[0001] Verfahren und Vorrichtungen zur Herstellung von Wellenteilen sind allgemein bekannt
und gebräuchlich. Wie z.B. das deutsche Patent 494 407 oder das Schweizer Patent 263
453 zeigen, wird dabei eine Oberbahn, insbesondere aus steifem Papier oder Karton,
zu Wellen geformt und anschliessend mit einer Trägerbahn verbunden. Die Oberbahn kann
dabei beliebig und entsprechend der Form des zu verpackenden Guts geformt werden.
Die Verbindung zwischen Oberbahn und Unterbahn erfolgt durch einen Klebstoff, der
unmittelbar vor dem Aufbringen der Oberbahn auf die Trägerbahn aufgebracht wird. Die
Herstellung derartiger Wellenteile erfolgt in der Regel dadurch, dass die Oberbahn
kontinuierlich verformt wird. Sodann wird Klebstoff aufgebracht und die Trägerbahn
wird gegen die kontinuierlich oder diskontinuierlich vorgeformte Oberbahn gepresst
und zusammen mit dieser zum Trocknen des Klebstoffs unter Spannung auf Rollen aufgewikkelt.
[0002] Die bekannten Verfahren weisen verschiedene Nachteile auf, die insbesondere darin
liegen, dass die Wellenform eines Wellenteils nicht verändert werden kann und dass
ein kontinuierlicher Herstellungsvorgang nicht möglich ist. Insbesondere die Trennung
in einzelne Verfahrensschritte, nämlich Verformen der Oberbahn, sodann Zusammenbringen
der Oberbahn mit der Trägerbahn, das separate Einbringen von Klebstoff, das Trocknen
und daran anschliessende Abschneiden auf die gewünschte Länge verunmöglichen eien
rationelle Herstellung.
[0003] Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile des Bekannten zu vermeiden, insbesondere
also ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen eines Wellenteils zu schaffen,
bei welchem die Verfahrensschritte vereinfacht und minimiert werden, der Herstellungsvorgang
insgesamt verkürzt wird und trotzdem Wellenteile beliebiger Oberflächenkonfiguration
hergestellt werden können.
[0004] Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe in erster Linie durch ein Verfahren gelöst, das
dadurch gekennzeichnet ist, dass die Trägerbahn relativ zu einer Formstation schrittweis
vorwärts bewegt wird und dass dabei die mit der Trägerbahn verbundene Oberbahn von
einer Zufuhreinrichtung zugeführt wird, dass nach jedem Vorschubschritt die Oberbahn
sowohl gegen wenigstens ein n zwischen Trägerbahn und Oberbahn eingebrachtes Verformungselement
als auch gegen die Trägerbahn gedrückt und dabei verformt und zugleich mit letzterer
verbunden wird, und dass dabei die Schrittlänge eines Vorschubschritts derart dimensioniert
ist, dass sie wenigstens dem Abstand von zwei aufeinanderfolgenden Verbindungsstellen
entspricht.
[0005] Erfindungsgemäss fällt also der Verformungsvorgang der Oberbahn zusammen mit dem
Anpressen und Verbinden von Oberbahn mit Trägerbahn, wodurch der Verfahrensablauf
verkürzt wird. Durch das schrittweise Fördern der Trägerbahn und das gleichzeitig
erfolgende, kontinuierliche Abziehen der Oberbahn von einer Zufuhreinrichtung lässt
sich auf optimal einfache Weise sowohl die Länge der Vorschubschritte und damit die
Breite der Einzelabschnitte eines Wellenteils beliebig variieren als auch gleichzeitig
sicherstellen, dass die Oberbahn ohne besondere Massnahmen in der jeweils für den
Vorschubschritt und die Konfiguration des Wellenteils erforderlichen Länge nachgezogen
wird.
[0006] Besonders einfach lässt sich das erfindungsgemässe Verfahren dadurch realisieren,
dass zunächst sowohl das Verformungselement als auch eine in Vorschubrichtung hinter
dem Verformungselement liegende erste Andruckeinrichtung in ihre Arbeitsstellung verlagert
werden, in welcher das Verformungselement sich zwischen Trägerbahn und Oberbahn befindet
und wobei die erste Andruckeinrichtung die Oberbahn gegen die Trägerbahn drückt, und
dass sodann eine zweite in Vorschubrichtung vor dem Verformungselement liegende Andruckeinrichtung
derart gegen die Oberbahn gedrückt wird, dass diese über das Verformungselement gespannt
bzw. gefaltet und gegen die Trägerbahn gedrückt und dabei jeweils in wenigstens einem
Abschnitt des Andruckbereichs der Verformungselemente mit der Trägerbahn verbunden
wird.
[0007] Dadurch wird insbesondere gewährleistet, dass zur Einstellung und/oder Justierung
einer bestimmten Konfiguration des Wellenteils in Abhängigkeit vom Verformungselement
und/oder den Andruckeinrichtungen lediglich die Länge der Vorschubschritte eingestellt
werden muss. Die Oberbahn passt sich aufgrund des Ablaufs des Verformungsprozesses
automatisch der Länge der Vorschubschritte, der Konfiguration des Verformungselements
sowie der Andruckeinrichtungen an und kann auf einfachste Weise von einer Rolle abgezogen
werden. Zweckmässigerweise wird zunächst das Verformungselement zwischen Oberbahn
und Trägerbahn eingebracht und gleichzeitig die erste Andruckeinrichtung gegen Oberbahn
und Verformungselement gepresst. Dies gewährleistet faltenfreie Verformung und erlaubt
insbesondere auch das Verformen der Oberbahn entpsrechend der Oberflächenkonfiguration
von Verformungselement und Andruckeinrichtungen.
