DE3124344C2

DE3124344C2 - Vorrichtung zum registergenauen Bearbeiten einer bedruckten Bahn in einer Verpackungsmaschine

Info

Publication number: DE3124344C2
Application number: DE3124344A
Authority: DE
Inventors: Klaus 6107 Reinheim Ahl; Heinrich 6105 Ober-Ramstadt Ahlkemper; Josef 6103 Griesheim Kopp
Original assignee: ZUPACK-GESELLSCHAFT MBH fur HERSTELLUNG und VERTRIEB NEUZEITLICHER VERPACKUNGEN 6100 DARMSTADT DE
Current assignee: ZUPACK-GESELLSCHAFT MBH fur HERSTELLUNG und VERTRIEB NEUZEITLICHER VERPACKUNGEN 6100 DARMSTADT DE
Priority date: 1981-06-20
Filing date: 1981-06-20
Publication date: 1985-10-31
Also published as: BR8203586A; IN158879B; ZA824320B; DE3124344A1

Abstract

Eine bedruckte endlose Bahn (1) aus Verpackungsmaterial wird vor Einlauf in eine Verpackungsmaschine zwischen zwei Rillprägewalzen (5) geprägt. Eine Fotozelle (6) tastet an der Bahn (1) vorgesehene Druckmarken (7) ab und steuert den Antrieb für die Rillprägewalzen (5) intermittierend derart, daß die Rillprägewalzen (5) jeweils für einen Prägevorgang mit höherer Umfangsgeschwindigkeit angetrieben werden, als der normalen Bahngeschwindigkeit entspricht. Die angetriebenen Bahntransportwalzen (4, 8) sind mit einer Überhol-Freilaufkupplung versehen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum registergenauen Bearbeiten, insbesondere Prägen, Drucken oder Stanzen einer bedruckten, eine optisch abtastbare Druckmarke aufweisenden Bahn in einer Verpackungsmaschine mittels mindestens einer mit einem Walzenantrieb verbundenen Bearbeitungswalze und einer Gegenwalze, mit einer optischen Abtastvorrichtung, deren Ausgangssignal den Walzenantrieb steuert, und mit mindestens einer Bahntransportwalze, die mit einem Transportwalzenantrieb verbunden ist.

Verpackungsbehälter, wie beispielsweise quaderförmige Flüssigkeitspackungen, werden überwiegend ausgehend von einer endlosen Materialbahn gefertigt, die beispielsweise aus Verbundmaterial, wie kunststoffbeschichtetem Papier, besteht und bereits im bedruckten Zustand angeliefert wird. Für die Herstellung der Verpackungsbehälter ist es erforderlich, mindestens einen weiteren Bearbeitungsgang an der Bahn vorzunehmen, nämlich eine Prägung der für das Aufrichten der Verpackungsbehälter notwendigen Rillen. Daneben ist es oftmals auch erforderlich, noch einen zusätzlichen Druckvorgang und/oder Stanzvorgang auszuführen.

Diese zusätzlichen Bearbeitungsvorgänge, wie Prägen, Drucken oder Stanzen, müssen in registergenauer Ausrichtung zu dem auf der Bahn bereits vorhandenen Druckbild ausgeführt werden. Hierzu ist an der Bahn üblicherweise an deren Rand eine mittels einer optischen Abtastvorrichtung erfaßbare Druckmarke vorgesehen, die jeweils einem Druckbild zugeordnet und mit diesem zusammen gedruckt ist

Die registergenaue Ausführung dieser zusätzlichen Arbeitsgänge, beispielsweise der Rillenprägung, ließe sich in besonders und genauer Weise bereits beim Bedrucken der Bahn ausführen. Dies wäre jedoch aus anderen technischen und wirtschaftlichen Überlegungen nicht zweckmäßig, weil das bedruckte Bahnr.^aterial häufig von unterschiedlichen Lieferanten hergestellt

ίο und geliefert wird. In jeder der dabei verwendeten Druckmaschinen müßte dann zusätzlich eine Prägevorrichtung od. dgl. eingebaut werden, für die jeweils ein gesondertes Prägewerkzcug erforderlich wäre.

