DE60105173T2

DE60105173T2 - Maschine zur herstellung von verpackungen aus bahnen

Info

Publication number: DE60105173T2
Application number: DE60105173T
Authority: DE
Inventors: Bernard Guiot; Philippe Vallee
Original assignee: Rapidex SM SA
Current assignee: Rapidex SM SA
Priority date: 2000-07-06
Filing date: 2001-07-05
Publication date: 2005-09-08
Anticipated expiration: 2021-07-06
Also published as: EP1311383A1; AU2002216756A1; ATE274413T1; US20030191001A1; FR2811254B1; ES2227305T3; WO2002002305A1; DE60105173D1; FR2811254A1; EP1311383B1; US6773384B2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Maschine zur Bearbeitung von Bahnen, insbesondere für die Herstellung von Verpackungen aus Materialien wie beispielsweise Karton oder Kunststoff umfassend Antriebsmittel, die von mindestens einem Antriebsmotor angetrieben werden und Bahnen in eine Antriebsrichtung durch eine Bearbeitungszone antreiben können, die sich zwischen dem Eingang und dem Ausgang der Maschine befindet, ein Bearbeitungswerkzeug, das dazu bestimmt ist, in diese Bahnen Ausschnitte und/oder Falze einzuarbeiten, die quer zur Antriebsrichtung angeordnet sind, Mittel, um eine Information bezüglich der Position einer Bahn in der Bearbeitungszone zu bestimmen, und Mittel, um das Bearbeitungswerkzeug in Abhängigkeit von dieser Information zu steuern.
Eine solche Maschine ist aus dem Dokument US 6 059 705 A bekannt.
Für die Herstellung von Verpackungen aus Bahnen aus Karton oder Kunststoff sind einerseits die „quer arbeitenden" Maschinen vom vorgenannten Typ, bei denen die Ausschnitte oder Falze zumindest in ihrer Mehrzahl quer zur Vorschubrichtung der Bahnen in der Maschine eingearbeitet werden, bekannt. Andererseits sind die „längs arbeitenden" Maschinen, beispielsweise von dem in der Patentanmeldung EP 0 539 254 im Namen der Anmelderin beschriebenen Typ, bekannt, bei denen die Mehrzahl der Falze und Ausschnitte in Vorschubrichtung der Bahnen in der Maschine eingearbeitet werden.
Die Längsmaschinen erreichen hohe Herstellungsfrequenzen. Die verschiedenen Herstellungsschritte werden durch Walzen durchgeführt, die sich mit hoher Geschwindigkeit drehen. Die Evolute jeder Walze bestimmt die Länge der Bahnen, die in der Maschine bearbeitet werden können. Daraus ergibt sich, daß mit einer gegebenen Längsmaschine nur Verpackungen hergestellt werden können, deren Länge in einem engen Bereich variiert, bestimmt durch die minimale und maximale Evolute der Maschine.
Bei den Quermaschinen bekannten Typ werden die verschiedenen Werkzeuge (Schneidwerkzeuge, Stauchwerkzeuge) von Trägern getragen, die quer in Bezug auf die Vorschubrichtung der Bahnen angeordnet sind und vertikal zwischen einer Arbeitsposition und einer Ruheposition verschoben werden können. Verschiedene Werkzeuge können auf den Trägern befestigt werden, wodurch unterschiedliche Verpackungen hergestellt werden können. Jedoch können die Bearbeitungsvorgänge der durch die Schneid- oder Stauchwerkzeuge hergestellten Bahnen nur durchgeführt werden, wenn diese Bahnen angehalten werden. So schieben die Antriebsmittel die Bahnen schrittweise zwischen jedem Bearbeitungsschritt vor. Daraus ergibt sich, daß die Herstellungsfrequenzen der bekannten Quermaschinen nur sehr gering sind, da sie beispielsweise nur 300 Kassetten pro Stunde erreichen.
Die Erfindung soll die Quermaschinen vom im Oberbegriff erwähnten Typ verbessern, um es ihnen zu ermöglichen, deutlich höhere Herstellungstakte, beispielsweise von ungefähr 1000 Kassetten pro Stunde, zu erzielen.
Dieses Ziel wird dadurch erreicht, daß das Bearbeitungswerkzeug von mindestens einer quer verlaufenden Tragwelle getragen wird, die in Drehung von einem Wellenmotor angetrieben wird, daß die Antriebsmittel von einem Hauptantriebsmotor angetrieben werden und die Bahnen mit einer im Wesentlichen konstanten Antriebsgeschwindigkeit zwischen dem Eingang und dem Ausgang der Maschine und insbesondere in der Bearbeitungszone antreiben können, daß der Wellenmotor von dem Hauptmotor getrennt ist und daß die Maschine eine Steuereinheit umfaßt, die in Abhängigkeit von der Antriebsgeschwindigkeit und der Information bezüglich der Position einer Bahn in der Bearbeitungszone den Wellenmotor derart steuern kann, daß sich für die Bearbeitung dieser Bahn das Werkzeug mit einem vorbestimmten Bereich der Bahn in Kontakt befindet und mit einer Bearbeitungsgeschwindigkeit angetrieben wird, deren Tangentialkomponente gleich der Antriebsgeschwindigkeit ist.
Im Gegensatz zu der für die Quermaschinen bekannten Technik, die die Bahnen in der Maschine schrittweise antreiben, soll die Erfindung somit die Bahnen mit einer im Wesentlichen konstanten Geschwindigkeit ohne Anhaltephase antreiben. Das für die Durchführung der quer verlaufenden Ausschnitte oder Falze bestimmte Werkzeug wird von der Tragwelle getragen, die quer zur Antriebsrichtung der Bahnen angeordnet ist und von einem spezifischen Wellenmotor angetrieben wird. Die Steuereinheit der Maschine, die die Antriebsgeschwindigkeit der Bahnen, die Position des Werkzeugs auf der quer verlaufenden Tragwelle, die Position einer Bahn in der Bearbeitungszone und die Positionen der Ausschnitte oder Falze, die in diese Bahn einzuarbeiten sind, kennt, steuert nicht die Antriebsmittel der Bahn, sondern den Wellenmotor der Tragwelle, damit sich bei der Bearbeitung der Bahn das Werkzeug genau mit dem Bereich der Bahn in Kontakt befindet, in dem ein Falz oder ein Ausschnitt hergestellt werden soll, und mit einer Bearbeitungsgeschwindigkeit gleich der Antriebsgeschwindigkeit angetrieben wird.
Mit anderen Worten sieht die Erfindung vor, den Antrieb der Bahnen nicht auf einer vorbestimmten Position der Bearbeitungswerkzeuge festzusetzen, sondern eher mit Hilfe einer elektronischen Steuereinheit die Positionen der Bearbeitungswerkzeuge und ihre Geschwindigkeit in Bezug auf die Bahn und ihre Antriebsgeschwindigkeit einzustellen.
Der Wellenmotor muß ausreichend reaktionsfähig und flexibel sein, damit seine Geschwindigkeit innerhalb einer sehr kurzen Zeitspanne zunehmen und abnehmen kann, um sich auf einen genauen Wert einzustellen, der dem des Antriebs der Bahnen entspricht. Beispielsweise kann ein Positioniermotor, wie beispielsweise ein Mehrpolachsmotor, der ein im Wesentlichen konstantes Moment bei geringer wie bei hoher Geschwindigkeit liefert, geeignet sein. Es kann auch ein Elektromotor asynchronen Typs oder ein Stromrichtermotor gewählt werden.
Bei den bekannten Quermaschinen konnten verschiedene Werkzeuge auf einem selben Träger durch Querausrichtung befestigt werden. In einem solchen Fall mußten Ausschnitte oder Falze, die in zwei Bereichen der Bahn, die in Vorschubrichtung in einem Abstand zueinander angeordnet sind, eingearbeitet werden sollten, entweder durch denselben Träger mit zwei aufeinander folgenden Anhaltungen der Bahn, die unter diesem Träger durchläuft, oder durch zwei im Abstand angeordnete Träger hergestellt werden.
