DE3840231A1 - Leerpaket-nachweissteuereinrichtung fuer eine verpackungsmaschine - Google Patents
Leerpaket-nachweissteuereinrichtung fuer eine verpackungsmaschineInfo
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Description
Diese Erfindung bezieht sich auf eine Leerpaket-Nachweissteuer
einrichtung, die angemessen die Bildung von Leerpaketen (Pakete,
die keine zu verpackenden Gegenstände enthalten), falls die
Förderung von Verpackungsgegenständen (zu verpackende Gegen
stände) zu einer Verpackungsmaschine einzeln oder mehrmals hin
tereinander unterbrochen wird, verhindern kann.
Es sind horizontale Verpackungsmaschinen in weiten Kreisen be
kannt, bei denen während der nacheinander erfolgenden Förderung
der Verpackungsgegenstände in ein Verpackungsmaterial wie zum
Beispiel eine Folie oder ähnliches diese horizontal über eine
taschenbildende Einrichtung in ein schlauchförmiges Gebilde
geführt werden, und die longitudinalen Endabschnitte des schlauch
förmigen Verpackungsmaterials, das die Verpackungsgegenstände
enthält, einer Längsversiegelung auf den überlappenden Flächen
unterworfen werden, gefolgt von einer Querversiegelung und Ab
schneiden des schlauchförmigen Verpackungsmaterials auf beiden
Seiten jedes Verpackungsgegenstandes, um nacheinanderfolgend Pa
kete vom länglichen Kissentyp herzustellen. In diesem Zusammen
hang spricht man bei dem obigen Längsversiegeln von "Zentralver
siegelung", wohingegen das Querversiegeln als "Endversiegelung"
bezeichnet wird. Jeweils die zuletzt genannten Bezeichnungen
sollen im nachfolgenden verwendet werden.
Die oben erwähnte horizontale Verpackungsmaschine weist verschie
dene Typen von Arbeitsmechanismen wie zum Beispiel einen Förderer
zum Fördern von zu verpackenden Gegenständen, Förderrollen zum
Zuführen eines Verpackungsmaterials, Rollen zum Durchführen der
Zentralversiegelung, Versiegeler zum Durchführen der Endversiege
lung für das Verpackungsmaterial, usw. auf. Das Antriebssystem
der oben beschriebenen Verpackungsmaschine weist einen Hauptmotor
als gemeinsame Antriebsquelle auf, der zum Antreiben einer Anzahl
von oben erwähnten Arbeitsmechanismen, die jeweils über mecha
nische Leistungsübertragungssysteme miteinander zusammenhängen,
vorgesehen ist.
Die Zufuhr von zu verpackenden Gegenständen an die obige Verpac
kungsmaschine wird im allgemeinen durch Vorwärtsbewegen mit einer
notwendigen Geschwindigkeit durchgeführt, wozu die Gegenstände
auf einer Endloskette des obigen Förderers unter Angreifens von
Halterungen, die darauf mit einem vorbestimmten Abstand angeord
net sind, getragen werden. Falls es aus bestimmten Gründen
passieren sollte, daß die zu verpackenden Gegenstände nicht auf
den entsprechenden Halterungen des Förderers zu liegen kommen,
wird dementsprechend die Zufuhr der zu verpackenden Gegenstände
an das schlauchförmige Verpackungsmaterial, das in der Verpac
kungsmaschine gebildet wird, zeitweise unterbrochen, wobei eine
sogenannte Abwesenheit des zu verpackenden Gegenstandes entsteht
(es kann ein Fall betrachtet werden, bei dem eine solche
Abwesenheit getrennt auftritt, und wenn zwei oder mehr Abwesen
heiten nacheinander auftreten). Falls solch eine Abwesenheit eines
zu verpackenden Gegenstandes auftritt, liegt unter den intakten
Packungen, die nacheinander durch die Verpackungsmaschine gebil
det sind, ein "Leerpacket" vor, das keinen zu verpackenden
Gegenstand enthält. Die Bildung solcher Leerpakete führt nicht
nur zur Verschwendung von Verpackungsmaterial, sondern bewirkt
auch dahingehend Unannehmlichkeiten, daß eine spezielle Vorrich
tung zum Trennen und Entfernen der Leerpakete von den anderen
intakten Verpackungen benötigt wird. Falls eine Abwesenheit von
zu verpackenden Gegenständen in der Reihe der auf dem Förderer
transportierten, zu verpackenden Gegenständen auftritt, ist es
daher notwendig, eine Maßnahme zur Verhinderung der Bildung
solcher Leerpakete zu treffen.
Dementsprechend wurde bei einer Verpackungsmaschine mit rein mech
anischem Aufbau ein Verfahren zum Nachweisen der Abwesenheit von
zu verpackenden Gegenständen benutzt, das eine photoelektrische
Röhre oder ähnliches in der Reihe der zu verpackenden Gegenstän
de, die mit einem vorbestimmten Abstand voneinander auf dem
Förderer zugeführt werden, verwendet, und den Folienzuführmecha
nismus und den Endversiegelungsmechanismus auf Grund dieses
Nachweises stoppen. Wie zum Beispiel in "Japanese Utility Model
Publication" Nr. 10 277/1975 dargestellt, wurde ein Aufbau verwen
det, bei dem ein Nachweisabschnitt zum Nachweisen der Abwesenheit
der zu verpackenden Gegenstände in dem Förderpfad des Förderers
angeordnet ist, und eine Kupplung, die durch das Signal von dem
Nachweisabschnitt betätigt wird, ist für die jeweiligen Abtriebs
abschnitte des Zuführmechanismus der Verpackungsbögen und des
Rotationsversiegelungsmechanismus angeordnet, so daß der Zuführ
mechanismus der Verpackungsbögen und der Rotationsversiegelungs
mechanismus durch Betätigung der Kupplungen gestoppt werden kön
nen, wenn keine zu verpackenden Gegenstände vom Förderer kommen.
Jedoch wird bei der Verpackungsmaschine mit dem obigen Aufbau
eine große mechanische Erschütterung erzeugt, wenn der Zuführme
chanismus der Verpackungsbögen und der Rotationsversiegelungsme
chanismus durch Betätigen der Kupplungen gestoppt oder gestartet
wird. Zusätzlich ergibt sich bei dieser Verpackungsmaschine das
Problem, daß diese keine Reaktion mit hoher Geschwindigkeit auf
Grund des Nachweises einer Abwesenheit des zu verpackenden
Gegenstandes und anderem zeigt.
Daher wurde im Hinblick auf die obigen Nachteile, die der oben
beschriebenen Verpackungsmaschine eigen sind, diese Erfindung
vorgeschlagen.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Leerpaket-Nachweissteuerein
richtung für eine Verpackungsmaschine zu schaffen, die auf ein
fache Weise die Bildung von Leerpaketen verhindern kann, und zwar
sowohl bei Fehlen eines einzelnen Gegenstandes, als auch bei
Fehlen mehrerer zu verpackender Gegenstände nacheinander.
Diese Aufgabe wird durch eine Leergut-Nachweissteuereinrichtung
entsprechend dieser Erfindung gelöst, die die Merkmale aufweist:
Leerpaket-Nachweissteuereinrichtung für eine Verpackungsma
schine mit einem Motor (A) zum Antreiben eines Förderers (12)
zum Zuführen von zu verpackenden und einen vorbestimmten
Abstand voneinander aufweisenden Gegenständen (10) in ein
Verpackungsmaterial (16), das stromabwärts gefördert und
schlauchförmig ausgebildet wird, einem Motor (B) zum Antrei
ben einer Reihe von Rollen (18, 34), die das Verpackungsma
terial (16) stromabwärts fördern, welches schlauchförmig ausge
bildet wird, einem Motor (C) zum Antreiben eines Paares von
Versiegelern (40) zur Durchführung der Entversiegelung des
schlauchförmigen Verpackungsmaterials (16) in Querrichtung
bezüglich der Förderrichtung, und mit einem Abwesenheitsnach
weisfühler (42), der bei einer vorbestimmten Stelle stromauf
wärts des Punktes der Übertragung der zu verpackenden Gegen
stände (10) vom Förderer (12) angeordnet ist, zum Nachweisen
der Abwesenheit von zu verpackenden Gegenständen (10), die
mit einem vorbestimmten Abstand voneinander auf dem Förderer
(12) transportiert werden, eine Referenztaktimpulserzeugungs
einrichtung (S 1), die zur Zeitsteuerung der Förderung der vom
Förderer (12) zu verpackenden Gegenstände (10) vorbestimmte
Referenztaktimpulse erzeugt, und eine Einrichtung zum Stoppen
des Motors (B) für die Zuführung des Verpackungsmaterials
(16) und des Motors (C) für die Durchführung der Endversiege
lung mit allmählicher Bremsung, unter der Voraussetzung, daß
gleichzeitig ein Abwesenheitsnachweissignal vom Abwesenheits
nachweisfühler (42) und ein Zeitsteuersignal von der Referenz
taktimpulserzeugungseinrichtung (S 1) auftreten (UND-Bedin
gung), und, nach einem Ablauf dieses Stoppens für die Anzahl
von Zyklen, die der Anzahl der abwesenden zu verpackenden
Gegenstände (10) entspricht, allmähliche Beschleunigung die
ser zwei Motoren (B, C) beginnt, bis deren Geschwindigkeiten
und Phasen mit denen des Motors (A) zum Antreiben des För
derers (12) synchron sind.