Deshalb hat es sich als technisch und wirtschaftlich zweckmäßig erwiesen, die Rillenprägung oder eine sonstige zusätzliche Bearbeitung der bedruckten Bahn aus Verpackungsmaterial in bzw. unmittelbar vor der Verpackungsmaschine auszuführen. Die Anordnung der hierfür erforderlichen Bearbeitungsvorrichtung, beispielsweise Prägevorrichtung, in unmittelbarem Zusammenhang mit der Verpackungsmaschine führt aber dazu, daß der Arbeitsablauf in der Bearbeitungsvorrichtung von der typischen Betriebsweise von Verpakkungsmaschinen beeinflußt wird.

Bei Rotationsdruckmaschinen findet — nach einer anfänglichen Einrichtpl; ise — ein weitgehend kontinuierlicher, ununterbrochener Betrieb statt. Wie vom Beispiel des Mehrfarbendrucks bekannt, wird bei aufeinanderfolgenden Druckwerken eine registergenaue Ausrichtung der einzelnen Druckbilder durch eine Steuerung erreicht, deren optische Abtastvorrichtung die hierfür vorgesehene Druckmarke abtastet und den Druckvorgang entsprechend steuert. Ähnlich arbeitet eine Antriebsregelung eines bekannten Querschneiders für eine Papierbahn (Zeitschrift »Der Polygraph«, Beilage 8, Heft 23/1952, Absatz »Regisierregelung«).

Diese mit hoher Genauigkeit arbeitenden Steuerungen sind jedoch für diskontinuieriichf-n Betrieb mit häufigem Stillstand der Bahn nicht geeignet, da für jeden Regelvorgang das Abtasten mehrerer Druckmarken nacheinander erforderlich ist.

Ein diskontinuierlicher Betrieb mit häufigem Bahnstillstand ist aber für Verpackungsmaschinen typisch, weil innerhalb der Verpackungsmaschine zahlreiche Einstellvorgänge vorgenommen werden müssen, die es erforderlich machen, die Maschine oftmals kurzzeitig anzuhalten. Da nach jedem Anhalten bei Verwendung der von Druckmaschinen bekannten Steuerungen erst mehrere Packungsnutzen durchlaufen müßten, bis wieso der eine registergenaue Ausrichtung zwischen dem Druckbild und dem Prägebild erzeugt ist, wären jeweils mehrere Verpackungsbehälter, die die Verpackungsmaschine gefüllt verlassen, als Ausschuß auszusondern. Dies stellt einen erheblichen Verlust dar.

Diese Schwierigkeiten wurden bei in der Praxis bekannten Verpackungsmaschinen der eingangs genannten Gattung dadurch überwunden, daß die Bahn des Verpackungsmaterials im Bereich der Rillenprägevorrichtung intermittierend transportiert wird. Dabei wer-

6ö den jeweils zwei Verpackungsnutzen zunächst etwas weiter als erforderlich transportiert. Dieser Vorschub-Überschuß wird in der anschließenden Stillstandsphase durch einen besonderen Antrieb wieder zurückgenommen, bis die Druckmarke durch die optische Abtastvorrichtung erfaßt wird. Dann erfolgt der Rillenprägevorgang für diese beiden Verpackungsnutzen. Der intermittierende Arbeitsablauf verhindert eine v/esentiiche Steigerung der Arbeitsgeschwindigkeit der Maschine.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung der eingangs genannten Gattung so auszugestalten, daß sie sowohl für den häufig unterbrochenen Betrieb beim Einrichtungsvorgang einer Verpackungsmaschine als auch für hohe Arbeitsgeschwindigkeiten bei kontinuierlichem Betrieb der Verpackungsmaschine geeignet ist