Ebenfalls zur Erhöhung der Herstellungstakte ermöglicht es die Erfindung, vorzugsweise zwei Bearbeitungen (Ausschnitte oder Falze) der Bahn in zwei zueinander in Antriebsrichtung dieser Bahn im Abstand angeordneten Zonen durchzuführen, und zwar mit Hilfe derselben Tragwelle.
So umfaßt die Maschine eine Tragwelle mit Winkeleinstellung für ein Werkzeug, umfassend eine Nabe, einen festen Werkzeugträger, der mit dieser Nabe verbunden ist, und einen beweglichen Werkzeugträger, der mit einer beweglichen Stütze verbunden ist, die mit der Nabe über Mittel zur Positionseinstellung zusammenwirkt, die die Einstellung der Winkelposition des beweglichen Werkzeugträgers in Bezug auf den festen Werkzeugträger ermöglichen.
In diesem Fall ist es nicht nur möglich, zwei im Abstand angeordnete Zonen der Bahn mit Hilfe der Werkzeuge zu bearbeiten, die von jedem der beiden Werkzeugträger getragen werden, sondern es ist auch möglich, die Maschine rasch an verschiedene Verpackungstypen anzupassen, bei denen die Abstände zwischen diesen Zonen unterschiedlich sind, wobei der bewegliche Werkzeugträger in Bezug auf den festen Werkzeugträger verschoben wird.
In diesem Fall ist vorzugsweise der feste Werkzeugträger an der Nabe befestigt, wobei er gemäß einer ersten Zylindermantellinie angeordnet ist, umfaßt die bewegliche Stütze mindestens einen Kranz, auf dem der bewegliche Werkzeugträger gemäß einer zweiten Zylindermantellinie befestigt ist, wobei dieser Kranz zur Nabe koaxial ist, die eine Innenzahnung aufweist und sich in dem Bereich der ersten Mantellinie in einem Raum erstreckt, der zwischen der Außenfläche des festen Werkzeugträgers und der Nabe vorgesehen ist, und umfassen die Mittel zur Positionseinstellung eine Ritzelachse, die zwischen der Nabe und dem Kranz angeordnet ist, wobei sie mit der Innenzahnung dieses Kranzes zusammenwirkt, und Mittel zum Drehantrieb der Ritzelachse, um den Kranz in Bezug auf die Nabe in Drehung zu versetzen und so die Winkelpositionierung der zweiten Mantellinie in Bezug auf die erste Mantellinie einzustellen.
Diese einfache und zuverlässige Montage ermöglicht es, den Winkelabstand zwischen dem beweglichen Werkzeugträger und dem festen Werkzeugträger sehr schnell zu verändern, um die Maschine an die Herstellung unterschiedlicher Verpackungen anzupassen.
Vorzugsweise umfaßt die Tragwelle mindestens einen Werkzeugträger, der mit Schnellbefestigungsmitteln für ein Werkzeug ausgestattet ist, die eine Längsbefestigungsnut umfassen, die sich auf der Außenfläche des Werkzeugträgers befindet, wobei mindestens einer der Längsränder dieser Nut beweglich und durch ein Verkeilungsstück begrenzt ist, das zwischen einer Verriegelungsposition, in der es mit dem gegenüber liegenden Rand ein Halteprofil begrenzt, das eine Befestigungsrippe mit einem komplementären Profil halten kann, und einer Entriegelungsposition beweglich ist, in der dieser Rand vom gegenüber liegenden Rand entfernt ist, um die Einführung der Befestigungsrippe in die Nut durch eine Radialverschiebung dieser Rippe zur Achse der Tragwelle zu ermöglichen.
Mit dem allgemeinen Ziel der Vermeidung jedes unnötigen Zeitverlustes bei der Verwendung der Maschine ermöglicht es die Erfindung somit, die Anbringung der Werkzeuge auf der Tragwelle dank des Schnellbefestigungsmittels zu vereinfachen.
Vorzugsweise umfaßt die Maschine eine Tragwelle für zahlreiche Werkzeuge, die mindestens ein erstes und ein zweites Werkzeug tragen kann, die in einem Winkelabstand zueinander angeordnet sind, und kann die Steuereinheit den Wellenmotor der Tragwelle für zahlreiche Werkzeuge gemäß einem Zyklus steuern, der eine Bearbeitungsphase durch das erste Werkzeug, in der das erste Werkzeug mit einem ersten bestimmten Bereich einer Bahn in Kontakt ist, der sich in der Bearbeitungszone der Maschine befindet, und mit einer Tangentialgeschwindigkeit gleich der Antriebsgeschwindigkeit dieser Bahn angetrieben wird, eine Positionierphase, während der die Tragwelle für zahlreiche Werkzeuge angetrieben wird, um das zweite Werkzeug in der Lage zu positionieren, daß es einen zweiten bestimmten Bereich der Bahn bearbeiten kann, und eine Bearbeitungsphase durch das zweite Werkzeug umfaßt, in der das zweite Werkzeug mit dem zweiten Bereich in Kontakt ist und mit einer Tangentialgeschwindigkeit gleich der Antriebsgeschwindigkeit angetrieben wird.
Mit der Tragwelle mit Winkeleinstellung für die Werkzeuge, umfassend einen festen Werkzeugträger und einen beweglichen Werkzeugträger, ist es möglich, die Position des beweglichen Werkzeugträgers derart einzustellen, daß sich diese Tragwelle mit derselben Geschwindigkeit (die umgesetzt in Tangentialgeschwindigkeit gleich der Antriebsgeschwindigkeit der Bahnen in der Maschine ist) während der Bearbeitungsphase durch das erste Werkzeug, während der Positionierphase und während der Bearbeitungsphase durch das zweite Werkzeug dreht. In diesem Fall entspricht der Winkelabstand zwischen den beiden Werkzeugen dem Abstand zwischen den beiden Bearbeitungszonen, in denen die beiden Werkzeuge jeweils aktiv werden müssen. In manchen Fällen kann auch mit dieser Welle zur Winkeleinstellung des Werkzeugs die Positionierphase allerdings mit einer etwas anderen Geschwindigkeit als der Antriebsgeschwindigkeit der Bahnen erfolgen.
Jedoch kann die Tragwelle für zahlreiche Werkzeuge auch verschiedene Werkzeuge in den bestimmten Zonen tragen und während der Positionierphase mit einer höheren oder geringeren Geschwindigkeit als der Antriebsgeschwindigkeit der Bahnen angetrieben werden, um das zweite Werkzeug in der richtigen Position im Hinblick auf die Bearbeitungsphase durch dieses zweite Werkzeug zu befestigen.
Vorzugsweise umfaßt die Maschine Mittel, um die Tragwelle für zahlreiche Werkzeuge von der Vorschubstrecke der Bahnen in der Bearbeitungszone während der Positionierphase zu entfernen.
Beispielsweise kann die Tragwelle für zahlreiche Werkzeuge 3 oder 4 im Winkelabstand zueinander angeordnete Werkzeuge umfassen, wobei ein Zwischenwerkzeug zwischen dem ersten und dem zweiten vorgenannten Werkzeug angeordnet ist, um beispielsweise als Option eingesetzt zu werden. In diesem Fall wird die Tragwelle für zahlreiche Werkzeuge mit einer Geschwindigkeit angetrieben, die der Antriebsgeschwindigkeit der Bahnen für die Bearbeitungsphase durch das erste Werkzeug entspricht, wird dann von der Vorschubstrecke der Bahnen entfernt und kann in dieser Situation rasch verschoben werden, um das zweite Werkzeug derart zu positionieren, daß es den zweiten bestimmten Bereich der Bahn bearbeitet, ohne daß das Zwischenwerkzeug mit dieser letztgenannten in Kontakt kommt.
