DE4219910A1 - Vorrichtung zum automatischen verbinden zweier materialbahnenden - Google Patents

Description

Die Neuerung bezieht sich auf eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Die industrielle Produktion kennt zahlreiche Arbeits­ prozesse, beispielsweise die kontinuierliche Verpackung pharmazeutischer Produkte mittels sogenannter Blister­ packungen, in welchen eine aus Kunststoffolie, Papier und ähnlichem bestehende Materialbahn laufend dem Arbeitsprozeß zugeführt werden muß. Da die hierfür verwendbaren Bahnen in Rollen angeliefert werden, muß jeweils eine Reservebahn bereitgehalten und so rasch im Anschluß an die vorangehend verarbeitete Bahn angeschlossen werden, daß dadurch nur eine kurze, im Idealfall aber möglichst überhaupt keine Unterbrechung des Arbeitsprozesses erfolgt.

Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art (DE-OS 36 14 221) wird das vordere Ende einer anzu­ schließenden zweiten Bahn über eine erste Trennkante ihrer Abstützung überlappend in Wartestellung gebracht und durch eine Klemmleiste dort gehalten. Die entsprechende erste Bahn wird ferner so über ein Untermesser geführt, daß beim Erreichen ihres Endabschnitts dieser über die Trennkante des Untermessers überlappend hängt. Beide Endabschnitte werden bezüglich der Trennkanten fixiert, einmal mittels der besagten Klemmleiste, zum anderen über ein in Bahn­ laufrichtung neben dem Untermesser angeordnetes Rollenpaar.

Die Bahnendabschnitte werden stumpf aneinander geführt, und es wird ein Klebstreifen auf den Übergangsbereich dieser Bahnenden aufgebracht. Danach kann die angeklebte Bahn wei­ terbewegt werden.

Von funktionellem und die Arbeitsgeschwindigkeit ein­ schränkendem Nachteil ist bei dieser bekannten Vorrichtung, daß der Bewegungsablauf der Abstützung relativ zum Unter­ messer auf einer Kurvenbahn erfolgt. Ferner ist es für das Erreichen einer präzise Bahnsteuerung nachteilig, daß in der auslaufenden Materialbahn eine Bahnreserve ständig vor­ gegeben sein muß.

Es ist die Aufgabe der Neuerung, eine konstruktiv mög­ lichst einfach konzipierte Vorrichtung der eingangs defi­ nierten Art zu schaffen, die es gestattet, die beiden Bahnenden während des laufenden Arbeitsprozesses so mitein­ ander zu verbinden, daß keine Verzögerung dieses Prozesses auftritt.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Schutz­ anspruches 1 definierten Merkmale gelöst. Weitere Ausfüh­ rungsbeispiele ergeben sich aus den abhängigen Schutz­ ansprüchen.

Die neuerungsgemäße Vorrichtung vereinigt in sich eine Kombination folgender Vorteile:

• - Beide Bahnenden werden separat und automatisch im exakt rechten Winkel abgetrennt und verbunden.
• - Die Bahnenden werden stumpf gegeneinander geführt und mittels eines dünnen Klebstreifens verbunden, der stets auf der gleichen Seite der Bahnflächen aufgebracht wird.
• - Eine Überlappung der Bahnenden im Verbindungsbereich wird mit Sicherheit vermieden.
• - Eine Bahnreserve wird durch Erhöhung der Vorschubbe­ wegung des auslaufenden Bahnendes gebildet.
• - Dank der Reservebildung kann der Arbeitsprozeß während der Verbindung der Bahnen in unterschiedlich einstell­ baren Zeittakten weiterlaufen.
• - Die die Bahnen tragenden Rollen können stets in der gleichen Lage auf festen Achsen angeordnet werden.
• - Die abgetrennten Bahnenden-Abschnitte fallen frei nach unten weg und stören daher nicht den sonstigen Arbeits­ ablauf.

