DE3621556C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Verpackungsmaschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine solche Verpackungsmaschine wurde durch die US-PS 45 25 977, bekannt.

Die US-PS 45 25 977 zeigt eine Verpackungsmaschine, die eine For­ mungseinrichtung, eine Filmantriebseinrichtung, eine Trenn- und Ver­ riegelungseinrichtung und einen Gegenstandsförderer aufweist. Weiterhin sind für den Filmantrieb, den Gegenstandsfördererantrieb und den Schneidkopfantrieb drei unabhängige Hilfssteuerschaltkreise als jeweils geschlossene Schleifen vorgesehen, die auf ein gewünschtes, von einer Steuerungseinrichtung abgegebenes Geschwindigkeitssteuersignal anspre­ chen. Das Geschwindigkeitssteuersignal für alle Servomotoren wird als Hauptsteuersignal von der Geschwindigkeit des Films abgeleitet. Zur Koordinierung der Motorantriebe dienen die weiterhin abgetastete Markie­ rungen auf der Folie.

Auch die Geschwindigkeit des Films wird durch die Steuereinrichtung gesteuert (vgl. Unterbrechungsprogramm), was im Falle eines Größen­ wechsels von zu verpackenden Gegenständen den Nachteil hat, daß es relativ lange Zeit dauert, bis dieser Größenwechsel erfaßt und verarbeitet ist.

Demgemäß ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Ver­ packungsmaschine zu schaffen, bei der ein Größenwechsel von zu ver­ packenden Gegenständen schnell erfaßt und verarbeitet werden kann.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 zusätzlich angegebenen Merkmale gelöst. Es ist ein Haupt­ antriebsmotor vorgesehen, der den Gegenstandsförderer antreibt. Der Hauptantriebsmotor wird von einer Hauptantriebssteuerung gesteuert, an der ein digitales oder analoges Referenzsignal anliegt, das den Hauptantriebsmotor völlig unabhängig von dem Steuerrechner und damit unabhängig von einem Filmgeschwindigkeits- und einem Querversiegelungs- und Trennparameter zugeführt wird. Das Referenzsignal ist entweder ein von einem Tacho­ meter abgeleitetes Signal oder ein von außen zugeführtes Signal. Die Geschwindigkeit des Hauptantriebsmotors dient dann als Vorgabe für die Steuerung der Servoantriebsmotoren zum Antreiben der Zuführantriebs­ einrichtung, der Formungseinrichtung und der Packungsbildungseinrichtung.

Bei der Erfindung erfolgt eine Steuerung in Abhängigkeit von dem Gegenstandsförderer und damit auch von der Größe der Gegenstände.

Erfindungsgemäß treibt ein herkömmlicher Antriebsmotor nicht nur den Gegenstandsförderer an, sondern dient auch als Primär- bzw. Hauptantrieb in einem rechnergesteuerten Servosystem, in dem zwei oder mehr Sekundär- bzw. Hilfsantriebe ansprechend auf Steuersignale aus einem Steuerrechner der Bewegung des Hauptantriebs folgen. Gemäß dieser Anordnung wird die servogesteuerte Verpackungsmaschine bzw. Horizontal-Verpackungsmaschine digital ma­ schinensynchron, nicht in Echtzeit, gesteuert.

Es wird eine schnelle und genaue Korrektur von Positionsfehlern und ein schnel­ ler Größenwechsel bei minimalem Ausschuß erreicht. Durch eine digitale Proportional-Fehlerausregelung, die mit auf die Bahn aufgedruckten Steuermarkierungen arbeitet, lassen sich allmähliche Änderungen der Wiederholungs- bzw. Zuführeigenschaften der die Bahn antreibenden Elemente kom­ pensieren.

Weiterhin ermöglicht die erfindungsgemäße Verpackungsmaschine einen Lauf des Servoantriebs für den Schneidkopf mit verhältnismäßig konstanter Geschwin­ digkeit, da die periodisch veränderbare Geschwindigkeit durch eine mechanische Anordnung erreicht wird, die eine konstante Eingangs- in eine periodisch variable Ausgangsgeschwindigkeit umsetzt. Diese mechanische Anordnung läßt sich auch für den Antrieb von zwei oder mehreren Schneide- und Verschlußköpfen mit einem Servomotor versehen.

Indem weiterhin erfindungsgemäß in einer von einem Digital­ rechner gesteuerten Servo-Verpackungsmaschine eine analoge Steuerung der Verpackungsgeschwindigkeit vorgesehen ist, läßt die Verpackungsgeschwindigkeit sich von Hand mit einem Potentiometer, selbsttätig durch Umschalten zwischen mehre­ ren voreingestellten Potentiometern oder selbsttätig mit ei­ nem analogen Steuersignal aus dem die Verpackungsmaschine an­ steuernden Prozeß ändern; auf diese Weise erhält man eine praktische und zweckmäßige Möglichkeit, den Stückgutrückstau zu regeln. Zusätzlich arbeitet die rechnergesteuerte Ver­ packungsmaschine mit Servoantrieb mit einer Bezugsimpulsvorgabe, nicht mit einer Erfassung der Gegen­ stände oder ihrer Mitnehmer selbst; damit lassen sich Unregel­ mäßigkeiten vermeiden bzw. in ihrer Wirkung abschwächen, da die Verpackungsmaschine auf geringe Unregelmäßigkeiten in der Position des angelieferten Stückguts nicht anspricht.

Die Erfindung wird nachfolgend an Ausführungsbeispielen an­ hand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 perspektivisch eine Horizontal-Verpackungs­ maschine;

Fig. 2 eine schaubildliche Perspektivdarstellung einer Antriebsanordnung für eine Ver­ packungsmaschine mit Elementen, die ge­ meinsam einen Hochleistungsbetrieb er­ geben; dabei sind Bahnantriebsrollen von einem Servomotor angetrieben;

Fig. 3 eine schaubildliche Perspektivdarstel­ lung einer Verpackungsmaschine, bei wel­ cher das von einer Vorratsrolle abge­ wickelte Bahnmaterial mit servogetriebe­ nen Tandem-Verschlußrädern erzielt wird;

Fig. 4 entspricht im wesentlichen Fig. 3, zeigt indessen den Antrieb der Verschließ/Quetsch- und Schneidklauen durch einen drehzahl­ veränderlichen Servomotor;

Fig. 5 eine der Fig. 2 ähnliche Antriebsanordnung, in der ein "2-up"-Quetschkopf (Definition vgl. Ausführungsbeispiel) von einem Servomotor angetrieben wird;

Fig. 6 ein vereinfachtes Flußdiagramm, das die we­ sentlichen elektrischen und elektronischen Komponenten und deren Verbindungen zeigt;

Fig. 7A, 7B, 7C Funktionsdiagramme mit den verschiedenen im Rechner abgespeicherten und verfügbaren Menüs;

Fig. 8 ein Datenflußdiagramm.

In Fig. 1 und 2 ist eine Verpackungsmaschine 20 zum Verpacken von 250 oder mehr Packungen pro Minute gezeigt. Ein Bahnmaterial wird von einer Rolle 22 abgewickelt, die mit einer Lagerwelle 24 auf einem geeigneten Abwickelständer 23 gelagert ist. Die Bahn W läuft über Leerlaufrollen 26 und um bzw. zwischen Andruckrollen 28, 30 hindurch, von denen vor­ zugsweise die Rolle 28 einen Gummiüberzug trägt, während die andere Rolle 30 aus Metall besteht. Die Bahn läuft dann über eine Rolle 32 und über Führungsrollen 34 und wird danach von einer herkömmlich aufgebauten Formeinrichtung 35 erfaßt, welcher die flache Materialbahn zu einem Rohr bzw. Schlauch formt derart, daß die gegenüberliegenden Längskanten einen längsverlaufenden Kantenstreifen bilden, der zwischen beheiz­ ten Verschlußrädern 36 erfaßt und verschweißt wird. Ein Auf­ gabeförderer 38 mit Gliedern oder Mitnehmern 40 ("flights") führt einen Vorrat längsbeabstandeter Gegenstände in den von der Einrichtung 35 gebildeten Schlauch, der sie vonein­ ander beabstandet einer oder mehreren Quetscheinrichtungen zuführt, in denen der Schlauch in einem nicht von einem Ge­ genstand belegten Bereich durchtrennt und verschweißt wird. Die in Fig. 2 gezeigte Anordnung einer Verpackungsvorrich­ tung umfaßt Tandem-Quetsch- und Schweißköpfe 42, 44 mit Quetsch- und Schweißeinrichtungen 46, 48, welche den Schlauch bei jeweils 180° Drehung der Welle quetschen, verschweißen und durchtrennen. Der Schlauchabschnitt mit seinem Inhalt wird dann auf einen Abgabeförderer 50 gegeben, von dem die fertigen Packungen von Hand oder selbsttätig zum Versand in Kartons verpackt werden.

