DE3411265A1 - Verfahren und vorrichtung zum schneiden von bahnen - Google Patents

Description

• Verfahren und Vorrichtung zum Schneiden von Bahnen
• Beschreibung Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Schneiden von Bahnen. Die Erfindung bezieht sich insbesondere, aber nicht ausschließlich, auf das Schneiden von dünnen Polyethylenbahnen bei der Herstellung von Taschen oder dergleichen, wobei die Dicke weniger als 0,250 mm beträgt.
• Bei der Taschenherstellung besteht die Forderung nach hohen Schneidgeschwindigkeiten, um die Produktivität zu erhöhen. Gemäß der jetzigen Praxis wird ein fliegendes Messer verwendet, das sich quer zur Bahn bewegt und wobei die Zeit zur Durchführung eines Schnittes proportional zur Breite der Bahn ist. Ein flie- gendes Messer kann nur mit begrenzter Geschwindigkeit arbeiten, und somit gibt es eine minimale Zeitspanne, in der eine Bahn mit vorgegebener Breite geschnitten werden kann.
• Eine Schneidemesser, das sich aufwärts und abwärts bewegt, kann anstelle eines fliegenden Messers verwendet werden, aber derartige Messer können üblicherweise nur eine Schneidgeschwindigkeit von 0,8 m/s haben.
• Gemäß einem Aspekt der Erfindung umfaßt das Verfahren zum Schneiden einer flexiblen Bahn das Anlegen eines sich kontinuierlich bewegenden Schneidebandes gegen eine Seite oder Fläche der Bahn. Das Band kann eine Vielzahl von Zähnen haben, die eine Vielzahl von Schneidkanten bilden, welche sich mit einer solchen Geschwindigkeit bewegen, daß ein Schnitt von dem Band durchgeführt wird, das sich um einen oder einige wenige Zähne bzw. Zahnteilungen bewegt. Das Band kann sich weniger als elf Zahnbreiten bewegen.
• Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung weist eine Vorrichtung zum Schneiden von Bahnen ein endloses Schneideband, eine Einrichtung zum kontinuierlichen Bewegen des Bandes quer zur Bahn, um die Bahn zu schneiden sowie eine Einrichtung auf, die eine Relativbewegung zwischen dem Band und der Bahn erzeugt, um die Bahn in die Schneidposition zu bringen.
• Die Einrichtung zur Durchführung der Relativbewegung kann eine Einrichtung aufweisen, um die Bahn zu dem Band zu bewegen.
• Das Band kann sich üblicherweise mit einer Geschwindigkeit von 200 bis 700 m/min bei einer Zahnteilung oder einer Zahnbreite von 5 mm bewegen. Wenn ein Schnitt mit drei Zahnbreiten durchgeführt wird, dann ist die Schneidezeit, unabhängig von der Breite der Bahn, ungefähr 0,5 Millisekunden. Der Schnitt erzeugt sehr wenig Wärme.
• Vorzugsweise bewegt sich das endlose Band im allgemeinen in einer Ebene, die zu der Bahn geneigt ist, und dem Band wird von Führungsrollen oder Führungswalzen eine Drehung erteilt, um das Band unter einem rechten Winkel zu der Bahn anzuordnen.
• Die Erfindung wird nachstehend, auch hinsichtlich weiterer Merkmale und Vorteile, anhand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in Fig. 1 eine Draufsicht auf eine erste Ausführungsform der Erfindung, wobei einige Teile weggelassen sind; Fig. 2 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung; Fig. 3A, 3B, 3C, 3D und 3E verschiedene mögliche Ausführungsformen der Zahn- und Bandprofile; Fig. 4 eine Seitenansicht einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung; Fig. 5 eine Teilansicht der Anordnung gemäß Fig. 4 in vergrößertem Maßstab; Fig. 6 ein Zeitdiagramm; Fig. 7 Teile eines Bandes und einer Antriebsrolle; und in Fig. 8 eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Anordnung des Bandes.
