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Maschine zum selbsttätigen Verbinden von einer Verarbeitungsmaschine
zugeführten Bahnen, beispielsweise aus Papier Die Erfindung bezieht sich auf eine
Maschine zum selbsttätigen Verbinden von Bahnen, beispielsweise aus Papier, die
einer Verarbeitungsmaschine, z. B. einer Verpackungsmaschine, zugeführt werden.
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Bei bekannten Maschinen dieser Art wird das führende Ende einer bereitstehenden
Bahn mittels eines druckempfindlichen Klebestreifens seitlich an einer laufenden
Bahn angeklebt, wozu zwei parallelliegende Walzen verwendet werden, die in der Ruhestellung
in einem solchen Abstand voneinander gehalten werden, daß die laufende Bahn ungehemmt
zwischen diesen beiden Walzen hindurchgezogen werden kann. Der Klebestreifen, an
dem das führende Ende der bereitstehenden Bahn hängt, wird dabei zwischen diesen
Walzen festgehalten. Von einer Fühleinrichtung wird das Auslaufen der laufenden
Bahn festgestellt und damit das Zusammendrücken der Walzen herbeigeführt, wodurch
der Klebestreifen an der laufenden Bahn befestigt und die bereitstehende Bahn mit
letzterer verbunden wird.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Verbinden der Bahnen
in Synchronisation mit dem Arbeitsrhythmus der betreffenden Verarbeitungsmaschine
durchzuführen. Mit den bekannten Maschinen der eingangs beschriebenen Gattung konnte
diese Aufgabe bisher nicht zufriedenstellend gelöst werden. So hat man bereits einen
von der Verarbeitungsmaschine abgeleiteten Antrieb vorgesehen, bei welchem durch
Reibung über die laufende Bahn eine Walze angetrieben wird, die den Verbindungsmechanismus
betätigt. Eine genaue Synchronisierung ist hierbei jedoch wegen des indirekten Antriebs
des Verbindungsmechanismus nicht möglich. Diese Synchronisation ist beispielsweise
dann erforderlich, wenn eine Verpackungsmaschine jeweils Stücke bestimmter Länge
benötigt, die mit einer Aufschrift oder einem Muster versehen sind. In diesem Fall
muß der Vorgang des Verbindens der beiden Bahnen an einer ganz bestimmten Stelle
der laufenden Bahn geschehen, damit die Verarbeitungsmaschine beim Übergang von
der laufenden Bahn zu der bereitstehenden Bahn die betreffenden Längen mit der vollen
Aufschrift bzw. dem vollen Muster erhält. Die erfindungsgemäße Maschine soll weiterhin
ermöglichen, Bahnen großer Breite miteinander zu verbinden, ohne daß die Gefahr
besteht, daß die Klebestelle nur einseitig festhaftet. Weiterhin soll die laufende
Bahn möglichst geringen Reibungskräften ausgesetzt werden, um die Gefahr des Abreißens
soweit wie möglich zu verhindern.
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Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß zum Zusammendrücken
der beiden parallelliegenden
Walzen zwei Paare von miteinander gekuppelten drehbaren
Nocken vorgesehen sind, von denen jeweils die beiden Nocken eines Paares an den
Enden einer der beiden parallelliegenden Walzen angreifen, und die Nocken mit einer
von der Verarbeitungsmaschine angetriebenen Kupplung verbunden sind, die mit einer
Mitnahme und einer Raste versehen ist, welch letztere von der Fühleinrichtung für
eine Umdrehung der Nocken ausgelöst wird.
