DE102011015343A1

DE102011015343A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Fördern und passgenauen Ablängen von flächigem Bahnmaterial

Info

Publication number: DE102011015343A1
Application number: DE102011015343A
Authority: DE
Inventors: Michael Hartl; Helmut Kaps
Original assignee: Krones AG
Current assignee: Krones AG
Priority date: 2011-03-28
Filing date: 2011-03-28
Publication date: 2012-10-04
Also published as: DE102011015343A8

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Fördern und passgenauen Ablängen von flächigem Bahnmaterial (12) wie Folie, Folienband (76), Bandmaterial u. dgl., bei dem das flächige Bahnmaterial (12) stetig oder unstetig über mehrere Umlenkungen (18) gefördert und in abgelängtem Zustand einem Zielort (22) oder Zielgegenstand zugeführt wird. A wenigstens einer Stelle werdeninnerhalb einer Förderstrecke (20) für das flächige Bahnmaterial (12) mittels eines ersten Sensors (34) Referenzmarken im Bahnmaterial (12) zur Generierung von Triggersignalen (40) erfasst. Mittels eines in Förderrichtung dem ersten Sensor (34) nachgeordneten zweiten, berührungslos arbeitenden Sensors (46) werden jeweils zurückgelegte Förder- oder Wegstrecken und/oder Geschwindigkeiten des flächigen Bahnmaterials (12) zur Auslösung eines Schnittsignals (44) zum Ablängen von Bahnabschnitten (74) definierbarer Länge erfasst. Die Erfindung betrifft weiterhin eine entsprechende Vorrichtung (10, 70) zum Fördern und Ablängen von flächigem Bahnmaterial (12) wie Folie, Folienband (76), Bandmaterial u. dgl.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Fördern und passgenauen Ablängen von flächigem Bahnmaterial mit den Merkmalen des unabhängigen Verfahrensanspruchs 1. Weiterhin betrifft die Erfindung eine entsprechend Vorrichtung zum Fördern und passgenauen Ablängen von flächigem Bahnmaterial mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 10.
Bekannte Verfahren und Vorrichtungen zum Fördern und zum Schneiden von flächigem Bahnmaterial wie Folien und anderen Verpackungsmaterialien, die von einem Endlosvorrat wie einer Rolle abgezogen und zu einem Zielort wie bspw. einem mit Schrumpffolie einzuschlagenden Gebinde befördert werden, das auf einer Horizontalfördereinrichtung stetig bewegt wird, benötigen eine geeignete Einrichtung zum exakten Auslösen eines Schnittzeitpunktes, um passgenaue Folienabschnitte zum Einschlagen der Gebinde zu erhalten. Ähnliche Anforderungen bestehen bspw. bei Tragegriffmaterialien aus Folien, Karton oder anderen Verbundmaterialien, die in entsprechender Weise von einem Endlosvorrat abgezogen und Gebinden oder Verpackungsartikeln zugeführt werden. Das Tragegriffmaterial muss ebenfalls möglichst exakt geschnitten und abgelängt werden, da ansonsten die exakte Positionierung der Tragegriffe an den Außenseiten der Gebinde oder Artikel in Frage gestellt sein kann. Da die Tragegriffabschnitte zudem oftmals mit selbsthaftenden Abschnitten an ihren Enden versehen sind, kann durch unexaktes oder falsches Schneiden auch der gesamte Applikationsprozess gestört werden.
Bekannte Applikationsmaschinen, die zum Anbringen derartiger Tragegriffabschnitte aus Folie ausgerüstet sind, arbeiten meist mit seriellen, pneumatisch betätigten Hebeln zum Auftrag der Klebebänder auf die Artikel oder Gebinde. Der exakte Schnittzeitpunkt für das mit einem Etikett bestückte Klebeband wird dabei meist von einer Lichtschranke ausgelöst, die in der Lage ist, die Hell-Dunkel- oder Dunkel-Hell-Übergänge der transparenten Bereiche des Klebebandes zu den mit Papieretiketten bestückten undurchsichtigen Bereichen zu erkennen und mit dem Signal eine Schneideinrichtung anzusteuern. Das nach dem Schneiden lose Klebebandende kann mittels des pneumatischen Hebelwerks auf die Artikel- oder Gebinderückseite angedrückt werden, so dass es dort mit seiner selbsthaftenden Fläche haften bleibt. Verschiedene Gebindegrößen erfordern in der Regel auch verschiedene Tragegrifflängen, so dass bei einem Produktwechsel der richtige Schnittzeitpunkt für das Endlosmaterial der Tragegriffe variieren kann und entsprechend anzupassen ist. Gleiches gilt grundsätzlich auch für andere Arten von Folien, die in eine exakte Länge geschnitten werden müssen, bevor sie an ihren Zielort übergeben werden, bspw. an eine Einschlageinrichtung für Folienabschnitte, mit der ein Gebinde oder eine Verpackungseinheit umhüllt werden kann.
Bei einem Produktwechsel und den dafür erforderlichen verschiedenen Folien- und/oder Tragegrifflängen ist deshalb eine manuelle Anpassung der Lichtschrankenposition zum Auslösen des Schnittvorgangs unumgänglich, da das Auslösesignal zur zeitgenauen Aktivierung der Schneideinrichtung z. B. bei Tragegriffabschnitten in der Klebebandmitte zwischen zwei benachbarten Etiketten erzeugt werden muss. Produktabhängig unterschiedliche Bandlängen mit verschiedenen Griffetiketten würden bei gleich bleibender Position des Sensors zu früh oder zu spät abgeschnitten, wobei sich diese Fehler unter ungünstigen Umständen auch addieren können. Der Förderweg, den das Band oder die Folie von der sog. Schnitt-Lichtschranke bis zum Ort des Schneidmessers zurücklegt, muss hierbei in einem festen Verhältnis zur Folien- oder Tragegrifflänge stehen. Dieses konstante Verhältnis macht relativ lange und schlecht reproduzierbare Verstellwege für die Lichtschranke nötig.
Aus diesem Grund wurden verschiedentlich Drehgeber eingesetzt, die auf der Welle einer Umlenkrolle der Bandführung positioniert sein können. Solche Drehgeber dienen der Positionserfassung des Bandabzugs und sind grundsätzlich in der Lage, sehr exakte Werte für die Bandförderung zu liefern. Allerdings können die gelieferten Sensorsignale dann fehlerbehaftet sein, sobald zwischen Band bzw. Folie und Umlenkrolle Schlupf auftritt, wenn sich bspw. das Band bewegt, ohne dass sich die Rolle und der damit gekoppelte Drehgeber sofort absolut synchron mit dem Band bewegen. Dies ist insbesondere bei den unstetigen und teilweise ruckartigen Beschleunigungsvorgängen des Bandes zu erwarten, wenn die Reibung zwischen Band und Welle bzw. Rolle, der Umschlingungswinkel der Rolle und/oder die Bandspannung zu gering sind. Aus den beschriebenen Effekten wird ersichtlich und nachvollziehbar, dass die Schnittpositionen auch mit Drehgebern nicht unter allen Bedingungen exakt eingehalten werden können.
Ausgehend von den Nachteilen des Standes der Technik wird das vorrangige Ziel der vorliegenden Erfindung darin gesehen, ein zuverlässig, störungsfrei und leicht handhabbares Verfahren zum passgenauen Ablängen von Folienabschnitten, Handgriffmaterialien und anderen bahnartigen Flachmaterialien sowie eine entsprechende Vorrichtung zur Verfügung zu stellen. Insbesondere soll dabei ein möglichst exakter Schnittzeitpunkt in Abhängigkeit von sich verändernden Förderparametern des bahnartigen Flachmaterials eingehalten werden.