Wie oben beschrieben wurde, wird entsprechend der Leerpaket-
Nachweiseinrichtung dieser Erfindung sowohl der Motor zum Zufüh
ren des Verpackungsmaterials als auch der Motor zum Durchführen
der Endversiegelung mit allmählicher Bremsung angehalten, falls
eine Abwesenheit von zu verpackenden Gegenständen auf dem Förde
rer auftritt und man bei diesem Zustand erwartet, daß Leerpakete
gebildet werden, und anschließend mit allmählicher Beschleunigung
an der Stelle, bei der die zu verpackenden Gegenstände, die
nacheinander zugeführt worden sind, die Anzahl der abwesenden zu
verpackenden Gegenstände kompensiert haben, gestartet werden.
Daher kann die Bildung von Leerpaketen wirksam verhindert werden.
Da die Versiegeler im Endversiegelungsmechanismus zum Anhalten
bei Positionen, die vollkommen vom Verpackungsmaterial getrennt
sind, gesteuert werden, kann desweiteren ein Verbrennen des
Verpackungsmaterials wirksam verhindert werden. Da die obigen
Motoren allmählich gebremst werden, wenn sie gestoppt werden
sollen, und sie allmählich beschleunigt werden, nachdem sie
gestartet wurden, kann dadurch schließlich die Abweichung von zu
verpackenden Gegenständen von Sollpositionen, die durch mecha
nische Schwingungen oder ähnlichem verursacht sein könnte, sogar
beim Betrieb mit hoher Geschwindigkeit vermieden werden.
Wenn der Motor für die Zuführung des Verpackungsmaterials pau
siert, werden ferner ein Paar von Versiegelungseinrichtungen zur
Durchführung der Zentralversiegelung automatisch angenähert oder
voneinander getrennt entsprechend der Zeitsteuerung des Stoppens
oder Startens der Förderung des Verpackungsmaterials, wodurch
ein Verbrennen des Verpackungsmaterials, welches während des
Prozesses des Schließens oder Öffnens der Zentralversiegelungs
rollen auftreten könnte, ebenso vermieden werden kann.
Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten dieser Erfindung ergeben
sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der
Figuren. Von den Figuren zeigt
Fig. 1 ein Blockdiagramm einer Steuerschaltung, die in der
Leerpaket-Nachweissteuereinrichtung entsprechend dieser
Erfindung verwendet wird,
Fig. 2 eine schematische Darstellung der zeitlichen Steuerung der
Bewegungen des Förderers und der Versiegeler, wobei die
Abfolge der in das Verpackungsmaterial zu verpackenden
Gegenstände gezeigt ist, wenn ein zu verpackender Gegen
stand abwesend ist,
Fig. 3 und 4 jeweils eine graphische Darstellung der Beziehung
zwischen der Anzahl der Rotationen der Verpackungsmaschine
und der Öffnen/Schließen-Zeitsteuerung der Versiegelungs
rollen, wenn ein zu verpackender Gegenstand abwesend ist,
Fig. 5 eine schematische Darstellung der zeitlichen Steuerung der
Bewegungen des Förderers und der Versiegeler, wobei die
Abfolge der in das Verpackungsmaterial zu verpackenden
Gegenstände gezeigt ist, wenn ein zu verpackender Gegenstand
abwesend ist,
Fig. 6 jeweils eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen
der Anzahl der Rotationen der Verpackungsmaschine und der
Öffnen/Schließen-Zeitsteuerung der Versiegelungsrollen,
wenn ein zu verpackender Gegenstand abwesend ist,
Fig. 7 eine graphische Darstellung eines Beispieles, wenn die
Verpackungsmaschine bei relativ hoher Rotationsgeschwindig
keit betrieben wird und zusätzlich zwei nacheinanderfol
gende zu verpackende Gegenstände abwesend sind,
Fig. 8 einen Zeitablaufplan der Zeitsteuerung jedes Arbeitstei
les, wenn die Verpackungsmaschine bei niedriger Geschwin
digkeit betrieben wird und Abwesenheit des zu verpackenden
Gegenstandes zweimal nachgewiesen wurde,
Fig. 9 ein Flußdiagramm, das die Funktionsweise der Leerpaket-
Nachweissteuereinrichtung entsprechend eines bevorzugten
Ausführungsbeispieles dieser Erfindung erläutert,
Fig. 10 eine Darstellung, bei der die Steuereinrichtung entspre
chend dieses Ausführungsbeispieles in einer horizontalen
Verpackungsmaschine mit dreifachem Motorantrieb verwendet
wird.
Fig. 10 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem die Steuereinrich
tung entsprechend dieser Erfindung in einer horizontalen Verpac
kungsmaschine mit dreifachem Motorantrieb verwendet wird. Diese
Verpackungsmaschine weist im wesentlichen einen Motor A zum An
treiben eines Förderers 12 zum Fördern von zu verpackenden Gegen
ständen 10, einen Servomotor B zum Antreiben von Rollen (Förder
rollen) 18 zum Zuführen eines Verpackungsmaterials 16, sowie
einen Servomotor C zum Antreiben eines Endversiegelungsmechanis
mus 20 auf.
Der Förderer 12 weist eine Endloskette 24 und eine mit einem
vorbestimmten Abstand voneinander darauf befestigte Mehrzahl von
Halterungen 14 auf, so daß die auf dem Förderer getragenen und
von den Halterungen 14 gehaltenen zu verpackenden Gegenstände in
das Verpackungsmaterial 16 zugeführt werden, das durch eine dem
Förderer stromabwärts angeordnete Taschenbildungseinrichtung 26
schlauchförmig ausgebildet wird. Der Förderer 12 wird durch den
Motor A über ein Zahnrad-Kettenübertragungssystem, das für eine
Antriebswelle 28, wie in Fig. 10 gezeigt, vorgesehen ist,
angetrieben. Der Motor A ist zum Beispiel ein Wechselstrom-
Induktionsmotor, dessen Betrieb mit variabler Geschwindigkeit
durch eine variable Geschwindigkeitssteuerung 30 wie zum Beispiel
einen in Fig. 1 gezeigten Inverter oder ähnliches gesteuert wird.
Eine durch einen Rotationscodierer konkretisierte Referenztaktim
pulserzeugungseinrichtung S 1 ist für die obige Antriebswelle 28
vorgesehen. Diese Referenztaktimpulserzeugungseinrichtung S 1
erzeugt Impulse als einen vorbestimmten Referenztakt für die
Zeitsteuerung der Förderung von zu verpackenden Gegenständen 10
vom Förderer 12, wobei die jeweilige Position des auf dem För
derer 12 transportierten zu verpackenden Gegenstandes 10 durch
Umwandeln der Anzahl der vom Codierer erzeugten Impulse in Winkel
ermittelt werden kann.
Das folienförmige Verpackungsmaterial 16 wird von einer Förder
quelle (nicht gezeigt), die eine Folienrolle aufweist, zwischen
dem Paar von Förderrollen 18 getragen und zur Taschenbildungsein
richtung 26, die stromabwärts von dem Förderer 12 angeordnet ist,
befördert. Das über diese Taschenbildungseinrichtung 26 zu einer
schlauchförmigen Tasche 16 a gebildete Verpackungsmaterial 16 wird
stromabwärts gefördert, wobei die überlappenden Flächen entlang
der longitudinalen Endabschnitte des Verpackungsmaterials zwi
schen einem Paar von Förderrollen 34 gehalten werden.
Desweiteren ist ein Paar von Heiz-Versiegelungsrollen 36 vorge
sehen, die miteinander in Eingriff kommen, während des Zufüh
rens des Verpackungsmateriales 16 zum Bewirken der Zentralversie
gelung der beiden überlappenden Endabschnitte des Verpackungsma
teriales 16 durch Anpressen der beiden dazwischen gehaltenen
überlappenden Endabschnitte. Im übrigen ist zur Durchführung der
Öffnen/Schließen-Bewegung dieser Zentralversiegelungsrollen 36
ein Motor 38 als Antriebsquelle vorgesehen, wobei dieser Motor 38
zum Bewirken der Stützung oder der Loslassung der überlappenden
Endabschnitte durch diese zwei Rollen 36 gesteuert wird, wie
nachfolgend beschrieben wird. Alternativ dazu kann anstelle des
obigen Motors 38 auch ein Stellantrieb wie zum Beispiel ein
Solenoid, ein hydraulischer Zylinder, usw. entprechend den
Entwurfsvorgaben verwendet werden. Weiterhin können anstelle der
dargestellten Zentralversiegelungsrollen 36 verschiedene Arten
der Versiegelung entsprechend der jeweiligen Entwurfsvorgaben
passend verwendet werden, wie zum Beispiel Bandversiegelung, bei
der ein zu versiegelnder Abschnitt zwischen einem Paar rotieren
der Bänder unter Druck gehalten wird, Gleitklemmversiegelung zum
Druckversiegeln eines zu versiegelnden Abschnittes durch ein Paar
von Klemmrollen (ungeheizt), während der zu versiegelnde Abschnitt
durch ein Paar von geheizten Schweißbalken geführt wird, und
andere.