[0008] Der Yerfahrenszyklus lässt sich weiter verkürzen, wenn jede Verbindungsstelle zwischen
Oberbahn und Trägerbahn sowohl von der ersten Andruckeinrichtung als auch von der
zweiten Andruckeinrichtung beaufschlagt wird, und wenn die Verbindung von Oberbahn
und Unterbahn dabei während des Andrückens beider Andruckeinrichtungen erfolgt. Dies
ermöglicht z.B. die provisorische Verbindung von Oberbahn und Trägerbahn im Bereich
der ersten Andruckeinrichtung und die nachfolgende dauerhafte Verbindung im Bereich
der zweiten Andruckeinrichtung. Da der Verbindungsvorgang sowohl bei Verwendung von
Klebstoff oder anderen trocknenden oder wärmeaushärtenden oder amderweitig physikalisch
oder chemisch aktivierbaren Verbindungsmedien, als auch bei Schweissverfahren oder
ähnlichen Massnahmen besonders zeitraubend ist, lässt sich dadurch in vielen Fällen
der Zeitaufwand pro Andruck- bzw. Verbindungsvorgang verkürzen. Ausserdem ist dadurch
erfindungsgemäss sichergestellt, dass für den Andruck- und Verbindungsvorgang unter
der ersten Andruckeinrichtung mehr Zeit zur Verfügung steht, da die erste Andruckeinrichtung
vor der zweiten Andruckeinrichtung gegen die Oberbahn gepresst wird.
[0009] Ganz besonders vorteilhaft lässt sich die Verbindung von Oberbahn und Trägerbahn
erfindungsgemäss durchführen, wenn ein wärmeaktivierbares Medium zur Herstellung "der
Verbindung verwendet wird und wenn Trägerbahn und/oder Oberbahn im Bereich der Andruckeinrichtungen
während des Andruckvorgangs erwärmt werden. Derartige Medien, wie z.B. thermoplastische
Klebstoffe und dergleichen, können dabei entweder während des Vorschubs von Trägerbahn
und/oder Oberbahn auf diese aufgebracht werden, oder sich bereits auf wenigstens einer
der Bahnen befinden. Zur Verbindung von Oberbahn und Trägerbahn bedarf es dann lediglich
der Erwärmung im Bereich wenigstens einer Andruckeinrichtung. Wenn eine Erwärmung
im Bereich beider Andruckeinrichtungen erfolgt, lässt sich ersichtlicherweise bei
der ersten Andruckeinrichtung zunächst eine generelle Erwärmung des Klebstoffs und
eine provisorische Verbindung erreichen, während im Bereich der zweiten Andruckeinrichtung
die vollständige Plastifizierung und dauerhafte Verbindung erfolgt.
[0010] Selbstverständlich lässt sich die Erfindung jedoch auch unter Verwendung von heiss
aufgetragenen Verbindungsmedien oder wärmetrocknenden Medien realisieren. Auch sind
Stanzverbindungen, andere Faltverbindungen oder formschlüssige Verbindungen sowie
Verbindungen mit mechanischen Verbindungselementen anwendbar. Durch die Erfindung
lassen sich auf einfachste Weise unterschiedliche Wellenformen an ein und demselben
Wellenteil herstellen, wenn die Vorschub-Schrittlänge eines Vorschubschritts gegenüber
einem vorhergehenden Vorschubschritt verändert wird. Die Anspassung des Oberteils
bzw. der Oberbahn an die geänderte Konfiguration erfolgt dabei automatisch.
[0011] Auch Wellenteile mit unterschiedlicher Wellenform'lassen sich herstellen, wenn die
Oberflächenkonfiguration des Verformungselements bei wenigstens einem Verformungsschritt
gegenüber der Form während eines vorhergehenden Verformungsschritts verändert wird.
Dies lässt sich z.B. dadurch erreichen, dass mehrteilige Verformungselemente verwendet
werden, oder dass verschiedene Verformungselemente vorgesehen sind, die abwechselnd
zwischen Oberbahn und Trägerbahn eingebracht werden können.
[0012] Sofern auch eine Verformung der Oberbahn seitlich am Verformungselement oder auf
dem Verformungselement erreicht werden soll, lässt sich dies besonders einfach dadurch
realisieren, dass die Andruckeinrichtung seitlich gegen das Verformungselement und/oder
auf das Verformungselement gepresst wird. Auf .diese Weise lassen sich praktisch beliebige
Oberflächenkonfigurationen der Oberbahn herstellen.
[0013] Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Oberbahn in Querrichtung mit Wellen bzw. Verformungen
unterschiedlicher Höhe und/oder Oberflächenkonfiguration versehen wird. Dies erlaubt
den Einsatz des Wellenteils zur Verpackung von Teilen der unterschiedlichsten Form.
[0014] Die Erfindung lässt sich besonders einfach mittels einer Vorrichtung realisieren,
die dadurch gekennzeichnet ist, dass eine Formstation mit einem Verformungstisch vorgesehen
ist, auf welchem die Trägerbahn in Längsrichtung mittels einer Vorschubanordnung schrittweise
weitertransportierbar ist, dass eine Zuführeinrichtung für die Oberbahn über der Trägerbahn
angeordnet ist, dass wenigstens ein Verformungselement vorgesehen ist, das seitlich
zu den zu erzeugenden Wellen derart verschiebbar angeordnet ist, dass es zwischen
Oberbahn und Trägerbahn zur Formung eines Wellenabschnitts einbringbar und nach der
Formung wieder aus dem geschlossenen Wellenabschnit herausziehbar ist, dass ausserdem
eine wenigstens zwei Andruckvorrichtungen aufweisende Formeinrichtung über der Oberbahn,
und gegen Oberbahn und Verformungstisch drückbar angeordnet ist, und dass weiterhin
wenigstens eine Antriebs- und Folgesteuervorrichtung zum taktweisen Vorschieben der
Vorschubanordnung sowie zum taktweisen Verlagern des Verformungselements und der Andruckvorrichtung
in die Verformungsstellung vorgesehen sind.
[0015] Die seitlich einschiebbaren Verformungselemente können dabei auf optimal einfache
Weise zur Herstellung unterschiedlicher Wellenteil-Konfigurationen verändert werden.
