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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Verpackungsmaschine mit einer Abwickelvorrichtung bemäß den Merkmalen des Anspruchs 1.
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US 4,913,366 A offenbart eine Abwickelvorrichtung für Bahnmaterial auf einer Rolle, die einen motorisch verfahrbaren Spanndorn und eine Meßeinrichtung zum Erfassen einer Seite des Bahnmaterials aufweist. Die Abwickelvorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass eine Meßeinrichtung vorgesehen ist, um den aktuellen Durchmesser des Bahnmaterials zu ermitteln und mittels eines Leuchtsignals das Ende des Bahnmaterials mitzuteilen.
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Dem Fachmann ist bereits eine Abwickelvorrichtung für eine Schalenverschließmaschine bekannt. Die Abwickelvorrichtung weist eine Folienabspulung sowie eine Folienaufspulung auf. Die Folienabspulung umfasst einen Aufnahmedorn, der zum Tragen einer Folienrolle vorgesehen ist. Der Aufnahmedorn ist an einem Gehäuse befestigt, welches an der Schalenverschließmaschine gelagert ist. Von der Folienabspulung wird die Folie für einen Siegelprozess in die Verpackungsmaschine geführt. Eine Restfolie, die durch den Siegelprozess entsteht, wird von der Folienaufspulung aufgewickelt.
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Es ist wichtig, dass die Folienrolle so auf dem Aufnahmedorn positioniert ist, dass keine Spannungen im Folienmaterial entstehen. Ist dies nicht der Fall, können im Folienmaterial Falten entstehen. Außerdem ist es möglich, dass durch eine Fehlplatzierung der Folienrolle auf dem Aufnahmedorn Siegel- und Schneidfehler während des Verpackungsprozesses vorkommen, was insbesondere bei bedruckten Folien problematisch wäre.
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Zur Orientierung werden in der Praxis häufig farbliche Markierungen auf den Aufnahmedorn gezeichnet. Solche farblichen Markierungen führen jedoch nicht zu einer genauen Positionierung der Folienrolle auf dem Aufnahmedorn. Diese werden auch durch Aufschieben der Folienrolle auf dem Aufnahmedorn oft verwischt, wodurch das Befestigen der Folienrolle auf dem Aufnahmedorn eher einer ungefähren als einer präzisen Positionierung entspricht.
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Nicht selten kommt es vor, dass das Folienmaterial nicht mittig auf der Folienrolle aufgewickelt ist. Orientiert sich der Arbeiter lediglich an der das Folienmaterial tragenden Folienrolle, kann es sein, dass im Folienmaterial während des Verpackungsprozesses unerwünschte Spannungen entstehen. Bekannt ist auch, dass Folienhersteller für dasselbe Folienformat unterschiedliche Folienrollen verwenden, auf die das Folienmaterial aufgewickelt ist. Deshalb ist es wichtig, dass in erster Linie das Folienmaterial richtig auf dem Aufnahmedorn positioniert wird und nicht die das Folienmaterial tragende Folienrolle selbst, um unerwünschte Spannungen im Folienmaterial zu unterbinden.
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Durch die vorangehend gezeigten technischen Schwierigkeiten und Nachteile aus der Praxis liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Abwickelvorrichtung für eine Verpackungsmaschine dahingehend zu verbessern, dass sie mittels einfacher, konstruktiver technischer Merkmale einen schnellen Folienwechsel begünstigt sowie vorbeugt, dass es zu Folienrissen sowie Schneid- und Siegelfehlern während des Verpackungsprozesses kommt.
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Diese Aufgabe wird gelöst mit den technischen Merkmalen des Anspruchs 1. Verbesserte Weiterbildungen der Erfindung sind mit den technischen Merkmalen der Unteransprüche gegeben.
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Die Abwickelvorrichtung der Erfindung ist für eine Verpackungsmaschine, insbesondere eine Tiefziehverpackungs- oder Schalenverschließmaschine, geeignet und umfasst einen Aufnahmedorn, der zur Aufnahme einer Folienrolle vorgesehen ist, auf der eine Folie aufgewickelt ist.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Abwickelvorrichtung eine Messeinheit umfasst, die dazu konfiguriert ist, einen Abstand zu einer Stirnfläche der auf der Folienrolle aufgewickelten Folie zu erfassen.
