DE2411980C2

DE2411980C2 - Schneidvorrichtung

Info

Publication number: DE2411980C2
Application number: DE2411980A
Authority: DE
Inventors: Ikuji Isezaki Gunma Inowaki
Original assignee: Eisai Co Ltd
Current assignee: Eisai Co Ltd
Priority date: 1973-03-15
Filing date: 1974-03-13
Publication date: 1985-08-29
Also published as: FR2221369A1; JPS49118091A; US3911773A; CH568136A5; GB1452799A; FR2221369B1; DE2411980A1; IT1011587B

Description

daß das Steuergetriebe (14,17,19,33,36) zwei Steuerkurvenelemente (17, 33) aufv/eist, die beide fest mit einer gemeinsamen Antriebswelle (14) verbunden sind, und von denen das eine (17) über einen Schieber (18) die hin- und hergehende Bewegung des Schlittens (4), und von denen das andere (33) über einen HtOeI (35) die auf- und abgehende Bewegung des Halters (5) für das brvegbare Messer (9) bewirken.

2. Schneidvorrichtung nach A ;pruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (18) mit wenigstens zwei unterschiedlichen Zahnstangen (20, 21) verbunden ist, die jeweils mit einem Zahnrad unterschiedlichen Durchmessers (25, 26) kämmen, und daß jeweils mit Hilfe von Kupplungen (28, 29) eines der aus Zahnrad (25, 26) und Zahnstange (20, 21) bestehenden Paare selektiv kuppelbar mit einem weiteren Zahnrad (25) ist, das mit einer Zahnstange (12) kämmt, die am Schlitten (4) befestigt ist.

;Y Die Erfindung betrifft eine Schneidvorrichtung für

,·% eine durch die Vorrichtung kontinuierlich hindurchbe-

iV wegte Materialbahn, insbesondere aus Papier oder Pap-

p4 pe, mit den Elementen gemäß Oberbegriff des An-

!■'■(, Spruchs 1.

Jj Die Erfindung bezieht sich speziell auf eine Schneid-

)','.; vorrichtung zur Herstellung von Ampullenpackungen

J-; der in Fig. 1 dargestellter. Art mit einer festen oder

* vorbestimmten Länge durch Zurechtschneiden eines

■' gewellten Packungsstreifens. in welchen die Ampullen

:.": eingelegt sind.

Bekannt ist zum Schneiden eines sich bewegenden

^ Wellpackungsbandcs zur Herstellung von Ampullen-

\m packungen jeweils einer festen Länge eine Vorrichtung.

& bei welcher eine Kupplung zur Betätigung einer Thom-

i':' sonSchneidcinrichtung mittels einer mit hoher Drch-

^!':' zahl umlaufenden Welle verwendet wird, sowie eine an-

ί dere Vorrichtung, bei der ein Paar von oberen und unte-

■>.; ren Drehmessern eingesetzt wird. Die erstgenannte

[ti Vorrichtung ist jedoch mit dem Mangel behaftet, daß

',".'■ die Messer verhältnismäßig groß sind und mithin eine

große Antriebskraft benötigen, wobei starke Schwingungen auftreten. Bei der zweitgenannten Vorrichtung sind die Messer kostspielig und müssen häufig gegen andere Messer ausgewechselt werden, deren Größe der betreffenden Schnittlänge angepaßt ist, so daß diese Vorrichtung äußerst unbequem zu bedienen ist

Aus der DE-AS 12 57 010 ist eine dem Anmeldungsgegenstand gattungsgleiche Schneidvorrichtung bekannt. Bei dieser bekannten Schneidvorrichtung werden Kurbeltriebe mit Führungselementen verwendet, die mit Hilfe von Federkraft auf- und abbewegt werden, wie dies insbesondere aus den Figuren 1 und 2 hervorgeht. Solche kurbelgetriebenen Steuerungselemente haben jedoch den Nachteil, daß sie keinen nutzbaren Spielraum in der Gestaltung der Bewegungsabläufe verfügbar machen. Bei einer Schneidvorrichtung, welche mit hoher Geschwindigkeit arbeitet und bei welcher nicht nur glatte Bahnen, sondern auch gewellte Ampullenträger zu schneiden sind, genügen solche einfachen kurbelgetriebenen Steuerungselemente nicht, um bestimmte, aufeinander angepaßte Bewegungsabläufe zwischen der Materialtransporteinrichtung und der Bewegung der Messer zu gewährleisten.

