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Dokumentenidentifikation DE19515397A1 23.11.1995
Titel Vorrichtung zum Speichern einer fortlaufenden Materialbahn aus Verpackungsmaterial
Anmelder Focke & Co. (GmbH & Co.), 27283 Verden, DE
Erfinder Focke, Heinz, 27283 Verden, DE;
Balmer, Oskar, 27283 Verden, DE
Vertreter Meissner, Bolte & Partner, 28209 Bremen
DE-Anmeldedatum 26.04.1995
DE-Aktenzeichen 19515397
Offenlegungstag 23.11.1995
Veröffentlichungstag im Patentblatt 23.11.1995
IPC-Hauptklasse B65H 20/34
IPC-Nebenklasse B65H 20/24   B65H 26/02   B65H 19/14   B65B 41/00   
Zusammenfassung Vorrichtung zum Speichern einer fortlaufenden Materialbahn (11) aus Verpackungsmaterial.
Bahnspeicher (10) werden im Zusammenhang mit Verpackungsmaschinen zum zeitweiligen Speichern einer fortlaufenden Materialbahn (11) gesetzt. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, die eine exaktere Arbeitsweise des Bahnspeichers (10) ermöglicht.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist mindestens eine Umlenkwalze (12, 13) eines Bahnspeichers (10) zum Justieren der Relativlage der Materialbahn (11) um eine Drehachse (38) quer zu ihrer Längsachse verschwenkbar.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Speichern einer fortlaufenden Materialbahn aus Verpackungsmaterial, insbesondere Papier oder Folie, mit einem Bahnspeicher aus zwei relativ zueinander bewegbaren Gruppen von Umlenkwalzen, über die die Materialbahn schleifenförmig geführt ist.

Bahnspeicher werden z. B. in Verbindung mit Verpackungsmaschinen zum zeitweiligen Speichern einer fortlaufenden Materialbahn eingesetzt. Zum Vergrößern bzw. Verkleinern des Speicherinhalts wird üblicherweise eine erste Gruppe von Umlenkwalzen relativ zu einer zweiten Gruppe von Umlenkwalzen bewegt. Betriebsschwankungen der Verpackungsmaschine können so ausgeglichen werden. Häufig werden Bahnspeicher auch im Zusammenhang mit einer Einrichtung zum Verbinden einer ablaufenden Materialbahn mit einer neuen Materialbahn im Zusammenhang mit einem Bobinenwechsel eingesetzt. Vor dem Verbinden der Materialbahnen wird der Speicherinhalt des Bahnspeichers erhöht, so daß während des Bobinenwechsels die Materialbahn aus dem Bahnspeicher entnommen werden kann (DE-41 07 254 A1).

Die Erfindung befaßt sich damit, die Verwendungsmöglichkeiten des Bahnspeichers zu erhöhen. Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zu schaffen, die eine exaktere Arbeitsweise des Bahnspeichers gewährleistet.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Umlenkwalzen des Bahnspeichers zum Justieren der Relativlage der Materialbahn um eine Achse quer zu ihrer Längsachse verschwenkbar ist. Vorzugsweise verläuft die Achse in einer mittleren Längsebene der Materialbahn.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann die Materialbahn somit zugleich gespeichert und hinsichtlich Ihrer Relativlage justiert werden. Zusätzliche Organe zum Justieren der Relativlage der Materialbahn sind nicht erforderlich. Der konstruktive Aufwand und der Raumbedarf der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind auf ein Minimum reduziert.

Vorteilhafterweise weist der Bahnspeicher zwei aufrechte, parallel zueinander angeordnete Führungsstangen auf. An dem oberen Ende der Führungsstangen ist ein Halter für die erste Gruppe von Umlenkwalzen angebracht. Ein Träger für die zweite Gruppe von Umlenkwalzen ist in einer Vertikalebene verschiebbar an den Führungsstangen geführt. Die Spannung der Materialbahn kann somit durch das Eigengewicht des Trägers konstant gehalten werden. Bei einem derartigen Bahnspeicher kann das Justieren der Relativlage der Materialbahn vorteilhafterweise durch Verschwenken des Halters und/oder des Trägers erfolgen. Besonders günstig ist es, wenn der Bahnspeicher insgesamt verschwenkbar, etwa um eine Drehachse, die in einer mittleren Längsebene der Materialbahn verläuft.

Weitere Merkmale der Erfindung sind den Ansprüchen zu entnehmen und beziehen sich insbesondere auf die Ausgestaltung des Bahnspeichers und Sensoren zum Erfassen des Füllgrades desselben.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Vorrichtung zum Speichern einer Materialbahn in Seitenansicht,

Fig. 2 eine modifizierte Ausführung der Vorrichtung gemäß Fig. 1 in Vorderansicht und

Fig. 3 die Vorrichtung gemäß Fig. 1 in einem Schnitt in der Ebene III-III.