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Gemäß der Erfindung ist die Folienrolle als solche als Träger für die Folie vorgesehen. Die Folie ist im Wesentlichen zylindrisch auf die Folienrolle gewickelt. Dabei umfasst die aufgewickelte Folie zwei etwa kreisförmige Stirnflächen, wobei eine der Stirnflächen der Messeinheit zugewandt ist, wenn die Folienrolle samt Folie auf dem Aufnahmedorn der Abwickelvorrichtung plaziert ist. Das Maß der Stirnflächen wird jeweils durch die Summe der übereinanderliegenden Kanten der Folie gebildet. Außerdem bildet die aufgewickelte Folie eine zylindrische Mantelfläche. Die Mantelfläche bildet zusammen mit den beiden Stirnflächen die Oberfläche der aufgewickelten Folie.
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Die Erfindung bietet den technischen Vorteil, dass eine Positionierung des Folienmaterials relativ zum Aufnahmedorn unabhängig von der das Folienmaterial tragenden Folienrolle geschehen kann.
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Außerdem bietet die Erfindung die Möglichkeit eines schnellen Austausches einer leeren Folienrolle durch eine Neue.
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Ebenfalls kann sich der Bediener auf die Genauigkeit der Messeinheit verlassen und muss keine Markierungen selbst von Hand vornehmen.
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Schließlich kann mit der erfindungsgemäßen Abwickelvorrichtung eine Ausschussrate gering gehalten werden, weil unter Anwendung der Erfindung ein reduziertes Ausmaß an Siegel- und Schneidfehlern passiert. Außerdem kann von der Abwickelvorrichtung das Folienmaterial der Verpackungsmaschine derart zugeführt werden, dass es zu einer gleichmäßigen Versiegelung kommt, was vor allem bei bereits bedrucktem Folienmaterial von großem Vorteil ist, weil dadurch der Aufdruck auf der Verpackung einheitlich und positionsgenau aufgebracht werden kann.
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Ebenfalls kann durch die erfindungsgemäße Abwickelvorrichtung verhindert werden, dass es während des Verpackungsprozesses zu Faltenbildung kommt, was zu Maschinenstillstandzeiten führt und somit die Herstellkosten in die Höhe treibt.
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Zusätzlich oder alternativ zur Messung eines Abstands zwischen der Messeinheit und der Stirnfläche einer Folie kann die Messeinheit auch dazu konfiguriert sein, einen Abstand zu einem in axialer Richtung des Aufnahmedorns verstellbar auf diesem gelagerten Anschlagelement zu messen. Dies würde es ermöglichen, das Anschlagelement unabhängig vom Vorhandensein einer Folienrolle solange axial auf dem Aufnahmedorn zu verstellen, beispielsweise zu verschieben, bis sichergestellt ist, dass eine später bis an das Anschlagelement herangeschobene Folienrolle exakt die gewünschte Position auf dem Aufnahmedorn hat.
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Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Messeinheit an oder zumindest abschnittsweise in einem Gehäuse der Abwickelvorrichtung befestigt ist. Das Gehäuse bietet eine stabile Basis zur Befestigung der Messeinheit. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Messeinheit zumindest teilweise im Gehäuse der Abwickelvorrichtung angeordnet ist. Dadurch kann erreicht werden, dass die Abwickelvorrichtung samt Messeinheit gut gereinigt werden kann. Außerdem bietet das Gehäuse der Abwickelvorrichtung der Messeinheit ausreichend Schutz.
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In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Messeinheit zwischen dem Gehäuse und der durch den Aufnahmedorn gehalterten Folienrolle befestigt. Dadurch ist es möglich, dass die Stirnfläche der Folienrolle gut durch die Messeinheit erfassbar ist.
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Vorteilhaft ist es auch, wenn ein durch die Messeinheit erzeugter Messweg parallel zu einer Achse des Aufnahmedorns verläuft. Beispielsweise kann der Messweg der Messeinheit parallel zu einer Rotationsachse des Aufnahmedorns sein, wenn dieser relativ zum Gehäuse drehbar gelagert ist. Alternativ dazu wäre es jedoch auch möglich, dass der Messweg in einem Winkel zu der Achse des Aufnahmedorns verläuft. Dadurch ist die Messeinheit besonders flexibel an der Abwickelvorrichtung anbringbar.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der Aufnahmedorn relativ zum Gehäuse drehbar gelagert. Dadurch lässt sich die Folie von der Folienrolle besonders einfach abwickeln.
