DE3411265A1 - Method and device for cutting webs - Google Patents
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Abstract
Description
Verfahren und Vorrichtung zum Schneiden von BahnenMethod and device for cutting webs
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. Description The invention relates to a method and an apparatus for cutting webs. The invention relates particularly, but not exclusively, on the cutting of thin sheets of polyethylene in the manufacture of bags or the like, the thickness being less than 0.250 mm.
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.When producing bags, there is a requirement for high cutting speeds, to increase productivity. According to current practice, it becomes a flying knife that moves across the web and takes the time to perform a Cut is proportional to the width of the web. A flowing gendes Messer can only work at a limited speed, and so there is one Minimum time span in which a web with a given width can be cut can.
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.A cutting knife that moves up and down can take place a flying knife can be used, but such knives can usually only have a cutting speed of 0.8 m / s.
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.According to one aspect of the invention, the method comprises cutting a flexible web the application of a continuously moving cutting tape against one side or face of the web. The band can have a variety of teeth, which form a multitude of cutting edges which move at such a speed move that a cut is made of the tape that wraps around an or a few teeth or tooth pitches moved. The tape can be less than eleven Move tooth widths.
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.According to another aspect of the invention, an apparatus for Cutting webs an endless cutting belt, a device for continuous Moving the tape across the web to cut the web and a device which creates a relative movement between the belt and the web to the web to bring into the cutting position.
Die Einrichtung zur Durchführung der Relativbewegung kann eine Einrichtung aufweisen, um die Bahn zu dem Band zu bewegen.The device for performing the relative movement can be a device to move the web to the belt.
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.The tape can usually move at a speed of 200 Move up to 700 m / min with a tooth pitch or a face width of 5 mm. if a cut with three tooth widths is carried out, then the cutting time is independent of the width of the track, approximately 0.5 milliseconds. The cut generates very little heat.
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.Preferably the endless belt moves generally in one Plane inclined to the web and the belt is driven by guide rollers or guide rollers rotation is given to place the tape at a right angle to the web.
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.The invention is described below, also with regard to further features and advantages, based on the description of exemplary embodiments and with reference explained in more detail on the accompanying drawing. The drawing shows in Fig. 1 a Top view of a first embodiment of the invention, with some parts omitted are; 2 shows a side view of the device according to the invention; Figs. 3A, 3B, 3C, 3D and 3E different possible embodiments of the tooth and band profiles; 4 shows a side view of another embodiment of the device according to the invention; FIG. 5 shows a partial view of the arrangement according to FIG. 4 on an enlarged scale; FIG. Fig. 6 is a timing diagram; 7 shows parts of a belt and a drive roller; and in Fig. 8 is a schematic illustration to explain the arrangement of the belt.
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. 1 one recognizes an endless toothed belt or an endless one Toothed belt 10 with teeth 10b, which has a pair of rollers or Pulleys 11 is driven, one of the pulleys 11 from an electric motor 11a is driven. The pulleys 11 rotate about parallel axes on shafts 11b in a frame 11c and in a plane which is inclined with respect to the horizontal is what goes with the angle A in Fig. 2 indicates is. The pulleys 11 are spaced from each other so that a web 12 under the belt 10 can happen where the tape is a straight stretch 10a parallel to the top. the Web 12 forms. On both sides of the belt 10 guide roller pairs 13 are provided, which rotate on axes, generally at right angles to of the web 12, and which apply a twist to the belt 10 and the belt 10 so that the straight line 10a is at a right angle to the Moving web 12 Rollers or rollers 14 are rotatable in a frame or a holder 14b and ensure a forward movement of the web 12 in the direction of the arrow 15. For example, one roller 14 is from an electric stepper motor 14a driven and drives the other roller via a timing or drive belt 14b ' (see 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.In Fig. 2, a clamping device 16 is also shown, which is not shown in Fig. 1 and the one upper jaw pretensioned by a spring 17, which is pressed against the track 12 by a spring 17a, and a lower movable one Has jaw 18. The jaw 18 is up and down by suitable means moved downwards. The lower jaw also carries a cutting slot 19 across the web 12th
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.In operation, the rollers 14 move the web 12, which comprises a series of manufactured, but can have not yet cut pockets, due to the open clamping device 16 at a speed of up to 3 meters per second. Periodically will be the feed or the feed of the web 12 is stopped and the lower clamping jaw 18 is raised rapidly. This closes the clamp 16 to hold the web 12 in place and it after move up against the continuously moving belt 10 so that the belt 10 placed on a line across the web surface against the web surface and the web 12 is cut completely transversely on one line, the tape 10 enters the slot 19. Once the cut is finished, the jaw will be 18 lowered and the feed rollers 14 started again. The now cut or separated pockets form a stack. The period between consecutive Cutting movements of the jaw 18 can be varied with timing devices, to make a setting for bags that have different lengths and move at different speeds.
Fig. 3A zeigt eine gezackte oder sägezahnförmige Form des mit Zähnen versehenen Bandes mit Schneidkanten 300 an den Kanten geringer Neigung der Zähne.3A shows a serrated or sawtooth shape of the toothed one provided tape with cutting edges 300 on the edges of low inclination of the teeth.
