DE3230816C2 - Process for the fully electronic control of a device for the continuous production of bag-shaped containers or the like. made of thermoplastic sheet material - Google Patents
Process for the fully electronic control of a device for the continuous production of bag-shaped containers or the like. made of thermoplastic sheet materialInfo
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Abstract
Der elektronischen Steuerung sämtlicher Bewegungsabläufe einer Vorrichtung für die kontinuierliche Herstellung beutelförmiger Behältnisse od.dgl. aus thermoplastischem Bahnmaterial liegt ein aus dem Netz gespeister, in bezug auf die Folieneinzugsgeschwindigkeit und die jeweilige Schnittlänge von Hand einstellbarer Mikroprozessor-Rechner (6) zugrunde, von welchem die selbständigen Antriebsaggregate (4, 8, 13) der Vorrichtung in gegenseitiger Abhängigkeit vollautomatisch derart gesteuert werden, daß die von der Folienvorratsrolle (2) durch das Vorzugwalzenpaar (3/4) über eine besondere Folienspeichereinrichtung (9) und das Einzugwalzenpaar (7/8) beförderte Schlauchfolienbahn (1) od.dgl. dem zwischen zwei Positionen (x, y) jeweils mit konstant verlangsamter Schweißgeschwindigkeit (von x nach y) und mit variabler Kompensationsgeschwindigkeit (von y nach x) rotierenden Schweißwalzenpaar (11/13) unter Entspannung während des eigentlichen Schweißvorgangs zugeführt wird, um anschließend von der mit dem Schweißwalzenpaar (11/13) synchron rotierenden Schneidwalze (12) und deren stationärem Untermesser (16) in bestimmtem Abstand zu der Querschweißnaht getrennt, dabei gleichlaufend mit Hilfe einer Stiftvorrichtung (20/21) an der Ablage zu einem Stapel zusammengefaßt und so mit einem durch Klemmriegelung (23) gesicherten Transportband (22) abgeräumt zu werden.The electronic control of all movements of a device for the continuous production of bag-shaped containers or the like. Made of thermoplastic web material, a microprocessor computer (6), which is fed from the network and can be adjusted manually with regard to the film feed speed and the respective cutting length, is used, from which the independent drive units (4, 8, 13) of the device are controlled in a mutually fully automatic manner that from the film supply roll (2) through the pair of feed rollers (3/4) via a special film storage device (9) and the pair of feed rollers (7/8) conveyed tubular film web (1) or the like. is fed to the pair of welding rollers (11/13) rotating between two positions (x, y) at a constantly slower welding speed (from x to y) and with a variable compensation speed (from y to x) with relaxation during the actual welding process with the pair of welding rollers (11/13) rotating synchronously cutting roller (12) and its stationary lower knife (16) separated at a certain distance from the transverse weld seam, combined with the help of a pin device (20/21) on the tray to form a stack and so with to be cleared away from a conveyor belt (22) secured by a clamping lock (23).
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur vollelektronischen Steuerung der Bewegungsabläufe einer Vorrichtung zum Befördern, zum Schweißen und Schneiden sowie zum Ablegen und Sammeln von thermoplastischem Bahnmaterial für die kontinuierliche Herstellung beuteiförmiger Behältnisse od. dgl., bei dem das von einer Folienvorratsrolle ablaufende thermoplastische Bahnmaterial über kontinuierlich rotierende Vorzugwalzen einer rotierenden Schweißeinrichtung und einer im bestimmten Abstand dazu angeordneten und synchron zur Schweißeinrichtung rotierenden Trenneinrichtung zugeführt und über eine Transport- und Stapeleinrichtung abgelegt wird.The invention relates to a method for fully electronic control of the movement sequences of a Device for conveying, welding and cutting, as well as for depositing and collecting thermoplastic materials Web material for the continuous production of bag-shaped containers or the like. In which the thermoplastic web material running off a film supply roll via continuously rotating Feed rolls of a rotating welding device and one arranged at a certain distance from it cutting device rotating synchronously with the welding device and fed via a transport and stacking device is deposited.
Eine derartig ausgebildete Vorrichtung ohne vollelektronische Steuerung der vorhandenen Bewegungsabläufe ist aus der DE-OS 16 04 601 bekannt. Hierbei laufen die Walzen sämtlicher Einrichtungen von der Vorratsrolle bis zur Abzugsvorrichtung kontinuierlich mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit. Außerdem wird das zu verschweißende Bahnmaterial über einen synchron umlaufenden Zylinder geführt, worüber eine Schweißleiste rotieren kann, die durch elektrische Im-A device designed in this way without fully electronic control of the existing movement sequences is known from DE-OS 16 04 601. Here, the rollers of all facilities run from the Supply roll up to the take-off device continuously at a predetermined speed. aside from that the web material to be welded is guided over a synchronously rotating cylinder, over which a The sealing bar can rotate, which is caused by electrical im-
pulsgabe intermittierend in Gang gesetzt und abgebremst wird. Aufgrund dessen ist es erforderlich, nicht nur die einlaufende Folie zwecks Steuerung des Schweiß- und Schneidvorgangs fotoelektrisch zu überwachen, sondern auch vor der speziellen Schweißeinrichtung sowie zwischen dieser und de:· nachgeordneten Schneideinrichtung jeweils besonders von Hand zu betätigende Einstellvorrichtungen anzuordnen, um die betreffenden Arbeitsgänge funktionsgerecht wis produktgemäß aufeinander abstimmen zu können. Insofern ist die bekannte Vorrichtung mit einem erheblichen Bedienungsaufwand belastet, zudem in apparativer Beziehung umfangreich und funktionell kompliziert ausgelegt und dementsprechend störanfällig.pulsing started and slowed down intermittently will. Because of this, it is necessary not only to control the incoming film for the purpose of controlling the To monitor the welding and cutting process photoelectrically, but also in front of the special welding device as well as between this and de: · Downstream cutting device, each to be operated especially by hand To arrange adjustment devices in order to ensure that the operations in question are functionally correct according to the product to be able to coordinate. In this respect, the known device is very expensive to operate burdened, also designed in terms of equipment to be extensive and functionally complex and accordingly prone to failure.