Bahnspeicher 10 werden im Zusammenhang mit Verpackungsmaschinen zum zeitweiligen Speichern einer fortlaufenden Materialbahn 11 eingesetzt. Innerhalb des Bahnspeichers 10 ist die Materialbahn 11 schleifenförmig über Umlenkwalzen 12 und 13 geführt. Diese sind jeweils zu einer Gruppe 14, 15 von Umlenkwalzen 12, 13 zusammengefaßt. Die erste Gruppe 14 von Umlenkwalzen 12 ist frei drehbar an einem Halter 16 angebracht. Die Umlenkwalzen 12 sind dabei einseitig auskragend an dem Halter 16 gelagert.

Die andere Gruppe 15 von Umlenkwalzen 13 ist ebenfalls frei drehbar an einem relativ zum Halter 16 bewegbaren Träger 17 angeordnet. Die Umlenkwalzen sind dabei wiederum einseitig auskragend an dem Träger 17 gelagert.

Wie durch den Doppelpfeil 18 angedeutet, ist der Träger 17 verschiebbar an zwei aufrechten, zueinander parallelen Führungsstangen 19, 20 angebracht. Der Träger 17 weist zu diesem Zweck zwei im Abstand zueinander angeordnete Bohrungen 19, 20 auf, durch die der Träger 17 an den Führungsstangen 19, 20 geführt ist. Die Spannung der Materialbahn ist hier durch das Eigengewicht des Trägers 17 definiert.

Die Führungsstangen 19, 20 sind an ihrem oberen Ende durch den Halter 16 und an der gegenüberliegenden Seite durch eine Traverse 23 miteinander verbunden. Der Halter 16 und die Traverse 23 sind hierfür fest an den Führungsstangen 19, 20 angebracht. Letztere sind somit in einem festen Abstand zueinander angeordnet.

Eingangsseitig und ausgangsseitig ist dem Bahnspeicher 10 jeweils eine Umlenkwalze 24 bzw. 25 zugeordnet, die in einer gleichen Höhe angeordnet sind. Im Anschluß an die ausgangsseitige Umlenkwalze 25 ist die Materialbahn 11 Z-förmig um ein Zugwalzenpaar 26 geführt. Wenigstens eine der beiden Zugwalzen 27 ist antreibbar, so daß die Materialbahn 11 durch das Zugwalzenpaar 26 mit einer konstanten Fördergeschwindigkeit transportiert wird.

Weiterhin sind dem Bahnspeicher 10 Sensoren 28, 29, 30, 31 zugeordnet. Diese dienen zum Überwachen des Füllgrades des Bahnspeichers 10 und zur Steuerung der Zuführ- bzw. Abführgeschwindigkeit der Materialbahn 11 zum bzw. aus dem Bahnspeicher 10. Die Sensoren 28 . . . 31 sind im vorliegenden Fall als induktive Aufnehmer ausgebildet, die mit einer Platte 32 an dem Träger 17 zusammenwirken. Die Platte 32 ist dabei aus einem magnetisierbaren Material hergestellt. Die Sensoren 28 . . . 31 sind an einer Winkelleiste 33 angeordnet und durch diese fest mit einem Maschinengestell 34 verbunden (Fig. 3).

Die Wirkungsweise der Sensoren 28 . . . 31 ist wie folgt:

Die normale Betriebsposition des Bahnspeichers 10 ist gegeben, wenn sich der Träger 17 und somit die Platte 32 zwischen dem Sensor 28 und dem Sensor 29 befindet. Der Abstand zwischen dem Sensor 28 und dem Sensor 29 entspricht somit der zulässigen Schwankungsbreite der Position des Trägers 17.

Wenn der Sensor 28 das Vorhandensein der Platte 32 erfaßt, wird mehr Materialbahn 11 aus dem Bahnspeicher 10 abgeführt als zugeführt. In diesem Fall wird zumindest eine Verarbeitungsstation für die Materialbahn 11 bzw. das Zugwalzenpaar 26gestoppt. Es kann aber auch sinnvoll sein, in Abhängigkeit eines Signals des Sensors 28 die gesamte Anlage zu stoppen, um dieselbe auf Betriebsstörungen zu untersuchen.

Wenn nur der Sensor 29 ausgelöst wird, wird dem Bahnspeicher 10 mehr Materialbahn 11 zugeführt als abgeführt. In diesem Fall wird die Zuführgeschwindigkeit der Materialbahn 11 reduziert. Sollte der Träger 17 sich auch dann noch weiter absenken, wird sowohl Sensor 29 als auch Sensor 30 ausgelöst. In diesem Fall wird die Zuführung der Materialbahn 11 zum Bahnspeicher 10 vollständig gestoppt. Wie aus Fig. 1 ersichtlich, entspricht der Abstand zwischen den Sensoren 29 und 30 etwa der Länge der Platte 32.