Nach einer vorteilhaften Variante wirken die Antriebsmittel mit Antriebsrollen mit einstellbarer Position zusammen, die auf Rollenstützen befestigt sind, und umfaßt die Maschine Mittel, um die Positionen dieser Stützen quer zur Antriebsrichtung der Bahnen in der Maschine einzustellen.
Es ist wünschenswert, die Antriebsrollen in bestimmten Positionen gemäß der Breite der Bahn in Querrichtung gemessen anzuordnen. Beispielsweise müssen diese Antriebsrollen mit einstellbarer Position besondere Zonen der Bahn tragen oder gewisse Ausschnitte oder gewisse Falze herstellen, die parallel zur Antriebsrichtung der Bahnen angeordnet sind.
In diesem Fall umfaßt die Maschine vorzugsweise mindestens einen Einstellriemen, der quer zur Antriebsrichtung der Bahnen angeordnet ist, Mittel, um diesen Riemen anzutreiben, und Kupplungsmittel, die zwischen einer Kupplungslage, in der sie eine Rollenstütze mit dem Riemen fest verbinden, und einer Haltelage, in der sie diese Rollenstütze fest mit einem festen Feststellstück verbinden, gesteuert werden können.
So können die Rollenstützen und somit die Rollen, die sie tragen, leicht zueinander verschoben werden, ohne daß es erforderlich wäre, sie zu demontieren.
Die Erfindung wird besser verständlich und ihre Vorteile gehen deutlicher aus der Studie der nachfolgenden detaillierten Beschreibung einer als nicht einschränkendes Beispiel dargestellten Ausführungsart hervor. Die Beschreibung bezieht sich auf die beiliegenden Zeichnungen, wobei:
1 eine Schnittansicht der Maschine in einer Vertikalebene ist;
2 den Zuschnitt einer Verpackung nach ihrer Bearbeitung durch die Maschine darstellt;
3 schematisch die Hauptelemente der Maschine und ihre Kinematik darstellt;
4 eine perspektivische Übersicht über die Hauptelemente der Maschine mit ihrem Steuerungsprinzip ist;
die 5 und 6 Teilansichten im Vertikalschnitt am Eingang der Maschine sind;
7 eine Schnittansicht in einer Vertikalebene und parallel zur Antriebsrichtung der Bahnen in der Maschine ist, die eine Tragwelle mit Winkeleinstellung für ein Werkzeug darstellt;
8 eine Ansicht von derselben Welle im Schnitt in einer Vertikalebene und senkrecht auf die Antriebsrichtung der Bahnen in der Maschine ist, die einen Endbereich dieser Welle darstellt;
die 9, 10 und 11 die Schnellbefestigung eines Werkzeugs auf einem Werkzeugträger der Welle der 7 und 8 darstellen;
die 12A, 12B, 12C und 12D Prinzipschemata sind, die die Verschiebungen einer Tragwelle für zahlreiche Werkzeuge darstellen;
13 in einer Vertikalebene die Montage einer Antriebsrolle mit einstellbarer Position zeigt; und
die 14 und 15 Schemata sind, die in einer Vertikalebene senkrecht auf die Antriebsrichtung der Bahnen in der Maschine dargestellt sind und die Art der Positionseinstellung dieser Rolle zeigen.
Die in 1 dargestellte Maschine umfaßt einen Zuführtisch 10, auf dem eine Bahn 12, beispielsweise aus einem Material wie Karton oder Kunststoff, zum Zwecke ihrer Bearbeitung in der Maschine angeordnet ist.
Letztgenannte umfaßt eine Eingangszone E, eine Bearbeitungszone T und eine Ausgangszone S, die nacheinander in Vorschubrichtung F der Bahnen angeordnet sind. In der Eingangszone werden die Bahnen durch Antriebsmittel 14 übernommen, die sie mit konstanter Geschwindigkeit durch die Bearbeitungszone antreiben. In dem dargestellten Beispiel umfaßt diese Bearbeitungszone T zwei Bearbeitungseinheiten U1 bzw. U2, die nacheinander in Richtung F angeordnet sind. Zwischen diesen beiden Einheiten befinden sich Antriebsrelaismittel 16. Antriebsmittel 18 sind ebenfalls am Ausgang S der Maschine vorgesehen.
Die Maschine dient zur Bearbeitung der Bahnen, um sie derart vorzubereiten, daß sie dann gefalzt werden können, um eine Verpackung zu bilden. Beispielsweise zeigt 2 einen Zuschnitt, der durch die Maschine ausgehend von einer vollen Bahn bearbeitet wurde. Dieser Zuschnitt 20 weist Ausschnitte 22 und Falze 24 auf, die quer zur Vorschubrichtung F der Bahn in der Maschine angeordnet sind. Die Werkzeuge der Bearbeitungseinheiten U1 und U2, die sich in der Bearbeitungszone T der Maschine befinden, umfassen Schneidwerkzeuge oder Messer, die die Ausschnitte 22 herstellen, und Stauchmittel oder Staucher, die die Falze 24 bilden.
Der in 2 dargestellte Zuschnitt weist auch Falze 26 auf, die parallel zur Antriebsrichtung F angeordnet sind.
Wie in der Folge zu sehen ist, können diese Falze mit Hilfe von Stauchrollen hergestellt werden, die mit den Antriebsmitteln zusammenwirken. Der Zuschnitt weist ferner spezifische Ausschnitte, beispielsweise Öffnungen 28, auf, die dazu dienen, Griffe in der Verpackung auszuformen, die in einer der Bearbeitungseinheiten U1 oder U2 hergestellt werden.
Die Antriebsmittel der Maschine umfassen Antriebsrollen in Form von Scheiben, die in Drehung angetrieben werden. In 1 sind beispielsweise am Eingang der Maschine untere Antriebsrollen 30 und 32 und obere Antriebsrollen 34 und 36 zu sehen. Ebenso weisen am Ausgang die Antriebsrollen 18 untere Rollen 38 und 40 und obere Rollen 42 und 44 auf. Die Antriebsrelaismittel 16 umfassen auch untere Rollen 46 und obere Rollen 48. In 1 umfassen die Antriebsrollen 14 und 18 jeweils zwei Reihen von unteren und oberen Rollen. Zur Vereinfachung ist nur eine Rollenreihe in den schematischen 3 und 4 dargestellt.
So zeigt 4 am Eingang untere Rollen 30 und obere Rollen 34, die auf einer unteren Welle 31 bzw. einer oberen Welle 35 befestigt sind. Ebenso sind am Ausgang die unteren und oberen Rollen 38 und 42 auf zwei Wellen 39 und 43 befestigt, während die Zwischenrollen 46 und 48 des Relais 16 auf zwei Wellen 47 und 49 befestigt sind. Die Antriebsmittel werden von einem Hauptantriebsmotor M50 angetrieben. Die verschiedenen Wellen sind miteinander durch Übertragungsmittel, wie beispielsweise Riemen 51, verbunden.
Wie in der Folge zu sehen ist und wie dies die Variante der 3 darstellt, können die Antriebsrollen, beispielsweise jene, die sich am Eingang und/oder am Ausgang befinden, nicht direkt auf ihren Antriebswellen befestigt sein, sondern sind auf Rollenstützen befestigt, die die Einstellung ihrer jeweiligen Positionen ermöglichen.
Die schematische Ansicht der 3, die die Kinematik der Maschine darstellt, zeigt Seite an Seite Elemente, die sich in Wirklichkeit übereinander befinden. Es sind auch Seite an Seite die unteren und oberen Wellen 31 und 35, die Wellen 47 und 49 und die Wellen 39 und 43 zu sehen.