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Bei der erfindungsgemäßen Maschine wird also der Verbindungsmechanismus
direkt und fest gekuppelt von der Verarbeitungsmaschine angetrieben, wobei durch
die Kupplung dafür gesorgt wird, daß die Verbindungsherstellung in einem Augenblick
erfolgt, der mit einer bestimmten Phase des Arbeitsablaufs der Verarbeitungsmaschine
übereinstimmt. Dabei hat die Fühleinrichtung lediglich die Aufgabe, das Auslaufen
der laufenden Bahn festzustellen und damit den Vorgang des Verbindens in Gang zu
setzen, der dann aber exakt erst dann stattfindet, wenn im Arbeitsrhythmus der Verarbeitungsmaschine
die betreffende Phase erreicht ist. Dabei kann die erfindungsgemäße Maschine auch
leicht zerreißfähiges Material, wie dünnes Papier, verarbeiten, da die beiden Walzen
während des normalen Laufes der einen Bahn voneinander entfernt gehalten werden.
Erst im Augenblick
der Verbindungsherstellung werden die Walzen
kurzzeitig zusammengepreßt, wobei sie über ihre gesamte Breite gleichmäßig einen
erheblichen Druck auszuüben vermögen. Hierdurch wird dann das sichere Anheften des
Klebestreifens über seine ganze Länge gewährleistet. Auf die miteinander zu verbindenden
Bahnen wird gewissermaßen nur ein Schlag ausgeübt, der so kurz ist, daß die laufende
Bahn nicht abreißen kann.
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Die Erfindung, die nur in der Gesamtkombination der Merkmale des
Hauptanspruchs zu sehen ist, sei nachstehend an Hand der Figuren im einzelnen beschrieben.
Es zeigt Fig. 1 eine perspektivische und geringfügig auseinandergezogene Ansicht
der Maschinenteile, wobei der Wellenlagerrahmen der Übersichtlichkeit halber weggelassen
wurde, F i g. 2 einen Grundriß des unteren rechten Endes des in Fig. 1 gezeigten
Elements, wobei einige in F i g. 1 nicht gezeigte Elemente hinzugekommen sind, Fig.
3 eine Querschnittsansicht gemäß Linie 3-3 der Fig. 2, F i g. 4 eine der F i g.
3 ähnliche Ansicht, jedoch mit in Arbeitsstellung befindlichen Haltewalzen zu Beginn
der Vereinigungsfunktion, F i g. 5 eine der F i g. 4 ähnliche Ansicht, wobei die
aufeinanderfolgenden Stellungen der Bahnen gezeigt sind, nachdem die laufende Bahn
abgetrennt worden ist, F i g. 6 eine perspektivische Ansicht der Anbringung des
Bahnschneideelements im Lagerrahmen und Fig. 7 einen elektrischen Stromkreis, durch
welchen die Vereinigungselemente ein- und abgeschaltet werden.
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In F i g. 1 sind zwei getrennte Stützrahmenplatten 2 und 4 dargestellt,
deren Mittelteile der tZbersichtlichkeit halber weggebrochen sind. Durch diese Platten
werden folgende Elemente abgestützt: zwei Haltewalzen 6 und 8, welche auf Wellen
10 und 12 drehbar gelagert sind, zwei Nockenwellen 14 und 16, eine Streifen- oder
Bandhaltestange 18, eine Schneidstange 20 und ein Abtrennmesser22. Diese Platten
tragen auch noch zwei Fühlvorrichtungen 24 und 26, welche dazu angeordnet sind,
Schalter 28 und 30 unter bestimmten Verhältnissen zu betätigen.
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Die Haltewalzen 6 und 8 sind normalerweise voneinander getrennt angeordnet,
wie in F i g. 3 gezeigt ist, wobei die Wellen 10 und 12 in sich in horizontaler
Richtung erstreckenden Schlitzen in den Rahmen 2 und 4 angeordnet sind; in F i g.
3 ist einer dieser Schlitze bei 32 dargestellt. Druckfedern 34 halten die Wellen
und Haltewalzen vor dem Vereinigungsvorgang auseinander.
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Die Enden der Streifen- oder Bandhaltestange 18 befinden sich in
lotrechten Nuten 36 der Rahmen 2 und 4; diese Nuten ermöglichen, daß die Bandhaltestange
in eine Stellung angehoben werden kann, in welcher ein druckempfindlicher Streifen
durch das Bedienungspersonal leicht in Ansatz gebracht werden kann.