Dieses Ziel der Erfindung wird mit den Gegenständen der unabhängigen Ansprüche erreicht. Merkmale vorteilhafter Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den jeweiligen abhängigen Ansprüchen.
Zur Erreichung des genannten Ziels schlägt die Erfindung ein Verfahren zum Fördern und passgenauen Ablängen von flächigem Bahnmaterial wie Folie, Folienband, Bandmaterial u. dgl. vor, bei dem das flächige Bahnmaterial stetig oder unstetig über mehrere Umlenkungen gefördert und in abgelängtem Zustand einem Zielort oder Zielgegenstand zugeführt wird. Bei dem Verfahren ist vorgesehen, an wenigstens einer Stelle innerhalb einer Förderstrecke für das flächige Bahnmaterial mittels eines ersten Sensors Referenzmarken im Bahnmaterial zu erfassen und daraus Triggersignale zu generieren. Weiterhin werden mittels eines in Förderrichtung dem ersten Sensor nachgeordneten zweiten, berührungslos arbeitenden Sensors jeweils zurückgelegte Förder- oder Wegstrecken und/oder Geschwindigkeiten des flächigen Bahnmaterials erfasst und daraus Schnittsignale zum passgenauen Ablängen von Bahnabschnitten definierbarer Länge erzeugt. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann zudem vorgesehen sein, dass mittels des ersten Sensors permanent im Bahnmaterial sich über dessen Länge in zyklischen Abständen wiederholende Referenzmarken zur Generierung der Triggersignale erfasst werden. Weiterhin kann mittels des in Förderrichtung dem ersten Sensor nachgeordneten zweiten, berührungslos arbeitenden Sensors in Abhängigkeit von den Triggersignalen des ersten Sensors das jeweilige Schnittsignal zum Ablängen der Bahnabschnitte erzeugt werden.
Zusammenfassend kann das erfindungsgemäße Verfahren zum Fördern und passgenauen Ablängen von flächigem Bahnmaterial wie Folie, Folienband, Bandmaterial u. dgl. vorsehen, dass das flächige Bahnmaterial stetig oder unstetig über mehrere Umlenkungen gefördert und in abgelängtem Zustand einem Zielort oder Zielgegenstand zugeführt wird. Bei dem Verfahren können mittels des ersten Sensors an wenigstens einer Stelle innerhalb der Förderstrecke für das flächige Bahnmaterial permanent im Bahnmaterial sich über seine Länge in zyklischen Abständen wiederholende Referenzmarken erfasst und daraus Triggersignale generiert werden. Mittels des in Förderrichtung dem ersten Sensor nachgeordneten zweiten, berührungslos arbeitenden Sensors kann bspw. jeweils eine zurückgelegte Förderstrecke des flächigen Bahnmaterials erfasst und in Beziehung zu den Triggersignalen des ersten Sensors gesetzt werden, um daraus ein Schnittsignal zu gewinnen, mit dem die Schneideeinrichtung zum Ablängen der Bahnabschnitte definierbarer Länge angesteuert wird. Diese Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens beruht im Wesentlichen darauf, dass wie bei den bekannten Förder- und Schneideverfahren zunächst mittels eines Lichtschrankensensors o. dgl. ein Triggersignal erzeugt wird, das jedoch nicht direkt zur Ansteuerung des Schneidvorganges verwendet wird. Zusätzlich zu diesem Triggersignal wird ein Strecken- und/oder Geschwindigkeitssignal erzeugt, das mittels eines zweiten Sensors gewonnen wird. Der zweite Sensor kann bspw. ein optischer Sensor sein, der auf berührungslose Art die Förderbewegung des flächigen Bahnmaterials erkennen, auflösen und daraus ein Signal erzeugen kann, das eine Information über den innerhalb eines bestimmten Zeitintervalls zurückgelegten Förderwegs und/oder über die konstante oder auch variable Fördergeschwindigkeit des Bahnmaterials enthält. Die gewonnenen Messsignale der wenigstens zwei unterschiedlichen und voneinander beabstandeten Sensoren werden anschließend in eine Beziehung zueinander gebracht, wobei in aller Regel das erste Messsignal des ersten Sensors lediglich als Auslösesignal für den Messbeginn des zweiten Sensors herangezogen wird. Der zweite Sensor liefert ein exaktes Wegsignal, das einen entsprechend exakten Schnittzeitpunkt vorgeben kann, so dass Folien- oder Bahnabschnitte gewünschter Länge in exakt richtiger Schnittposition geliefert werden können.
Das Verfahren mit den Merkmalen der vorliegenden Erfindung ermöglicht es somit, mittels eines zusätzlichen berührungslosen Wegerfassungssensors im Folien- und/oder Klebebandführungsbereich genau den Weg zu erfassen, den die Folie, das Bandmaterial oder das Klebeband innerhalb eines vorgebbaren Zeitintervalls gefördert wird. Der Förderweg für einen selbsthaftenden Handgriffabschnitt wird bspw. durch den bereits zurückgelegten Förderweg eines Gebindes vorgegeben, wenn zunächst eine Seite des Handgriffs am Gebinde appliziert wird und der restliche Abschnitt durch die Förderbewegung des Gebindes abgezogen wird. Die ein Triggersignal liefernde Lichtschranke generiert somit bei Erkennung eines Etikettanfangs oder -endes ein Startsignal zum Auslösen der Berechnung der exakten Position des Abschneidens. Ab diesem Impuls wird mit dem berührungslos arbeitenden Weggeber genau erfasst, nach welchem zurückgelegten Weg des abgezogenen Klebebandes sich dieses in der für den Schnitt richtigen Position befindet. Nach Ablauf des berechneten Restweges wird der Schnittvorgang ausgelöst. Da der sich periodisch wiederholende Hell-Dunkel- oder Dunkel-Hell-Übergang an der Trigger-Lichtschranke für jeden Schnittzyklus als Auslöser dient, können sich Messfehler durch den Wegerfassungssensor nicht summieren. Das Verfahren liefert somit einen wesentlichen Vorteil gegenüber den bisher verwendeten Drehgebern, die aufgrund der oben erwähnten Schlupfeffekte zu ungenaue Messwerte liefern können, so dass sich unerwünschte Längenfehler beim Schneiden kaum vermeiden lassen.
Der erste Sensor muss nicht zwingend als optische Lichtschranke ausgebildet sein. So kann mit dem in definierter und/oder justierbarer Position im Bereich der Förderstrecke angeordneten ersten Sensor das gewünschte Triggersignal wahlweise mittels optischer Erfassung, mittels Induktionserfassung, mittels Ultraschallerfassung oder auf andere berührungslos arbeitende Weise generiert werden. Zudem kann mit dem in definierter und/oder justierbarer Position im Bereich der Förderstrecke angeordneten und dem ersten Sensor nachgeordneten zweiten Sensor vorzugsweise mittels optischer Oberflächenerfassung des flächigen Bahnmaterials ein Strecken- und/oder Geschwindigkeitssignal generiert wird. Bei diesem Verfahren kann der zweite Sensor die Material- und/oder Oberflächenstruktur der flächigen Materialbahn erfassen und auswerten und daraus ein Strecken- und/oder Geschwindigkeitssignal generieren, mit dem schließlich der exakte Schnitt des flächigen Bahnmaterials, der Folie und/oder der Handgriffmaterialien sichergestellt werden kann.
Weiteres kennzeichnendes Merkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens kann sein, dass das Triggersignal des ersten Sensors und das Strecken- und/oder Geschwindigkeitssignal des zweiten Sensors verknüpft und daraus ein auf die jeweilige Position des flächigen Bahnmaterials abgestimmtes Schnittsignal für eine Schneideeinrichtung zum Ablängen der Bahnabschnitte definierbarer Länge generiert wird. Somit kann in sehr zuverlässiger Weise das Schnittsignal in Abhängigkeit von den verknüpften Signalen der ersten und zweiten Sensoren errechnet und generiert werden, wobei die vom zweiten Sensor gemessene Wegstrecke und/oder Geschwindigkeit sinnvollerweise vom Triggersignal des ersten Sensors initialisiert wird.