Das Paar von Förderrollen 18 wird über ein in Fig. 10 dargestell
tes Riemenantriebs-Übertragungssystem durch den Servomotor B
angetrieben. Die Leistung des Servomotors B wird über eine
Antriebswelle 32 zum synchronen Antreiben des Paares der Förder
rollen 34 und der Heizversiegelungsrollen 36 aufgeteilt. Die
Rotation des Servormotors B wird ständig durch ein Rotations
codierer RE 1 nachgewiesen, um eine servobetätigte Steuerung des
Servomotors B durch Rückkopplung der Anzahl von Umdrehungen auf
die Steuerschaltung zu bewirken.
Andererseits werden die Versiegeler 40, die drehbar angeordnet
sind und sich im Endversiegelungsmechanismus 20 vertikal gegen
überstehen, über ein Riemenantriebs-Übertragungssystem durch den
Servomotor C angetrieben, wobei dieser Servomotor C durch einen
Rotationscodierer RE 2 zur servobetätigten Steuerung gesteuert
wird. Für die Versiegelungen 40 kann anstelle des Rotationsver
siegelungsmechanismus gemäß diesem Ausführungsbeispiel passender
weise ein sogenannter Blockbewegungssystem-Versiegelungsmechanis
mus verwendet werden, bei dem Versiegeler horizontal und synchron
entlang der Förderrichtung der schlauchförmigen Tasche 16 a bewegt,
von der schlauchförmigen Tasche 16 a weg angehoben unm horizontal
voneinander wegbewegt und anschließend wieder horizontal abge
senkt werden.
Wie in den Fig. 2 und 5 gezeigt, ist stromaufwärts des Punktes
der Zuführung der zu verpackenden Gegenstände 10 vom Förderer 12
ein Fühler zum Nachweis der Abwesenheit von zu verpackenden
Gegenständen (Abwesenheitsnachweisfühler) 42 angeordnet, der zum
Beispiel eine Lichtsender/Empfängereinrichtung aufweist, der zum
Nachweisen der Abwesenheit der auf dem Förderer unter dem Angriff
der jeweiligen Halterungen 14 vorwärtszubewegenden zu verpacken
den Gegenstände 10 ausgebildet ist. Dieser Abwesenheitsnachweis
fühler 42 ist zum Beispiel bei einer Position angeordnet, die
stromaufwärts vom ursprünglichen Punkt der Zuführung der zu
verpackenden Gegenstände vom Förderer 12 verschoben ist, d. h. bei
der Position entsprechend der zweiten Halterung vom ursprüngli
chen Punkt der Zuführung, und führt den Nachweis für jeden der zu
verpackenden Gegenstände 10, die die Nachweiszone des Fühlers 42
passieren, durch. Der Fühler 42 weist eine mögliche Abwesenheit
des zu verpackenden Gegenstandes im laufenden Zyklus oder im
unmittelbar davor liegenden Zyklus nach und gibt ein Signal an
eine Steuerschaltung 22 aus, die später beschrieben wird. Wie im
folgenden im Detail beschrieben wird, ist die Steuerschaltung 22
zur Abgabe eines Steuerbefehles vorgesehen. Dieser Steuerbefehl
bewirkt, daß die Motoren B und C nach dem Abwarten einer vorher
eingegebenen Anzahl von Verschiebungen an der Position, wo der
Abwesenheitsnachweisfühler 42 am Förderer 12 angeordnet ist, mit
Bremsung gestoppt werden.
Fig. 1 zeigt schematisch ein Blockdiagramm einer Steuerschaltung,
die in der Leerpaket-Nachweissteuereinrichtung entsprechend dem
Ausführungsbeispiel dieser Erfindung verwendet wird. Verschiedene
Daten werden von außen an eine zentrale Prozeßeinheit (CPU) in
der Steuerschaltung 22 eingegeben, und Befehle werden auf Grund
des Resultates, das nach Verarbeitung der eingegebenen Daten
erhalten wird, passend jeweils an den Motor B zur Förderung des
Verpackungsmaterials 16 sowie an den Motor C zum Durchführen der
Endversiegelung und den Motor 38 zur Durchführung der Öffnen/
Schließen-Bewegung der Versiegelungsrollen 36 weitergegeben.
Die Steuerschaltung 22 weist einen Arbeitsblock 50 mit einem
Arbeitsteil zum Berechnen der Zyklusstoppzeit Q 0 und einem
Arbeitsteil zur Berechnung des allmählichen Beschleunigungs/
Bremsungs-Koeffizienten der Motoren B und C auf. Daten ein
schließlich (1) dem Schneideabstand zum Schneiden des Verpac
kungsmaterials 16, (2) der Höhe des zu verpackenden Gegenstandes
10, und (3) dem Abstand vom ursprünglichen Punkt der Zuführung
der zu verpackenden Gegenstände 10 in die schlauchförmige Tasche
16 a zu dem Versiegelern 40 werden in den Arbeitsblock 50 durch
eine externe Eingabevorrichtung wie zum Beispiel eine Tastatur,
usw. eingegeben, und die resultierende berechnete Ausgabe wird in
einen Leerpaket-Nachweissteuerblock 52 eingegeben. Mit dem hier
benutzten Ausdruck "Beschleunigungs/Bremsungs-Koeffizient des
Motors" soll das Ausmaß der Gleichmäßigkeit der Motorbewegung
bezeichnet werden, wenn dieser beschleunigt oder gebremst wird
(d. h. wie langsam oder schnell der Motor rotiert). Dieser
Koeffizient wird beispielsweise von 1 bis 9 definiert. Wenn der
Koeffizient des Motors auf 5 gesetzt wird, wird dementsprechend
die Bremsung zum Stoppen oder das Starten mit Beschleunigung der
Motoren B und C im Bereich von 180° durchgeführt (360° (eine
volle Umdrehung der Referenztaktimpulserzeugereinrichtung S 1) ×
⁵/₁₀). Genauso vollführt jeder der Versiegeler 40 eine Drehung,
die einer 1/2-Umdrehung der Referenztaktimpulserzeugungseinrich
tung S 1 entspricht, d. h. eine Umdrehung von lediglich 90° als
Ergebnis des gebremsten Stoppens oder beschleunigten Startens des
Motors C, abhängig von den obengenannten Bedingungen. Der Rota
tionswinkel der Referenztaktimpulserzeugungseinrichtung S 1 bil
det mit dem der Versiegeler 40 ein konstantes Verhältnis von
1/2. Im übrigen werden der Beschleunigungs/Bremsungs-Koeffizient
der Motoren B und C und die Zyklusstoppzeit Q 0 zur Eingabe in den
Arbeitsblock 50 notwendigenfalls als Korrekturdaten angepaßt.
Abwesenheitsnachweissignale vom Abwesenheitsnachweisfühler 42
werden über einen Eingangsanschluß 54 an einen der Eingangsab
schnitte der UND-Schaltung 60 eingegeben; dagegen werden die
Referenzimpulse und die Anzahl der Umdrehungen des Förderers
12 getrennt voneinander von den Impulssignalen von der Referenz
taktimpulserzeugungseinrichtung S 1 erhalten. Die zuerst genannte
Anzahl von Taktimpulsen wird zusammen mit der Abwesenheitsnach
weisreferenzzeitsteuerung (Abwesenheitsnachweiszeitsteuerung),
die über eine Tastatur oder ähnliches eingegeben wird, in einen
Zeitsteuersetzabschnitt 58 eingegeben. Die zuletzt genannte
Anzahl von Umdrehungen wird direkt in den Leerpaket-Nachweis
steuerblock 52 eingegeben. Der Zeitsteuersetzabschnitt 58 gibt
Abweichungszeitsignale, die durch eine Tastatur eingegeben wurden
und auf den Referenztaktsignalen von der Referenztaktimpulssi
gnalerzeugungseinrichtung S 1 basieren, in den anderen Eingabeab
schnitt der UND-Schaltung 60 ein. In dieser UND-Schaltung 60
werden "Abwesenheitsnachweis"-Signale in eine Verschiebungssetzein
richtung 56 eingegeben, auf Grund der UND-Entscheidung, daß das
Abwesenheitsnachweissignal vom Abwesenheitsnachweisfühler 42 mit
dem Abwesenheitsnachweiszeitsteuerungssignal, das vom Zeitsteuer
setzabschnitt 58 eingegeben wird, übereinstimmt.
An diese Verschiebungssetzeinrichtung 56 wird die Anzahl von
definierten Verschiebungen durch eine Tastatur oder ähnliches
eingegeben. Nach Erhalt des "Abwesenheitsnachweis"-Signales von
der UND-Schaltung 60 wird der Verschiebungssetzeinrichtung 56
ermöglicht, eine Zeitdauer, die auf der benötigten Anzahl von
Verschiebungen basiert, abzuwarten, und gibt anschließend ein
Befehlssignal an den Leerpaket-Nachweissteuerblock 52 aus.
Daher gibt der Leerpaket-Nachweissteuerblock 52 Steuerbefehle an
den Motor B zum Fördern des Verpackungsmateriales 16 und den
Motor C zur Durchführung der Endversiegelung über jeweilige
Servoverstärker 61 und 62 aus, um diese unter allmählicher
Bremsung zu stoppen oder unter allmählicher Beschleunigung zu
starten, und ebenso um Befehle des Auseinanderrückens (Öffnens)
und Befehle des Zusammenrückens (Schließens) über einen Ausgangs
anschluß 64 an den Motor 38 auszugeben, zum Durchführen der
Öffnen/Schließen-Bewegung der Versiegelungsrollen 36.