• In Fig. 1 erkennt man einen endlosen Zahnriemen oder ein endloses mit Zähnen versehenes Band 10 mit Zähnen 1Ob, das über ein Paar von Rollen oder Riemenscheiben 11 angetrieben ist, wobei eine der Riemenscheiben 11 von einem Elektromotor 11a angetrieben ist. Die Riemenscheiben 11 rotieren um parallele Achsen auf Wellen 11b in einem Rahmen 11c und in einer Ebene, die gegenüber der Horizontalen geneigt ist, was mit dem Winkel A in Fig. 2 ange- deutet ist. Die Riemenscheiben 11 sind im Abstand voneinander angeordnet, damit eine Bahn 12 unter dem Band 10 passieren kann, wo das Band eine gerade Strecke 10a parallel zur Oberseite. der Bahn 12 bildet. Auf beiden Seiten des Bandes 10 sind Führungsrollenpaare 13 vorgesehen, die sich um Achsen drehen, und zwar im allgemeinen unter einem rechten Winkel zu der Bahn 12, und die das Band 10 mit einer Verdrehung beaufschlagen und das Band 10 so führen, daß die gerade Strecke 10a sich unter einem rechten Winkel zu der Bahn 12 bewegt Rollen oder Walzen 14 sind drehbar in einem Rahmen oder einer Halterung 14b montiert und sorgen für eine Vorwärtsbewegung der Bahn 12 in Richtung des Pfeiles 15. Beispielsweise ist die eine Walze 14 von einem elektrischen Schrittmotor 14a angetrieben und treibt die andre Walze über einen Steuer- oder Treibriemen 14b' (vergleiche Fig. 4).
• In Fig. 2 ist zusätzlich eine Klemmeinrichtung 16 dargestellt, die in Fig. 1 nicht gezeigt ist und die eine obere, von einer Feder vorgespannte Backe 17, die von einer Feder 17a gegen die Bahn 12 gedrückt wird, sowie eine untere bewegliche Backe 18 aufweist. Die Backe 18 wird von einer geeigneten Einrichtung aufwärts und abwärts bewegt. Die untere Backe trägt auch einen Schneideschlitz 19 quer zur Bahn 12.
• Im Betrieb bewegen die Walzen 14 die Bahn 12, die eine Reihe von hergestellten, aber noch nicht geschnittenen Taschen aufweisen kann, durch die offene Klemmeinrichtung 16 mit einer Geschwindigkeit bis zu 3 Meter pro Sekunde. Periodisch werden die Zuführung bzw. der Vorschub der Bahn 12 gestoppt und die untere Klemmbacke 18 rasch angehoben. Dies schließt die Klemmeinrichtung 16, um die Bahn 12 festzuhalten und sie nach oben gegen das sich kontinuierlich bewegende Band 10 zu bewegen, so daß das Band 10 auf einer Linie quer zur Bahnfläche gegen die Bahnfläche angelegt und die Bahn 12 auf einer Linie vollständig quer zerschnitten wird, wobei das Band 10 in den Schlitz 19 eintritt. Sobald der Schnitt beendet ist, werden die Backe 18 abgesenkt und die Zuführungswalzen 14 wieder gestartet. Die jetzt geschnittenen oder separierten Taschen bilden einen Stapel. Die Periode zwischen aufeinanderfolgenden Schneidbewegungen der Backe 18 können mit Zeitsteuerungseinrichtungen variiert werden, um eine Einstellung für-Taschen vorzunehmen, die unterschiedliche Länge haben und sich mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten bewegen.
• Fig. 3A zeigt eine gezackte oder sägezahnförmige Form des mit Zähnen versehenen Bandes mit Schneidkanten 300 an den Kanten geringer Neigung der Zähne.
• Fig. 3B zeigt ein Band mit einer welligen Zahnform mit Schneidkanten 310 zumindest an den vorderen Unterkanten der Zähne.
• Fig. 3C zeigt eine symmetrische Zahnform mit Schneidkanten 320, die an den vorderen Unterkanten angeschliffen sind.
• Das Band 10 kann sich typischerweise mit Geschwindigkeiten von 200 bis 700 m/min mit einer Zahnteilung oder einer Zahnbreite von 5 mm bewegen. Wenn ein Schnitt mit drei Zahnbreiten durchgeführt wird, dann beträgt die Schneidezeit, unabhängig von der Breite der Bahn, ungefähr 0,5 Millisekunden. Der Schnitt erzeugt sehr wenig Wärme.