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Vorzugsweise umfasst der Aufnahmedorn eine Spannvorrichtung, die zur Befestigung der Folienrolle auf dem Aufnahmedorn vorgesehen ist. Die Spannvorrichtung bietet den technischen Vorteil, dass die Folienrolle rutschfest auf dem Aufnahmedorn gesichert werden kann.
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Gemäß einer weiteren Verbesserung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Messeinheit mindestens einen berührungslosen Sensor umfasst. Dieser bietet eine besonders gute Funktionsweise und eignet sich hervorragend für Verpackungsmaschinen im Lebensmittelbereich. Außerdem ist ein berührungsloser Sensor günstig zu erhalten und bietet eine verbesserte Lebensdauer. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Sensor um einen Abstandssensor. Mit dem Abstandssensor kann ein Abstand zwischen der Messeinheit und der Stirnfläche der Folie exakt erfasst werden. Alternativ dazu kann anstelle des Abstandssensors ein Näherungsschalter vorgesehen sein. Dabei ist der Näherungsschalter derart konfiguriert, dass er ein Schaltsignal vornehmlich bei Annäherung der Folie an die Messeinheit ausgibt.
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Möglich ist es auch, dass der berührungslose Sensor ein Licht-, Infrarotstrahlen-, Radiowellen-, Mikrowellen-, Terahertzstrahlen- oder Ultraschallsensor ist. Vorzugsweise ist eine Abstandsmessung zwischen der Messeinheit und der Stirnfläche der Folie mittels einer Laufzeit- und Phasenlagemessung mit Funkwellen, Licht, Infrarot, oder Ultraschall durchführbar. Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die Abstandsmessung mittels Triangulation durchführbar ist.
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Vorstellbar ist es auch, dass der berührungslose Sensor ein induktiver oder kapazitiver Sensor ist. Ein solcher Sensor ist vor allem dann vorteilhaft, wenn die Folie metallische Anteile umfasst.
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Gemäß einer weiteren Ausführung ist vorgesehen, dass der Aufnahmedorn durch eine lösbare Flanscheinheit mit der Abwickelvorrichtung verbunden ist. Dadurch ist es möglich, den Aufnahmedorn durch einen anderen Aufnahmedorn unterschiedlicher Größe zu ersetzen. Dies ist wichtig, weil Folienhersteller unterschiedliche Folienrollenformate benutzen.
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Wenn ein Anschlagelement vorhanden ist, ist es zweckmäßig, wenn dieses auf dem Aufnahmedorn verriegelbar ist, sobald es eine beliebige axiale Zielposition erreicht hat. Ebenfalls zweckmäßigerweise sollte diese Verriegelung später wieder lösbar sein, um das Anschlagelement zum Zwecke einer Aufnahme einer anders dimensionierten Folie verlagern zu können. Beispielsweise kann das Anschlagelement zum Zwecke einer lösbaren Verriegelung eine Klemmmechanik aufweisen. Besonders günstig ist es, wenn das Anschlagelement stufenlos in axialer Richtung auf dem Aufnahmedorn verstellbar ist.
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Vorzugsweise ist eine Antriebseinheit vorgesehen, die eine Bewegung des Aufnahmedorns steuert. Dadurch wird eine Abwicklung der Folie von der Folienrolle erleichtert.
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Als besondere Ausführung ist vorgesehen, dass die Messeinheit funktionell mit einer Bedienkonsole der Verpackungsmaschine verbunden ist. Die Bedienkonsole eignet sich als hervorragende Schnittstelle zwischen der Verpackungsmaschine und dem Bedienpersonal. Sie bietet dem Bedienpersonal ein einfaches Tool zum Steuern und Bedienen der Abwickelvorrichtung sowie der Verpackungsmaschine.
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Vorzugsweise sind Bedienelemente vorgesehen, durch die ein Wechsel der Folienrolle ansteuerbar ist, wobei die Bedienelemente dazu konfiguriert sind, ein Lösen der Folienrolle vom Aufnahmedorn und ein Befestigen der Folienrolle auf dem Aufnahmedorn anzusteuern. Beispielsweise können die Bedienelemente als mechanische Schalter oder als berührungssensitive Tasten ausgebildet sein. Insbesondere können die Bedienelemente auf der Bedienkonsole vorgesehen sein, sodass das Bedienpersonal zentral an der Bedienkonsole einen Folienwechsel ansteuern kann.
