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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Wechseln einer
Folienrolle in einer Verpackungsmaschine, die in dem Oberbegriff
des Anspruchs 1 definiert ist. Die Erfindung betrifft ferner eine
Anordnung zum Wechseln einer Folienrolle in einer Verpackungsmaschine,
die in dem Oberbegriff des Anspruchs 5 definiert ist.
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Es
ist es bekannt zum Verpacken bzw. Einwickeln von Stücken, beispielsweise
Palettenladungen und zylindrische Papierrollen, per se bekannte
Verpackungsmaschinen zu verwenden, die das Verpacken mittels einer
Verpackungsfolie durchführen,
bevorzugt eine dünne
und transparente aus Kunststoff hergestellte Dehnfolie. Eine bekannte
Verpackungsmaschine zum Einpacken einer Palettenladung, die durch
ein Fördergerät gebracht
wird, ist in der Veröffentlichung
EP 0 220 712 A1 vorgestellt,
bei der eine Folienrolle in einer Folienausgabeeinrichtung angeordnet
ist, die ferner ausgebildet ist, um eine Palettenladung mittels
einer Kurbel gedreht zu werden. Die Folienausgabeeinrichtung mit
der Folienrolle ist ferner in der vertikalen Richtung entlang eines
Handrades beweglich angeordnet, um die gesamte Mantelfläche des
Stückes
zu verpacken. Die vorgestellte Vorrichtung ist jedoch nicht für eine kontinuierliche Produktion
geeignet, da die Folienrolle in der Folienausgabeeinrichtung stets
manuell gewechselt werden muss, wenn die Folienrolle aus läuft und
das Ende der Folie muss manuell an einer Befestigungsvorrichtung
in einer feststehenden Position befestigt werden.
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Ferner
wurden Verpackungsvorrichtungen entwickelt, in denen verschiedene
Folienrollen in einer Kassette vorgesehen sind, und der Wechsel
einer Folienrolle automatisch eingerichtet ist. Eine derartige Vorrichtung
ist in der Patentveröffentlichung FI-78433
vorgestellt, die der Patentveröffentlichung
US 4,914,891 ent spricht.
In der vorgestellten Ausführungsform
werden Folienrollen, die vertikal in einer Kassette angeordnet sind
und die auch einen kurzen Stift zur Befestigung aufweisen, von der
Kassette durch eine horizontale Bewegung mittels eines Übergabeschlittens
an einen Folienausgabeschlitten übergeben.
Der Folienausgabeschlitten ist ferner mit einem Satz Pressrollen
versehen, die ausgebildet sind, gegen einen Satz Dehnrollen geschlossen
und geöffnet
zu werden. Die Folie wird zwischen die Sätze der Rollen durch eine spezielle Übergabevorrichtung
eingeführt,
die das Ende der Folie greift und in eine separate Befestigungsvorrichtung
bringt. Ein für einen
automatischen Wechsel geeigneter Folienausgabeschlitten ist ebenfalls
aus der Patentveröffentlichung
FI-81539 bekannt, die der Patentveröffentlichung WO 90/06261 entspricht.
Probleme treten insbesondere beim Zubringen und Anordnen der Folienrolle
in dem Folienausgabeschlitten sowie beim Anordnen der Lager der
rotierenden Folienrolle auf.
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Dessen
ungeachtet treten einige beträchtliche
Probleme bei automatischen Verpackungseinrichtungen auf, die beispielsweise
durch die Komplexität
des Betriebs der Einrichtungen verursacht werden und die insbesondere
in Verbindung mit dem Folienwechsel verzögern. Verzögerungen steigern die zum Verpacken
benötigte
Zeit und stören
die anderen Produktionsschritte. Eine Vorrichtung gemäß der Patentveröffentlichung
US 4,914,891 , auf die der Oberbegriff
der Ansprüche
1 und 5 basiert, werden Verzögerungen
insbesondere durch das Übergeben der
Folienrolle durch einen Übergabeschlitten
und Eindringen des Endes der Folie in einer Befestigungsvorrichtung
verursacht. Eine andere Funktion, die im Hinblick auf die Zuverlässigkeit
kritisch ist, ist das Eindringen des Endes der Folie in die Befestigungsvorrichtung
durch eine separate Übergabevorrichtung.
Fixieren des Folienendes in dem Kassettenhalter in einer zuverlässigen Weise,
Lösen von
dem Halter durch die Übergabevorrichtung
und Halten sowie Fixieren in der Befestigungsvorrichtung und Lösen von
der Übergabevorrichtung
sind sehr schwer einzurichten und führen zu komplexen Geräten, die gesteuert
werden müssen.
Die Loslösung
des Folienendes während
des Wechselns der Folienrolle wird eine Fehlersituation bewirken,
die ver ursacht, dass der Betrieb der gesamten Verpackungseinrichtung unterbrochen
wird, und die Produktion stört.
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Es
ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine beträchtliche
Verbesserung zum Stand der Technik vorzustellen, um die vorstehend
beschriebenen Nachteile zu eliminieren und insbesondere einen zuverlässigeren
Betrieb von Verpackungsgeräten
zu ermöglichen,
insbesondere für
eine kontinuierliche, ununterbrochene und umbemante Produktion.
Mit den Vorgängen
gemäß der Erfindung
können
Verzögerungen
reduziert werden und ferner sind Risiken einer Fehlfunktion und
eines Anhaltens sind im Vergleich mit früherer Technologie reduziert.
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Das
Verfahren gemäß der Erfindung
ist gekennzeichnet, durch das, was in dem Kennzeichen des Anspruchs
1 vorgestellt ist. Die Anordnung gemäß der Erfindung ist gekennzeichnet
durch das, was in dem Kennzeichen des Anspruchs 5 vorgestellt ist.