Ausgehend vom genannten Stand der Technik (DE-AS 12 57010) sowie unter Berücksichtigung des Arbeitsgebietes der Schneidvorrichtung des Anmeldungsgegenstandes bei der Herstellung von Ampullenpakkungen durch Zurechtschneiden eines gewellten Pakkungsstreifens liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Schneidvorrichtung anzugeben, welche eine exakte Anpassungsfähigkeit an verschiedene Schneidabstände besitzt und bei Abweichungen in einfacher Weise Korrekturen des Schnittabstandes möglich macht. Hierfür sollen bestimmte, aufeinander angepaßte Bewegungsabläufe des oben liegenden Messers des Schlittens gewährleistet sein. Durch eine soiche exaktere Anpassung an die erforderlichen Bewegungsabläufe soll eine höhere Durchlaufgeschwindigkeii bei Einhaltung der Schnittabstände erreicht weraen. Weiterhin liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, bei welcher Ober- und Untermesser in Querrichtung hin- und herbewegbar sind, und das Obermesser im Gleichlauf mit dieser Hin- und Herbewegung auf und abbewegt wird, während in einer Zwischenstellung beider Messer zum Zeitpunkt der Vorwärtsbewegung das Werkstück in gleicher Richtung gefördert und am Endpunkt des Vorwärtshubs durchgeschnitten wird. Schließlich soll die Vorrichtung klein und kompakt, dadurch schwingungsarm und mit kostensparenden Messerelementen ausrüstbar sein.

Die Lösung dieser Aufgabenstellung gelingt bei einer Schneidvorrichtung der eingangs genannten Art dadurch, daß das Steuergetriebe zwei Steuerkurvenelemente aufweist, die beide fest mit einer gemeinsamen Antriebswelle verbunden sind, und von denen das eine über einen Schieber die hin- und hergehende Bewegung des Schlittens, und von denen das andere über einen Hebel die auf- und abgehende Bewegung des Halters für das bewegbare Messer bewirken.

mi Die Verwendung von Stoucrkurvenelementen ist an sich aus dem Maschinenbau bekannt. Im vorliegenden FnIIc ergibt sich jedoch bei der dem Anmcldiingsgcgcnstand zugrundeliegenden Schneidvorrichtung, die mit hoher Geschwindigkeit arbeitend gewellte Anipullcntragcrbahnen schneidet, der besondere überraschende Vorteil, daß die horizontale Bewegung wenigstens durch zwei Zahnräder und eine Kupplungsvorrichtung so gestaltet werden kann, daß der Abstand der Schnitte

in einfacher Weise geändert werden kann, notfalls sogar von Schnitt zu Schnitt, wobei dieser Vorteil völlig ohne Umbau und ohne Auswechseln von Getriebeteilen oder Zahnräderpaaren erreicht wird.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung erhöht und verringert der Querverschiebemechanismus die Geschwindigkeit von Ober- und Untermesser in den Anfangs- und Endphasen der Vorwärtsbewegung allmählich, während er bei der Rückbewegung eine schnelle Rücklaufbewegung einführt wodurch die auf die ge- ίο samte Vorrichtung einwirkende Stoßbelastung gemildert wird.