Eine sinnvolle Anwendungsvariante des erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorsehen, dass die flächige Materialbahn durch ein mit Etiketten versehenes Endlos-Tragegriffmaterial mit selbsthaftenden Bereichen gebildet wird, das in einzelne Tragegriffe zerschnitten und an Artikel, Gebinde oder Verpackungseinheiten o. dgl. Zielgegenstände appliziert wird. Hierbei kommen die oben erwähnten Vorteile besonders deutlich zum Tragen, da Ungenauigkeiten beim Ablängen der Griffabschnitte nach Möglichkeit zu vermeiden sind, da solche Ungenauigkeiten in aller Regel als nicht hinzunehmende und nach Möglichkeit zu eliminierende Qualitätsmängel in der Fertigung empfunden werden.
Wesentliche Vorteile zum Stand der Technik ergeben sich bspw. aus den folgenden Aspekten: Ein Drehgeber auf der Umlenkrolle kann den unvermeidlichen Schlupf des Bandes beim Beschleunigen nicht kompensieren, was zu Fehlmessungen führen kann. Durch die Verwendung des berührungslosen Gebers wird der Einfluss von Schlupf beim Beschleunigen des Klebebandes auf der Umlenkrolle ausgeschlossen. Die Schnittposition wird reproduzierbar genau ermittelt. Die bisher unumgängliche Verstellung der Lichtschranke zur Anpassung an unterschiedliche Produktabmessungen und zum Schneiden unterschiedlicher Längen des Bahnmaterials kann nunmehr entfallen, da über den Weggeber in Verbindung mit der Steuerung programmabhängig der richtige Schnittzeitpunkt ermittelt wird. Damit sind Bedienerfehler ausgeschlossen.
Weiterhin umfasst die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zum Fördern und Ablängen von flächigem Bahnmaterial wie Folie, Folienband, Bandmaterial u. dgl., mit einer Fördereinrichtung zum Zuführen und stetigen oder unstetigen Fördern des flächigen Bahnmaterials über mehrere Umlenkungen innerhalb einer Förderstrecke, mit einer Schneideinrichtung zum Ablängen von Bahnabschnitten definierbarer Länge und zu deren Übergabe an einen Zielort oder einen Zielgegenstand, und mit einem ersten Sensor im Bereich der Förderstrecke zur Generierung von Triggersignalen aus Referenzmarken im Bahnmaterial. Dem ersten Sensor ist ein zweiter Sensor nachgeordnet, der berührungslos arbeitet, und der in der Lage ist, eine Geschwindigkeit und/oder eine zurückgelegte Förderstrecke des flächigen Bahnmaterials zu erfassen und daraus ein Signal zu generieren. Die Ansteuerung der Schneideinrichtung zur Sicherstellung eines exakten Schnittzeitpunktes basiert auf einer Auswertung der Signale der ersten und zweiten Sensoren. Der erste Sensor kann insbesondere durch einen Lichtschrankensensor, durch einen Induktionssensor, durch einen Ultraschallsensor oder einen anderen berührungslos arbeitenden Sensor gebildet sein, der an definierter und/oder justierbarer Position im Bereich der Förderstrecke angeordnet ist. Der in definierter und/oder justierbarer Position im Bereich der Förderstrecke angeordnete und dem ersten Sensor nachgeordnete zweite Sensor kann insbesondere durch einen optischen Wegerfassungs- und/oder Geschwindigkeitserfassungssensor gebildet sein, der aus einer Oberflächenerfassung des flächigen Bahnmaterials ein Strecken- und/oder Geschwindigkeitssignal generiert. Vorzugsweise ist dem ersten Sensor und/oder dem zweiten Sensor eine Auswerteschaltung zur Ansteuerung der Schneideinrichtung nachgeordnet.
Es sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass der verwendete Begriff des bahnartigen Flachmaterials nicht nur die erwähnten Folien und Handgriffmaterialien, mit oder ohne applizierte Etiketten, umfasst, sondern bspw. auch Papier- oder Kartonmaterialien, die sich ebenfalls dazu eignen können, von einem Endlosvorrat abgezogen und in abgelängtem Zustand einem Gebinde oder anderen Verpackungseinheiten zugeführt zu werden. Da auch diese nicht transparenten Materialien mit Markierungen versehen sein können, die mittels der erwähnten Erfassungseinrichtungen der ersten und zweiten Sensoren ausgelesen werden können, sind sie grundsätzlich in gleicher Weise geeignet, für das erfindungsgemäße Verfahren bzw. die erfindungsgemäße Vorrichtung eingesetzt zu werden.
Unter Gebinde wird im vorliegenden Zusammenhang insbesondere eine Einheit aus mindestens einem, vorzugsweise mindestens zwei Artikeln verstanden, die durch eine Umverpackung, bspw. einen Karton, eine Schrumpffolie o. dgl. zusammengefasst sind. Als Tragegriffmaterial wird vorzugsweise Plastikklebeband bzw. ein anderes geeignetes klebendes oder nicht klebendes Endlosmaterial eingesetzt, das zumeist auf einer Rolle bereitgestellt wird. Wahlweise weist das verwendete Tragegriffmaterial nur teil- oder abschnittsweise Klebstellen auf. Bei dem Etikett handelt es sich im Allgemeinen um ein aufgeklebtes Papieretikett. Es kann jedoch ebenso aus einem. anderen geeigneten Material, beispielsweise Kunststoff o. ä., bestehen oder aber direkt auf das Tragegriffmaterial aufgedruckt sein. Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die Etiketten und/oder die Klebstellen erst vor dem Schnittvorgang auf das Tragegriffmaterial appliziert werden. Das Tragegriffmaterial wird bspw. als transparentes Kunststoff-Endlosband von einer Rolle bereitgestellt. Nach dem Abrollen durchläuft es zunächst eine Vorrichtung, in der das Etikett aufgebracht wird. So kann dort bspw. ein vorgedrucktes Etikett aus Papier, Kunststoff oder einem anderen geeigneten Material auf das Tragegriffmaterial aufgeklebt werden. Zudem können in den Bereichen zwischen den Etiketten, die nach dem Schnitt den Anfangs- und den Endbereich des jeweiligen Tragegriffs bilden, mittels einer entsprechenden Vorrichtung Klebstellen auf das Tragegriffmaterial aufgebracht werden. Dies kann sowohl vor dem unten beschriebenen Zulaufbereich, im Zulaufbereich, nach dem Zulaufbereich oder sogar erst im Bereich der Schnittvorrichtung erfolgen.
Die vom ersten Sensor erkannten Markierungen können wahlweise optische Markierungen oder auch Marken anderer Art sein. So kann das flächige Bahnmaterial bzw. das Verpackungsmaterial für die Umverpackung deutlich sichtbare oder aber weitgehend unsichtbare aufgedruckte Positionsmarkierungen, Positionsstriche etc. aufweisen. Vorzugsweise werden Positionsmarkierungen verwendet, die für das menschliche Auge unsichtbar sind und somit den optischen Gesamteindruck der Umverpackung nicht stören. Oder aber die Umverpackung weist bestimmte bedruckte und/oder mit Etiketten versehene Bereiche auf, die als Positionsmarken geeignet sind. Als Positionsmarken können grundsätzlich nahezu beliebige, sensorisch erkennbare chemische und/oder physikalische Veränderungen im Verpackungsmaterial dienen. Beispielsweise kann das Verpackungsmaterial in bestimmten Bereichen mit nur unter UV-Licht o. ä. detektierbaren Zusätzen versehen sein. Weiterhin kann die Folie in bestimmten Bereichen eine geringere oder höhere Dicke als in den restlichen Bereichen aufweisen o. ä. Handelt es sich um weitgehend unsichtbare Positionsmarkierungen, so muss ein geeigneter erster Sensor zur Erkennung derselben verwendet werden.
