DE69311625T2

DE69311625T2 - Verfahren und Vorrichtung zum Überlappen von Plastikbeuteln

Info

Publication number: DE69311625T2
Application number: DE69311625T
Authority: DE
Inventors: Peter J Gietman; Stephen A Saindon
Original assignee: CMD Corp
Current assignee: CMD Corp
Priority date: 1992-05-01
Filing date: 1993-04-20
Publication date: 1997-12-11
Anticipated expiration: 2013-04-21
Also published as: EP0568253A1; ES2106281T3; EP0568253B1; US5377929A; CA2094950C; CA2094950A1; DE69311625D1

Description

Die Erfindung betrifft allgemein das Gebiet der Anlagen zum Aufwickeln. Insbesondere bezieht sie sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aufwickeln von Streifen einer langgestreckten, faltbaren Folie, wie von Kunststoffbeuteln, in entweder überlappend übereinandergelegte oder kontinuierliche Rollen. Ferner ermöglichten das Verfahren und die Vorrichtung zwischen dem Aufwickeln einer Rolle von Beuteln mit oder ohne Kern zu wählen.
Die UK Patentanmeldung 2023106 A zeigt eine Vorrichtung zum Lagern diskontinuierlich zugeführter Banknoten in stufenartiger Form. Die Vorrichtung trennt aufeinanderfolgende Banknoten nicht. Die deutsche Patentanmeldung 2011101 A1 zeigt eine Vorrichtung, die aufeinanderfolgende Beutel trennt. Diese Vorrichtung legt aufeinanderfolgende Beutel nicht überlappend übereinander.
Es sind viele verschiedene Typen Aufwickelmaschinen zum Aufwickeln von Streifen aus faltbarem Material, wie von Nahrungsmittel- oder Abfallbeuteln aus Kunststoff, bekannt. Die gemeinsame Grenze zwischen benachbarten Beuteln ist häufig perforiert, um ein leichteres Ablösen der Beutel von der Rolle zu ermöglichen. Das US PS 4,667,890 (das '890-Patent) das an den gleichen Anmelder am 26. Mai 1987 herausgegeben wurde, beschreibt eine Vorrichtung zum Aufwickeln von Kunststoffbeuteln zu Rollen ohne Kern. Die im '890-Patent beschriebene Aufwickelvorrichtung wickelt kontinuierliche Streifen Beutel aus einem guer gesiegelten und perforierten Kunststoffschlauch auf. Um einen Beutel von der Rolle abzutrennen, die sich beispielsweise in einem Karton befindet, wird der äußerste Beutel herausgezogen, wobei sich die Rolle dreht, da die aufeinanderfolgenden Beutel verbunden sind. Wenn die Perforation, die das Ende des äußersten Beutels markiert, zugänglich ist, wird der äußerste Beutel entfernt und es zeigt sich die vordere Kante der nachfolgenden Beutels. Die Folie, die die '890-Aufrolleinrichtung in Rollen rollt, kann direkt von einer Beutelherstellungsmaschine stammen, wie sie im US-PS 4,642,084, herausgegeben an den Erfinder dieser Erfindung am 10. Februar 1987, beschrieben ist; die perforierte und gesiegelte Folie kann vorher hergestellt und auf Lager gehalten sein. In jedem Fall ist die gemeinsame Grenze zwischen aufeinanderfolgenden Beuteln ein perforierter Streifen, um das Abziehen der Beutel von der Rolle zu ermöglichen.
Überlappend übereinandergelegte Beutel sind ebenfalls bekannt, nämlich Beutel, die zu einer Rolle aufgerollt sind, ohne daß sie aneinander befestigt sind. Wenn am äußersten Beutel einer überlappend übereinandergelegten Rolle gezogen wird, dreht sich die Rolle aufgrund des Übereinanderliegens und der äußerste Beutel wird von der Rolle entfernt, da die darauffolgenden Beutel nicht aneinander befestigt sind. Da die Rolle sich dreht, wird der nachfolgende Beutel leicht für nachfolgende Abgabe zugänglich.
