DE19916842A1

DE19916842A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Querschneiden einer Folienmaterialbahn und zur Stapelung der Abschnitte

Info

Publication number: DE19916842A1
Application number: DE19916842A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Klaus Hering
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1999-04-14
Filing date: 1999-04-14
Publication date: 2000-10-19

Abstract

Verfahren zum Querschneiden einer Folienmaterialbahn und zur Stapelung der Bahnabschnitte, dadurch gekennzeichnet, daß man (a) in einer Schneidstation von der laufenden Bahn Abschnitte zwischen einem stationären Messer und rotierenden Messern abschneidet und (b) die Abschnitte auf einer bogenförmigen Bahn kontinuierlich in eine Stapelstation transportiert und vor dem letzten Abschnitt des bereits gebildeten Stapels ablegt und an den Stapel andrückt. Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung, mit der das Verfahren ausgeführt werden kann.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Querschneiden einer Folienmaterialbahn und zur Stapelung der Abschnitte. Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Zur Herstellung von Wabenmaterial ist es bekannt, Bahnmaterial von einer Rolle abzuziehen, in Bahnlängsrichtung verlaufende Klebe spuren aufzutragen, durch Querschneiden Abschnitte bestimmter Breite zu bilden und diese aufeinanderzustapeln. Durch Verpressen des Stapels werden die Abschnitte verklebt, und durch Expandieren des erhaltenen Verbundmaterials wird ein Wabenblock gebildet, der in Scheiben geschnitten werden muß. Das Verfahren liefert keine kon tinuierliche Wabenbahn. Zur Veränderung der Abschnittbreite muß der Schneidrotor gegen einen anderen mit entsprechend verändertem Abstand der Messer ausgetauscht werden.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Querschneiden einer Folienmaterial bahn und zur Stapelung der Abschnitte zu schaffen, die eine konti nuierliche Veränderung der Abschnittsbreite erlauben. Insbesondere soll ein kontinuierliches Verfahren und eine Vorrichtung hierfür geschaffen werden, durch welche die Abschnitte mit hoher Geschwin digkeit in ein Magazin gestapelt werden können. Schließlich soll eine Vorrichtung geschaffen werden, die für den Schneidvorgang, den Transport und die Stapelung der Abschnitte mit nur einem An trieb auskommt. Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Beschreibung.

Diese Aufgabe wird bei dem eingangs genannten Verfahren erfin dungsgemäß dadurch gelöst, daß man (a) in einer Schneidstation von der laufenden Bahn Querstreifen mittels eines stationären und eines rotierenden Messers abschneidet und (b) die Abschnitte auf einer bogenförmigen Bahn kontinuierlich in eine Stapelstation transportiert und vor dem letzten Abschnitt des bereits gebildeten Stapels ablegt und an den Stapel andrückt. Durch die Änderung der Drehzahl der rotierenden Messer kann die Breite der gebildeten Abschnitte variiert werden. Während des Schneidvorgangs läuft die Folienmaterialbahn kontinuierlich weiter, so daß eine hohe Schnittzahl in der Zeiteinheit erreicht wird. Die Abschnitte werden an den schon gebildeten Stapel angedrückt, um Platz für den nächsten ankommenden Abschnitt zu schaffen, einen dichten Stapel zu bilden und ggfs. die Klebeverbindungen zwischen den Abschnitten herzustellen.

Nach der bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens transportiert man die Abschnitte von der Schneidstation auf einer viertelkreisbogenförmigen Bahn in die Stapelstation. Dabei wird zweckmäßigerweise der Abschnitt auf seiner Bahn von der Schneidstation zur Stapelstation relativ zu seiner Tangentiallage im Uhrzeigerdrehsinn geschwenkt. Dadurch wird der Bahnabschnitt nach außen über das Messer, das den Abschnitt gebildet hat, bewegt und an seiner Vorderkante nach außen bewegt, so daß er in der Stapel station vor dem Stapel abgelegt werden kann, ohne daß dies durch das Messer behindert wird.

Die Folienmaterialbahn kann eine einlagige Thermoplastfolien bahn sein. In diesem Falle wird durch das erfindungsgemäße Verfah ren ein Stapel lose aneinanderliegender Bahnabschnitte gebildet, die in einem folgenden Verfahren durch Wärmeeinwirkung zu Hobe-Ma terial weiterverarbeitet werden können.