Eine weitere sinnvolle Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Vorrichtung sieht eine konstante Bahn- oder Folienlänge bzw. -weg zwischen dem ersten Sensor und dem zweiten Sensor entlang der Förderstrecke vor. So kann insbesondere vorgesehen sein, dass der Weg bzw. der Abstand, den die Folie bzw. das Bahnmaterial zwischen dem ersten Sensor und dem zweiten Sensor entlang der Förderstrecke zurücklegt, bekannt und konstruktiv vorgegeben ist, so dass der Berechnungsaufwand in der Steuereinheit zur Generierung des Schnittsignals geringer gehalten werden kann. Bei einem festen bzw. bekannten Abstand zwischen den beiden Sensoren kann dieser Abstand als Konstante in die Berechnung des Schnittzeitpunktes auf Grundlage der Wegerfassung des zweiten Sensors einfließen. Damit ist insbesondere auch gemeint, dass die Folie bzw. das Bahnmaterial in diesem Bereich keinen losen oder sich verändernden Durchhang aufweist, sondern jederzeit straff und weitgehend spielfrei gespannt ist, da ansonsten nicht zu gewährleisten wäre, dass die Bahnlänge zwischen den beiden Sensoren jederzeit konstant ist. Diese Vorgabe schließt insbesondere auch aus, dass sich zwischen den beiden Messstellen des ersten und zweiten Sensors eine Vorratseinrichtung oder ein Materialpuffer wie bspw. ein Folientänzer o. dgl. befindet, da damit die Messung der konstanten Weglänge unmöglich wäre.
Wenn im vorliegenden Zusammenhang generell von einem ersten und zweiten Sensor die Rede ist, so ist damit keineswegs ausgeschlossen, dass dritte und vierte Sensoren oder auch eine größere Zahl von Sensoren zur Erzeugung des Schnittsignals eingesetzt werden. Je Anzahl der Umlenkungen und der Länge der Förderstrecke kann es ggf. sinnvoll sein, mehr als zwei Sensoren einzusetzen. Dies kann einerseits die Ausfallsicherheit erhöhen, da die Sensoren zur Erhöhung der Redundanz einsetzbar sind. Andererseits können weitere Sensoren zur Gewinnung von Korrekturwerten und damit zur Erhöhung der Messpräzision eingesetzt werden.
Im Folgenden sollen Ausführungsbeispiele die Erfindung und ihre Vorteile anhand der beigefügten Figuren näher erläutern. Die Größenverhältnisse der einzelnen Elemente zueinander in den Figuren entsprechen nicht immer den realen Größenverhältnissen, da einige Formen vereinfacht und andere Formen zur besseren Veranschaulichung vergrößert im Verhältnis zu anderen Elementen dargestellt sind.
1 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Fördern und Ablängen von flächigem Bahnmaterial.
2 zeigt eine schematische Detailansicht eines berührungslos arbeitenden Wegsensors der Vorrichtung gemäß 1.
3 zeigt in drei qualitativen Diagrammen die von den Sensoren und Aktoren der Vorrichtung gemäß 1 erzeugten bzw. benötigten Zeitsignalverläufe.
4 zeigt in drei weiteren qualitativen Diagrammen die von den Sensoren und Aktoren der Vorrichtung gemäß 1 erzeugten bzw. benötigten Wegsignalverläufe.
5 zeigt in einer weiteren schematischen Ansicht einen Teil einer Förderstrecke der Vorrichtung gemäß 1.
6 zeigt eine weitere Ausführungsvariante einer Vorrichtung zum Fördern und Ablängen von flächigem Bahnmaterial anhand einer Verpackungsmaschine für Folienmaterial.
Für gleiche oder gleich wirkende Elemente der Erfindung werden in den 1 bis 6 jeweils identische Bezugszeichen verwendet. Ferner werden der Übersicht halber nur Bezugszeichen in den einzelnen Figuren dargestellt, die für die Beschreibung der jeweiligen Figur erforderlich sind. Die dargestellten Ausführungsformen stellen lediglich Beispiele dar, wie die erfindungsgemäße Vorrichtung oder das erfindungsgemäße Verfahren ausgestaltet sein können und stellen keine abschließende Begrenzung dar.
Die schematische Darstellung der 1 verdeutlicht anhand einer ersten Ausführungsvariante die wesentlichen Komponenten einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 zum Fördern und Ablängen von flächigem Bahnmaterial 12 wie Folie, Folienband, Bandmaterial o. dgl., das als Endlosmaterial von einer Rolle 14 abgezogen und mit einer Fördereinrichtung 16 über mehrere Umlenkungen 18 innerhalb einer Förderstrecke 20 zu einem Zielort 22 übergeben wird. Dieser Zielort 22 besteht im vorliegenden Ausführungsbeispiel in Gebindeeinheiten 24 mit jeweils mehreren Getränkebehältern 26, die mittels einer Horizontalfördereinrichtung 28 in einer Transportrichtung 30 bewegt werden. Eine im Bereich der Förderstrecke 20 kurz vor dem Zielort 22 angeordnete Schneideinrichtung 32 dient dem Ablängen von Bahnabschnitten definierbarer Länge vor deren Übergabe an den Zielort 22 bzw. die Gebindeeinheiten 24. Im Bereich der Förderstrecke 20 für das Bahnmaterial 12 befindet sich ein erster Sensor 34, der erste Sensorsignale 36 aus Referenzmarken im Bahnmaterial 12 generiert und an eine erste Auswerteeinheit 38 übergibt. Diese erste Auswerteeinheit 38 erzeugt aus den ersten Sensorsignalen geeignete Triggersignale 40 und liefert diese an eine Ansteuereinheit 42, die ein Steuersignal 44 für die Schneideinrichtung 32 generieren kann. Dem ersten Sensor 34 ist entlang der Förderstrecke 20 für das flächige Bahnmaterial 12 ein zweiter Sensor 46 nachgeordnet, der berührungslos arbeitet und der in der Lage ist, ein Geschwindigkeits- und/oder Wegsignal 48 entsprechend der zurückgelegten Förderstrecke des flächigen Bahnmaterials 12 zu generieren und an die zweite Auswerteeinheit 50 zu übergeben. Die zweite Auswerteeinheit 50 liefert ein entsprechend aufbereitetes Wegsignal 52 an die Ansteuereinheit 42.
Die Ansteuerung der Schneideinrichtung 32 zur Sicherstellung eines exakten Schnittzeitpunktes basiert auf einer Auswertung der Signale 40 und 52 der ersten und zweiten Sensoren 34 und 46. So kann der erste Sensor 34 insbesondere durch einen Lichtschrankensensor, durch einen Induktionssensor, durch einen Ultraschallsensor oder einen anderen berührungslos arbeitenden Sensor gebildet sein, der an definierter und/oder justierbarer Position im Bereich der Förderstrecke 20 angeordnet ist. Der in definierter und/oder justierbarer Position im Bereich der Förderstrecke 20 angeordnete und dem ersten Sensor 34 nachgeordnete zweite Sensor 46 kann insbesondere durch einen optischen Wegerfassungs- und/oder Geschwindigkeitserfassungssensor gebildet sein, der aus einer Oberflächenerfassung des flächigen Bahnmaterials 12 mittels der zweiten Auswerteeinheit 50 ein aufbereitetes Strecken- und/oder Geschwindigkeitssignal 52 generiert. Um aus diesen beiden Signalen 40 und 52 ein exaktes Schnittsignal bzw. Steuersignal 44 für die Schneideeinrichtung 32 zu gewinnen, werden die Signale 40 und 52 in der Ansteuereinheit aufbereitet und der Schneideinrichtung 32 als Ansteuersignal 44 zur Verfügung gestellt.