Erfindungsgemäß treibt ein herkömmlicher Motor 52 - vorzugs­ weise ein Gleichstrommotor - den Gegenstandsförderer 38, den Abgabeförderer 50 und über geeignete Zapfwellen bzw. Lei­ stungsverzweigungen laufauf- und -abwärts angeordnetes Anla­ genzubehör der Verpackungsmaschine an. Der Mo­ tor 52, der im folgenden auch als Haupt- oder Primärmotor be­ zeichnet ist, liefert ein Maschinenzeitsignal an einen rech­ nergesteuerten Servoantrieb mit Hilfs- bzw. Sekundärantrie­ ben, welche der Bewegung des Haupt- bzw. Primärmotors folgen. Der rechnergesteuerte Hochleistungsantrieb nach Fig. 2 be­ wirkt einen Antrieb, indem ein mit dem Hauptantrieb gekoppel­ ter Servomotor mit verhältnismäßig konstanter Geschwindig­ keit läuft, während die von ihm angetriebenen Quetschköpfe 42, 44 mit periodisch veränderlicher Geschwindigkeit durch eine Mechanik gedreht laufen, welcher die konstante Eingangs­ geschwindigkeit des Servomotors in eine periodisch veränder­ liche Ausgangsgeschwindigkeit umwandelt.

Unter Bezugnahme auf Fig. 2 treibt der Haupt- bzw. Primärmo­ tor 52 über einen Riemen 54, der über die Riemenscheibe 56 auf der Ausgangswelle und eine Riemenscheibe 58 läuft, eine langgestreckte Querwelle 60 an, auf welcher Riemenscheiben 62, 64, 66 und 68 sitzen, die über Riemen 70, 72, 74 und 76 eine laufaufwärtig angeordnete Querwelle 78, auf der eine vom Riemen 70 angetriebene Riemenscheibe 80 sitzt, eine Zapf­ welle 82, den Abgabeförderer 50 und einen Kodierer 83 an­ treiben. Am äußeren Ende ist auf die Welle 60 ein Handrad 84 verkeilt. Der Hauptmotor 52 kann auch mit einem Tachometer 86 versehen sein, der die Konstantregelung der Motordrehzahl verbessert bzw. gewährleistet.

Die vom Hauptmotor 52 über den Riemen 70 angetriebene Quer­ welle 78 treibt über einen Riemen 90 eine Verzweigung 88 an, der über Riemenscheiben 92, 94 läuft, wobei die Riemenschei­ be 94 auf der Eingangswelle der Verzweigung 88 angeordnet ist.

Die Verzweigungen 82, 88 können zum Antrieb einer Vielzahl von Anlagenzusätzen - beispielsweise automatischer Aufgabe­ einheiten, Kodedatierer, Drucker, Stanzer, Zusammentrag­ vorrichtungen, Verpackungsvorrichtungen - dienen, welche zum Erfüllen bestimmter Verpackungsaufträge erforderlich sind. Mittels eines Riemens 96 und zugehörigen Riemenscheiben 98, 100 auf einer Welle 78 bzw. einer Welle 102 wird der Aufgabe­ förderer 38 angetrieben, der eine Folge der von ihm getra­ genen Gegenstände in den Schlauch führt. Eine Antriebsriemen­ scheibe bzw. ein Zahnrad 104 des Förderers 38 ist über einen Kettentrieb 106 mit der Welle 102 verbunden. Änderungen der Geschwindigkeit des Aufgabeförderers 38 infolge der Produkt­ länge, die den Abstand zwischen den Gliedern bzw. Mitnehmern 40 bestimmt, erfolgen vorzugsweise durch Auswechseln des Zahn­ rades 105 des Antriebs 106, so daß man eine der Geschwindig­ keit der Verpackungsvorrichtung proportionale Übersetzung erhält. Die dargestellte Anordnung zum Ändern der Geschwin­ digkeit des Aufgabeförderers ist verhältnismäßig einfach und kostengünstig zu erstellen und für eine Vielzahl von Ver­ packungsanlagen durchaus ausreichend. Wo jedoch eine genauere Geschwindigkeitsanpassung zwischen dem Aufgabeförderer 38 und der zugeführten Verpackungsmaterialbahn erforderlich ist, ste­ hen kompliziertere und auch kostenaufwendigere Anordnungen zur Verfügung, wie sie im folgenden beschrieben sind.

Die Andruckrollen 28, 30 des Bandantriebs und die Verschluß­ räder 36 werden von einem Servomotor 108 angetrieben, der mit einem geeigneten Wellenkodierer 110 versehen ist, welcher Drehzahlsignale an einen unten ausführlicher erläuterten Be­ wegungsrechner liefert. Auf der Ausgangswelle 112 des Servo­ motors 108 sitzen Riemenscheiben 114 und 116, die mittels Riemen 118 bzw. 120 und einer auf der Welle 124 sitzenden Riemenscheibe 122 die Andruckrolle 30 und die Rändelräder 36 über eine Riemenscheibe 126 auf der Eingangswelle 128 eines Getriebes 130 antreiben, das die Verschlußräder 36 gleich­ laufend antreibt.

Ein weiterer Servomotor 132 mit einem Kodierer 134 treibt die Quetsch- und Verschluß- bzw. Schweißköpfe 42, 44 an.

Eine periodisch veränderliche Geschwindigkeit der Quetsch­ köpfe wird mit mechanischen Getrieben 136, 138 (slot drive units) erzeugt, die herkömmlicher Bauart sind. Der Servomo­ tor 132 treibt über einen Riementrieb 140 Einheiten 136, 138 an. Eingangswellen 142 bzw. 144 der Getriebe 136 bzw. 138 trei­ ben Ausgangswellen 146, 148 mit periodisch veränderbarer Dreh­ zahl so an, daß, wenn die Quetsch- und Schweißflächen der Vor­ richtungen 46, 48 sich an den Schlauch anlegen, ihre Geschwin­ digkeit der des Schlauches entspricht. Die unteren Quetsch­ elemente 46a, 48a sitzen auf Ausgangswellen 146, 148; über Zahnräder 150, 152 werden die oberen Quetschköpfe 46b, 48b gleichlaufend mit den Quetschköpfen 46a, 46b angetrieben.

Falls eine Folie mit aufgedruckten Steuermarkierungen ver­ wendet wird, erzeugt ein Detektor 154 für diese Steuermar­ kierungen ein Signal für den Bewegungssteuerrechner, der den Servomotor 108 so steuert, daß eine vorbestimmte Phasen­ lage zwischen den aufgedruckten Steuermarkierungen und den Mitnehmern 40 des Aufgabeförderers 38 eingehalten wird. Mit dieser Zuordnung erhält man dann über den Antrieb der Bahnzu­ führrollen 28, 30 eine sehr genaue Kontrolle über das Durch­ schneiden der Bahn und die Aufdruckausrichtung.

Die Antriebsanordnung der Verpackungs- bzw. Einwickelanordnung nach Fig. 3 entspricht in ihren wesentlichen Punkten der oben bereits beschriebenen; es werden daher zur Kennzeichnung gleicher oder entsprechender Elemente die gleichen Bezugs­ zeichen verwendet. Der Unterschied besteht im wesentlichen im Fehlen der Bahnantriebsrollen 28, 30, eines der Quetsch­ köpfe und im Vorhandensein von drei Sätzen von Verschlußrä­ dern, welche ein Servomotor 108 treibt. Wie in Fig. 3 gezeigt ist, treibt der Servomotor 108 mit einem Riemen 158 auf einer Riemenscheibe 160 eine Welle 156 an. Weiterhin trägt die Wel­ le 156 eine Riemenscheibe 162, über die ein Riemen 164 um­ läuft, der über Antriebsscheiben 166, 168, 170 läuft, die ent­ sprechend auf Wellen 172, 174 bzw. 176 verkeilt sind. Leer­ laufscheiben 178, 180 dienen dazu, den Berührungsbogen bzw. Umschlingungswinkel zwischen Riemen 164 und den Riemenschei­ ben 166, 168, 170 zu vergrößern. Getriebe 182, 184, 186 trei­ ben gegenüberliegende Paare von Verschlußrädern 188, 190, 192 an, denen die Antriebsleistung von den Wellen 172, 174 bzw. 176 geliefert wird.