Nachstehend wird anhand der beiliegenden Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Neuerung beschrieben. Es wird in den Fig. 1 bis 6 die neuerungsgemäße Vorrichtung in ver­ schiedenen Phasen der Materialbahnverbindung gezeigt, und in Fig. 7 ein Aufbringen eines Klebstreifens auf den Ver­ bindungsabschnitt beider Bahnenden.

Gemäß Fig. 1 wird eine erste Bahn A von einer orts­ festen Rolle 1 über Umlenkrollen 2 einem in Richtung des Pfeils P liegenden Arbeitsprozesses, beispielsweise einer kontinuierlich arbeitenden Verpackungsmaschine, zugeführt. Etwa auf der Höhe der Umlenkrolle 2 befindet sich ein erster optischer Sensor 3.

Unterhalb der Bewegungsebene der Bahn A befinden sich zwei Trennkantenträger 4 und 5 mit scharfen Trennkanten 6 und 7. Die Trennkantenträger 4 und 5 sind so gelagert und mit einem gesteuerten Antrieb verbunden, daß sie sich von der in Fig. 1 gezeichneten Abstandsstellung in die Stel­ lung gemäß Fig. 4 zusammenfahren lassen, in welcher sich deren Trennkanten 6 und 7 berühren.

Oberhalb der Trennkantenträger 4 und 5 befinden sich zwei Gegenhalter 4a und 5a, die vertikal und horizon­ tal beweglich sind und deren Horizontalbewegung auf die­ jenige der Trennkantenträger 4, 5 abgestimmt ist, so daß sich diese Gegenhalter jeweils synchron horizontal mit den Trennkantenträgern mitbewegen. Ebenfalls oberhalb der Trennkantenträger 4 und 5 sind zwei Trennmesser 8 und 9 angeordnet, deren Schneiden in den Vertikalebenen der in der Abstandslage nach Fig. 1 befindlichen Trennkanten 6 und 7 liegen. Die Trennmesser 8 und 9 sind vertikal beweg­ lich gelagert und ebenfalls mit einem Antrieb verbunden, der von der zentralen Steuereinheit aus zeitlich exakt gesteuert wird.

Im Bereich zwischen den beiden Trennmessern 8 und 9 befindet sich ein vertikal beweglicher Klebstreifenträ­ ger 10, der an seiner Unterseite einen nach Bedarf ablös­ baren Klebstreifen K (siehe auch Fig. 7) festhält. Letzte­ res kann beispielsweise durch eine Saugdüse, auf mechani­ schem Wege oder auf andere, dem Fachmann geläufige Weise erfolgen. Bedingung ist in jedem Falle, daß sich der Kleb­ streifen K im geeigneten Moment von seinem Träger 10 ab­ lösen läßt.

Die bisher beschriebenen Teile 4 bis 9 bilden eine in ihrer Gesamtheit mit T bezeichnete Trennvorrich­ tung.

Zwischen der Trennvorrichtung T und der nicht ge­ zeigten Arbeitsmaschine befindet sich ein Mitnehmerpaar 11, 12, das sich bei Bedarf von beiden Seiten gegen die Bahn A pressen läßt und diese in Richtung des Pfeiles M (Fig. 2) mitnimmt. Mindestens eines der beiden Mitnehmerelemente 11 und 12 ist in Richtung der Bahn A beweglich und beide las­ sen sich in Richtung des Bahnvorschubs (Pfeil P) durch einen gesteuerten Antrieb bewegen.

Eine Reservebahn B befindet sich auf einer zweiten Rolle 13 in Wartestellung. Sie ist ebenfalls über eine Um­ lenkrolle 14 geführt und passiert dabei einen optischen Sen­ sor 5. Der Endabschnitt b dieser Reservebahn B überlappt die Trennkante 6 in Wartehaltung.