Auch der Einsatz einer bekannten Folienspeichereinrichtung, wie ihn beispielsweise die DE-AS 23 05 719 für eine Vorrichtung zur intermittierenden Verarbeitung von thermoplastischem Bahnmaterial beschreibt, schafft in der Anwendung auf den angestrebten Synchronlauf der Schweiß- und Schneideinrichtungen noch 20 ge. keinen Ersatz für einen anderweitigen Bedienungs- und Steuerungsaufwand bzw. die Möglichkeit zum Verzicht auf zusätzliche Vorrichtungen, um die ordnungsgemäße Funktion einer Maschine und die Kontinuität in der Verarbeitung des Bahnmaterials zu gewährleisten.Also the use of a known film storage device, such as DE-AS 23 05 719 for describes a device for the intermittent processing of thermoplastic web material, creates 20 ge in the application to the desired synchronous operation of the welding and cutting devices. no substitute for any other operating and control effort or the possibility of doing without on additional devices to ensure the proper functioning of a machine and the continuity in the To ensure processing of the web material.
In dieser Beziehung weisen die bekannten Maschinen eine Reihe von Mängeln und Unzulänglichkeiten auf, die sowohl auf die technische Ausgestaltung der einzelnen Aggregate zurückreichen als auch in deren Zusammenwirken sich auf den ordnungsgemäßen Ablauf eirer Serienfertigung und die Qualität der Erzeugnisse auswirken, wohinzu ein produktionsgebundener Wechsel des Formats bzw. der zu fertigenden Beutellänge jedesmal aufwendige Montagevorkehrungen erforderlich macht.In this regard, the known machines have a number of deficiencies and shortcomings, which go back to the technical design of the individual units as well as their interaction affect the orderly flow of series production and the quality of the products, what about a production-related change of the format or the bag length to be manufactured every time makes complex assembly precautions necessary.
Hierbei handelt es sich im wesentlichen aufgrund des Synchronlaufs sämtlicher A.ggregate der Maschine darum, daß bei der Verarbeitung einer anderen Folienstärke und einer Veränderung des Arbeitstakts der Maschine unter Berücksichtigung der sich dann ändernden Schweißzeiten die angewendete Schweißtemperatur und der Schweißdruck aufwendig und genau neu angepaßt werden müssen, um überhaupt zu haltbaren wie gleichmäßigen Schweißnähten zu gelangen.Essentially, due to the synchronous operation of all the main units of the machine, it is a matter of that when processing a different film thickness and a change in the work cycle of the machine the welding temperature used, taking into account the changing welding times and the welding pressure must be laboriously and precisely readjusted in order to be durable at all like to achieve uniform weld seams.
Darüber hinaus verfügen die Maschinen, bei denen das Schweißaggregat zwischen einem Einzugwalzenpaar und einem Auslaufwalzenpaar angeordnet ist, vor ihrem Auslauf über eine mechanische oder pneumatische Belastungsvorrichtung, um die Folienbahn während des Verschweißens straff zu halten und dadurch einem sogenannten Folienverlauf entgegenzuwirken. Diese Vorrichtung ist zwar ziemlich leicht ausgelegt, sie beansprucht jedoch immerhin die Folienbahn während des Schweißvorgangs und auch unmittelbar danach auf Zug, wodurch sich das Zustandekommen und die Ausbildung einer typischen Schrumpfschweißnaht zwangsläufig in Frage stellt.In addition, the machines have the welding unit between a pair of feed rollers and a pair of discharge rollers is arranged, before their discharge via a mechanical or pneumatic Loading device to keep the film web taut during welding and thereby to counteract a so-called film run. While this device is designed to be fairly light, they However, at least stresses the film web during the welding process and also immediately afterwards Tensile, which inevitably leads to the formation and formation of a typical shrink weld seam questions.
Des weiteren haben die bei der Verarbei*ung »in Linie« mit einem Extruder auftretenden Stillstandszeiten der Maschine oder fertigungsbedingte Abräumphasen zur Folge, daß das entsprechende Volumen der Folienspeichereinrichtung beim Wiederanlaufen der Maschine durch erhöhte oder abgesenkte Taktzahlen ausgeglichen werden muß. Infolge dessen erfolgt die Fertigung der ersten Beutel nach dem erneuten Anfahren mit unterschiedlich kürzere oder längerer Schweißzeit, was in dieser Phase ohne geeignete Korrektur ebenfalls zum Auftreten fehlerhafter Schweißnähte und zu Durchlaufstörungen führtFurthermore, the processing "in line" Machine downtimes that occur with an extruder or production-related clearing phases result in the corresponding volume of the film storage device when the machine is restarted compensated for by increased or decreased cycle rates must become. As a result, the first bags are manufactured differently after the next start-up Shorter or longer welding time, which in this phase also leads to the Occurrence of faulty weld seams and lead to flow disturbances
Außerdem kann es bei Maschinen, mit denen die Folienbahn perforiert auf Rolle verarbeitet wird, durch den geometrischen Abstand der betreffenden Aggregate untereinander ohne weiteres zu fehlerhaften Verschiebungen im Abstand der jeweiligen Perforation zu der Schweißnaht und somit zu erheblichem Ausschuß kommen.In addition, it can pass through in machines with which the film web is processed perforated on a roll the geometrical distance between the relevant units among themselves easily lead to erroneous shifts at the distance of the respective perforation to the weld seam and thus to considerable scrap come.