Sowohl wenn sie kontinuierlich oder übereinandergelegt vorliegen, können die Beutel um einen Kern gewickelt oder kernlos sein. In einigen Anwendungsfällen ist es erwünscht, daß die Beutel auf einen Kern, wie einen Pappzylinder, aufgewikkelt sind, um der Rolle Stabilität zu verleihen. In anderen Fällen ist es erwünscht, "kernlose" Rollen zu haben, um die Kosten und den Abfall, der mit einem Kern einhergeht, zu vermeiden. Das ' 890-Patent beschreibt sowohl eine Aufwickelvorrichtung ohne Kern und im Stand der Technik eine Aufwickelvorrichtung, die Rollen mit Kern produziert.
Um einen großen Anwendungensbereich zu erschließen, sollte es eine Aufwickelvorrichtung dem Benutzer ermöglichen, entweder ein kontinuierliches oder ein übereinanderlegendes Aufwickelverfahren auszuwählen. Eine Aufwickelvorrichtung sollte auch Rollen mit oder ohne Kern aufwickeln können. Zur Vereinfachung der Handhabung sollte die Aufwickelvorrichtung als Eingabe einen kontinuierlichen Streifen Beutel aufnehmen können, unabhängig von dem auf zuwickelnden Rollentyp. Ferner sollte ein derartiges Verfahren und Vorrichtung präzise steuerbar sein, um Produkte gleichbleibender Qualität zu sichern.
Die Erfindung schafft eine Vorrichtung zum Aufwickeln einer Rolle Beutel mit einem vorderen und einem hinteren Ende eines Streifens Beutel, die eine Schwingvorrichtung, eine Einbringvorrichtung, die mindestens eine Rolleneinbringvorrichtung umfaßt, die mit einer Einbringgeschwindigkeit betrieben wird, sowie eine Aufwickeleinrichtung umfaßt, gekennzeichnet durch: eine durch einen Servomotor angetriebene Aufnahmeeinrichtung, die zur Aufnahme des Streifens von der Einbringvorrichtung angeordnet ist, wobei die Aufnahmeeinrichtung aufeinanderfolgende Beutel trennen und nebeneinanderliegende Beutel überlappen kann, und
wobei die Wickeleinrichtung angeordnet ist, um Streifen von der Aufnahmeeinrichtung aufzunehmen und bei einer niedrigeren Geschwindigkeit als der Einbringgeschwindigkeit arbeiten kann.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung schafft ein Verfahren zum Aufwickeln übereinandergelegter Beutel von einem Beutelstreifen, wobei jeder Beutel einen Anfang und ein Ende aufweist, mit den Schritten: Fördern des ersten Streifens mit einer ersten Geschwindigkeit in einer ersten Stufe; Fördern des Streifens mit einer zweiten Geschwindigkeit in einer zweiten Stufe, wobei die zweite Stufe sich stromabwärts der ersten Stufe befindet, gekennzeichet durch: Verlängern der Wegstrecke, die das Ende jedes Beutels zwischen den ersten und zweiten Stufen zurücklegt; Trennen aufeinanderfolgender Beutel; und überlappendes Übereinanderlegen der Beutel, wenn die Wegstrecke verlängert wird, wodurch das Ende eines ersten Beutels den Anfang eines zweiten Beutels überlappt und wobei die zweite Geschwindigkeit kleiner als die erste Geschwindigkeit ist.
Weitere wesentliche Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich dem Fachmann aus der Betrachtung der nachfolgenden Zeichnungen, der detaillierten Beschreibung sowie den beigefügten Ansprüchen.
Figur 1 ist eine schematische Darstellung einer Wickelvorrichtung nach dem Stand der Technik;
Figur 2 ist eine schematische Darstellung einer Wickelvorrichtung gemäß der Erfindung;
Figur 3 ist eine schematische Darstellung der Wickelvorrichtung der Figur 2, bei der sich die Aufnahmeeinrichtung in einer zweiten Position befindet,
Figur 4 ist eine schematische Darstellung der Wickelvorrichtung der Figur 2, wobei sich die Aufnahmeeinrichtung in einer dritten Position befindet, und
Figur 5 ist die schematische Darstellung der Wickelvorrichtung der Figur 2, die einander überlappende Beutel in der Aufnahmeeinrichtung zeigt.