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Verschiedene
beträchtliche
Vorteile werden mit der Erfindung erreicht, um die Zuverlässigkeit
der Geräte
zu steigern und ferner die Kosten oder Verzögerungen zu reduzieren, die
durch Wartung und Lahmlegung verursacht werden. Insbesondere ist
es möglich,
einige bestimmte Positionierungen bei der Übergabe der Folienrolle vollständig zu
eliminieren. Durch die Erfindung ist es möglich, auf einen Übergabeschlitten
zur Übergabe
der Folienrolle von einer Kassette an den Schlitten zu verzichten.
Ein signifikanter Vorteil bezüglich
der Zuverlässigkeit
ist, dass es möglich
ist, die Handhabung des Folienendes und die betreffenden Übergabevorrichtungen
zu reduzieren. Dank der Erfindung ist die Steuerung von Verpackungsgeräten vereinfacht
und es können
die Herstellungs- und Ausführungskosten
reduziert werden.
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Die
Erfindung ermöglicht,
die Handhabung der Folienrollen in allen Schritten um ein beträchtliches
Ausmaß zu
vereinfachen. Ferner hat die Erfindung den besonderen Vorteil, dass
die Lager für
die Folienrolle durch einfache Einrichtungen in der Welle der Folienrolle
eingerichtet werden können,
wobei Drehlager nicht in der Fixiervorrichtung der Folienrolle eingerichtet
sein müssen.
Bei Verwendung einer Rollenwelle wird eine stabile, starke Konstruktion
erhalten, bei der es möglich
ist, verschiedene abweichende Folienrollengrößen und Folienrollenqualitäten einzurichten.
Ein anderer Vorteil ist, dass durch die Erfindung auch das Design,
die Abmessungen und die Verwendung der Rollenwelle für jede Folienrolle,
falls erforderlich, gewechselt werden können. Ein besonderer Vorteil
wird dadurch erhalten, dass die Fixiereinrichtung in der Rollenwelle
auch in anderen Produktionsschritten, bei der Handhabung und dem
Transport der Folienrolle verwendet werden können. In der Folienausgabeeinrichtung
ist es möglich
beispielsweise eine Steuerrolle anzubringen, die in der Patentveröffentlichung
EP 0 519 909 B1 vorgestellt
ist, bevorzugt eine Bremsrolle, die gegen die Folienrolle gedrückt wird,
deren Betrieb auf der Verwendung von Wirbelströmen basiert.
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Ein
besonderer Vorteil wird durch Einrichtungen erhalten, die bei der
Kurbeleinrichtung angeordnet sind und durch die es gleichzeitig
möglich
ist, das benötigte
komprimierte Medium zu führen,
beispielsweise zu der Folienausgabeeinrichtung. Durch Einrichten
der Folienausgabeeinrichtung, in der vorgestellten Weise zu arbeiten,
wird das komprimierte Medium nur für den Wechsel der Folienrolle
benötigt, bei
dem also die Einrichtungen eingeschaltet werden. Auf diese Weise
wird ein einfacherer, leichterer und zuverlässigerer Aufbau erhalten. Nichtsdestoweniger
ist präzises
Positionieren gleichzeitig mit einfachen Einrichtungen möglich, was
die Steuerung der Verpackungsmaschine vereinfacht und die Anzahl der
benötigten
Sensoren verringert.
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Im
Folgenden wird die Erfindung detaillierter unter Verwendung einer
vorteilhaften Ausführungsform
der Erfindung beispielhaft unter Bezug auf die angehängten Zeichnungen
beschrieben, in denen:
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1 eine
teilweise geschnittene Seitenansicht einer Verpackungsmaschine gemäß einer
vorteilhaften Ausführungsform
zur Anwendung der Erfindung zeigt
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2 eine
teilweise geschnittene Seitenansicht einer Folienausgabeeinrichtung
in der Verpackungsmaschine gemäß 1 ist,
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3 die
Folienausgabeeinrichtung gemäß 2 von
oben gesehen zeigt,
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4 ein
Detail der Folienausgabeeinrichtung gemäß 2 zeigt,
insbesondere die Rollenfixiereinrichtung im Schnitt der Punkte A-A
aus 3 und von der Seite gesehen,
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5 eine
teilweise geschnittene Seitenansicht einer Kassetteneinrichtung
in der Verpackungsmaschine gemäß 1 zeigt,
und
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6 eine
teilweise geschnittene Draufsicht auf die Kassetteneinrichtung gemäß 5 zeigt.
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Die
in 1 gezeigte Verpackungsmaschine weist eine brückenartige
Rahmenstruktur 1 auf, die aus zwei vertikalen Trägern 101, 102 besteht,
die voneinander beabstandet sind, und aus einem horizontalen Brückenelement 103.
Die Träger 101 und 102 sind
vertikal auf einem Grund A angeordnet, beispielsweise der Boden
einer Fabrik. Zwischen den Trägern 101, 102 und
an dem Träger
des Brückenelementes 103 unterhalb
derselben ist eine Kurbeleinrichtung 2 angeordnet, die
die Folienausgabeeinrichtung 3, die an derselben befestigt
ist, um ein Stück
P entlang eines äußeren oder
kreisförmigen
Weges zu fördern. 1 zeigt
verschiedene Positionen und Größen des
Stückes
P mit einer Strichlinie. Die Kurbeleinrichtung 2 weist
einen horizontalen Arm 201 auf, an dessen äußersten
Ende ein vertikaler Arm 202 feststehend befestigt ist.
Der Arm 201 ist an dem Brückenelement 103 hängend durch
ein Lager 4 befestigt, wobei die Arme 201, hängend durch
ein Lager 4 befestigt, wobei die Arme 201, 202 und
die Folienausgabeeinrichtung 3 entlang des Weges um eine
im Wesentlichen vertikale Achse Y1 gedreht werden können. Die
Drehbewegung wird durch einen Motor M, der in dem Brückenelement 103 installiert
ist, und durch einen Riemenantrieb W hervorgerufen, der in dem Arm 201 eingerichtet
ist, mit der Übertragung von
einem oder einigen Riemen. In der Mitte des Lagers 4 an
der Achse Y1 in dem Brückenelement 103 ist
ein Satz Stützrollen 5 angeordnet,
der in vertikaler Richtung vor und zurück durch einen hydraulischen Zylinder
C bewegt und der an der Spitze einer horizontalen Rolle P abgesenkt
werden kann, die in der Verpackungsmaschine eingepackt werden soll,
um die Rolle P zu stützen,
wenn sie an ihrem Platz um eine im wesentlichen horizontale Longitudinalachse X1
gedreht wird, die senkrecht zur Ebene der Zeichnung angeordnet ist.
