DE19605566A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Zuführen eines plastisch verformbaren Massestrangs zu einer Bearbeitungsstation - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zum Zuführen eines plastisch verformbaren Massestrangs zu einer Bearbeitungsstation nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Derartige, beispielsweise aus der DD 2 94 848 A5 bekannte Vorrichtungen weisen mehrere Formrollenpaare auf, zwischen denen der Massestrang gefördert und geformt wird. Die Formrollenpaare sind mittels eines gemeinsamen Antriebs miteinander verbunden, wodurch das Übersetzungsverhältnis der einzelnen Formrollenpaare zueinander konstant ist. Die Durchlaßhöhe fuhr den Massestrang läßt sich dadurch einstellen, daß an jedem Formrollenpaar der Abstand zwischen der oberen und der unteren Formrolle mittels einer Verstelleinrichtung veränderbar ist. Damit es nicht zum Reißen bzw. zum Aufstauen des Massestrangs kommt, muß an jedem Formrollenpaar der Abstand zwischen der unteren und der oberen Formrolle so eingestellt werden, daß der Volumenstrom des Massestrangs bei allen Formrollenpaaren identisch ist. Das bedeutet, daß selbst bei einer Veränderung der Durchlaßhöhe für den Massestrang an nur einem Formrollenpaar die Durchlaßhöhen an den anderen Formrollenpaaren entsprechend nachjustiert werden müssen.

Insbesondere aufgrund der Geschmeidigkeit vieler Massestränge dauert es oftmals lange, bis die richtigen Durchlaßhöhen für den Massestrang an den einzelnen Formrollenpaaren eingestellt sind, so daß der Massestrang ohne Aufstauen oder Reißen gefördert werden kann.

Es ist somit ein hoher Handhabungsaufwand und geschultes Personal notwendig, damit derartige Vorrichtungen störungsfrei arbeiten.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Zuführen eines plastisch verformbaren Massestrangs zu einer Bearbeitungsstation mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß bei einer Abstandsänderung zwischen der unteren und der oberen Formrolle eines Formrollenpaares der Volumenstrom des Massestrangs an den anderen Formrollenpaaren automatisch angepaßbar ist, so daß an allen Formrollenpaaren der identische Volumenstrom des Massestrangs vorhanden ist. Dadurch ist kein zusätzlicher Handhabungsaufwand zum Verstellen der Formrollenpaare erforderlich, und es entstehen beispielsweise auch keinerlei Produktionsstörungen aufgrund aufgestauter oder abgerissener Massestränge.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung. Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, daß es durch die separate Antriebsregelung der Formrollenpaare insbesondere möglich ist, verschiedene, von der Art der Verstellung der Durchlaßhöhen an den einzelnen Formrollenpaaren abhängige Möglichkeiten der Drehzahlanpassung an den Formrollenpaaren vorzusehen. Dadurch ist eine optimale und automatische Anpassung an geänderte Parameter, wie beispielsweise der Konsistenz des Massestrangs oder der Schnittlänge der vom Massestrang abgetrennten Bonbons möglich.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung zum Zuführen eines plastisch verformbaren Massestrangs zu einer Bearbeitungsstation in einer vereinfachten Seitenansicht und teilweise im Schnitt, und die Fig. 2 einen vereinfachten Querschnitt in der Ebene II-II der Fig. 1.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Die Vorrichtung 10 zum Zuführen eines plastisch verformbaren Bonbonmassesstrangs 11 zu einer Bearbeitungsstation, beispielsweise einer Abtrenneinrichtung 1 zum Abtrennen von Einzelstucken vom Bonbonmassestrang 11, weist einen geradlinig ausgebildeten, im Querschnitt U-förmigen Zuführkanal 12 mit stets gleicher Breite auf. Der Bonbonmassestrang 11 liegt an den Seitenwänden 13, 14 des Zufuhrkanals 12 an, so daß der Bonbonmassestrang 11 im Zufuhrkanal 12 stets eine konstante Breite B aufweist.

Der Zuführkanal 12 ist im Bereich dreier angetriebener Formrollenpaare 16, 17, 18 unterbrochen ausgebildet. Die Formrollenpaare 16, 17, 18 dienen zum Formen und zum Transport des Bonbonmassestrangs 11, wobei er durch die einzelnen Formrollenpaare 16, 17, 18 auf die für die nachfolgende Abtrenneinrichtung 1 notwendige Höhe h4 reduziert wird.