Vor der detaillierten Erläuterung mindestens einer Ausführung der Erfindung soll die Erfindung selbstverständlich nicht in ihrer Anwendung auf die Konstruktionsdetails und die Anordnung der Komponenten beschränkt sein, wie sie in der nachfolgenden Beschreibung oder in den Zeichnungen dargestellt ist.
Die Erfindung ist auch in anderen Ausführungsformen möglich oder kann in verschiedener Weise innerhalb des Schutzbereiches der Ansprüche 1 - 10 praktiziert oder ausgeführt werden. Selbstverständlich soll auch die Terminologie und Phraseologie, wie sie hier verwendet wird, lediglich der Beschreibung dienen und nicht der Einschränkung. Gleiche Bezugszeichen werden für ähnliche Komponenten verwendet.
Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf ihren Einsatz als Aufwickelvorrichtung für Streifen von Kunststoffbeuteln beschrieben; selbstverständlich soll von Anfang an klar sein, daß die Aufwickelvorrichtung zum Aufwickeln jeglichen faltbaren Materials einsetzbar ist. Selbstverständlich sollte das aufgewickelte Material ausreichende Reißfestigkeit besitzen, daß es den Wickelkräften, die während des Aufwickelprozesses aufgebracht werden, widerstehen kann. Ferner wird die Erfindung unter Bezugnahme auf eine Aufwickelvorrichtung nach dem Stand der Technik beschrieben werden. Selbstverständlich kann die Erfindung auch mit anderen Aufwickelvorrichtungen durchgeführt werden.
Wie in Figur 1 gezeigt, umfaßt eine Aufwickelvorrichtung nach dem Stand der Technik 100 eine Schwingeinrichtung 101; eine Einbringvorrichtung 102 und eine Aufwickelvorrichtung 103. Im Betrieb wird eine Folie 105, beispielsweise ein kontinuierlicher Streifen Kunststoffbeutel, entweder von einer Kunststoffbeutelherstellungsmaschine oder einem Streifen aus vorfabrizierten kontinuierlichen Beuteln, von denen jeder vom anderen durch Perforationen getrennt ist, durch die Schwingeinrichtung 101 aufgenommen. Die Folie 105 passiert die Schwingeinrichtung 101, die Einbringvorrichtung 102 und erreicht dann die Aufwickelvorrichtung 103. Wie weiter unten detaillierter beschrieben werden wird, wird die Schwingeinrichtung 101 vorgesehen, um die Geschwindigkeit der Aufwikkelvorrichtung 100 zu regeln. Die Einbringvorrichtung empfängt die Folie 105 und reißt periodisch die Perforation zwischen dem letzten Beutel einer ersten Rolle Beutel und dem ersten Beutel der nächsten Rolle Beutel ab. Die Aufwickelvorrichtung 103 empfängt die Folie 105 von der Einbringvorrichtung 102 und wickelt die Folie zu Rollen von Beuteln, wobei jede Rolle eine Länge besitzt, die durch die Freguenz, mit der die Einbringvorrichtung 102 die Beutel trennt, bestimmt wird.
Die Schwingeinrichtung 101 umfaßt ein Paar Schwingrollen 106 und 107. Die vertikale Position der Schwingrolle 107 ist von der Spannung der Folie 105 abhängig. Demzufolge ist die Position der Schwingrolle 107 auch vom Geschwindigkeitsunterschied der Wickeleinrichtung 100 und der Geschwindigkeit, mit der die Folie 105 der Wickeleinrichtung 100 zugeführt wird, abhängig. Wie weiter unten beschrieben, treiben verschiedene Motoren die Rollen der Aufwickeleinrichtung 100 an. Durch wohlbekannte Verfahren (die detaillierter im '890-Patent beschrieben sind) sind die Geschwindigkeiten der Motoren und demzufolge die Geschwindigkeiten der Rollen von der Position der Schwingrolle 107 derart abhängig, daß sie Überschuß an Folie 105 verringern oder zugeben, wodurch die Geschwindigkeit der Wickeleinrichtung 100 von der Geschwindigkeit der Folie 105 abhängig wird. Grundsätzlich liefert die Schwingrolle 107 ein Signal abhängig vom Unterschied der nach unten und nach oben gerichteten Foliengeschwindigkeiten.