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Die
Folienausgabeeinrichtung 3 ist in dem Arm 202 beweglich
ausgebildet, wobei sie durch Stellglieder (nicht gezeigt in der
Figur), die in dem Arm 202 ausgebildet sind, gesteuert
vor und zurück und
in die gewünschte
Höhe in
der vertikalen Richtung Y2 gefördert
werden kann. Deshalb kann während
des Verpackens von Rollen P verschiedener Größen die Folienrolle R, die
in der Folienausgabeeinrichtung 3 angeordnet ist, auf das
Niveau der horizontalen longitudinalen Achse X1 der Rolle P gefördert werden,
oder eine stationäre
Palettenladung kann an ihrer gesamten Oberfläche durch Bewegen der Folienrolle
R von dem Niveau der unteren Kante der Palettenladung bis zu dem
Niveau der oberen Kante oder umgekehrt verpackt werden. Die Verpackungsmaschine
weist ferner eine Fördereinrichtung 6 auf,
die auf dem Boden A angeordnet ist, beispielsweise ein Rollenband,
ein Gurtförderband
oder ein Plattenband, um das Stück
P zum Verpacken zu bringen und nach dem Verpacken zu entfernen.
Die Fördereinrichtung 6 ist
ausgebildet, um von einem Stellglied 601 um ein Gelenk 602 zur
Seite gekippt zu werden, um die Rolle P, beispielsweise eine Papierrolle,
zu einer Drehvorrichtung 7 zu bewegen. Die Drehvorrichtung 7 weist
einen Riemen 703 auf, der zwischen und um zwei Rollen 701 und 702 herum
angeordnet ist, und die Rolle P wird an der Oberseite des Riemens 703 angeordnet.
Die Rollen werden durch einen Motor 704 gedreht, die Bewegung
wird durch den Riemen 703 übertragen und lässt die
Rolle P im Wesentlichen auf der Stelle um ihre horizontale Longitudinalachse
X1 drehen. Die Dreheinrichtung 7 ist auf dem Boden A angeordnet
und ausgebildet, durch ein Stellglied 705 um ein Gelenk 706 zur
Seite gekippt zu werden, wobei die Rolle P zurück auf die Fördereinrichtung 6 gerollt
werden kann. Wenn beispielsweise Palettenladungen oder Rollen in
der vertikalen Position verpackt werden, wird das Stück an der
Oberseite der Fördereinrichtung 7 während des Verpackens
gelassen. Ein Erfordernis für
das Verpacken ist jedoch, dass das zu verpackende Stück gänzlich innerhalb
des kreisförmigen
Weges gebracht werden muss, bevorzugt in die Mitte der Drehachse
Y1 der Kurbeleinrichtung 2.
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1 zeigt
ferner eine Kassetteneinrichtung 11, die bevorzugt zum
Lagern verschiedener Folienrollen R und zum Fördern dieser an die Folienausgabeeinrichtung 3 für einen
automatischen Wechsel der Folienrolle R eingerichtet ist. Bei dem
Wechsel wird die Kurbeleinrichtung 2 und damit auch die
Folienausgabeeinrichtung 3 durch eine Positioniereinrichtung 8 positioniert,
die an dem oberen Ende des Trägers 102 fixiert
ist. Die Positioniereinrichtung 8 weist ein stangenartiges
Element 801 auf, das in der hervorstehenden Position in
eine Gegenstückvorrichtung 802 passt,
die in dem Arm 201 oder 202 ausgebildet ist und
deshalb die Kurbeleinrichtung 2 in deren Position verriegelt.
Die Kurbeleinrichtung 2 wird zuerst an der Position der
Positioniereinrichtung 8 angehalten, doch durch das stangenartige
Element 801 wird die Kurbeleinrichtung 2 exakter
für den
Wechsel der Folienrolle R und für
das Positionieren der Kassetteneinrichtung 11 angeordnet.
Die Kassetteneinrichtung 11 weist einen integrierten Schlitten 111 auf, der
eingerichtet ist, in die zu der Zeichnungsebene senkrechte Richtung
vor und zurück
bewegt zu werden.
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Während des
Verpackens wird das stangenförmige
Element 801 zurückgezogen.
Es ist auch möglich,
komprimiertes Medium, beispielsweise Druckluft, für die Funktionen
der Stellglieder durch das stangenartige Element 3 an die
Folienausgabeeinrich tung 3 zu leiten. Das stangenartige
Element 801 und die Gegenstückvorrichtung 802 sind
deshalb aneinander fixiert und bilden eine bevorzugt dichte, geschlossene
Struktur, die durch Herausziehen des Elementes 801 geöffnet werden
kann. Die Elemente 801 und 802 sind bevorzugt
mit einer Einrichtung vorgesehen, die der Funktion von bekannten
Schnellkupplungen entsprechen, die den Weg der Druckluft in federartiger
Weise schließt
und den Weg öffnet, wenn
die Elemente 801 und 802 zusammen gedrückt werden.
Der Vorteil ist hier, dass Druckluft nicht durch das Element 4 geführt werden
muss oder das eine separate Quelle für komprimiertes Medium in der Kurbeleinrichtung 2 eingerichtet
sein muss. Die Folienausgabeeinrichtung 3 ist bevorzugt
eingerichtet, in der Weise zu arbeiten, dass komprimiertes Medium nur
in Verbindung mit dem Wechsel einer Folienrolle R benötigt wird.
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Die
Kassetteneinrichtung 11 ist im größeren Detail in den 5 und 6 illustriert.