Als nächstes wird die Funktionsweise der Leerpaket-Nachweis
steuereinrichtung entsprechend des Ausführungsbeispieles dieser
Erfindung mit diesem Aufbau beschrieben. Bei der ungewollten
Bildung der oben erwähnten Leerpakete ergeben sich Fälle, bei
denen eine solche Abwesenheit der zu verpackenden Gegenstände 10,
die auf dem Förderer unter dem Angreifen der Halterungen 14
vorwärtsbewegt werden, und bei denen zwei oder mehrere solche
Abwesenheiten der zu verpackenden Gegenstände 10 in Folge auftre
ten. Daher erfolgt die Beschreibung der jeweiligen Fälle.
Fig. 2 zeigt eine Darstellung des Zeitablaufes der Bewegungen des
Förderers 12 und der Versiegeler 40 mit dem Fluß des Verpackungs
materials 16, in das die zu verpackenden Gegenstände 10 in der
durch einen Pfeil angedeuteten Richtung eingesetzt werden, wenn
eine Abwesenheit eines zu verpackenden Gegenstandes auftritt.
Dabei sind Halterungen 14 vorgesehen, die mit einem vorbestimmten
Abstand voneinander auf dem Förderer 12 mitlaufen, und die die
entsprechenden zu verpackenden Gegenstände 10 in der durch einen
Pfeil angedeuteten Richtung vorwärtsdrücken und diese einer nach
dem anderen in das Verpackungsmaterial 16 fördern, das stromabwärts
mit vorbestimmter Geschwindigkeit zur Ausbildung eines Schlauches
geführt wird. Der Abwesenheitsnachweisfühler 42 ist bei einer
Position angeordnet, die zumindest von der Position der zweiten
Halterung stromaufwärts von dem Punkt der Übertragung der zu
verpackenden Gegenstände 10 bezüglich des Förderers 12 verschoben
ist, zum ständigen Erfassen einer Abwesenheit von zu verpackenden
Gegenständen 10, die die Nachweiszone des Fühlers 42 passieren.
Andererseits erzeugt die Referenztaktimpulserzeugungseinrichtung
S 1 kontinuierlich Impulse als notwendige Referenzsteuerung
für den Zeitraum der Förderung der zu verpackenden Gegenstände 10
vom Förderer 12, der zur Förderung von zu verpackenden Gegenstän
den vom Motor A angetrieben wird, zum Ausgeben der Impulse an den
in Fig. 1 gezeigten Zeitsteuersetzabschnitt 58.
Falls die dritte Halterung 14 c stromaufwärts des Punktes P der
Übergabe der zu verpackenden Gegenstände 10 vom Förderer 12
keinen an diesen angebrachten zu verpackenden Gegenstand 10
aufweist, weist der Fühler 42 beim Schritt 1 gemäß Fig. 2 diese
Abwesenheit nach und gibt ein Abwesenheitsnachweissignal an den
Eingangsanschluß 54 der Steuerschaltung 22 ab. Der Zeitsteuer
setzabschnitt 58 erzeugt einen Zeitimpuls als Abwesenheitsnach
weiszeitsteuerungssignal auf Grund der über eine Tastatur oder
ähnliches eingegebenen Abwesenheitsnachweiszeitsteuerung während
einer Umdrehung (360°) des Rotationscodierers, der die Referenz
taktimpulserzeugungseinrichtung S 1 bildet. Dieser Impuls stimmt
mit dem Anstiegsimpuls des "Gegenstandanwesenheits"-Signales, das
durch den Abwesenheitsnachweisfühler 42 gemäß dem Zeitablaufplan
nach Fig. 8 gezeigt ausgegeben wird, überein. In diesem Zusammen
hang können die Intervalle zwischen den Anstiegsimpulsen, die vom
Abwesenheitsnachweisfühler 42 ausgegeben werden, als Förderzyklus
der zu verpackenden Gegenstände 10, die nacheinanderfolgend
mittels der entsprechenden Halterungen 14 vorwärtsbewegt werden,
betrachtet werden.
Falls das Abwesenheitsnachweissignal ("kein zu verpackender Gegen
stand") vom Abwesenheitsnachweisfühler 42 mit dem Abwesenheits
nachweiszeitsteuerungssignal vom Zeitsteuersetzabschnitt 58
in der gemäß Fig. 1 als UND-Bestimmung gezeigten UND-Schaltung 60
zusammenfällt, gibt der Leerpaket-Nachweissteuerblock 52 einen
Bremsbefehl an den Motor B zur Förderung des Verpackungsmaterials
16 und den Motor C zur Durchführung der Endversiegelung aus, und
beide Motoren B und C werden mit allmählicher Bremsung angehal
ten. Wie später anhand der Fig. 9 beschrieben wird, ist jedoch
der Fühler 42 nicht nur dazu vorgesehen, die zwei Motoren B und C
sofort mit allmählicher Bremsung anzuhalten, um die Förderung des
Verpackungsmaterials 16 und die Bewegungen der Versiegeler 40 mit
allmählicher Bremsung nach Identifizierung der Abwesenheit des zu
verpackenden Gegenstandes anzuhalten, sondern der Fühler 42 weist
ebenso nach, ob ein zu verpackender Gegenstand 10 von der folgen
den vierten Halterung 14 d vorwärtsbewegt wird ober nicht.
Wenn der Abwesenheitsnachweisfühler 42 die Anwesenheit des zu
verpackenden Gegenstandes 10 bei der vierten Halterung 14 d nach
weist, werden beim Schritt 2 gemäß Fig. 2 die zwei Motoren B und
C so gesteuert, daß sie nach einer Wartezeit, bis die vorlie
gende Position Q 1 des geförderten zu verpackenden Gegenstandes,
die von der Referenztaktimpulserzeugungseinrichtung S 1 ermittelt
ist, mit der Zyklusstoppzeit Q 0, wie später anhand des Flußdia
grammes aus Fig. 9 beschrieben wird, übereinstimmt, die Bremsung
beginnen. Dementsprechend wird das Verpackungsmaterial 16, das
durch den Motor B gefördert wird und über die Taschenbildungs
einrichtung 26 schlauchförmig ausgebildet wird, mit normaler
Geschwindigkeit vorwärtsbewegt, bis der zu verpackende Gegenstand
10, der unter dem Angreifen der zweiten Halterung 14 b vorwärtsbe
wegt wird (die Halterung 14 b geht der Halterung 14 c, bei der der
zu verpackende Gegenstand abwesend ist, voraus), in das Verpac
kungsmaterial beim Punkt der Übergabe P gefördert wird.
Wie beim Schritt 3 gemäß Fig. 2 und Fig. 3 (diese wird später
beschrieben) gezeigt ist, wird eine Steuerung zum Starten der
Bremsung des Motors B für die Zuführung des Verpackungsmaterials
16 so durchgeführt, daß dieser gestoppt wird, wenn dieser eine
180°-Drehung in Einheiten einer Winkelumwandlung des Codierers S 1
durchgeführt hat. Der Motor C zum Antreiben der Versiegeler 40
wird ebenso zum Starten der Bremsung so gesteuert, daß er bei dem
Punkt gestoppt wird, bei dem die Versiegeler 40 Positionen
erreicht haben, wo sie ohne Kontakt mit dem schlauchförmigen
Verpackungsmaterial 16 als Folge der 180°-Drehung in Einheiten
einer Winkelumwandlung des Codierers S 1 sind, d. h. bei denen die
Versiegeler 40 eine 90°-Drehung weg von ihren Angriffspositionen
durchgeführt haben. (Bei der vorliegenden Beschreibung wird die
obige Steuerung durchgeführt, wenn die Zyklusstoppzeit Q 0 so
gesetzt wurde, daß sie bei der Position des Angriffs der Ver
siegeler 40 und dem ursprünglichen Punkt P der Übergabe des zu
verpackenden Gegenstandes 10 vom Förderer 12 liegt, vorausgesetzt,
daß der oben beschriebene Beschleunigungs/Bremsungs-Koeffizient
zweckmäßigerweise auf 5 gesetzt worden ist. Obwohl die Versiege
ler 40 so gesteuert werden, daß sie bei dem Punkt anhalten, bei
dem sie eine 100°-Drehung in Einheiten der Winkelumwandlung des
Codierers der Referenztaktimpulserzeugungseinrichtung S 1 durchge
führt haben, was einem 1/2-Zyklus entspricht, beträgt der Rota
tionswinkel der eigentlichen Versiegeler 40 wegen des abgebrems
ten Anhaltens lediglich 90°).
Es sollte bemerkt werden, daß der als Folge des gebremsten Anhal
tens zu erreichende Stoppwinkel der Versiegeler 40 automatisch
gesetzt wird, so daß er an den Stellen zu liegen kommt, wo die
Versiegeler ohne Kontakt mit dem schlauchförmigen Verpackungs
material 16 sind, da die vorliegenden Werte des Beschleunigungs/
Bremsungs-Koeffizienten und der Zyklusstoppzeit Q 0 von den durch
eine Tastatur oder ähnliches einzugebenden Eingabedaten, die den
Schneideabstand zum Schneiden des Verpackungsmaterials 16, die
Höhe des Gegenstandes, usw. einschließen, berechnet wird. Dadurch
kann der Kontakt zwischen den Versiegelern 40 mit dem Verpackungs
material 16 verhindert werden, wenn die Versiegeler 40 zum Anhal
ten gebremst werden, um ungewolltes Verbrennen des Verpackungsma
terials 16 zu verhindern. Ferner wird der Förderer 12 bei einer
gleichbleibenden Geschwindigkeit und mit der Phase ungeachtet des
gebremsten Anhaltens oder beschleunigten Startens der Motoren B
und C betrieben.
