DE3816262A1 - Verfahren und vorrichtung zum steuern einer verpackungsmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung befaßt sich mit einer Verpackungsmaschine, die automatisch gesteuert wird, um einen Einwickel- oder Verpackungsvorgang auszuführen, und betrifft insbesondere ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Steuern des Antriebs einer derartigen Verpackungsmaschine.

Um einen Gegenstand beispielsweise unter Verwendung einer horizontal gelagerten Verpackungsmaschine zu verpacken, wird eine fortlaufende Folie in Bahnform von einem Folienvorrat abgezogen, der die aufgerollte Folie enthält, und dann während ihres Laufes zu einem Schlauch geformt. Nachdem die Gegenstände in den Folienschlauch in bestimmten Intervallen eingefüllt sind, wird der Folienschlauch quer bezüglich der Folienlaufrichtung zwischen benachbarten Gegenständen verschweißt und je nach Wahl an den verschweißten Teilen geschnitten. Die Folienbahn ist oftmals mit ornamentalen Muster, Zeichen, Bildern und ähnlichem in regelmäßigen Abständen versehen.

Das obige Verpacken macht es erforderlich, daß zwischen der Transportposition des zu verpackenden Gegenstandes, der Schneid- und Schweißposition der Folie zwischen den Gegenständen und der zeitlichen Steuerung der Zuführung der Folienbahn eine Übereinstimmung besteht, so daß die Aufdrucke an der richtigen Stelle am verpackten Gegenstand angeordnet sind.

Eine typische Verpackungsmaschine verwendet einen einzigen Anriebsmotor, von dem die Antriebsenergie auf alle Antriebseinheiten über verschiedene Übertragungs- oder Getriebeeinrichtungen, wie beispielsweise Kurvengetriebemechanismen, übertragen wird, wobei die Maschine jedoch vor dem Beginn der Arbeit in komplizierter Weise so eingestellt werden muß, daß sie die obige Positionierung ausführt. Das heißt im einzelnen, daß jedes Getriebe vom Motor getrennt werden sollte und die Position jeder Antriebseinheit vorübergehend eingestellt werden sollte. Dann wird die Antriebseinheit wieder mit dem Motor verbunden und einem Testlauf unterworfen, um zu prüfen, ob die Maschine richtig arbeitet oder nicht. Wenn die Positionen nicht übereinstimmen, muß das Getriebe vom Motor wieder getrennt werden, um die Antriebseinheiten neu einzustellen. Die anfängliche Einstellung der Maschine stellt daher einen zeitraubenden und schwierigen Arbeitsvorgang dar.

In der jüngsten Zeit wurde eine Verpackungsmaschine entwickelt, die mehrere Antriebsmotoren für die jeweiligen Antriebseinheiten aufweist. Da diese Antriebsmotoren unabhängig betrieben werden können, kann die Anfangseinstellung der Antriebseinheiten leicht und richtig erfolgen. Bei einer derartigen Maschine mit mehreren Motoren ist eine Steuerung im wesentlichen dazu erforderlich, die Motoren miteinander zu synchronisieren, so daß der normale Verpackungsvorgang anschließend an die Anfangseinstellung gleichmäßig, ruckfrei und genau ausgeführt werden kann.

Ein typisches Beispiel einer derartigen Steuerung ist in der JP-OS 61-2 59 927 dargestellt, bei der die Motoren für die Folienführungseinheit und für die Schweiß- und Schneideinheit jeweils mit dem Motor für die Transporteinheit als Bezug gesteuert werden. Das heißt im einzelnen, daß die Transporteinheit mit einer konstanten Laufgeschwindigkeit angetrieben wird, während die Folienlaufgeschwindigkeit über die Aufnahme einer Registrierungsmarkierung, bei der die Folie zu schneiden ist, gesteuert wird, und die Schneid- und Schweißeinheit gleichfalls so gesteuert wird, daß sie ihre Drehgeschwindigkeit sowie ihren Eingriffszeitpunkt variiert.

Bei der anfänglichen Einstellung wird ein Ansatz, eine Stufe oder ein sogenannten Flieger, der an der Fördereinheit ausgebildet ist, um den Gegenstand vorzubefördern, an irgendeiner geeigneten Stelle angehalten. Da der Abstand zwischen dem Ansatz und der Schneid- und Schweißeinheit berechnet werden kann, kann auch die Anfangsposition der zuletzt genannten Einheit auf der Grundlage des berechneten Abstandes und anderer Faktoren einschließlich des Drehwinkels der Einheit für das Zeitintervall berechnet werden, in dem der Gegenstand vom Ansatz bis zu einer Stelle neben der Einheit läuft. Die Schneid- und Schweißeinheit kann daher richtig relativ zur Fördereinheit positioniert werden. Die Registrierungsmarkierungen auf der Folienbahn werden andererseits von einem Sensor wahrgenommen, der einer Steuereinheit ein Signal zum Anhalten des Laufes der Folienbahn sendet, so daß die Registrierungsmarkierung an der Stelle des Sensors anhält. Der Sensor ist ortsfest neben dem Folienvorrat angeordnet und der Abstand zwischen dem Sensor und der Schneid- und Schweißeinheit ist konstant. Die Anfangsposition der Folienbahn, die durch den Sensor bestimmt ist, fällt daher nicht immer mit der Anfangsposition der Schneid- und Schweißeinheit zusammen, die so bestimmt wurde, daß sie mit der Fördereinheit koordiniert ist, was zu einer Schwierigkeit bei der Anfangseinstellung der Folienlaufeinheit führt.