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß vor und hinter der Bearbeitungswalze jeweils eine Bahntransportwalze angeordnet ist, die in Gleichlauf-Antriebsverbindung miteinander stehen, daß der Walzenantrieb der Bearbeitungswalze bzw. Bearbeitungswalzen durch das Signal der optischen Abtastvorrichtung derart intermittierend schaltbar ist, daß die Umfangsgeschwindigkeit der Bearbeitungswalze bzw. Bearbeitungswalzen größer ist als die den Bahntransportwalzen durch den Transportwalzenantrieb erteilten Umfangsgeschwindigkeit ist und daß zwischen der einen Bahntransportwalze und dem Transportwalzenantrieb eine Oberhol-Freilaufkupplung angeordnet ist.

Die Umfangsgeschwindigkeit der Bearbeitungswalze bzw. Bearbeitungswalzen ist größer als die der Bahntransportwalze durch den Transportwalzenar trieb erteilten Umfangsgeschwindigkeit Die Geschwindigkeitsdifferenz zwischen der Bahntransportwalze und der Bearbeitungswalze wird durch die Uberhol-Freilaufkupplung ausgeglichen.

Die Druckmarke wird unmittelbar vor der Bearbeitungswalze, beispielsweise einer Rillenprägewalze, abgetastet und der Antrieb für diese Bearbeitungswalze wird daraufhin eingeschaltet, und zwar mit einer solchen Geschwindigkeit, daß die Umfangsgeschwindigkeit der Bearbeitungswalze etwas höher ist als die normale Bahngeschwindigkeit, die der Umfangsgeschwindigkeit der Bahntransportwalzen unter der Wirkung des Transportwalzenantriebs entspricht Dadurch wird die Bearbeitung, beispielsweise Rillenprägung eines einzelnen Packungsnutzens mit sehr hoher Registergenauigkeit zu dem auf der Materialbahn vorhandenen Druckbild ausgeführt Um eine Behinderung des Bahntransports während die^;s Bearbeitungsvorgangs durch die Bahntransportwalzen auszuschließen, sind diese mit der Überhol-Freilaufkupplung ausgestattet, so daß die Bahntransportwalzen während des Bearbeitungsvorgangs kurzzeitig mit höherer Umfangsgeschwindigkeit durch die Bahn mitgenommen werden.

Die zu bearbeitende Bahn wird durch die beiden Bahntransportwalzen, zwischen denen sich die Bearbeitungswalzen befinden, ständig straff gehalten, und zwar unabhängig davon, ob der augenblickliche Bahnantrieb durch die Bahntransportvilzen oder durch die Bearbeitungswaizen erfolgt. Wenn die Bearbeitungswalzen die Bahn antreiben, wird die eine Bahntransportwalze durch die gezogene Bahn mitgenommen. Zugleich wird aber die andere Bahntransportwalze durch die Antriebsverbindung »lit gleicher Geschwindigkeit angetrieben, so daß der Bahnabschnitt zwischen den beiden Bahntransportwalzen straff bleibt. Dies ist insbesondere bei dem durch die Bearbeitungswalzen erzeugten intermittierenden Bahnantrieb wichtig und erforderlich.

Bei einer anderen bekannten Vorrichtung (DE-AS 11 46 431) wird die Bahn zwar ebenfalls durch Bearbeitungswalzen angetrieben, jedoch fehlt eine weitere angetriebene Bahntransportwaize. Der Bahntransport erfolgt zwischen den Bearbeitungswalzen mit größerer Geschwindigkeit als zwischen den Förderketten, um den Längenverlust auszugleichen, der sich beim Einfallen der Enden jeder Versackung vor den Förderketten bildet. Der bei der bekannten Vorrichtung auftretende Unterschied der Transportgeschwindigkeit ist konstant; es erfolgt keine Abtastung einer Druckraarke an der Bahn und keine Veränderung des Bahnantriebs.