Es wird angemerkt, dass die vertikalen Achsen Y3 und Y4 der Folienrolle
R in der Folienausgabeeinrichtung 3 (2)
und der Folienrolle R in der Kassetteneinrichtung 11 (5),
insbesondere die Wege der vertikalen Achsen Y3 und Y4, sich schneiden,
wobei erfindungsgemäß der Wechsel
der Folienrolle R einfach durch eine vertikale Bewegung Y 2 der
Folienausgabeeinrichtung 3 durchgeführt werden kann. Zur gleichen
Zeit berühren
sich der Weg der Folienrolle R in der Kassetteneinrichtung 11 und
der vorstehend bezeichnete äußere Rand
miteinander in der horizontalen Ebene, wobei die Folienausgabeeinrichtung 3 oder
die Kassetteneinrichtung 11 nicht in die Seitenrichtung
zum Vervollständigen
des Wechsels bewegt werden müssen.
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Die 2 und 3 zeigen
die Folienausgabeeinrichtung 3 zum Liefern einer Verpackungsfolie
F und führen
diese in einer kontinuierlichen Bahn von der Folienrolle R (gezeigt
mit einer Strichlinie) um das Stück
P herum. Die Folienrolle R ist vertikal an der Folienausgabeeinrichtung 3 fixiert,
und die Folienrolle R ist auch eingerichtet, um ihre vertikale Longitudinalachse
Y3 zu rotieren. Die volle Folienrolle R weist normalerweise einen
rohrförmigen
Kern Ra auf, der üblicherweise
aus Pappe herge stellt ist und um den mehrere Verpackungsfolienschichten
F in einer kontinuierlichen Bahn gewickelt sind. Die verwendete Folie
F ist normalerweise eine dünne,
transparente und flexible Folie aus Kunststoff. Es ist klar, dass ebenfalls
verschiedene undurchsichtige, gefärbte oder dicke Schutzfolien
als Folie F verwendet werden können.
Es ist klar, dass das Stück
P durch die Verpackungsmaschine in mehrere verschiedene Folienschichten
in unterschiedlicher Reihenfolge verpackt werden kann, und der Zweck
der Schichten ist es, das Stück
beispielsweise vor Feuchtigkeit und Stößen zu schützen.
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In
einer der vorgestellten, bevorzugten Ausführungsformen wird das Fixieren
der Folienrolle R durch Verwendung einer separaten Rollenwelle 9 bewerkstelligt,
die durch den Kern Ra in der Folienrolle R passt. Zur vertikalen
Unterstützung
der Folienrolle R ist das erste Ende 901 der Rollenwelle 9 mit
einer Einrichtung 903, bevorzugt ein Flansch, ausgerüstet, dessen
Durchmesser größer als
die Öffnung
des Kerns Ra ist. Das zweite Ende 902 der Rollenwelle 9 ist
mit einer Einrichtung 904 zum Koppeln der Folienrolle R
und der Rollenwelle 9 in der vertikalen Richtung ausgerüstet und
hängt von
der Rollenfixiereinrichtung 310 der Folienausgabeeinrichtung 3 herab, die
in einer Flanschstruktur 301 angeordnet ist. Die Flanschstruktur 301 ist
im Wesentlichen vertikal und senkrecht zu der longitudinalen Achse
Y3.
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4 zeigt
im Detail die Rollenfixiereinrichtung 310 sowie die Einrichtung 904 der
Rollenwelle 9 am Punkt D der 2. Die Einrichtung 910 weist
bevorzugt eine Passfläche 911,
die an der Rollenwelle 9 gebildet ist, bevorzugt ein männlicher
Kegel, und einer Zugeinrichtung 912 auf, die an dessen
Ende eingebaut ist, bevorzugt ein Zugstift. Die Rollenfixiereinrichtung 310 weist
eine Passfläche 311,
bevorzugt ein weiblicher Kegel, in den der männliche Kegel 911 passt,
wenn die Rollenwelle 9 von der Zugeinrichtung 912 in
die Rollenfixiereinrichtung 310 gezogen wird. Die Rollenfixiereinrichtung 310 weist
eine Klemmvorrichtung 312 auf, die durch Schließen um den
Zugstift 912 passt und die die Rollenwelle 9 in
Richtung des weiblichen Kegels 311 durch eine Federeinrichtung 313,
bevorzugt eine Schei benfeder, zieht. Die Klemmvorrichtung 312 löst den Zugstift 912 aus
dem weiblichen Kegel 312 durch Drücken von ihm gegen ein Stellglied 314 und
durch Öffnen.
Die Rollenwelle 9 ist an der Rollenfixiereinrichtung 310 feststehend befestigt,
und eine untere Lagervorrichtung, bevorzugt eine Lagerhülse 905 (2),
ist in der Rollenwelle 9 eingepasst, um zwischen den Kern
Ra und der Rollenwelle 9 zu passen und die Folienrolle
R an der Oberseite der Flanschstruktur 903 zu tragen. Die Rollenwelle 9 ist
auch mit einer Spulenfeder 906 und mit einer oberen Lagerhülse 907 ausgerüstet, die zwischen
der Rollenwelle 9 und dem Kern Ra eingepasst ist. Unterstützt durch
die Lagerhülsen 905 und 907 rotiert
die Folienrolle R um die Rollenwelle 9 und ihre longitudinale
Achse Y3. Die longitudinale Achse Y3 ist in einer fixierten Position
in der Folienausgabeeinrichtung 3 angeordnet. Die Spulenfeder 906 ist zwischen
dem Flansch 301 und der Lagerhülse 907 angeordnet
und durch Variieren ihrer Gesamtlänge ist es möglich, Folienrollen
R verschiedener Höhe
auf die gleiche Rollenwelle 9 anzubringen.
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Weiterhin
unter Bezug auf 4 sind die Kegel 911 und 311 rotationssymetrisch
ausgebildet. Das Stellglied 314 weist einen luftangetriebenen
Zylinder 315 auf, dessen sich abwärts erstreckende Kolbenstange 316 mit
einer Pufferstange 317 ausgerüstet ist. Der Zylinder 315 ist
an der Oberseite eines zylindrischen Rahmens 318 eingebracht.