Hinzu kommt der Umstnad, daß an den bekannten Maschinen dieser Gattung für jede Änderung des gefertigten Bautelformats in bezug auf Länge, Breite oder Ausbildung, jedesmal diverse Teile der Maschine, wie z. B. die gesamte Schweißeinrichtung, Antriebselemente, Führungen u. dgl, getauscht, ausgewechselt und neu eingestellt werden müssen. Diese Notwendigkeit erfordert mithin nicht nur eine entsprechend kostspielige Erstellung und Lagerhaltung der betreffenden Werkzeuge und Zusatzeinrichtungen, sondern gleicherweise ebenso beträchtliche Umstell- und Ausfallzeiten bei der Monta-In addition there is the circumstance that at the known Machines of this type for every change in the manufactured component format in terms of length, width or Training, each time various parts of the machine, such as B. the entire welding equipment, drive elements, Guides and the like have to be swapped, exchanged and readjusted. This necessity requires consequently not only a correspondingly expensive production and storage of the relevant tools and additional equipment, but also considerable changeover and downtimes during assembly
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Maschine der eingangs bezeichneten Art konsequent nach einem übergeordneten Verfahren auszurichten, das eine vollelektronische Steuerung und Selbstüberwachung sämtlicher Betätigungs- und Bewegungsabläufe für die aufeinander folgenden Arbeitsvorgänge vom Ausgangsmaterial bis zum Fertigprodukt vorsieht.The invention is based on the object of consistently creating a machine of the type specified at the outset to align with a higher-level process that includes fully electronic control and self-monitoring all actuation and movement sequences for the successive work processes from the starting material to the finished product.
Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichenteil des Patentanspruchs 1 enthaltenen Verfahrensmerkmale gelöst.This object is achieved by the method features contained in the characterizing part of claim 1 solved.
Demgemäß wird die gesamte Funktion der im Oberbegriff des Anspruchs bezeichneten Vorrichtung durch einen bedienungsmäßig nur noch auf die Folieneinzugsgeschwindigkeit und auf die Schnittlänge der Beutel einstellbaren Mikroprozessor-Rechner bestimmt, von welchem das geregelte und seinerseits steuernde Antriebsaggregat des Einzugwalzenpaars, das geregelte und seinerseits steuernde Antriebsaggregat für das Schweißwalzenpaar, und hiermit zugleich die gegen ein stationäres Untermesser wirkende und mit einem Aufstiftkopf versehene Schneidwalze in gegenseitiger Abhängigkeit vollautomatisch derart gesteuert werden, daß das von der Folienvorratsrolle durch das mit dem selbständigen Antriebsaggregat versehene Vorzugwalzenpaar über die ihre jeweilige Kapazität in den Mikroprozessor-Rechner eingebende Folienspeichereinrichtung und weiter durch das mit dem selbständigen Antriebsaggregat versehene Einzugwalzenpaar beförderte Bahnmaterial dem durch sein selbständiges Antriebsaggregat in zwei definierten Bereichen mit unterschiedlicher Geschwindigkeit, nämlich in verlangsamter Schweißphase und in variabler Kompensationsphase, rotierenden Schweißwalzenpaar zugeführt wird, um dai an anschließend in bestimmtem Abstand zu der jeweiligen Querschweißnaht von der mit dem Schweißwalzenpaar synchron rotierenden Schneidwalze getrennt, dabei mittels der Stifteinrichtung nacheinander zu einem Stapel zusammengefaßt und als solcher auf ein mit Klemmriegelung versehenes Transportband abgelegt und abgeräumt zu werden.Accordingly, the entire function of the device indicated in the preamble of the claim is carried out one can only be adjusted to the film feed speed and the cutting length of the bags Microprocessor computer determines from which the regulated and in turn controlling drive unit the pair of feed rollers, the regulated and in turn controlling drive unit for the pair of welding rollers, and herewith at the same time the one acting against a stationary lower knife and with a pin head provided cutting roller are controlled fully automatically in mutual dependency in such a way that the of the film supply roll through the feed roller pair provided with the independent drive unit the film storage device inputting their respective capacity into the microprocessor computer and web material conveyed further by the pair of intake rollers provided with the independent drive unit due to its independent drive unit in two defined areas with different speeds, namely in the slowed welding phase and in the variable compensation phase, rotating Welding roller pair is supplied to dai then at a certain distance from the respective transverse weld separated from the cutting roller rotating synchronously with the welding roller pair, by means of the pin device successively combined into a stack and as such on a with clamping lock provided conveyor belt to be deposited and cleared.
Die elektronische Steuerung dieser Vorgänge durch einen Mikroprozessor-Rechner betreffend, lehnt sich die Erfindung dabei an eine aus der US-PS 43 16 566 bekannte Vorrichtung zum Formen, Füllen und Verschließen von Beuteln aus einer bedruckten Folienbahn an, bei welcher die notwendigerweise an der Folienbahn vorhandenen Markierungen fotoelektrisch abgetastet werden, wodurch die Steuerune der ADDaratur u. a. imThe electronic control of these processes by a microprocessor computer leans the invention to a device known from US Pat. No. 4,316,566 for forming, filling and sealing of bags made of a printed film web, in which the necessarily on the film web existing markings can be scanned photoelectrically, whereby the control of the AD device, inter alia. in the
Vergleich zu einem tachometrisch erfaßten Durchlauf der gefertigten Beutelreihe ebenfalls unter Verwendung eines Mikroprozessors erfolgt. In Anbetracht dessen kann diese Methode nach Aufbau und Funktion nur am Rande mit dem komplexen Verfahren gemäß der Erfindung verglichen werden und dem Fachmann nicht mehr als eine Anregung in Richtung der Einsatzmöglichkeit moderner Mikroelektronik für derartige Steuerungsprobleme vermitteln. Comparison to a tachometrically recorded run of the series of bags produced, also using a microprocessor. In view of this, this method can only be used on the Edge can be compared with the complex method according to the invention and no longer for the person skilled in the art convey as a suggestion towards the possibility of using modern microelectronics for such control problems.