Bei der Anordnung nach Fig. 3 steht die Geschwindigkeit, mit welcher die Bahn von der Vorratsrolle abgezogen wird, in di­ rektem Zusammenhang mit der Drehzahl des Servomotors 108, so daß die Umfangsgeschwindigkeit der Verschlußräder direkt der gewünschten Foliengeschwindigkeit entspricht. Um beim Ab­ ziehen von der Vorratsrolle 22 einen vorbestimmten Zug zwi­ schen dem Verschlußrad 188 und der Bahn einzustellen, kann eine herkömmliche Reibungsbremse verwendet werden. Die Ver­ schlußräder 190, 192 dienen dazu, einen vorbestimmten Zug auf die Bahn mit verstellbaren Drehmomenteinrichtungen 184, 186 auf den Wellen 174, 176 auszuüben. Handelsübliche verstell­ bare Drehmomenteinrichtungen ermöglichen im unbelasteten Zu­ stand (d.h. beim Lauf ohne eingelegte Bahn) eine bestimmte Übergeschwindigkeit; im belasteten Zustand rutschen sie bei einem voreingestellten Drehmoment, so daß auf den Bahnabschnitt zwischen den Verschlußrädern ein vorbestimmter Zug wirkt.

In Fig. 3 ist ein Quetschkopf 198 gezeigt, der vom Servoan­ trieb 132 mit periodisch veränderbarer Geschwindigkeit ange­ trieben wird. Dieser Quetschkopf ergreift, quetscht und durch­ trennt die Bahn jedoch einmal pro Umdrehung der Welle 146. Die­ se Variante wird auch als "1-up"-Kopf bezeichnet, während die in Fig. 2 gezeigten Quetschköpfe 42, 44 als "2-up"-Köpfe be­ zeichnet werden: sie stellen während jeder Umdrehung von 360° zwei Verschlüsse her.

Die in Fig. 4 gezeigte Anordnung zum Antreiben einer Verpackungs­ maschine entspricht der in Fig. 3 gezeigten; daher sind für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen verwendet.

Wie bei der vorigen Anordnung liefert ein Servomotor 132, der über einen Riementrieb 140 die Welle 146 dreht, die An­ triebsleistung für den Quetschkopf 198. Um diesem eine pe­ riodisch veränderbare Drehzahl zu erteilen, wird der Servo­ motor 132 von einem Programm im Rechner angesteuert, das die für einen bestimmten Verpackungsauftrag gewünschte periodi­ sche Änderung der Drehzahl bestimmt. Die in Fig. 4 gezeigte Anordnung macht das Getriebe 136 überflüssig, das, wie er­ wähnt, die konstante Umdrehung in eine periodisch veränder­ bare umwandelt. Die periodisch veränderbare Geschwindig­ keit der Quetschköpfe 198 durch fortwährendes Ändern der Drehzahl des Servomotors 132 kann jedoch wegen der auftre­ tenden elektrischen Stromspitzen eine Zwangsluftkühlung des Servomotors erfordern. Der direkte Servoantrieb des Quetsch­ kopfes 198 kann für Anlagen mit nur einem Quetschkopf ge­ eignet sein, wenn Gegenstände vieler unterschiedlicher Grö­ ßen zu verpacken sind, die Größenumstellung schnell erfol­ gen muß und auch weniger gut ausgebildetes Personal einge­ setzt werden soll.

Die in Fig. 5 gezeigte Anordnung der Verpackungsmechanik enthält wesentliche Teile der in Fig. 2 gezeigten Ausfüh­ rung; es fehlen jedoch die Verzweigung 82, und es treibt der Servomotor 132 unmittelbar einen "2-up"-Quetschkopf 200 an, dessen Geschwindigkeit bzw. Drehzahl bei jeweils 180° Umdrehung durch den Steuerrechner zyklisch verändert wird.

Die in Fig. 2 bis 5 gezeigten Ausführungsformen einer Ver­ packungsanordnung umfassen jeweils einen Photodetektor 202, der zum Teil auf der Welle 102 sitzt, welche den Aufgabe­ förderer 38 antreibt, und einen Photodetektor 204 ähnlichen Aufbaus, der teilweise auf einer Welle 146 des Quetsch­ kopfes 42 sitzt. Die Detektoren weisen eine radial vorste­ hende Fahne 206, welche von einer Hülse 208 getragen ist, die verstellbar auf der Welle 102 sitzt, und eine Licht­ quelle 210 auf, die einen Impuls erzeugt, wenn die Fahne 206 bei jeder Umdrehung der Welle 102 den Lichtstrahl durch­ läuft. Beim Einrichten der Maschine wird der Photodetektor 202 auf die Lage der Mitnehmer bzw. Glieder 40 des Aufgabe­ förderers 38 eingestellt. Vorzugsweise erzeugt der Photode­ tektor 202 immer dann einen Impuls, wenn ein Glied 40 die Berührung mit einem Gegenstand verliert, der gerade in den Schlauch eingesetzt worden ist. Dieser Zustand läßt sich für jede Produktlänge immer erreichen, da die Hülse 208 so ju­ stierbar ist, daß der erzeugte Impuls auftritt, wenn das Glied 40 sich von dem in den Schlauch einlaufenden Gegen­ stand löst. Der vom Detektor 202 erzeugte Impuls wird vom Rechner erfaßt und schafft ein Bezugssignal für die Steuerung der Relativgeschwindigkeit des gesamten Antriebszuges. Der über den Riemen 76 von der Welle 60 angetriebene Kodierer 83 liefert ein digitales Drehzahlsignal entsprechend der Drehzahl des Hauptantriebsmotors 50, das als Bezugssignal für die Ser­ vomotoren 108, 132 dient. Die dem Detektor 204 zugehörige Fah­ ne 206 wird auf der Welle 146 so justiert, daß ein Impuls erzeugt wird, wenn die Schweiß- und Quetschflächen des Quetschkopfes auf der Welle 146 vollständig geschlossen sind.

Der Servomotor 108 treibt sämtliche Bahnzuführ- und -spann­ elemente des Systems über die Riemen 118, 120 an, welche die Zuführrollen 28, 30 und die Verschlußräder 36 antreiben. Die Zuführrollen üben über den Kodierer 110 den Haupteinfluß auf die Laufgeschwindigkeit der Bahn und den Durchlauf der Steuermarkierungen aus, der ein digitales Rückmeldesignal für die Bahngeschwindigkeit liefert. Der Rechner (unten aus­ führlich erläutert) ist so programmiert, daß der Servomotor 108 dem Hauptantriebsmotor 52 mit vorgewähltem Drehzahlver­ hältnis folgt, so daß für jedes vom Hauptantriebsmotor 52 transportierte Glied 40 eine gewählte Bahnlänge zugeführt wird. Eine präzise Steuerung der Bahngeschwindigkeit erfolgt durch den Detektor 154 für die aufgedruckten Steuermarkie­ rungen, der beim Erfassen einer derselben einen Impuls an den Rechner abgibt. Der Rechner wirkt so auf den Servomotor 108; daß ein bestimmter Zusammenhang zwischen der Geschwin­ digkeit der Steuermarkierungen auf der Bahn und der Ge­ schwindigkeit der Mitnehmer bzw. Glieder 40 des Aufgabeför­ derers 38 aufrechterhalten bleibt. Mit diesen Maßnahmen er­ hält man unter Ansteuerung der Bahnzuführrollen 28, 30 eine sehr genaue Regelung der Abschnittlängen der Bahn und des Markierungsdurchlaufs.

Um auf die die Rollen 28, 30 verlassende Bahn einen gewünsch­ ten Zug auszuüben, sind die Verschlußräder 36 (Fig. 2) mit einer handelsüblichen Drehmomenteinrichtung 212 versehen, die so justiert ist, daß die Umfangsgeschwindigkeit der Verschluß­ räder 36 etwa 5% höher als die Umfangsgeschwindigkeit der Verschlußräder 26, 28 ohne eingelegte Materialbahn ist. Die justierbare Drehmomenteinrichtung übt einen Zug auf die Bahn aus, indem sie bei einem voreingestellten Drehmoment durch­ rutscht, so daß der gewünschte Bahnzug zwischen den Zuführ­ rollen 28, 30 und den Verschlußrädern 36 entsteht.

Der Servomotor 132, welcher die Quetsch- und Verschließ­ köpfe 42, 44 antreibt, liefert mittels des Kodierers 134 ein digitales Geschwindigkeits- bzw. Drehzahl-Rückmelde­ signal entsprechend der Drehzahl einer der Eingangswellen 142, 144 der Getriebeeinheiten 136, 138. Der Rechner ist so programmiert, daß er das Drehzahl-Rückmeldesignal aus dem Kodierer 134 mit dem Bezugssignal des Kodierers 83 ver­ gleicht und dann den Servomotor 132 so ansteuert, daß bei Gleichheit eine Umdrehung der Eingangswellen 142, 144 der Getriebe 136, 138 einer Vorschublänge eines Gliedes 40 des Aufgabeförderers 38 entspricht. Der Detektor 204 überwacht die Bewegung der Welle des unteren Schneidkopfes und er­ zeugt pro Quetsch-, Verschließ- und Schneidezyklus jeweils einen Ausgangsimpuls. Der Rechner vergleicht die Impulse aus den Detektoren 202, 204 bezüglich des Aufgabeförderers 38 und steuert den Servomotor 132 so an, daß eine vorbe­ stimmte Phasenbeziehung zwischen den von den Detektoren 202, 204 gelieferten Signalen erhalten bleibt. Auf diese Weise steuern der Rechner und der Servomotor 132 die Phasen­ lage des Schneidkopfes bezüglich der Gegenstände in dem Schlauch aus Verpackungsmaterial.

