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DE19607495A1 - Verfahren und Vorrichtung zum automatischen Wechsel von Folienrollen, insbesondere bei der Herstellung von Faltschachteln mit Folienfenstern - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum automatischen Wechsel von Folienrollen, insbesondere bei der Herstellung von Faltschachteln mit Folienfenstern

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DE19607495A1
DE19607495A1 DE19607495A DE19607495A DE19607495A1 DE 19607495 A1 DE19607495 A1 DE 19607495A1 DE 19607495 A DE19607495 A DE 19607495A DE 19607495 A DE19607495 A DE 19607495A DE 19607495 A1 DE19607495 A1 DE 19607495A1
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Wolfgang Heiber
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Heiber & Schroeder Maschinenba
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Description

Bekannt sind Verfahren zur Herstellung von Faltschachteln mit Folienfenstern, bei welchen der Kartonzuschnitt aus einem Magazin, d. h. vorzugsweise einem Stapel kontinuierlich oder taktmäßig entnommen wird, der dann in einer nachfolgenden Ausrichtstrecke seitlich und in Laufrichtung ausgerichtet wird. Der Kartonzuschnitt wird sodann mit einem Clich´zylinder bzw. Beleimungssystem beleimt. Die Folie wird in Form einer Folienbahn kontinuierlich von einer Rolle abgezogen, auf Länge in einzelne Stücke geschnitten, diese auf den beleimten Kartonzuschnitt aufgeklebt und der Zuschnitt sodann zur Schachtel aufgefaltet und/oder verklebt.
Aus der DE-OS-24 34 227 ist beispielsweise eine Vorrichtung zum Überführen eines Papierstreifens, insbesondere einer Fensterabdeckung, auf eine Bahn aus vorgummierten Fensterbriefumschlägen mit einer Vorschubeinrichtung für den Streifen bekannt.
Aus der DE-A-31 29 496 ist ein Verfahren zum kontinuierlichen Herstellen von Faltschachteln bekannt, bei dem ein Fensteröffnungsbereich mit einem Folienstück aus flexiblem Kunststoffmaterial überklebt wird. Die Folie wird von einer Vorratsrolle abgezogen, in Stücke geschnitten und paßgenau über die vorgestanzten Fensteröffnungsbereiche geklebt.
Aus der EP-0 391 927 B1 ist ein Verfahren zur Herstellung von Folienzuschnitten für Faltschachteln mit Winkelfenstern bekannt, bei welchem in mit einem Ausschnitt versehene Faltschachtelzuschnitte Folienzuschnitte aus einem durchsichtigen Kunststoff eingeklebt werden. Das Material für die Folienzuschnitte wird dabei kontinuierlich von einer Rolle abgewickelt und die Folienzuschnitte zur Herstellung von Faltschachteln mit den Faltschachtelzuschnitten verklebt.
Die Folienrollen sind beim Stand der Technik zumeist außerhalb der eigentlichen Klebemaschine angeordnet und z. B. auf einer Achse beidseitig mit Kegelstümpfen verspannt. Es besteht auch die Möglichkeit, Folienrollen auf eine Achse zu stecken und auf dieser mittels Druckluft beispielsweise durch Airbags zu verspannen. Vereinfacht wird der Rollenwechsel, wenn die Achsen der Folienrollen fliegend gelagert sind.
Problematisch ist hierbei aber insgesamt der sehr zeitaufwendige Wechsel einer Folienrolle, welcher zu unerwünschten Unterbrechungen im ansonsten kontinuierlichen Produktionsverlauf führen kann. Außerdem nimmt die Anordnung mehrerer redundanter Folienrollen einen vergleichsweise großen Raum ein.
Keinem der vorgenannten Dokumente sind Hinweise auf Verfahren oder Vorrichtungsteile zum Endlosmachen der Klarsichtfolie bei Erreichen des Endes einer Vorratsrolle oder auf einen automatischen Rollenwechsel zu entnehmen.
Der Erfindung liegt unter Berücksichtigung vom vorgenannten Stand der Technik die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung für einen automatischen Rollenwechsel an einer automatischen Produktionsanlage für Faltschachteln mit Folienfenstern ohne Produktionsunterbrechung vorzusehen, wobei jeweils das Ende der einen Folienbahn selbsttätig mit dem Anfang der folgenden Folienbahn verbunden wird und die Vorrichtung vergleichsweise unkompliziert sein und nur geringen Raum beanspruchen soll.
Die Lösung der gestellten Aufgabe gelingt mit der Erfindung durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1. Eine bevorzugte Vorrichtung zum automatischen Wechsel von Folienrollen sowie zur Durchführung des Verfahrens umfaßt die im Anspruch 8 angegebenen kennzeichnenden Merkmale und Funktionselemente.