Weitere Merkmale der Erfindung in bezug auf die gegenständliche Ausbildung der verwendeten Einrichtungen und deren elektronische Steuerung sind als vorteilhafte Weiterbildungen des in Anspruch 1 gekennzeichneten Verfahrens in den Unteransprüchen 2 bis 7 enthalten.Further features of the invention with regard to the actual design of the devices used and their electronic control are characterized as advantageous developments of the claim 1 Method contained in subclaims 2 to 7.
Dementsprechend wird aufgrund des erfindungsgemäßen Verfahrens gegenüber dem bekannten Stand der Technik in fortschrittlicher Weise erreicht, daß mit einer danach konstruktiv wie funktionell ausgerichteten Maschine kontinuierlich und demzufolge mit geringerem Verschleiß und Wartungsaufwand genauso fehlerfrei von einer Vorratsrolle wie in Linie mit einem Extruder oder anderen Vorsatzmaschinen gearbeitet werden kann und gleicherweise bei einer das Erzeugnis betreifenden Format- oder Systemumstellung hinsichtlich des Abtransports jedwede maschinelle Umrüstung entfällt. Dazu kommt die auf nur zwei Bedienungsvorgänge reduzierte Handhabhung, nämlich die Einstellung der Folieneinzugsgeschwindigkeit und der jeweiligen Schnittbzw. Beutellänge, worauf sich die Maschine selber diesen Vorgaben in ihren weiteren Funktionen vollautomatisch anpaßt Des weiteren resultiert daraus aufgrund der gleichbleibend konstant gehaltenen Schweiß- und Schneidzeit eine erhebliche Verbesserung der Schweißnahtqualität und Gleichmäßigkeit des Foliendurchlaufs sowie die exakte Einhaltung der vorgegebenen Schnittoder Perforationsabstände. Außerdem ergibt sich aus der konstruktiven Vereinfachung und Verkleinerungsmöglichkeit der einzelnen Vorrichtungen und Antriebe sowie aus dem kompakten Aufbau der Gesamtanordnung eine Gewichtseinsparung von mehr als 60% und dementsprechend eine außergewöhnliche Verringerung im Vergleich zu den Maschinen herkömmlicher Art.Accordingly, due to the method according to the invention compared to the known prior art Technology achieves that in a progressive manner with a machine that is designed and functionally oriented continuously and consequently just as error-free with less wear and tear and maintenance can be worked from a supply roll such as in line with an extruder or other attachment machines can and equally in the case of a format or system changeover affecting the product with regard to the There is no need for any machine retrofitting to be removed. In addition, there is the one that has been reduced to just two operations Handling, namely the setting of the film feed speed and the respective Schnittbzw. Bag length, whereupon the machine itself follows these specifications in its further functions fully automatically adapts This also results in the sweat and Cutting time a significant improvement in the quality of the weld seam and the evenness of the film flow as well as the exact compliance with the specified cutting or perforation distances. It also results from the structural simplification and the possibility of reducing the size of the individual devices and drives as well as a weight saving of more than 60% from the compact design of the overall arrangement and accordingly an extraordinary reduction compared to conventional machines.
Darüber hinaus liegt es ohne besondere Erläuterungen auf der Hand, daß sich eine derartige Maschine beispielsweise für die Herstellung einer einzigen Beutellänge aufwandsmäßig dementsprechend noch weiter reduzieren läßt, genauso wie sich mit jeder Maschine dieser Art auch bedruckte Folienbahnen verarbeiten lassen, wozu die elektronische Auswertung eines entsprechenden Tastkopf-Impulses einfacherweise im Rahmen der bereits vorhandenen Steuerung erfolgen kann.In addition, without any particular explanation, it is obvious that such a machine For example, for the production of a single bag length, further reduce the effort accordingly can, just as printed film webs can be processed with any machine of this type, including the electronic evaluation of a corresponding probe head pulse simply within the framework the already existing control can take place.
Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutertThe invention is explained in more detail using an exemplary embodiment
Der besseren Übersichtlichkeit wegen werden dabei nur die unmittelbar in Betracht kommenden Verfahrenselemente in Form eines mit Wirk- und Verbindungslinien ausgelegten Blockschemas berücktsichtigtFor the sake of clarity, only the procedural elements that are directly relevant are shown in the form of a block diagram designed with action and connection lines
Auf der Eingangsseite der Gesamtanordnung wird das thermoplastische Bahnmaterial, bei dem es sich nach dem Ausführungsbeispiel um eine Schlauchfolienbahn 1 handeln soll, von der Vorratsrolle 2 durch das gegenläufig rotierende Vorzugwalzenpaar 3 kontinuierlich in die Maschine eingezogen. Hierzu verfügt das Vorzugwalzenpaar 3 über ein selbständiges Regelantriebsaggregat 4, für das sich der jeweilige Sollwert der Durchlaufgeschwindigkeit nach Bedarf an dem Bedienungsorgan 5 im Wege über den Mikroprozessor-Rechner 6 einstellen läßt, und wobei dieser Sollwert gleichzeitig in dem Rechner desselben elektronisch gespeichert wird.On the input side of the overall arrangement is the thermoplastic sheet material, which is after the embodiment is intended to be a tubular film web 1, from the supply roll 2 through the opposite direction rotating feed roller pair 3 continuously drawn into the machine. The feed roller pair is available for this purpose 3 via an independent control drive unit 4, for which the respective setpoint of the throughput speed Set as required on the control unit 5 by way of the microprocessor computer 6 lets, and this setpoint is simultaneously stored electronically in the computer of the same.