Die Getriebeeinheiten 136, 138 können eine Scheibe aufweisen, die einen in Durchmesserrichtung verlaufenden Schlitz ent­ hält, in den ein Stift auf der Stirnfläche eines Zahnrades eingreift, das auf einem Getriebezug arbeitet, dessen letztes Zahnrad die untere Welle - beispielsweise 146, 148 - eines Quetschkopfes antreibt. Mittel sind vorgesehen, um die Exzentrizität der Scheibe zu verändern, wobei der Stift auf dem Zahnrad im Schlitz in der Scheibe verschiebbar ist. Weiterhin ist eine Feineinstellung vorgesehen, um die Ex­ zentrizität und damit die Periode der veränderbaren Ge­ schwindigkeit für einen Umlauf des Quetschkopfes 42, 44 zu verändern. Die für Verpackungen unterschiedlicher Länge erforderlichen Exzentrizitäten sind im Rechner gespeichert, und folglich wird beim Einrichten der Maschine die Exzen­ trizitätseinstellung der Getriebeeinheiten 136, 138 sicht­ bar angezeigt, um eine geeignete Geschwindigkeitsanpassung zwischen den Quetsch- und Verschlußbacken bezüglich des Abstands der Gegenstände im Schlauch und damit ein einwand­ freies Quetschen, Verschließen und Abtrennen des Schlauches zwischen den Gegenständen zu erreichen. Sind in Reihe ge­ schaltete Quetschköpfe - vergl. Fig. 2 - vorgesehen, treibt der Servomotor 132 die Quetschköpfe 42, 44 an und der Rech­ ner fragt eine Zahl zur Einstellung der Zeitskala der 1 : 1- Eingangswelle des Quetschkopfes 44 ab. Mit der Eingabe dieser Zahl wird der Quetschkopf 42 dem Quetschkopf 44 zeitlich zu­ geordnet. Weiterhin fragt der Rechner eine Zahl zur Einstel­ lung der Exzentrizität des Getriebes 138 ab. In dieser An­ ordnung läuft der Servomotor 132 mit konstanter Geschwin­ digkeit und bewirkt in den Getrieben 136, 138 einen Schwung­ radeffekt, der die Beschleunigungsspitzen der periodisch ver­ änderlichen Ausgangsdrehzahl der Wellen 146, 148 glättet.

Der Servomotor 132 wird also von den bei der Beschleunigung und Verlangsamung auftretenden Stromspitzen und der damit verbundenen Erwärmung freigehalten.

Wenn ein Quetschkopf direkt angetrieben wird, wie dies in den Ausführungsformen der Fig. 4 und 5 gezeigt ist, kann die Getriebeeinheit 136 entfallen; die periodische Veränderung der Geschwindigkeit wird vom Rechner selbst besorgt. Während die Antriebsmechanik in diesem Fall einfacher ist, wird die Elektronik aufwendiger, da der Servoantrieb des Motors 132 die Drehzahl in jeder Umdrehung ändern muß. Insbesondere enthält der Rechner ein Programm, auf das der Kodierer 134 arbeitet und das die periodische Drehzahländerung bewirkt. In dieser An­ ordnung müssen der Servomotor 132 und dessen Steuerung auf­ wendiger konstruiert sein, da positive und negative Last­ spitzen auftreten, die kein Schwungradeffekt eines Wandler­ getriebes glätten kann. Daher treten hohe Stromspitzen auf, die eine entsprechende Auslegung der Leiter und Bürsten er­ fordern; weiterhin kann die Belastung des Servomotors 132 eine Zwangsluftkühlung erfordern. Der direkte Antrieb ist am ehesten geeignet für Anwendungen mit einer einzigen Quetschkopfanordnung, in der zahlreiche unterschiedlich große Gegenstände zu verpacken sind, die Größenumstellung schnell erfolgen muß und man keine hohen Anforderungen an die Fähigkeiten des Bedienungspersonals stellen kann. Will man beispielsweise eine periodische Geschwindigkeitsänderung des Quetschkopfes vorsehen, muß die Bedienungsperson nur In­ formationen bezüglich des zu verpackenden Gegenstandes in den Rechner eingeben. Falls der Rechner einen entsprechen­ den Arbeitskode bereits abgespeichert enthält, braucht nur diese Information in den aktiven Datensatz für den jewei­ ligen Verpackungsauftrag übernommen zu werden.

Die für den Antrieb des Abgabeförderers 50 gezeigte Anordnung ist eine kostengünstige und praktische Lösung, will man die Geschwindigkeit des Abgabeförderers proportional zu der der Verpackungsmaschine halten. Das Antriebsverhältnis, das man durch Wahl geeigneter Riemenscheibendurchmesser ein­ stellen kann, wird für eine bestimmte maximale Abtrennlänge eines eingegebenen Verpackungsauftrags optimiert. Während dies eine zufriedenstellende Lösung für die Mehrzahl aller Verpackungsaufträge ist, muß unter Umständen die Geschwin­ digkeit des Abgabeförderers der der Bahn sehr genau propor­ tional sein. Dies läßt sich erreichen, indem man den Servo­ motor 108 auch zum Antreiben des Abgabeförderers mit einem separaten Gleichstrommotor verwendet und das Steuersignal für den Servomotor 108 als Steuersignal für den Steuerkreis des Abgabeförderers verwendet. Desgleichen kann man einen separaten Servoantrieb mit einer Steuerung verwenden, um den Abgabeförderer anzutreiben.

In Fig. 6 sind schematisch die Hauptantriebs- und -steuer­ elemente des Systems und ihre Integration mit dem Bewegungs­ steuerrechner gezeigt. Der Haupt- bzw. Primärantriebsmotor 52 ist elektrisch an eine Steuerung angeschlossen, die ein Bezugssignal erhält, welches eine Festspannung (beispiels­ weise aus einem Potentiometer) oder eine veränderliche Spannung sein kann, die selbsttätig entsprechend einem Über­ gangs- bzw. vorübergehenden Zustand verändert werden kann. Die Spannung kann desgleichen entsprechend der Geschwindig­ keit eingegeben werden, mit welcher ein Prozeß abläuft. Dieses Signal geht auf die Steuerung, und die Drehzahl des Hauptmotors 52 ist dann proportional dem Eingangsbezugs­ signal. Der an die Steuerung angeschlossene Tachogenerator 86 liefert dieser eine Angabe über die Motordrehzahl, so daß eine Drehzahlregelung des Motors 52 geschaffen ist. Der vom Motor 52 angetriebene Dekoder 83 gibt auf der Leitung 83a ein Drehzahlsignal an den Bewegungssteuerrechner; wie oben erwähnt ist, dient dieses Drehzahlsignal zur Angabe der Be­ zugsdrehzahl für die Servomotoren 108, 132. Den Servomoto­ ren 108, 132 sind impulsbreitenmodulierte Steuereinheiten zur Stromzuführung zu den Servomotoren 108, 132 zugeordnet.

Ein Tachogenerator T liefert ein Geschwindigkeitssignal an die Impulsbreitenmodulatoren, so daß sich der Regelkreis schließt. Die Drehzahlsignale der Servomotoren 108, 132 gehen auf den Leitungen 108a, 132a an den Rechner. Ein Bild­ schirm dient zur sichtbaren Anzeige von diversen Informa­ tionen wie beispielsweise Betriebszuständen der Maschine und Informationen, welche die Bedienungsperson mit der Ta­ statur eingibt, um einen auftragsbezogenen Datensatz aufzu­ rufen oder anzulegen. Weiterhin ist mit dem Bewegungs­ steuerrechner über eine Eingabe/Ausgabe-Schnittstelle der Detektor 154 für die Steuermarkierungen, ein Mitnehmerab­ lösedetektor 202, der Detektor 204 für die Quetschkopfstel­ lung und eine Parameterkontroll- und Meldetafel angeschlos­ sen. Mit einer Tastatur können die zum Ablauf eines bestimm­ ten Verpackungsauftrages erforderlichen Parameter eingegeben werden.

