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Bobinenwechselvorrichtung Die Erfindung betrifft eine Bobinenwechselvorrichtung
für Zellglas-, Papier-, Stanniol- oder dergleichen Folien in Folieneinschlagmaschinen,
insbesondere für Zigarrettenpackungen, mit einer laufenden Bobine, von der die Folie
abgezogen wird, und wenigstens einer vollen Ersatzbobine, wobei die ablaufende Folie
durch ein Paar um eine gemeinsame Drehachse drehbar gelagerte, sich diametral gegenüberliegende
Umlenkwalzen an den Umfang der Ersatzbobine zum Anschluß des freien Endes der Folie
an die laufende Folie andrückbar ist. Eine solche Vorrichtung wird insbesondere
da benötigt, wo Folien ununterbrochen z. B. zu einer Verpackungsmaschine zugeführt
werden sollen, ohne die Verpackungsmaschine zum Auswechseln der Bobinen, von denen
die Verpackungsfolie abläuft, jedesmal anhalten zu müssen.
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Eine bekannte Bobinenwechselvorrichtung (vgl.
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USA.-Patentschrift 1 572 704) arbeitet mit einem um eine gemeinsame
Achse schwenkbaren Andrückrollenpaar. Durch die eine oder die andere dieser Andrückrollen
wird die laufende Folie an die Bobine der anzuheftenden Folie angedrückt, um das
mit einem Kleber versehene Ende der anzuschließenden Folie anzuheften. Diese bekannte
Vorrichtung ist für reinen Handbetrieb vorgesehen und geeignet. Das Andrückwalzenpaar
ist mittels eines Schnecken-Zahnrad-Triebes um eine gemeinsame Achse schwenkbar,
der über ein Handrad betrieben wird.
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Das ortsfest gelagerte Andrückwalzenpaar ist derart in Relativstellung
zu den beiden Bobinen angeordnet, daß die für die jeweilige Bobine vorgesehene Andrückwalze
erst dann in Andrückstellung bewegbar ist, wenn die laufende Bobine bereits weitgehend
leergefahren ist. Solange beide Bobinen weitgehend voll sind, kann das Andrückwalzenpaar
lediglich eine neutrale Stellung einnehmen. Die Handhabung der bekannten Vorrichtung
ist infolgedessen umständlich, weil durch eine Bedienungsperson der Ablauf der Bobinen
ständig überwacht und im geeigneten Augenblick das Andrückwalzenpaar betätigt werden
muß. Die Betätigung des Andrückwalzenpaares erfolgt außerdem durch ein verhältnismäßig
umständliches, manuell zu bedienendes Getriebe. Darüber hinaus ist der Zeitpunkt
des Anschlusses der Ersatzbobine an die laufende Folie von der Entscheidung der
jeweiligen Bedienungsperson abhängig, wodurch eine gewisse Unsicherheit und Unregelmäßigkeit
gegeben ist.
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Bei einer anderen bekannten Bobinenwechselvorrichtung (vgl. deutsche
Patentschrift 1 046 471) sind ebenfalls jeweils zwei Bobinen vorgesehen, und zwar
eine
Bobine, von der die Folie gerade abläuft, und eine weitere als Vorrat dienende Bobine.
Die ablaufende Bahn wird bei Erreichen eines bestimmten Mindestdurchmessers der
Bobine mit der Bahn auf der Vorratsbobine mit Hilfe von Andrückrollen verbunden,
wobei der Antrieb der Vorratsbobine in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit einer
Umlenkrolle gesteuert wird. Dieser von der Geschwindigkeit der Umlenkrolle abhängige
Antrieb der Vorratsbobine ist nachteilig, da infolge von Schlupf Geschwindigkeitsdifferenzen
auftreten können, so daß die Umdrehungsgeschwindigkeit der Umlenkrolle unter Umständen
nicht mit der Geschwindigkeit der Bahn im Bereich der Andrückrollen übereinstimmt.
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Die völlige Übereinstimmung der Geschwindigkeiten der miteinander
zu verbindenden Folien bzw. Bahnen ist jedoch von wesentlicher Bedeutung, um einen
reibungslosen Übergang von der einen Bobine zu der anderen Bobine zu gewährleisten.