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Gemäß einer anderen Ausführung der Erfindung umfasst die Verpackungsmaschine und/oder die Abwickelvorrichtung eine Steuereinheit, von welcher der durch die Messeinheit gemessene Abstand als Messsignal erfassbar ist, Die Steuereinheit ermöglicht es, das Messsignal derart weiterzuverarbeiten, dass es für weitere Funktionen der Abwickelvorrichtung bzw. der Verpackungsmaschine zur Verfügung steht.
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Vorteilhaft ist es auch, wenn ein Speicher vorgesehen ist, in den der von der Messeinheit gemessene Abstand zur Folie ablegbar ist. Der im Speicher abgelegte Messwert ist abrufbar hinterlegt und kann mit einem erneut gemessenen Messwert verglichen werden.
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Vorzugsweise ist ein Schalter vorgesehen, durch dessen Betätigung, vornehmlich beim erstmaligen Befestigen einer Folienrolle bestimmten Maßes, ein Sollabstand zwischen der Stirnfläche der Folie und der Messeinheit im Speicher ablegbar ist. Durch ein erneutes Betätigen des Schalters kann beispielsweise bei Auflegen eines neuen Folienformates ein neuer Sollabstand den im Speicher hinterlegten Sollabstand ersetzen. Anhand einer derartigen Teachfunktion können die Umrüstzeiten nachfolgender Folienwechsel gleichen Formats reduziert werden.
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Vorzugsweise ist die Verpackungsmaschine dazu konfiguriert, ein zulässiges Toleranzfeld um den Sollabstand zu definieren. Dadurch kann dem Bedienpersonal ein Folienwechsel erleichtert werden.
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Gemäß einer weiteren Ausführung der Erfindung ist die Verpackungsmaschine dazu konfiguriert, zu überprüfen, ob der gemessene Abstand zur Stirnfläche der Folie einem Wert des definierten Toleranzfeldes entspricht. Insbesondere kann dies durch die mit der Messeinheit verbundene Steuereinheit getan werden. Dies bietet eine hervorragende Kontrollfunktion dafür, ob die Folienrolle und vor allem das darauf aufgewickelte Folienmaterial in gewünschter Position auf dem Aufnahmedorn liegen.
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Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass eine Fixierung der Folienrolle auf dem Aufnahmedorn durchführbar ist, wenn der gemessene Abstand von der Messeinheit zur Stirnfläche der Folie innerhalb des Toleranzfeldes liegt. Dadurch kann verhindert werden, dass eine Fehlfixierung der Folienrolle auf dem Aufnahmedorn zustande kommt.
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Gemäß einer weiteren Ausführung der Erfindung ist es möglich, dass ein Verpackungsprozess lediglich dann startbar ist, wenn eine Fixierung der Folienrolle auf dem Aufnahmedorn durchgeführt werden, innerhalb des definierten Toleranzfeldes. Dadurch startet die Verpackungsmaschine erst, wenn ein reduziertes Risiko an Ausschussproduktion vorliegt.
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Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist eine Signaleinheit vorgesehen, die dazu konfiguriert ist, einem Bediener akustisch und/oder visuell ein vorbestimmtes Signal auszugeben, und dadurch anzeigen kann, ob die Folie richtig auf dem Aufnahmedorn positioniert ist. Dies gibt dem Bedienpersonal eine zusätzliche Hilfe bei der Befestigung der Folienrolle auf den Aufnahmedorn.
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Dabei könnte eine akustische Signalgebung beispielsweise mit einem anhaltenden Ton geschehen, der erreicht wird, wenn der gemessene Abstand zur Stirnfläche der Folie innerhalb des Toleranzfeldes liegt. Durch Erfassen eines Abstandes außerhalb des Toleranzfeldes ist vorzugsweise ein wiederkehrender Ton ausgebbar. Möglich wäre es auch, dass der wiederkehrende Ton in kürzer werdenden Abständen anzeigbar ist, wenn der gemessene Abstand zur Stirnfläche der Folie einer Toleranzgrenze des Toleranzfeldes näher kommt und/oder in länger werdenden Abständen ertönt, wenn sich der gemessene Abstand zunehmend vom Toleranzfeld beabstandet. Dies führt den Bediener zu einer optimalen Positionierung der Folie auf dem Aufnahmedorn.
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Dagegen kann eine visuelle Signalgebung beispielsweise auf einem Display der Bedienkonsole geschehen. Gemäß einer Ausführungsform kann beispielsweise der gemessene Abstand zur Folie relativ zum Toleranzfeld mittels einer Ampeldarstellung anzeigbar sein. Dabei könnte ein großer Abstand der Folie vom Toleranzfeld durch eine rote Ampelstellung signalisierbar sein, während ein gemessener Abstand, der innerhalb des Toleranzfeldes liegt, in einer grünen Ampelstellung darstellbar ist.