Die Folienrolle R löst
sich durch einen abwärtsgerichteten
Stoß der
Kolbenstange 316 an der zentralen Achse Y3, wodurch die
Scheibenfeder 313 gleichzeitig gegen ein festes Rahmenteil 319 im
unteren Bereich des Rahmens 318 gedrückt wird. Die Scheibenfeder 318 wird
mittels eines Stoppers 320 gedrückt, der ferner eingerichtet
ist, die hebende Schubbewegung der Scheibenfeder 313 an
die Klemmvorrichtung 312, die in der zentralen Achse Y3
der Scheibenfeder 313 angeordnet ist, und dem Rahmen 318 zu übertragen. Die
Klemmvorrichtung 312, die seitlich in die Richtung senkrecht
zur Achse Y3 beweglich eingerichtet ist, ist an dem unteren Bereich
eines vertikalen Armes 321 befestigt. Der Arm 321 ist
mit einer einstellbaren Einrichtung 322 ausgerüstet, bevorzugt
eine Schraubenmutter, unter der der Stopper 320 angeordnet
ist, wodurch, wenn der Arm 321 gedrückt wird, ebenfalls die Scheibenfeder 313 zusammengepresst wird.
Zur gleichen Zeit bewegt sich die Klemmvorrichtung 312 innerhalb
eines Steuerrahmens 323 nach unten, dessen unterer Bereich
mit einer Erweiterung 324 vorgesehen ist, in die die Klemmvorrichtung 312 seitlich
gedreht und gleichzeitig den Zugstift 912 lösen oder
aufnehmen kann. In anderer Hinsicht ist der innere Bereich des Steuerrahmens 323 derart
ausgebildet, dass die Klemmvorrichtung 312 sich nicht in die
Seitenrichtung öffnen
und den Zugstift 912 lösen kann.
Die Klemmvorrichtung 312 wird in den engeren oberen Abschnitt 325 durch
eine Austreibkraft der Scheibenfeder 313 gefördert und
gehalten. Die Klemmvorrichtung 312 wird in dem weiteren
unteren Abschnitt 324 durch die Austreibkraft des Zylinders 315 gefördert und
gehalten. Die Klemmvorrichtung 312 ist mit einer Schulter
versehen, die in die Schulter des Zugstiftes 912 eingepasst
ist. Der Zugstift 912, der an der Rollenwelle 9 fixiert
ist, wird so auf der Stütze
der Schultern in dem oberen Bereich 325 des Kontrollrahmens 323 getragen.
Die Schultern sind derart geformt, dass, wenn die Klemmvorrichtung 312 in
die Erweiterung 324 gefördert
wird, der Zugstift 912 die Klemmvorrichtung 312 öffnet und
die Rollenwelle 9 deshalb von der Rollenfixiereinrichtung 310 gelöst wird.
Die Rollenwelle ist derart fixiert, dass der Zugstift 912 nach
oben hinter die Schultern der geöffneten
Klemmvorrichtung 312 geführt wird, wonach die Klemmvorrichtung 312 nach
oben gezogen werden kann, wobei sie gleichzeitig unterhalb der Schultern
des Zugstiftes 912 eingepasst wird und die Rollenwelle 9 durch
den Zugstift 912 gezogen wird. Der Zugstift 912 ist
bevorzugt eine separate Vorrichtung, die an dem Ende der Rollenwelle 9,
beispielsweise durch ein Gewinde, fixiert ist. Der Steuerrahmen 323 ist
an der Oberseite des flanschartigen Rahmenteiles 319 fixiert
und der Rahmenteil 319 ist weiter an der Oberseite des
Flansches 301 fixiert. Der weibliche Kegel 311 ist
in dem Rahmenteil 319 nach unten geöffnet angeordnet. Die vorstehend
beschriebenen Elemente sind primär
an der Achse Y3 eingerichtet. Die vorstehend beschriebenen Elemente
sind primär
an der Achse Y3 angeordnet, um innerhalb des röhrenförmigen Rahmens 318 geschützt zu sein und
um eine kompakte integrierte Struktur zu bilden. Das erste Ende
des Rahmens 318 ist mit dem Stellglied 314 versehen
und das zweite Ende ist mit dem weiblichen Kegel 311 versehen.
Die Zugeinrichtung 912, die Klemmvorrichtung 312,
die Passflächen 311, 911 und
die Rollenwelle 9 sind in der Rollenfixiereinrichtung 310 mittels
einer Bewegung in die Richtung der longitudinalen Achse Y3 fixiert.
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Unter
Bezug auf die 2 und 3 weist die
Folienausgabeeinrichtung 3 auch eine Einstelleinrichtung 302 zum
Führen
der Verpackungsfolie F und zum Einstellen der Zugspannung auf. An
der vorgestellten Ausführungsform
weist die Einstelleinrichtung 302 eine Steuerrolle 303 auf,
die gegen die Folienrolle R gedrückt
wird, bevorzugt eine Dämpfrolle, die
vertikal und um sich ihre Longitudinalachse Y5 drehend eingerichtet
ist. Die Einstelleinrichtung 302 kann auch ein Rollsystem
aufweisen, dass mehrere Rollen aufweist, durch die die Verpackungsfolie
F geführt
wird. Die Steuerrolle 303 ist mit Lagern zwischen zwei
Flanschen 305, 306 eingepasst, die auch mit einem
Stellglied 307, bevorzugt ein Zylinder, in eine geöffnete Position
beweglich eingerichtet sind, wodurch die Folie F in die Einstelleinrichtung 302 gesetzt
und die Folienrolle R in die Rollenfixiereinrichtung 310 eingepasst
werden kann, sowie in eine geschlossene Position gemäß den 2 und 3, wodurch
die Einstelleinrichtung 302 und die Folie F zum Verpacken
bereit gestellt sind. In der vorgestellten Ausführungsform ist die Steuerrolle 303 in
der geöffneten
Position von der Folienrolle R getrennt und beabstandet und in der
geschlossenen Position in Kontakt mit der Folienrolle R, wobei die
Folie F von der Folienrolle R zwischen der Folienrolle R und der Steuerrolle 303 auf
die Steuerrolle 303 läuft,
durch die sie um das Stück
P oder an die Folienfixiereinrichtung 120 geliefert wird,
die nachfolgend beschrieben wird. Die Steuerrolle 303 wird
auch durch eine Gasfeder 308 gedrückt. Die Folienausgabeeinrichtung 3 ist
ferner mit einer gekrümmten
und vertikalen Schutzplatte 309 ausgerüstet.