• Die Zahnbreite und die Geschwindigkeit des Bandes 10 können variiert werden. Bei einer Ausführungsform wird der Schnitt durchgeführt, wobei sich das Band 10 nur um eine Zahnbreite bewegt. Im allgemeinen wird der Schnitt beendet, während sich das Band 10 nur um einige wenige Zahnbreiten bewegt, beispielsweise zehn Zahnbreiten oder weniger, d. h. weniger als elf Zahnbreiten.
• Fig. 4 und 5 zeigen die Anwendung der Erfindung auf die Herstellung von Taschen. Die Bahn 12, die aus einem flachen Rohr besteht und somit in Wirklichkeit aus zwei Schichten von flexiblem dünnen Material mit einer Gesamtdicke von beispielsweise 0,50 mm besteht, wird von Walzen 14 zwischen oberen und unteren Luftstrahlen 30 und 31 zugeführt, die Luftstrahlen in Richtung der Bahnbewegung erzeugen, wobei der obere Luftstrahl 30 die schnellere Luftströmung erzeugt, um eine Anhebung der Bahn nach oben zu erzeugen. Die Luftstrahlen werden von einer Pumpe 32 über ein Ventil 33 erzeugt. Die Bahn 12 bewegt sich zwischen oberen und unteren, quer angeordneten Schweißköpfen 34 und 35, über einem Band 10a und einer Reihe von quer im Abstand angeordneten Dornen oder Spikes 36.
• Der Kopf 34 ist auf Federn 37 von einem Rahmen oder einer Halterung 38 getragen. Mit dem Kopf 34 ist eine Anordnung bewegbar, welche einen nach unten gerichteten Schlitz 19 sowie Öffnungen 39 zur Aufnahme der Dorne 36 bildet. Die Halterung 38 weist zwei Ständer 40 auf beiden Seiten der Bahn 12 auf, die von einem oberen Querteil 41, an das Federn 37 angeschlossen sind, und mit einem unteren Querteil 42 verbunden sind. Die Ständer 40 führen eine Hin-und Herbewegung in Führungen 43 aus, und zwar durch einen elektrischen Schrittmotor 44, der einen Verbindungsstange 45 über einen Exzenter 46 antreibt.
• Fig. 6 zeigt ein typisches Zeitdiagramm, wobei mit dem Bezugszeichen X die Zeit, mit dem Bezugszeichen Y die Verschiebung des Schweißkopfes 34 und mit dem Bezugszeichen Z die Bahngeschwindigkeit bezeichnet sind.
• An der Stelle 50 ist die Bahngeschwindigkeit auf ihrem Maximum, und der Kopf 34 befindet sich in seiner oberen Stellung.
• Die Geschwindigkeit des Motors 14a beginnt jetzt abzunehmen, und der Motor 44 beginnt, den Kopf 34 nach unten zu bewegen. An der Stelle 51 ist die Bahn 12 stationär, und das Schneideband 10a beginnt zu schneiden. An der Stelle 52 ist der Schnitt beendet, und die Schweißköpfe 34 und 35 schließen, um eine Schweißung während des Zeitintervalles J vorzunehmen. Der Kopf 34 beginnt sich nun zu heben, und an der Stelle 52 werden die Walzen 14 wieder gestartet, wobei sich das Schneideband 10a von der Bahn 12 wegbewegt hat, damit der nächste Zyklus beginnen kann.
• Das Bezugszeichen N gibt an, daß die Strahlen 30 und 31 eingeschaltet sind. Die Zeitintervalle G, H, J, K und L können beispielsweise 75, 40, 80, 40 bzw. 100 Millisekunden betragen. Die Abstände B und C können 25 bzw. 10 mm betragen. Die abgeschnittenen Taschen bilden einen Stapel 60 auf den Dornen 36. Wenn eine ausgewählte Anzahl von Taschen sich in dem Stapel 60 befinden, werden die Dornen 36 von einem pneumatischen Kolben abgesenkt, und der Stapel 60 wird auf einem herkömmlichen Förderband abtransportiert, wie es schematisch mit dem Bezugszeichen 62 angedeutet ist.
• Die Motoren werden von einem Mikroprozessor 61 gesteuert, der so programmiert ist, daß der Zeitsteuerungszyklus für unterschiedliche Bahngeschwindigkeiten und Taschenlängen einstellbar ist.