Dadurch, dass die Formeinrichtung mit den Andruckvorrichtungen über dem Verformungselement
liegt, lässt sich gleichzeitig die Formgebung am bzw. über dem Verformungselement
durchführen und der Anspress- bzw. Verbindungsvorgang von Oberbahn und Trägerbahn
erreichen. Die taktweise Ansteuerung der Andruckvorrichtungen, der Vorschubanordnung
und des Verformungselements bedeutet dabei für den Fachmann keinerlei Schwierigkeiten.
Die Folgesteuerung kann mechanisch oder elektronisch und auch hydraulisch oder pneumatisch
auf an sich bekannte Weise verwirklicht werden.
[0016] Die Justierung der Formstation lässt sich besonders einfach bewerkstelligen, wenn
die Vorschubeinrichtung eine Antriebseinrichtung mit einer Anordnung zum stufenlosen
Verstellen des Vorschubwegs der Vorschubeinrichung aufweist. Auf diese Weise lässt
sich der Vorschubweg eines Vorschubschritts beliebig der Konfiguration des Verformungselements
anpassen.
[0017] Die praktische Realisierung der Erfindung ist besonders einfach, wenn die Vorschubeinrichtung
eine Halteeinrichtung zum Festhalten der Trägerbahn während der Vorschubbewegung aufweist.
Auf diese Weise kann die Vorschubeinrichtung eine einfache Hubbewegung mit einer vorderen
und einer hinteren Rastlage durchführen, wobei die Helteeinrichtung zum Festhalten
und Transportieren der Trägerbahn nur während der Vorschubbewegung im Eingriff ist,
in der vorderen Rastlage jedoch ausser Eingriff kommt, so dass der Rückwärts-Hub leer
erfolgt.
[0018] Zum Antrieb der Vorschubeinrichtung eignen sich ganz besonders Koppelgetriebe mit
wenigstens zwei Rastlagen, wie sie z.B. in der Dissertation ETH (Eidgenössische Technische
Hochschule Zürich) Nr. 6698 von Guntram Merhar beschrieben sind. Die Rastlagen können
dabei jeweils den Vorwärts- bzw. den Rückwärts-Hub begrenzen und erlauben die Verformung
der Oberbahn und die Verbindung von Oberbahn und Trägerbahn an der Formstation.
[0019] Sowohl die Hubeinstellung als auch die Ausbildung zeitlich ausreichender Rastlagen
lässt sich besonders vorteilhaft erzielen, wenn ein sechsgliedriges Koppelgetriebe
mit zwei Rastlagen verwendet wird.
[0020] Die Steuerung und Justierung der Vorschubeinrichtung lässt sich erfindungsgemäss
weiterhin besonders fein regulierbar und einstellbar gestalten, wenn die Antriebseinrichtung
einen Schrittmotor-Antrieb mit verstellbarer Impulszahl und/oder Impulslänge aufweist.
Die Verwendung des Schrittmotors hat den grossen Vorteil, dass sich in an sich bekannter
Weise elektronisch sowohl die Vorschubgeschwindigkeit als der Vorschub-Hub und die
Dauer der Rastlagen praktisch unbegrenzt regeln lassen.
[0021] Besonders einfach lassen sich Wellenteile mit unterschiedlicher Konfiguration in
Querrichtung herstellen, wenn wenigstens eine der Andruckvorrichtungen in wenigstens
zwei unterschiedlich geformte Abschnitte unterteilt ist und/oder wenigstens eine der
Andruckvorrichtungen in zwei etwa nebeneinanderliegende AndruckElemente mit unterschiedlicher
Form unterteilt ist, und wenn das Verformungselement entsprechend in Querrichtung
in wenigstens zwei unterschiedlich geformte Abschnitte unterteilt ist. Auf diese Weise
lassen sich z.B. Wellenteile erzeugen, bei denen sich die Wellen in Querrichtung verjüngen
bzw. verbreitern oder die in stufenweise ansteigende oder abfallende Abschnitte unterteilt
sind. Die Anpassbarkeit an verschiedene Wellenformen lässt sich dabei noch weiter
verbessern, wenn zwei von beiden Seiten zwischen Oberbahn und Trägerbahn einschiebbare
Verformungselemente vorgesehen sind. Dadurch wird auch die Taktgeschwindigkeit erhöht,
da die Verformungselemente in diesem Fall von beiden Seiten nur den halben Weg eingeschoben
werden müssen.
[0022] Ganz besonders vorteilhaft und einfach lässt sich die Erfindung durch Verwendung
von flächigen Bahnen, d.h. einer Trägerbahn und wenigstens einer Oberbahn realisieren,
wenn wenigstens eine der Bahnen zumindest abschnittsweise und wenigstens im Oberflächenbereich
ein durch Wärmezufuhr aktivierbares Medium zum Verbinden der Bahnen aufweist. Damit
lässt sich erreichen, dass im Bereich der Formstation keinerlei Klebstoffauftrag erfolgen
muss, was die Taktgeschwindigkeit vergrössert und die Störungsanfälligkeit der Formstation
reduziert. Besonders geeignet ist dabei die Verwendung eines thermoplastischen Klebstoffs,
der z.B. streifenweise auf die Trägerbahn aufgebracht sein kann. Ganz besonders vorteilhaft
ist jedoch die Verwendung eines thermoplastischen Überzugs, der z.B. als Schutzschicht
auf der Trägerbahn angebracht sein kann und der gleichzeitig aufgrund seiner thermoplastischen
Eigenschaften die Verbindung zwischen Träger- und Oberbahn herstellt. Besonders gute
Materialeigenschaften bei einfachster Verarbeitbarkeit ergeben sich, wenn wenigstens
eine Bahn vollständig aus einem thermoplastischen, bei Wärmezufuhr erweichenden und
mit der anderen Bahn verbindbaren Kunststoffmaterial besteht. Auf diese Weise wird
das Auftragen von Klebstoff überflüssig und ausserdem lässt sich durch geeignete Materialwahl
ein feuchtigkeitsunempfindliches, formschönes Wellenteil herstellen. Selbstverständlich
kann auch die Trägerbahn und/oder die Oberbahn vor oder nach dem Verformungsvorgang
auf die für das fertige Wellenteil erforderliche Länge zugeschnitten werden.