Ein wesentlicher Vorteil des vorliegenden Verfahrens bzw. der Vorrichtung wird darin gesehen, daß der Wechsel von Folienrollen vollautomatisch ohne Produktionsunterbrechung bei der Faltschachtelherstellung in einer einzigen Verbindungs- und Wechselstation durchführbar ist. Darüberhinaus ist die Verbindungsstation ein selbständiges Element der Produktionsanlage, von unkomplizierter Bauart und z. B. auch für eine Nachrüstung an vorhandenen Produktionsanlagen vorteilhaft geeignet.
Ein weiterer Vorteil des Verfahrens und der Vorrichtung ergibt sich aus einem im Vergleich zum Stand der Technik relativ kürzeren Weg zwischen Abrollung der Folienbahn und einem Querschneider der Produktionsanlage. Hierdurch werden Hilfsmittel wie Wendestangen und Leitpfosten eingespart, die einerseits eine Gefahr von Verkratzungen der Folien ergeben und Unruhe in den Folienlauf bringen würden. Darüber hinaus ist der bauliche Aufwand im Vergleich zu vorhandenen Anlagen erheblich geringer.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Erläuterung eines in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles.
Es zeigen:
Fig. 1 eine Faltschachtel-Produktionsanlage, in Seitenansicht,
Fig. 2 eine Station zum Verbinden zweier Folienbahnen und Wechseln der Folienrollen, in Seitenansicht,
Fig. 3 die Verbindungsstation in Seitenansicht und in vergrößertem Maßstab.
Fig. 1 zeigt die komplette Faltschachtel-Produktionsanlage mit einem Anlagenteil (40) zum kontinuierlichen Herstellen von Faltschachteln sowie dem in der Funktionskette vorgeordneten Anlagenteil (30) zum Zuführen einer endlos gemachten Folienbahn (24) und zum Wechseln von Folienrollen (20, 21), im folgenden als Verbindungsstation (30) bezeichnet. Die Folienrollen (20, 21) sind auf einem Drehkreuz (4) bevorratet; von ihnen werden die Folienbahnen (1, 10) abgezogen.
Die Verbindungsstation (30) besitzt gemäß den Fig. 2 und 3 einen Arbeitsspalt (31), der sich zwischen einer Druckplatte (8) und einem relativ zu ihr beweglich angeordneten Klemmbalken (14), einem darunter liegenden Druckstempel (13) und einem Träger (11) für einen Glühdraht (12) befindet, wobei dem Klemmbalken (14), dem Druckstempel (13) sowie dem Träger (11) jeweils unabhängige Mittel zum Vorschieben in eine Arbeitsposition (14′, 13′, 11′) zugeordnet sind. In der Druckplatte (8) befindet sich ein Kanal (9) für Saugluft, der an eine (nicht gezeigte) Unterdruckquelle angeschlossen ist.
Unterhalb des Arbeitsspaltes (31) sind zwei Führungsrollen (5, 6) für die Folienbahnen (1, 10) und oberhalb desselben eine Führungsrolle (15) für die ablaufende Folienbahn (24) angeordnet, die im Falle einer Verbindung der Folienbahnen (1, 10) beim Wechsel der Folienrollen (20, 21) ohne Unterbrechung der Faltschachtel-Produktionsanlage (40) zugeführt wird.
Das Drehkreuz (4), welches der Verbindungsstation (30) an einem vertikalen Tragbalken (29) vorgeordnet ist, besitzt Mittel zum Verschwenken um jeweils 180° (nicht gezeigt). Selbstverständlich kann diese Schwenkung auch von Hand vorgenommen werden. Zwischen der Verbindungsstation (30) und der Faltschachtelproduktionsanlage (40) befindet sich ein Speicher für die Folienbahn (24) mit einer nachgiebig nachführbaren Tänzer- oder Speicherwalze (17) und feststehenden Umlenkrollen (16, 26). Diese wirkt, während das Band kurzfristig festgeklemmt ist, durch Bewegung nach links im Sinne des Pfeiles (25) mit den beiden stationären Umlenkrollen (16, 26) zusammen und setzt zur Beibehaltung eines konstanten Betriebsablaufes aus einer zwischen der Speicherwalze (17) und den Umlenkrollen (16, 26) gebildeten Schlaufe Folienbahn (24) mit konstanter Ablaufgeschwindigkeit frei.
Die Arbeitsweise der Verbindungsstation (30) kann wie folgt beschrieben werden:
Die zu Ende gehende ablaufende Folienbahn (1) der Folienrolle (20) auf der Abwickelachse (2) läuft über die ortsfesten Umlenkrollen (6, 15, 16) und über die bewegliche Speicherwalze (17) sowie von dieser über die wiederum ortsfeste Umlenkrolle (26) zu den Zugwalzen (18) der Faltschachtel-Produktionsanlage (40, Fig. 1) und zum Querschneider (19).