Eine sinnvolle Variante der in 1 gezeigten Vorrichtung 10 sieht vor, dass der Weg bzw. der Abstand, den die Folie bzw. das Bahnmaterial 12 zwischen dem ersten Sensor 34 und dem zweiten Sensor 46 zurücklegt, bekannt und konstant ist, so dass der Berechnungsaufwand in der Steuereinheit 42 geringer gehalten werden kann. Bei einem festen bzw. bekannten Abstand zwischen den Sensoren 34 und 46 kann dieser Abstand als Konstante in die Berechnung des Schnittzeitpunktes auf Grundlage der Wegerfassung des zweiten Sensors 46 einfließen. Damit ist insbesondere auch gemeint, dass die Folie bzw. das Bahnmaterial 12 in diesem Bereich keinen losen oder sich verändernden Durchhang aufweist, sondern jederzeit straff und weitgehend spielfrei gespannt ist, da ansonsten nicht zu gewährleisten wäre, dass die Bahnlänge zwischen den beiden Sensoren 34 und 46 jederzeit konstant ist. Diese Vorgabe schließt insbesondere auch aus, dass sich zwischen den beiden Messstellen des ersten Sensors 34 und des zweiten Sensors 46 eine Vorratseinrichtung wie bspw. ein Folientänzer (vgl. 6) befindet, da damit die Messung der konstanten Weglänge unmöglich wäre.
Die schematische Detailansicht der 2 verdeutlicht die Anordnung des bspw. als Wegerfassungssensor 54 ausgestalteten zweiten Sensors 46, der im Bereich der Förderstrecke 20 des flächigen Bahnmaterials 12 angeordnet ist, wie dies in der 1 beispielhaft gezeigt ist. Das flächige Bahnmaterial 12 kann bspw. ein Tragegriffmaterial 56 sein, das selbsthaftende Bereiche 58 aufweisen kann, so dass das Tragegriffmaterial 56 nach dem Schneiden bzw. Ablängen mittels der Schneideeinrichtung 32 an die Gebinde 24 angebracht werden und dort haften bleiben kann. Die Bereiche 58 können neben ihrer selbsthaftenden Beschichtung auch transparente Eigenschaften aufweisen. Zudem weist das Tragegriffmaterial 56 in vorzugsweise definierten periodischen Abständen weitgehend lichtundurchlässige bzw. intransparente Etiketten 60 auf, die vorzugsweise nicht selbsthaftend beschichtet sind, so dass sie zum Greifen der Gebinde 24 durch einen Benutzer dienen können. Zum Herstellen der gewünschten Handgriffe ist das flächige Bandmaterial 12 bzw. das Tragegriffmaterial 56 so zu schneiden, dass die transparenten und/oder selbsthaftenden Bereiche 58 ungefähr mittig geschnitten werden, so dass der Tragegriff durch einen mittig angeordneten, nicht selbsthaftenden Etikettenabschnitt 60 mit beidseitig sich anschließenden selbsthaftenden Bereichen 58 gebildet wird.
Der berührungslos arbeitende Wegerfassungssensor 54 gemäß 2 sorgt für die exakte Ansteuerung der Schneideinrichtung 32 in Abhängigkeit von einem vom ersten Sensor 34 gelieferten Triggersignal 40, wobei der Wegerfassungssensor 54 insbesondere mittels des Triggersignals 40 initialisiert werden kann. Damit ist insbesondere gemeint, dass das Triggersignal 40 als Startsignal für den Messbeginn des zweiten Sensors 46 bzw. des Wegerfassungssensors 54 dient, der ein aufbereitetes Wegsignal 52 zur Übergabe an die Ansteuereinheit 42 liefert, die wiederum für die exakte Ansteuerung der Schneideinrichtung 32 mittels eines aus den Signalen 40 und 52 errechneten Steuersignals 44 sorgen kann. Das in 2 eingezeichnete Längenmaß L_T verdeutlicht die sinnvolle Länge des Tragegriffs, wobei die abgetragene Länge nicht die Schnittstellen bezeichnet. Die Anfangs- und Endpunkte des Längenmaßes L_T wären jeweils in die Mitte der transparenten bzw. selbsthaftenden Bereiche 58 des Tragegriffmaterials 56 zu verschieben. Weiterhin ist die Höhe H als Abstandsmaß für den Wegerfassungssensor 54 angedeutet. Diese Montagehöhe H für den zweiten Sensor 46 bzw. den Wegerfassungssensor 54 ist so zu wählen, dass der Messabstand zur Gewinnung aussagekräftiger Messwerte ausreicht und dass auch ein ggf. lose durchhängendes Bahnmaterial 12 noch störungsfrei erfasst werden kann.
Die 3 zeigt anhand von qualitativ zu verstehenden Diagrammen die Zusammenhänge der Sensorsignale 40 des ersten Sensors 34 und 52 des zweiten Sensors 46 und der jeweils daraus generierten Schnittsignale 44 für die Schneideeinrichtung 32 (vgl. 1). Das oberste Diagramm zeigt die typischen rechteckförmigen Triggersignale 40, die von der ersten Auswerteeinheit 38 aus den ersten Sensorsignalen 36 aus einer Auswertung der Hell-Dunkel-Übergänge zwischen den transparenten Bereichen 58 und den Etikettenabschnitten 60 des Bahnmaterials 12 bzw. des Tragegriffmaterials 56 (vgl. 2) gewonnen werden. Die zeitlichen Abstände zwischen den Flankenanstiegen, d. h. zwischen den Zeiten t₁ und t₃, zwischen t₃ und t₅ und zwischen t₅ und t₇ entsprechen jeweils den Zeitdauern für das Passieren der Tragegrifflänge L_T entsprechend 2.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel markiert jeder Zeitpunkt t₁, t₃, t₅ und t₇ eines Flankenanstiegs des Triggersignals 40 den Messbeginn für die Wegmessung des zweiten Sensors 46 bzw. des Wegsensors 54, der jeweils einen definierten Weg erfasst und dessen Wegsignal 52 jeweils zu definierten Zeitpunkten t₂, t₄ bzw. t₆ beendet wird. Aus diesen Endzeitpunkten t₂, t₄ bzw. t₆ wird durch Addition einer definierbaren und von der jeweils benötigten Tragegrifflänge L_T abhängigen Unterschiedszeit Δt bzw. -weg Δs das sich periodisch wiederholende Schnittsignal 44 zur Ansteuerung der Schneideinrichtung 32 errechnet.
Es sei an dieser Stelle erwähnt, dass die weitgehend gleich langen Zeitperioden eine weitgehend konstante Fördergeschwindigkeit des Bahnmaterials 12 im Bereich der Förderstrecke 20 voraussetzen. Da sich die Erfindung jedoch ebenso auf ein Verfahren zum richtigen Ablängen von unstetig geförderten Bahnabschnitten bezieht, kann das Messverfahren in entsprechend modifizierter Weise auch hierfür eingesetzt werden. Die Messzyklen des zweiten Sensors 46 zur Erzeugung der zweiten Sensorsignale 52 sind in diesem Fall so zu wählen, dass nicht nur der gemessene Weg in eine Beziehung zum Schnittzeitpunkt für die Schneideeinrichtung 32 gesetzt wird, sondern dass permanent auch die ggf. wechselnden Geschwindigkeiten der Materialbahn 12 erfasst und berücksichtigt werden. Auf diese Weise kann aus der permanenten Erfassung der Bahngeschwindigkeit mittels des zweiten Sensors 46 jeweils eine passende Signalkorrektur ermittelt werden, so dass das Schnittsignal 44 auch bei unstetiger Förderung des flächigen Bahnmaterials 12 immer exakt zum richtigen Zeitpunkt ausgelöst werden kann.