Die Fig. 7a, 7b, 7c zeigen gemeinsam schaubildlich vom Rech­ ner abzurufende Informationen auf einem Bildschirm, um einen Datensatz für einen bestimmten Verpackungsauftrag anzulegen. Mit "Auftrag" sollen hier hauptsächlich die Informationen hinsichtlich des zu verpackenden Gegenstandes und des ein­ zusetzenden Verpackungsmaterials gemeint sein. Standard- Eingabevariable, welche die Bedienungsperson eingibt, be­ stehen aus vier Datensätzen hinsichtlich der Verpackung, der Maschine selbst, des Auftragsablaufs und der Wartung. Be­ stimmte Daten sind ab Werk eingegeben. Die Verpackungsdaten sind u.a. die Film- bzw. Folienart (markiert oder nicht markiert), die Länge der Gegenstände, die Verschlußlänge der einzelnen Packungen, und der Abstand der Folienschnittlinie zur Vorderkante der Steuermarkierung. Die Maschinendaten sind u.a. der Abstand zwischen dem Bahnfühler und dem Ablösepunkt der Mitnehmer, die Lochnummer des Leerlauf-Lagerhebels, der Ablesewert auf der Skala der Leerlauf-Hebelverlängerung, und Teilenummer des Formers 35. Die Wartungsangaben sind u.a., ob beide Köpfe oder nur der zweite benutzt werden (nur bei Tandem-Quetschanordnungen), der Abstand zwischen dem Mitnehmerablösepunkt bis zur Mittellinie des ersten aktiven Kopfes, die Anzahl der Quetschköpfe pro Welle auf dem ersten Kopf, die Flächenbreite des ersten Kopfes, die Lagerausrichtung des ersten Kopfes, der Teilkreisdurchmes­ ser des zweiten Kopfes (nur bei Tandem-Quetschköpfen), die Anzahl der Quetschelemente pro Welle des zweiten Kopfes (nur bei Tandem-Quetschköpfen), die Flächenbreite des zwei­ ten Kopfes (nur bei Tandem-Quetschköpfen), und die Lager­ orientierung des zweiten Kopfes (nur bei Tandem-Quetsch­ köpfen). Die werkseingestellten Informationen sind das Vor­ liegen einer Einzel- oder einer Tandem-Quetschkopfmaschine, der Basisabstand zwischen den Mittellinien der Quetschele­ mente und deren Bezugsdrehzahl. Diese voreingestellten In­ formationen sind der Bedienungsperson nicht zugänglich.

Zum besseren Verständnis sollen einige ver­ wendete Ausdrücke wie folgt definiert sein:

Datensatz

Bezeichnet sämtliche Informationen hinsichtlich eines be­ stimmten Auftrags. Diese Nummern und Werte betreffen die Film- bzw. Folienart, die Geometrie der Verpackung und die Maschineneinrichtparameter, die zum Ausführen eines be­ stimmten Auftrags benötigt werden.

Aktiver Datensatz

Der aktive Datensatz ist derjenige, den der Rechner zur Steuerung eines anstehenden Auftrags verwendet. Bis zu 24 Datensätze können katalogisiert und abgespeichert und dann einzeln als aktiver Datensatz abgerufen werden.

Verpackungsdaten

Für einen bestimmten Auftrag erforderliche Informationen über die Folie und die Abmessungen der Verpackung.

Maschinendaten

Von der Bedienungsperson eingegebene Informationen über Anlagenteile und -abmessungen, die zum Durchführen eines bestimmten Auftrages erforderlich sind.

Laufzeitdaten

Einricht- und Betriebsparameter, die für einen bestimmten Auftrag empfohlen oder vom Rechner gesteuert werden.

Wartungsdaten

sind Wartungs-Eingabedaten über Maschinenteile und -ab­ messungen, die zur Ausführung eines bestimmten Auftrags erforderlich sind.

Funktion

Beschreibende Bezugnahme auf die von der Maschine auf ei­ nen Tastendruck hin ausgeführte Tätigkeit. Eine Tastatur enthält für die Bedienungsperson sechs Funktionstasten.

Menü

Eine bestimmte Menge von 1 bis 6 Funktionen, die den sechs Tasten der Tastatur in einem gegebenen Augenblick zuge­ ordnet sind.

In Fig. 7a ist die Tastatur für die Bedienungsperson mit mehreren Zifferntasten und sechs Funktionstasten gezeigt, die mit F1 bis F6 bezeichnet sind; weiterhin sind eine Ein­ gabe- und eine Eingabelöschtaste vorgesehen. Im folgenden soll an einem Beispiel die Erstellung eines aktiven Daten­ satzes für einen bestimmten Auftrag beschrieben werden. Das allgemeine Verfahren umfaßt vier grundsätzliche Schrit­ te, die durch aufeinanderfolgendes Drücken der Tasten F1 bis F4 der Tastatur durchgeführt werden. Beim Einschalten der Maschine wird das Hauptservomenü (Fig. 7b) auf dem Bildschirm ausgegeben. Mit dem Drücken der Taste F1 auf der Tastatur erfolgt der Einsprung in das Menü "Datensatzver­ waltung" (Fig. 7b). Ist der Auftrag zuvor bereits ausgeführt worden, sind alle erforderlichen Parameter bereits vorhanden; der jeweilige Auftrag erhält dann eine Nummer. Mit der Wahl der Auftragsnummer wird die Taste F6 der Tastatur ge­ drückt und der gespeicherte Auftrag auf den aktiven Daten­ satz umgeschrieben. Drückt die Bedienungsperson F2 im Servohauptmenü, werden die Einrichtparameter für den laufen­ den Auftrag angezeigt; es handelt sich um einfache mechani­ sche Einstellungen, die an verschiedenen Teilen der Maschine durchzuführen sind. Die Einrichteinstellungen erfolgen nor­ malerweise durch den Operator und brauchen nur einmal zu Beginn eines Auftrags durchgeführt zu werden. Der Einricht­ vorgang wird beendet durch Wahl der Funktion "Aussprung" (Fig. 7c) des Einrichtmenüs.

Handelt es sich bei der verwendeten Folie um eine markierte Folie bzw. einen markierten Film, wird die Taste F3 der Ta­ statur gedrückt, um das "Ausrichtmenü" anzuspringen (Fig. 7b). Beim Durchführen eines Auftrags unter Verwendung markierter Folie werden sowohl die Bahn als auch die Quetschvorrichtung zu Beginn der Auftragsdurchführung mit dem Hauptantrieb aus­ gerichtet. Hinsichtlich der Maschine bedeutet dies, daß der Detektor 154 und die Sensoren 202, 204 so justiert sind, daß der Rechner einen Impuls erhält, der einen Bezugspunkt bildet. Nachdem die Ausrichtung erfolgt ist, hält der Rech­ ner den Ausrichtfehler beider Anlagenteile, d.h. der Folie und der Quetschvorrichtung unter normalen Arbeitsbedingun­ gen weit unter 1% der Packungslänge. Die Ausrichtfunktion wird abgeschlossen durch Drücken der Taste F6 (Verlassen der Ausrichtfunktion) des Ausrichtmenüs.

Nun wird das Servohauptmenü erneut ausgegeben; es enthält, wie ersichtlich, die Tastenposition F4 mit der Aufschrift "Betrieb". Beim Drücken der Taste F4 auf der Tastatur wird das Menü "Betrieb" erreicht (Fig. 7c), um in den nor­ malen Laufbetrieb einzutreten. Am Ende des laufenden Auftrags kann das Servohauptmenü (Fig. 7b) wieder erreicht werden durch Wahl der Aussprungfunktion F6 im Menü-Betrieb.

Aus dieser kurzen Beschreibung einer Schrittfolge geht hervor, daß mit einer sehr zweckmäßigen, aus vier Schrit­ ten bestehenden Folge sämtliche für einen Auftrag erfor­ derlichen Werte festgelegt werden und die Einrichtdaten zur Speicherung im Rechner eine Nummer erhalten können; dann sind sie für die zukünftige Verwendung verfügbar. Zusammen­ fassend gesagt ist also der erste Schritt, die Datensatz­ verwaltung anzusprechen, welche das Aktivieren eines abge­ speicherten Datensatzes erlaubt. Im Schritt 2 wird das Einrichtmenü aktiviert, das die Bedienungsperson zur Wahl bestimmter mechanischer Einstellungen auffordert. Im drit­ ten Schritt wird das Ausrichtmenü aktiviert (Fig. 7b), das die Bedienungsperson veranlaßt, die Bahn und die Quetsch­ vorrichtung(en) miteinander auszurichten. Der letzte Schritt ist der Zugang bzw. Sprung in das Menü "Betrieb" (Fig. 7c), welches das Eintreten in den normalen Ausführungsbetrieb erlaubt.