Bei dieser bekannten Vorrichtung werden die Andrückrollen gesondert erst bei der
Herstellung der Verbindung zwischen der ablaufenden Bahn und der anzuschließenden
Bahn in Andruckstellung bewegt, während während der übrigen Zeit diese Andrückrollen
nicht gegen die ablaufende Bahn anliegen, so daß die ablaufende Bahn durch diese
Andrückrollen keinerlei Führung erhält.
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Bei einer anderen bekannten Bobinenwechselvorrichtung (vgl. USA.-Patentschrift
2775 409) ist ein Schwenkhebel mit einem als Umlenkwalze dienenden Andrückmittel
vorgesehen. Schwenkhebel und Umlenkwalze können jedoch jeweils nur immer in eine
Richtung wirken, d. h., es ist nicht möglich, daß der Schwenkhebel zwischen zwei
abwechselnd als Vorratsbobine dienenden Bobinen hin- und hergeschwenkt wird, wobei
eine jeweils zugeordnete Umlenkwalze als Andrückmittel in Andrückstellung bewegbar
ist.
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Die Konstruktion ist vielmehr so getroffen, daß die Vorratsbobine
jeweils an der einen Seite, z. B. rechts,
liegt, während sich die
ablaufende Bobine jeweils an der anderen Seite, z. B. links, befindet. Nach dem
Anschließen der ablaufenden Bahn an die Bahn der Vorratsbobine wird diese durch
einen Kettentrieb von der rechten Seite auf die linke Seite der Vorrichtung transportiert,
so daß die Ausgangsstellung wieder erreicht ist. Hier ist also zusätzlich ein gesondertes
Getriebe für die Bewegung der ablaufenden Bobine während des Betriebes notwendig,
wodurch der maschinelle Aufwand in nachteiliger Weise vergrößert und kompliziert
wird.
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Es ist weiterhin bereits bekannt, die Verschwenkung bzw. Arretierung
eines Schwenkhebels in Abhängigkeit von der ablaufenden Folie, insbesondere in Abhängigkeit
vom Durchmesser der Bobine, zu steuern.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bobinenwechselvorrichtung
zu schaffen, welche nicht mit den Nachteilen der bekannten Bobinenwechselvorrichtungen
behaftet ist, wobei es insbesondere darum geht, eine weitgehende Mechanisierung
bzw.
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Automatisierung des Anschlusses der laufenden Folie an die Folie einer
Ersatzbobine zu erhalten.
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Dabei sollen die beiden Bobinen einen verhältnismäßig großen Abstand
voneinander haben, so daß die Handhabungen, insbesondere das Auswechseln der Bobinen,
ungestört vonstatten gehen kann. Es besteht demgemäß die Aufgabe, die Anordnung
des Umlenkwalzenpaares bzw. Andrückwalzenpaares so vorzusehen, daß einerseits ein
in weiten Grenzen beliebiger Abstand der Bobinen voneinander möglich und andererseits
ein weitgehend selbsttätiger Ablauf des Anschlußvorganges durchführbar ist.
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Zur Lösung der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe wird eine
Bobinenwechselvorrichtung vorgeschlagen, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die
Umlenkwalzen an einem zwischen den Bobinen angeordneten, an sich bekannten Schwenkhebel
relativ zu diesem drehbar gelagert und durch Verschwenken des Schwenkhebels der
einen oder anderen Bobine zustellbar sind, wobei durch Verschwenken der Umlenkwalzen
um die gemeinsame Drehachse vor Verschwenken des Schwenkhebels die eine oder die
andere Umlenkwalze in Bereitschaftsstellung am Schwenkhebel bewegbar ist, der in
seiner der jeweiligen Ersatzbobine zugeordneten Stellung arretierbar ist.
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Infolge der erfindungsgemäß vorgesehenen Anordnung der Umlenk- bzw.
Andrückwalzen an einem Schwenkhebel können die beiden Bobinen einen verhältnismäßig
großen Abstand voneinander haben, so daß die Handhabungen, insbesondere das Auswechseln
der Bobinen, ungestört vonstatten gehen kann. Wichtig ist auch, daß die jeweilige
Andrückwalze des Walzenpaares bereits unmittelbar nach dem Anschluß der laufenden
Folie an eine Ersatzbobine in die Bereitschaftsstellung für den später erfolgenden
Anschluß der Folie an die andere Bobine gebracht werden kann, derart, daß zu gegebener
Zeit die Auslösung des Anschlußvorganges selbsttätig, also ohne Eingriff einer Bedienungsperson,
vonstatten gehen kann.