Wie als nächstes beim Schritt 4 gemäß Fig. 2 gezeigt, werden,
falls der zu verpackende Gegenstand 10, der an der vierten
Halterung 14 d angebracht ist, den durch die dritte Halterung 14 c
gebildeten Leerabstand kompensiert, d. h. wenn die vorliegende
Position Q 1 des geförderten zu verpackenden Gegenstandes 10 mit
der Zyklusstoppzeit Q 0 synchron ist, die zwei pausierenden Motoren
B und C zum Starten mit allmählicher Beschleunigung gesteuert.
Nach allmählicher Beschleunigung der Motoren B und C, bis deren
Geschwindigkeit und Phasen synchron mit der gleichmäßigen
Geschwindigkeit und der Phase des Motors A für den Antrieb des
Förderers 12 sind, werden sie jeweils mit stationärer Geschwin
digkeit fortgesetzt betrieben.
Wie bis hierin beschrieben wird entsprechend der Einrichtung
dieser Ausführung der Motor B für die Zuführung des Verpackungs
materials 16 und der Motor C für den Antrieb der Versiegeler 40,
nachdem diesen ermöglicht wurde, zu warten (Verschiebung), bis
die vorliegende Position Q 1 des geförderten zu verpackenden
Gegenstandes 10 mit der Zyklusstoppzeit Q 0 übereinstimmt, unter
allmählicher Bremsung angehalten. Nach Ablauf des Anhaltens für
eine notwendige Dauer werden die Motoren B und C mit Beschleuni
gung gestartet. Die Motoren B und C führen nämlich keinen abrup
ten Stopp oder Start aus, falls eine Abwesenheit eines zu verpac
kenden Gegenstandes 10 nachgewiesen werden sollte, so daß weder
plötzliche Schwingungen oder Stöße im System erzeugt werden, und
eine Abweichung des zu verpackenden Gegenstandes 10 wirksam ver
hindert werden kann. Da die Versiegeler 40 bei Positionen zu
liegen kommen, bei denen sie vollständig ohne Kontakt mit dem
Verpackungsmaterial 16 sind, wenn diese gestoppt werden, kann
desweiteren ein Verbrennen des Verpackungsmaterials 16, das durch
den Kontakt mit den Versiegelern 40 verursacht würde, wirksam und
vorteilhaft verhindert werden.
Fig. 5 veranschaulicht den zeitlichen Verlauf der Zeitsteuerung
der Bewegungen des Förderers 12 und der Versiegeler 40 mit dem
Fluß des Verpackungsmaterials 16, in das die zu verpackenden
Gegenstände 10 eingesetzt werden, wenn zwei zu verpackende
Gegenstände abwesend sind. Wie in den Schritten 1 und 2 der Fig.
5 gezeigt, weist in dieser Situation der Abwesenheitsnachweisfüh
ler 42 jeweils zuerst die Abwesenheit bei der dritten Halterung
14 c und die zweite Abwesenheit bei der vierten Halterung 14 d
nach. Bei dem Nachweis der Abwesenheit der zwei zu verpackenden
Gegenstände 10 in Folge wird den zwei Motoren B und C ermöglicht,
die Bremsung zu starten, nachdem abgewartet wurde, bis die
vorliegende Position Q 1 des geförderten zu verpackenden Gegen
standes 10 mit der Zyklusstoppzeit Q 0 synchron ist. Im übrigen
wird der Förderer 12 bei stationärer Geschwindigkeit betrieben,
auch nach dem Anhalten der zwei Motoren B und C, und die Be
schleunigung dieser Motoren B und C wird gestartet, wenn die
Abwesenheit von zwei nachfolgenden zu verpackenden Gegenständen
durch den zu verpackenden Gegenstand, der von der fünften Hal
terung 14 e gehalten wird, kompensiert wurde, d. h. wenn die vor
liegende Position Q 1 des geförderten zu verpackenden Gegenstandes
10 mit der Zyklusstoppzeit Q 0 übereinstimmt. Nach Synchronisation
der Geschwindigkeiten und Phasen der beiden Motoren B und C mit
denen des Motors A für den Antrieb des Förderers 12 ist die obige
Steuerung vervollständigt.
Nun werden bei der Verpackungsmaschine entsprechend des Ausfüh
rungsbeispieles die überlappenden longitudinalen Endabschnitte
des Verpackungsmaterials 16 der Zentralversiegelung durch die
Rollen 36 wie oben beschrieben unterworfen. Bei diesem Prozeß
bleibt ein Problem, wie der Vorgang des Öffnens und Schließens
der Versiegelungsrollen 36 durchgeführt werden soll, falls die
Förderung des Verpackungsmaterials 16 und die Rotation der Ver
siegeler 40 nach Identifizierung irgendeiner Abwesenheit des zu
verpackenden Gegenstandes 10 angehalten werden. Der Grund dafür
ist folgender. Wenn die Versiegelungsrollen 36 geschlossen blei
ben, wenn die Förderung des Verpackungsmaterials 16 auf Grund des
Auftretens der Abwesenheit angehalten wird, kann das Verpackungs
material 16, das sich in Kontakt mit den Rollen 36 befindet,
schmelzen oder verbrennen.
Wenn die Förderung des Verpackungsmaterials 16 und die Rotation
der Versiegeler 40 auf Grund des Nachweises irgendeiner Abwesen
heit des zu verpackenden Gegenstandes 10 angehalten werden,
sollten dementsprechend die Zentralversiegelungsrollen 36 ebenso
auseinandergedrückt werden, um Abstand vom Verpackungsmaterial 16
zu gewinnen.
Wegen der Zeitverzögerung, die auf Grund der Bewegungen des
Schließens und Öffnens der Versiegelungsrollen 36 erzeugt wird,
falls der Öffne- oder Schließprozeß jeweils beispielsweise 0,2
Sekunden benötigt, tritt jedoch eine mechanische Schwierigkeit
dahingehend auf, daß die obige Geschwindigkeit zu langsam sein
kann, um dem Stopp/Start-Zyklus der beiden Motoren B und C für eine
Verpackungsmaschine, die bei einer hohen Zykluszahl betrieben
wird, zu folgen. Daher wird in dem vorliegenden Ausführungsbei
spiel eine Steuerung durchgeführt, bei der die Öffne/Schließ-
Bewegung der Rollen 36 lediglich dann benutzt wird, wenn der
Schließzeitablauf der Versiegelungsrollen 36 gegenüber dem
Öffnungszeitablauf der Versiegelungsrollen 36 verzögert ist,
wobei ansonsten keine Öffne/Schließ-Bewegung der Versiegelungs
rollen 36 benutzt wird.
Die Fig. 3 und 4 zeigen jeweils eine graphische Darstellung
der Beziehung zwischen der Umdrehung der Verpackungsmaschine und
dem Öffne/Schließe-Zeitablauf der Versiegelungsrollen 36, wenn
eine Abwesenheit eines einzelnen zu verpackenden Gegenstandes
vorliegt; dabei zeigt Fig. 3 den Fall, bei dem die Verpackungsma
schine bei relativ niedriger Geschwindigkeit betrieben wird,
während Fig. 4 den Fall zeigt, bei dem die Verpackungsmaschine
bei relativ hoher Geschwindigkeit betrieben wird. Nun wird
zunächst gemäß Fig. 3 ein Beispiel beschrieben, bei dem die
Verpackungsmaschine eine niedrige Umlaufgeschwindigkeit von 60
Verpackungen/Minute (Zykluszeit: 1 Sekunde) aufweist, wobei die
benötigte Zeit zum Schließen der Versiegelungsrollen 36 zum
Beispiel mit 0,2 Sekunden wie oben beschrieben vorgegeben ist.
Wie man dem Kurvenverlauf gemäß Fig. 3 entnimmt, wenn die
Zyklusstoppzeit Q 0 bei 0° in Einheiten der Winkelumwandlung des
Fördercodierers S 1 vorgegeben ist, wird die Bremsung der beiden
Motoren B und C vom Beginn des nächsten Zyklus an, d. h. wenn der
Rotationswinkel des Codierers S 1 0° wird, auf Grund des Nachwei
ses der Abwesenheit eines zu verpackenden Gegenstandes, allmäh
lich gestartet, zum Stoppen bei Positionen, bei denen sie einen
Fortgang von 180° in Einheiten der Winkelumwandlung des Förderco
dierers S 1 durchgeführt haben, d. h. in der Mitte eines Zyklus.
Dieser Stoppzustand dauert von der Position 180° in Einheiten der
Winkelumwandlung des Codierers S 1 bis zu den nächsten 0°, d. h.
vom Endpunkt des vorliegenden Zyklus bis zum Beginn des nächsten
Zyklus (Zyklusstoppzeit Q 0). Nach Einleiten des nächsten Zyklus
wird die allmähliche Beschleunigun der beiden Motoren B und C
gestartet. Beim nächsten Zyklus, bei den Positionen, bei denen
sie einen Fortgang von 180° in Einheiten der Winkelumwandlung des
Fördercodierers S 1 durchgeführt haben, werden die Geschwindigkei
ten und Phasen der beiden Motoren B und C mit der Umdrehung (60
U/min) und Phase des Motors A für den Antrieb des Förderers 12
synchronisiert, um stationären Betrieb wiederaufzunehmen.