Gemäß Fig. 3 ist vor einem Wechsel Folienrollen (20, 21) das freie Ende (23) der neuen Folienbahn (10) von der Folienrolle (21) in den Arbeitsspalt (31) der Verbindungsstation (30) eingeführt und auf ein einseitiges Klebeband (7) auf deren untere Hälfte aufgeklebt, welches mit der nicht klebenden Seite über Bohrungen (9) mittels Saugluft an der Gegendruckplatte (8) lösbar gehalten ist.
Aus der Zusammenschau der Fig. 1 - 3 ist ersichtlich, daß sich die Speicherwalze (17) zunächst in ihrem Ausgangspunkt befindet. Bei Auslösung des Wechselvorganges fährt der Klemmbalken (14) mit der Gummileiste (27) in die Klemmposition (14′) gegen die Gegendruckplatte (8) und klemmt die Folie (1) ein.
Infolge kontinuierlichem Weiterlauf der Zugwalzen (18) bewegt sich nun die Speicherwalze (17) unter Freigabe einer bevorrateten Folienlänge (24) relativ zu den feststehenden Umlenkrollen (16, 26) nach links in Pfeilrichtung (25) und wirkt damit quasi als Schlingenspeicher. Unmittelbar nach dem Einklemmen der Folie (1) mittels Klemmbalken (14) fährt der Druckstempel (13) mit der Gummileiste (22) in die Druckposition (13′) gegen die Gegendruckplatte (8) und erzeugt eine Verklebung der Folie (1) mit dem unbedeckten Teil des Klebebandes (7) und infolgedessen eine Verklebung der Folie (10) mit dem ablaufenden Ende der Folie (1). Unmittelbar nach der Pressung durch den Preßstempel (13) mit der Gummi Leiste (22) fährt der Stempel (11) in die Position (11′) mit dem Heizdraht (12) gegen die Folie (1) und brennt in der Trennposition (12′) diese durch. Danach öffnen bzw. fahren die Stempel (11, 13, 14) in ihre Ausgangspositionen zurück und die Saugluft der Bohrung (9) fällt ab. Die Rückstellkraft der ausgelenkten Speicherwalze (17) und der Vorzug durch die Zugwalzen (18) setzt die Folie (10) der neuen Folienrolle (21) auf der Abwickelachse (3) in Bewegung und die Speicherwalze (17) wird wieder in ihre Ausgangsposition zurückgedrängt. Danach wird die Abwickelachse (3) mit dem Drehkreuz (4) um die Drehachse (32) in die ursprüngliche Position der Abwickelachse (2) um 180° nach links geschwenkt. Die Restrolle (20) wird von der Abwickelachse (2) entfernt und durch eine neue Rolle ersetzt. Das freie Ende der neuen Rolle, dann wieder in der Position der Rolle (21), wird mit einem neuen einseitigen Klebeband (7) versehen und gemäß Darstellung von Fig. 2 bzw. 3 an die Gegendruckplatte (8) im unteren Bereich angelegt und dort mittels Saugluft über die Bohrung (9) gehalten. Dabei können die Arbeitsschritte Drehkreuzschwenken, Rollenaustausch, Anbringen und Positionieren des Klebebandes (7) wahlweise von Hand oder mit einer entsprechenden mechanischen Vorrichtung durchgeführt werden.
Das vorstehend beschriebene Verfahren ist einzeln einsetzbar, insbesondere jedoch in Kombination mit einer Fenstereinklebeanlage (40). Dabei ist die Reihenfolge der Bewegungsabläufe nicht festgelegt. Statt der Trennung der Restfolie (1) von der aufgebrauchten Folienrolle (20) mittels Heizdraht (12) kann dies auch beispielsweise mit einem Zackenmesser durchgeführt werden, welches in einen Gegenrahmen eingreift. Statt des in Fig. 3 dargestellten Klemmbalkens (14) kann die ablaufende Folie (1) beispielsweise auch mit Hilfe der Rolle (20) festgehalten werden. Der Zusammenklebevorgang kann wie beschrieben erfolgen und sodann die Auswechselung der Rollen bzw. deren Positionsverschiebung vorgenommen werden. Die Speicherwalze (17) kann als Längenbildner doppelt und die gesamte Rollen-Wechseleinheit (30) seitlich verfahrbar ausgebildet, sein.
Bei einer Ausgestaltung der Vorrichtung kann dem Arbeitsspalt (31) eine Einrichtung zum Zuführen einer Klebefolie (7) zugeordnet sein. Ein vorteilhaft unkompliziertes Anlagenkonzept ergibt sich dadurch, daß die Verbindungs- und Wechselstation (30) an einem Auslegearm (41) der Faltschachtelproduktionsanlage (40) angeordnet ist.