Während des anschließenden Verpackungsvorganges läuft die Fördereinheit mit konstanter Geschwindigkeit, wie es oben beschrieben wurde. Wenn das Intervall zwischen benachbarten Registrierungsmarkierungen, die vom Sensor wahrgenommen werden, von einem vorgegebenen oder eingegebenen Wert aufgrund eines Druckfehlers oder einer Verlängerung oder Dehnung der Folie selbst verschieden ist, werden die Folienlaufgeschwindigkeit sowie die Drehgeschwindigkeit der Schneid- und Schweißeinheit so variiert, daß jeder Gegenstand dennoch an der richtigen Stelle verpackt werden kann. Eine derartige Änderung der Foliengeschwindigkeit, die immer dann hervorgerufen wird, wenn der Sensor einen Intervallunterschied feststellt, macht die Folienspannung jedoch instabil, was dazu führt, daß die Folie während ihres Laufes schwankt und verhindert, daß die Schneid- und Schweißeinheit so arbeitet, wie es erwünscht ist. Die Folienschwankungen oder -wellungen setzen sich weiter nach dem Bilden der Folie zu einem Schlauch fort, in den die Gegenstände zu befördern sind. Das führt zu der Gefahr, daß die Gegenstände relativ zum Folienschlauch verschoben werden, der in regelmäßigen Intervallen zu schneiden ist. Es ist darüberhinaus erforderlich, daß die Umfangsgeschwindigkeit der Schneid- und Schweißeinheit mit der Foliengeschwindigkeit übereinstimmt, während diese in Berührung miteinander stehen. Die Umfangsgeschwindigkeit sollte daher immer dann geändert werden, wenn sich die Foliengeschwindigkeit ändert. Eine solche Steuerung ist jedoch sehr kompliziert, da keine direkte Verbindung zwischen den Steuerungen des Motors für die Schneid- und Schweißeinheit und des Motors für die Folienlaufeinheit besteht.

Durch die Erfindung soll daher eine Vorrichtung zum Steuern des Antriebs einer Verpackungsmaschine geschaffen werden, mit der jeder Antriebsmotor genau in relativ einfacher Weise gesteuert werden kann.

Durch die Erfindung soll insbesondere eine Vorrichtung zum Steuern des Antriebs einer Verpackungsmaschine geschaffen werden, die eine richtige Einstellung der relativen Lage einer Folie, einer Fördereinheit und einer Schneid- und Schweißeinheit erlaubt.

Ziel der Erfindung ist weiterhin eine Vorrichtung zum Steuern des Antriebs einer Verpackungsmaschine, die Gegenstände mit einem guten äußeren Aussehen verpacken kann.

Weiterhin soll durch die Erfindung eine Vorrichtung zum Steuern des Antriebs einer Verpackungsmaschine geschaffen werden, die den Arbeitswirkungsgrad beim Verpacken erhöhen kann.

Weiterhin soll durch die Erfindung ein Verfahren zum Steuern des Antriebs einer Verpackungsmaschine geschaffen werden, mit dem die Antriebsmotoren koordiniert werden können, um fehlerfreie Verpackungsvorgänge auszuführen.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Steuern des Antriebs einer Verpackungsmaschine soll insbesondere die Einstellung der relativen Positionen einer Folie, einer Fördereinheit und einer Schneid- und Schweißeinheit erleichtern.

Schließlich soll durch die Erfindung ein Verfahren zum Steuern des Antriebs einer Verpackungsmaschine geschaffen werden, das verhindert, daß eine Folie während ihres Laufes schwankt oder Wellen bildet.

Dazu weist die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Steuern einer Verpackungsmaschine eine Einrichtung zum Führen einer Folienbahn und zum Formen der Folienbahn während ihres Laufes zu einem durchgehenden Schlauch, wobei die Führungseinrichtung mit einem dritten dafür vorgesehenen Antriebsmotor versehen ist, Einrichtungen zum Befördern der zu verpackenden Gegenstände und zum Liefern der Gegenstände in Intervallen in den Folienschlauch, wobei die Fördereinrichtungen mit einem ersten dazu vorgesehenen Antriebsmotor versehen sind, und Einrichtungen wenigstens zum Verschweißen des Folienschlauches in eine Richtung quer zur Folienlaufrichtung auf, wobei die Schweißeinrichtungen mit einem zweiten dafür vorgesehenen Antriebsmotor versehen sind. Die Steuervorrichtung umfaßt Detektoreinrichtungen zum Wahrnehmen von Verhältnissen einschließlich der Positionen der Führungseinrichtungen, der Fördereinrichtungen und der Schweißeinrichtungen, und Steuereinrichtungen, die mit den Detektoreinrichtungen verbunden sind, um den ersten, zweiten und dritten Motor so zu steuern, daß der erste und der zweite Motor auf der Grundlage der Signale von der Detektoreinrichtung für die Führungseinrichtungen gesteuert werden.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Steuern der Antriebsmotoren für eine Verpackungsmaschine der oben beschriebenen Art werden die Laufgeschwindigkeiten des ersten und des zweiten Motors auf der Grundlage der Laufgeschwindigkeit des dritten Antriebsmotors gesteuert.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren und der erfindungsgemäßen Vorrichtung können die Antriebsmotoren genau und relativ einfach so gesteuert werden, daß die Verpackungsmaschine den gewünschten Arbeitsvorgang ausführt. Es wird dadurch vermieden, daß die Folienlaufgeschwindigkeit häufigen Änderungen ausgesetzt ist, die zu Schwankungen oder Wellenbildungen der Folie führen würden.