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Eine Ausführungsform der Erfindung wird im Folgenden beschrieben und ist durch die 1 bis 3 dargestellt. Dabei zeigen:
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1 eine Verpackungsmaschine mit einer erfindungsgemäßen Abwickelvorrichtung,
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2 eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Abwickelvorrichtung und
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3 eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Abwickelvorrichtung.
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In der 1 ist eine Verpackungsmaschine 10 gezeigt, hier eine Schalenverschließmaschine 10, an der eine erfindungsgemäße Abwickelvorrichtung 1 befestigt ist. Die Abwickelvorrichtung 1 umfasst eine Folienzuliefereinheit 2 und eine Restfolienaufwickeleinheit 3. Die Folienzuliefereinheit 2 ist in Transportrichtung F gesehen eingangs an der Verpackungsmaschine 10 befestigt. Die Restfolienaufwickeleinheit 3 ist ausgangs an der Verpackungsmaschine 10 befestigt. Während des Verpackungsprozesses wird von der Folienzuliefereinheit 2 eine Folie 3 zur Restfolienaufwickeleinheit 3 durch die Verpackungsmaschine 10 geführt, um darin einem Siegelprozess bereitgestellt zu werden.
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Die Folienzuliefereinheit 2 gemäß der 1 umfasst einen Aufnahmedorn 5. Der Aufnahmedorn 5 ist an einem Gehäuse 6 der Folienzuliefereinheit 2 gelagert. Außerdem umfasst die Folienzuliefereinheit 2 eine Messeinheit 7, die gemäß der 1 im Gehäuse 6 angeordnet ist.
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In der 1 ist auch zu sehen, dass an der Verpackungsmaschine 10 eine Bedienkonsole 8 befestigt ist. Die Bedienkonsole 8 ist über einen Bügel 9 beweglich an der Verpackungsmaschine 10 angeordnet. Die Bedienkonsole 8 ist funktional mit der Messeinheit 7 der Abwickelvorrichtung verbunden. Dies ist schematisch durch die gestrichelte Linie 11 dargestellt. Die Bedienkonsole 8 umfasst ein Display 12. Das Display 12 dient zur visuellen Darstellung von Bedienfunktionen der Verpackungsmaschine 10 sowie der Abwickelvorrichtung 1. Außerdem umfasst die Bedienkonsole 8 eine Steuereinheit 13, die dazu ausgebildet ist, ein Messsignal der Messeinheit 7 zu verarbeiten.
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In einem unteren Bereich der Bedienkonsole 8 ist außerdem ein Lautsprecher 14 vorgesehen, der für eine akustische Signalausgabe konfiguriert ist.
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Oberhalb der Steuereinheit 13 ist ein Speicher 15 abgebildet. Der Speicher 15 ist funktional mit der Steuereinheit 13 verbunden, wobei im Speicher 15 ein Messwert, der von der Steuereinheit 13 empfangen wird, ablegbar ist.
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An der Bedienkonsole ist auch ein Schalter 16 vorgesehen, durch dessen Betätigung sich ein gemessener Abstand durch die Messeinheit 7 als Messwert im Speicher 15 ablegen lässt.
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Die 2 zeigt eine Folienzuliefereinheit 2 der Abwickelvorrichtung 1 in vergrößerter Darstellung. Die Messeinheit 7 ist auf einer Oberfläche des Gehäuses 6 befestigt, wobei sie einen Abstand zu einer Stirnfläche 23 der Folie 4 erfasst. Die Stirnfläche 23 wird gebildet durch die Summe der übereinanderliegenden Kanten der Folie 4. Zusammen mit einer Mantelfläche 35 bilden die beiden Stirnflächen 23 eine Oberfläche der aufgewickelten Folie 4. Die Folie 4 ist auf einer Folienrolle 17 aufgewickelt, die als Träger der Folie 4 vorgesehen ist. Die Folienrolle 17 ist mit der aufgewickelten Folie 4 auf dem Aufnahmedorn 5 der Abwickelvorrichtung 1 befestigt.