• Die Breite der Bahn 12 kann beispielsweise 1,6 Meter betragen, die Dicke des Bandes kann beispielsweise 0,046 cm sein. Die Breite des Bandes 10 kann beispielsweise 1,6 cm sein. In einigen Fällen kann das Zentrum der Strecke 10a auf einer verschleißfesten Walze gelagert sein. Ein Bandschärfer kann vorgesehen und angepaßt sein, um gewünschtenfalls mit der nicht-wirksamen Länge des Bandes in Eingriff zu kommen. Das Band 10 kann auch ohne Zähne ausgerüstet sein und stattdessen eine endlose scharfe Kante 70 bilden, wie es die Figuren 3D und 3E zeigen. Vorzugsweise hat das Band nur eine Schneidkantenschräge 71, um eine vertikale Fläche 72 zu bilden, die zu der Kante 70 führt, so daß die geschnittenen Taschen sich nur nach unten bewegen, wenn sie den Stapel 60 bilden.
• Das Band kann in der Bewegungsrichtung von der Horizontalen etwas nach oben geneigt sein, was in Fig. 8 stark übertrieben dargestellt ist, beispielsweise unter einer Schrägstellung 80, die einer nominellen Diagonale der flachen Bahn entspricht, obwohl in der Praxis die Bahn sich etwas nach unten biegen kann. Die Höhe der Schräge kann über die Bahn etwa 10 mm#betragen, beispielsweise einen Winkel von 0,6° gegenüber der Horizontalen, wobei in diesem Falle der Schneidepunkt quer über die Bahn laufen würde.
• Wie in Fig. 7 dargestellt, haben die Riemenscheiben eine ballig gedrehte oder konvexe Oberfläche 76, die ungefähr doppelt so breit ist wie die Breite des Bandes 10.
• Es darf darauf hingewiesen werden, daß während des Schneidens und Schweißens die Bahn 12 zu beiden Seiten des Schnittes und der Schweißung erfaßt wird, und zwar von den Walzen 14 bzw. den Dornen 36. In einigen Fällen kann eine zusätzliche Klemmeinrichtung zwischen der Schneideeinrichtung und den Antriebswalzen vorgesehen sein.

Claims (9)

1. Verfahren und Vorrichtung zum Schneiden von Bahnen Patentansprüche Verfahren zum Schneiden einer flexiblen Bahn, dadurch gekennzeichnet, daß ein sich kontinuierlich bewegendes Schneideband gegen eine Seite der Bahn zur Anlage gebracht wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Band mit einer Vielzahl von Zähnen verwendet wird, die eine Vielzahl von Schneidkanten bilden und die sich mit einer solchen Geschwindigkeit bewegen, daß ein Schnitt von dem Band durchgeführt wird, das sich um weniger als elf Zahnbreiten bewegt.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Band nur um eine Zahnbreite bewegt.
4. 4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Band auf einer Linie gegen die Bahnfläche zur Anlage gebracht wird.
5. 5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Bahn verwendet wird, die eine Reihe von hergestellten, aber noch nicht geschnittenen Taschen aufweist.
6. 6. Vorrichtung zum Schneiden von flexiblen Bahnen, gekennzeichnet durch ein endloses Schneideband (10), durch eine Einrichtung (11 - 13) zur kontinuierlichen Bewegung des Bandes (10) quer zur Bahn (12), um die Bahn (12) zu schneiden, und durch eine Einrichtung (16 - 18) zur Durchführung einer Relativbewegung zwischen dem Band (10) und der Bahn (12), um die Bahn in die Schneidposition zu bringen.
7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Band (10) eine Vielzahl von Zähnen (300, 310, 320) aufweist, die eine Vielzahl von Schneidkanten bilden.
8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das endlose Band (10) sich im allgemeinen in einer Ebene bewegt, die gegenüber der Bahn (12) geneigt ist, und daß dem Band (10) von Führungsrollen (13) eine Verdrehung erteilt wird, die das Band (10) in eine Stellung im rechten Winkel zur Bahn (12) bringt.
9. 9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (16 - 18) zur Erzeugung der Relativbewegung Mittel aufweisen, um die Bahn (12) zu dem Band (10) zu bewegen.