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An den Wellenenden 10 und 12 sind Rollen 38 und 40 vorgesehen, welche
mit Nocken 42 und 44 zus ammenwirken, die ihrerseits jeweils an Nockenwellen 14
und 16 angebracht sind.
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Ein auf der Nockenwelle 14 frei drehbares Getrieberad 46 wird durch
die direkte Verbindung mit der Bahnverarbeitungsmaschine angetrieben, die so eingerichtet
ist, daß das Getrieberad 46 um eine volle
Umdrehung bei jedem Arbeitszyklus der Bahnverarbeitungsmaschine
gedreht wird, was gleichbedeutend ist mit dem Einwickeln eines Erzeugnisses und
dem Abtrennen der Bahn. Im Getrieberad 46 ist ein bogenförmiger Schlitz 48 vorgesehen.
An das Getrieberad 46 angrenzend ist eine an der Nockenwelle 14 fest angebrachte
Scheibe 50 vorgesehen, welche eine durchgehende Bohrung 52 aufweist, in welcher
ein zusammen mit der Bohrung 52 als Raste wirkender Kupplungsstift 54 angeordnet
ist, der konstant gegen das Getrieberad 46 mittels einer Feder 56 gedrückt wird,
welche ihrerseits an einem mit Gewinde versehenen Loch 60 durch eine Schraube 58
gehalten wird. Die Feder 56 dient dazu, den Kupplungsstift 54 unter bestimmten Umständen
in den als Mitnahme wirkenden Schlitz 48 zu drücken. Wenn der Stift 54 in den Schlitz
48 hineinbewegt ist, beginnt die Drehbewegung der Nockenwelle 14. Durch zwei an
den Enden der Nockenwellen 14 und 16 vorgesehene Ritzel 62 und 64 und eine diese
verbindende und mit diesen zusammenwirkende Kette 66 wird erreicht, daß die Nockenwelle
16 gleichzeitige Drehbewegungen mit der Nockenwelle 14 ausführt.
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Auf den Nockenwellen 14 und 16 sind ferner Nokken 68 und 70 angebracht,
die gemäß der nachstehenden Beschreibung so arbeiten, daß die Schneidstange 20 zu
gleicher Zeit auf und ab bewegt wird, wenn die Halterollen 6 und 8 zusammengedrückt
werden.
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An die Scheibe 50 grenzt ein Keil 72 an, der das Ende eines Ankers
74 einer Relaiswicklung 76 bildet.
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Wenn der Anker 74 sich in Ruhestellung und damit der Keil 72 in vorgerückter
Stellung befindet, drückt der Keil 72 gegen die hintere Seite des Kopfes 78 des
Kupplungsstiftes 54, so daß dieser Stift mit dem im Getrieberad46 vorgesehenen Schlitz
48 außer Eingriff tritt. Wenn die Relaiswicklung erregt wird, um den Anker 74 nach
rechts zu bewegen, so daß der Keil 72 vom Kopf 78 weggezogen wird, kann die Feder
56 derart in Tätigkeit treten, daß der Kupplungsstift 54 gegen das Getrieberad 46
geführt wird, so daß der Stift in den Schlitz 48 gleiten kann, sobald die Drehbewegung
des Getrieberades 46 die beiden Teile ausfluchtet. Da die Drehung des Getrieberades
46 in fester Beziehung zu dem Arbeitszyklus der Bahnverarbeitungsmaschine steht,
kann lediglich an einer einzigen Stelle während eines Arbeitsganges der Bahnverarbeitungsmaschine
die Antriebsbewegung der Nockenwelle 14 und die Vereinigung erfolgen.