Jedes der Formrollenpaare 16, 17, 18 besteht jeweils aus einer Unterrolle 19, 20, 21 und einer Oberrolle 22, 23, 24. Der Durchmesser der Unterrollen 19, 20, 21 bzw. der Oberrollen 22, 23, 24 ist jeweils identisch, wobei der Durchmesser der Unterrollen 19, 20, 21 im Ausführungsbeispiel größer als der Durchmesser der Oberrollen 22, 23, 24 ist. Die Unterrollen 19, 20, 21 weisen an ihren beiden Seitenflächen jeweils scheibenförmige Führungen 26, 27, 28 auf.

Die Führungen 26, 27, 28 haben einen Abstand voneinander, der dem Abstand der Seitenwände 13, 14 des Zufuhrkanals 12 bzw. der Breite B des Bonbonmassestrangs 11 entspricht. Die Seitenwände 13, 14 des Zuführkanals 12, der wie bereits erwähnt im Bereich der Formrollenpaare 16, 17, 18 unterbrochen ausgebildet ist, reichen bis nahe an die Fuhrungen 26, 27, 28 der Unterrollen 19, 20, 21 heran. Weiterhin ist der Boden 29 des Zuführkanals 12 der Form der Mantelflächen 31, 32, 33 der Unterrollen 19, 20, 21 angepaßt und so angeordnet, daß er mit den Mantelflächen 31, 32, 33 bündig und mit möglichst kleinen Spalten abschließt. Dadurch wird der Bonbonmassestrang 11 beim Übergang vom Boden 29 des Zuführkanals 12 auf die Mantelflächen 31, 32, 33 der Unterrollen 19, 20, 21 auf einer Ebene knickfrei gefördert.

Die Oberrollen 22, 23, 24 haben ebenfalls eine Breite, die der Breite der Unterrollen 19, 20, 21 zwischen den Fuhrungen 26, 27, 28, bzw. der Breite B des Bonbonmassestrangs 11 entspricht. Die Oberrollen 22, 23, 24 tauchen zwischen die jeweiligen Führungen 26, 27, 28 der Unterrollen 19, 20, 21 ein.

Um den Transport des Bonbonmassestrangs 11 durch die Formrollenpaare 16, 17, 18 zu ermöglichen, nimmt der jeweilige Abstand h zwischen der Unterrolle 19, 20, 21 und der zugeordneten Oberrolle 22, 23, 24, der der Höhe des Bonbonmassestrangs 11 entspricht, in Förderrichtung X des Bonbonmassestrangs 11 betrachtet ab. Zur Einstellung des Abstands h ist jede Oberrolle 22, 23, 24 mit jeweils einer identischen, separaten Abstandseinstelleinrichtung 34, 35, 36 gekoppelt.

Jede Abstandseinstelleinrichtung 34, 35, 36 hat beispielsweise ein mittels eines Handrades 37, 38, 39 verstellbares Schneckengewinde 41, 42, 43. Die Schneckengewinde 41, 42, 43 sind mit Schneckenradsegmenten 44, 45, 46 verbunden, an denen die Oberrollen 22, 23, 24 aufgehängt sind. Die Schneckenradsegmente 44, 45, 46 stutzen sich wiederum in jeweils einem Lager 47, 48, 49 ab.

Zum Erkennen des Abstands h zwischen den Unterrollen 19, 20, 21 und den Oberrollen 22, 23, 24 ist jedes Schneckengewinde 41, 42 43 mit einem Höhensensor 51, 52, 53 ausgestattet, der die Stellung des jeweiligen Schneckengewindes 41, 42, 43 in ein elektrisches Signal umsetzt, und dieses der Steuereinrichtung 54 der Vorrichtung 10 als Eingangsgröße zuführt. Sämtliche Höhen h sind bevorzugt an einem Terminal 55 optisch darstellbar.

Jedes Formrollenpaar 16, 17, 18 besitzt einen eigenen, von der Steuereinrichtung 54 der Vorrichtung 10 getrennt regelbaren Antrieb. Dieser Antrieb umfaßt je Formrollenpaar 16, 17, 18 je einen Servomotor 56, 57, 58, der über einen Zahnriementrieb 62, 63, 64 auf einen seitlich an der Unterrolle 19, 20, 21 angeordneten ersten Zahnkranz 65, 66, 67, sowie einen in dem jeweiligen Lager 47, 48, 49 angeordneten zweiten Zahnkranz 68, 69, 70 einwirkt. Die Zahnkränze 68, 69, 70 sind wiederum im Eingriff mit jeweils einem seitlich an den Oberrollen 22, 23, 24 angeordneten dritten Zahnkranz 71, 72, 73.