Sämtliche Teile der bisher beschriebenen Vorrichtung sind mit einer zentralen Steuereinheit verbunden und mit­ tels dieser über nicht dargestellte Antriebselemente so be­ tätigt, daß sich der nachstehend beschriebene automatische Arbeitsablauf ergibt.

Zunächst sei angenommen, daß die Bahn A, bei­ spielsweise eine für Verpackungszwecke dienende Kunststoff­ bahn, von der Rolle 1 abgezogen wird und über die Umlenk­ rolle 2 zur Arbeitsmaschine gelangt, wo sie kontinuierlich verarbeitet wird. Die auf der Rolle 13 befindliche Reserve­ bahn B ragt mit ihrem überlappenden Endabschnitt b über die Trennkante 6 und befindet sich, wie bereits erwähnt, in Wartestellung.

Sobald nun das Ende der den Arbeitsprozeß speisen­ den Bahn A den optischen Sensor 3 passiert, gibt dieser der zentralen Steuereinheit ein Signal, worauf der Mitnehmer 11, 12 die Bahn erfaßt und in Pfeilrichtung P mit einer Ge­ schwindigkeit vorbewegt, die die für die Arbeitsprozeßspeisung erforderliche Geschwindigkeit so weit übersteigt, daß sich die in Fig. 2 angedeutete Materialreserve R bil­ det. Das Beispiel, das vom Fachmann in vielfacher Hinsicht abgewandelt werden kann, zeigt drei Umlenkrollen 16, 17, 18, wobei die Umlenkrolle 18 in Richtung des Pfeiles 19 durch eine nicht gezeigte Zugfeder belastet sein kann, so daß überschüssiges Bahnmaterial zwischen den Umlenkrollen 16, 17 und 18 gespeichert wird und für den Arbeitsprozeß zur Verfügung steht.

Sobald die für den Verbindungsvorgang erforderli­ che Bahnreserve R gespeichert ist, wird der Mitnehmer 11 und 12 so abgestoppt, daß sich auch an der Trennkannte 7 ein überlappender Endabschnitt a ergibt. Beide Endabschnit­ te a und b werden nun, wie Fig. 3 zeigt, durch die nach unten bewegten Trennmesser 8 und 9 abgetrennt und fallen nach unten, während die beiden zu verbindenden Bahnenden durch die ebenfalls nach unten bewegten Gegenhalter 4a und 5a gegen die Trennkantenträger 4 und 5 gepreßt werden und damit fixiert sind. Während dies geschieht, läuft der Arbeitsprozeß ungestört weiter, wobei sich die Bahnreserve R allmählich aufbraucht.

Nun werden die beiden Trennkantenträger 4 und 5 zusammengeführt (Fig. 4) und anschließend wird durch eine Abwärtsbewegung des Klebstreifenträgers 10 der Klebstrei­ fen K so aufgedrückt, daß er beide Bahnenden überdeckt und damit die Bänder verbindet (Fig. 7). Der Klebstreifen K kann nach Bedarf so dünn gewählt werden, daß dessen Dicke im Vergleich zu einer Überlappungs-Verbindung kaum ins Gewicht fällt und im Arbeitsprozeß praktisch nicht stört und auch unsichtbar bleibt.

Erst jetzt ist die Bahnreserve R praktisch aufge­ braucht, die Bahn wird durch Hochziehen des Mitnehmers 11, 12, der Gegenhalter 4a, 5a und des Klebstreifenträgers 10 freigegeben und kann nun von der Arbeitsmaschine weiter von der Rolle 13 abgezogen werden (Fig. 6) Die leere Rolle 1 wird durch eine neue Reserverolle 1a ersetzt, deren Ende wiederum, die Trennkante 6 überlappend, in Wartestellung verbleibt, bis der optische Sensor 15 das Ende der Bahn B meldet. Der Endabschnitt der neuen Reservebahn A′ liegt da­ bei auf der laufenden Bahn B.