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Der Schwenkhebel ist vorteilhafterweise jeweils in Richtung auf die
Ersatzbobine durch eine über einen Totpunkt wirkende Feder belastet, wobei der Schwenkhebel
jedoch derart gehalten ist, daß die als Andrückmittel dienende Umlenkwalze einen
geringfügigen Abstand gegenüber der stillstehenden Ersatz-
bobine hat. Erst wenn
die laufende Folie an das freie Ende der auf der Ersatzbobine befindlichen Folie
angeheftet werden soll, wird die Arretierung des Schwenkhebels freigegeben und die
jeweilige Umlenkwalze infolge Belastung durch die Feder an den Umfang der Ersatzbobine
angepreßt. Dadurch wird zunächst die stillstehende Ersatzbobine angetrieben, bis
sie etwa eine der Geschwindigkeit der laufenden Folie entsprechende Umfangsgeschwindigkeit
aufweist. Sodann wird durch den Druck der Umlenkwalze die laufende Folie an das
mit Haftmittel versehene freie Ende der Ersatzfolie angedrückt.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist ein Trennmesser
mit zwei an gegenüberliegenden Seiten angeordneten Schneiden vorgesehen, wobei durch
Verschwenken des Trennmessers um 1800 die eine oder andere Schneide jeweils in Bereitschaftsstellung
relativ zur laufenden Folie bewegbar ist.
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Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden nachfolgend
an einem Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand der Zeichnungen erläutert.
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Es zeigt Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Bobinenwechselvorrichtung
in schematischer Seitenansicht, F i g. 2 eine Draufsicht eines Teils der Vorrichtung
gemäß Fig. 1, Fig. 3 einen Schnitt gemäß III-III der Fig. 1.
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Die Bobinenwechselvorrichtung besitzt in bekannter Weise zwei Bobinenträger
10, 11 zur Aufnahme von je einer Bobine 12 a, 12 b. Im dargestellten Beispiel wird
eine Folie F von der linken Bobine 12 a, die nahezu ganz abgelaufen ist, abgezogen,
während die rechte Bobine 12 b (Vorratsbobine) noch voll ist und sich in Ruhestellung
befindet.
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Die Bobinenträger 10, 11 sowie die weiteren Teile der Bobinenwechselvorrichtung
sind auf einer gemeinsamen Trägerplatte 13 angeordnet. Zwischen den beiden Bobinenträgern
10, 11 verläuft die Symmetrieachse SA. Der gesamte Aufbau der Bobinenwechselvorrichtung
und ihre Funktion sind auf diese Symmetrieachse SA abgestellt.
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Auf der Symmetrieachse SA liegt eine Schwenkachse 14, die einen Schwenkhebel
15 trägt, der innerhalb eines begrenzten Bereiches nach beiden Seiten der Symmetrieachse
SA verschwenkbar ist. Der Schwenkhebel 15 ist an seinem freien oberen Ende mit einer
Welle 16 versehen. Diese trägt, wie aus F i g. 3 hervorgeht, einen Flansch 17, zwei
Stehbolzen 18, 19, auf denen sich je eine Umlenkwalze 18 a, 19 a lose drehen kann.
Auf der Schwenkachse 14 ist eine weitere sich lose drehende Umlenkwalze 20 vorgesehen.
Außerdem trägt die Trägerplatte 13 noch drei weitere Umlenkwalzen21, 22, 23, die
alle zur Führung der jeweils ablaufenden Folie F dienen.
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In der Zeichnung ist der Schwenkhebel 15 in seiner rechten Stellung
dargestellt, in der er so lange bleibt, wie die Folie F von der linken Bobine 12
a abgezogen wird. Nachdem die Bobinen gewechselt sind und die Folie F von der rechten
Bobine 12 b abgezogen wird und die linke leere Bobine 12 a durch eine neue, volle
Bobine ersetzt worden ist, wird der Schwenkhebel 15 in eine entsprechende linke
Stellung gegenüber der Symmetrieachse SA verschwenkt (in der Zeichnung aus Übersichtlichkeitsgründen
nicht dargestellt).