Es ist anzumerken, daß die Eingangszone E, die Bearbeitungszone T und die Ausgangszone S in trennbaren Modulen angeordnet sein können, in welchem Fall der Hauptmotor M50 direkt eine Welle A50 antreibt, die sich beispielsweise in der Bearbeitungszone befindet, und die selbst durch Mittel vom Typ Oldham-Dichtung an angetriebene Wellen gekuppelt ist, A50E für den Eingang und A50S für den Ausgang.
Jede der Bearbeitungseinheiten U1 und U2 umfaßt eine Tragwelle, die ein Bearbeitungswerkzeug trägt. Es wird zuerst die Einheit U1 mit ihrer Tragwelle 52 beschrieben, die in der Folge als Tragwelle mit Winkeleinstellung des Werkzeugs bezeichnet wird.
Diese Welle befindet sich über der Vorschubebene P der Bahnen in der Maschine und wirkt über Werkzeuge, die sie trägt, mit einer Gegenwelle 54 zusammen, die sich unter dieser Ebene befindet. Diese Gegenwelle trägt eine Verkleidung 56, beispielsweise aus einem Material wie Polyurethan, das weich genug ist, um es den Werkzeugen zu ermöglichen, ihre Funktionen zu erfüllen, beispielsweise das Falzen oder Ausschneiden der Bahn. Ebenso befindet sich eine Gegenwelle 54' unter der Tragwelle 62 der Bearbeitungseinheit U2.
Die Gegenwellen ebenso wie die unteren Antriebsrollen können vertikal verschoben werden, um sich an Bahnen mit unterschiedlichen Dicken anzupassen.
Die Gegenwellen können in Drehung auf dieselbe Weise wie die Antriebsmittel, beispielsweise mit Hilfe des Hauptmotors M50, angetrieben werden. Allerdings werden sie vorzugsweise durch einen Zusatzmotor M54, beispielsweise einen Asynchronmotor mit Frequenzregler, angetrieben, der derart gesteuert wird, daß die Bahnen mit derselben Geschwindigkeit wie die Antriebsmittel angetrieben werden, d. h. daß die Tangentialgeschwindigkeit der Gegenwellen dieselbe wie die Tangentialgeschwindigkeit der Antriebsrollen ist, trotz ihrer unterschiedlichen Durchmesser.
Die quer verlaufende Tragwelle 52 wird in Drehung durch einen Wellenmotor M52 angetrieben, der von dem oder den Motor/en der Antriebsmittel und der Gegenwellen getrennt ist. Es handelt sich beispielsweise um einen Asynchronmotor, einen Stromrichtermotor oder ganz allgemein um einen Stellmotor. Die Welle 52 ist an den Ausgang dieses Motors durch eine Antriebsachse 53 gekuppelt.
Wie in 4 zu sehen ist, umfaßt die Maschine eine Steuereinheit UC, die in Abhängigkeit von einer Information zur Position einer Bahn 12 in der Bearbeitungszone T den Wellenmotor M52 durch eine Steuerleitung L52 derart steuert, daß sich für die Bearbeitung dieser Bahn durch ein Werkzeug, das die Welle 52 trägt, dieses Werkzeug mit einem vorbestimmten Bereich der Bahn in Kontakt befindet und mit derselben Tangentialgeschwindigkeit wie die Antriebsgeschwindigkeit der Bahn verschiebt.
Die Steuereinheit kennt die Geschwindigkeit der Antriebsmittel 14, 16 und 18. Beispielsweise durch eine Steuerleitung L50 steuert sie den Hauptantriebsmotor M50. Ferner empfängt sie die Information von einem Geschwindigkeitsmesser C50, beispielsweise einem Tachometer, der drehfest mit einer der Wellen der Antriebsmittel verbunden ist, durch eine Informationseingangsleitung LE50. Sie kann somit ihre Steuerung des Motors M50 anpassen.
Sie kennt überdies die Position einer Bahn in der Maschine. Dazu empfängt sie Informationen, die von Positionsfühlern, wie beispielsweise fotoelektrischen Zellen C1, C2 und C3, geliefert werden, die nacheinander auf der Vorschubstrecke der Bahnen angeordnet und an sie über Informationseingangsleitungen LC1, LC2 bzw. LC3 angeschlossen sind.
Wie beispielsweise in den 5 und 6 zu sehen ist, wird die Bahn 12 am Eingang durch den Fühler C1 erfaßt und eventuell durch einen beweglichen Anschlag 60 gehalten. Zum gewünschten Zeitpunkt beginnt der Antrieb der Bahn, d. h. daß sich der Anschlag 60 einzieht und die Bahn zwischen den unteren und oberen Antriebsvorrichtungen, wie beispielsweise den Rollen 32 und 36, eingeklemmt wird. Der Fühler C2 ist stromabwärts zum Fühler C1, beispielsweise direkt nach den Antriebsrollen 30 und 34, angeordnet und erfaßt die Ankunft der Bahn. Diese ermöglicht es, gegebenenfalls die Geschwindigkeit des Motors M50 zu korrigieren oder die Daten, die zur Steuerung des Motors M52 dienen, zu korrigieren, wenn auf Grund von möglichem Gleiten die Verschiebegeschwindigkeit der Bahn zwischen den Fühlern C1 und C2 nicht genau der Geschwindigkeit der Antriebsmittel entspricht.
So kennt die Steuereinheit genau die Vorschubgeschwindigkeit und die Position der Bahn in der Maschine. Folglich kann in Abhängigkeit von Parametriermitteln MP, die in die Steuereinheit eingegeben werden, um zu speichern, welche Bearbeitung (Ausschnitt, Falz) in welchem Bereich der Bahn vorgenommen werden soll, diese den Motor M52 unabhängig von den Antriebsmitteln steuern, damit er seine Werkzeuge an der richtigen Stelle oder zum richtigen Zeitpunkt und mit der richtigen Geschwindigkeit positioniert.
Die Werkzeugtragewelle 62 wird als Tragwelle für zahlreiche Werkzeuge bezeichnet. Diese Welle 62 ist über der Ebene P in der Bearbeitungszone angeordnet und wirkt mit der Gegenwelle 54' analog zur Welle 54 zusammen. Die Welle 62 wird durch einen Motor M62 in Drehung angetrieben, beispielsweise einen Motor analog zum Motor M52 der Welle 52, der wie dieser letztgenannte von dem oder den Motoren der Antriebsmittel und der Gegenwellen getrennt ist. Wie der Motor M52 wird der Motor M62 von der Steuereinheit UC durch eine Steuerleitung L62 gesteuert, um die Geschwindigkeit und die Position der Welle 62 derart festzusetzen, daß die Werkzeuge, die sie trägt, mit den Bahnen an der richtigen Stelle, zum richtigen Zeitpunkt und mit der richtigen Geschwindigkeit zusammenwirken.
Durch die Leitungen LE52 und LE62, die mit den Fühlern verbunden sind, kennt die Steuereinheit die Geschwindigkeiten der Tragwellen der Werkzeuge 52 und 62 und kann in Abhängigkeit von diesen Daten ihre Steuerung der Motoren M52 und M62 ändern. Durch eine Leitung LE54, die ebenfalls an Fühler angeschlossen ist, kennt sie auch die Geschwindigkeit der Gegenwellen 54 und 54' und kann folglich die Steuerung des Motors M54 korrigieren.
Die Bahnen werden in der Maschine mit einer im Wesentlichen konstanten Antriebsgeschwindigkeit angetrieben. Die Steuereinheit UC, die diese Geschwindigkeit und die Position der Bahn kennt, steuert den Motor M52 oder den Motor M62 zwischen einer Wartephase, in der seine Geschwindigkeit gleich Null oder im Wesentlichen gleich Null ist, einer Positionierphase, in der sich seine Geschwindigkeit von der Antriebsgeschwindigkeit unterscheidet (sie ist im Allgemeinen größer), um das Werkzeug unmittelbar richtig in Bezug auf die Position zu positionieren, die der Bereich der von diesem Werkzeug zu bearbeitenden Bahn erreichen wird. Auf die Positionierphase folgt eine Bearbeitungsphase, in der der Motor M52 oder M62 gesteuert wird, wenn sich dieser Bereich der Bahn gegenüber der Welle 52 oder 62 befindet. In dieser Bearbeitungsphase ist die Tangentialgeschwindigkeit dieses Werkzeugs gleich der Vorschubgeschwindigkeit, um die gewünschte Bearbeitung durchzuführen. Eine neue Wartephase folgt auf die Bearbeitungsphase.