Die oben beschriebene Vorrichtung 10 arbeitet wie folgt: Der Bonbonmassestrang 11 tritt mit einer Höhe h1 beispielsweise aus einer nicht dargestellten Strangformmaschine oder einem Extruder in die Zuführrinne 12 ein. Mittels der Formrollenpaare 16, 17, 18 wird die Höhe h1 auf die zur Weiterverarbeitung durch die Abtrenneinrichtung 1 erforderliche geringere Höhe h4 reduziert. Die Reduzierung auf die Höhe h4 erfolgt dadurch, daß am Formrollenpaar 17 durch das Schneckengewinde 41 eine Höhe h2, am Formrollenpaar 18 durch das Schneckengewinde 42 eine Höhe h3, und am Formrollenpaar 18 durch das Schneckengewinde 43 die Höhe h4 eingestellt wird. Damit der Bonbonmassestrang 11 von den Formrollenpaaren 16, 17, 18 in der Zuführrinne 12 gefördert wird muß dabei h1 < h2 < h3 < h4 gelten. Die jeweils durch das Schneckengewinde 41, 42, 43 eingestellte Höhe h2, h3, h4, die dem Abstand der jeweiligen Unterrolle 19, 20, 21 von ihrer zugeordneten Oberrolle 22, 23, 24 entspricht, wird mittels der Höhensensoren 51, 52, 53 erkannt, und der Steuereinrichtung 54 der Vorrichtung 10 als Eingangsgröße zugeführt. Die Steuereinrichtung 54 regelt aufgrund der jeweiligen Höhe h2, h3, h4 an jedem der Formrollenpaare 16, 17, 18 eine bestimmte Drehzahl an den Servomotoren 56, 57, 58 ein, so daß der von der Höhe h2, h3, h4 und der Drehzahl der Formrollenpaare 16, 17, 18 abhängige Volumenstrom konstant ist. Dadurch wird ein Aufstauen oder Abreißen des Bonbonmassestrangs 11 in der Zuführrinne 12 verhindert.

Mittels der Steuereinrichtung 54 sind verschiedene Möglichkeiten zur Regelung der Drehzahlen der Servomotoren 56, 57, 58 vorgesehen: Wird zum Beispiel ausschließlich die Höhe h4 am letzten vor der Abtrenneinrichtung 1 angeordneten Formrollenpaar 18 verändert, so bleibt die Drehzahl des dem Formrollenpaars 18 zugeordneten Servomotors 58 konstant. Aufgrund des nun von der Steuereinrichtung 54 berechneten geänderten Volumenstroms am Formrollenpaar 18 werden die Drehzahlen der Servomotoren 56, 57 der Formrollenpaare 16, 17 entsprechend geregelt, so daß der Volumenstrom an den Formrollenpaaren 16, 17 dem Volumenstrom am Formrollenpaar 18 entspricht.

Wird hingegen die Höhe h2 oder h3 an dem Formrollenpaar 16 bzw. 17 verändert, so wird ausschließlich die Drehzahl des dem Formrollenpaar 16 bzw. 17 zugeordneten Servomotors 56 bzw. 57 von der Steuereinrichtung 54 so verändert, daß der Volumenstrom trotz Änderung der Höhe h2 bzw. h3 an diesem Formrollenpaar 16 bzw. 17 konstant bleibt.

Weiterhin ist vorgesehen, daß bei einer Änderung der Drehzahl des Servomotors 58 des Formrollenpaars 18 bei konstanter Höhe h4, wie es bspw. bei einer Änderung der Schnittlänge an der Abtrenneinrichtung 1 erforderlich sein kann, die Drehzahlen der beiden anderen Servomotoren 56 und 57 der Formrollenpaare 16 und 17 entsprechend anzupassen, so daß der Volumenstrom an allen Formrollenpaaren 16, 17, 18 konstant ist.

Über die oben beschriebenen Regelverfahren der Drehzahlen der Servomotoren 56, 57, 58 hinaus sind selbstverständlich noch weitere Regelverfahren denkbar und eventuell auch sinnvoll bzw. erforderlich. Dies hängt hauptsächlich von der dem letzten Formrollenpaar 18 nachgeschalteten Bearbeitungsstation ab.

Darüber hinaus wird darauf hingewiesen, daß der Volumenstrom an den Formrollenpaaren 16, 17, 18 sowohl von der Drehzahl des Servomotors 56, 57, 58, als auch von der an den Schneckengewinden 41, 42, 43 eingestellten Höhen h2, h3, h4 abhängig ist. Erfindungsgemäß wird der Weg beschritten, die Drehzahlen der Servomotoren 56, 57, 58 im Sinne eines konstanten Volumenstroms von der Steuereinrichtung 54 zu regeln. Es ist jedoch auch denkbar, nicht die Drehzahl der Servomotoren 56, 57, 58, sondern die entsprechenden Höhen h2, h3, h4 von der Steuereinrichtung 54 zu regeln. Dies macht jedoch zusätzliche Stelleinrichtungen an den Schneckengewinden 41, 42, 43 und somit einen gegenüber der erfindungsgemäßen Lösung erhöhten Aufwand an der Vorrichtung 10 erforderlich.