Die Folienmaterialbahn kann auch eine Bahn aus zwei durch in Bahnlängsrichtung verlaufende, parallele Klebestreifen verbundene Folienlagen sein, und auf eine Seite dieser Bahn können in Bahnlängs richtung verlaufende, parallele, zu den inneren Klebestreifen ver setzte äußere Klebestreifen aufgebracht werden. Dieses Folienbahn material liefert bei dem erfindungsgemäßen Verfahren Abschnitte, die nach der Einstapelung und dem Andrücken das durch die Klebe streifen verbundene Hobe-Material darstellt.

Die Aufgabe wird ferner bei der eingangs genannten Vorrichtung erfindungsgemäß gelöst durch einen Rotor mit einer Mehrzahl auf seinem Umfang angebrachter, über die Breite der Folienmaterialbahn reichender Einrichtungen mit einem Schneidteil und einem Halteteil, eine oder zwei am Rotorumfang angeordnete Schneidstation(en) mit stationärem Messer und eine oder zwei am Umfang des Rotors in seiner Drehrichtung hinter der Schneidstation angeordnete, mit einem Ab streifelement versehene Magazinstation(en) für die Abschnittsaufnah me, wobei jeder Halteteil zwischen einer Aufnahmeposition in der Schneidstation und einer Abstreifposition in der Magazinstation beweglich ist. Bei einer Umdrehung des Rotors werden soviele Bahn abschnitte erzeugt und in das Magazin eingestapelt, wie Einrichtun gen mit Schneid- und Halteteil am Umfang des Rotors angeordnet sind. Die Beweglichkeit der Halteteile ist derart, daß sie in der Aufnahme position wenigstens teilweise unter die Kante des zugehörigen Messers zurückgezogen sind, während sie in der Abstreifposition wenigstens mit ihrer Anströmkante nach außen über die Bahnspur des Messers be wegt sind, so daß der auf dem Halteteil transportierte Abschnitt von dem Abstreifelement übernommen wird, ohne daß dieser Vorgang durch das zugeordnete Messer behindert wird. Die Anzahl der auf dem Rotor umfangsmäßig verteilt angeordneten Schneid- und Halteeinrichtungen kann unterschiedlich sein. Beispielsweise können zwölf solche Ein richtungen vorgesehen sein, so daß bei einer Umdrehung des Rotors zwölf Abschnitte gebildet und eingestapelt werden. Im Gegensatz zum Halteteil ist das zugeordnete Messer auf dem Rotor fest angeordnet, und zwar in der Rotordrehrichtung vor dem Halteteil. Im allgemeinen ist dem Rotor nur eine Schneidstation und eine Magazinstation zu geordnet. Wenn beide Stationen jedoch nur einen Winkelabstand von 90° haben, können an dem Rotor auch zwei diametral gegenüberliegende Schneidstationen und zwei einander diametral gegenüberliegende Ma gazinstationen vorgesehen sein.

Nach der bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung führen bei der Rotordrehung alle Halteteile zeitlich versetzt die gleichen Bewegungen aus und haben alle Halteteile beim Durchfahren der gleichen Winkellage auch die gleiche Stellung in ihrer periodischen Bewegung. An einer bestimmten Stelle der Kreisbahn, z. B. an der Magazinstation, nehmen alle Halteteile die gleiche Lage relativ zu ihrem Messer bzw. der von diesem beschriebenen Kreisbahn ein. So sind die Halteteile in der Magazinstation beispielsweise über das Messer geschwenkt und mit ihrer Anströmkante soweit nach außen gefahren, daß das Abstreifelement der Magazinstation unter den auf dem Halteteil gehaltenen Abschnitt fahren und diesen von dem Halte teil abstreifen kann.