Der Folie 105 passiert von der Schwingeinrichtung 101 zur Einbringvorrichtung 102. Die Einbringvorrichtung 102 umfaßt ein Paar Einbringrollen 110 und 111) ein Paar Unterbrecherrollen 112 und 113, mehrere Leiter 114, mehrere elastische Nylonseile 116 und 117, ein Paar Antriebsmotoren 118 und 119 und ein Paar Antriebsriemen 120 und 121. Der Antriebsmotor 118 treibt die Einbringrolle 110 mittels eines Antriebsriemen 120 an. Wie oben beschrieben, hängt die Geschwindigkeit des Motors 118 von der Geschwindigkeit der Folie 105 ab. In ähnlicher Weise treibt der Antriebsmotor 119 die Unterbrecherrolle 113 mittels eines Antriebsriemens 121. Die Geschwindigkeit, das heißt die lineare Geschwindigkeit am Perimeter der Unterbrecherrolle 113 ist etwas größer (typischerweise 17% schneller) als die der Einbringrolle 110, um die Abtrennung einer Rolle Beutel von der nächsten Rolle Beutel zu unterstützen. Elastische Nylonseile 116 sind um die Leiter 114 und die Einbringrolle 111 angeordnet. In ähnlicher Weise sind elastische Nylonseile 117 um die Leiter 114 und die Einbringrolle 110 angebracht. Die elastischen Nylonseile 116 und 117 verlaufen in vertiefungen und werden durch die entsprechenden Einbringrollen 110 und 111 angetrieben.
Die elastischen Nylonseile 116 und 117 sind in Vertiefungen in den Unterbrecherrollen 113 und 112 angeordnet, die groß genug sind, um die Seile 116 und 117 daran zu hindern, die Unterbrecherrollen 112 und 113 zu verlangsamen.
Im Betrieb werden die Einbringrollen 110 und 111 geschlossen, wodurch eine Klemmeinrichtung dazwischen gebildet wird. Wenn die Folie 105 anfangs eingefädelt wird, kommt die Folie 105 mit der Klemmeinrichtung zwischen den Einbringrollen 110 und 111 in Eingriff und verläuft zwischen diesen. Danach wird die Folie 105 durch die elastischen Nylonseile 116 und 117 an den Unterbrecherrollen 112 und 113 vorbeigeleitet, die normalerweise offen sind, das heißt, es besteht keine Klemmeinrichtung zwischen ihnen. Die Unterbrecherrollen 112 und 113 sind so ausgelegt, daß sie einen Streifen, der eine erste Rolle bildet, vom nachfolgenden Beutelstreifen trennen. Wie oben beschrieben, werden die normalerweise offenen Unterbrecherrollen 112 und 113 mit einer schnelleren Geschwindigkeit als die Einbringrollen 110 und 111 angetrieben. Dann, wenn die Perforation, die dem letzten Beutel einer Beutelrolle folgt, sich zwischen den Einbringrollen 110/111 und den Unterbrecherrollen 112/113 befindet, werden die Unterbrecherrollen 112 und 113 zusammengebracht, um eine Klemmeinrichtung zu bilden. Die Klemmeinrichtung zwischen den Unterbrecherrollen 112 und 113 kommt mit dem Folie 105 in Eingriff und zieht aufgrund der höheren Geschwindigkeit der Unterbrecherrollen 112 und 113 die Folie von der Klemmeinrichtung zwischen den Einbringrollen 110 und 111 weg, wodurch die Folie dazu veranlaßt wird, an der Perforation zwischen den Unterbrecherrollen 112/113 und den Einbringrollen 110 und 111 zu reißen, wodurch die erwünschte Trennung durchgeführt wird. Ein Zähler (nicht gezeigt) ist vorgesehen, um zu bestimmen, wann die erwünschte Anzahl Beutel die Einbringrollen 110 und 111 passiert hat und damit, wann die ausgewählte Perforation sich zwischen den Unterbrecherrollen 112/113 und Einbringrollen 110/111 befindet.