Im folgenden werden anhand der zugehörigen Zeichnung besonders bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Verpackungsmaschine mit einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung,

Fig. 2 eine schematische Draufsicht auf die in Fig. 1 dargestellte Maschine und

Fig. 3 ein Flußdiagramm zur Erläuterung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Steuern einer Verpackungsmaschine.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der zugehörigen Zeichnungen erläutert, in denen eine horizontal gelagerte Maschine als typisches Beispiel einer Verpackungsmaschine dargestellt ist, bei der die erfindungsgemäße Ausbildung angewandt werden kann. Es versteht sich jedoch, daß die erfindungsgemäße Ausbildung auch bei jeder anderen Verpackungsmaschine mit einem ähnlichen Antrieb anwendbar ist.

Wie es in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist, werden die zu verpackenden Gegenstände 1 über eine Fördereinheit 2 in einem bestimmten Intervall befördert und ist eine Schneid- und Schweißeinheit 5 an einer Stelle vor der Fördereinheit 2 vorgesehen. Ein Folienvorrat 8 ist über der Fördereinheit 2 angeordnet und enthält eine aufgerollte bahnförmige Folie 7, die im folgenden als Folienbahn bezeichnet wird und über eine Führungsrolle 9 und eine Vielzahl von Spannrollen 10 zur Fördereinheit 2 befördert wird. Nicht dargestellte Registrierungsmarkierungen sind auf die Seitenkanten der Folienbahn 7 in bestimmten regelmäßigen Abständen gedruckt, um die Stellen anzuzeigen, an denen die Folie in Querrichtung, d.h. in einer Richtung senkrecht zu ihrer Laufrichtung durch die Einheit 5 zu schneiden ist. Neben dem stromabwärts liegenden Ende der Fördereinheit 2 befindet sich eine Taschen oder Beutel bildende Einrichtung 11, in die die Folienbahn 7 eingeführt wird und in der die Folienbahn 7 zu einem Schlauch geformt wird. Der durch die Einheit 2 beförderte Gegenstand 1 wird in den Folienschlauch 7 a in der Einrichtung 11 geliefert.

Die Fördereinheit 2 weist einen Förderer 15 zum Befördern der Gegenstände 1 vor dem Verpacken auf. Der Förderer 15 umfaßt zwei Kettenräder 17, eine Endloskette 18, die um die Kettenräder läuft, und eine Vielzahl von Ansätzen, Stufen oder Fliegern 19, die in bestimmten Abständen an der Endloskette 18 angeordnet sind. Eines der Kettenräder 17 ist mechanisch mit einem ersten Antriebsmotor 20 über eine Kraftübertragung, wie beispielsweise ein Kettenrad, Kettenzahnräder u.ä. verbunden. Die Antriebsenergie vom ersten Antriebsmotor 20 bewegt somit die Endloskette 18 mit den Ansätzen oder Stufen 19.

Die Schneid- und Schweißeinheit 5 weist zwei Endschweißeinrichtungen 30 auf, die übereinander angeordnet sind und deren Drehachsen 31 quer bezüglich der Folienlaufrichtung verlaufen. Zahnräder 32 sind an den Enden der jeweiligen Achsen 31 angebracht und stehen miteinander so in Eingriff, daß die Drehbewegungen der Achsen synchronisiert sind. Die Achse 21 der unteren Schweißeinrichtung 30 ist über einen Übertragungsmechanismus mit einem zweiten Motor 35 verbunden, um dadurch gedreht zu werden. Der Folienschlauch 7 a wird fortlaufende in die Einheit 5 eingeführt, wo er quer geschnitten und zyklisch durch die Ineingriffnahme der beiden Endschweißeinrichtungen 30 heiß verschweißt wird, wie es in Fig. 1 dargestellt ist. Nach der Ineingriffnahme über ein bestimmtes Zeitintervall werden die Endschweißeinrichtungen 30 voneinander weg bewegt, damit eine gegebene Strecke des Folienschlauches 7 a mit dem darin befindlichen Gegenstand 1 durch die Einheit 5 hindurchgehen kann.

Neben dem Auslaß der Einrichtung 11 sind zwei Rollen 25 vorgesehen, die in Kontakt miteinander so angeordnet sind, daß sie dazwischen die überlappenden Längskanten 7 b des Folienschlauches 7 a erfassen, so daß die Drehbewegung der Rollen 25 den Folienschlauch 7 a vorbewegt. Anschließend an die Rollen 25 sind zwei Rollen oder sogenannte Mittenschweißeinrichtungen 28 vorgesehen, um die überlappenden Kanten 7 b zusammenzuschweißen, während der Folienschlauch 7 a vorläuft, wobei die verschweißten Kanten in der Mitte am Boden des Folienschlauches 7 a verlaufen. Das Schweißen erfolgt gewöhnlich unter Einsatz von Wärme. Diese Rollen 25 und 28 sind mechanisch mit einem dritten Antriebsmotor 38 verbunden, der über einen Übertragungsmechanismus auch mit der Folienführungsrolle 9 verbunden ist, so daß die Drehung der Rollen 25 und 28 mit der Drehung der Führungsrolle 9 synchronisiert ist. Alle diese Rollen 9, 25 und 28 bilden eine Folienführungseinheit.