Vorzugsweise ist jeder Halteteil um eine zur Rotorachse paral lele Achse schwenkbar gelagert. Die Umkehrpunkte des Schwenkbereichs werden bei der Rotordrehung in der Schneidstation bzw. der Magazin station erreicht. Auf dem Wege von der Schneidstation zur Magazin station schwenkt der Halteteil in der Uhrzeigerdrehrichtung aus. Auf dem Weg von der Magazinstation in die der Schneidstation diametral gegenüberliegende Position schwenkt der Halteteil entgegen dem Uhr zeigerdrehsinn wieder ein. Alle Halteteile führen somit priodische Schwenkbewegungen aus, wobei die Periode ihrer Schwenkbewegungen während der halben Rotordrehung durchfahren wird, so daß sich durch die Bewegungen der Halteteile keine Unwuchten ergeben.

Vorzugsweise sind die Halteteile über Exzenter mit Kettenrädern gekoppelt, die durch Kette(n) mit einem feststehenden Zentralrad verbunden sind. Zweckmäßigerweise sind die Kettenräder von vier Halteteilen als Gruppe mittels der Kette mit dem Zentralrad verbun den, so daß die genannten zwölf Schneid- und Halteeinrichtungen drei solche Antriebsgruppen bilden. Die Bewegungen aller Halteteile werden auf diese Weise alleine durch die Drehung des Rotors und die kraftschlüssigen Kettenverbindungen zwischen den auf ihm drehbar ge lagerten Kettenrädern und dem feststehenden Zentralrad erzeugt. Da durch entfallen nicht nur separate Antriebe für die einzelnen Halte teile, sondern es bedarf auch keiner besonderen elektronischen Steu erung für die zeitlich versetzte Bewegungen der Halteteile, da diese sich von selbst ergeben, wenn der gegenseitige Versatz bei der Mon tage einmal eingestellt ist. Es ist für den Fachmann klar, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung nicht nur durch schwenkbare Halteteile, sondern auch durch radial verschiebliche Halteteile realisiert wer den kann.

Zweckmäßigerweise sind die Halteteile mit einer kammartigen Auflagefläche oder einem Auflagetisch und Ansaugmitteln versehen. Der durch das Messer gebildete Bahnabschnitt wird von dem Halteteil angesaugt und auf dem Transportweg zur Magazinstation durch Unter druck festgehalten. Die kammartige Auflagefläche des Halteteils er laubt das Abstreifen des aufliegenden Abschnitts in der Magazin station. Hierbei ist zweckmäßigerweise das Abstreifelement kammartig ausgebildet und kommt das Abstreifelement zur Übernahme eines Ab schnitts von dem Halteteil mit dessen kammartiger Auflagefläche in Eingriff, wenn das den Abschnitt tragende Halteteil die Magazin station passiert.

Bei der bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vor richtung ist das Abstreifelement senkrecht zur Stapelebene (d. h. in Richtung der Stapelachse) verschieblich gelagert und zur Ausführung der Andrückbewegungen der Abschnitte mit einem periodischen Verschie bungsantrieb gekoppelt. Der Verschiebungsantrieb ist ebenfalls an den Rotorantrieb angeschlossen und erfordert somit keinen eigenen Motor. Die Schwingfrequenz des Verschiebungsantriebs ist gleich dem n-fachen der Rotordrehzahl, wobei n die Anzahl der Halteteile auf dem Rotor ist.

Zweckmäßigerweise sind in der Schneidstation mehrere stationäre Messer auf einer Welle schwenkbar angeordnet. Der Wechsel des sta tionären Messers kann so ohne größere Betriebsunterbrechung erfolgen.

An der Folienmaterialbahn vor dem Einlauf in die Schneidstation kann auf der dem Rotor abgewandten Seite eine Kleberauftragseinrich tung angeordnet sein. Durch diese Einrichtung kann auf eine aus zwei bereits verklebten Folienlagen bestehende Folienmaterialbahn ver setzte Klebespuren aufgebracht werden. Die in der erfindungsgemäßen Vorrichtung gebildeten Abschnitte liefern dann unter Pressung im Magazin bereits ein Hobe-Material, d. h. ein Wabenmaterial vor der Expansion.

Eine Ausführungsform der Erfindung wird nun an Hand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 eine schematische Gesamtdarstellung der Vorrichtung in der Seitenansicht;

Fig. 2 eine Teildarstellung der Schneidstation in vergrößertem Maßstab; und

Fig. 3 eine Teildarstellung der Magazinstation in vergrößertem Maßstab.