Bei einer weiteren bekannten Vorrichtung (DE-GM 17 78 968) besteht zwar auch das Problem, eine Übereinstimmung zwischen, einer auf der Bahn markierten Stelle und einem Bearbeitungsvorgang herzustellen. Zur Lösung dieses Problems wird aber den Bahntransportwalzen nur eine aus zwei Bewegungsabschnitten

ίο zusammengesetzte Vorschubbewegung erteilt, damit jeweils die Bahnmarkierung an der optischen Abtaststelle erscheint Hierbei werden aber keine Bearbeitungswalzen angetrieben. Die Bahn wird von einem ersten Vorschubwalzenpaar ununterbrochen transports tiert und zwar in Abhängigkeit davon, ob unter einer optischen Abtasteinrichtung eine Druckmarke erscheint. Ein zweites Vorschubwalzennaar transportiert mittels eines Überholgetriebes die Bahn absatzweise mit zusätzlichem Vorschub so lange, bis die vom ersten Vorschubwalzenpaar abgemessene Bahnlänge erreicht ist. d. h. bis die Bahn wieder straff ist

Die Erfindung wird nachfolgend an t<nem Ausführungsbeispiel näher erläutert, das in der Zeichnung dargestellt ist Es zeigt

F i g. 1 eine Rillenprägevorrichtung für eine bedruckte Bahn .n stark vereinfachtem Längsschnitt und

F i g. 2 eine vereinfachte Ansicht in Richtung des Pfeiles II in F ig. 1.

Die in den Figuren dargestellte Rillenprägevorrichtung ist unmittelbar vor einer Verpackungsmaschine angeordnet, auf der aus einer endlosen Materialbahn l,die beispielsweise aus kunststoffbeschichtetem Papier besteht. Verpackungsbehälter hergestellt, gefüllt und verschlossen werden. Die bereits vollständig bedruckte Bahn ist auf einer Vorratsrolle 2 gespeichert und wird von dort über eine Umlenkwalze 3 einer Bahntransportwaize 4 zugeführt. Von dort gelangt die Bahn zwischen zwei Rillenprägewalzen 5, von denen die eine die Prägeerhöhungen 5a und die andere die entsprechenden Prägevertiefungen 5b trägt. Kurz unterhalb des Einlaufs zwifhen die Rillenprägewalzen 5 ist eine Fotozelle 6 als optische Abtastvorrichtung angeordnet, die die jeweils am Rand der Bahn 1 aufgedruckten Druckmarken 7 optisch abtastet.

Von den Rillenprägewalzen 5 gelangt die Bahn 1 zu einer weiteren Bahntransportwaize 8 und wird über weitere Umlenkwalzen 9 und eine frei in einer Bahnschlaufe hängende Pendelwalze 10 geführt, bevor sie in die (nicht dargestellte) Verpackungsmaschine eintritt.

Ein mit der Bahntransportwaize 4 verbundener Transportwalzenantrieb 11 weist eine Überhol-Freilaufkupplung 12 auf. Über eine Zwischenwelle 13 ist die Bahntransportwaize 4 mit der Bahntransportwaize 8 verbunden, so daß auch diese durch den Transportwalzenantrieb 11 angetrieben wird.

Die beiden Rillenprägewalzen 5 stehen mit einem gemeinsamen Antriebsmotor 14 über eine steuerbare Kupplungsbremse 15 in Antriebsverbindung.
Eine in Fig. 2 η:τ angedeutete Steuereinrichtung 16 erhält von der Fotozelle 6 ein Signal, sobald die Fotozelle 6 eine Druckmärke 7 erfaßt. Mit einer zeitlichen Verzögerung, die dem räumlichen Abstand zwischen der Fotozelle 6 und den Rillenprägewalzen 5 angepaßt ist. erhält die mit einem (nicht dargestellten) Winkelgeber verbundene schaltba. s Kupplung 15 einen Befehl, durch den die Rillenprägewalzen 5 für eine vorgegebene Winkeldrehung, beispielsweise um 180°. mit dem kontinuierlich laufenden Antriebsmotor 4 verbunden werden.