Auf dem weiteren Weg der Schlauchfolienbahn 1 in die Maschine ist dem anschließenden Einzugwalzenpaar 7, welches ebenfalls über ein selbständiges Antriebsaggregat 8 verfügt, die mechanische Folienspeichereinrichtung 9 vorgeschaltet. Diese Einrichtung 9 enthält in sich zur Überwachung ihrer Speicherkapazität nach beiden Richtungen hin je einen Begrenzungsschalter für die untere Endstellung a und für die obere Endstellung b sowie ein Potentiometer c zur Sollwertvorgabe an den Steuerantrieb 8 des Einzugwalzenpaars 7, wobei die Schalt- und Steuerfunktionen dieser Elemente a, b, c innerhalb des Mikroprozessor-Rechners 6 ausgewertet werden. Des weiteren ermöglicht das zweite Bedienungsorgan 10 des Mikroprozessor-Rechners 6, die von dem Einzugwalzenpaar 7 in die Maschine eingezogene Länge der Folienbahn 1 entsprechend dem Arbeitstakt der nachfolgenden Vorrichtung auf digitalem Wege voreinzustellen.On the further path of the tubular film web 1 into the machine, the subsequent pair of draw-in rollers 7, which also have an independent drive unit 8, are preceded by the mechanical film storage device 9. This device 9 contains a limit switch for the lower end position a and for the upper end position b as well as a potentiometer c for the setpoint specification to the control drive 8 of the feed roller pair 7, whereby the switching and control functions of these elements are used to monitor their storage capacity in both directions a, b, c are evaluated within the microprocessor computer 6. Furthermore, the second control element 10 of the microprocessor computer 6 enables the length of the film web 1 drawn into the machine by the pair of intake rollers 7 to be preset digitally in accordance with the work cycle of the following device.
Den funktionellen Ablauf betreffend ist hierbei von Belang, daß der Regelantrieb 4 für das Vorzugwalzenpaar 3 unabhängig von den unterschiedlich gesteuerten Folgeantriebe (8 und 13) der Maschine arbeitet. Seine Geschwindigkeit wird bei der Verarbeitung »von Rolle« nach Bedarf konstant vorgegeben und fest eingestellt; bei einer Verarbeitung »in Linie« richtet sich die Antriebsgeschwindigkeit dagegen nach der Zulieferung durch den Extruder bzw. die jeweilige Vormaschine. Insofern wird durch die elektronische Einspeicherung der fest eingestellten Vorzugsgeschwindigkeit im Vergleich zu den von der Folienspeichereinrichtung 9 vermittelten Werten von Seiten des Mikroprozessor-Rechners 6 veranlaßt, daß sich bei einer Überspeicherung der Folienspeichereinrichtung 9 infolge eines Stillstands der Maschine oder während einer Abräumphase der erneute Wiederanlauf des Einzugwalzenpaars 7 mit einer genau fixierten Zusatzgeschwindigkeit vollzieht deren Erhöhung der Normalgeschwindigkeit gegenüber dazu ausreicht die Folienspeichereinrichtung 9 wieder in ihre Solhvertposition zu bringen. Zu diesem Zweck kann die zeitweilige Erhöhung der Einzugsgeschwindigkeit gegenüber dem von Seiten des Vorzugwalzenpaars 3 vorgegebenen Sollwert der Umlaufgeschwindigkeit über den Rechner des Mikroprozessors 6 auf einen geeigneten Wert einprogrammiert werden.In terms of the functional process, it is important that the control drive 4 for the feed roller pair 3 works independently of the differently controlled slave drives (8 and 13) of the machine. His When processing "from the roll", the speed is constantly specified and permanently set as required; in the case of "in-line" processing, on the other hand, the drive speed depends on the delivery through the extruder or the respective upstream machine. In this respect, the electronic storage of the fixed preferred speed in comparison to that conveyed by the film storage device 9 Values from the microprocessor computer 6 causes that in the event of an overstoring of the film storage device 9 as a result of a machine standstill or during a clearing phase, the new one Restart of the intake roller pair 7 with a precisely fixed additional speed completes their increase compared to the normal speed, the film storage device 9 is sufficient again in its Bringing solhvert position. For this purpose, the Temporary increase in the feed speed compared to that specified by the pair of feed rollers 3 Setpoint of the rotational speed via the computer of the microprocessor 6 to a suitable one Value can be programmed.
Durch diese vorangesetzten Einrichtungen wird somit sichergestellt, daß die von der Vorratsrolle 2, oder auch anderweitig »in Linie« aus einem Extruder, durch das Vorzugwalzenpaar 3 mit fest eingestellter Laufgeschwindigkeit kontinuierlich in die Maschine eingezogene Folienbahn 1 entsprechend dem elektronisch vorgewählten Arbeitsrhythmus der Maschine in den Förderbereich des Einzugwalzenpaars 7 gelangt und von dort aus nach Maßgabe der eingeprägten Funktion des Mikroprozessor-Rechners 6, weitertransportiert und bearbeitet wird.By this pre-set devices it is thus ensured that the supply roll 2, or also otherwise "in line" from an extruder, through the pair of feed rollers 3 at a fixed running speed film web 1 continuously drawn into the machine according to the electronically preselected The working rhythm of the machine arrives in the conveying area of the pair of intake rollers 7 and from there from according to the impressed function of the microprocessor computer 6, transported on and processed will.
Die dem Einzugwalzenpaar 7 nachgeordneten Folgeeinrichtungen gliedern sich einmal in das gegenläufig rotierende Schweißwalzenpaar 11, und zum anderen in die gegen ein feststehendes Untermesser 16 arbeitende Schneidwalze IZ — Dabei weisen die Walzen dieser drei Vorrichtungen 7, 11 und 12 sämtlich den gleichen Wirkdurchmesser auf. Außerdem ist das Schweißwalzenpaar 11 in einem genau fixierten Abstand vor der Schneidwalze 12 angeordnet, wohinzu diese beiden Vorrichtungen (11 und 12), mechanisch miteinander gekoppelt, für ihre besondere Umlauffunktion gemeinsamThe downstream devices downstream of the pair of feed rollers 7 are divided into the opposite direction rotating welding roller pair 11, and on the other hand in the one working against a fixed lower blade 16 Cutting roller IZ - The rollers of these three devices 7, 11 and 12 are all the same Effective diameter. In addition, the pair of welding rollers 11 is at a precisely fixed distance in front of the Cutting roller 12 arranged, for which purpose these two devices (11 and 12), mechanically coupled to one another, for their special circulation function together
von dem selben für sich selbständigen Steuerantrieb 13 betätigt werden.can be actuated by the same independent control drive 13.