[0023] Ersichtlicherweise werden der erfinderische Inhalt und der technische Fortschritt
des Anmeldungsgegenstands nicht nur durch die neuen und erfinderischen Einzelmerkmale
sondern insbesondere auch durch Kombination und Unterkombination der Verwendung findenden
Merkmale gewährleistet. Die Erfindung ist im folgenden in Ausführungsbeispielen anhand
der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 den schematischen Ablauf eines erfindungsgemässen Verfahrens,
Figur 2 die schematische Darstellung von Verformungselement und Andruckeinrichtungen
auf einer Formstation mit den Merkmalen der Erfindung,
Figur 3 die schematische Darstellung einer Formstation quer zur Bahnrichtung,
Figur 4 die Formstation gemäss Figur 3 längs zur Bahnrichtung,
Figur 5 die schematische Darstellung einer Vorschubanordnung gemäss Figur 3,
Figuren
6 bis 11 verschiedene Ausführungsformen von Andruckeinrichtungen und Verformungselementen
jeweils während des Verformungs- und Andruckvorgangs,
Figur 12 die schematische Darstellung einer Formstation mit Heizanordnung,
Figur 13 eine mit thermoplastischem Material beschichtete Trägerbahn in Verbindung
mit einer Oberbahn in vergrössertem Massstab,
Figur 14 eine aus thermoplastischem Material bestehende Oberbahn in Verbindung mit
einer Trägerbahn in vergrössertem Massstab,
Figur 15 die Seitenansicht eines Wellenteils, das mit unterschiedlichen Vorschubschritten
hergestellt ist, und
Figur 16 die schematische Darstellung des Herstellungsverfahrens eines Wellenteils
mit zwei verschiedenen Oberbahnen.
[0024] Gemäss Figur 1 wird auf einer Formstation 1 eine Oberbahn 2 mit einer Trägerbahn
3 verbunden. Die einzelnen Verfahrensschritte I bis VI laufen dabei wie folgt ab:
Während des Schritts I befinden sich eine erste Andruckeinrichtung 4 und eine zweite
Andruckeinrichtung 5 in ihrer Arbeitsstellung, in welcher sie die Oberbahn 2 gegen
die Trägerbahn 3 pressen und gleichzeitig die Verbindung der beiden Bahnen bewirken.
Auf die Trägerbahn 3 ist in nicht dargestellter Weise ein Klebstoff aufgetragen, welcher
die Verbindung während des Andruckvorgangs herstellt. Zwischen der ersten Andruckeinrichtung
4 und der zweiten Andruckeinrichtung 5 befindet sich ein Verformungselement 6 derart
in seiner Arbeitsposition, dass die Oberbahn 2 wellenartig über das Verformungselement
6 gespannt wird. Ein seitlicher Stempel 7 presst gegen die Oberbahn 2 und die zweite
Andruckeinrichtung 5 und bewirkt dabei ein sauberes Falten der Oberbahn 2 über dem
Verformungselement 6.
[0025] Verfahrensschritt II zeigt, wie zunächst die erste Andruckeinrichtung 4 ausser Eingriff
mit der Oberbahn 2 gebracht wird und sodann das Verformungselement 6 seitlich aus
dem geschlossenen Wellenabschnitt zurückgezogen wird.
[0026] Verfahrensschritt III zeigt, wie daraufhin der Stempel 7 ebenfalls zurückgezogen
wird, die zweite Andruckeinrichtung 5 ausser Eingriff mit der Oberbahn 2 gebracht
wird und gleichzeitig die Trägerbahn 3 um einen Schritt weiter, d.h. in der Zeichnung
nach rechts gefördert wird.
[0027] Verfahrensschritt IV zeigt, wie daraufhin das Verformungselement 6 wieder zwischen
Trägerbahn 3 und Oberbahn 2 verlagert wird, und sodann die erste Andruckeinrichtung
4 in den Wellenabschnitt gepresst wird, in welchem sich beim vorangegangenen Arbeitsschritt
die zweite Andruckeinrichtung 5 befunden hat. Durch diesen zweifachen Einsatz einer
Andruckeinrichtung an der gleichen Verbindungsstelle wird gewährleistet, dass einerseits
die Oberbahn 2 fest gegen die Trägerbahn 3 gepresst und gehalten wird, so dass beim
nachfolgenden Eingriff der zweiten Andruckeinrichtung 5 während der Verfahrensschritte
V und VI die Oberbahn 2 festgehalten und über das Verformungselement 6 gespannt werden
kann, ohne dass eine bereits hergestellte Verbindung von Oberbahn 2 und Trägerbahn
3 dabei gelöst wird. Ausserdem bewirkt der zweifache Andruck eine verbesserte Verbindung
von Trägerbahn 3 und Oberbahn 2.
[0028] Verfahrensschritt V zeigt, wie die Oberbahn 2 über das Verformungselement 6 gespannt
und dabei verformt wird.
[0029] Verfahrensschritt VI zeigt analog Verfahrensschritt I das Anpressen und Verbinden
von Oberbahn 2 und Trägerbahn 3 durch die zweite Andruckeinrichtung 5. Ersichtlicherweise
wird die Oberbahn 2 während des Vorschubs der Trägerbahn 3 automatisch nachgezogen,
ohne dass eine besondere Förderung erfolgen müsste. Die Oberbahn 3 kann dabei in an
sich bekannter Weise von einer Rolle abgezogen, werden, wobei zur Vermeidung von ruckartigen
Zugbeanspruchungen während des Vorschubs in an sich bekannter Weise das Material in
Schlaufen oder über Tänzer-Rollen und dergleichen geführt werden kann.