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Der Schwenkhebel 15 steht in seiner rechten, in der Zeichnung dargestellten
Stellung wie auch in seiner linken, in der Zeichnung nicht dargestellten Stellung
unter
Wirkung einer Zugfeder 24. Mit ihrem oberen Ende greift die Zugfeder 24 an einen
Zapfen 25, der mittig zur Welle 16 gelagert ist, an. Mit ihrem unteren Ende greift
die Zugfeder 24 an einem Bolzen 26 an, der an dem freien Ende eines Federschwenkhebels
27 angeordnet ist. Der Federschwenkhebel27 ist um einen Stehbolzen 28, der von der
Trägerplatte 13 getragen wird, schwenkbar. Die Verschwenkung erfolgt mittels eines
Zahnradgetriebes dergestalt, daß ein mit dem Federschwenkhebel27 fest verbundenes
Ritzel 29, welches auf dem Stehbolzen 28 gelagert ist, auf einem Zahnrad 30, welches
mit der Schwenkachse 14 über einen Keil 31 fest verbunden ist, abläuft. Beim Verschwenken
des Schwenkhebels 15 von seiner rechten in die linke Stellung wird auf diese Weise
automatisch der Federschwenkhebel 27 gemäß Pfeil B von der rechten in die linke
Stellung über eine Totpunktlage in der Symmetrieachse SA hinweg verschwenkt (nicht
dargestellt). Dadurch steht der Schwenkhebel 15 in der linken Stellung genauso unter
Spannung der Feder 24 wie in der rechten Stellung.
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Im dargestellten Beispiel wird die Folie F von der linken nahezu
abgelaufenen Bobine 12 a abgezogen.
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Sie läuft sodann über die Umlenkwalzen 19 a, 18 a, 20, 21, 22, 23
und bei Pfeil C zur nicht dargestellten Folieneinschlagmaschine, von der die Folie
ständig abgezogen wird. Wenn nach Wechsel der Bobinen, d. h. wenn die Folie F von
der Bobine 12 b abgezogen wird, und der Schwenkhebel 15 in seine linke, nicht dargestellte
Stellung von Hand verschwenkt worden ist, müssen auch die Umlenkwalzen 19 a, 18
a, die als Andrückmittel zum Anheften der Folie F dienen, um 1800 in Richtung Pfeil
D, d. h. im Gegenuhrzeigersinn, mittels eines Drehknopfes 32 um die Welle 16 verschwenkt
werden. Wenn nach weiterem Bobinenwechsel dann wiederum der Schwenkhebel 15 in seine
rechte in der Zeichnung dargestellte Stellung verschwenkt wird, ist es ebenfalls
erforderlich, die Umlenkwalzen 19 a, 18 a wiederum um 1800 zu verschwenken, diesmal
aber im Uhrzeigersinne gemäß Pfeil E. Zur Arretierung der Welle 16 mit ihren beiden
Umlenkwalzen 19 a, 18 a in deren jeweiligen Endstellungen dient eine unter Spannung
einer Druckfeder 33 stehende Kugelrast 34.
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Mit dem Schwenkhebel 15 ist ein Rastarm 35 fest verbunden und mit
diesem verschwenkbar. Dieser Rastarm 35 besitzt zwei Rasten 35 a, 35 b, die mit
einem Doppelklinkenhebel 36 zusammenarbeiten.
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Dieser Doppelklinkenhebel 36 weist an seinem einen Ende 36 a eine
Klinke 37 auf. Sein anderes Ende 36 b ist mit einem Hubmagneten 38 gekoppelt.
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Oberhalb des Schwenkhebels 15 ist eine Abtrennvorrichtung vorgesehen.
Diese besteht aus einer Trägerwelle 39, die ein doppelseitig wirkendes, insbesondere
gezacktes Trennmesser 40 trägt. Die Trägerwelle 39 steht unter Spannung einer Feder
41, die das Bestreben hat, das Trennmesser 40 von oben auf die Folie F zu schlagen,
wodurch diese noch vor der Umlenkwalze 19 a bzw. 18 a abgetrennt wird.
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Im Ruhezustand ist die Trägerwelle 39 mittels eines Doppelklinkenhebels
42 arretiert. An seinem einen Ende 42 a besitzt dieser eine Klinke 43, die in entsprechende
Rasten 44 einer Rastenscheibe 45, die auf der Trägerwelle 39 sitzt, einfaßt, während
das andere Ende 42 b des Doppelklinkenhebels 42 mit einem Hubmagneten 46 gekoppelt
ist.