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Die 2 zeigt auch ein Anschlagelement 18, das eine nicht dargestellte Klemmmechanik aufweist. In der Loseposition ist das Anschlagelement 8 stufenlos in axialer Richtung des Aufnahmedorns 5 auf diesem beweglich. In der Verriegelungsposition hingegen ist die axiale Position des Anschlagelements 18 auf dem Aufnahmedorn 5 festgelegt. In dieser verriegelten Stellung des Anschlagelements 18 kann eine Folienrolle 17 bis in Kontakt mit dem Anschlagelement 18 auf dem Aufnahmedorn 5 verschoben werden, um eine definierte axiale Position auf dem Aufnahmedorn 5 einzunehmen.
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Gemäß der 2 ist die Messeinheit 7 auf einer Oberfläche 19 des Gehäuses 6 angeordnet, kann aber auch, wie dies gestrichelt dargestellt ist, abschnittsweise ins Gehäuse 6 hineinragen. Am Gehäuse 6 ist außerdem eine Halterung 20 vorgesehen, die zur Befestigung der Folienzuliefereinheit 2 an der Verpackungsmaschine 10 dient.
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Von der Messeinheit 7 geht ein erster Messweg 21 zur Stirnfläche 23 der Folie 4 und ein zweiter Messweg 22 von der Stirnfläche 4 zurück zur Messeinheit 7.
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Zusätzlich oder alternativ zu der in 2 dargestellten Konfiguration ist eine Konfiguration denkbar, in der die Messeinheit 7 näher an der Achse des Aufnahmedorns 5 positioniert ist und dazu eingerichtet ist, den axialen Abstand zwischen sich und der dem Gehäuse 6 zugewandten Seite des Anschlagelements 18 zu erfassen. Dies würde das Bestimmen der axialen Position des Anschlagelements 18 auf dem Aufnahmedorn 5 ermöglichen, sodass eine an das Anschlagelement 18 herangeschobene Folienrolle 17 eine definierte axiale Position auf dem Aufnahmedorn 5 einnehmen würde.
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Die 3 zeigt die erfindungsgemäße Abwickelvorrichtung 1, die funktional mit der Bedienkonsole 8 der Verpackungsmaschine 10 verbunden ist. Insbesondere ist die Messeinheit 7 der Abwickelvorrichtung 1 funktional mit der Steuereinheit 13 der Bedienkonsole 8 verbunden. Die funktionale Verbindung wird schematisch durch die gestrichelte Linie 11 gezeigt.
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Bei der 3 ist die Steuereinheit 13 als Bestandteil der Bedienkonsole 8 ausgebildet. Die Messeinheit 7 ist bei der 3 innerhalb dem Gehäuse 6 der Abwickelvorrichtung 1 angeordnet. Die Messeinheit 7 umfasst einen Sensor 24, der als Abstands- bzw. Näherungssensor ausgebildet ist sowie dazu konfiguriert ist, einen Abstand zur Stirnfläche 23 der Folie 4 berührungslos zu erfassen. Der Sensor 24 ist in der Messeinheit 7 derart angeordnet, dass er im Wesentlichen mit einer Oberfläche des Gehäuses 6 fluchtet.
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Der Abstand zwischen der Messeinheit 7, insbesondere zwischen dem Sensor 24, und der Stirnfläche 23 der Folie 4 ist definiert durch den ersten Messweg 21 und den zweiten Messweg 22. Wie durch die 3 gezeigt wird, verläuft der erste Messweg 21 und der zweite Messweg 22 parallel zu einer Lagerachse 25 des Aufnahmedorns 5. Eine parallele Ausrichtung des ersten und des zweiten Messwegs 21, 22 relativ zur Lagerachse 25 ist jedoch nicht zwingend notwendig.
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Zusätzlich zur Messeinheit 7 ist in dem Gehäuse 6 der Abwickelvorrichtung 1 ebenfalls eine Antriebseinheit 26 vorgesehen. Die Antriebseinheit 26 ist mit dem Aufnahmedorn 5 der Abwickelvorrichtung 1 derart verbunden, dass sie diesen zur Abwicklung der Folie 4 um die Lagerachse 25 rotieren kann. Alternativ zur Antriebseinheit 26 kann vorgesehen sein, dass der Aufnahmedorn 5 lediglich an der Abwickelvorrichtung 1, insbesondere am Gehäuse 6 der Abwickelvorrichtung 1, drehbar gelagert ist, ohne dazu zusätzlich die Antriebseinheit 26 vorzusehen.