Fig. 1 zeigt die Schneid- und Stapelvorrichtung für Bahnab schnitte mit einem Rotor 1, der mit zwölf über seinen Umfang ver teilten Einrichtungen 2 mit Schneid- und Halteteil 10 bzw. 12 be stückt ist. Dem Rotor 1 ist eine Schneidstation 3 zugeordnet, in der auf einer Welle 4 drei stationäre Schneidmesser 5 angebracht sind. Die Folienbahn 6, die ebenso wie die Einrichtungen 2 und die Schneid messer 5 eine Breite (senkrecht zur Zeichenebene) von bis zu 5,2 m und mehr haben kann, wird über zwei Walzen 7 an einer Kleberauftrags einrichtung 8 vorbei und in die Schneidstation 3 eingeführt.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, besteht die Einrichtung 2 aus einem Schneidteil 10 mit dem Messer 11 und einem Halteteil 12 mit der Auflagefläche 12 ^a für den Bahnabschnitt. Während der Schneidteil 10 mit dem Messer 11 auf dem Rotor 1 fest angebracht ist, ist der Halteteil 12 über einen Hebel um eine Achse 13 schwenkbar, wobei an dem von dem Halteteil 12 entfernten Hebelende ein Exzenter 14 angreift. Der Exzenter ist mit einem Kettenrad 15 gekoppelt, über das eine Kette 16 läuft. Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, sind vier Ketten räder 15 mit einer Kette 16 und einem Spannrad 17 zu einer Gruppe verbunden, wobei die Kette 16 ferner auf dem drehfesten Zentralrad 18 aufliegt. Aus Fig. 1 ist auch ersichtlich, daß insgesamt drei solche Gruppen aus je vier Kettenrädern 15 vorhanden sind um die zwölf Halteteile anzutreiben. Der Fachmann erkennt, daß bei der Dre hung des Rotors 1 alle zwölf Kettenräder 15 im Uhrzeigerdrehsinn rotieren, wenn der Rotor läuft, und eine Schwenkbewegung des Halte teils 12 mit der Auflageplatte 12 ^a bewirken. Dabei ist die Einstel lung und der gegenseitige Versatz der Exzenter so gewählt, daß die Auflagefläche 12 ^a in der Schneidstation 3 am stärksten nach unten geschwenkte ist, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist.

Bei der Drehung des Rotors 1 entsprechend dem Pfeil in Fig. 1 wird der Halteteil 12 mit der Auflagefläche 12 ^a um die Achse 13 im Uhrzeigerdrehsinn ein Stück nach außen geschwenkt, bis er die in Fig. 3 gezeigte Extremposition in der Magazinstation einnimmt. In folge dieser Schwenkbewegung hat sich die Auflagefläche 12 ^a über das Messer 11 gelegt, und die Vorderkante der Auflagefläche 12 ^a hat sich über das kammartige Abstreifelement 20 gehoben, so daß dieses unter die Auflagefläche 12 ^a fahren und den dort durch Unterdruck gehaltenen Abschnitt übernehmen kann, während das Halteteil 12 mit der Auflage fläche 12 ^a durch das Element 20 nach unten abtaucht. Dabei wird der Abschnitt in dem Spalt 21 zwischen dem Abstreifelement 20 und dem Stapel 22 zurückgehalten. Ein Verschiebungsantrieb (nicht dargestellt) bewegt über ein Gestänge 23, 24 das Abstreifelement 20 senkrecht zu dem Stapel 22 und drückt dabei den abgestreiften Abschnitt an den Stapel.

Es ist ersichtlich, durch die erfindungsgemäße Vorrichtung ein kontinuierliches Schneiden von Abschnitten einer Bahn und das fort laufende Einstapeln der Abschnitte unter Bildung eines Abschnittstapels 22 in einem Magazin 26 möglich ist. Die Vorrichtung kann sowohl eine einfache Kunststofffolienbahn zu einem losen Stapel für die weitere Bildung von Wabenmaterial verarbeiten als auch eine bereits durch Klebestreifen verbundene Doppelbahn aus Papier, Alu-Folie oder anderen Folienwerkstoffen, die unter Benutzung der Auftragseinrichtung 8 mit versetzten Klebestreifen beschichtet und in das Magazin 26 eingesta pelt wird und nach dem Andrücken bereits ein unexpandiertes Waben material ergibt.