Claims (9)

1. Vorrichtung (10) zum Zuführen eines plastisch verformbaren Massestrangs (11) zu einer Bearbeitungsstation (1), mit einem Produktkanal (12) zur Führung des Massestrangs (11) und wenigstens zwei Formrollenpaaren (16, 17, 18) zur Ausformung und zum Transport des Massestrangs (11), wobei jedes Formrollenpaar (16, 17, 18) aus einer ortsfest angeordneten Unterrolle (19, 20, 21) und einer eine entsprechende Durchlaßhöhe (h2, h3, h4) für den Massestrang (11) freigebenden, höhenverstellbaren Oberrolle (22, 23, 24) besteht, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Formrollenpaar (16, 17, 18) mit einem separat in der Drehzahl regelbaren Antrieb (56, 57, 58) gekoppelt ist, daß jedes Formrollenpaar (16, 17, 18) eine Einrichtung (51, 52, 53) zur Erfassung der Durchlaßhöhe (h2, h3, h4) aufweist, und daß alle Antriebe (56, 57, 58) und Einrichtungen (51, 52, 53) zur Erfassung der Durchlaßhöhen (h2, h3, h4) mittels einer Steuereinrichtung (54) miteinander gekoppelt sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Oberrolle (22, 23, 24) mit jeweils einem Schneckengewinde (41, 42, 43) zur Einstellung der Durchlaßhöhe (h2, h3, h4) gekoppelt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneckengewinde (41, 42, 43) mit Schneckenradsegmenten (44, 45, 46) verbunden sind, an denen jeweils eine Oberrolle (22, 23, 24) angeordnet ist, und daß sich die Schneckenradsegmente (44, 45, 46) an jeweils einem ortsfesten Lager (47, 48, 49) abstützen.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die separaten Antriebe (56, 57, 58) und die Formrollenpaare (16, 17, 18) mittels Zahnriemen (62, 63, 64) miteinander gekoppelt sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erfassung der Durchlaßhöhen (h2, h3, h4) des Massestrangs (11) den Oberrollen (22, 23, 24) Höhensensoren (51, 52, 53) zugeordnet sind.

6. Verfahren zum Zuführen eines plastisch verformbaren Massestrangs (11) zu einer Bearbeitungsstation (1), bei dem der Massestrang (11) mittels wenigstens zweier Formrollenpaare (16, 17, 18) von einer ursprünglichen Höhe (h1) auf eine zur Weiterverarbeitung erforderliche reduzierte Höhe (h4) gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß von den Formrollenpaaren (16, 17, 18) zugeordneten Einrichtungen (51, 52, 53) Signale der Durchlaßhöhen (h2, h3, h4) für den Massestrang (11) an den einzelnen Formrollenpaaren (16, 17, 18) erzeugt werden, daß die Signale einer Steuereinrichtung (54) als Eingangsgröße zugeführt werden, und daß die Steuereinrichtung (54) die Drehzahlen an den Formrollenpaaren (16, 17, 18) zugeordneten, jeweils separaten Antrieben (56, 57, 58) derart regelt, daß sich an allen Formrollenpaaren (16, 17, 18) derselbe Volumenstrom des Massestrangs (11) einstellt.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in Abhängigkeit der Durchlaßhöhe (h4) des letzten vor der Bearbeitungsstation (1) angeordneten Formrollenpaars (18) die Drehzahlen der anderen Formrollenpaare (16, 17) unter Beibehaltung der ursprunglichen Drehzahl des vor der Bearbeitungsstation (1) angeordneten Formrollenpaars (18) entsprechend geregelt werden.

8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Veränderung der Durchlaßhöhe (h2, h3) an den dem vor der Bearbeitungsstation (1) nicht unmittelbar vorgeschalteten Formrollenpaaren (16, 17) lediglich die Drehzahl an diesen Formrollenpaaren (16, 17) geregelt wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Änderung der Drehzahl des unmittelbar der Bearbeitungsstation (1) vorgeschalteten Formrollenpaars (18) die Drehzahlen der anderen Formrollenpaare (16, 17) durch die Steuereinrichtung (54) geändert werden.