Hierbei ist die mittlere Umfangsgeschwindigkeit der Rillenprägewalzen 5 etwas höher gewählt als die Umfangsgeschwindigkeit, die den Bahntransportwalzen 4 und 8 durch den Transportwalzenantrieb 11 mitgeteilt wird. Die während des Prägevorgangs etwas schneller transportierte Bahn nimmt daher die Bahntransportwalzen 4 und 8 kurzzeitig mit, wobei die Antriebsverbindung turn Transportwalzcnantrieb 11 durch die Überhol-Freilaufkupplung 12 selbsttätig unterbrochen wird.

Nach Beendigung des Prägevorgangs werden die RiI-lenprägewalzen 5 wieder angehalten und die Bahn 1 wird zwischen den beiden Rillenprägewalzen 5 hindurchtransportiert. Der Spalt zwischen den beiden Rillenprägewalzen 5 ist mittels Handrädern 17 einstellbar, durch die die eine Rillenprägewalze 5 seitlich verstellbar ist.

Anstelle des kontinuierlich laufenden Motors 14 mit Kupplung 15 kann auch ein anderer winkelpositionierbarer Antrieb verwendet werden, beispielsweise ein Schrittmotor. Wichtig ist, daß der Antrieb einen verhältnismäßig steilen Drehmomentanstieg aufweist, damit die Rillenprägewalzen 5 schnell auf die vorgegebene Umfangsgeschwindigkeit beschleunigt werden. Der Bahnantrieb ist so ausgelegt, daß jeweils vor und hinter der Rillenprägevorrichtung eine ausreichende Materialschlaufe zur Verfügung steht, oder daß die Bahn von der Vorratsrolle 2 leicht abgezogen werden kann, damit für den schnelleren Bahnvorschub während des Rillenprägevorgangs ausreichendes Bahnmaterial zur Verfugung steht

Die Erfindung wurde am Beispiel der Rillenprägung erläutert. Es versteht sich, daß anstelle der Rillenprägewalzen 5 auch andere Bearbeitungswalzen angeordnet sein können, die an der bereits bedruckten Bahn 1 einen Bearbeitungsvorgang ausführen, beispielsweise einen 3;; zusätzlichen Druckvorgang oder einen Stanzvorgang.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

4(1

4S

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum registergenauen Bearbe.ten, insbesondere Prägen, Drucken oder Stanzen einer bedruckten, eine optisch abtastbare Druckmarke aufweisenden Bahn in einer Verpackungsmaschine mittels mindestens einer mit einem Walzenantrieb verbundenen Bearbeitungswaise und einer Gegenwalze, mit einer optischen Abtastvorrichtung, deren Ausgangssignal den Walzenantrieb steuert, und mit mindestens einer Bahntransportwalze, die mit einem Transportwalzenantrieb verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß vor und hinter der Bearbeitungswalze (5) jeweils eine Bahntransportwalze (4, 8) angeordnet ist, die in Gleichlauf-Antriebsverbindung (13) miteinander stehen, daß der Walzenantrieb (14, 15) der Bearbeitungswarze bzw. Bearbeitungswalzen f5) durch das Signal der optischen Abtastvorrichuiag (6) derart intermittierend schaltbar ist, daß die Umfangsgeschwindigkeit der Bearbeitungswalze bzw. Bearbeitungswalzen (5) größer als die den Bahntransportwalzen (4,8) durch den Transportwalzenantrieb (11) erteilten Umfangsgeschwindigkeit ist, und daß zwischen der einen Bahntransportwalze (4) und dem TranspcrTtwalzenantrieb (11) eine Überhol-Freilaufkupplung (12) angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Walzenantrieb (14,15) einen winkelpositionierbaren Antriebsmotor aufweist

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der WaIi. enantr-^b einen kontinuierlich laufenden Antriebsmotor (14) und eine durch die optische Abtasteinrichtung (6) u J einen Winkelgeber steuerbare Winkelpositioniereinrichtung (15) aufweist.