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Dies ist zur Erreichung einer Übereinstimmung zwischen zusammenhängenden
Mustern auf vereinigten Bahnen wichtig, und da diese Stelle je nach Wunsch einstellbar
ist, kann das Bedienungspersonal dafür Sorge tragen, daß der Vereinigungsstreifen
mit dem Bahnschneidemesser in der Verarbeitungsmaschine nicht in Berührung kommt.
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Die Relaiswicklung 76 wird durch Schließen eines Schalters 30 beim
Bewegen der Fühleinrichtung 26 erregt. Bevor die Vereinigung erfolgt, liegt diese
Einrichtung ständig an der laufenden Bahn 80 an. Die bereitstehende Bahn ist mit
82 bezeichnet; die dieser zugeordnete Fühleinrichtung 24 ist zu diesem Zeitpunkt
mittels einer Klinke 84 außer Tätigkeit gesetzt, so daß der Schalter 28 nicht betätigbar
ist. Wenn die Verhältnisse umgekehrt sind, so daß die Bahn 82 die laufende Bahn
und die Bahn 80 die bereitstehende Bahn darstellt, dann wird die Klinke 84 freigegeben,
so daß die Fühleinrichtung 24 auf der Bahn 82 aufliegen kann, wobei eine Klinke
86 dazu verwendet
wird, die Fühleinrichtung 26 in abgehobener Stellung
zu halten.
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Gemäß F i g. 3, 4 und 5 wird die laufende Bahn 80 über eine Leerlaufwalze
88 geführt, dann über die Schneidstange 20 und weiter über die frei drehbare Haltewaze
8. Hiernach bewegt sich die laufende Bahn weiter in Richtung zur Einwickelmaschine
oder eine sonstige, die Bahn verwendende Vorrichcung.
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Auf der anderen Seite läuft die bereitstehende Bahn 82 über die Leerlaufwalze
90 und dann über die Schneidstange 92 (F i g. 3). Es sei darauf hingewiesen, daß
sich oberhalb der Schneidstange 92 kein Abtrennmesser befindet, da nur ein Abtrennmesser
22 vorgesehen ist, welches mit derjenigen Schneidstange zusammenarbeitet, welche
sich gerade unterhalb der laufenden Bahn befindet, in diesem Fall also mit der Schneidstange
20.
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Das führende Ende 94 der bereitstehenden Bahn 82 ist glatt in Querrichtung
abgetrennt, an demselben ist ein sich quer erstreckender Streifen 96 aus druckempfindlichem
Band angebracht. Dieser an dem Ende 94 angebrachte Streifen wird von Hand derart
gegen die Bandhaltestange 18 gepreßt, daß der untere Teil 98 des druckempfindlichen
Bandes sich nach unten in eine Stellung direkt zwischen die Haltewalzen 6 und 8
erstrecken kann. Um die richtige Lage aufrechtzuerhalten, ist es notwendig, daß
das Abtrennen des Endes 94 der bereitstehenden Bahn mit einem gewissen Genauigkeitsgrad
erfolgt. Daher ist es zweckmäßig, beim Verarbeiten bedruckter Bahnen den Schnitt
entlang einer vorbestimmten Linie des Musters durchzuführen. Geringfügige Fehler
beim Abtrennen der Bahn können jedoch durch Ausrichten des druckempfindlichen Streifens
96 ausgeglichen werden, da das führende Ende des Streifens die genaue Stelle der
beginnenden Vereinigung bestimmt.
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Wenn die laufende Bahn 80 ausläuft, so daß das Ende 100 sich von
der Walze löst, von welcher sie abgewickelt wurde, wird die Bahn schlaff (bei 102),
wobei ihr die Fühleinrichtung 26 folgt (F i g. 5). Hierbei wird der Schalter 30
geschlossen. Wie in F i g. 7 gezeigt ist, entsteht folgender Stromkreis: Zwischen
den Leitungen 104 fließt Strom durch den gerade geschlossenen Schalter30, dann durch
den normalerweise geschlossenen Schalter 106 und die Relaiswicklung 76. Das erregte
Relais betätigt den Anker 74 und bewegt den Keil 72 vom Kopf 78 des Stiftes 54 weg,
wobei letzterer freigegeben wird.