Ein Herausförderer 45 erstreckt sich nach vorne, um die vollständig verpackten Gegenstände 40 von der Einheit 5 zu irgendeinem folgenden Arbeitsschritt zu transportieren.

Der erste, der zweite und der dritte Antriebsmotor 20,35 und 38 sind elektrisch mit einer Steuereinheit 50 verbunden, ihre Drehgeschwindigkeiten werden unabhängig voneinander über Signale von der Steuereinheit 50 gesteuert. Insbesondere ist die Steuereinheit 50 so ausgebildet, daß sie die Drehgeschwindigkeit des ersten und des zweiten Antriebsmotors 20 und 35 auf der Grundlage von Daten berechnet, die die Drehgeschwindigkeit des dritten Antriebsmotors 30, das Intervall zum Schneiden des Folienschlauches 7 a, d.h. den Schneidabstand und ähnliches, einschließen, und Steuersignale in Abhängigkeit von dem Rechenergebnis dem ersten und zweiten Antriebsmotor 20 und 35 liefert. Aufgrund dieser Steuerung arbeiten der erste und der zweite Antriebsmotor 20 und 35 über die Steuereinheit 50 synchron mit dem dritten Antriebsmotor 38 und dient in diesem Sinne der dritte Motor 38 als Bezug beim Steuern der anderen Motoren.

Ein erster Codierer 51 ist koaxial am Kettenrad 17 der Fördereinheit 2 angebracht, die mit dem ersten Antriebsmotor 20 verbunden ist, um die Anzahl an Umdrehungen und den Drehwinkel des Kettenrades 17 in Zusammenarbeit mit einem ersten Positionssensor 52 aufzunehmen, der neben dem ersten Codierer 51 angeordnet ist. Der Sensor 52 nimmt auch den Ansatz oder Flieger 19 wahr, wenn dieser in eine bestimmte Bezugsposition bewegt wird. In ähnlicher Weise ist die untere Endschweißeinrichtung 30 auf ihrer Achse 31 mit einem zweiten Codierer 34 und einem zweiten Positionssensor 55 versehen, der den Drehwinkel der Endschweißeinrichtung 30 wahrnimmt. Weiterhin sind ein dritter Codierer 57 und ein dritter Positionssensor 58 koaxial zur Folienführungsrolle 9 angeordnet, um den Drehwinkel sowie die Drehgeschwindigkeit der Rolle 9 wahrzunehmen.

Neben dem Außenumfang der Führungsrolle 9 ist ein Detektor 60 angeordnet, der die Registrierungsmarkierungen am Seitenrand der Folienbahn 7 wahrnehmen kann. Ein Hilfsdetektor 61 ist gleichfalls zwischen den Mittenschweißeinrichtungen 28 und den Endschweißeinrichtungen 30 angeordnet, um die Registrierungsmarkierungen auf der Folie 7 wahrzunehmen, die dort schlauchförmig ist.

Die Steuereinheit 50 ist elektrisch mit den obigen Codierern 51,54 und 57, den Sensoren 52,55 und 58 sowie den Detektoren 60 und 61 verbunden, so daß die von diesen Codierern, Sensoren und Detektoren erhaltene Information der Einheit 50 eingegeben wird. Die Steuerung der Motoren 20, 35 und 38 erfolgt auf der Grundlage der eingegebenen Daten. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel umfassen die Sensoren und Detektoren photoelektrische Röhren, es können jedoch auch verschiedene andere Einrichtungen, wie beispielsweise Mikroschalter und Annäherungsschalter verwandt werden.

Vorzugsweise enthält die Steuereinheit 50 eine Einrichtung zum Speichern der Daten vom Detektor 60, die jedes Intervall zwischen benachbarten Registrierungsmarkierungen auf der Folienbahn 7 wiedergeben, und zum Vergleichen der folgenden Eingangsdaten vom Detektor 60 mit den gespeicherten Daten.

Die Arbeitsweise der obigen Verpackungsmaschine wird im folgenden anhand von Fig. 3 erläutert, die die aufeinanderfolgenden Schritte der Steuerung zeigt. Zunächst wird ein Hauptschalter der Maschine angeschaltet, woraufhin verschiedene Daten der Steuereinheit 50 eingegeben werden. Diese Daten schließen feste Daten, die den regelmäßigen Abstand der Ansätze 19, die Länge des Teiles der Folie, der durch die Endschweißeinrichtungen 30 zu verschweißen ist, den Radius der Endschweißeinrichtung 30 angeben und ähnliche der Maschine inherente Daten sowie variable Daten ein, die die Größe des zu verpackenden Gegenstandes, den Schneidabstand der Folie usw. wiedergeben und in Abhängigkeit vom Gegenstand variieren. Der nächste Schritt ist eine anfängliche Einstellung oder Positionierung der Folienführungseinheit, der Fördereinheit 2 und der Schneid- und Schweißeinheit 5. Dieser Schritt umfaßt zwei Unterschritte, nämlich einen ersten Unterschritt, bei dem die Ansätze oder Flieger 19 des Förderers 15, die Endschweißeinrichtungen 30 und die Folie 7 zu jeweiligen Bezugspositionen befördert werden, und einen zweiten Unterschritt, bei dem diese Bauteile so verschoben werden, daß ihre relativen Positionen so eingestellt sind, daß sie übereinstimmen.