Dies wird unter anderem dadurch erreicht, daß entsprechend einer Ausgestaltung der Schieber mit wenigstens zwei unterschiedlichen Zahnstangen verbunden ist, die jeweils mit einem Zahnrad unterschiedlichen Durchmessers kämmen, und daß jeweils mit Hilfe von Kupplungen eines der aus Zahnrad und Zahnstange bestehenden Paare selektiv kuppelbar mit einem weiteren Zahnrad ist, das mit einer Zahnstange kämmt, die am Schlitten befestigt ist

Mit Vorteil beendet bei dieser Vorrichtung der Vertikalbewegungsmechanismus den Aufwärtbiiub des Obermessers vor Beendigung des Vorwärtshubes von Ober- und Untermesser bei anschließender Einleitung der Aufwärtsbewegung des Obermessers, welches sich zum Zeitpunkt der Fortsetzung der Vorwärtsbewegung von Ober- und Untermesser absenkt, sodaß das Obermesser die Weiterbewegung der aufeinanderfolgenden Werkstücke nicht behindert.

Im folgenden ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung in Verbindung mit Zeichnungen näher erläutert. Die Figuren zeigen im einzelnen

F i g. 1 eine perspektivische Darstellung einer Ampullenpackung oder -Schachtel, die ein Beispiel für ein mitteis der erfindungsgemäßen Schneidvorrichtung hergestelltes Werkstück gleichbleibender Länge darstellt,

F i g. 2 eine teilweise im Schnitt gehaltene perspektivische Darstellung einer Vorrichtung mit den Merkmalen der Erfindung, F i g. 3 einen Schnitt längs der Linie IV-IV in F i g. 2,

F i g. 4 einen Schnitt längs der Linie V-V in F i g. 3 und

F i g. 5 eine in vergrößertem Maßstab gehaltene perspektivische Darstellung des Werkstücks zur Veranschaulichung des Schnittvorgange?: an der Ampullenpackung.

In Fig. 1 ist eine Ampullenpackung 53 dargestellt, wie sie mit der erfindungsgemäßen Schneidvorrichtung gebildet wird. Die Pack-jng 53 wird dadurch hergestellt, daß dia Rückseite des Muldenteils eines Wellpapiers bzw. Wellkartons 51 an einem flachen Grundpapier 50 angebracht wird; in die Mulden werden dann die einzelnen Ampullen 52 eingelegt. Bei 54 ist eine Falzlinie angedeutet, die zu beiden Seiten des Grundpapiers 50 an einer den beiden Kanten des Wellkartons entsprechenden Stelle ausgebildet wird.

In den F i g. 2 bis 5 ist eine Auslührungsform einer an der genannten Stelle des Verfahrens eiiigesetz.en Vorrichtung dargestellt.

Diese Vorrichtung weist einen kastenförmigen Hauptrahmen 1 auf, in welchem in den Oberteilen von zwei Seitenrahmen 3 und 3' einander gegenüberliegende Öffnungen oder Ausschnitte 2 und 2' ausgebildet sind. An den Unterseiten der Ausschnitte 2 und 2' sind zwei waagerechte Führungswellen 6 angebracht.

Der Unterteil eines I 'ntermesser-Sockels 4 ist gleitfähig auf den Führungsweilen 6 gelagert; an der Oberseite des Sockels 4 sind vier lotrechte Führungswellen 7 angeordnet. Im Mittelbereich der Führungswellen 7 ist auf der Oberseite des Sockels 4 ein Unterniesser 10 seiikrecht zu seiner Verschieberichtung vorgesehen. An der Oberseite des Messer-Sockels 4 ist eine Führungsplatte 8 montiert, deren Randflansche zusammen mit der Oberseite des Messer-Sockels 4 Spalte zur Führung der beiden Seitenkanten des Werkstücks festlegen, das bei der dargestellten Ausführungsform ein Ampullenpakkungsstreifen 55 ist. An der Unterseite des Sockels 4 isi eine sich in Förderrichtung erstreckende Zahnstange 12 montiert Auf den Führungswellen 7 ist ein Obermesser-Sockel 5 verschiebbar geführt, wobei ein Obermesser 9 dem unter ihm angeordneten Untermesser 10 lotrecht gegenüberliegt. An Vorder- und Rückseite sind dabei zwei Rollen 13 mit waagerechtem Abstand voneinander angeordnet