Dieser Zyklus wird einmal oder mehrmals pro Bahn in Abhängigkeit von der oder den Bearbeitungen (Ausschnitte, Falze, ...), die durchgeführt werden sollen, wiederholt.
Zwischen der Wartephase und der Positionier- oder Bearbeitungsphase unterliegt der Motor 52 oder 62 einer sehr raschen Beschleunigungs- oder Verlangsamungsphase.
Die Parametriermittel entsprechen einem Bearbeitungstyp, der unter verschiedenen möglichen Bearbeitungen gewählt wird, die jeweils einem herzustellenden Verpackungstyp entsprechen (Abmessungen der Bahnen, Form der Verpackungen nach dem Falzen und Befestigen der Bahnen, Positionierungen als Folge der Falze und Ausschnitte).
Die Tragwelle mit Werkzeugwinkeleinstellung 52 trägt zwei im Winkel im Abstand zueinander angeordnete Werkzeuge. Wie besser in 7 zu sehen ist, umfaßt sie eine Wellennabe 64, die mit der Antriebsachse 53 gekuppelt ist. Sie umfaßt auch einen festen Werkzeugträger 66, der fest mit der Nabe 64 verbunden ist, und einen beweglichen Werkzeugträger 68, der fest mit einer beweglichen Stütze 70 verbunden ist, die im vorliegenden Fall von einem oder mehreren beweglichen Kränzen gebildet ist. Die 7 zeigt die Werkzeuge, die von den beiden Werkzeugträgern 66 und 68 getragen werden, die winkelig um einen Winkel α im Abstand zueinander angeordnet sind, aber in den 1 und 8 sind diese beiden Werkzeugträger zur Vereinfachung der Zeichnung diametral gegenüber liegend angeordnet.
Der feste Werkzeugträger 66 ist gemäß einer ersten Zylindermantellinie G1 angeordnet, wobei er an der Nabe befestigt ist, beispielsweise durch Befestigungs- und Verstrebungsschuhe 72. Der bewegliche Werkzeugträger ist am Kranz 70 befestigt, wobei er nach einer zweiten Zylindermantellinie G2 angeordnet ist. Die Werkzeugträger 66 und 68 sind derart angeordnet, daß sich ihre Werkzeugtrageflächen S66 bzw. S68 auf derselben zylindrischen Fläche befinden.
Auf Grund der Dicke der Werkzeugträger sind ihre Flächen S66 und S68 radial in Bezug auf die zylindrische Fläche S52 der übrigen Welle 52 vorspringend, die insbesondere durch den Kranz 70 bestimmt ist. Daraus ergibt sich, daß, wenn ein Abschnitt der Welle 52, der sich zwischen den Werkzeugträgern 66 und 68 befindet, gegenüber der Bahn während der Bearbeitung angeordnet ist, dieser Abschnitt nicht mit der Bahn in Kontakt ist, so daß es nicht erforderlich ist, die Welle 52 von der Vorschubstrecke der Bahn zu entfernen.
Der Kranz 70 weist eine Innenzahnung 70A auf, in die eine Ritzelachse 74 eingreift, die zwischen der Nabe 64 und dem Kranz angeordnet ist. Eventuell wird diese Achse von einem Lager 76 getragen, das auf der Oberfläche der Nabe 64 gleiten kann. Wie in 8 zu sehen ist, ist ein Raum 78 zwischen der Außenfläche S66 des festen Werkzeugträgers und der Nabe 64 vorgesehen, um den Durchgang des kreisförmigen Kranzes 70 zu ermöglichen. Im vorliegenden Fall ist der ringförmige Raum in der Außenseite des Schuhs 72 hergestellt. Wie auch in 8 zu sehen ist, können mehrere Kränze 70 mit analoger Ausführung und mehrere Schuhe 72 entlang der Nabe 64 angeordnet werden.
Es ist verständlich, daß, wenn die Ritzelachse 74 in Drehung versetzt wird, diese den Kranz 70 verschiebt, d. h. daß sie auch den beweglichen Werkzeugträger verschiebt. Die Abmessungen des Schuhs 72 bestimmen den Mindestraum, der zwischen dem festen und dem beweglichen Werkzeugträger erzielt werden kann.
Es ist möglich, die Ritzelachse in Drehung mit Hilfe einer manuellen Vorrichtung, wie beispielsweise einer Kurbel, anzutreiben, die nur dann angebracht wird, wenn der bewegliche Werkzeugträger verschoben werden muß.
Im vorliegenden Fall umfassen die Mittel für den Drehantrieb der Ritzelachse 74 ein Zahnrad 80, das zur Antriebsachse 53 der Welle 52 koaxial und frei um diese Achse montiert ist (3 und 8). Dieses Zahnrad greift in die Ritzelachse 74 ein und wirkt mit Drehantriebsmitteln zusammen. In 8 ist zu sehen, daß das Ende der Achse 74 ein Antriebszahnrad 82 trägt, das mit dem Rad 80 zusammenwirkt.
Um somit den beweglichen Werkzeugträger zu verschieben, reicht es aus, das Zahnrad 80 in Drehung anzutreiben. In 3 ist zu sehen, daß es mit einem zusätzlichen Motor M80 über ein Differential D80 gekoppelt ist. Zur Vereinfachung ist dieser Motor M80 auf dem Übersichtsschema der 4 nicht dargestellt. Es ist allerdings zu verstehen, daß er durch die Steuereinheit mit Hilfe einer Steuerleitung L80 gesteuert werden kann.
Die Tragwelle 52 oder 62 umfaßt vorzugsweise einen Werkzeugträger, der mit Schnellbefestigungsmitteln für ein Werkzeug ausgestattet ist. Im vorliegenden Fall ist dies bei der Welle 52 der Fall, und die Ausführung dieser Mittel ist besser in den 7 und 9 bis 10 zu verstehen.
In den 9 und 10 ist nur einer der Werkzeugträger 66 und 68, beispielsweise der Werkzeugträger 66, im Schnitt senkrecht auf die Achse der Tragwelle dargestellt. Es ist zu sehen, daß seine Tragfläche S66 eine Längsbefestigungsnut 84 aufweist, deren Längsrand 84A beweglich ist. Er ist nämlich durch ein bewegliches Befestigungsstück 86 begrenzt, das die Form einer Längsstange hat. Diese Stange ist zwischen einer Verriegelungsposition (10), in der der Rand 84A mit dem gegenüber liegenden Rand 84B der Nut 84 ein Halteprofil begrenzt, und einer Entriegelungsposition (9) beweglich, in der der Rand 84A von dem Rand 84B entfernt ist, um die einfache Anbringung eines Werkzeugs in der Nut zu ermöglichen. Im vorliegenden Fall ist der Rand 84A durch eine Seitenverschiebung begrenzt, die in der Stange 86 vorgesehen ist, und diese schwenkt um ihre Längsachse zwischen ihrer Entriegelungs- und Verriegelungsposition.
Beispielsweise kann das Halteprofil der Nut 84 ein Schwalbenschwanzprofil oder ein T-Profil sein. Die Rückseite des Werkzeugs 88 weist eine Befestigungsrippe 90 auf, die ein komplementäres Halteprofil aufweist und sich somit in die Nut einfügen kann. Beispielsweise wird das eigentliche Werkzeug (das beispielsweise von zwei Messern 94 gebildet ist) von einer Platte oder Basis 92 getragen, deren Krümmung eine zylindrische Fläche begrenzt, so daß bei der Drehung der Tragwelle für die Bearbeitung einer Bahn in der Maschine der Abstand zwischen dem Werkzeug und der Ebene P konstant bleibt.