Während die 3 in den dargestellten Diagrammen die Signalverläufe der Sensoren 34 und 46 über der Zeit t verdeutlichen, will die 4 anhand von qualitativ zu verstehenden Diagrammen die Zusammenhänge des Sensorsignals 40 des ersten Sensors 34 und des Sensorsignals 52 des zweiten Sensors 46 sowie der jeweils daraus generierten Schnittsignale 44 für die Schneideeinrichtung 32 (vgl. 1) anhand des von der Folie zurückgelegten Wegs s illustrieren. Das oberste Diagramm zeigt die typischen rechteckförmigen Triggersignale 40, die von der ersten Auswerteeinheit 38 aus den ersten Sensorsignalen 36 aus einer Auswertung der Hell-Dunkel-Übergänge zwischen den transparenten Bereichen 58 und den Etikettenabschnitten 60 des Bahnmaterials 12 bzw. des Tragegriffmaterials 56 (vgl. 2) gewonnen werden. Die Streckenabstände zwischen den Flankenanstiegen, d. h. zwischen den Wegmarken oder Positionsmarken s₁ und s₃, zwischen s₃ und s₅ und zwischen s₅ und s₇ entsprechen jeweils den Streckenabschnitten der Tragegrifflänge L_T entsprechend 2.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel markiert jede Positionsmarke s₁, s₃, s₅ und s₇ eines Flankenanstiegs des Triggersignals 40 den Messbeginn für die Wegmessung des zweiten Sensors 46 bzw. des Wegsensors 54, der jeweils einen definierten Weg erfasst und dessen Wegsignal 52 jeweils nach definierten Wegabschnitten s₂, s₄ bzw. s₆ beendet wird. Aus diesen Endabschnitten s₂, s₄ bzw. s₆ wird durch Addition eines definierbaren und von der jeweils benötigten Tragegrifflänge L_T abhängigen Unterschiedswegs Δs (auch als Δt gemäß 3 ausdrückbar) das sich periodisch wiederholende Schnittsignal 44 zur Ansteuerung der Schneideinrichtung 32 errechnet.
Es sei an dieser Stelle erwähnt, dass aufgrund der weitgehend gleich langen Wegabschnitte keine völlig konstante Fördergeschwindigkeit des Bahnmaterials 12 im Bereich der Förderstrecke 20 erforderlich ist. Durch die permanente Wegmessung lassen sich problemlos auch schwankende Fördergeschwindigkeiten in der Berechnung des zeitlich exakten Schnittsignals 44 berücksichtigen. Die Messzyklen des zweiten Sensors 46 zur Erzeugung der zweiten Sensorsignale 52 sind in diesem Fall vorzugsweise so zu wählen, dass nicht nur der gemessene Weg in eine Beziehung zum Schnittzeitpunkt für die Schneideeinrichtung 32 gesetzt wird, sondern dass permanent auch die ggf. wechselnden Geschwindigkeiten der Materialbahn 12 erfasst und berücksichtigt werden. Auf diese Weise kann aus der permanenten Erfassung der Bahngeschwindigkeit mittels des zweiten Sensors 46 jeweils eine passende Signalkorrektur ermittelt werden, so dass das Schnittsignal 44 auch bei unstetiger Förderung des flächigen Bahnmaterials 12 immer exakt zum richtigen Zeitpunkt ausgelöst werden kann.
Die schematische Darstellung der 5 zeigt eine weitere Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10, die zur Anbringung eines Tragegriffs 62 an die Außenseite des Gebindes 24 vorgesehen ist. Für den Tragegriff 62 wird vorzugsweise das teilweise selbsthaftende Tragegriffmaterial 56 verwendet, wie es bereits anhand der 2 näher erläutert wurde. Wie dort ebenfalls bereits erläutert, weist das Tragegriffmaterial 56 in definierten periodischen Abständen weitgehend lichtundurchlässige bzw. zumindest annäherungsweise lichtundurchlässige Etiketten 60 auf. Diese etikettierten Bereiche 60 des Tragegriffmaterials 56 sind vorzugsweise nicht selbstklebend. Zwischen den Bereichen mit den Etiketten 60 befinden sich die weitgehend transparenten Bereiche 58, die zumindest teilweise mit einer Klebschicht versehen sind.
Die Vorrichtung 10 weist im Zuführbereich 64 zur Schneideeinrichtung 32 den zweiten Sensor 46 zur berührungslosen Wegerkennung auf. Dieser zweite Sensor 46 erfasst – zusätzlich zu dem durch den ersten Sensor 34 erfassten ersten Sensorsignal 36 – weitgehend exakt den Weg, den das Tragegriffmaterial 56 beim Anbringen an das Gebinde 24 zurücklegt. Wie zuvor erläutert, liefert der erste Sensor 34 das Signal 36 bzw. 40, welches dazu verwendet wird, den Startwert für die Wegmessung des zweiten Sensors 46 zu ermitteln, wonach die generierten und ggf. aufbereiteten Signale 48, 52 sowie 36, 40 in der Steuereinheit 42 ausgewertet und zur Bildung des Steuersignals 44 für die Ansteuerung der Schneideeinrichtung 32 verwendet werden. Wie bereits anhand der 3 erläutert, kann eine zusätzliche permanente Geschwindigkeitsmessung mittels des zweiten Sensors 46 ggf. Korrekturwerte zur exakten Anpassung der benötigten Schnittzeitpunkte liefern.
Während das Tragegriffmaterial 56 weitertransportiert wird, kann ein interner Zähler im Bereich der zweiten Auswerteeinheit 50 (vgl. 1) angesteuert und mit dem berechneten Endwert verglichen werden. Stimmt der ausgelesene aktuelle Wert mit dem berechneten Endwert überein, wird das Signal 52 ausgelöst, das angibt, dass die Schnittposition erreicht ist, wodurch das Steuersignal 44 für die Schneideeinrichtung 32 ausgelöst wird. Der erste Sensor 34 ist bspw. in der Lage, den Anfang eines Etiketts 60 und/oder das Ende eines Etiketts 60 zu erkennen und ein entsprechendes Triggersignal 36 bzw. 40 zu liefern, das zusammen mit dem Wegsignal 48 bzw. 52 des zweiten Sensors 46 bzw. 54 in der Steuereinheit 42 ausgewertet wird. Nach Ablauf des berechneten Restweges wird von der Steuereinheit 42 ein Steuersignal 44 erzeugt, das den Schnittvorgang durch die Schneideeinrichtung 32 auslöst. Bei einem Produktwechsel werden im Allgemeinen abweichende Tragegrifflängen L_T benötigt. Die neuen Daten hinsichtlich der neuen Tragegrifflänge L_T und/oder der neuen Etikettenlänge etc. werden in die Steuerung 42 eingegeben. Diese berechnet automatisch das neue auslösende Signals 44 anhand der vom ersten Sensor 34 gelieferten Triggersignale 52 und mit Hilfe der Messung der Wegstrecke durch den zweiten Sensor 46.
Da der sich periodisch wiederholende Hell-Dunkel-Übergang oder Dunkel-Hell-Übergang an dem ersten Sensor 34 für jeden Schnittzyklus als Auslöser dient und aufgrund der zusätzlichen Wegerfassung durch den Wegerkennungssensor 46 bzw. 54 können sich Messfehler, die bspw. aufgrund von Bandschlupf o. ä. entstehen, nicht summieren und zu falschen Tragegrifflängen führen. Die Schnittpositionen werden reproduzierbar und exakt ermittelt. Weiterhin muss der erste Sensor 34 auch bei Produktwechseln nicht mehr manuell verstellt werden, da die Schnittzeitpunkte jeweils auf Grundlage der bekannten bzw. definierten Tragegriff- und Etikettenlängen berechnet werden. Somit werden auch dadurch potenzielle Fehlerquellen eliminiert. Neben der Tragegrifflänge L_T ist in 5 auch noch der Gesamtweg L_S des Bahnmaterials 12 innerhalb des Förderwegs 20 zwischen dem ersten Sensor 34 und der Schneideeinrichtung 32 eingezeichnet.