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Die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Bobinenwechselvorrichtung
ist folgende:
Im dargestellten Beispiel wird die Folie F von der linken Bobine 12
a abgezogen, die beinahe ganz abgelaufen ist. Die rechte Ersatzbobine 12 b ist voll
und befindet sich in Ruhestellung. Der Anfang ihrer Folie ist außen mit einem verhältnismäßig
breiten Klebestreifen 47 versehen. Dieser liegt frei. Innen ist ein demgegenüber
verhältnismäßig schmaler Klebestreifen 48 vorgesehen, mit dem der Anfang der Folie
auf die Bobine geklebt ist, so daß er zunächst nicht herunterfällt. Der Schwenkhebel
15 befindet sich in seiner rechten Stellung, und zwar derart, daß die obere Umlenkwalze
19 a mit einem kleinen Abstand 49 von beispielsweise 3 mm sich von der rechten Bobine
12 b entfernt befindet. Der Doppelklinkenhebel 36 ist in den Rastarm 35 eingerastet,
so daß der Schwenkhebel 15 in dieser Stellung trotz der auf ihn wirkenden Spannung
der Zugfeder 24 verharrt.
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Kurz bevor die linke Bobine 12 a gänzlich abläuft, wird beispielsweise
über eine schematisch dargestellte Fotozelle 50 bzw. einen schematisch angedeuteten
Tastarm 51 ein Impuls auf den Hubmagneten 38 gegeben. Die Auslösung dieses Impulses
kann in bekannter Weise dadurch erfolgen, daß beispielsweise bei Verwendung einer
Fotozelle 50 am Ende der Bobine in diese eine Markierung eingelegt ist, oder aber,
daß der Tastarm 51 bei einem bestimmten Durchmesser der Bobine, d. h. einer bestimmten
Schwenkstellung, einen Kontakt gibt. Durch Auslösen des Hubmagneten 38 wird der
Doppelklinkenhebel 36 im Uhrzeigersinne verschwenkt. Dadurch wird der Rastarm 35
und damit der Schwenkhebel 15 freigegeben.
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Die Zugfeder 24 verschwenkt den Schwenkhebel 15 nach rechts, bis die
Umlenkwalze 19 a zur Anlage an der noch stillstehenden Bobine 12 b gelangt. Da die
Folie F ständig weiter abgezogen wird, wirkt die durch die Folie F angetriebene
Umlenkwalze 19 a auf die Bobine 12 b wie ein Reibradgetriebe mit Schlupf. Die Bobine
12 b wird langsam in Bewegung gesetzt. Nach etwa einer drei viertel Umdrehung hat
sie die volle Geschwindigkeit. Dann gelangt das freie Ende der Folie an die laufende
Folie F und wird mit dieser mittels des breiten Klebestreifens 47 verklebt, wobei
die Umlenkwalze 19 a als Andrückmittel wirkt. Da die Haftwirkung des breiten Klebestreifens
47 wesentlich größer ist als die des schmalen Klebestreifens48, wird das freie Ende
der Folie von der Bobine 12 b gelöst und zusammen mit der Folie F abtransportiert
in Richtung auf die Folieneinschlagmaschine.
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Etwa gleichzeitig mit dem Verkleben der beiden Folien wird der Hubmagnet
46 betätigt mit der Folge, daß das Trennmesser 40 freigegeben und unter Wirkung
der Zugfeder 41 gegen die Folie F geschlagen wird und diese abtrennt. Der Hubmagnet
46 wird ausgelöst durch einen Schalter 53, der geschaltet wird, sobald sein Schaltbügel
53 a durch einen mit der Bobine 12 b umlaufenden Stift 54 verschwenkt wird.
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Wenn der Schwenkhebel 15 in die linke Stellung gebracht wird, wird
entsprechend auch das Trennmesser40 umd 1800 im Gegenuhrzeigersinne nach links verschwenkt
mittels eines Handhebels 55. Hierbei wird die Zugfeder 41 über den oberen Totpunkt
geführt, so daß sie nunmehr das Trennmesser 40 in der linken Stellung ebenfalls
bestrebt ist, nach unten zu verschwenken.