Fig. 3B zeigt ein Band mit einer welligen Zahnform mit Schneidkanten 310 zumindest an den vorderen Unterkanten der Zähne.Fig. 3B shows a band with a wavy tooth shape with cutting edges 310 at least on the front lower edges of the teeth.
Fig. 3C zeigt eine symmetrische Zahnform mit Schneidkanten 320, die an den vorderen Unterkanten angeschliffen sind.Fig. 3C shows a symmetrical tooth shape with cutting edges 320 that are ground on the front lower edges.
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.The belt 10 can typically move at speeds of 200 Move up to 700 m / min with a tooth pitch or a face width of 5 mm. if a cut with three tooth widths is carried out, then the cutting time is regardless of the width of the track, about 0.5 milliseconds. The cut creates very little heat.
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.The face width and the speed of the belt 10 can be varied will. In one embodiment, the cut is carried out, wherein the Belt 10 only moved by one tooth width. In general, the cut is ended while the belt 10 moves only a few tooth widths, for example ten tooth widths or less, d. H. less than eleven tooth widths.
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.Figures 4 and 5 show the application of the invention to manufacture of bags. The track 12, which consists of a flat tube and thus in reality made of two layers of flexible thin material with a total thickness of for example 0.50 mm is made by rollers 14 between upper and lower air jets 30 and 31, which generate air jets in the direction of web movement, wherein the upper air jet 30 creates the faster air flow to raise the To generate upward trajectory. The air jets are from a pump 32 via a Valve 33 generated. The web 12 moves between upper and lower, transversely arranged Weld heads 34 and 35, spaced above a belt 10a and a series of transversely arranged thorns or 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.The head 34 is on springs 37 from a frame or bracket 38 worn. With the head 34 an arrangement is movable, which one down directed slot 19 and openings 39 for receiving the mandrels 36 forms. the Bracket 38 has two uprights 40 on either side of the track 12, which is supported by one upper transverse part 41, to which springs 37 are connected, and with a lower transverse part 42 are connected. The uprights 40 reciprocate in guides 43 from, by an electric stepper motor 44, the one connecting rod 45 drives via an eccentric 46.
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.Fig. 6 shows a typical timing diagram, with the reference numeral X is the time, with the reference symbol Y the displacement of the welding head 34 and with the reference character Z denotes the web speed.
An der Stelle 50 ist die Bahngeschwindigkeit auf ihrem Maximum, und der Kopf 34 befindet sich in seiner oberen Stellung.At point 50, the web speed is at its maximum, and the head 34 is in its upper position.
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.The speed of the motor 14a now begins to decrease, and the Motor 44 begins to move head 34 downward. At the point 51 is the train 12 stationary, and the cutting tape 10a begins to cut. At the Job 52 the cut is finished and the welding heads 34 and 35 close to make a weld during the time interval J. The head 34 now begins to lift, and at the point 52, the rollers 14 are started again, with the cutting tape 10a has moved away from web 12 so that the next cycle can begin.
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.The reference character N indicates that the beams 30 and 31 are switched on are. The time intervals G, H, J, K and L can, for example, be 75, 40, 80, 40 or 100 milliseconds. The distances B and C can be 25 or 10 mm. The cut pockets form a stack 60 on the mandrels 36. If one The selected number of pockets in the stack 60 become the thorns 36 is lowered by a pneumatic piston, and the stack 60 is raised on a conventional Conveyor belt transported away, as indicated schematically with the reference numeral 62 is.
Die Motoren werden von einem Mikroprozessor 61 gesteuert, der so programmiert ist, daß der Zeitsteuerungszyklus für unterschiedliche Bahngeschwindigkeiten und Taschenlängen einstellbar ist.The motors are controlled by a microprocessor 61 which programs so is that the timing cycle for different web speeds and Pocket length is adjustable.
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.The width of the web 12 can be, for example, 1.6 meters The thickness of the tape can be, for example, 0.046 cm. The width of the tape 10 can for example 1.6 cm. In some cases, the center of the route 10a can be on be mounted on a wear-resistant roller. A tape sharpener can be provided and be adapted to engage the ineffective length of the tape if desired get. The belt 10 can also be equipped without teeth and instead one form endless sharp edge 70, as shown in Figures 3D and 3E. Preferably the band has only one cutting edge bevel 71 to form a vertical surface 72, which leads to the edge 70 so that the cut pockets only extend downward move as they form the stack 60.
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.The tape can move slightly from the horizontal in the direction of movement be inclined upward, which is shown greatly exaggerated in Fig. 8, for example at an incline 80 which corresponds to a nominal diagonal of the flat path, although in practice the web can bend down a little. The height of the slope can be about 10 mm # across the path, for example an angle of 0.6 ° with respect to it the horizontal, in which case the cutting point runs across the web would.
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.As shown in Fig. 7, the pulleys have a crowned twist or convex surface 76 which is approximately twice the width of the Volume 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.It should be noted that while cutting and Welding engages web 12 on both sides of the cut and weld is, from the rollers 14 and the mandrels 36. In some cases, a additional clamping device between the cutting device and the drive rollers be provided.
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