Das anhand der 5 nicht näher erläuterte, jedoch aus dem Stand der Technik bereits hinreichend bekannte Applikationsverfahren zum Anbringen der Tragegriffe 62 an die Vorderseiten 24V und Rückseiten 24R jedes Gebindes 24 erfolgt mittels eines um eine horizontale Achse schwenkbaren Applikationsarmes 66, der nach dem Passieren der auf der Horizontalfördereinrichtung 28 in Transportrichtung 30 beförderten Gebinde 24 nach unten geschwenkt werden kann und dadurch den selbsthaftenden Abschnitt 58 des jeweiligen Tragegriffmaterials 56 an die Rückseite 24R andrückt. Die in 5 optional zu verstehende Klebeeinrichtung 68 kann im Bereich des Applikationsarmes 66 angeordnet sein und dazu dienen, ein Haftmittel auf die Enden des Tragegriffmaterials 56 bzw. des abgelängten Tragegriffs 62 zu applizieren, für den Fall, dass das verwendete Tragegriffmaterial 56 nicht selbsthaftend ist.
Die schematische Darstellung der 6 zeigt schließlich eine weitere Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Fördern und Ablängen von flächigem Bahnmaterial 12, das hierbei durch eine Folienbahn 76 gebildet ist. So zeigt die Darstellung der 6 eine Vorrichtung 70 zum Anbringen einer Umverpackung 72, insbesondere eines Folienzuschnitts 74 um eine Außenseite eines Gebindes 24 mit Artikeln oder Getränkebehältern 26. Die Umverpackung 72 wird als flächiges Bahnmaterial 12 bzw. als Folienbahn 76 von der Folienrolle 14 bereit gestellt. Die Folienbahn 76 wird in einem Zuführbereich 78 bzw. in einer Förderstrecke 20 unter anderem über einen so genannten Folien-Tänzer 80 einer Schnittvorrichtung 82 zugeführt. Der Folientänzer 80 weist mehrere variabel verstellbare Umlenkungen 18 für die Folienbahn 76 auf, so dass diese annähernd während des gesamten Förderprozesses unter einer weitgehend konstanten Spannung gehalten werden kann.
Die Schnittvorrichtung 82 längt die Folie 76 in der Länge L_A ab, die durch die Artikelzusammenstellung bzw. durch die für das Gebinde 24 benötigte Größe oder Fläche des Folienzuschnitts 74 definiert wird. Die Gebinde 24 bzw. ein Folieneinschlagmodul 84 bilden somit den zuvor definierten Zielort 22 für die abgelängten Folienzuschnitte 74. Der mittels Schnittvorrichtung 82 abgelängte Folienzuschnitt 74 wird dem Folieneinschlagmodul 84 zugeführt, in dem die Artikel 26 der Zusammenstellung bzw. des Gebindes 24 mit der Umverpackung 72 versehen werden. Im Zuführbereich 78 zur Schnittvorrichtung 82 und nach dem Folientänzer 80 ist mindestens ein erster Sensor 34, insbesondere eine Lichtschranke oder ähnliches vorgesehen, der hier nicht näher bezeichnete Referenzmarken oder Positionsmarken auf dem Folienmaterial 76 erkennt. Bei den Referenzmarken Positionsmarken kann es sich insbesondere um sichtbare oder auch um weitgehend unsichtbare aufgedruckte Positionsmarkierungen, -striche etc. handeln. Weiterhin sind Positionsmarkierungen denkbar, die für das menschliche Auge unsichtbar, aber für den ersten Sensor 34 erkennbar sind. Dabei kann es sich bspw. um chemische Veränderungen im Verpackungsmaterial, um Verdickungen der Folie in bestimmten Bereichen o. ä. handeln. In einem einfachen Fall handelt es sich bei den Referenzmarken jedoch schlicht um Hell-Dunkel-Übergänge im Folienmaterial, verursacht bspw. durch aufgebrachte Etiketten, Druckbereiche o. dgl.
Die in schematischer Weise dargestellte Vorrichtung 70 weist im Zuführbereich 78 zur Schnittvorrichtung 82 weiterhin den bereits oben beschriebenen Wegerfassungssensor 54 bzw. den zweiten Sensor 46 zur berührungslosen Wegerkennung auf. Dieser zweite Sensor 46 ist dem ersten Sensor 34 im Zuführbereich 78 nachgeordnet und befindet sich ebenfalls zwischen dem Folientänzer 80 und der Schnittvorrichtung 82. Der zweite Sensor 46, 54 erfasst den Weg, den das Folienmaterial 76 beim Anbringen an die Artikelzusammenstellung bzw. auf das Gebinde 24 zurücklegt. Der erste Sensor 34 liefert ein erstes Signal 36, woraufhin der Zahlenwert des Wegerfassungsgebers 46 bzw. 54 ausgelesen und der Endwert berechnet wird, der den Schnittzeitpunkt liefert. Während das Folienmaterial 76 weitertransportiert wird, wird der Zähler des Wegerfassungsgebers 54 ständig ausgelesen und mit dem berechneten Endwert verglichen. Stimmt der ausgelesene aktuelle Wert mit dem berechneten Endwert überein, wird ein Signal 48, 52 erzeugt, woraufhin die Steuereinheit 42 mittels des Steuersignals 44 die Schnittvorrichtung 82 auslöst, so dass ein Folienzuschnitt 74 der entsprechenden Länge L_A abgelängt wird.
Wie oben erwähnt, kann der zweite Sensor 46 in gleicher Weise zur Korrektur des Schnittzeitpunktes eingesetzt werden, was insbesondere bei unstetig geförderter Folie 76 sinnvoll sein kann. Zu diesem Zweck wird mit dem zweiten Sensor 46 vorzugsweise nicht nur der jeweils durchlaufende Weg der Folie 76 zur Abmessung der Länge L_A erfasst, sondern auch permanent die ggf. wechselnde Foliengeschwindigkeit. Aus der permanenten Erfassung der Foliengeschwindigkeiten lässt sich bei Bedarf ein exakter Korrekturwert ermitteln, um die Schnittvorrichtung 82 zum richtigen Zeitpunkt auszulösen und zu aktivieren.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Weg für die Folie bei konstantem Abstand zwischen dem ersten Sensor 34 und dem zweiten Sensor 46 aufgrund der permanent aufrecht erhaltenen Folienspannung ebenfalls konstant bleibt, so dass der Berechnungsaufwand in der Steuereinheit 42 geringer gehalten werden kann. Bei dieser fest vorgegebenen bzw. bekannten Folienlänge zwischen den Sensoren 34 und 46 kann dieser Abstand in vorteilhafter Weise als Konstante in die Berechnung des Schnittzeitpunktes auf Grundlage der Wegerfassung des zweiten Sensors 46 einfließen.
Die Erfindung wurde unter Bezugnahme auf eine bevorzugte Ausführungsform beschrieben. Es ist jedoch für einen Fachmann vorstellbar, dass Abwandlungen oder Änderungen der Erfindung gemacht werden können, ohne dabei den Schutzbereich der nachstehenden Ansprüche zu verlassen.