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Unter
Bezug auf die 2 und 3 ist die Flanschstruktur 305 und 306 in
einer vertikalen Hohlträgerstruktur 320 fixiert,
um einen vertikalen Arm 202 der Kurbeleinrichtung 2 aufzunehmen,
die als eine Führung
verwendet wird. Die Trägerstruk tur
ist in der vertikalen Richtung Y2 in Bezug auf den Arm 202 und
durch eine geeignete Übertragung
(nicht gezeigt in der Figur), beispielsweise durch eine Kabelübertragung
oder eine Kuppelstange, beweglich. An der Trägerstruktur 320 sind
ferner Lageranschläge 321 und 322 fixiert,
die in einer feststehenden Position für die Flansche 305, 306 der
Steuerrolle 303 sowie der Schutzplatte 309 eingepasst
sind.
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5 und 6 zeigen
die Kassetteneinrichtung 11 zum Lagern dreier Folienrollen
R (von denen zwei durch Strichlinien gezeigt sind) und zum Fördern dieser
an die. Folienausgabeeinrichtung 3 für einen automatischen Wechsel.
Gemäß einer
vorteilhaften Ausführungsform
weist die Kassetteneinrichtung 11 einen Schlitten 111 auf,
der durch Räder 113 auf
Führungsträgern 112 bewegt
wird, die an der Oberseite des Bodens A angebracht sind. Der Schlitten 111 ist
eingerichtet, sich in der horizontalen Richtung vor und zurück zu bewegen.
An der Oberseite des Schlittens 111 ist eine Positioniervorrichtung 114 für die Folienrolle
R angebracht, wobei die Folienrolle R oberhalb der Positioniervorrichtung 114 im
Wesentlichen in vertikaler Richtung angeordnet ist. Die Positioniervorrichtung 114 weist
einen konischen Stift 115 auf, der in einem Kegel 909 eingepasst
ist, der an dem ersten Ende 901 der Rollenwelle 900 (2), sowie
an einem Flanschteil 116 angebracht ist, und die Rollenwelle 9 liegt
an dem Träger
auf. Die Rollenwelle 9 mit der Folienrolle R kann in die
Positioniereinrichtung 114 durch eine vertikale Bewegung
angeordnet und aus dieser entfernt werden. Der Schlitten 111 ist
ebenfalls mit der Folienfixiereinrichtung 120 zum Fixieren
des Folienendes Fa vorgesehen. Das Folienende Fa ist das freie Ende
der Verpackungsfolie F der Folienrolle R, die in der Positioniervorrichtung 114 eingepasst
ist, und beim Laden wird sie von der Rolle R in die Folienfixiereinrichtung 120 gezogen.
Die Folienfixiereinrichtung 120 weist zwei vertikale, stangenartige
Klemmen 121 und 122 auf, die gegeneinander gepresst
werden. Das Fixieren kann durch eine Reibeinrichtung verbessert
werden, beispielsweise ein Gummi, das an den Stangen 121 oder 122 befestigt
ist. In der vorgestellten Ausführungsform
ist die zweite Stange 122 durch ein Gelenk 123 unter
dem Schlitten 111 befestigt, so dass die Stange 122 in
einem gewünschten
Moment unter der Steuerung eines Stellgliedes 124 geöffnet werden kann.
Das Stellglied 124, bevorzugt einen Zylinder, wird nach
oben gedrückt
und wirkt auf einen Anschlag 125, um denselben zu öffnen. Der
Anschlag 125 hält
die Klemmen 121 und 122 geschlossen. Die Stange 122 kann
manuell durch einen mechanischen Anschlag 125 in Verbindung
mit dem Laden der Rolle R geschlossen werden. Die Folienfixiereinrichtung 120 ist
in dem Schlitten 111 derart eingerichtet, dass der Anschlag 125 durch
ein separates Stellglied 125 geöffnet werden kann, der in einer
feststehenden Position an einem geeigneten Ort außerhalb
des Schlittens 111 eingepasst ist.
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Der
Schlitten 111 ist auch mit einer Positioniervorrichtung 130 ausgestattet,
bevorzugt eine Aufnahme 131, in die ein separater Positionierkopf 132, der
in eine feststehende Position an einer geeigneten Position außerhalb
des Schlittens 111 eingepasst ist, durch einen horizontalen
Stoß durch
ein Stellglied 133 positioniert ist. Die Positioniervorrichtung 130 ordnet
die vertikale Achse der Positioniervorrichtung 114 (die
mittlere Positioniervorrichtung 114 in den 5 und 6),
mit der ebenfalls die Longitudinalachse der Rolle R und die Longitudinalachse
der Rollenwelle 9 übereinstimmen,
und die Vertikalachse Y3 (2), die
ebenfalls mit der vertikalen Symmetrieachse der Rollenfixiereinrichtung 310 übereinstimmt,
so gleichmäßig wie
möglich
für den
Wechsel der Folienrolle R an. Unter Bezug auf die 3 und 6 sind
die Achsen Y3 und Y4 deshalb eine über der anderen parallel angeordnet.
Dies findet in einer so genannten Wechselstation LS statt. Deshalb
ist bei einem automatischen Wechsel einer vollen oder einer leeren
Folienrolle R nur eine vertikale Bewegung vor und zurück erforderlich.