[0030] Figur 2 zeigt die beiden Andruckeinrichtungen 4 und 5 in vergrössertem Massstab.
Die aus der Zeichnung ersichtliche seitliche Abschrägung erlaubt ungehinderte Zufuhr
der Oberbahn 2 an der zweiten Andruckeinrichtung 5 vorbei.
[0031] Gemäss Figuren 3 und 4 sind die Andruckeinrichtungen 4 und 5 mittels Schubstangen
8 an zwei hydraulischen Pressen-Anordnungen 10, 11 befestigt, die ihrerseits an einem
Rahmen 9 angeordnet sind. Die Formstation 1 liegt vertikal unter den Andruckeinrichtungen
4 und 5 und weist einen Verformungstisch 12 auf, der im Bereich des Verformungselements
6 mit einer Heizanordnung 13 versehen ist. Zum seitlichen Verschieben des Verformungselements
6 ist ein Motor 14 vorgesehen.
[0032] Ausserdem ist eine Vorschubeinrichtung 15 mit einer Antriebseinrichtung 16 und einem
Greifer 17 an der Formstation l vorgesehen, um die Trägerbahn 3 (in Figur 3 und 4
nicht dargestellt) schrittweise gemäss Figur 1 auf der Formstation 1 weiterzubefördern.
Zum Ansteuern der Antriebseinrichtung 16, des Motors 14 und der Pressanordnungen 10
und 11 im TaKt der Verfahrensschritte gemäss Figur 1 ist eine Folgesteuervorrichtung
18 vorgesehen, welche über Steuerleitungen 19 die entsprechenden Steuerbefehle in
der Reihenfolge der Verfahrensschritte gemäss Figur 1 abgibt. Derartige Folgesteuervorrichtungen
zur Ansteuerung von Pressen-Anordnungen, z.B. über entsprechende Ventile oder von
Motoren über entsprechende Schalteinrichtungen, sind allgemein bekannt und bedürfen
hier nicht der näheren Erläuterung.
[0033] Wie aus Figuren 4 und 5 ersichtlich ist, erfolgt der Antrieb der Vorschubeinrichtung
mittels eines Scnrittmotor-Antriebs, der einen Impulsgeber 21 und einen Schrittmotor
22 aufweist. Die Impulsdauer und die Impulsfrequenz des Impulsgebers 21 sind dabei
in an sich bekannter Weise verstellbar, so dass sowohl die Hubgeschwindigkeit als
auch die Hublänge während eines Vorschubschritts der Greifer 17 einstellbar ist. Dadurch
kann je nach Form und Konfiguration des herzustellenden Wellenteils der Vorschub der
Trägerbahn 3 beliebig justiert und angepasst werden. Wie in Figur 5 schematisch dargestellt
ist, werden die Greifer 17 während des Vorwärts-Hubs gegen die Trägerbahn 3 geschwenkt,
so dass sie diese ergreifen und vorwärts fördern. Beim Rückwärts-Hub dagegen werden
die Greifer 17 von der Trägerbahn 3 abgehoben, so dass sie während des Rückwärts-Hubs
leer zurückgezogen werden. Das Verschwenken der Greifer 17 erfolgt durch eine nicht
dargestellte Magnetanordnung. Während des Rückwärts-Hubs bleibt demgemäss die Trägerbahn
3 in der zuletzt erreichten Vorschubstellung, wobei der Verfahrensablauf gemäss Figur
1 abläuft.
[0034] Figur 6 zeigt zwei Andruckeinrichtungen 4 und 5 sowie ein Verformungselement 6 zur
Herstellung eines Wellenteils mit abgewandelter Konfiguration. Dabei wird ersichtlicherweise
die Oberbahn 2 nicht nur über das Verformungselement 6 gespannt, sondern durch die
Andruckeinrichtungen 4 und 5 gegen dieses gepresst. Auf diese Weise lässt sich die
dargestellte Formgebung ohne Schwierigkeiten erzielen.
[0035] Figur 7 zeigt eine Anordnung mit drei Andruckeinrichtungen 4, 4a und 5. Im Verfahrensablauf
wird dabei zunächst die erste Andruckeinrichtung 4 in ihre Eingriffstellung gebracht.
Sodann folgt die zusätzliche Andruckeinrichtung 4a, welche die Oberbahn 2 gegen das
Verformungselement 6 presst. Auf diese Weise wird gewährleistet, dass die gewünschte
Ausbildung von Kanten 23 erreicht wird und gleichzeitig vermieden, dass die Oberbahn
Falten wirft, wie dies der Fall sein könnte, wenn die zweite Andruckeinrichtung 5
vor der zusätzlichen Andruckeinrichtung 4a abgesenkt würde. Im übrigen verläuft die
Verformung beim Ausführungsbeispiel gemäss Figur 7 analog dem in Figur 1 gezeigten
Verfahrensablauf.
[0036] Figur 8 zeigt ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel, bei welchem die zusätzliche
Andruckeinrichtung 4a mechanisch mit der Andruckeinrichtung 5 verbunden ist. Trotzdem
erfolgt auch beim Ausführungsbeispiel gemäss Figur 8 der gleiche Ablauf wie beim Ausführungsbeispiel
gemäss Figur 7. Das heisst, dass zunächst die erste Andruckeinrichtung 4 in Eingriff
gelangt, dass sodann bei der Abwärtsbewegung die zusätzliche Andruckeinrichtung 4a
gegen die Oberbahn 2 bzw. das Verformungselement 6 gepresst wird und dass erst danach
die zweite Andruckeinrichtung 5 in Eingriff kommt. Dies, wird dadurch bewirkt, dass
die zusätzliche Andruckeinrichtung 4a längsverschiebbar an der zweiten Andruckeinrichtung
5 gelagert ist und durch eine Feder 24 in eine untere Position gedrückt wird, so dass
die zusätzliche Andruckeinrichtung 4a in dieser tiefen Position zuerst auf die Oberbahn
2 bzw. das Verformungselement 6 drückt und dann während des weiteren Absenkens der
zweiten Andruckeinrichtung 5 gegen die Kraft der Feder 24 relativ zur zweiten Andruckeinrichtung
5 verschoben wird.