Die beschriebene Vorrichtung läßt sich für alle möglichen bahnförmigen, aufrollbaren Materialien einsetzen. Der Klebstreifen X kann beispielsweise ein Polypropylen­ streifen mit haftender Unterfläche oder ein handelsübli­ ches Skotchband sein. Auch kann ein durch Wärmeeinwirkung zum Verschmelzen gebrachter Streifen aus einem thermoplasti­ schen Kunststoff Verwendung finden.

Claims (6)

1. Vorrichtung zum automatischen Verbinden des End­ abschnitts einer einem nachgeschalteten Arbeitsprozeß zu­ geführten bewegten, ersten Materialbahn (A) mit dem An­ fangsabschnitt einer zweiten, in Wartestellung stehenden Materialbahn (B), bei Vermeidung einer Unterbrechung des Arbeitsprozesses durch Bildung einer Materialbahnreserve (R) aus dem Endabschnitt der ersten Materialbahn (A) mit zwei die beiden Materialbahnen unterstützenden und vor­ übergehend festhaltenden Trägern (4, 5), welche in einer die Materialbahnenden stumpf gegeneinanderstoßenden Lage einen Gegenhalter für einen Klebstreifenträger (10) bil­ den, einer vertikal beweglichen Trennanordnung (8, 9) für die Materialbahnenden, deren Schneidflächen mit an den Trägern (4, 5) ausgebildeten Trennkanten (6, 7) zusam­ menwirken, wobei die beiden Abschnitte der Materialbahnen auf den Trägern gehalten und durch einen Klebstreifen (K) am Klebstreifenträger (10) auf einer Bahnfläche mit­ einander verbunden werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Träger (4, 5) in einer gemeinsamen Ebene parallel zur Bewegungsebene der Bahnen (A, B) liegend und innerhalb dieser Ebene zwischen einer mit ihren Trennkanten (6, 7) aneinanderstoßenden und einer mit den Schneidflächen der Trennanordnung (8, 9) trennwirksam zusammentreffenden Position hin- und herverschiebbar geführt sind, daß der Klebstreifenträger (10) bezüglich der Materialbahnen oberhalb der Position, an der die Trennkanten (6, 7) der Träger (4, 5) aneinanderstoßen, vertikal verschiebbar gelagert ist und daß in Ablaufrichtung der ersten Mate­ rialbahn (A) hinter den Trägern (4, 5) und vor einer nachfolgenden Verarbeitungsstation eine Bahntransport- Mitnehmeranordnung (11, 12) zur Bildung der Reserve (R) aus dem ablaufenden Bahnende der ersten Bahn (A) vorge­ sehen ist, wobei deren Bahnende über einen in Ablaufrich­ tung vor den Trägern liegenden Sensor (3) festgestellt und nach Rückmeldung dieses Sensors von der Mitnehmer­ anordnung (11, 12) mit einer erhöhten Vorschubge­ schwindigkeit in die Reserve (R) hineingezogen wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb der Träger (4, 5) zwei vertikal und horizontal beweglich angetriebene Gegenhalter (4a, 5a) angeordnet sind, deren Horizontalvorschub synchron auf die Bewegun­ gen der Träger (4, 5) abgestimmt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bahntransport-Mitnehmeranordnung ein beidseits der Bewegungsebene der ersten Bahn (A) angeordnetes, hori­ zontal bewegliches Backenpaar (11, 12) aufweist, wobei die untere Backe (11) als ortsfester Gegenhalter für die obere, vertikal beweglich ausgeführte Backe (12) dient.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bahntransport-Mitnehmeranordnung als ein beidseits der Bewegungsebene der Bahn vorgesehenes, angetriebenes Rollenpaar ausgeführt ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung der Materialbahnreserve (R) eine elastisch vorgespannte Rollenumlenkanordnung (16 bis 19) vorgesehen ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren (3, 15) Photozellen sind.