Das Erstellen eines Datensatzes wird durch das Drücken der Taste F2 im Menü "Datensatzverwaltung" eingeleitet, so daß das Menü "Datensatz erstellen" (Fig. 7b) angesprungen wird. Mit dem Drücken der Taste F1 im Menü "Datensatz erstellen" wird das Menü "Fortsetzung" angesprungen, mit dem der Rech­ ner Informationen über die Folie und die Abmessungen der Verpackung anfordert. Mit der Eingabe der Maschinendaten (F2 im Menü "Fortsetzung") fordert der Rechner weitere In­ formationen über Maschinenteile an, die im Menü "Datensatz darstellen" (Fig. 7b) enthalten sind. Die Eingabe der Ma­ schinenlaufzeitdaten erfolgt durch Drücken der Taste F3 im Menü "Datensatz erstellen", wobei die Folienabschnitts­ länge angefordert wird. Nachdem sämtliche erforderlichen Angaben gemacht worden sind, wird mit dem Drücken von F5 im Menü "Datensatz erstellen" die gewählte und angeforderte Information im Rechner abgespeichert. Der Rechner bestimmt dann die verbleibenden Einricht- und Betriebsparameter (Ausricht-, Zeitsteuerwerte usw.), die für die Ausführung eines bestimmten Auftrags benötigt werden. Der so erstellte Datensatz hängt von der aktiven Wartungseingabe ab. Akti­ viert die Bedienungsperson die Erstellungs- und Aussprungs­ funktionen (F5) des Menüs "Fortsetzung", wird der neue Daten­ satz zum aktiven Datensatz. Soll ein aktiver Datensatz auf dem Bildschirm dargestellt werden, wird die Taste F5 des Me­ nüs "Datensatz erstellen" gedrückt. Ein großer Teil der zum Erstellen eines neuen Datensatzes benötigten Informationen kann denen des aktiven Datensatzes entsprechen. Um diese Daten zu benutzen, wird die Funktion F5 gewählt, um die ak­ tiven Daten an jedem Dateneingabepunkt anzuzeigen; sie kön­ nen dann geändert oder so belassen werden, wie sie sind. Um Daten unverändert zu lassen, wird an den jeweiligen Daten­ eingabepunkten einfach die Eingabetaste der Tastatur ge­ drückt.

Die Abspeicherfunktion des Menüs "Datensatzverwaltung" kann durch Drücken der Taste F3 auf der Tastatur angesprungen werden. Beim Drücken von F3 wird das Menü "Datensatz ab­ speichern" der Datensatzverwaltung angezeigt, das eine Ab­ speicher- und Aussprungfunktion enthält, die durch Drücken der Taste F5 der Tastatur angewählt werden kann. Nach diesem Verfahren wird der aktive Datensatz unter einer gewählten Datensatznummer abgespeichert.

Das Aktualisieren eines bestimmten Datensatzes erfolgt durch Drücken der Taste F5, bevor die entsprechende Position der Datensatzverwaltung das Menü "Datensatzmenü darstellen/ak­ tualisieren" ausgibt; zu dieser Zeit erhält man durch Drücken der Taste F1 auf der Tastatur den Datensatz, indem man ein­ fach das Menü "Datensatz ausgeben" (Fig. 7b) anwählt; dann kann die Bedienungsperson durch Drücken der Taste F1 das Menü "Datensatz ausgeben" oder das Menü "Aktiven Datensatz aktualisieren" durch Drücken der Taste F2 der Tastatur wählen. Die vom Rechner bestimmten Parameter lassen sich von der Bedienungsperson während der anfänglichen Herstel­ lung der Verpackungen noch geringfügig nachstellen. An die­ sem Punkt ist es im allgemeinen erwünscht, diese Parameter im aktiven Datensatz zu aktualisieren und den aktiven Datensatz dann abzuspeichern. Die nachgestellten Werte er­ scheinen dann als Einricht- und Betriebsparameter, wenn der Datensatz für spätere Aufträge angewählt wird. Um Daten unverändert zu lassen, drückt man auf der Tastatur an den entsprechenden Dateneingabepunkten nur die Eingabetaste. Die Aktualisier- und Aussprungfunktion (Taste F5 des Menüs "Aktiven Datensatz aktualisieren") aktualisiert den aktiven Datensatz mit den neuen Parametern.

Erstellen eines neuen Datensatzes (Taste F2 im Menü "Datensatzverwaltung")

Soll ein bestimmter Auftrag zum ersten Mal durchgeführt wer­ den, muß zunächst ein Datensatz erstellt werden. Ist dies erfolgt, kann der Datensatz im Rechnerspeicher für weitere Verwendung bei späteren Aufträgen abgelegt werden. Sämtli­ che abgefragten Informationen müssen im Menü "Datensatz erstellen" eingegeben werden. Das Menü "Datensatz erstellen" besteht aus vier Schritten:

(1) Verpackungsdaten eingeben - F1 im Menü "Datensatz erstellen" drücken; der Rechner fragt dann Informationen über die Folie und die Abmessungen der Verpackung ab.

(2) Maschinendaten eingeben - F2 im Menü "Datensatz erstel­ len"; der Rechner fragt Informationen über mechanische An­ lagenteile ab.

(3) Laufzeitdaten eingeben - F3 auf dem Menü "Datensatz er­ stellen" drücken; hier wird die Folienabschnittlänge abge­ rufen.

(4) Erstellen eines Ausganges - F5 im Menü "Datensatz er­ stellen" drücken; diese Funktion wird gewählt, nachdem alle angeforderten Daten eingegeben worden sind. An diesem Punkt bestimmt der Rechner die verbleibenden Einricht- und Arbeitsparameter (Ausrichtung, Zeitsteuerung usw.), die für einen bestimmten Auftrag benötigt werden. Der so er­ stellte Datensatz hängt vom aktiven Wartungseingang ab. Mit der Auswahl der Funktion "Erstellen und Aussprung" wird der neue Datensatz zum aktiven Datensatz.

Abspeichern des aktiven Datensatzes (F3 im Menü "Datensatzverwaltung")

Es wird empfohlen, nach dem Erstellen eines neuen Daten­ satzes oder nach dem Nachstellen bzw. Aktualisieren des aktiven Datensatzes diesen abzuspeichern. Die Funktion "Ab­ speichern und Aussprung" rettet den aktiven Datensatz unter der gewählten Datensatznummer. Wie in Fig. 7b, 7c gezeigt ist, wird durch Wählen der Funktion "Betrieb" im Servohaupt­ menü (Drücken der Taste F4) das Menü "Betrieb" angewählt, das die Feineinstellfunktion mit dem Menü "Feineinstellung" durch Drücken der Taste F4 der Tastatur zugänglich macht. Bei laufender Maschine lassen sich drei der Arbeitsparameter feineinstellen. Diese sind die Bahnposition (nur bei markier­ ter Folie), die Quetschkopfposition und die Folienabschnitt­ länge (nur bei nicht markierter Folie). Im Menü "Feineinstel­ lung" hat der Operator die volle Freiheit, die Parameter um­ zustellen, um optimale Eigenschaften für die Verpackung zu erzielen. Die Feineinstellparameter werden nur dann Teil des aktiven Datensatzes, wenn die Bedienungsperson die Funktion "Aktivieren und Aussprung" (Taste F5) drückt und den aktiven Datensatz unter der ursprünglichen Datensatznummer abspei­ chert.

Um die Arbeitsweise der beschriebenen elektronisch gesteuer­ ten Horizontal-Verpackungsmaschine weiter zu erläutern, soll nun ein Beispiel ausführlicher dargestellt werden. Beim Ein­ schalten des Netzschalters am Bedienungspult erscheint das Servohauptmenü auf dem Bildschirm. Mit dem Drücken der Taste F5 gelangt die Bedienungsperson in das Menü "Wartung" (Fig. 7c), das ebenfalls auf dem Bildschirm dargestellt wird. Eine der Funktionen des Menüs "Wartung" ist das Aktualisieren der Wartungsdaten, die nach dem Drücken der Taste F2 der Ta­ statur auf dem Bildschirm dargestellt werden. Es wird auf dem Bildschirm das Datenmenü ebenso wie drei Wartungsdaten­ beschreibungen dargestellt, und zwar ob beide Quetschköpfe oder nur der zweite arbeitet, das Ablösen des Abstands vom Mitnehmer oder dem Glied 40 zur Mittellinie des ersten ak­ tiven Kopfes und die Gliedlänge, d.h. der Abstand zwischen den Mitnehmern bzw. Gliedern 40 des Aufnahmeförderers. Auf der Bedienungstastatur wird die Variable 23 durch das Drücken der Zahl 1 (beide Köpfe), oder der Zahl 2 (nur der zweite Kopf) soll arbeiten, eingegeben. Bei der Eingabe erscheint die Zahl unmittelbar rechts von der ersten Datenbeschreibung. Diese Information wird durch Drücken der Eingabetaste in den Rechner eingegeben. Der Abstand vom Mitnehmer- bzw. Glie­ derablösepunkt bis zur Mittellinie des ersten aktiven Kopfes wird mit der Zifferntastatur in Zoll eingegeben; die einge­ gebene Zahl erscheint ebenfalls rechts von der Datenbeschrei­ bung. Mit dem Drücken der Eingabetaste wird dieser Parame­ ter an den Rechner übergeben; die Bedienungsperson kann dann mit der Zifferntastatur den Gliedabstand des Förderers ein­ geben. Die Routine läuft weiter, bis sämtliche Beschreibun­ gen der Wartungsvariablen auf dem Bildschirm aus- und die Parameter eingegeben worden sind. Nach dem Eingeben des letzten Parameters wird das Wartungsmenü erneut ausgegeben; die Bedienungsperson drückt dann die Taste F6 der Tastatur; es erscheint erneut das Servo-Hauptmenü auf dem Bildschirm.