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Die 3 zeigt auch, dass der Aufnahmedorn 5 eine Spannvorrichtung 27 aufweist. Die Spannvorrichtung 27 schert die Folienrolle 17 auf dem Aufnahmedorn 5 und kann verhindern, dass die Folienrolle 17 während einer Abwicklung der Folie 4 auf dem Aufnahmedorn 5 seitlich verrutscht.
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Zusätzlich zeigt die 3 ein Toleranzfeld 28 mit einer unteren und einer oberen Toleranzfeldgrenze 29, 30 relativ zur Stirnfläche 23 bzw. relativ zum gemessenen Abstand zwischen der Messeinheit 7 und der Stirnfläche 23. Die Bedienkonsole 8 ist dazu konfiguriert, die untere und die obere Grenze 29, 30 des Toleranzfeldes 28 anhand eines im Speicher 15 abgelegten Sollabstands 31 zu bestimmen. Des Weiteren ist die Bedienkonsole 8 dazu konfiguriert, zu erfassen, ob der gemessene Abstand zwischen der Messeinheit 7 und der Stirnfläche 23 der Folie 4 innerhalb des Toleranzfeldes 28, also zwischen der unteren und der oberen Grenze 29, 30 liegt und somit dem Sollabstand 31 entspricht.
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Auf dem Display 12 sind berührungssensitive Bedienelementen 32 vorgesehen. Die berührungssensitiven Bedienelemente 32 können an unterschiedlichen Stellen des Displays 12 vorgesehen sein und sind dazu konfiguriert, einen Wechsel der Folienrolle 17 anzusteuern. Dazu sind die Bedienelemente 32 funktional mit der Spannvorrichtung 27 verbunden. Zum Lösen der Folienrolle 17 vom Aufnahmedorn 5 kann die Spannvorrichtung 27 durch die Bedienelemente 32 derart angesteuert werden, dass sie die Folienrolle 17 vom Aufnahmedorn 5 freigibt. Andererseits ist es möglich, dass die Spannvorrichtung 27 durch die Bedienelemente 32 derart angesteuert wird, dass sie die Folienrolle 17 auf den Aufnahmedorn 5 spannt.
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Außerdem zeigt die 3, dass die Bedienkonsole 8 eine Signaleinheit 33 aufweist. Die Signaleinheit 33 ist dazu konfiguriert, ein visuelles und/oder ein akustisches Signal auszugeben. Im Falle eines visuellen Signals kann die Signaleinheit 33 dieses über einen Bereich des Displays 12 ausgeben. Alternativ oder ergänzend dazu kann die Signaleinheit 33 über den Lautsprecher 14 ein akustisches Signal ausgeben.
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Schließlich zeigt die 3 den Schalter 16, durch dessen Betätigung, vornehmlich beim erstmaligen Befestigen einer Folienrolle 17 bestimmten Maßes, der Sollabstand 31 zwischen der Stirnfläche 23 der Folie 4 und der Messeinheit 7 im Speicher 15 der Bedienkonsole 8 ablegbar ist.
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Anschließend wird noch beschrieben, wie die erfindungsgemäße Abwickelvorrichtung 1 vornehmlich in der Praxis angewendet werden kann.
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Sofern die Folienrolle 17 mit der darauf aufgewickelten Folie 4 erstmalig auf dem Aufnahmedorn 5 der Abwickelfolie 1 befestigt wird, wird der Sollabstand 31 im Speicher 15 der Bedienkonsole 8 abgelegt. Dazu wird die Folienrolle 17 derart auf dem Aufnahmedorn 5 positioniert, dass der Abstand zwischen der Messeinheit 7 und der Stirnfläche 23 der Folie 4 dem Sollabstand 31 entspricht. Sobald die Folienrolle 17 die gewünschte Position auf dem Aufnahmedorn 5 eingenommen hat, wird durch den Bediener der Schalter 16 betätigt, um den gewünschten Sollabstand 31 im Speicher 15 abzulegen. Sobald der Sollabstand 31 im Speicher 15 gesichert ist, ermöglicht die Abwickelvorrichtung 1 ein Befestigen der Folienrolle 17 auf dem Aufnahmedorn 5 durch die Spannvorrichtung 27. Die Befestigung der Folienrolle 17 auf dem Aufnahmedorn 5 kann schließlich durch ein Bedienelement 32 der Bedienkonsole 8 angesteuert werden.