Es wird angemerkt, dass eine leere Folienrolle R sich primär nur auf
den Kern Ra bezieht, der mit der Rollenwelle 9 eingepasst
sein kann und von dessen Außenumfang
die Verpackungsfolie F um das Stück
P während
des Verpackens bewegt wurde.
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Um
eine kontinuierliche automatische Produktion so lang wie möglich zu
ermöglichen,
ist der Schlitten 111 mit mehreren Positioniervorrichtungen 114 für Folienrol len
R und getrennten Folienfixiereinrichtungen 120 für jede Folienrolle
R vorgesehen. Gemäß einer
zweiten vorteilhaften Ausführungsform ist
die Kassetteneinrichtung in der Form eines rotierenden Tisches eingerichtet,
auf der die Folienrollen R in einer kreisförmigen Anordnung angebracht
sind. Gemäß einer
dritten vorteilhaften Ausführungsform weist
die Kassetteneinrichtung 11 verschiedene Schlitten und
Paletten auf, die auf einem vorbestimmten Weg entlanglaufen, entlang
eines Förderweges oder
-schiene, und sich in ihrer Reihenfolge zu einer Wechselstation
LS bewegen.
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Der
Ort oder die Position, in der die Übergabe einer Folienrolle R
an die Folienausgabeeinrichtung 3 und der Übergabe
einer leeren Folienrolle zurück
an die Kassetteneinrichtung 11 statt findet, wird eine
Wechselstation LS genannt, in der die Kassetteneinrichtung 11,
die Folienausgabeeinrichtung 3 und insbesondere die Folienrolle
R in einer bestimmten Position zueinander sind. In der Wechselstation LS
gemäß einer
vorteilhaften Ausführungsform
der Erfindung wird das Folienende Fa durch die Folienfixiereinrichtung 120 in
einer Position gehalten, die innerhalb des vorstehend erwähnten äußeren, üblicherweise
kreisförmigen
Weg T ist, der ebenfalls in den 3 und 6 markiert
ist. Der Radius des Weges ist abhängig von der Ausdehnung und
dem Aufbau der Kurbeleinrichtung 2. Obwohl die Steuerrolle 303 innerhalb
des Weges T derart angeordnet ist, dass, wenn sich die Folienrolle
R um das Stück
P in Uhrzeigerrichtung bewegt, sich die Folienrolle R um ihre Achse
Y3 entgegen Uhrzeigerrichtung dreht und sich die Steuerrolle 303 um
ihre Achse Y5 in Uhrzeigerrichtung dreht. Das Folienende F1 ist
auch in einer derartigen Position und in einer derartigen Höhe fixiert,
dass in der Wechselposition LS, wenn die Steuerrolle 303 in
die geschlossene Position gegen die Folienrolle R bewegt wird, der
Bereich der Folie F zwischen der Folienrolle R und der Folienende
Fa automatisch richtig dazwischen zum Verpacken und für seine
Startphase angeordnet ist.
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Wir
werden nachfolgend die Verwendung um den Betrieb der Anordnung gemäß einer
vorteilhaften Ausführungsform
der Erfindung zum Verpacken besprechen. Der automatische Betrieb
wird durch ein Steuersystem gesteuert, dass mit Sensoren zum Erfassen
des Zustandes der Verpackungsmaschine und der Position und Anordnung
der Einrichtungen sowie der Stellglieder und Motoren zum Einsetzen und
Koordinieren ihrer Betriebsweise verbunden ist. Beispielsweise werden
volle Folienrollen R in einer separaten Ladestation manipuliert,
wobei die Rollenwelle 9 mit der Lagervorrichtung 905 und 907 in
dem Kern Ra einer Folienrolle R angeordnet wird und die Folienrolle
R mit ihrer Rollenwelle 9 in der Kassetteneinrichtung 11 auf
dem Schlitten 111 angeordnet wird. Zur gleichen Zeit wird
das Folienende Fa von der Folienrolle R in die Folienfixiereinrichtung 120 gezogen
und an derselben fixiert. Nach dem Laden wird die Kassetteneinrichtung 11 zu
der ersten Folienrolle R in der Wechselstation LS bewegt, wo sie
im Wesentlichen in der vertikalen Position ist und so präzise wie
möglich
durch Verwendung der Positioniervorrichtung 130 positioniert
wird.
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Die
Folienausgabeeinrichtung 3 wird durch die Kurbeleinrichtung 2 oberhalb
der Wechselstation LS gefördert
und positioniert. Die genaue, finale Position wird durch eine stangenartige
Positioniervorrichtung 801 durchgeführt, die sich in dem vertikalen Arm 202 erstreckt,
und nach der Positionierung wird die vertikale Achse Y4 der Folienrolle
R auf die Achse Y3 der Rollenfixiereinrichtung 310 gesetzt.
Mit den geöffneten
Einstellvorrichtungen 302 wird die Folienausgabeeinrichtung 3 in
die Richtung der Folienrolle R auf dem Schlitten 111 herabgesenkt,
wobei die Rollenwelle 9 in dem Kegel 311 der Rollenfixiereinrichtung 310 eingepasst
wird. Die Rollenfixiereinrichtung 310 greift den Ziehstift 912 und
zieht ihn gleichzeitig, wenn die Rollenwelle 9 mit der
Folienrolle R präzise und
unbeweglich in die Folienausgabeeinrichtung 3 eingepasst
wird. Die Steuerrolle 303 wird in ihre geschlossene Position
gefördert
und die Folienausgabeeinrichtung 3 wird in die Verpackhöhe gehoben. Gleichzeitig
wird das Folienende Fa immer noch festgehalten. Zum Starten des
Verpackens wird die stabförmige
Positioniervorrichtung 801 nach außen gezogen und die Kurbelvorrichtung 2 wird
verwendet, um die Drehung der Folienausgabeeinrichtung 3 um
das Stück
P entlang eines äußeren Weges
T zu starten. Beispiels weise wird eine horizontale Rolle P gleichzeitig
in ihrer Position um ihre Longitudinalachse Y1 gedreht. Das Folienende
F1 ist weiter fixiert, die Folie F wird von der Rolle R um das Stück P geliefert,
an der es bevorzugt durch Reibung hält. Während oder direkt anschließend an
die erste Drehung wird das Folienende Fa gelöst und das Verpacken kann fortgesetzt
werden. Wenn das Verpacken fortgesetzt wird, wird das Folienende
Fa unterhalb einer neuen Schicht der Verpackungsfolie an dem Stück P angeordnet.