Die Positionierung erfolgt im einzelnen in der folgenden Weise. Der Förderer 15 wird durch den ersten Motor 20 bewegt, bis ein Ansatz 19 (der vorderste in Fig. 1) durch den ersten Positionissensor 52 wahrgenommen wird, und dort angehalten, wo der Ansatz 19 neben dem Einlaß der Einrichtung 11 angeordnet ist, was die Bezugsposition des Ansatzes 19 darstellt. In der Schneid- und Schweißeinheit 5 wird die obere Endschweißeinrichtung 30 gedreht, bis sie nach oben gewandt ist, während die untere Endschweißeinrichtung 30 gedreht wird, bis sie nach unten gewandt ist, was bedeutet, daß jede dieser Schweißeinrichtungen um 180° aus der in Fig. 1 dargestellten Position gedreht wird, in der die Schweißeinrichtungen miteinander in Eingriff stehen. Dieser Betrieb der Einheit 5 in die Bezugsposition erfolgt über den zweiten Motor 35 unter der Steuerung durch Signale vom zweiten Codierer 54 und vom zweiten Positionssensor 55. Die Führungsrolle 9 wird zusammen mit den Rollen 25 und den Mittenschweißeinrichtungen 28 durch den dritten Motor 38 gedreht und dann angehalten, wenn der Detektor 60 eine Registrierungsmarkierung auf der Folienbahn 7 feststellt, wodurch die Folie in eine Bezugsposition gebracht wird, in der die Registrierungsmarkierung dem Detektor 60 zugewandt ist. Der erste Unterschritt ist damit abgeschlossen.

Für den nächsten Unterschritt berechnet die Steuereinheit 50 die Anzahl von Registrierungsmarkierungen, die zwischen dem Detektor 60 und den Endschweißeinrichtungen 30 vorhanden sind, sowie den Abstand zwischen den Endschweißeinrichtungen 30 und der am nächsten liegenden Registrierungsmarkierung auf der Grundlage des Schneidabstandes und des Abstandes zwischen dem Detektor 60 und den Endschweißeinrichtungen 30, die in der Einheit 50 gespeichert sind. Es wird weiterhin die Laufstrecke der Folie 7 in einem Zeitintervall berechnet, in dem die Endschweißeinrichtungen 30 sich in ihre Eingriffsposition drehen, was auf der Grundlage einer bestimmten Folienlaufgeschwindigkeit erfolgt, von der die Drehgeschwindigkeit der Endschweißeinrichtungen 30 abhängt. Durch einen Vergleich der berechneten Position der Registrierungsmarkierung, die den Enschweißeinrichtungen 30 am nächsten liegt, mit der berechneten Folienlaufstrecke, wird die Position der Registrierungsmarkierung dadurch eingestellt, daß die Folie 7 um eine gewisse Strecke vorbewegt wird, die als Folge des Vergleiches erhalten wird, so daß die Registrierungsmarkierung die Einheit 5 erreicht, wenn die Endschweißeinrichtungen 30 miteinander in Eingriff stehen. Der Vortransport der Folie erfolgt über den dritten Motor 38, der die Führungsrolle 9 antreibt, und zwar unter der Steuerung der Signale vom dritten Positionssensor 58. In ähnlicher Weise berechnet die Steuereinheit 50 eine geeignete Position des Ansatzes oder des Fliegers 19 und treibt der erste Motor 20 den Förderer 15 unter der Steuerung der Signale vom ersten Positionssensor 52 usw. so an, daß der Ansatz 19 in die berechnete Position verschoben wird. In dieser Weise werden verschiedene Einheiten relativ zueinander angeordnet und ist die Verpackungsmaschine für einen normalen Verpackungsvorgang bereit.

Der Hilfsdetektor 61 bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel dient dazu, die genaue anfängliche Einstellung über eine Kompensation des Unterschiedes zwischen dem ausgelegten Wert und dem tatsächlichen Wert des Abstandes vom Detektor 60 zu den Endschweißeinrichtungen 30 sicherzustellen, wobei dieser Unterschied aufgrund einer Verschiebung der Spannrollen 10 sowie einer Dehnung oder einem Zusammenziehen der Folie selbst entstehen kann. Der tatsächliche Abstand wird dadurch gemessen, daß die Registrierungsmarkierung auf der Folie von der Bezugsposition zu einer Position vorbewegt wird, in der dieselbe Markierung durch den Hilfsdetektor 61 wahrgenommen wird, die Laufstrecke der Folie auf der Grundlage der Drehung der Führungsrolle 9 berechnet wird und der Abstand zwischen dem Hilfsdetektor 61 und den Endschweißeinrichtungen 30 dem gespeicherten Abstand zuaddiert wird. Dieser gemessene Abstand wird in der Steuereinheit 50 gespeichert, um bei der anfänglichen Einstellung benutzt zu werden, wie es oben beschrieben wurde.