Im Hinblick der Öffnen/Schließen-Zeitsteuerung der Versiegelungs
rollen 36 wird bei diesem Prozeß die Öffnungszeitsteuerung zuerst
auf 0,5 Sekunden nach Beendigung des Stoppens der beiden Motoren
B und C gesetzt. Nach dem Schließen der Rollen 36, was 0,2
Sekunden wie oben beschrieben benötigt, und auch bei dem Punkt,
wenn die beiden Motoren B und C gestartet wurden, sollten die
Rollen 36 vollständig geschlossen sein. Unter Betrachtung dieser
Zeitvorgaben sollten die beiden einmal geöffneten Rollen 36 die
Schließbewegung 0,8 Sekunden nach Starten des Zyklus, der nach
jeder Sekunde wiederholt wird, fortsetzen. Da der Zeitablauf der
Öffnung der beiden Rollen 36 dem Zeitablauf des Schließens auf
Grund der Zyklusstoppzeit Q 0 vorangehen kann, wird das Öffnen und
Schließen der Versiegelungsrollen 36 zweckmäßigerweise durch
geführt, während die beiden Motoren B und C pausieren.
Daher kann, wie in Fig. 4 gezeigt, wenn zum Beispiel die Umlauf
geschwindigkeit der Verpackungsmaschine so hoch wie 200 Verpac
kungen/Minute (Zykluszeit: 0,3 Sekunden) beträgt, die Zeitsteu
erung für das Schließen der Versiegelungsrollen 36 zu 0,1 Sekun
den nach Starten der Bremsung der beiden Motoren B und C gefunden
werden, wenn dies auf Grund der Zyklusstoppzeit Q 0 zurückgerechnet
wird.
Andererseits beträgt sie 0,15 Sekunden nachdem diese Motoren B
und C an die Positionen von 180° in Einheiten des Rotationswin
kels des Rotationscodierers in der Referenztaktimpulserzeugerein
richtung S 1 vorgerückt sind, wenn diese vollständig angehalten
sind, und an dem Punkt nach dem Ablauf dieser 0,15 Sekunden wird
die Zeitsteuerung des Öffnens der Versiegelungsrollen 36 gesetzt.
Da in dieser Situation die Schließungszeitsteuerung vor die
Öffnungszeitsteuerung zu liegen kommt, wird eine Steuerung zum
Sperren der Öffnen/Schließen-Bewegung der beiden Rollen 36 durch
geführt. Die beiden Rollen 36 werden nämlich angepaßt, keine Öff
nen/Schließen-Bewegung auszuführen, wenn die Schließzeitsteuerung
lediglich im Prozeß der Bremsbewegung der beiden Motoren B und C
gesetzt werden kann, wobei die später anhand der Fig. 9 zu dis
kutierende Schließezeitsteuerung durch Lesen der momentanen För
derumdrehung des Förderers 12 durch die Referenztaktimpulserzeu
gungseinrichtung S 1 bestimmt wird.
Als nächstes wird in Fig. 6 eine graphische Darstellung der Be
ziehung zwischen der Umlaufgeschwindigkeit der Verpackungsma
schine und der Öffne/Schließe-Zeitsteuerung der Versiegelungsrol
len 36 gezeigt, wenn eine Abwesenheit von zwei zu verpackenden
Gegenständen in Folge auftritt, wobei die Umlaufgeschwindigkeit
der Verpackungsmaschine mit 60 Verpackungen/Minute (Zykluszeit: 1
Sekunde) ähnlich zu dem in Fig. 3 gezeigten Fall relativ niedrig
liegt. Fig. 7 zeigt ein Beispiel, bei dem die Umlaufgeschwindig
keit der Verpackungsmaschine mit 200 Verpackungen/Minute (Zyklus
zeit: 0,3 Sekunden) ähnlich dem in Fig. 4 gezeigten Fall relativ
hoch liegt.
Die unter Bezugnahme auf Fig. 3 gezeigte Beziehung kann grund
sätzlich auf das in Fig. 6 gezeigte Beispiel angewendet werden.
Wegen der Abwesenheit von zwei aufeinanderfolgenden zu verpacken
den Gegenständen werden jedoch die Motoren B und C zusätzlich für
einen weiteren Zyklus gestoppt, wobei die vorzugebende Dauer,
während der die Zentralversiegelungsrollen 36 offengehalten wer
den, länger ist. Die Zeitsteuerung des Schließens der Versiege
lungsrollen 36 wird so gesetzt, daß die Versiegelungsrollen 36
die Schließung 0,2 Sekunden eher als die Zyklusstoppzeit Q 0, die
das Ende des zweiten Zyklus darstellt, beginnen. Dementsprechend
kann während des niedrigen Geschwindigkeitsbetriebes die Öff
nen/Schließen-Bewegung der Versiegelungsrollen 36 ohne jede
Schwierigkeit durchgeführt werden.
Fig. 7 zeigt grundsätzlich dieselbe Funktionsweise wie Fig. 4,
außer daß hier lediglich die Anzahl der auftretenden Abwesenhei
ten unterschiedlich ist, d. h. 1 oder 2, und daß die Motoren B und
C für einen weiteren Zyklus für das Stoppen gesteuert werden.
Nach dem Starten der Bremsung stoppen die Motoren B und C näm
lich, wenn sie an die Positionen von 180° in Einheiten einer
Winkelumwandlung des Codierers S 1 vorgerückt sind, um für 0,15
Sekunden zu pausieren. Nach einem Ablauf dieser Dauer werden die
Versiegelungsrollen 36 vorbehaltlos geöffnet.
Andererseits müssen die Versiegelungsrollen 36 nach dem Ablauf von
0,6 Sekunden, wenn die Motoren B und C gestartet werden sollen,
vollständig geschlossen werden. Dementsprechend wird die Zeit
steuerung des Schließens der Rollen 36 auf den Punkt 0,4 Sekunden
nach Starten der Bremsung der Motoren B und C gesetzt, auf Grund
der Annahme, daß das Schließen der beiden Rollen 0,2 Sekunden
(0,6 Sek. - 0,2 Sek. = 0,4 Sek.) benötigt.
Als nächstes zeigt Fig. 8 einen Zeitablaufplan, der
- 1. den Betriebszustand der Motoren B und C;
- 2. den Öffne/Schließe- Betrieb des Motors für die Durchführung der Öffne/Schließe- Bewegung der Versiegelungsrollen 36; und
- 3. die Beziehung zwi schen der Abwesenheitsnachweiszeitsteuerung und dem Verhalten des Abwesenheitsnachweisfühlers 42 usw., wenn die Abwesenheit eines zu verpackenden Gegenstandes zweimal nachgewiesen wurde, veran schaulicht.
Während die Impulse mit einem vorbestimmten Intervall
über einen Ein/Aus-Betrieb zum Vorsehen der Abwesenheitsnachweis
zeitsteuerung erzeugt werden, weist im übrigen der Abwesenheits
nachweisfühler 42 irgendeine Abwesenheit von mittels der jeweili
gen Halterungen 14 vorwärtsbewegten zu verpackenden Gegenständen
10 nach.
Der Fühler 42 weist ebenso die Bewegung der Halterung 14 auf dem
Förderer 12 nach und gibt einen wie in Fig. 8 gezeigten zeit
lichen Impuls aus, wenn die Halterung 14 ohne einen zu verpacken
den Gegenstand 10 passiert. Falls der Anstieg des zeitlichen
Impulses beim Nachweisen der Halterung 14 mit dem Impuls der
Abwesenheitsnachweiszeitsteuerung zusammenfällt, wird in diesem
Fall die oben erwähnte UND-Bedingung trotz der Abwesenheit des zu
verpackenden Gegenstandes nichtig. Deshalb ist der Abwesenheits
nachweisfühler 42 so entworfen, daß er die Halterung 14 bei einer
Position außerhalb des Abwesenheitsnachweiszeitimpulses nachweist.
Fig. 9 zeigt ein Flußdiagramm, das die Funktionsweise der
Leerpaket-Nachweissteuereinrichtung entsprechend dieses Ausfüh
rungsbeispieles erläutert. Der Abwesenheitsnachweisfühler 42
weist die Abwesenheit des zu verpackenden Gegenstandes in der
Halterung 14, die die Nachweiszone des Fühlers passiert, im
laufenden Zyklus und ferner im nachfolgenden Zyklus nach. Bei
diesem Diagramm wird zwecks einfacherer Erklärung ein Beispiel
gezeigt, bei dem zwei Sätze von Abwesenheitsnachweisfühlern 42
benutzt werden. Jedoch kann die Anzahl der verwendeten Fühler 42
je nach Notwendigkeit 1 oder 2 betragen. Der in diesem Diagramm
gezeigte Funktionsablauf wird in Abhängigkeit des Falles unten
beschrieben.