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Wenn
die Folienrolle R während
des Verpackens ausläuft,
wird die Folienausgabeeinrichtung 3 an der Wechselstation
LS in der oben beschriebenen Weise positioniert. Die leere Folienrolle
R oder der Kern Ra mit der Rollenwelle 9 wird durch eine
vertikale Bewegung in die vorherige Position in dem Schlitten 111 zurückgebracht,
wobei der Schlitten 111 für den Wechsel nicht bewegt
werden muss. Die Steuerrolle 303 ist deshalb in ihrer geöffneten
Stellung. Die Befestigung der Rollenfixiereinrichtung 310 wird
geöffnet
und die Rollenwelle 9 wird gelöst, wonach die Rollenausgabeeinrichtung 3 aus
dem Weg gehoben werden kann und eine neue, volle Folienrolle kann
durch den Schlitten 111 in die Wechselposition LS bewegt
werden. Anschließend
kann die Folienrolle R an die Folienausgabeeinrichtung 3 in
der vorstehend beschriebenen Weise gefördert werden, um das Verpacken
fortzusetzen.
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Es
ist für
jeden Fachmann klar, dass die Erfindung nicht allein auf die vorteilhaften
Ausführungsformen
beschränkt
ist, die vorstehend vorgestellt worden, sondern innerhalb des Umfanges
der Ansprüche
variieren kann. Beispielsweise kann die Kassetteneinrichtung 11 mit
seiner Einrichtung zum Heben der Folienrolle in die Folienausgabeeinrichtung 3 eingepasst
sein, aber dennoch ist in einer einfacheren Weise die vertikale
Bewegung in der Folienausgabeeinrichtung 3 eingerichtet,
welche die vertikale Bewegung auch andererweise zum Verpacken verschiedener
Stücke
P benötigt.
Zusätzlich
kann die Kassetteneinrichtung 11 mit Positioniereinrichtungen zum
Halten der Rollenwelle 9 in der horizontalen Position und
auch mit Ein richtungen zum Drehen der Rollenwelle 9 mit
der Folienrolle R in eine vertikale Position in der Wechselstation
LS eingepasst sein, es ist jedoch einfacher, die Folienrolle vertikal
zu bewegen. Darüber
hinaus werden durch Drehen der Rollenwelle 9 Verzögerungen
verursacht, welche das Verpacken verzögern können. Der flanschartige Teil 301 der
Folienausgabeeinrichtung 3 kann ausgebildet sein, um eine
vertikale Achse in dergleichen Weise wie die Steuerrolle 303 zu
drehen, in der mit der angeordneten Kurbeleinrichtung 2 die
Rollenfixiereinrichtung 310 in der Wechselstation LS gedreht wird
und anschließend
das Absenken in die vertikale Richtung und das Koppeln der Rollenwelle 9 statt
findet. Das Drehen bewirkt jedoch eine zusätzliche Verzögerung bei
dem Wechsel und macht den Aufbau der Folienausgabeeinrichtung 3 und
ihre Steuerung komplizierter und es steigert das Gewicht der Folienausgabeeinrichtung 3.
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Gemäß einer
vorteilhaften Ausführungsform ist
die Verpackungsmaschine mit einem Verpackungsgerät 40 zum radialen
Verpacken einer horizontalen Rolle P ausgerüstet, wobei das Gerät gemäß 1 zum
Verpacken der axialen Richtung verwendet wird. Bei der Verpackungseinrichtung 40 ist die
Folienausgabeeinrichtung ausgerüstet,
sich horizontal in die Longitudinalrichtung der Rolle P zu bewegen
und die Folienrolle R ist horizontal eingerichtet, wobei ihre Longitudinalachse
parallel zu der Achse X1 ist. Deshalb wird die Rolle P um ihre Longitudinalachse
X1 gedreht, um die Folie um das Stück herum zu ziehen. Die Vorrichtung
gemäß 1 ist
normalerweise ebenfalls mit einer beweglichen Greifeinrichtung 50 ausgerüstet, die
in einem drehbaren Arm eingepasst und fixiert ist, falls notwendig
an der Folie F, die von der Folienausgabeeinrichtung 3 zu
dem Stück
läuft und
die Folie F, falls erforderlich, schneidet, um das Verpacken zu
beenden. Die Folie F, die von der Folienausgabeeinrichtung 3 läuft, bleibt
in der Greifeinrichtung 50 fixiert und das Stück P kann aus
der Verpackungsmaschine entfernt werden, um ein neues Stück P auf
einem Riemen 703 zum Verpacken zu bringen. Deshalb kann
die gleiche Folienrolle R verwendet werden, um verschiedene Stücke P ohne
Unterbrechung einzupacken. Neues Verpacken wird durch Bewegen der
Folie F mit der Kurbeleinrich tung 2 um das Stück P herum
gestartet und zu einem gewünschten
Moment wird das Folienende Fa von der Greifeinrichtung 50 gelöst.
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Die
vertikale Folienrolle R mit der Rollenwelle 9 kann auch
einfach durch eine bloße
vertikale Bewegung der Folienrolle R und/oder der Rollenfixiereinrichtung 310 fixiert
werden. Gemäß einer
vorteilhaften Ausführungsform
der Erfindung sind beide in der Rollenwelle 9 mit einer
Passfläche 911 und
einer Zieheinrichtung 912 versehen, wobei die Rollenwelle beispielsweise
in der Kassetteneinrichtung 11 verriegelt fixiert werden
kann.