Wenn die Steuereinheit 50 feststellt, daß die anfängliche Einstellung abgeschlossen ist, liefert sie Signale den Antriebsmotoren 20, 35 und 38, die ihrerseits zu laufen beginnen, um den Verpackungsvorgang auszuführen. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß der Schneidabstand, d.h. der regelmäßige Abstand zwischen benachbarten Registrierungsmarkierungen der Folie manchmal aufgrund eines Druckfehlers oder der Elastizität der Folie vom eingegebenen Wert verschieden ist, wobei bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel eine Kompensation für derartige Unregelmäßigkeiten vorgesehen ist. Diese Kompensation umfaßt die fortlaufende Überwachung der Registrierungsmarkierungen während des Verpackungsvorganges und das Einstellen der Laufgeschwindigkeit der Fördereinheit 2 und der Schneid- und Schweißeinheit 5, wenn Unregelmäßigkeiten festgestellt werden, so daß die Folie 7 immer an den Registrierungsmarkierungen geschnitten werden kann und der Gegenstand 1 immer in der gewünschten Position in der geschweißten Tasche oder in dem geschweißten Beutel angeordnet werden kann. Die Kompensation wird insbesondere in der folgenden Weise ausgeführt.

Der Detektor 60 nimmt jede Registrierungsmarkierung auf der Folienbahn 7 wahr, die mit konstanter Geschwindigkeit läuft, und die Steuereinheit 50 bestimmt zusammen mit dem dritten Codierer 57 und dem dritten Positionssensor 58, ob die Intervalle der benachbarten Registrierungsmarkierungen mit dem gespeicherten Wert übereinstimmen. Solange keine Unregelmäßigkeiten festgestellt werden, werden die Verpackunsvorgänge fortgesetzt, ohne die Laufgeschwindigkeit der Motoren 20 und 35 zu ändern. Wenn die Steuereinheit 50 feststellt, daß eine Unregelmäßigkeit vorhanden ist, ermittelt sie weiterhin, ob die festgestellte Unregelmäßigkeit innerhalb eines bestimmten Bereiches liegt, der vorgegeben ist und in der Einheit 50 vor dem Verpacken gespeichert ist. Wenn die Unregelmäßigkeit in diesem Bereich liegt, ändert die Steuereinheit 50 die Laufgeschwindigkeit des ersten und zweiten Motors 20 und 35. Wenn insbesondere das Intervall der Registrierungsmarkierungen größer als der gespeicherte Wert ist, werden die Motoren 20 und 35 jeweils verzögert, um die Geschwindigkeit des Förderers 15 herabzusetzen und das Zeitintervall für die Ineingriffnahme der Endschweißeinrichtungen 30 zu verlängern. Wenn andererseits das Intervall der Registrierungsmarkierungen kleiner als der gespeicherte Wert ist, dann werden die Motoren 20 und 35 durch die Steuereinheit 50 beschleunigt.

Die obige Kompensation kann immer dann ausgeführt werden, wenn eine Unregelmäßigkeit festgestellt wird, die in dem vorgegebenen Bereich liegt. Bei einem fortlaufenden Verpackungsvorgang ist jedoch üblicherweise der Intervallunterschied der Registrierungsmarkierungen gegenüber dem gespeicherten oder vorgegebenen Wert im wesentlichen konstant, d.h. sind die Intervalle gewöhnlich um einen im wesentlichen konstanten Wert verlängert oder verkürzt. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung speichert die Steuereinheit 50 somit das Registrierungsmarkierungsintervall, das vom Detektor 60 ermittelt wird, und vergleicht die Steuereinheit 50 dieses Intervall mit den anschließend eingegebenen Intervallen, um zu bestimmten, ob der Intervallunterschied gegenüber dem vorgegebenen Wert konstant ist. Wenn festgestellt wird, daß dieser Unterschied konstant ist, dann werden die vorgegebenen Daten auf das tatsächliche Intervall korrigiert und durch das tatsächliche Intervall ersetzt. Dann wird die Laufgeschwindigkeit des dritten Motors 38 auf der Grundlage des korrigierten Wertes des Intervalls und gespeicherter Daten berechnet, die die Anzahl der pro Zeiteinheit zu erzeugenden verpackten Gegenstände 40 betrifft, und gibt die Steuereinheit 50 dem Motor 38 die Anweisung, seine Geschwindigkeit nach Maßgabe des berechneten Ergebnisses zu ändern. Die Laufgeschwindigkeiten des ersten und zweiten Motors 20 und 35 werden gleichfalls so korrigiert, daß sie zur neu festgelegten Geschwindigkeit des dritten Motors 38 koordiniert sind. Wenn beispielsweise die Intervalle der Registrierungsmarkierungen länger sind als es den vorgegebenen Daten entspricht, wird der dritte Motor 38 beschleunigt, um die Folienlaufgeschwindigkeit zu erhöhen, während der zweite Motor 35 so angetrieben wird, daß die Umfangsgeschwindigkeit der Endschweißeinrichtungen 30 in dem Bereich zunimmt, in dem die Schweißeinrichtungen mit der Folie 7 in Berührung stehen. Der erste Motor 20 wird gleichfalls so nachgestellt, daß die Laufgeschwindigkeit des Ansatzes 19 in dem Bereich zunimmt, in dem der Gegenstand 1 vom Förderer 15 in den Folienschlauch 7 a abgegeben wird.

Die obige Steuerung erlaubt es der Verpackungsmaschine, verpackte Gegenstände 40 mit konstanter Rate selbst dann zu erzeugen, wenn die tatsächlichen Intervalle der Registrierungsmarkierungen von den vorgegebenen Daten verschieden sind. Wenn die Intervalldaten einmal korrigiert sind, ist es weiterhin nicht mehr notwendig, die Kompensation für den ersten und den zweiten Motor 20 und 35 zu wiederholen, solange der Intervallunterschied konstant bleibt, was zu einem stabilen Verpackungsvorgang mit konstanter Laufgeschwindigkeit der Motoren führt.