Dabei sieht eine zweckmäßige Ausgestaltung der Vorrichtung vor, daß die Verbindungsstation (30) Mittel zum seitlichen Verschieben quer zur Laufrichtung der Folienbahn (1) bzw. (24) aufweist. Damit kann ein exakt spurgetreuer Lauf der Folienbahn in Ausrichtung insbesondere auf die folgende Faltschachtel-Produktionsanlage (40) erreicht werden.
Die Vorrichtung ist nicht auf die beispielhaft gezeigte Ausführung beschränkt, vielmehr können einzelne Teile derselben in anderer Reihenfolge einander zugeordnet oder in der Bauart nach handwerklichem Ermessen abgewandelt sein. Auch können - abweichend von der Verwendung eines Glühdrahtes (12) - beispielsweise Schneidmittel zum Trennen der Folienbahn (1) zum Einsatz kommen.

Claims (17)

1. Verfahren zum automatischen Wechsel von Folienrollen, insbesondere bei der Herstellung von Faltschachteln mit Folienfenstern, dadurch gekennzeichnet, daß der Endbereich der ablaufenden Folienbahn (1) kurzzeitig festgehalten, dabei mit dem Anfang (23) der zu laufenden Folienbahn (10) verbunden, nach erfolgter Verbindung zum Weiterlauf losgelassen, danach das Ende der ablaufenden Folienbahn (1) abgetrennt und während dieser Arbeitsschritte aus einer Schlinge (16, 17, 26) der Folienbahn (24) diese ununterbrochen nachgeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach Verbinden der Folienbahnen (1, 10) die Positionen der Abwickelrollen (20, 21) untereinander vertauscht bzw. gewechselt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum Festhalten des Endbereichs der ablaufenden Folienbahn (1) diese und/oder deren Ablaufrolle (20) an wenigstens einer Stelle festgeklemmt bzw. gehalten wird.
4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung der Folienbahnen (1, 10) durch Kleben oder ein thermisches Verfahren, vorzugsweise Schweißen oder Heißsiegeln vorgenommen wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung von Klebefolie (7) diese während des Klebevorgangs in ihrer Position mittels Saugluft (9) festgehalten wird.
6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Positionswechsel der Folienrollen (20, 21) durch eine Schwenkbewegung vorgenommen wird.
7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zum Abtrennen der Folienbahn (1) bevorzugt ein Glühdraht (12) verwendet wird.
8. Vorrichtung zum automatischen Wechsel von Folienrollen, insbesondere bei der Herstellung von Faltschachteln mit Folienfenstern, zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß diese eine einer Faltschachtel- Produktionsanlage (40) in der Funktionskette vorgeordnete Verbindungsstation (30) mit auf einem Drehkreuz (4) schwenkbar bevorrateten Folienrollen (20, 21) der Folienbahnen (1, 10) aufweist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsstation (30) einen Arbeitsspalt (31) aufweist, der zwischen einer Druckplatte (8) und relativ zu ihr einem beweglich angeordneten Klemmbalken (14), einem darunterliegenden Druckstempel (13) und einem Träger (11) für ein Trennmittel (12) ausgebildet ist, wobei dem Klemmbalken (14), dem Druckstempel (13) sowie dem Träger (11) Mittel zum Vorschieben in eine Arbeitsposition (14′, 13′, 11′) zugeordnet sind.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß dem Drehkreuz (4) Mittel zum Verschwenken um jeweils 180° zugeordnet sind.
11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckplatte (8) einen Kanal (9) für Saugluft besitzt, der an eine (nicht gezeigte) Unterdruckquelle angeschlossen ist.
12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb des Arbeitsspaltes (31) zwei Führungsrollen (5, 6) und oberhalb desselben eine Führungsrolle (15) angeordnet sind.
13. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Verbindungsstation (30) und der Faltschachtelproduktionsanlage (40) eine Speicherwalze (17) angeordnet ist, die mit zwei stationären Umlenkrollen (16, 26) unter Ausbildung eines Schlingenspeichers zusammenwirkt.
14. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß dem Arbeitsspalt (31) eine Einrichtung zum Zuführen einer Klebefolie (7) zugeordnet ist.
15. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß dem Querschneider (19) der Faltschachtelproduktionsanlage (40) eine Anordnung von Zugwalzen (18) vorgeordnet ist.
16. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsstation (30) an einem Auslegerarm (41) der Faltschachtelproduktionsanlage (40) angeordnet ist.
17. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsstation (30) Mittel zum seitlichen Verschieben quer zur Laufrichtung der Folienbahn (1) bzw. (24) aufweist.
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