Durch Drücken der Taste F1 erhält man das Menü "Datensatz- Verwaltung" mit der Funktion F2, d.h. "Datensatz erstellen", mit der man das Menü "Datensatz erstellen" auf den Bild­ schirm bringt. Der Datensatz wird erstellt, indem man die Taste F1 der Tastatur drückt, so daß man das Menü "Fort­ setzung" erhält, dessen Funktionstaste F2 über den Bildschirm die Bedienungsperson auffordert, die Verpackungsdaten einzu­ geben, da das Datenmenü dargestellt wird. Wie oben erwähnt ist, sind die Beschreibungen der Verpackungsdaten u.a. die Folienart (markiert oder nicht markiert), die Länge der Ge­ genstände, die Länge der verschlossenen Verpackung und der Abstand zwischen der Folienkontur und der Vorderkante der Ausricht- bzw. Steuermarkierung. Nach der Eingabe des Para­ meters bezüglich der Entfernung zwischen der Folienabschnitt­ linie zur Vorderkante der Steuer- bzw. Ausrichtmarke wird das Menü "Datensatz erstellen/Fortsetzung" ausgegeben. Mit dem Drücken der Taste F2 im Menü "Datensatz erstellen/Fort­ setzung" wird das Menü "Datensatz ausgeben" ausgegeben, das die Bedienungsperson zur Eingabe von Maschinendaten auffor­ dert, und zwar den Abstand zwischen dem Bahnfühler und dem Ablösepunkt der Mitnehmer, die Lochnummer des Leerlaufhe­ bels, den Ablesewert auf der Skala der Leerlaufhebelverlän­ gerung, und die Teilenummer der Formeinrichtung. Nach der Eingabe aller dieser Daten wird auf dem Bildschirm erneut das Menü "Datensatz erstellen/Fortsetzung" ausgegeben, das die Funktion "Laufdaten eingeben" enthält, was durch Drücken der Taste F3 der Tastatur erfolgt, mit der die Bedienungs­ person aufgefordert wird, Laufdaten, d.h. die Folienabschnitt­ länge einzugeben. Dann wird erneut das Menü "Datensatz er­ stellen/Fortsetzung" ausgegeben und die Funktion "Erstellen und Aussprung" durch Drücken der Taste F5 auf der Tastatur angewählt, die bewirkt, daß der Rechner sämtliche zur Ausfüh­ rung des Auftrags erforderlichen übrigen Daten berechnet. Sofort danach erscheint auf dem Bildschirm das Menü "Daten­ satz-Verwaltung". Mit dem Drücken der Taste F6 der Tastatur erfolgt der Einsprung in die Funktion "Aussprung" aus der "Datensatz-Verwaltung", und es erscheint das Servo-Haupt­ menü auf dem Bildschirm. Wird nun die Taste F2 der Tastatur gedrückt, erfolgt der Einsprung in die Funktion "Einrichten des Hauptmenüs und wird deren Menü ausgegeben. Gleichzeitig werden die Werte für mehrere mechanische Einstellungen aus­ gegeben, die die Bedienungsperson durchführen muß. Die Funk­ tion "Weiter" des Menüs "Einrichten" wird durch Drücken der Taste F5 der Tastatur angewählt, so daß auf dem Bildschirm ein Satz durchzuführender mechanischer Einstellungen ausge­ geben wird. Hierbei kann es sich beispielsweise um den Teil­ kreisdurchmesser ("pitch diameter") des zweiten Kopfes, die Anzahl der Quetscheinrichtungen pro Welle auf dem zweiten Kopf, die Flächenbreite des zweiten Kopfes und die Lager­ kastenorientierung des zweiten Kopfes handeln. Diese Einstel­ lungen gelten nur für eine Verpackungsmaschine mit Tandem- Quetschköpfen, wie sie in Fig. 2 gezeigt ist. Die Funktion "Aussprung aus der Einrichtfunktion" des Menüs "Einrichten" wird durch Drücken der Taste F6 der Tastatur angewählt, so daß wieder das Hauptmenü auf dem Bildschirm erscheint.

Das nächste Menü wird nur dann ausgegeben, wenn eine mar­ kierte Folie Verwendung findet. Die Ausrichtfunktion des Servo-Hauptmenüs wird durch Drücken der Taste F3 auf der Tastatur aufgerufen. Ist dieses Menü auf dem Bildschirm, wird durch Drücken der Taste F1 der Tastatur das Menü "Aus­ richtung löschen" angewählt; gleichzeitig wird die Bedie­ nungsperson aufgefordert, den Hauptantrieb zu starten. Sind sämtliche Anfangsbedingungen erfüllt, wird der Startknopf gedrückt, damit die Maschine anläuft. Nach einem Versuchs­ lauf mit mehreren aufeinanderfolgenden Folienabschnitten durch die Maschine wird das Ausrichtmenü erneut angegeben.

Zugang zur Funktion "Quetschvorrichtung" des Menüs "Aus­ richten" erhält man durch Drücken der Taste F2 der Tastatur; dies zeigt an, daß der Versuchslauf über mehrere wiederholte Folienabschnitte einwandfrei war, so daß der Auftrag weiter­ geführt werden kann. Danach wird das Hauptmenü erneut durch Drücken der Taste F6 der Tastatur ausgegeben, so daß das Servo-Hauptmenü auf dem Bildschirm erscheint. Zu diesem Zeitpunkt gelten alle Eingaben als einwandfrei, und die Bedienungsperson drückt die Taste F4 der Tastatur und ruft so das Menü "Betrieb" auf. Gleichzeitig wird die Bedienungs­ person mit der Meldung "Hauptantrieb einschalten, wenn bereit" zum Maschinenbetrieb aufgefordert. Die Bedienungsperson braucht nun nur noch den Startknopf zu drücken; die Maschine läuft dann mit der gewünschten Geschwindigkeit.

In Fig. 8 ist die Funktionsweise des oben beschriebenen Daten­ flußnetzwerks gezeigt. Wie ersichtlich, werden die einge­ tasteten Parameter sofort in dem der Daten-Erstellungsfunk­ tion zugeordneten Datenpuffer gespeichert; Änderungen oder Zusätze werden in dem Aktualisierungspuffer gespeichert. Durch Drücken der Taste F5 im Menü "Erstellen und Aussprung" werden die Daten aus den Puffern in den aktiven Datensatz überschrieben. Die Aktualisierungsdaten werden durch Drücken der Taste F5 im Menü "Aktiven Datensatz aktualisieren" in den aktiven Datensatz geschrieben. Der Parametersatz für jeden Verpackungsauftrag wird so in den aktiven Datensatz geschrieben und, falls dieser gespeichert werden soll, die Taste F5 der Tastatur gedrückt, um die Daten mit einer zuge­ hörigen Datensatznummer für spätere Verwendung im Rechner­ speicher abzulegen. Wie in Fig. 8 gezeigt ist, reicht der Speicherplatz im Rechner für 24 einzelne Datensätze aus.

Ein im Rechnerspeicher abgelegter Auftrag kann in den akti­ ven Datensatz eingegeben bzw. umgeschrieben werden, indem die Taste F5 im Menü "Aktivieren/Fortsetzung" gedrückt wird. Falls während des Betriebs die Bedienungsperson die Parameter nachstellen will, drückt sie die Taste F4 und holt so das Menü "Feineinstellung" auf den Bildschirm, das eine Anzahl von Funktionen enthält, die während des Ma­ schinenbetriebs verändert werden können. Die der Legende "Zum Hauptmenü" zugeordnete Datenflußlinie soll anzeigen, daß das Hauptmenü für den Nachstelldatenpuffer zugänglich ist und daß dessen Ausgangswert die der Maschine zur Aus­ führung eines speziellen Auftrags mitgeteilten Parameter sind. Während der Ausführung eines Auftrags kann man durch Zugriff auf das Feineinstell-Menü diese Parameter - insbe­ sondere die Bahnposition und die Bahnabschnittlänge - nach Belieben durch Drücken der Taste F5 ("Aktivieren und Aus­ sprung") des Feineinstellmenüs ändern. Wie mit der Daten­ flußlinie angezeigt ist, werden diese Feineinstellungen in den aktiven Datensatz aufgenommen. Der der Feineinstellfunk­ tion zugeordnete Datenpuffer speichert alle Parameter für die Steuerung des Maschinenbetriebs.