An der Unterseite der Führungsiyellen 6 ist parallel zu diesen eine Antriebswelle 14 angeordnet, deren beide Enden ax'.r.l in den Seitenrahmen 3 und 3' gelagert sind und an der ein Kegelrad 15 angebra·. '-,ι ist, das mit einem auf einer nicht dargestellten Antriebswelle sitzenden Kegelrad 16 kämmt. Die Welle 14 ist mit parallel zueinander liegenden zylindrischen Steuerkurven 17 und 33 versehen. In der Kurvenführung 17' der Kurve 17 ist eine Kjrvenrolle 19 verschiebbar geführt, die an der Unterseite einer verschiebbaren Platte 18 angebracht ist die über der Steuerkurve in Querrichtung hin- und herbewegbar ist und die an ihrer Oberseite eine hohe Zahnstange 20 und eine niedrige Zahnstange 21 trägt, welche mit einem vorbestimmten Abstand voneinander angeordnet sind. Die Kurvenführung 17' ist so ausgebildet, daß die hin- und hergehende Platte 18 bei einer vollen Umdrehung der Steuerkurve 17jeweilseine Hin- und Herbewegung in Querrichtung durchführt. Die Bewegungsgeschwindigkeit der hin- und hergehenden Plane IS nimmt dabei während der Anfangsphase des Vorwärtshubs allmählich zu und in der Endphasc allmählich ab, während die Platte beim RückhU) eine schnelle Rücklaufbewegung durchführt.

Die hin- und hergehende Platte 18 ist mit ihren V-förmigen Kanten links und rechts auf je einer Tragrollengruppe gelagert, die an zwei Tragplatten 23 und 23' montiert sind, welche ihrerseits quer zwischen einer vorderen und einer hinteren, sich que^r zwischen den beiden Seitenrahmen 3 und 3' erstreckenden Schablonenplatten 22 bzw. 22' eingebaut sind.

In der Mitte des Messer-Sockels 4 und der Platte 18 ist eine Gegenwelle 24 angeordnet, deren beide Enden senkrecht zu den Schablonen 22 und 22' verlaufen und an ihnen drehbar gelagert sind. An dieser Welle 24 ist ein Zahnrad 25 befestigt, das gemäß Fig.4 mit der Zahnstange 12 kämmt, während mit den Zahnstangen 20 u.id 21 kämmende Zahnräder 26 bzw. 27 drehbar, d. h. locker auf der Welle gelagert und über Kupplungen 28 und 29 mit der welle 24 zu verbinden sind. Die Kupplungen 28 und 29 sind so angeordnet, daß beim Eindrükken der einen Kupplung mittels einer Schalteinrichtung 30 die andere Kupplung ausgerückt ist. Die Schalteinrichtung 30 ist verschiebbar auf eine in Querrichtung (der Vorrichtung) zwischen den Schablonen 22 und 22' verlaufende Welle 31 aufgesetzt und auf eine ik;hraubspindel 32 aufgeschraubt, die am Seitenrahmen 3' drehbar gelagert ist Beim Drehen der Schraubspindel 32 kann die Schalteinrichtung 30 verschoben werden. Die Zahnstangen 20 und 21 sowie die Zahnräder 26 und 27 sind vorzugsweise spiralverzahnt.

In die Kurvennut oder -führung 33' der Steuerkurve 33 ist eine Kurvenrolle 36 verschiebbar eingesetzt, die

an der Spitze eines Hebels 35 angebracht ist, dessen Basisende an einer drehbaren Welle 34 befestigt ist, deren beide Enden ihrerseits zwischen den Schablonen 22, 22' in deren Oberteil drehbar gelagert sind. Das Basisende eines anderen Hebels 37 ist ebenfalls an der Welle 34 befestigt, und an der Spitze des Hebels 37 ist eine Rolle 38 drehbar gelagert.

Die Steuerkurve 33 ist gemäß Darstellung in F i g. 3 zur lotrechten Bewegung des Obermessers 9 auf noch näher zu erläuternde Weise vorgesehen, wobei jedoch die Kurvenführung 33' so ausgebildet ist, daß das Ende des Abwärtshubs des Obermessers 9 etwas vor dem Ende des Vorwärtshubs von Obermesser 9 und Untermesser 10 in Querrichtung liegt.