Sollte die Materialbahn 11 reißen, so senkt sich der Träger 14 auf die Traverse 23 ab. Dies wird durch den Sensor 31 erfaßt und die gesamte Anlage gestoppt.

Um den Aufprall des Trägers 17 auf die Traverse 23 abzufedern, beispielsweise wenn die Materialbahn 11 reißt, ist an dem Träger 17 ein Stoßdämpfer 35 angebracht. Ein Stößel 36 des Stoßdämpfers 35 stützt sich dabei auf einer an die Traverse 23 angeformten Nase 37 ab.

Zum Justieren der Relativlage der Materialbahn 11 ist der Bahnspeicher 10 schwenkbar an dem Maschinengestell 34 angeordnet. Konkret ist die Traverse 23 und damit der Bahnspeicher 10 um eine Drehachse 38 schwenkbar, die in einer mittleren Längsebene der Materialbahn 11 und gemäß Fig. 1 zugleich in der Ebene eines einlaufenden Bahnabschnitts 39 der Materialbahn 11 verläuft. Der Bahnabschnitt 39 wird definiert durch die Anordnung der eingangsseitigen Umlenkwalze 24 und die erste Umlenkwalze 13 innerhalb des Bahnspeichers 10. Vorzugsweise verläuft die Drehachse 38 außerdem parallel zu der Bewegungsrichtung des Trägers 17 entlang der Führungsstangen 19, 20.

Zur Aufnahme einer Lagerung erstreckt sich die Traverse 23 bis in einen Bereich seitlich der Drehachse 38 und weist dort einen quergerichteten Schenkel 40 auf. Dieser ist koaxial zur Drehachse 38 mit einem abwärtsgerichteten Lagerbolzen 54 versehen, der in einem unterhalb des Schenkels angeordneten Drehlager 55 Aufnahme findet. Analog zu der beschriebenen Traversengestaltung und -Anordnung ist der obere Halter 16 mit einem quergerichteten Schenkel 56 versehen, der einen in einem Lager 57 drehenden, aufwärtsgerichteten Lagerbolzen 58 trägt.

Die Lager 55 und 57 sind in Kragarmen 59, 60 positioniert. Diese sind dem Maschinengestell 34 zugeordnet und erstrecken sich etwa parallel zu den Schenkeln 40, 56.

An dem der Führungsstange 19 bzw. dem Schenkel 40 gegenüberliegenden Ende weist die Traverse 23 eine Verlängerung 41 auf. Mit dieser Verlängerung 41 ragt die Traverse 23 über den Bereich der Führungsstange 20 hinaus. An der Verlängerung 41 greift ein Spindeltrieb an, der wie folgt aufgebaut ist.

An der Verlängerung 40 ist eine gabelartige Spindelmutter 42 angeordnet. Durch einen aufrechten Lagerbolzen 43 ist die Spindelmutter 42 gelenkig mit der Verlängerung 41 der Traverse 23 verbunden.

Weiterhin weist die Spindelmutter 42 eine Gewindebohrung 44 auf, die mit einem Außengewinde 45 einer Spindelstange 46 zusammenwirkt. Durch Drehen der Spindelstange 46 um ihre Längsachse wird die Spindelmutter 42 gemäß dem Doppelpfeil 47 in Fig. 2 verschoben, so daß der Bahnspeicher 10 um die Drehachse 38 verschwenkt wird.

Das Verschwenken des Bahnspeichers 10 kann dabei von Hand oder motorisch erfolgen. Eine Handbetätigung ist in Fig. 2 näher gezeigt. In diesem Fall weist die Gewindespindel 46 an ihrem freien Ende ein Handrad 48 auf. In einem zum Handrad 48 benachbartem Bereich ist ein Axiallager 49 angeordnet, mit dem die Spindelstange 48 drehbar in einem Halter 50 gelagert ist.

Eine motorische Betätigung ist in Fig. 3 näher gezeigt. In diesem Fall ist das Handrad 48 durch einen Stellmotor 51 ersetzt.

Dieser ist an der Spindelstange 46 angeflanscht und mit seinem Gehäuse mit dem Halter 50 verbunden.

Zur automatischen Steuerung der Verschwenkbewegung des Bahnspeichers 10 dient ein Kantentastorgan 52. Dieses kann z. B. als sogenannte Gabellichtschranke ausgebildet sein, wie sie in der DE 33 41 539 C2 beschrieben ist. Über eine Leitung 53 ist das Kantentastorgan 52 mit einer nicht gezeigten Steuereinrichtung verbunden, die wiederum den Stellmotor 51 betätigt.