Der in Fig. 8 mit "+/-" bezeichnete Schalter stellt einen Hebel auf dem Bedienpult der Maschine dar, der in der Plus- oder der Minusrichtung umgelegt werden kann, um der Bedienungsperson eine Feineinstellung zu erlauben, falls sich bei einer Sichtprüfung beispielsweise eine Beschleunigung oder Verlangsamung der Bahnlaufgeschwindigkeit ergibt. Diese Nachstellungen werden im Feineinstell-Datenpuffer abgelegt.

Eine derart ausgestattete Horizontal-Maschine bietet hin­ sichtlich des Betriebs, der Wartung und der Bedienung der Kunden eine Reihe von Vorteilen. Die Aufgabe des Personals wird erheblich erleichtert, da der Rechner die anfänglichen Einrichtwerte berechnet und die mechanischen Einstellwerte von der Bedienungsperson abfragt. Weiterhin gibt der Rechner Meldungen aus, die die Aufmerksamkeit der Bedienungsperson auf das jeweils vorliegende Problem richten. Die Rechner­ steuerung arbeitet äußerst zuverlässig und bewirkt eine Ver­ ringerung der Anforderungen an die Wartung der mechanischen Anlagenteile, da viele der komplizierteren Antriebsmechani­ ken entfallen, während gleichzeitig eine Fehleranzeige und Selbstdiagnose in die Maschinensteuerung eingebaut ist, um etwaige Fehler durch das Wartungspersonal auf ein Minimum herabzusetzen.

Gegenüber den bekannten rechnergesteuerten Verpackungsma­ schinen ist es bezeichnend, daß die erläuterte rechnerge­ steuerte Verpackungsmaschine selbsttätig auf Änderungen der Zuführrate des Prozesses anspricht, da die Verpackungs­ rate durch ein Analogsignal an die Gleichspannungsantriebs­ steuerung des Hauptantriebsmotors 52 gesteuert werden kann. Weiterhin ist im Vergleich mit bekannten rechnergesteuerten Verpackungsmaschinen die erfindungsgemäße Verpackungsma­ schine für die Aufnahme von Anlagenzubehörteilen im Verhält­ nis 1 : 1 sowie für die Aufnahme in Prozesse geeignet, in denen der Stückgutrückstau ansprechend auf Änderungen der Aufgabe­ rate geregelt wird. Weiterhin werden die rechnergesteuerten Antriebe der erläuterten Verpackungsmaschine auf der Grund­ lage der Maschinenzeitsteuerung digital gesteuert, so daß eine Fehlererfassung und proportionale Fehlerkorrektur sowie auch Korrekturen bei der Beschleunigung und Verlangsamung ebenso wie beim Konstantgeschwindigkeitsbetrieb der Maschine möglich werden. Das erfindungsgemäß eingesetzte Steuersystem unter­ scheidet sich von den im Handel erhältlichen Systemen, da der Impulsgenerator des Hauptantriebs eine 1 : 1-Welle ist. Auf diese Weise erhält man der Maschinenzeit einwandfrei ent­ sprechende Bezugsimpulse, was gegenüber der Ableitung von Bezugsimpulsen durch Erfassen von Förderergliedern, Mitneh­ mern oder Stückgut den Vorzug verdient, da letztere nicht genau genug beabstandet oder ausgerichtet sind. Das auf die Welle 60 aufgesetzte Handrad 84 erlaubt der Verpackungsma­ schine auch dann zu arbeiten, wenn die Bedienungsperson ein­ zelne Verpackungen herstellen will, während der Hauptan­ triebsmotor 52 abgeschaltet ist. Dies ist möglich, da der rechnergesteuerte Servoantrieb den Servo-Hilfsmotoren er­ laubt, dem abgeschalteten Hauptantriebsmotor 52 nachzu­ laufen, wenn dieser mit dem Handrad in der einen oder an­ deren Richtung betätigt wird.

Claims (6)

1. Verpackungsmaschine mit
einer Formungseinrichtung (35, 36) zur Bildung eines Folienschlauchs aus einer ebenen Folie (W), wobei deren gegenüberliegende Längsränder durch Ver­ schweißen verbunden werden,
einer Zuführeinrichtung (23, 24), die die ebene Folie die Formungseinrichtung als Bahn zuführt,
einem Gegenstandsförderer (38) zur Förderung einer Folge gleichmäßig be­ abstandeter Gegenstände in den Folienschlauch,
einer Packungsbildungseinrichtung (46, 48) mit Einrichtungen zur Querver­ siegelung und Trennung des Folienschlauchs zur Bildung einzelner Packungen mit mindestens einem darin enthaltenen Gegenstand,
Motorantrieben (108, 132, 52) zum Antreiben der Zuführeinrichtung (23, 24) und der Formungseinrichtung (35, 36), der Packungsbildungseinrichtung (46, 48) und des Gegenstandsförderers (38), wobei die Motorantriebe (108, 132, 52) je einen Geschwindigkeitsgeber (110, 134, 83) aufweisen, und
einem Steuerrechner, der Geschwindigkeitssignale (108a, 132a, 83a) von den Geschwindigkeitsgebern (110, 134, 83) empfängt und Steuersignale an die Motorantriebe (108, 132) abgibt,
dadurch gekennzeichnet, daß die Motorantriebe einen Hauptantriebsmotor (52) zum Antreiben des Gegen­ standsförderers (38) mit einem Hauptgeschwindigkeitsgeber (83) und Servomo­ torantriebe (108, 132) zum Antreiben der Zuführantriebseinrichtung (23, 24), der Formungseinrichtung (35, 36) und der Packungsbildungseinrichtung (46, 48) mit jeweiligen Geschwindigkeitsgebern (110, 134) umfassen,
der Steuerrechner Steuersignale nur an die Servomotorantriebe (108, 132) abgibt, und
ein digitales oder analoges Referenzsignal an einer Hauptantriebssteuerung anliegt, die die Geschwindigkeit des Hauptmotorantriebs (52) unabhängig von dem Steuerrechner steuert, wobei das Referenzsignal entweder ein von einem Tachometer (86) abgeleitetes Signal oder ein von außen zugeführtes Signal ist.

2. Verpackungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerrechner eine vorbestimmte Beziehung zwischen den Geschwindigkeiten des ersten Servomotorantriebs (108), des zweiten Servomotorantriebs (132) und des Hauptmotors (52) einstellt.

3. Verpackungsmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptgeschwindigkeitsgeber (83) zusätzlich ein Posi­ tionssignal bildet, daß der Hauptmotor (52) über Riemen (54, 70, 72, 74, 76) und Riemenscheiben (56, 58, 62, 64, 66, 68, 80) mit einem Kodierer (83) des Hauptgeschwindigkeitsgebers in Verbindung steht und diesen antreibt, so daß der Kodierer (83) ein die Geschwindigkeit des Hauptmotors (52) darstellendes Digitalsignal erzeugt, und daß eine Impulserzeugungseinrichtung (202, 204) vorgesehen ist, die ein von der Position des Gegenstandsförderers (38) abhän­ giges erstes Impulssignal und eine von dem Durchgang eines von dem Folien­ schlauch umhüllten Gegenstandes durch die Packungsbildungseinrichtung (46, 48) abhängiges zweites Impulssignal erzeugt, wobei die Impulssignale dem Steuerrechner zugeführt werden, der eine vorbestimmte Beziehung zwischen dem ersten und dem zweiten Impulssignal einstellt und somit den Betrieb der Packungsbildungseinrichtung (46, 48) dem Betrieb des Gegenstandsförderers anpaßt.

4. Verpackungsmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Servomotorantrieb (108) Rollen (28, 30) der Zuführeinrichtung (23, 24) antreibt, die die Folie (W) zu der Formulierungsein­ richtung (35) fördern, und zur Bildung des Folienschlauchs und zur Versiege­ lung der Längsränder Verschlußräder (36) der Formungseinrichtung (35) antreibt.

5. Verpackungsmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Servomotorantrieb (132) die Packungsbildungs­ einrichtung (46, 48) über mechanische Getriebe (136, 138) mit periodisch veränderbarer Geschwindigkeit antreibt.

6. Verpackungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der zweite Servomotorantrieb (132) einen Quetschkopf (198; 200) mit durch den Bewegungssteuerrechner eingestellter, periodisch veränderbarer Geschwindigkeit antreibt.