[0037] Figur 9 zeigt ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel, bei welchem das Verformungselement
6 mit einer seitlichen Vertiefung 25 versehen ist, um eine entsprechende Konfiguration
des Wellenteils zu erreichen. Im Yerformungsablauf wird dabei zunächst die erste Andruckeinrichtung
4 gegen die Oberbahn 2 bzw. das Verformungselement 6 gedrückt. Sodann wird die zweite
Andruckeinrichtung 5 abgesenkt und durch den Stempel 7 seitlich verschoben und in
die Vertiefung 25 des Verformungselements 6 eingepresst. Ersichtlicherweise lassen
sich mit der dargestellten Anordnung beliebige seitliche Oberflächen-Konfigurationen
des Wellenteils auf einfachste Weise formen.
[0038] Beim Ausführungsbeispiel gemäss Figuren 10 und 11 wird ein Wellenteil mit unterschiedlich
hohen Wellenabschnitten hergestellt. Dazu ist das Verformungselement 6 unterteilt
und weist einen oberen Abschnitt 6a auf. Figur 10 einen Anspressvorgang, bei welchem
lediglich der untere Teil des Verformungselements 6 in Eingriff ist und dementsprechend
ein niederer Abschnitt des Wellenteils geformt wird. Dagegen ist beim Verformungsschritt
gemäss Figur 11 auch der obere Abschnitt 6a des Verformungselements 6 zwischen Oberbahn
2 und Trägerbahn 3 eingebracht, so dass ein höheres Wellenteil erzeugt wird. Selbstverständlich
lässt sich durch entsprechende Ausbildung der Folgesteuervorrichtung 18 (Figur 4)
das Einbringen des Verformungselements 6 mit oder ohne oberen Abschnitt 6a in beliebiger
Reihenfolge steuern.
[0039] Figur 12 zeigt eine Trägerbahn 3, welche mit zwei Streifen 26 eines thermoplastischen
Klebstoffs versehen ist. Im Bereich der Heizanordnung 13, die als elektrische Widerstandsheizung
ausgebildet ist, wird die Trägerbahn 3 erwärmt, so dass eine Erweichung und Aktivierung
der Klebstoffstreifen 26 erreicht wird. Auf diese Weise kann die Verbindung von Trägerbahn
und Oberbahn durch einfaches Anpressen mittels der Andruckeinrichtungen 4 und 5 erreicht
werden. Besonders vorteilhaft ist es dabei, dass die Heizanordnung 13 sich im Bereich
beider Andruckeinrichtungen 4 und 5 befindet, so dass die Erwärmung der Trägerbahn
3 im Bereich der ersten Andruckeinrichtung während einer relativ kurzen Zeitspanne
erfolgen kann, die zu einem provisorischen Verbinden von Oberbahn 2 und Trägerbahn
3 ausreicht. Wenn dann die noch erwärmte Trägerbahn 3 beim darauffolgenden Verfahrensschritt
(Figur 1) derart weitertransportiert wird, dass der während des ersten Schritts unter
der zweiten Andruckeinrichtung 5 befindliche Wellenabschnitt unter die erste Andruckeinrichtung
4 gelangt, wird die noch erwärmte Verbindungsstelle von Oberbahn 2 und Trägerbahn
3 erneut zusammengepresst, wobei dann eine dauerhafte Verbindung sichergestellt wird.
[0040] Figur 13 zeigt eine Trägerbahn 3, welche mit einer durchgehenden Beschichtung 27
aus thermoplastischem Material versehen ist. Die Beschichtung 27 dient einerseits
als Schutz der Oberfläche der Trägerbahn 3, die dadurch wasser- und feuchtigkeitsunempfindlich
wird. Gleichzeitig wird jedoch durch Erwärmung mittels der Heizanordnung 13 eine Erweichung
im Bereich der Verbindungsstelle mit der Oberbahn 2 erreicht und durch das Anpressen
mittels der Andruckeinrichtungen 4 und 5 dauerhafte Verbindung ermöglicht.
[0041] Figur 14 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei welchem die Oberbahn 2 vollständig aus
thermoplastischem Material besteht. Auch hier wird die Verbindung mit der Trägerbahn
3 durch Erweichen im Bereich der Heizanordnung 13 bzw. der Andruckeinrichtungen 4
und 5 erreicht.
[0042] Dies stellt eine besonders einfache und vorteilhafte Ausbildung eines Wellenteils
dar. Einerseits wird dabei das Aufbringen von Klebstoffstreifen 26 erübrigt und anderseits
wird die Oberbahn 2 absolut wasserunempfindlich, was in bestimmten Anwendungsfällen
wünschenswert sein kann.
[0043] Figur 15 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Wellenteils, bei welchem durch entsprechende
Ansteuerung.der Vorschubeinrichtung 15 die Vorschubschritte aufeinanderfolgender Abschnitte
des Mellenteils im Verhältnis 1 : 2 vergrössert sind. Das Wellenteil lässt sich damit
auf optimal einfache Weise an die Bedürfnisse der zu verpackenden Teile anpassen.
[0044] Figur 16 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei welchem auf einer Trägerbahn 3 zwei Oberbahnen
2a und 2b angeordnet werden. Die durch die Oberbahn 2a gebildete Konfiguration entspricht
dem Ausführungsbeispiel gemäss Figur 6 und das Verformungselement 6c und ein erstes
Paar von Andruckeinrichtungen 4, 5 (nicht dargestellt) sind wie dort dargestellt ausgebildet.