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Auf diese Weise werden durch Schließen des Schalters 30 beim Nachfolgen
der Fühleinrichtung 26 automatisch die Nockenwellen 14 und 16 in Tätigkeit gesetzt,
so daß die Nocken 42 und 44 gedreht werden.
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Diese Nocken betätigen dann die Walzen 38 und 40 sowie die Antriebswellen
10 und 12 und die ihnen zugeordneten Haltewalzen 6 und 8, wie in F i g. 4 gezeigt
ist. Gleichzeitig drehen sich die Nocken 68 und 70, um die Schneidstangen 92 und
20 anzuheben. Da das Messer 22 über der Schneidstange 20 angeordnet ist, ergibt
sich, daß die laufende Bahn 80 durch die Elemente 20 und 22 dann abgetrennt wird,
wenn die Haltewalzen 6 und 8 zusammengedrückt werden, um den unteren Teil 98 des
druckempfindlichen Streifens mit der Oberfläche der laufenden Bahn 80 in Berührung
zu bringen, dargestellt in F i g. 4.
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An die laufende Bahn 80, welche immer noch beständig zur Einwickelmaschine
abgezogen wird, ist nun in der Nähe ihres Schnittendes 110 das führende Ende 94
der bereitstehenden Bahn 82 angebracht
worden, so daß die beiden Bahnen haltbar durch
den druckempfindlichen Streifen 96 miteinander verhunden worden sind.
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Wenn die zusammengefügten Bahnen sich aus der in F i g. 4 gezeigten
Stellung in diejenige der F i g. 5 bewegen, setzt sich die Drehbewegung der Nockenwellen
14 und 16 weiter fort. Um ein Unterbrechen der Betätigung der Nockenwellen sowie
eine Trennung der Haltewalzen 6 und 8 voneinander zu bewirken, ist es erforderlich,
den Kupplungsstift 54 aus dem Schlitz 48 im Getrieberad 46 zu lösen. Dies wird folgendermaßen
durchgeführt: Der gemäß F i g. 1 am rechten Ende der Nockenwelle 16 gezeigte Nocken
44 weist eine zweite Nockenfläche 112 auf, welche mit einem Schaltarm 114 zusammenwirkt.
Die Nockenfläche 112 ist derart ausgebildet, daß die Betätigung des Armes 114 ungefähr
bei Vollendung einer vollen Umdrehung der Nockenwellen erfolgt. Aus Fig.7 ergibt
sich, daß bei Betätigung des Armes 114, der mit Schaltern 106 und 116 in unmittelbarer
Verbindung steht, der Schalter 106 sich öffnet und der Schalter 116 sich schließt.
Durch das Öffnen des Schalters 106 wird die Erregung der Relaiswicklung 76 ausgeschaltet,
wodurch bewirkt wird, daß der Anker 74 durch eine Feder 118 auf die Scheibe 50 hin
gedrückt wird, so daß der Keil 72 unter den Kopf 78 des Stiftes 54 greift und damit
den Stift 54 aus dem Schlitz 48 zieht. Dieses Außereingriffbringen verursacht den
sofortigen Stillstand der Drehbewegungen der Nockenwellen 14 und 16 mit ihren Nocken.
Wenn die Nocken 42 und 44 sowie 68 und 70 ihre in Fig. 3 gezeigten Ruhestellungen
einnehmen, so sind die Haltewalzen 6 und 8 durch die Federn 34 auseinandergedrückt,
und die Schneidstangen 92 und 20 befinden sich in ihren untersten Lagen. Die Bahn
82, welche vorher die bereitstehende Bahn darstellte, ist nun die laufende Bahn,
welche frei über die Leerlaufwalze 90, die Schneidstange 92 und die frei drehbare
Halterolle 6 läuft, welch letztere sich in der auseinandergehaltenen Stellung gemäß
F i g. 3 befindet.