Falls die Abwesenheit des zu verpackenden Gegenstandes lediglich
im laufenden Zyklus und nicht im nachfolgenden Zyklus nachgewie
sen wird, zweigt die Flußrichtung auf das auf der rechten Seite
des Diagrammes gezeigten Flußsystems ab. Beim Nachweis einer
Abwesenheit von einem zu verpackenden Gegenstand 10 starten näm
lich die Motoren B und C die Bremsung, nachdem abgewartet wurde,
bis die aus der Referenztaktimpulserzeugungseinrichtung S 1 bekann
te vorliegende Position Q 1 mit der Zyklusstoppzeit Q 0 übereinstimmt.
Andererseits ermittelt die Referenztaktimpulserzeugungseinrich
tung S 1 die Anzahl der Umdrehungen des Förderers 12, um die Zeit
steuerung für die Schließung der Versiegelungsrollen 36 zu bestim
men. Die Bestimmung dieser Schließezeitsteuerung wird durch je
desmaliges Berechnen der Schließezeitsteuerung Q c in Einheiten
des Rotationswinkels von dem Wert der Zeit Tc, die für das
Schließen der Rollen 36 benötigt wird, und der Umlaufgeschwin
digkeit N der Verpackungsmaschine durchgeführt.
Wenn, beispielsweise, die Zeit Tc zum Schließen der Rollen 0,2
Sekunden (Tc = 0,2 Sek.) beträgt, und die Umlaufgeschwindigkeit N
der Verpackungsmaschine 60 U/min (N = 60 U/min) beträgt, beträgt
die Dauer für einen Zyklus 1 Sekunde (t = 1 Sek.).
Q c = 360° × ((t - Tc)/t).
Man kann erkennen, daß die Schließzeitsteuerung bei den Positio
nen liegt, bei denen die Motoren auf 288° in Einheiten des Rota
tionswinkels vorgerückt sind, was man aus 360° × ((1 - 0.2)/1)
erhält.
Mit der Bestimmung der Schließezeitsteuerung Q c erfolgt die Ent
scheidung, ob die Öffnungszeitsteuerung der Schließzeitsteuerung
auf Grund der Zyklusstoppzeit Q 0 vorhergeht. Wie oben unter Bezug
nahme auf Fig. 3 beschrieben, wenn die Verpackungsmaschine bei
geringer Umlaufgeschwindigkeit betrieben wird, und die Öffnungs
zeitsteuerung der Schließezeitsteuerung in einem Zyklus, der vom
ursprünglichen Punkt der Förderung beginnt, vorhergeht, werden
die Rollen 36 nach Abwarten, bis die Öffnungszeitsteuerung mit
der vorliegenden Position Q 1 übereinstimmt, auseinandergerückt.
Daran anschließend wird das Schließen der Versiegelungsrollen 36
gestartet, nachdem die Schließezeitsteuerung, die 0,2 Sekunden
vor der Zyklusstoppzeit Q 0 liegt (ebenso die Zeitsteuerung zum
Starten der beiden Motoren B und C) mit der vorliegenden Position
Q 1 übereinstimmt. Die Motoren B und C werden mit Beschleunigung
gestartet, falls: vorliegende Position Q 1 = Zyklusstoppzeit Q 0.
Falls entschieden ist, daß die Schließezeitsteuerung der Öffne
zeitsteuerung vorhergehen wird, d. h. wenn die Verpackungsmaschine
bei einer Umlaufgeschwindigkeit betrieben wird, die zu hoch ist,
daß die Öffnungszeitsteuerung der Schließezeitsteuerung in einem
Zyklus, der vom ursprünglichen Punkt der Förderung startet,
vorangehen könnte, wird im übrigen jeder der oben erwähnten
Öffne/Schließe-Vorgänge der Rollen 36 ganz ausgelassen, und die
Motoren B und C werden mit Beschleunigung gestartet, falls:
vorliegende Position Q 1 = Zyklusstoppzeit Q 0.
vorliegende Position Q 1 = Zyklusstoppzeit Q 0.
Wenn die Abwesenheit des zu verpackenden Gegenstandes jeweils
sowohl im laufenden Zyklus als auch im nachfolgenden Zyklus durch
den Abwesenheitsnachweisfühler 42 nachgewiesen wird, speichert
der Fühler 42 die zweite Abwesenheit und fährt auf dem Flußdia
gramm unmittelbar unterhalb der "Abwesenheit von zwei oder mehr
Gegenständen" fort. Nach Übereinstimmung der vorliegenden Posi
tion Q 1, die von der Referenztaktimpulserzeugungseinrichtung S 1
bekannt ist, mit der Zyklusstoppzeit Q 0 wird die Bremsung der
Motoren B und C gestartet. Nach dem Starten der Bremsung der
Motoren B und C und nach Abwarten, bis die vorliegende Position
Q 1 mit der zuvor berechneten Öffnezeitsteuerung übereinstimmt,
d. h. die Zeitsteuerung zum Stoppen der Motoren B und C, werden
die Versiegelungsrollen 36 vorbehaltlos auseinandergedrückt.
Daran anschließend wird die zweite, vorher durch den Anwesen
heitsnachweisfühler 42 gespeicherte Abwesenheit hier bestätigt
(wobei im Falle der zweiten oder weiteren Abwesenheit der
Flußvorgang auf JA vorrückt), und dann ermittelt die Referenztakt
impulserzeugungseinrichtung S 1 die Anzahl der Umdrehungen des
Förderers 12 nach dem Abwarten, bis die vorliegende Position Q 1
mit der Zyklusstoppzeit Q 0 übereinstimmt. Nach Berechnung der
Zeitsteuerung zum Schließen der Versiegelungsrollen 36 wird der
Nachweis der Abwesenheit vom Nachweisfühler 42 erneut bestätigt.
Falls eine dritte Abwesenheit hier nicht identifiziert wird, wird
das Schließen der Versiegelungsrollen 36 nach Übereinstimmung der
vorliegenden Position Q 1 mit der bereits vorher berechneten
Schließezeitsteuerung gestartet. Nach Übereinstimmung der vorlie
genden Position Q 1 mit der Zyklusstoppzeit Q 0 werden ferner die
Motoren B und C mit Beschleunigung gestartet.
Claims (4)
1. Leerpaket-Nachweissteuereinrichtung für eine Verpackungs
maschine mit
einem Motor (A) zum Antreiben eines Förderers (12) zum Zufüh ren von zu verpackenden und einen vorbestimmten Abstand von einander aufweisenden Gegenständen (10) in ein Verpackungsma terial (16), das stromabwärts gefördert und schlauchförmig ausgebildet wird,
einem Motor (B) zum Antreiben einer Reihe von Rollen (18, 34), die das Verpackungsmaterial (16) stromabwärts fördern, welches schlauchförmig ausgebildet ist,
einem Motor (C) zum Antreiben eines Paares von Versiegelern (40) zur Durchführung der Endversiegelung des schlauchförmi gen Verpackungsmaterials (16) in Querrichtung bezüglich der Förderrichtung,
gekennzeichnet durch
einen Abwesenheitsnachweisfühler (42), der bei einer vorbestimm ten Stelle stromaufwärts des Punktes der Übertragung der zu ver packenden Gegenstände (10) vom Förderer (12) angeordnet ist, zum Nachweisen der Abwesenheit von zu verpackenden Gegenständen (10), die mit einem vorbestimmten Abstand voneinander auf dem Förderer (12) transportiert werden,
eine Referenztaktimpulserzeugungseinrichtung (S 1), die zur Zeitsteuerung der Förderung der vom Förderer (12) zu verpackenden Gegenstände (10) vorbestimmte Referenztaktimpulse erzeugt, und eine Einrichtung zum Stoppen des Motors (B) für die Zuführung des Verpackungsmaterials (16) und des Motors (C) für die Durchführung der Endversiegelung mit allmählicher Bremsung, unter der Voraus setzung, daß gleichzeitig ein Abwesenheitsnachweissignal vom Abwesenheitsnachweisfühler (42) und ein Zeitsteuersignal von der Referenztaktimpulserzeugungseinrichtung (S 1) auftreten, und, nach einem Ablauf eines Stoppens für die Anzahl von Zyklen, die der Anzahl der abwesenden zu verpackenden Gegenstände (10) ent spricht, allmähliche Beschleunigung dieser zwei Motoren (B, C) beginnt, bis deren Geschwindigkeiten und Phasen mit denen des Motors (A) zum Antreiben des Förderers (12) synchron sind.
einem Motor (A) zum Antreiben eines Förderers (12) zum Zufüh ren von zu verpackenden und einen vorbestimmten Abstand von einander aufweisenden Gegenständen (10) in ein Verpackungsma terial (16), das stromabwärts gefördert und schlauchförmig ausgebildet wird,
einem Motor (B) zum Antreiben einer Reihe von Rollen (18, 34), die das Verpackungsmaterial (16) stromabwärts fördern, welches schlauchförmig ausgebildet ist,
einem Motor (C) zum Antreiben eines Paares von Versiegelern (40) zur Durchführung der Endversiegelung des schlauchförmi gen Verpackungsmaterials (16) in Querrichtung bezüglich der Förderrichtung,
gekennzeichnet durch
einen Abwesenheitsnachweisfühler (42), der bei einer vorbestimm ten Stelle stromaufwärts des Punktes der Übertragung der zu ver packenden Gegenstände (10) vom Förderer (12) angeordnet ist, zum Nachweisen der Abwesenheit von zu verpackenden Gegenständen (10), die mit einem vorbestimmten Abstand voneinander auf dem Förderer (12) transportiert werden,
eine Referenztaktimpulserzeugungseinrichtung (S 1), die zur Zeitsteuerung der Förderung der vom Förderer (12) zu verpackenden Gegenstände (10) vorbestimmte Referenztaktimpulse erzeugt, und eine Einrichtung zum Stoppen des Motors (B) für die Zuführung des Verpackungsmaterials (16) und des Motors (C) für die Durchführung der Endversiegelung mit allmählicher Bremsung, unter der Voraus setzung, daß gleichzeitig ein Abwesenheitsnachweissignal vom Abwesenheitsnachweisfühler (42) und ein Zeitsteuersignal von der Referenztaktimpulserzeugungseinrichtung (S 1) auftreten, und, nach einem Ablauf eines Stoppens für die Anzahl von Zyklen, die der Anzahl der abwesenden zu verpackenden Gegenstände (10) ent spricht, allmähliche Beschleunigung dieser zwei Motoren (B, C) beginnt, bis deren Geschwindigkeiten und Phasen mit denen des Motors (A) zum Antreiben des Förderers (12) synchron sind.