Bezugszeichenliste

10 Bahnspeicher

11 Materialbahn

12 Umlenkwalze

13 Umlenkwalze

14 Gruppe

15 Gruppe

16 Halter

17 Träger

18 Doppelpfeil

19 Führungsstange

20 Führungsstange

21 Bohrung

22 Bohrung

23 Traverse

24 Umlenkwalze

25 Umlenkwalze

26 Zugwalzenpaar

27 Zugwalze

28 Sensor

29 Sensor

30 Sensor

31 Sensor

32 Platte

33 Winkelleiste

34 Maschinengestell

35 Stoßdämpfer

36 Stößel

37 Nase

38 Drehachse

39 Bahnabschnitt

40 Schenkel

41 Verlängerung

42 Spindelmutter

43 Lagerbolzen

44 Gewindebohrungen

45 Außengewinde

46 Spindelstange

47 Doppelpfeil

48 Handrad

49 Axiallager

50 Halter

51 Stellmotor

52 Kantentastorgan

53 Leitung

54 Lagerbolzen

55 Drehlager

56 Schenkel

57 Lager

58 Lagerbolzen

59 Kragarm

60 Kragarm


Anspruch[de]
  1. 1. Vorrichtung zum Speichern einer fortlaufenden Materialbahn (11) aus Verpackungsmaterial, insbesondere Papier oder Folie, mit einem Bahnspeicher (10) aus zwei relativ zueinander bewegbaren Gruppen (14, 15) von Umlenkwalzen (12, 13), über die die Materialbahn (11) schleifenförmig geführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Umlenkwalzen (12, 13) des Bahnspeichers (10) zum Justieren der Relativlage der Materialbahn (11) um eine Drehachse (38) quer zu ihrer Längsachse verschwenkbar ist.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bahnspeicher (10) einen Halter (16) für die erste Gruppe (14) von Umlenkwalzen (12) und einen relativ zum Halter (16) bewegbaren Träger (17) für die zweite Gruppe (15) der Umlenkwalzen (13) aufweist, wobei der Halter (16) und/oder der Träger (17) um eine Achse senkrecht zu den Längsachsen der Umlenkwalzen (12, 13) verschwenkbar sind.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Bahnspeicher (10) insgesamt verschwenkbar ist.
  4. 4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachse (38), um die mindestens eine der Umlenkwalzen (12, 13) bzw. der Bahnspeicher (10) verschwenkbar sind, in einer mittleren Längsebene der Materialbahn (11) verläuft.
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachse (38) in einer Ebene eines ersten in den Bahnspeicher (10) einlaufenden Bahnabschnitts (39) verläuft.
  6. 6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Bahnspeicher (10) wenigstens zwei parallele, in einem festen Abstand zueinander angeordnete Führungsstangen (19, 20) aufweist, an denen der Halter (16) für die erste Gruppe (14) von Umlenkwalzen (12) fest und der Träger (17) für die zweite Gruppe (15) von Umlenkwalzen (13) in Längsrichtung der Führungsstangen (19, 20) verschiebbar angeordnet ist.
  7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsstangen (19, 20) an einem Ende durch den Halter (16) und an ihrer gegenüberliegenden Seite durch eine Traverse (23) miteinander fest verbunden sind.
  8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Traverse (23) und der Halter (16) jeweils einen hierzu quergerichteten Schenkel (40, 56) aufweisen, der sich bis in den Bereich der Drehachse (38) erstreckt und der zur schwenkbaren Lagerung der Traverse und des Halters entsprechende Lagermittel aufweist.
  9. 9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Betätigungsorgan, insbesondere ein aus einer Spindelstange (46) und einer Spindelmutter (42) bestehender Spindeltrieb zum Verschwenken des Bahnspeichers (10) an demselben, insbesondere an der Traverse (23), angreift.
  10. 10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch ein insbesondere in Förderrichtung der Materialbahn (11) gesehen hinter dem Bahnspeicher (10) angeordnetes Kantentastorgan (52) zum Feststellen der Relativlage der Materialbahn (11), wobei ein Stellmotor (51) zur Justierung der Relativlage der Materialbahn (11) in Abhängigkeit von Signalen des Kantentastorgans (52) steuerbar ist.
  11. 11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß an dem verschiebbaren Träger (17) ein Stoßdämpfer (35) angeordnet ist, zum Abfedern der Absenkbewegung des Trägers (17) in einer unteren Stellung, insbesondere bei Reißen der Materialbahn (11).
  12. 12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß dem Bahnspeicher (10) Sensoren (28, 29, 30, 31) zugeordnet sind, zum Feststellen der Position des verschiebbaren Trägers (17) und zum Steuern des Speicherinhalts des Bahnspeichers (10), wobei die Sensoren (28 . . . 31) auf einer parallel zu den Führungsstangen (19, 20) verlaufenden Linie angeordnet sind, und jeder Sensor (28 . . . 31) einer bestimmten Position des verschiebbaren Trägers (17) zugeordnet ist.






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