Die Maschine umfaßt Schneidwerkzeuge, wie beispielsweise das Werkzeug 88, das in den 9 bis 11 dargestellt ist, die jeweils einen Schneideteil (Messer 94) umfassen, und Stauchmittel, wie beispielsweise das Werkzeug 88' aus 11, die jeweils einen Stauchteil (Rippe 96) umfassen. Diese Werkzeuge umfassen ferner eine Basis 92, die die Befestigungsrippe 90 tragen. Wenn die Rippen 90 in die Nut 84 eingesetzt sind, können die Werkzeuge in Translation verschoben werden, um aneinander angestellt zu werden. So können die Werkzeuge 88 und 88' an das Werkzeug 88' aus 11 angestellt werden.
Durch diese einfachen Befestigungsmittel können die Werkzeuge sehr einfach in einer gewählten Reihenfolge Seite an Seite auf dem Werkzeugträger in gewählten Abständen angeordnet werden, um sie an die Herstellung unterschiedlicher Verpackungen anzupassen.
Die Wellen 52 und 62 können jeweils mehrere Werkzeuge tragen und somit gemäß einem Zyklus angetrieben werden, umfassend eine Bearbeitungsphase durch ein erstes Werkzeug, eine Positionierphase und eine Bearbeitungsphase durch ein zweites Werkzeug. Für die Welle 52, bei der der Abstand zwischen den Werkzeugen einstellbar ist und bei der die Werkzeuge in Bezug auf die zylindrische Fläche vorspringen, so daß es nicht erforderlich ist, sie von der Vorschubstrecke der Bahnen zu entfernen, kann die Positionierphase einfach darin bestehen, sie weiterhin mit derselben Geschwindigkeit zwischen den Bearbeitungsphasen anzutreiben.
Die Welle 62 trägt auch mehrere Werkzeuge, die in einem Winkelabstand zueinander angeordnet sind, aber ihre zylindrische Fläche S62 ist in der Arbeitsposition in der Nähe der Vorschubebene P der Bahnen. Beispielsweise können die Werkzeuge auf einfachen Platten befestigt sein, die in Radialgewinde geschraubt sind, die auf der zylindrischen Fläche der Welle 62 vorgesehen sind. In 4 ist zu sehen, daß die Welle 62 beispielsweise ein Werkzeug 100 trägt, das ein Messer aufweist, das dazu bestimmt ist, Öffnungen, wie beispielsweise die Öffnungen 28 des Zuschnittes der 2, einzuarbeiten.
In den 12A bis 12D ist schematisch diese Welle 62 im Querschnitt dargestellt, und sie trägt vier von 100 bis 103 numerierte Werkzeuge, die im Winkelabstand zueinander angeordnet sind. In diesen Figuren ist eine Bahn 12 dargestellt, die auf der Vorschubebene P der Bahnen angeordnet ist. Nach der Bearbeitung eines ersten bestimmten Bereichs der Bahn R1 durch das erste Werkzeug 100 und vor der Bearbeitung eines zweiten bestimmten Bereichs der Bahn R2 durch ein weiteres Werkzeug, beispielsweise das Werkzeug 103, wird die Welle 62 je nach ihrer Positionierphase angetrieben. In dem Maße, in dem die zylindrische Fläche S62 zu nahe der Bahn in Arbeitsposition ist, wird diese Welle 62 von der Vorschubstrecke der Bahnen in der Bearbeitungszone während der Positionierphase entfernt.
Die Mittel, die diese Entfernung steuern, sind in den 4 und 12A bis 12D dargestellt. Sie umfassen eine Abstandswelle 106, die mindestens einen Exzenter 108 trägt. Die Tragwelle 62 ist auf einer beweglichen Achse 110 montiert, die von der Abstandswelle 106 mit Hilfe des Exzenters getragen wird.
Im vorliegenden Fall ist die Welle 106 fest in Bezug auf das Gestell der Maschine, und der Exzenter 108 ist von einer Rolle gebildet, die ihrerseits in einer exzentrischen Position angeschlossen ist. Diese Rolle 108 wird in Drehung von einem Abstandsmotor M108 um ihre geometrische Achse angetrieben. So verschiebt sich die Rolle 108 während ihrer Drehung um den Mittelpunkt der Welle 106, wobei sie verschiedene Positionen durchläuft, die in den 12A bis 12D dargestellt sind.
Die Achse 110 der Welle 62 wird von der Abstandswelle 106 mit Hilfe der Rolle 108 getragen. Genauer ist die Rolle mit der Welle 62 über ein Stangensystem 112 verbunden. Im vorliegenden Fall erstreckt sich die Welle 106 quer im Inneren der Bearbeitungszone und trägt an jedem ihrer Enden eine Rolle 108, die sich am ersten Ende einer Stange 112 dreht, deren zweites Ende an die Welle 62 angeschlossen ist, wobei sie in Bezug auf diese gelenkig angeordnet ist. Im vorliegenden Fall ist der Anschluß indirekt und verwendet einen Hebel 114, wie nachstehend angeführt.
Vorzugsweise ist die bewegliche Achse 110 mit einem Hebel verbunden, der ein Gegengewicht trägt, das dazu bestimmt ist, die Verschiebung der Tragwelle nach oben zu erleichtern.
In 4 ist zu sehen, daß jede Stange 112 durch ihr zweites Ende auf einem Hebel 114 angelenkt ist, von dem ein Endteil direkt die Achse 110 der Welle 62 trägt, und dessen gegenüber liegendes Ende ein Gegengewicht 116 trägt. Die Hebel 114 sind schwenkbar um eine Schwenkachse A114 befestigt. Das Gegengewicht 116 ist in Bezug auf die Welle 62 ausgeglichen, so daß die für das Hochheben dieser Welle 62 erforderliche Kraft gering ist.
In 12A wird die Welle 62 abgesenkt, damit das Werkzeug 100 mit der Bahn 12 in Kontakt kommt. Während der Bearbeitungsphase dreht sie sich mit einer derartigen Geschwindigkeit, daß sich das Werkzeug genau mit derselben Geschwindigkeit wie die Bahn verschiebt. Sobald die Bearbeitung des Bereichs R1 beendet ist, wird der Motor M108 von der Steuereinheit UC, mit der er durch eine Steuerleitung L108 verbunden ist, derart gesteuert, daß die Tragwelle 62 hochgehoben wird. Während dieser Positionierphase wird der Motor M62 von der Steuereinheit derart gesteuert, daß das Werkzeug, das die nachfolgende Bearbeitung durchführen soll, beispielsweise das Werkzeug 103, in die Lage versetzt wird, diese Bearbeitung durchzuführen. Die 12B und 12C zeigen diese Positionierphase. Durch eine mit einem Fühler verbundene Leitung LE108 wird die Steuereinheit über die Geschwindigkeit des Motors M108 informiert, um diese in der Folge einzustellen.
Die Antriebsmittel umfassen Antriebsrollen, wie beispielsweise jene des Relais 16, deren Abstand in Querrichtung zur Maschine nicht zu verändert werden braucht. Ebenso können die Stationen 14 und 18 translationsfeste Rollen umfassen. Allerdings kann es in manchen Fällen erforderlich sein, die Positionen der Rollen zu verändern. Es können ihnen überdies einige Rollen hinzugefügt werden, die nicht nur zum Antrieb dienen, sondern auch zur Ausführung gewisser Vorgänge, wie beispielsweise zur Herstellung von Ausschnitten oder Falzen, die längs entlang der Vorschubrichtung der Bahn angeordnet sind.