Im technisch-konstruktiven Detail ist dabei jede der beiden Walzen des Schweißwalzenpaars 11 entlang ihrer Mantelfläche mit einem elektrisch beheizten Schweißkeil 14 ausgestattet, der jeweils radial gefedert unter Druckeinwirkung um ein geringes Maß in seine Walze einzutauchen vermag. Da diese Schweißkeile 14 in der gleichen Winkelstellung zueinander stehen und der Achsabstand der zugehörigen Schweißwalzen geringer als der Außen(wirk-)durchmesser der beiden Schweißkeile 14 gehalten ist, treffen diese bei jedem Umlauf des Schweißwalzenpaars 11 unmittelbar vor dem Schweißvorgang aufeinander und drücken sich zufolge ihrer Kopfform gegenseitig in die betreffende Schweißwalze, woraus im Moment der Schweißung mithin eine Verkleinerung des effektiven Durchmessers der Schweißwalzen resultiert.In terms of technical and constructional details, each is the two rollers of the pair of welding rollers 11 along their outer surface with an electrically heated one Welding wedge 14 equipped, each of which is radially sprung under the action of pressure to a small extent in its Able to immerse the roller. Since these welding wedges 14 are in the same angular position to one another and the center distance of the associated welding rollers is less than the outer (effective) diameter of the two Welding wedges 14 are held, these meet immediately before each revolution of the welding roller pair 11 the welding process on each other and press each other according to their head shape in the relevant Welding roller, from which at the moment of welding, therefore, a reduction in the effective diameter of the Weld rolling results.
Zum anderen verfügt die synchron mit dem Schweißwalzenpaar 11 rotierende und zu demselben in der effektiven Winkelstellung verstellbare Schneidwalze 12 über ein genau auf deren Wirkdurchmesser ausgerichtetes Schneidmesser 15, welches zur Trennung der durchlaufenden Folienbahn 1 exakt ein fest an der Maschine vorgesehenes Untermesser 16 überläuft. Darüber hinaus befindet sich unmittelbar vor dem feststehenden Untermesser 16 der Schneidvorrichtung ein selbstfederndes oder gegen Federkraft schwenkbewegliches Führungsblech 17, welches die Folienbahn 1 auf voller Breite um einen geringen Betrag über die Schneidkante des Untermessers 16 anhebt Dieses Führungsblech 17 wird im Verlauf des Schneidvorgangs durch eine zusätzliche Steuerkurve an der Schneidwalze 12 nach unten gedrückt, um die eigentliche Trennung der Folienbahn 1 nicht zu behindern, und sofort nach Beendigung des Schneidvorgangs wieder angehoben, so daß sich die Schnittkanten einwandfrei voneinander lösen und der entstandene Zuschnitt ohne Hemmnis weiter abtransportiert werden kann.On the other hand, the rotating synchronously with the welding roller pair 11 and to the same in the effective Angular position adjustable cutting roller 12 via a precisely aligned with its effective diameter Cutting knife 15, which for separating the continuous film web 1 exactly one fixed on the machine provided lower blade 16 overflows. It is also located immediately in front of the fixed Lower knife 16 of the cutting device is a self-resilient or pivotable counter to spring force Guide plate 17, which moves the film web 1 over its full width by a small amount over the cutting edge of the lower knife 16 lifts This guide plate 17 is in the course of the cutting process by an additional The control cam on the cutting roller 12 is pressed downwards in order to carry out the actual separation of the film web 1 not to hinder, and immediately after the end of the cutting process is raised again so that the Detach the cut edges from one another perfectly and the resulting cut can be transported away without hindrance can be.
Der Rechner (6) übermittelt entsprechend der vollzogenen Umdrehung des Einzugwalzenpaars 7 die für den digitalen Ablauf der Vorwahleinstellung benötigte Zeitgröße an den Steuerantrieb 13. Von diesem Steuerantrieb 13 wird das Schv/eißwalzenpaar 11 und damit synchron die Schneidwalze 12 pro Beutel exakt zu einer Umdrehung veranlaßtThe computer (6) transmits according to the completed rotation of the feed roller pair 7 for the digital sequence of the preselection setting required time to the control drive 13. From this control drive 13 is the pair of hot / cold rollers 11 and thus synchronous the cutting roller 12 caused exactly one revolution per bag
Zugleich steuert der Mikroprozessor-Rechner 6 über das Antriebsaggregat 13 das Schweißwalzenpaar 11 und die Schneidwalze 12 zwischen den definierten Winkelstellungen χ und y periodisch mit unterschiedlicher Umlaufgeschwindigkeit so wie über die beiden Antriebsaggregate 8 und 13 den hierzu periodischen Synchron- und Asynchronlauf des vorgeordneten Einzugwalzenpaars 7. Demgemäß laufen die Vorrichtungen 7,11 und 12 in der verlangsamten Schweiß- und Schneidphase von χ nach y unbedingt miteinander synchron, wobei die Absenkung der Geschwindigkeit unabhängig von der jeweils vorgegebenen Beutellänge elektronisch stets auf den gleichen Festwert erfolgt In der daran anschließenden Ausgleichsphase von y nach χ schreibt der Mikroprozessor-Rechner 6 den Vorrichtungen 11 und 12 sodann diejenige Umfangsgeschwindigkeit vor, die dazu erforderlich ist, um über den oben bezeichneten Ablauf des Digitalzählers genau eine-Umdrehung auszuführen, die der Länge eines Beutels entspricht Gleichlaufend wird das Einzugwalzenpaar 7 während dieser Ausgleichsphase asynchron zu den Vorrichtungen 11 und 12 von Seiten der Foüenspeichereinrichtung 9 gesteuert, um den kontinuierlichen Foliendurchzug wieder auf den durch den Umlauf des Vorzugwalzenpaars 3 vorgegebenen Sollwert gelangen zu lassen.At the same time, the microprocessor computer 6 controls the pair of welding rollers 11 and the cutting roller 12 via the drive unit 13 between the defined angular positions χ and y periodically at different speeds, as well as via the two drive units 8 and 13 the periodic synchronous and asynchronous running of the upstream pair of draw-in rollers 7. Accordingly, the devices 7,11 and 12 run in the slower welding and cutting phase of χ to y necessarily synchronous with each other, wherein the lowering of the speed always takes place electronically, regardless of the respective predetermined bag length to the same fixed value in the subsequent balancing phase of y by χ microprocessor computer 6 writes the devices 11 and 12, then that peripheral speed before that is required to in order to perform a rotation about the above-indicated sequence of the digital counter exactly corresponding to the length of a bag Concurrently, the Infeed roller pair 7 controlled asynchronously to the devices 11 and 12 by the foil storage device 9 during this compensation phase in order to allow the continuous film passage to reach the setpoint value given by the circulation of the advance roller pair 3.