Dagegen entspricht die durch die Oberbahn 2b gebildete Konfiguration dem Wellenteil
gemäss Figur 1 und das Verformungselement 6d und ein zweites Paar von Andruckeinrichtungen
4, 5 (nicht dargestellt) sind entsprechend ausgebildet. Mit anderen Worten sind zur
Herstellung des Wellenteils gemäss Figur 16 sowohl zwei von je gegenüberliegenden
Seiten einschiebbare Verformungselemente 6c und 6d als auch zwei nebeneinander liegende
Paare von Andruckeinrichtungen 4, 5 zur Durchführung des Verformungsvorgangs vorgesehen.
Wellenteile in der dargestellten Form, d.h. mit zwei verschiedenen Oberflächen-Konfigurationen,
lassen sich selbstverständlich auch durch entsprechende Ausgestaltung der Verformungselemente
6 und der Andruckeinrichtungen 4, 5 in der Weise herstellen, dass eine durchgehende
Oberbahn 2 verwendet werden kann. Dies hängt ganz von der gewünschten Formgebung ab.
1. Verfahren zum Herstellen eines Wellenteils bestehend aus einer Trägerbahn und einer
wellenförmig auf letzterer angeordneten Oberbahn, wobei die Oberbahn im Bereich der
quer zur Bahnrichtung verlaufenden Vertiefungen jeweils mit der Trägerbahn an Verbindungsstellen
verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerbahn relativ zu einer Formstation
schrittweise vorwärts bewegt wird und dass dabei die mit der Trägerbahn zu verbindende
Oberbahn von einer Zufuhreinrichtung zugeführt wird, dass nach jedem Vorschubschritt
die Oberbahn sowohl gegen wenigstens ein zwischen Trägerbahn und Oberbahn eingebrachtes
Verformungselement als auch gegen die Trägerbahn gedrückt und dabei verformt und zugleich
mit letzterer verbunden wird, und dass dabei die Schrittlänge eines Vorschubschritts
derart dimensioniert ist, dass sie wenigstens dem Abstand von zwei aufeinanderfolgenden
Verbindungsstellen entspricht.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- zeichnet, dass zunächst sowohl das Verformungselement
als auch eine in Vorschubrichtung hinter dem Verformungselement liegende erste Andruckeinrichtung
in ihre Arbeitsstellung verlagert werden, in welcher sich das Verformungselement zwischen
Trägerbahn und Oberbahn befindet und wobei die erste Andruckeinrichtung die Oberbahn
gegen die Trägerbahn drückt, und dass sodann eine zweite in Vorschubrichtung vor dem
Verformungselement liegende Andruckeinrichtung derart gegen die Oberbahn gedrückt
wird, dass diese über das Verformungselement gespannt bzw. gefaltet und gegen dieses
und/oder die Trägerbahn gedrückt und dabei jeweils in wenigstens einem Abschnitt des
Andruckbereichs wenigstens einer der Andruckeinrichtungen mit der Trägerbahn verbunden
wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekenn- zeichnet, dass zunächst das Verformungselement
zwischen Oberbahn und Trägerbahn eingebracht und die erste Andruckeinrichtung gegen
die Oberbahn gedrückt wird, wobei diese gegen die Trägerbahn gepresst wird, und dass
sodann die zweite Andruckeinrichtung gegen Oberbahn und Trägerbahn gedrückt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekenn- zeichnet, dass jede Verbindungsstelle
zwischen Oberbahn und Trägerbahn sowohl von der ersten Andruckeinrichtung als auch
von der zweiten Andruckeinrichtung beaufschlagt wird, und dass die Verbindung von
Oberbahn und Unterbahn dabei während des Andrückens beider Andruckeinrichtungen erfolgt.
5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche unter Verwendung eines wärmeaktivierbaren
Mediums zur Verbindung von Oberbahn und Trägerbahn, dadurch gekenn- zeichnet, dass
Trägerbahn und/oder Oberbahn im Bereich wenigstens einer Andruckeinrichtung während
des Andruckvorgangs erwärmt werden.
6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, da- durch gekennzeichnet, dass
zur Erzeugung unterschiedlicher Wellenformen an einem Wellenteil die Vorschub-Schrittlänge
gegenüber einem vorhergehenden Vorschubschritt verändert wird.
7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, da- durch gekennzeichnet, dass
zur Erzeugung unterschiedlicher Wellenformen an einem Wellenteil die Oberflächenkonfiguration
des Verformungselements bei wenigstens einem Yerformungsschritt gegenüber der Form
während eines vorhergehenden Verformungsschritts verändert wird.
8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, da- durch gekennzeichnet, dass
die Oberbahn durch wenigstens eine der Andruckeinrichtungen seitlich gegen das Verformungselement
gepresst wird.
9. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, da- durch gekennzeichnet, dass
die Oberbahn in Querrichtung mit Wellen bzw. Verformungen unterschiedlicher Höhe und/oder
Oberflächenkonfigurationen versehen wird.
10. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, da- durch gekennzeichnet, dass
einer Trägerbahn zwei nebeneinanderliegende Oberbahnen zugeführt und mit letzterer
auf der Formstation verbunden werden.