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Dies vervollständigt die automatische Verbindung, so daß ein Stillstand
der Einwickelmaschine nicht einzutreten braucht. Die nächste Arbeitsstufe besteht
nun darin, daß durch das Bedienungspersonal eine neue Rolle des Bahnmaterials eingesetzt
wird, welche an die Stelle der nun zu Ende gegangenen laufenden Bahn 80 tritt, so
daß eine Verbindung mit dem Ende der nun ablaufenden Bahn 82 erfolgt. Dies wird
in folgender Weise durchgeführt: Das Abtrennmesser 22 (s. F i g. 6), welches durch
an Rahmenplatten 2 und 4 angebrachte Verriegelungsstücke 122 im oberen Ende einer
Nut 120 festgehalten wurde, wird beim Lösen der Verriegelungsstücke 122 aus der
Stellung über der Schneidstange 20 entfernt und in das obere Ende des entsprechenden
Schlitzes 124 eingesetzt, um mittels der Verriegelungsstücke 126 verriegelt zu werden.
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Nachdem dies geschehen ist, bewegt sich die nun ablaufende Bahn 82
zwischen der Schneidstange 92 und dem so versetzten Abtrennmesser 22.
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Die neue Bahn, welche die vorangehende laufende Bahn 80 ersetzt,
weist an ihrem führenden Ende ein Stück eines druckempfindlichen Streifens auf,
welcher an der Streifenhaltestange 18 auf ähnliche Art befestigt ist, wie sie hinsichtlich
des Streifens 96 in F i g. 3 gezeigt wurde, jedoch in umgekehrter Weise.
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Das Bedienungspersonal gibt nun die Fühleinrichtung 24 zur Auflage
auf der ablaufenden Bahn 82
frei (Stellung bei 24'), wobei diese
Fühleinrichtung den Schalter 28 beim Erschlaffen der Bahn 82 schließen kann, was
dann eintritt, wenn diese Bahn zu Ende geht. Die Fühleinrichtung26 wird nun durch
das Bedienungspersonal angehoben und durch eine Klinke 86 in dieser angehobenen
Stellung verriegelt; in Fig. 3 ist diese angehobene Stellung mit 26' bezeichnet.
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Erneut Bezug nehmend auf F i g. 7 ergibt sich, daß das Anheben der
Fühleinrichtung 26 in die verriegelte Stellung26' ein Öffnen des Schalters 30 zur
Folge hat, so daß der Stromkreis über die Leitungen 104 und durch die Relaiswicklung
76 geöffnet bleibt, bis der Schalter 28 später durch Niederdrücken der Fülileinrichtung
24 geschlossen wird. Wenn der Schalter 106 durch Auftreffen der Nockenfläche 112
auf den Arm 114 geöffnet wird, so wird gleichzeitig der Lampenstromkreisschalter
116 geschlossen, wodurch ein Aufleuchten einer Signallampe 128 erfolgt. Hierdurch
wird das Bedienungspersonal davon unterrichtet, daß die Verbindung durchgeführt
ist, daß ferner die Maschine nun so läuft, daß die bisher bereitstehende Bahn verarbeitet
wird und daß eine neue Rolle zur Durchführung der nächsten Verbindung einzusetzen
ist.
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Gleichfalls weiß das Bedienungspersonal, daß der dem Schalterarm
114 zugeordnete Rückstellknopf 130 (F i g. 7) nun zu drücken ist, so daß der Schalter
106 sich schließt und der Schalter 116 geöffnet wird, worauf die Signallampe 128
erlischt. Anschließend ist die Maschine bereit, die nächste Verbindung zwischen
der nun laufenden Bahn 82 und der neuen, bereitstehenden Bahn 80 durchzuführen,
sobald die Bahn 82 ausgelaufen ist.