Dabei setzen sich die einzelnen Antriebsaggregate 4, 8 und 13 der betreffenden Vorrichtungen 3, 7 und 11,12 für die spezifische Funktion der Maschine bzw. die miteinander verknüpft aufeinander folgenden Verfahrensschritte, zu ihrer passiven Steuerung aus dem Mikroprozessor-Rechner 6 und zur gleichzeitigen Regelung sowie zur aktiven Rückmeldung ihres jeweiligen Betriebs-• zustands an denselben wie folgt zusammen:The individual drive units 4, 8 and 13 of the respective devices 3, 7 and 11, 12 for the specific function of the machine or the interlinked successive process steps, for its passive control from the microprocessor computer 6 and for simultaneous regulation and active feedback of their respective operational • condition on the same as follows:
Das Antriebsaggregat 4 für das Vorzugwalzenpaar 3 besteht aus einem gleichstrombetriebenen Scheibenläufermotor, der mechanisch mit einem Tachogenerator gekoppelt ist. Dieser Anordnung ist zur Steuerung über den Mikroprozessor-Rechner 6 ein Digital-Analogwandler in Reihe mit einem Regelverstärker vorgeschaltet, wobei der Tachogenerator auf den Eingang des Verstärkers zurückwirkt. — Demgemäß wird die mit dem Potentiometer des Bedienungsorgans 5 eingestellte Sollwertgeschwindigkeit für das Vorzugwalzenpaar 3 zur Weiterverarbeitung innerhalb des Mikroprozessor-Rechners 6 zunächst elektronisch digitalisiert und über den betreffenden Ausgang desselben dem Antriebsaggregat 4 als Stellgröße zur Verfugung gestellt.The drive unit 4 for the draft roller pair 3 consists of a DC-operated pancake motor, which is mechanically coupled with a tachometer generator. This arrangement is about to control the microprocessor computer 6 is preceded by a digital-to-analog converter in series with a control amplifier, whereby the tachometer generator reacts on the input of the amplifier. - Accordingly, the with the setpoint speed set using the potentiometer of the control unit 5 for the feed roller pair 3 for further processing within the microprocessor computer 6 first electronically digitized and over the relevant output of the same is made available to the drive unit 4 as a manipulated variable.
Dieses digitale Signal setzt der Digital-Analogwandler
wieder in ein analoges Signal um und führt es dem Regelverstärker zu, der seinerseits den Antriebsmotor
steuert Von dort aus erfolgt drehzahlgemäß mit Hilfe des gekoppelten Tachogenerators rückwirkend ein
Soll/Istwert-Vergleich, wodurch die eingestellte Drehzahl des Vorzugwalzenpaars 3 praktisch konstant gehalten
wird.
Demgegenüber umfaßt das Antriebsaggregat 8 für das Einzugwalzenpaar 7 eine Steuer- und Regeleinheil,
die es ermöglicht, den gleichstrombetriebenen Scheibenläufermotor in beiden Drehrichtungen zu beschleunigen
und zu bremsen. Hierfür ist mit einem Antriebsaggregat (4) der vorbeschriebenen Art zusätzlich ein Rotationsimpulsgeber
(incremental encoder) mechanisch gekoppelt, der dem Mikroprozessor-Rechner 6 auf digitalem
Wege zu jedem Zeitpunkt die genaue Position des rotierenden Einzugwalzenpaars 7 übermittelt. Gleichlaufend
wird durch die dem Grad der Umdrehung entsprechende Anzahl der Impulse der zurückgelegte Weg
des Walzenumfangs ermittelt und an den Mikroprozessor-Rechner 6 weitergeleitet. Außerdem liefert der Rotationsimpulsgeber
ein analoges Tachosignal, welches auf den Eingang des Regelverstärkers für den drehzahlmäßigen
Soll/Istwert-Vergleich zur Konstanthaltung der vorgegebenen Drehzahl zurückgeführt wird.The digital-to-analog converter converts this digital signal back into an analog signal and feeds it to the control amplifier, which in turn controls the drive motor.From there, a target / actual value comparison is retrospectively carried out according to the speed with the help of the coupled tachometer generator, which results in the set speed of the feed roller pair 3 is kept practically constant.
In contrast, the drive unit 8 for the pair of feed rollers 7 comprises a control and regulating unit which makes it possible to accelerate and brake the disc motor driven by direct current in both directions of rotation. For this purpose, an incremental encoder is mechanically coupled to a drive unit (4) of the type described above, which digitally transmits the exact position of the rotating pair of feed rollers 7 to the microprocessor computer 6 at any time. At the same time, the number of impulses corresponding to the degree of rotation is used to determine the distance covered by the roller circumference and to forward it to the microprocessor computer 6. In addition, the rotation pulse generator supplies an analog speed signal which is fed back to the input of the control amplifier for the speed-related setpoint / actual value comparison in order to keep the specified speed constant.