In den einander gegenüberliegenden Kanten der bei- ι => don Seitenrahmen 3 und 3' sind lotrechte Nuten 39 bzw. 39' ausgebildet, in welche die am Ober- und Unterteil rückten Zahnrades 26 oder 27 dreht. Der mit der Zahnstange 12 versehene Untermcsser-Sockel 4 wird durch das mit der Welle 24 fest verbundene Zahnrad 25 nach links verschoben, weil die Zahnstange 12 mit dem Zahnrad 25 kämmt. Da der Untermesser-Sockel 4 über die Führungswelle 7 mit dem Obermesser-Sockel 5 verbunden ist, wird letzterer ebenfalls nach links verschoben.

Bei der Drehung der Steuerkurve 33 beginnt sich der Hebel 35 gemäß F i g. 3 entgegen dem Uhrzeigersinn zu verdrehen, und der Hebel 37 wird durch die Welle 34 in die gleiche Richtung verdreht. Da die Rolle 38 des Hebels 37 verschiebbar in das Langloch 43 der lotrechten Platte 40 eingesetzt ist, senkt sich letztere bei der Verdrehung des Hebels 37 in den Nuten 39 und 39' ab. Da die Rolle 13 des Obermesser-Sockels 5 verschiebbar an der Führungsschiene 42 des oberen Endes der lotrechten Platte 40 anliegt, senkt sich der Obermesser-Sockel

len 41 eingreifen. An der Oberkante der lotrechten Platte 40 ist eine Führungsschiene 42 montiert, und eine Rolle 13 des Obermesser-Sockels 5 ist verschiebbar auf die Führungsschiene 42 aufgesetzt. Im Unterteil der lotrechten Platte 40 ist ein querverlaufendes Langloch 43 ausgebildet, in das die Roüe 38 (Fig. 3) des Hebels 37 verschiebbar eingesetzt ist.

Im folgenden ist die Arbeitsweise der vorstehend beschriebenen Vorrichtung näher erläutert: F i g. 3 veranschaulicht den Zustand zu Betriebsbeginn der Vorrichtung. Hierbei ist die Schalteinrichtung 30 vorher in Abhängigkeit von der gewünschten Länge der einzelnen Werkstücke, d. h. der Ampullenpackungen 53. so eingestellt worden, daß entweder das große Zahnrad 26 oder das kleine Zahnrad 27 mit der Gegenwelle 24 gekoppelt ist.

Die auf erwähnte Weise für den Betrieb vorbereitete Vorrichtung wird sodann in Betrieb gesetzt, wobei gemäß F i g. 2 der ungeschnittene Ampullenpackungsstreifen 55 mitteis einer nicht dargestellten Fördereinrichtung mit fester Geschwindigkeit durch den Ausschnitt 2 in einen Seitenrahmen 3' hindurchgefördert wird.

Hierbei wird im voraus durch eine nicht dargestellte Vorrichtung je eine Ampulle 52 in jeden Muldenteil des Welikartons5l des Streifens 55 eingelegt: gemäß Fig. 5 wird jedoch keine Ampulle 52 in die Mulde eingelegt, an welcher der Schnitt geführt werden soll. Die Einstellung der Schalteinrichtung 30 ist daher derart auf den Einlegevorgang der Ampullen 52 abgestimmt, daß dann, wenn längere Packungen 53 hergestellt werden sollen, der Abstand zwischen den Mulden, in welche keine Ampulle eingelegt wir-.i, größer ist und umgekehrt. 5η

Der auf die genannte Weise angeordnete Streifen 55 wird dann durch die Fördereinrichtung vorgeschoben, wobei seine beiden Seitenkanten gemäß Fig. 5 in den Spalt eingeführt werden, der zwischen der Oberseite des Unterrnesser-Sockels 4 und der Unterseite des Randabschnittes oder -flansches der betreffenden Führungsplatte 8 festgelegt wird.