Eine Folienmaterialbahn im Sinne der vorliegenden Erfindung kann eine oder zwei oder mehrere verbundene Einzelfolien umfassen. Die Folien können aus einem beliebigen flexiblen Bahnmaterial be stehen, wie z. B. aus Papier, Pappe, Metallfolie, wie z. B. Leicht metallfolie, Stahlfolie, Kunststoff, Vliesmaterial (Non-wovens) oder Webmaterial (Wovens).

Claims

1. Verfahren zum Querschneiden einer Folienmaterialbahn und zur Stapelung der Bahnabschnitte, dadurch gekennzeichnet, daß man

a) in einer Schneidstation von der laufenden Bahn Abschnitte zwischen einem stationären Messer und rotierenden Messern abschneidet und
b) die Abschnitte auf einer bogenförmigen Bahn kontinuierlich in eine Stapelstation transportiert und vor dem letzten Abschnitt des bereits gebildeten Stapels ablegt und an den Stapel andrückt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Abschnitte von der Schneidstation auf einer viertelkreisbogenför migen Bahn in die Stapelstation transportiert.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die Abschnitte auf ihrer Bahn von der Schneidstation zur Stapel station nach außen bewegt, vorzugsweise relativ zu ihrer Tangential lage im Uhrzeigerdrehsinne verschwenkt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn zeichnet, daß die Folienmaterialbahn eine einlagige Thermoplastfolien bahn ist.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeich net, daß die Folienmaterialbahn eine Bahn aus zwei durch in Bahnlängs richtung verlaufende, parallele Klebestreifen verbundene Folienlagen ist und auf eine Seite dieser Bahn in Bahnlängsrichtung verlaufende parallele, zu den inneren Klebestreifen versetzte, äußere Klebestrei fen aufgebracht werden.

6. Vorrichtung zum Querschneiden einer Folienmaterialbahn und zur Stapelung der Bahnabschnitte, gekennzeichnet durch
einen Rotor (1) mit einer Mehrzahl auf seinem Umfang angebrachter, über die Breite der Folienmaterialbahn (6) reichender Einrichtungen (2) mit einem Schneidteil (10) und einem Halteteil (12),
eine oder zwei am Rotorumfang angeordnete Schneidstation(en) (3) mit stationärem Messer (5), und
eine oder zwei am Umfang des Rotors (1) in seiner Drehrichtung hinter der Schneidstation (3) angeordnete, mit einem Abstreifelement (20) versehene Magazinstation(en) (25) für die Aufnahme der Abschnitte,
wobei jeder Halteteil (12) zwischen einer Aufnahmeposition in der Schneidstation (3) und einer Abstreifposition in der Magazinstation (25) beweglich ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Rotordrehung alle Halteteile (12) mit gegenseitiger Verzögerung die gleichen Bewegungen ausführen und beim Durchfahren der gleichen Winkellage die gleiche Bewegungsstellung haben.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Halteteil (12) um eine zur Rotorachse (1a) parallele Achse (13) schwenkbar gelagert sind.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekenn zeichnet, daß die Halteteile (12) über Exzenter (14) mit Ketten rädern (15) gekoppelt sind, die durch Kette(n) (16) mit einem fest stehenden Zentralrad (18) verbunden sind.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekenn zeichnet, daß die Halteteile (12) mit einer kammartigen Auflagefläche (12 ^a) und Ansaugmitteln versehen sind.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Abstreifelement (20) kammartig ausgebildet ist und zur Übernahme eines Abschnitts von dem Halteteil (12) mit dessen kammartiger Auflagefläche (12 ^a) in Eingriff kommt, wenn der Halteteil (12) die Magazinstation (25) passiert.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Abstreifelement (20) senkrecht zur Stapel ebene verschieblich gelagert ist und zur Ausführung der Andrück bewegungen mit einem periodischen Verschiebungsantrieb gekoppelt ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekenn zeichnet, daß in der Schneidstation (3) mehrere stationäre Messer (5) auf einer Welle (4) schwenkbar angebracht sind.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß an der Folienmaterialbahn (6) vor ihrem Einlauf in die Schneidstation (3) auf der dem Rotor (1) abgewandten Seite eine Kleberauftragseinrichtung (8) angeordnet ist.