Bezugszeichenliste

10: Vorrichtung zum Fördern und Ablängen von flächigem Bahnmaterial
12: Bahnmaterial, flächiges Bahnmaterial
14: Folienrolle, Rolle
16: Fördereinrichtung
18: Umlenkrolle, Rolle
20: Förderstrecke
22: Zielort
24: Gebinde, Gebindeeinheit
24R: Rückseite des Gebindes
24V: Vorderseite des Gebindes
26: Getränkebehälter, Artikel
28: Horizontalfördereinrichtung
30: Transportrichtung
32: Schneideeinrichtung
34: erster Sensor
36: erstes Sensorsignal
38: erste Auswerteeinheit
40: Triggersignal
42: Ansteuereinheit, Steuereinheit
44: Steuersignal, Schnittsignal
46: zweiter Sensor
48: zweites Sensorsignal
50: zweite Auswerteeinheit
52: aufbereitetes Wegsignal
54: Wegerfassungssensor, Wegsensor
56: Tragegriffmaterial
58: selbsthaftende Bereiche, transparente Bereiche
60: Etiketten
62: Tragegriff
64: Zuführbereich
66: Applikationsarm
68: Klebeeinrichtung
70: Vorrichtung zum Umverpacken, Umverpackungsvorrichtung
72: Umverpackung
74: Folienzuschnitt
76: Folienbahn
78: Zuführbereich
80: Folien-Tänzer
82: Schnittvorrichtung
84: Folieneinschlagmodul
H: Abstand, Höhe des zweiten Sensors über dem Bahnmaterial
L_A: abgelänge Folie
L_S: Gesamtweg des Bahnmaterials zwischen Sensor und Schneideeinrichtung
L_T: Tragegrifflänge
t: t1, t3, t5, t7 vordere Flanken des Triggersignals
t: t2, t4, t6 Wegsignale
Δt: Zeitdifferenzen, Auslösezeiten

Claims

Verfahren zum Fördern und passgenauen Ablängen von flächigem Bahnmaterial (12) wie Folie, Folienband (76), Bandmaterial u. dgl., bei dem das flächige Bahnmaterial (12) stetig oder unstetig über mehrere Umlenkungen (18) gefördert und in abgelängtem Zustand einem Zielort (22) oder Zielgegenstand zugeführt wird, wobei an wenigstens einer Stelle innerhalb einer Förderstrecke (20) für das flächige Bahnmaterial (12) mittels eines ersten Sensors (34) Referenzmarken im Bahnmaterial (12) zur Generierung von Triggersignalen (40) erfasst werden, und wobei mittels eines in Förderrichtung dem ersten Sensor (34) nachgeordneten zweiten, berührungslos arbeitenden Sensors (46) jeweils zurückgelegte Förder- oder Wegstrecken und/oder Geschwindigkeiten des flächigen Bahnmaterials (12) zur Auslösung eines Schnittsignals (44) zum Ablängen von Bahnabschnitten (74) definierbarer Länge erfasst werden.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem mittels des ersten Sensors (34) permanent im Bahnmaterial (12) sich über seine Länge in zyklischen Abständen wiederholende Referenzmarken zur Generierung der Triggersignale (40) erfasst werden.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem mittels des in Förderrichtung dem ersten Sensor (34) nachgeordneten zweiten, berührungslos arbeitenden Sensors (46) in Abhängigkeit von den Triggersignalen (40) des ersten Sensors (34) das Schnittsignal (44) zum Ablängen der Bahnabschnitte (74) erzeugt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem mit dem in definierter und/oder justierbarer Position im Bereich der Förderstrecke (20) angeordneten ersten Sensor (34) mittels optischer Erfassung, mittels Induktionserfassung, mittels Ultraschallerfassung oder auf andere berührungslos arbeitende Weise das Triggersignal (40) generiert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem mit dem in definierter und/oder justierbarer Position im Bereich der Förderstrecke (20) angeordneten und dem ersten Sensor (34) nachgeordneten zweiten Sensor (46) mittels optischer Oberflächenerfassung des flächigen Bahnmaterials (12) ein Strecken- und/oder Geschwindigkeitssignal (52) generiert wird.
Verfahren nach Anspruch 5, bei dem der zweite Sensor (46) die Material- und/oder Oberflächenstruktur der flächigen Materialbahn (12) erfasst und auswertet und daraus ein Strecken- und/oder Geschwindigkeitssignal (52) generiert.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem das Triggersignal (40) des ersten Sensors (34) und das Strecken- und/oder Geschwindigkeitssignal (52) des zweiten Sensors (46) verknüpft und daraus ein auf die jeweilige Position des flächigen Bahnmaterials (12) abgestimmtes Schnittsignal (44) für eine Schneideeinrichtung (32) zum Ablängen der Bahnabschnitte (74) definierbarer Länge generiert wird.
Verfahren nach Anspruch 7, bei dem das Schnittsignal (44) in Abhängigkeit von den verknüpften Signalen (40, 52) der ersten und zweiten Sensoren (34, 46) errechnet und generiert wird, wobei die vom zweiten Sensor (46) gemessene Wegstrecke und/oder Geschwindigkeit vom Triggersignal (40) des ersten Sensors (34) initialisiert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem die flächige Materialbahn (12) durch ein mit Etiketten (60) versehenes Endlos-Tragegriffmaterial (56) mit selbsthaftenden Bereichen (58) gebildet wird, das in einzelne Tragegriffe (62) zerschnitten und an Artikel, Gebinde (24) oder Verpackungseinheiten o. dgl. Zielgegenstände appliziert wird.
Vorrichtung (10, 70) zum Fördern und Ablängen von flächigem Bahnmaterial (12) wie Folie, Folienband (76), Bandmaterial u. dgl., mit einer Fördereinrichtung (16) zum Zuführen und stetigen oder unstetigen Fördern des flächigen Bahnmaterials (12) über mehrere Umlenkungen (18) innerhalb einer Förderstrecke (20), mit einer Schneideinrichtung (32) zum Ablängen von Bahnabschnitten (74) definierbarer Länge und zu deren Übergabe an einen Zielort (22) oder einen Zielgegenstand, mit einem ersten Sensor (34) im Bereich der Förderstrecke (20) zur Generierung von Triggersignalen (40) aus Referenzmarken im Bahnmaterial (12), und mit einem dem ersten Sensor (34) nachgeordneten zweiten, berührungslos arbeitenden Sensor (46) zur Erfassung einer Geschwindigkeit und/oder einer zurückgelegten Förderstrecke des flächigen Bahnmaterials (12), wobei die Ansteuerung der Schneideinrichtung (32) auf einer Auswertung der Signale (36, 40; 48, 52) der ersten und zweiten Sensoren (34, 46) basiert.
Vorrichtung nach Anspruch 10, bei welcher der erste Sensor (34) durch einen Lichtschrankensensor, durch einen Induktionssensor, durch einen Ultraschallsensor oder einen anderen berührungslos arbeitenden Sensor (34) gebildet ist, der an definierter und/oder justierbarer Position im Bereich der Förderstrecke (20) für das Bahnmaterial (12) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, bei welcher der in definierter und/oder justierbarer Position im Bereich der Förderstrecke (20) angeordnete und dem ersten Sensor (34) nachgeordnete zweite Sensor (46) durch einen optischen Wegerfassungssensor (54) und/oder Geschwindigkeitserfassungssensor gebildet ist, der aus einer Oberflächenerfassung des flächigen Bahnmaterials (12) ein Strecken- und/oder Geschwindigkeitssignal (52) generiert.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, bei der eine Länge (L) des flächigen Bahnmaterials (12) entlang der Förderstrecke (20) zwischen dem ersten Sensor (34) und dem zweiten Sensor (46) konstant ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, bei der dem ersten Sensor (34) und dem zweiten Sensor (46) eine Auswerteschaltung (38; 42; 50) zur Ansteuerung der Schneideinrichtung (32) nachgeordnet ist.