittig angeordneten, feststehenden, gemeinsamen Gegenmessers (45) geführt sind, insbesondere durch eine ortsfeste Stützrolle (62), auf der eine am Bahnhalter (28, 29) angebrachte, bogenförmige bzw. segmentartige Stütz- und Führungsschiene (60) während des Trennvorgangs abläuft.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1 sowie einem oder mehreren der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bahnhalter (28, 29) auf der der Materialbahn (10, 11) zugekehrten Seite mit einem elastischen Belag, insbesondere einer Gummiauflage (39), versehen sind, die mit Löchern (41) im Bereich von Saugbohrungen (40) versehen ist.

Zeichnung