Durch die sich drehende Antriebswelle 14 werden die Steuerkurven 17 und 33 in Drehung versetzt Infolge der Drehung der Steuerkurve 17 verschiebt sich die hin- und hergehende Platte 18, deren Kurvenrolle 19 in die Kurvenführung 17' eingreift, gemäß F i g. 3 nach rechts. Dabei drehen sich auch die mit den Zahnstangen 20 und 21 kämmenden Zahnräder 26 b/.w. 27. wobei eines dieser Zahnräder 26, 27 durch vorhergehende Einstellung der t>-> Schalteinrichtung 30 über die Kupplungen 28 oder 29 mit der Welle 24 gekoppelt ist, die sich dabei mit einer der Umfangsgeschwindigkeit des betreffenden, einge-Platte40ab.

Wie erwähnt, werden das Obermesscr 9 und das Unlermcsser 10 zunächst nach links vorgeschoben, und in einer Position unmittelbar vor dem Ende ihres Vorwärtshubs wird der Abwärtshub des Obermesscrs 9 durchgeführt, wobei der Packungsstreifen 55 durch Ober- und Untermesser 9 bzw. 10 durchgetrennt wird. Zu diesem Zeitpunkt ist jedoch das Verhältnis zwischen der Vor?, /^geschwindigkeit des Packungsstreifens 55 und der Vorwärtsbewegungsgeschwindigkeit von Ober- und Untermesser 9 bzw. 10 konstant. Infolgedessen wird der Packungsstreifen 55 stets in dem Muldenteil des Wellkartons 51 durchgetrennt, in den keine Ampulle 52 eingelegt worden ist. Der Grund dafür, daß das Ende des Abwärtshubs des Obermessers 9 vor das Ende des Vorwärtshubs von Ober- und Untermesser 9 bzw. 10 gelegt ist. liegt darin, daß das Obermesser 9 hierdurch daran gehindert wird, bei der Abwärtsverlagerung mit dem Muldenteil des Wellkartons 51 des nachfolgenden Pakkungsstreifens 55 in Berührung zu gelangen.

Wie eingangs erwähnt, führen Ober- und Untermesser 9 bzw. 10 nach vollführtem Schneidevorgang eine Rückwärtsbewegung in Querrichtung durch, wobei das Obermesser 9 gleichzeitig hochfährt und in seine Ausgangsstellung zurückkehrt.

Obgleich vorstehend zur Erläuterung eine derzeit bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dargestellt und erläutert ist, sind selbstverständlich zahlreiche Änderungen und Abwandlungen möglich, ohne daß vom Rahmen der Erfindung abgewichen wird.

Obgleich nämlich vorstehend eine Ampullenpackung oder -schachtel als Werkstück genannt ist, ist die L·;findung ersichtlicherweise gleichermaßen für das Schneiden von anderen Gegenständen als derartigen Packungen anwendbar. Während bei der beschriebenen Vorrichtung zur Änderung der Hublänge zwei Zahnräder verwendet werden, können selbstverständlich auch mehr als zwei Zahnräder vorgesehen sein, und für den Quer- und den Vertikalbewegungsmechanismus können ersichtlicherweise andere Mechanismen unterschiedlicher Konstruktion verwendet werden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Schneidvorrichtung für eine durch die Vorrichtung kontinuierlich hindurchbewegte Materialbahn, insbesondere aus Papier oder Pappe, mit folgenden Elementen:

— einem in Bewegungsrichtung der Materialbahn beweglichen, mit einem feststehenden Messer versehenen Schlitten,

— einem mit diesem Schlitten senkrecht zur Bewegungsrichtung der Materialbahn und während der Schlittenbewegung vertikal bewegbaren, mit einem Halter verbundenen Messer, das in Zusammenwirkung mit dem feststehenden Messer die Bahn abschneidet.

— mit Antrieb und Bewegungssteuerung für den Schlitten über eine gemeinsame Antriebswelle,

— und mit einem Steuergetriebe sowohl für die Verschiebung der Schlitten als auch zur Steuerung des bewegbaren Messers, dadurch gekennzeichnet,