2. Leerpaket-Nachweissteuereinrichtung für eine Verpackungsma
schine nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Steuerein
richtung zum Stoppen des Paares von Versiegelern (40) bei
Positionen, bei denen sie ohne Kontakt mit dem Verpackungsmate
rial (16) sind, wenn der Motor (C) zur Durchführung der Endver
siegelung mit allmählicher Bremsung gestoppt wird.
3. Leerpaket-Nachweissteuereinrichtung für eine Verpackungsma
schine nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Steuereinrich
tung zum Stoppen des Paares von Versiegelern (40) zum Durchführen
der Endversiegelung bei vorbestimmten Positionen auf Grund der
Berechnung von eingegebenen Daten, die den Schnittabstand für das
Schneiden des Verpackungsmaterials (16) und die Höhe des zu
verpackenden Gegenstandes (10) einschließen.
4. Leerpaket-Nachweissteuereinrichtung für eine Verpackungsma
schine mit
einem Motor (A) zum Antreiben eines Förderers (12) zum Zuführen von zu verpackenden und einen vorbestimmten Abstand voneinander aufweisenden Gegenständen (10) in ein Verpackungsmaterial (16), das stromabwärts gefördert und schlauchförmig ausgebildet wird, einem Motor (B) zum Antreiben einer Reihe von Rollen (18, 34), die das Verpackungsmaterial (16) stromabwärts zu einer schlauch förmigen Ausbildung fördern,
einem Motor (C) zum Antreiben eines Paares von Versiegelern (40) zur Durchführung der Endversiegelung des schlauchförmigen Verpac kungsmaterials (16) in Querrichtung bezüglich der Förderrichtung, und ein Paar von Versiegelungseinrichtungen (36), die bezüglich überlappender Abschnitte des Verpackungsmaterials (16) auseinan derrückbar voneinander angeordnet sind, zum Ausführen der Zen tralversiegelung der überlappenden longitudinalen Endabschnitte des schlauchförmig ausgebildeten Verpackungsmaterials (16), wenn diese nahe zueinander hin bewegt sind, gekennzeichnet durch
eine Referenztaktimpulserzeugungseinrichtung (S 1), die zur Zeit steuerung der Förderung der vom Förderer (12) zu verpackenden Gegenstände (10) vorbestimmte Referenztaktimpule erzeugt,
eine Einrichtung zum Starten mit allmählicher Beschleunigung des Motors (B) für die Zuführung des Verpackungsmaterials (16) und des Motors (C) für die Durchführung der Endversiegelung mit allmählicher Bremsung und zum Zulassen, daß die Referenztaktim pulserzeugungseinrichtung (S 1) die Anzahl der Umdrehungen des Förderers (12) liest, gefolgt von einer Berechnung der Versiege lungszeitsteuerung der Versiegelungseinrichtung (36) ab dem Punkt, bei dem die Motoren (B, C) erneut gestartet wurden und mit allmählicher Bremsung angehalten wurden, und der Zeit, die für die Versiegelungsbewegungen der Versiegelungseinrichtung (36) benötigt wird, und
eine Einrichtung (22) zur Beurteilung, welche der Zeitsteuerun gen, die Zeitsteuerung für den Abstand der Versiegelungseinrich tung (36) auf der Grundlage des Stop-Punktes des Motors (B) für die Förderung des Verpackungsmaterials (16) und des Motors (C) zur Durchführung der Endversiegelung mit allmählicher Bremsung, oder die oben berechnete Versiegelungszeitsteuerung, der anderen vorhergeht, wobei die Versiegelungseinrichtungen (36) so vorgese hen sind, daß sie auf der Grundlage der Zeitsteuerung des Stoppens des Motors (B) für den Antrieb der Rollen (18, 34) und des Motors (C) für den Antrieb der Versiegeler (40) entsprechend der Zeitsteuerung mit räumlichem Abstand voneinander und nachfol gend näher zueinander bewegt werden, durch eine Versiegelungs zeitsteuerung, die durch Rückrechnen der Zeit, die für die Versiegelungsbewegung der Versiegelungseinrichtung (36) auf der Grundlage des Punktes, bei dem die Motoren B und C erneut gestartet werden, erhalten wird, falls entschieden wird, daß die Abstandszeitsteuerung der Versiegelungszeitsteuerung vorher geht, wohingegen, falls entschieden wird, daß die Versiegelungs zeitsteuerung der Abstandszeitsteuerung vorhergeht, die Ver siegelungseinrichtung (36) so vorgesehen ist, daß sie keine räumliche Bewegung durchführt.
einem Motor (A) zum Antreiben eines Förderers (12) zum Zuführen von zu verpackenden und einen vorbestimmten Abstand voneinander aufweisenden Gegenständen (10) in ein Verpackungsmaterial (16), das stromabwärts gefördert und schlauchförmig ausgebildet wird, einem Motor (B) zum Antreiben einer Reihe von Rollen (18, 34), die das Verpackungsmaterial (16) stromabwärts zu einer schlauch förmigen Ausbildung fördern,
einem Motor (C) zum Antreiben eines Paares von Versiegelern (40) zur Durchführung der Endversiegelung des schlauchförmigen Verpac kungsmaterials (16) in Querrichtung bezüglich der Förderrichtung, und ein Paar von Versiegelungseinrichtungen (36), die bezüglich überlappender Abschnitte des Verpackungsmaterials (16) auseinan derrückbar voneinander angeordnet sind, zum Ausführen der Zen tralversiegelung der überlappenden longitudinalen Endabschnitte des schlauchförmig ausgebildeten Verpackungsmaterials (16), wenn diese nahe zueinander hin bewegt sind, gekennzeichnet durch
eine Referenztaktimpulserzeugungseinrichtung (S 1), die zur Zeit steuerung der Förderung der vom Förderer (12) zu verpackenden Gegenstände (10) vorbestimmte Referenztaktimpule erzeugt,
eine Einrichtung zum Starten mit allmählicher Beschleunigung des Motors (B) für die Zuführung des Verpackungsmaterials (16) und des Motors (C) für die Durchführung der Endversiegelung mit allmählicher Bremsung und zum Zulassen, daß die Referenztaktim pulserzeugungseinrichtung (S 1) die Anzahl der Umdrehungen des Förderers (12) liest, gefolgt von einer Berechnung der Versiege lungszeitsteuerung der Versiegelungseinrichtung (36) ab dem Punkt, bei dem die Motoren (B, C) erneut gestartet wurden und mit allmählicher Bremsung angehalten wurden, und der Zeit, die für die Versiegelungsbewegungen der Versiegelungseinrichtung (36) benötigt wird, und
eine Einrichtung (22) zur Beurteilung, welche der Zeitsteuerun gen, die Zeitsteuerung für den Abstand der Versiegelungseinrich tung (36) auf der Grundlage des Stop-Punktes des Motors (B) für die Förderung des Verpackungsmaterials (16) und des Motors (C) zur Durchführung der Endversiegelung mit allmählicher Bremsung, oder die oben berechnete Versiegelungszeitsteuerung, der anderen vorhergeht, wobei die Versiegelungseinrichtungen (36) so vorgese hen sind, daß sie auf der Grundlage der Zeitsteuerung des Stoppens des Motors (B) für den Antrieb der Rollen (18, 34) und des Motors (C) für den Antrieb der Versiegeler (40) entsprechend der Zeitsteuerung mit räumlichem Abstand voneinander und nachfol gend näher zueinander bewegt werden, durch eine Versiegelungs zeitsteuerung, die durch Rückrechnen der Zeit, die für die Versiegelungsbewegung der Versiegelungseinrichtung (36) auf der Grundlage des Punktes, bei dem die Motoren B und C erneut gestartet werden, erhalten wird, falls entschieden wird, daß die Abstandszeitsteuerung der Versiegelungszeitsteuerung vorher geht, wohingegen, falls entschieden wird, daß die Versiegelungs zeitsteuerung der Abstandszeitsteuerung vorhergeht, die Ver siegelungseinrichtung (36) so vorgesehen ist, daß sie keine räumliche Bewegung durchführt.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
D2 | Grant after examination | ||
8363 | Opposition against the patent | ||
8368 | Opposition refused due to inadmissibility | ||
8328 | Change in the person/name/address of the agent |
Representative=s name: PRUFER & PARTNER GBR, 81545 MUENCHEN |