Die Überwachung der Intervalle der Registrierungsmarkierungen wird während des gesamten Verpackungsvorganges, d.h. bis zum Anschalten eines Anhalte- oder Unterbrechungsschalters fortgesetzt. Wenn der Intervallunterschied außerhalb des vorgegebenen Bereiches liegt, sendet die Steuereinheit 50 Haltesignale allen Antriebsmotoren 20, 35 und 38, um den Verpackungsvorgang zu unterbrechen. Die gesamte Maschine hält auch an, wenn der Anhalteschalter angeschaltet wird. Zu diesem Zeitpunkt werden der erste und der zweite Motor 20 und 35 kurzzeitig mit Energie versorgt, bis die Ansätze 19 und die Endschweißeinrichtungen 30 in die oben erwähnten Bezugspositionen bewegt sind, in der sie für den nächsten Arbeitsvorgang bereit sind.

Wenn es erwünscht ist, eine Folie zu verwenden, die keine ornamentalen Muster und daher keine Registrierungsmarkierungen trägt, führt die Verpackungsmaschine nach der Anfangseinstellung in der oben beschriebenen Weise den Verpackungsvorgang so aus, daß die Laufgeschwindigkeiten des ersten und zweiten Motors 20 und 35 auf der Grundlage der Laufgeschwindigkeit des dritten Motors 38 und anderer Eingangsdaten bestimmt werden, die den Folienschneidabstand einschließen. Der Verpackungsvorgang wird ohne jede Kompensation und Korrektur fortgesetzt, da sich auf der Folie keine zu überwachenden Registrierungsmarkierungen befinden.

Aus der vorhergehenden Beschreibung ist ersichtlich, daß gemäß der Erfindung mehrere Antriebsmotoren genau so gesteuert werden können, daß ihre Laufgeschwindigkeiten koordiniert sind, und daß die anfängliche Einstellung oder Positionierung der Fördereinheit, der Schneid- und Schweißeinheit und der Folienführungseinheit automatisch und exakt ausgeführt werden können, so daß der gewünschte Verpackungsvorgang durchgeführt werden kann. Da die Folie mit im wesentlichen konstanter Geschwindigkeit läuft, wird darüberhinaus verhindert, daß die Folie während ihres Laufes schwankt oder Wellen bildet, was dann auftreten könnte, wenn sich die Foliengeschwindigkeit häufig ändern würde.

Verpackungsmaschine, bei der eine Führungseinheit zum Transportieren einer Folienbahn und zum Formen der Folienbahn während ihres Laufes zu einem durchgehenden Schlauch, eine Fördereinheit 2 zum Liefern der zu verpackenden Gegenstände in den Folienschlauch und eine Schneideinheit 5 wenigstens zum Schweißen des Folienschlauches in Querrichtung über unabhängige Motoren 20, 35, 38 angetrieben werden, wobei die Motoren 20, 35, 38 so gesteuert werden, daß die Laufgeschwindigkeiten der Motoren 20, 35 für die Fördereinheit 2 und die Schweißeinheit 5 auf der Grundlage der Laufgeschwindigkeit des Motors 38 für die Führungseinheit 9 gesteuert werden. Eine Steuervorrichtung weist Detektoren 60, 61 zum Aufnehmen der Verhältnisse einschließlich der Positionen der Führungseinheit 9, der Fördereinheit 2 und der Schweißeinheit 5 und eine Steuereinheit 50 auf, die mit den Detektoren 60, 61 verbunden ist, um die Motoren 20, 35 für die Fördereinheit 2 und die Schweißeinheit 5 auf der Grundlage der Signale vom Detektor 60 zu steuern, der die Führungseinheit 9 überwacht.

Claims (19)