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Während des Abwickelns der Folie 4 von der Folienrolle 17 kann vorgesehen sein, dass die Messeinheit 7 beispielsweise durch die Bedienkonsole 8 in einen Ruhemodus schaltbar ist, weil das Erfassen des Abstands zur Stirnfläche 23 der Folie 4 während des Abwickelns unnötig Energie verbrauchen würde und auch davon ausgegangen werden kann, dass sich die Folienrolle 17 nicht entlang des Aufnahmedorns 5 verschiebt. Sobald die komplette Folie 4 aufgebraucht worden ist, kann der Bediener die Folienrolle 17 vom Aufnahmedorn lösen, indem er die Spannvorrichtung 27 mittels der Bedienkonsole 8 entriegelt. Sobald die Spannvorrichtung 27 entriegelt worden ist, kann der Bediener die leere Folienrolle 17 vom Aufnahmedorn 5 herab nehmen und eine neue Folienrolle 17 mit darauf aufgewickelter Folie 4 auflegen.
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Zum erneuten Auflegen einer Folienrolle 17 mit darauf aufgewickelter Folie 4 kann der Bediener die Messeinheit 7 erneut aktivieren, sodass sie den Abstand zur neu aufgelegten Folie 4 erfasst und diesen mit dem zuvor ermittelten Sollabstand 31, der im Speicher 15 abgelegt worden ist, vergleicht. Außerdem ist vorgesehen, dass die Steuereinheit 13 dazu ausgebildet ist, zu überprüfen, ob der gemessene Abstand innerhalb des Toleranzfelds 28 liegt. Das Toleranzfeld kann durch die Steuereinheit 14 automatisch generiert werden, sobald im Speicher 15 der Sollabstand 15 hinterlegt ist.
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Gemäß der Erfindung ist auch vorgesehen, dass die neue Folienrolle 17, solange sie nicht eine gewünschte Position auf dem Aufnahmedorn 5 einnimmt, eine Signalgebung hervorruft. Solange der Bediener die Stirnfläche 23 in einem Abstand zur Messeinheit 7 bewegt, der nicht innerhalb des Toleranzfeldes 28 liegt, wird dem Bediener zur Hilfestellung ein visuelles und/oder akustisches Signal vermittelt. Dabei kann das akustische Signal durch den Lautsprecher 14 der Bedienkonsole 8 ausgegeben werden. Alternativ oder als Ergänzung dazu, ist ein visuelles Signal beispielsweise durch die Ampelabbildung 34 auf dem Display 12 möglich.
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Um dem Bediener eine gewünschte Positionierung der Folie 4 relativ zur Messeinheit 7 anzuzeigen, könnte sich beispielsweise das akustische Signal einem durchgehenden Piepton annähern und diesen erreichen, wenn der erfasste Abstand dem Sollabstand 31 entspricht bzw. im Toleranzfeld 28 liegt.
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Die Ampelabbildung 34 kann dazu konfiguriert sein, dem Bediener eine richtige Positionierung der Folie 4 relativ zur Messeinheit 7 unter Berücksichtigung des Sollabstands 31 bzw. des Toleranzfeldes 28 anzuzeigen, wenn die Ampelabbildung 34 auf grün geschaltet ist. Dagegen zeigt die Ampelabbildung 34 dem Bediener mittels einer roten Signalleuchte an, dass die Folie 4 noch zu weit entfernt von einer gewünschten Positionierung auf dem Aufnahmedorn 5 ist, während eine orange Signalausgabe der Ampelabbildung 34 eine Annäherung an die gewünschte Positionierung der Folie 4 relativ zur Messeinheit 7 darstellt.
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Die Abwickelvorrichtung 1 der Erfindung kann zur zielgenauen Positionierung einer Folienrolle mit einer darauf aufgewickelten Folie in der Praxis zum Einsatz kommen. Durch die zielgenaue Positionierung der Folie 4 auf der erfindungsgemäßen Abwickelvorrichtung ist es möglich, zu verhindern, dass Spannungen im Folienmaterial entstehen. Dadurch können Folienfalten vermieden werden, die zu hohen Umrüstzeiten sowie Ausschuss führen. Insbesondere vorteilhaft kann die erfindungsgemäße Abwickelvorrichtung 1 bei einem Folienwechsel verwendet werden. Dabei unterstützt sie den Bediener, eine neue Folie zügig einzurichten, sodass der Herstellungsprozess ohne große Unterbrechungen fortgesetzt werden kann. Schließlich zeichnet sich die erfindungsgemäße Abwickelvorrichtung durch eine ergonomische und bedienerfreundliche Anwendung aus.