In der gleichen Weise ist das Antriebsaggregat 13 für das Schweißwalzenpaar 11 und die mit ihm mechanisch gekoppelte Schneidwalze 12 ausgelegt. Demgemäß bestimmt der Rotationsimpulsgeber dieses Aggregats 13 den zurückgelegten Weg und diejenige Position χ des Schweißwalzenpaars 11, aus der dasselbe mit verringerter Geschwindigkeit weiterlaufen muß. In dieser verlangsamten Schweißphase von χ bis in die Position y läuft das Einzugwalzenpaar 7 synchron zu dem Schweißwalzenpaar 11 mit einer konstant vorgegebenen Geschwindigkeit Demgemäß ist auch die in der Schweißphase die beiden Walzenpaare 7 und 11 durchlaufende Folienlänge konstant, so daß die Umlaufgeschwindigkeit dieser Walzenpaare in der anschließenden Ausgleichsphase von y nach χ dahingehend bemessen werden muß, daß die vorgesehene Schnitt- oder Beutellänge in Abhängigkeit der Geschwindigkeit desThe drive unit 13 for the pair of welding rollers 11 and the cutting roller 12 mechanically coupled to it is designed in the same way. Accordingly, the rotary pulse generator of this unit 13 determines the distance covered and that position χ of the pair of welding rollers 11 from which the same must continue to run at a reduced speed. In this slower welding phase of χ to the position y of the feed roller pair 7 runs in synchronism with the welding roller pair 11 at a constant predetermined speed Accordingly, the passing in of the welding phase, the two pairs of rolls 7 and 11, film length constant, so that the rotational speed of the roller pairs in the subsequent compensation phase from y to χ must be dimensioned in such a way that the intended cut or bag length depends on the speed of the
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Einzugwalzenpaars 7 erreicht wird, dessen Steuerung in dieser Phase von Seiten der Folienspeichereinrichtung 9 erfolgt. Hierzu ermittelt der Mikroprozessor-Rechner 6 aus den ihm eingegebenen Werten der Geschwindigkeit des Einzugwalzenpaars 7 sowie der von dem letzterem und von dem Schweißwalzenpaar 11 jeweils zurückgelegten Wege in Abhängigkeit der an dem Bedienungsorgan 10 eingestellten Schnitt- oder Beutellänge diejenige Geschwindigkeit, mit der das Schweißwalzenpaar 11 in der Ausgleichsphase von y nach χ laufen muß. Dazu handelt es sich bei dem Bedienungsorgan 10 um einen digitalen Vorwahlschalter, mit welchem dem Mikroprozessor-Rechner 6 ein der gewählten Beutellänge entsprechendes Signal zugeführt wird.Feed roller pair 7 is reached, the control of which takes place in this phase from the side of the film storage device 9. For this purpose, the microprocessor computer 6 determines from the values entered into it for the speed of the pair of feed rollers 7 and the distances covered by the latter and the pair of welding rollers 11, depending on the cut or bag length set on the operating element 10, the speed at which the pair of welding rollers 11 must run in the compensation phase from y to χ. For this purpose, the operating element 10 is a digital preselection switch with which the microprocessor computer 6 is supplied with a signal corresponding to the selected bag length.
Die gefertigten Beutel bzw. Zuschnitte werden in Verbindung mit ihrer Aufstiftung (Aufstiftkopf 20, Stiftvorrichtung 21) nacheinander in der vorbestimmten Anzahl auf dem Transportband 22 abgelegt und gesammelt. Wenn diese Zahl pro Stapel erreicht ist, wird die Maschine unmittelbar im Anschluß an den letzten Schnitt, also auch wieder bei verringerter Geschwindigkeit, angehalten. Dies geschieht durch den Rückstellimpuls eines besonderen Zählwerks, an welchem die gewünschte Beutelzahl je Stapel zuvor eingestellt worden ist, und hat zur Folge, daß in diesem Stadium nur das Vorzugwalzenpaar 3 weiterläuft, während dessen die in dieser Zeit zugeführte Folienbahn 1 von der Speichervorrichtung 9 aufgefangen wird. Zugleich wird der komplette Stapel von dem dann anlaufenden Transportband 22 in eine für das Abräumen gewünschte Position gefahren, wobei er durch den hierzu synchron mitlaufenden und von Seiten der Maschine beispielsweise ventilgesteuerten Klernmriegel 23 gegen Verrutschen gesichert v werden kann.The manufactured bags or blanks are placed in connection with their pin-up (pin head 20, pin device 21) one after the other in the predetermined number on the conveyor belt 22 and collected. When this number per stack is reached, the machine is stopped immediately after the last cut, i.e. again at a reduced speed. This is done by the reset pulse of a special counter, on which the desired number of bags per stack has been previously set, and has the consequence that at this stage only the feed roller pair 3 continues to run, during which the film web 1 fed during this time is collected by the storage device 9 will. At the same time, the entire stack is driven by the then-starting the conveyor belt 22 in a desired position for the clearing, whereby it can be secured by the v synchronously therewith follower and the part of the machine, for example, valve-controlled Klernmriegel 23 against slipping.
Danach löst die Beendigung des Abräumvorgangs mit dem Stillsetzen des Transportbandes 22 zur gleichen Zeit das Wiederanlaufen der übrigen Vorrichtungen der Maschine aus, womit sich die zwischenzeitlich eingetretene Überspeicherung der Folienspeichereinrichtung 9 — genauso wie bei einem anderweitig verursachten Stillstand der Maschine und weiter eingezogener Folienbahn 1 — in der bereits beschriebenen V/eise wieder abbaut.Thereafter, the termination of the clearing process triggers the shutdown of the conveyor belt 22 at the same time Time out the restart of the other devices of the machine, which removes the one that has occurred in the meantime Overstoring of the film storage device 9 - just as in the case of another caused Standstill of the machine and further drawn in film web 1 - again in the manner already described degrades.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
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COCO
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