1. Vorrichtung zum Steuern einer Verpackungsmaschine, die eine Einrichtung zum Führen einer Folienbahn und zum Formen der Folienbahn während ihres Laufes zu einem durchgehenden Schlauch, wobei die Führungseinrichtung einen dritten Antriebsmotor aufweist, der dafür vorgesehen ist, eine Einrichtung zum Befördern der zu verpackenden Gegenstände und zum Liefern der Gegenstände in regelmäßigen Abständen in den Folienschlauch, wobei die Fördereinrichtung einen ersten Antriebsmotor aufweist, der dafür vorgesehen ist, und eine Einrichtung zum wenigstens Verschweißen des Folienschlauches entlang einer Richtung quer zur Folienlaufrichtung aufweist, wobei die Schweißeinrichtung einen zweiten Antriebsmotor aufweist, der dafür vorgesehen ist, gekennzeichnet durch Detektoreinrichtungen zum Aufnehmen von Betriebsverhältnissen, einschließlich der Positionen der Führungseinrichtung, der Fördereinrichtung und der Schweißeinrichtung, und durch Steuereinrichtungen, die mit den Detektoreinrichtungen verbunden sind, um den ersten, den zweiten und den dritten Antriebsmotor zu steuern, wobei die Steuereinrichtungen den ersten und den zweiten Antriebsmotor auf der Grundlage der Signale von der Detektoreinrichtung für die Führungseinrichtung steuern.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Wahrnehmen von Anzeigemarkierungen auf der Folie, die die Folienschneidstellen angeben, wobei die Steuereinrichtungen die tatsächlichen Intervalle zwischen benachbarten Anzeigemarkierungen überwachen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtungen eine Einrichtung zum Einstellen der Laufgeschwindigkeiten des ersten und zweiten Antriebsmotors auf der Grundlage der tatsächlichen Intervalle der Anzeigemarkierungen aufweisen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtungen eine Einrichtung, die bestimmt, ob die tatsächlichen Intervalle der Anzeigemarkierungen von einem vorgegebenen Wert um eine im wesentlichen konstante Strecke verschieden sind, und eine Einrichtung aufweisen, die die Laufgeschwindigkeit des dritten Motors auf der Grundlage des tatsächlichen konstanten Intervalls ändert, um die Verpackungsgeschwindigkeit beizubehalten.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestimmungseinrichtung eine Einrichtung zum Speichern eines vorher ermittelten tatsächlichen Intervalls und eine Einrichtung zum Vergleichen dieses Intervalls mit den anschließend aufgenommenen tatsächlichen Intervallen umfaßt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die die Laufgeschwindigkeit ändernde Einrichtung eine Einrichtung zum Korrigieren der vorgegebenen Intervalldaten auf das tatsächliche konstante Intervall aufweist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Hilfsdetektoreinrichtung zum Wahrnehmen der Anzeigemarkierungen, wobei die Hilfsdetektoreinrichtung an einer Stelle stromabwärts von der Detektoreinrichtung angeordnet ist und damit zusammenarbeitet, um den tatsächlichen Abstand dazwischen vor einem Verpackungsvorgang zu ermitteln.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördereinrichtung ein Kettenrad, das von dem ersten Motor angetrieben wird, und eine Vielzahl von Anschlägen aufweist, die in regelmäßigen Intervallen zum Befördern der Gegenstände angeordnet sind, und die Detektoreinrichtungen eine Einrichtung aufweisen, die die Drehgeschwindigkeit und den Drehwinkel des Kettenrades sowie die Lage der Anschläge wahrnimmt.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißeinrichtung zwei Endschweißeinrichtungen umfaßt, die zyklisch miteinander in Eingriff kommen können, um den Folienschlauch zu verschweißen und zu schneiden, und daß die Detektoreinrichtungen eine Einrichtung zum Wahrnehmen der Position der Endschweißeinrichtungen aufweisen.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungseinrichtung eine Führungsrolle aufweist, die vom dritten Motor angetrieben wird, und daß die Detektoreinrichtungen eine Einrichtung einschließen, die die Drehgeschwindigkeit und den Drehwinkel der Fuhrungsrolle aufnimmt.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungseinrichtung eine Taschen oder Beutel bildende Einrichtung, die die Folienbahn von der Führungsrolle zu einem Schlauch formt, und zwei Mittenschweißeinrichtungen umfaßt, die die Längskanten der Folie zusammenschweißen und vom dritten Antriebsmotor angetrieben werden.

12. Verfahren zum Steuern einer Verpackungsmaschine, die eine Einrichtung zum Führen einer Folienbahn und zum Formen der Folienbahn während ihres Laufes zum einem fortlaufenden Schlauch, wobei die Führungseinrichtung einen dritten Antriebsmotor aufweist, der dafür vorgesehen ist, eine Einrichtung zum Befördern der zu verpackenden Gegenstände und zum Liefern der Gegenstände in Intervallen in den Folienschlauch, wobei die Fördereinrichtung einen ersten Antriebsmotor aufweist, der dafür vorgesehen ist, und eine Einrichtung wenigstens zum Verschweißen des Folienschlauches entlang einer Richtung quer zur Folienlaufrichtung aufweist, wobei die Schweißeinrichtung einen zweiten Antriebsmotor aufweist, der dafür vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufgeschwindigkeiten des ersten und des zweiten Antriebsmotors auf der Grundlage der Laufgeschwindigkeit des dritten Antriebsmotors gesteuert werden.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß Anzeigemarkierungen wahrgenommen werden, die auf der Folie zum Anzeigen der Folienschneidpositionen ausgebildet sind, und daß die tatsächlichen Intervalle zwischen benachbarten Anzeigemarkierungen überwacht werden.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufgeschwindigkeiten des ersten und des zweiten Motors auf der Grundlage der tatsächlichen Intervalle der Anzeigemarkierungen nachgestellt werden.

15. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß ermittelt wird, ob die tatsächlichen Intervalle der Anzeigemarkierungen von dem vorgegebenen Wert um eine im wesentlichen konstante Strecke verschieden sind, und daß die Laufgeschwindigkeit des dritten Motors auf der Grundlage des tatsächlichen konstanten Intervalles geändert wird, um dadurch die Verpackungsgeschwindigkeit beizubehalten.

16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Bestimmung ein vorher ermitteltes tatsächliches Intervall gespeichert und mit den anschließend ermittelten tatsächlichen Intervallen verglichen wird.

17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Änderung der Laufgeschwindigkeit die vorgegebenen Intervalldaten auf das tatsächliche konstante Intervall korrigiert werden und die Laufgeschwindigkeit des dritten Motors auf der Grundlage des korrigierten Intervalls und der Verpackungsgeschwindigkeit berechnet wird.

18. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionen der Folie, der Fördereinrichtung und der Schweißeinrichtung vor dem Verpackungsvorgang koordiniert werden.

19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß beim Koordinieren die Folie, die Fördereinrichtung und die Schweißeinrichtung an jeweiligen Bezugspositionen angeordnet werden, die koordinierten Positionen der Folie und der Fördereinrichtung berechnet werden und die Folie und die Fördereinrichtung zu den koordinierten Positionen bewegt werden.