In 3 wurde gewählt, die unteren 30 und oberen Rollen 34 der Eingangsstation 14 sowie die unteren 40 und oberen Rollen 44 der Ausgangsstation 18 in Form von Rollen mit einstellbarer Position darzustellen.
Als Beispiel zeigt 13 eine Rolle 30. Wie die anderen einstellbaren Rollen ist sie auf einem Rollenträger 120 montiert, der quer in Bezug auf die Antriebsrichtung F verschoben werden kann. Dazu umfaßt die Maschine einen Einstellriemen 122, der quer zur Richtung F angetrieben wird. Dieser Riemen wird durch Mittel, wie beispielsweise einen Motor M122 angetrieben (3).
Die Rollenträger 120 können mit diesem Riemen gekuppelt sein, um die Verschiebung der Rollen zu ermöglichen, oder hingegen in Bezug auf den Riemen ausgekuppelt und festgestellt sein, um die Rollen in Position zu halten.
So umfaßt jeder Rollenträger 120 ein Kupplungsglied 124 und ein Gegenkupplungsglied 126, die beiderseits des Riemens 122 angeordnet sind (auf einem der Arme der Schleife, die er bildet). Das Glied 124 kann in einer Kupplungsposition (14) angeordnet werden, in der es den Riemen 122 gegen das Gegenglied 126 drückt, so daß der Rollenträger 120 und die Rolle, die er trägt, mit dem Riemen verschoben werden. Dieses Glied kann auch eine inaktive Position (15) einnehmen, in der es von dem Riemen entfernt ist.
Jeder Rollenträger 120 umfaßt ferner ein Halteglied 128, das in einer Halteposition (15) angeordnet werden kann, in der es mit einem festen Feststellteil 130 zusammenwirkt, um den Rollenträger 120 mit diesem Teil in Verbindung zu bringen und in der gewünschten Position festzustellen, und das in einer inaktiven Position (14) angeordnet werden kann, in der es von diesem Feststellteil 130 entfernt ist.
Die Maschine umfaßt Mittel zur Steuerung des Kupplungsglieds 124 und des Halteglieds 128, die das Kupplungsglied in seine Kupplungsposition bringen können, wenn das Halteglied seine inaktive Position einnimmt, und die das Halteglied in seine Halteposition bringen können, wenn sich das Kupplungsglied in seiner inaktiven Position befindet.
Das Halteglied 128 und das Kupplungsglied 124 können sehr einfach an jedem der beiden Enden einer hin- und herbeweglichen Stange 132 angeordnet sein. Diese Stange wird beispielsweise zwischen ihren beiden Positionen durch einen Druckluftzylinder gesteuert.
Der feste Feststellteil kann von einem festen Riemen gebildet sein, der parallel zum Abschnitt des Riemens 122 gespannt ist, mit dem das Glied 124 zusammenwirkt, oder von einem anderen Teil gebildet sein, wie beispielsweise einer festen Platte oder dergleichen. Falls erforderlich, dann er zwischen dem Glied 130 und einem Gegenglied 131 angeordnet sein, um zwischen diesen Teilen in der Halteposition festgeklemmt zu werden.
Wie in 13 zu sehen ist, ist der Rollenträger 120 fest mit der gerippten Antriebsachse 31 verbunden. Er weist nämlich ein Zahnrad auf, dessen Innenumfang in diese Achse eingreift und das selbst ein Zahnrädersystem für die Übertragung des Antriebs auf die Rolle 30 antreibt. Die mechanische Verbindungsart mit der gerippten Achse 31 ermöglicht es dem Träger 120, in Translation entlang dieser Welle verschoben zu werden. Der Träger 120 wird von einer Konsole 134 getragen, die selbst von einer Stütze 136 getragen wird, die quer zur Richtung F angeordnet ist. Die Konsole 134 gleitet durch Kugelgleitschienen 138 auf dem unteren Ende dieser Stütze. Die Glieder 124 und 128 sowie die Gegenglieder 126 und 131 werden von einem Arm 134A der Konsole 134 getragen. Der Riemen 122 ist vertikal angeordnet, wobei das Glied 128 mit einem seiner horizontalen Abschnitte (dem unteren Abschnitt) zusammenwirkt. Ein weiterer Arm 134B der Konsole 134 trägt einen Zylinder 137, der dazu dient, die Vertikalposition der Rolle 30 in Bezug auf ihren Träger 120 einzustellen, um diese Position an verschiedene Bahndicken anzupassen.

Claims

Maschine zur Bearbeitung von Bahnen (12), insbesondere für die Herstellung von Verpackungen aus Materialien wie beispielsweise Karton oder Kunststoff, umfassend Antriebsmittel (14, 16, 18), die mindestens einen Antriebsmotor umfassen und Bahnen in eine Antriebsrichtung (F) durch eine Bearbeitungszone (T) antreiben können, die sich zwischen dem Eingang (E) und dem Ausgang (S) der Maschine befindet, ein Bearbeitungswerkzeug (88, 88', 88''; 100, 101, 102, 103), das dazu bestimmt ist, in diese Bahnen Ausschnitte (22) und/oder Falze (24) einzuarbeiten, die quer zur Antriebsrichtung (F) angeordnet sind, Mittel (C1, C2, C3), um eine Information bezüglich der Position einer Bahn in der Bearbeitungszone (T) zu bestimmen, und Mittel (UC), um das Bearbeitungswerkzeug in Abhängigkeit von dieser Information zu steuern, dadurch gekennzeichnet, daß das Bearbeitungswerkzeug von mindestens einer quer verlaufenden Tragwelle (52, 62) getragen wird, die in Drehung von einem Wellenmotor (M52, M62) angetrieben wird, daß die Antriebsmittel (14, 16, 18) von einem Hauptantriebsmotor (M50) angetrieben werden und die Bahnen (12) mit einer im Wesentlichen konstanten Antriebsgeschwindigkeit zwischen dem Eingang (E) und dem Ausgang (S) der Maschine und insbesondere in der Bearbeitungszone (T) antreiben können, daß der Wellenmotor (M52, M62) von dem Hauptmotor (M50) getrennt ist und daß die Maschine eine Steuereinheit (UC) umfaßt, die in Abhängigkeit von der Antriebsgeschwindigkeit und der relativen Information über die Position einer Bahn in der Bearbeitungszone den Wellenmotor (M52, M62) derart steuern kann, daß sich für die Bearbeitung dieser Bahn das Werkzeug mit einem vorbestimmten Bereich (R1, R2) der Bahn in Kontakt befindet und mit einer Bearbeitungsgeschwindigkeit angetrieben wird, deren Tangentialkomponente gleich der Antriebsgeschwindigkeit ist.
Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (UC) den Wellenmotor (M52, M62) nach Zyklen steuern kann, die eine Wartephase, eine Positionierphase, in der der Motor das Werkzeug der quer verlaufenden Tragwelle (52, 62) im Winkel positioniert, und eine Bearbeitungsphase umfassen, in der das Werkzeug mit einer Tangentialgeschwindigkeit gleich der Antriebsgeschwindigkeit angetrieben wird und den vorbestimmten Bereich der Bahn bearbeitet.
Maschine nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (UC) den Wellenmotor (M52, M62) in Abhängigkeit von Parametriermitteln (MP) entsprechend einem gewählten Bearbeitungstyp steuern kann.
Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Tragwelle mit Werkzeugwinkeleinstellung (52) besitzt, umfassend eine Nabe (64), einen festen Werkzeugträger (66), der mit dieser Nabe fest verbunden ist, und einen beweglichen Werkzeugträger (68), der mit einer beweglichen Stütze (70) fest verbunden ist, die mit der Nabe (64) über Positionseinstellmittel zusammenwirkt, die die Einstellung der Winkelposition des beweglichen Werkzeugträgers (66) in Bezug auf den festen Werkzeugträger (68) ermöglichen.
Maschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der feste Werkzeugträger (66) an der Nabe (64) befestigt ist, indem er entlang einer ersten Zylindermantellinie (G1) angeordnet ist, daß die bewegliche Stütze mindestens einen Kranz (70) umfaßt, auf dem der bewegliche Werkzeugträger entlang einer zweiten Zylindermantellinie (G2) befestigt ist, wobei dieser Kranz zur Nabe koaxial ist, die eine Innenzahnung (70A) aufweist und sich in dem Bereich der ersten Mantellinie (G1) in einem Raum erstreckt, der zwischen der Außenfläche (S66) des festen Werkzeugträgers (66) und der Nabe (64) vorgesehen ist, und daß die Positionseinstellmittel eine Ritzelachse (74), die zwischen der Nabe (64) und dem Kranz (70) angeordnet ist, indem sie mit der Innenzahnung (70A) dieses Kranzes zusammenwirkt, und Mittel (M80, 80) umfassen, um die Ritzelachse in Drehung anzutreiben, um den Kranz (70) in Bezug auf die Nabe (64) in Drehung zu versetzen und auf diese Weise die Winkelpositionierung (a) der zweiten Mantellinie (G2) in Bezug auf die erste Mantellinie (G1) einzustellen.
Maschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel für den Drehantrieb der Ritzelachse (74) ein Zahnrad (80) umfassen, das zur Antriebsachse (53) der Tragwelle mit Werkzeugwinkeleinstellung (52) koaxial ist und frei um diese Achse befestigt ist, wobei dieses Zahnrad auf der Ritzelachse (74) eingreift und mit Drehantriebsmitteln (80) zusammenwirkt.
Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragwelle mindestens einen Werkzeugträger (66, 68) umfaßt, der mit Schnellbefestigungsmitteln für ein Werkzeug (88, 88', 88'') ausgestattet ist, die eine Längsbefestigungsnut (84) umfassen, die sich auf der Außenfläche (S66, S68) des Werkzeugträgers (66, 68) befinden, wobei mindestens einer der Längsränder (84A) dieser Nut beweglich und durch ein Verkeilungsstück (86) begrenzt ist, das zwischen einer Verriegelungsposition, in der es mit dem gegenüber liegenden Rand (84B) ein Halteprofil begrenzt, das eine Befestigungsrippe (90) mit einem komplementären Profil halten kann, und einer Entriegelungsposition beweglich ist, in der dieser Rand vom gegenüber liegenden Rand entfernt ist, um die Einführung der Befestigungsrippe (90) in die Nut durch eine Radialverschiebung dieser Rippe zur Achse der Tragwelle zu ermöglichen.
Maschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Verkeilungsstück von einer Längsstange (86) gebildet ist, deren Querschnitt einen Absatz aufweist, der den beweglichen Längsrand (84A) begrenzt, wobei diese Stange um ihre Längsachse zwischen ihren Entriegelungs- und Verriegelungspositionen schwenken kann.
Maschine nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie Schneidewerkzeuge (88, 88'') und Förderwerkzeuge (88') umfaßt, die jeweils einen Schneideteil (94) und einen Förderteil (96) und eine Basis (92) umfassen, die eine Befestigungsrippe (90) trägt, die mit der Befestigungsnut (84) des Werkzeugträgers (66, 68) zusammenwirken kann, wobei diese Werkzeuge somit in einer gewählten Reihenfolge nebeneinander auf dem Werkzeugträger angeordnet werden können.
Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Tragwelle für zahlreiche Werkzeuge (52, 62) umfaßt, die mindestens ein erstes und ein zweites Werkzeug (88, 88', 88'', 100, 101, 102, 103) tragen kann, die in einem Winkelabstand zueinander angeordnet sind, und daß die Steuereinheit (UC) den Wellenmotor (M52, M62) der Tragwelle für zahlreiche Werkzeuge nach einem Zyklus steuern kann, der eine Bearbeitungsphase durch das erste Werkzeug, in der das erste Werkzeug (100) mit einem ersten bestimmten Bereich (R1) einer Bahn (12) in Kontakt ist, der sich in der Bearbeitungszone (T) der Maschine befindet, und mit einer Tangentialgeschwindigkeit gleich der Antriebsgeschwindigkeit dieser Bahn angetrieben wird, eine Positionierphase, während der die Tragwelle für zahlreiche Werkzeuge (62) angetrieben wird, um das zweite Werkzeug (103) in der Lage zu positionieren, daß es einen zweiten bestimmten Bereich (R2) der Bahn (12) bearbeiten kann, und eine Bearbeitungsphase durch das zweite Werkzeug (103) umfaßt, in der das zweite Werkzeug mit dem zweiten Bereich in Kontakt ist und mit einer Tangentialgeschwindigkeit gleich der Antriebsgeschwindigkeit angetrieben wird.
Maschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß sie Mittel (106, 108, 112, M108) umfaßt, um die Tragwelle für zahlreiche Werkzeuge (62) von der Vorschubstrecke der Bahnen (12) in der Bearbeitungszone (T) während der Positionierphase zu entfernen.
Maschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Abstandswelle (106) umfaßt, die mindestens einen Exzenter (108) trägt, und daß die Tragwelle (62) auf einer beweglichen Achse (110) befestigt ist, die von der Abstandswelle (106) mit Hilfe des Exzenters (108) getragen wird.
Maschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegliche Achse (110) fest mit einem Hebel (114) verbunden ist, der ein Gegengewicht (116) trägt, das dazu bestimmt ist, eine Verschiebung der Tragwelle (62) nach oben zu erleichtern.
Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsmittel (14, 18) mit Antriebsrollen mit einstellbarer Position (30, 34; 40, 44) zusammenwirken, die auf Rollenstützen befestigt sind, und daß sie Mittel (122, 124, 128) umfaßt, um die Positionen dieser Stützen quer zur Antriebsrichtung der Bahnen in der Maschine einzustellen.
Maschine nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens einen Einstellkranz (122), der quer zur Antriebsrichtung (F) der Bahnen angeordnet ist, Mittel (M122), um diesen Kranz anzutreiben, und Kupplungsmittel (124, 128) umfaßt, die zwischen einer Kupplungslage (14), in der sie eine Rollenstütze (120) mit dem Riemen (122) fest verbinden, und einer Haltelage (15), in der sie diese Rollenstütze (120) fest mit einem festen Feststellstück (130) verbinden, gesteuert werden können.
Maschine nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß jede Stütze für Antriebsrollen (120) mit einstellbarer Position (30) ein Kupplungsstück (124) und ein Gegenkupplungsstück (126) umfaßt, die beiderseits des Riemens (122) angeordnet sind, wobei dieses Stück zwischen einer Kupplungsposition (14), in der es den Riemen (122) gegen das Gegenkupplungsstück (126) drückt, und einer inaktiven Position (15), in der es von dem Riemen entfernt ist, beweglich ist.
Maschine nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß jede Stütze für Antriebsrollen (120) mit einstellbarer Position (30) ferner ein Haltestück (128) umfaßt, das zwischen einer Halteposition (16), in der es mit dem festen Feststellstück (130) zusammenwirkt, um die Stütze (120) fest mit diesem Stück zu verbinden, und einer inaktiven Position (14), in der es von dem Feststellstück (130) entfernt ist, beweglich ist, und daß sie Steuermittel für das Kupplungsstück (124) und das Haltestück (128) umfaßt, die das Kupplungsstück in seiner Kupplungsposition anordnen können, wenn das Haltestück seine inaktive Position einnimmt, und das Haltestück in seiner Halteposition anordnen können, wenn sich das Kupplungsstück in seiner inaktiven Position befindet.
Maschine nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Haltestück (130) und das Kupplungsstück (128) an jedem der beiden Enden einer hin- und herbeweglichen Stange (132) angeordnet sind.