11. Vorrichtung zum Herstellen eines Wellenteils bestehend aus einer Trägerbahn und
einer wellenförmig auf letzterer angeordneten Oberbahn, wobei die Oberbahn im Bereich
der quer zur Bahnrichtung verlaufenden Vertiefungen jeweils mit der Trägerbahn verbunden
ist, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 10, dadurch
ge- kennzeichnet, dass eine Formstation mit einem Verformungstisch vorgesehen ist,
auf welchem die Trägerbahn in Längsrichtung mittels einer Vorschubanordnung schrittweise
weitertransportierbar ist, dass eine Zuführeinrichtung für die Oberbahn über der Trägerbahn
angeordnet ist, dass wenigstens ein Verformungselement vorgesehen ist, das seitlich
und zu den zu erzeugenden Wellen derart verschiebbar angeordnet ist, dass es zwischen
Oberbahn und Trägerbahn zur Formung eines Wellenabschnitts einbringbar und nach der
Formung wieder aus dem geschlossenen Wellenabschnitt herausziehbar ist, dass ausserdem
eine wenigstens zwei Andruckvorrichtungen aufweisende Formeinrichtung über der Oberbahn,
und gegen Oberbahn und Verformungstisch drückbar angeordnet ist, und dass weiterhin
wenigstens eine Antriebs- und Folgesteuervorrichtung zum taktweisen Vorschieben der
Vorschubanordnung sowie zum taktweisen Verlagern des Verformungselements und der Andruckvorrichtung
in die Verformungsstellung vorgesehen ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekenn- zeichnet, dass zwei Andruckvorrichtungen
vorgesehen sind, von denen die erste Andruckvorrichtung hinter dem Verformungselement
und die zweite vor dem Verformungselement angeordnet ist, wobei die erste Andruckvorrichtung
vor der zweiten gegen die Oberbahn drückbar ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekenn- zeichnet, dass wenigstens zwei Verformungselemente
vorgesehen sind, welche einzeln und/öder gemeinsam zum Verformungsvorgang zwischen
Oberbahn und Trägerbahn einschiebbar sind.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, da- durch gekennzeichnet, dass
die Vorschubeinrichtung eine Antriebseinrichtung mit einer Anordnung zum Verstellen
des Vorschubwegs der Vorschubeinrichtung aufweist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 14, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Vorschubeinrichtung
eine Halteeinrichtung zum Festhalten der Trägerbahn während der Vorschubbewegung aufweist.
16. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Antriebseinrichtung
ein Koppelgetriebe mit wenigstens zwei Rastlagen aufweist, die jeweils den Vorwärts-,
bzw. den Rückwärtshub begrenzen, und dass die Halteeinrichtung derart ansteuerbar
ist, dass sie zum Halten und Fördern der Trägerbahn während des Vorwärtshubs mit der
Trägerbahn in Eingriff und während des Rückwärtshubs ausser Eingriff mit der Trägerbahn
ist.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekenn- zeichnet, dass das Koppelgetriebe
ein sechsgliedriges Koppelgetriebe mit zwei Rastlagen ist.
18. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekenn- zeichnet, dass der Hub des Koppelgetriebes
einstellbar ist.
19. Vorrichtung nach Anspruch 14 und 15, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Antriebseinrichtung
einen Schrittmotorantrieb mit verstellbarer Impulszahl und/oder Impulslänge aufweist.
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 19, da- durch gekennzeichnet, dass
die Andruckeinrichtung und/oder der Verformungstisch mit einer Heizanordnung versehen
ist.
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 20, da- durch gekennzeichnet, dass
wenigstens eine der Andrückeinrichtungen zum Pressen der Oberbahn gegen das Verformungselement
über diesem angeordnet ist.
22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Andrückeinrichtung
derart seitlich über das Verformungselement hinausragt, dass die Oberbahn sowohl gegen
das Verformungselement als auch gegen den Verformungstisch pressbar ist.
23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 22, da- durch gekennzeichnet, dass
wenigstens eine der Andrückeinrichtungen mit einer Anordnung zum seitlichen Andrücken
gegen das Verformungselement versehen ist.
24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekenn- zeichnet, dass ein Druckstempel
zum seitlichen Verlagern und Anspressen der Andrückeinrichtung gegen das Verformungselement
vorgesehen ist.
25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 24, da- durch gekennzeichnet, dass
wenigstens eine der Andrückeinrichtungen zur Herstellung von Wellenteilen mit in Querrichtung
unterschiedlicher Oberflächenkonfiguration in wenigstens zwei unterschiedlich geformte
Abschnitte unterteilt ist' und/oder dass wenigstens eine der Andrückeinrichtungen
in zwei etwa nebeneinander liegende Andrück-Elemente mit unterschiedlicher Form unterteilt
ist, und dass das Verformungselement ebenfalls in Querrichtung in wenigstens zwei
Abschnitte unterteilt ist.
26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 25, da- durch gekennzeichnet, dass
zwei von beiden Seiten zwischen Oberbahn und Trägerbahn einschiebbare Verformungselemente
vorgesehen sind.
27. Verwendung von flächigen Bahnen, d.h. wenigstens einer Trägerbahn und wenigstens
einer Oberbahn zur Herstellung eines Wellenteils, von welchen Bahnen wenigstens eine
zumindest abschnittsweise und wenigstens im Oberflächenbereich mit einem physikalisch
und/oder chemisch aktivierbaren Medium zum Verbinden der Bahnen vorbeschichtet ist.
28. Verwendung nach Anspruch 27, dadurch gekenn- zeichnet, dass das Medium ein thermoplastischer
Klebstoff ist, welcher durch Wärmezufuhr erweichbar ist und nach dem Abkühlen die
Verbindung herstellt.
29. Verwendung nach Anspruch 28, dadurch gekenn- zeichnet, dass das Medium als thermoplastischer
Ueberzug auf Träger- und/oder Oberbahn ausgebildet ist.
30. Verwendung nach Anspruch 27, dadurch gekenn- zeichnet, dass wenigstens eine Bahn
vollständig aus einem thermoplastischen, bei Wärmezufuhr erweichenden und mit der
anderen Bahn verbindbaren Kunststoffmaterial besteht.
31. Verwendung nach Anspruch 27, dadurch gekenn- zeichnet, dass das Medium aus einem
durch Druck aktivierbaren Klebstoff besteht.
32. Verwendung nach Anspruch 27, dadurch gekenn- zeichnet, dass das Medium aus einem
durch Strahlung aktivierbaren Verbindungsmedium besteht.
33. Verwendung nach Anspruch 27, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Oberbahn und Trägerbahn
mit zwei verschiedenen, bei Kontakt aktivierbaren Verbindungs-Medien beschichtet sind.