Nach Verlassen der Einbringanordnung 102 läuft die Folie 105 in die Aufwickelvorrichtung 103. Die Aufwickelvorrichtung 103 umfaßt ein Paar Förderrollen 123 und 124, einen Antriebsmotor 125, ein Paar Antriebsriemen 126 und 127, mehrere elastische Nylonseile 129, ein Förderband 130, mehrere Rollen 131 - 133, einen Revolverkopf 135 mit mehreren auf ihm rotierenden Spindeln 136,138, die auf diesem befestigt sind, sowie eine Luftdüse 140. Der Antriebsmotor 125, dessen Geschwindigkeit durch die Position der Schwingrolle 107 gesteuert wird, treibt die Förderrolle 124 mittels eines Antriebriemens 126. Der Antriebsmotor 125 treibt auch den Revolverkopf 135 und die Spindeln 136 - 138 mittels eines Antriebsriemens 127 (und anderen Antriebsmechanismen, die nicht gezeigt sind), an. Das Förderband 130 ist in Vertiefungen in der Förderrolle 124 und den Rollen 132 und 133 angeordnet und dient dazu, Folie 105 zu den Spindeln zum Aufwickeln zu führen. Elastische Nylonseile sind in den vertiefungen in der Förderrolle 123 und der Rolle 131 angeordnet und dienen dazu, die Folie 105 zu den Spindeln zum Aufwickeln zu führen. Die Luftdüse 140 arbeitet mit der Spindel in der Position zusammen, in der die Spindel 137 beginnt, die Folie 105 um die Spindel zu wickeln.
Im Betrieb läuft die Folie 105 durch eine Klemmeinrichtung, die zwischen den Förderrollen 123 und 124 gebildet ist und wird durch die elastischen Nylonseile 129 und das Förderband 130 zum Revolverkopf 135 geleitet. Wie in der "890" detailliert beschrieben, arbeitet die Luftdüse 140 mit dem Revolverkopf 135 und den Spindeln 136 - 138 zusammen, so daß die Anfangskante des Streifens Beutel in eine zwischen den Beuteln gebildete Klemmeinrichtung eingewickelt wird. Nachdem so die Vorderkante der Rolle Beutel an der Spindel 137 befestigt worden ist, wird der Revolverkopf 135 gedreht, so daß die Spindel 137 sich in der durch die Spindel 136 in Fig. 1 besetzten Position befindet. Das Aufwickeln des Streifens zu einer Rolle Beutel wird in dieser Position fortgesetzt, bis das Ende der Rolle Beutel vollständig aufgewickelt ist. Die Vorderkante der nächsten Rolle Beutel wurde dann um die Spindel in der Nähe der Luftdüse 140 gewickelt. Nachdem die nächste Rolle Beutel "gestartet" ist, dreht sich der Revolverkopf wiederum. Die Spindel mit der vollständig aufgewikkelten Rolle Beutel dreht sich in die obere Position, wo eine Ausstoßvorrichtung (nicht gezeigt) die Rolle Beutel von der Spindel entfernt. Die Spindeln sind mit Luftlöchern (detailliert im "890" Patent beschrieben) versehen, um das Entfernen der Rollen Beutel zu vereinfachen.
Wie in Fig. 2 gezeigt, kann eine Aufwickelvorrichtung 200, die erfindungsgemäß konstruiert wurde, entweder in kontinuierlicher oder übereinanderlegender Weise betrieben werden und umfaßt eine Schwingvorrichtung 201, eine Einbringvorrichtung 202, eine Aufnahmeeinrichtung 203 und eine Aufwikkelvorrichtung 204. Im Betrieb passiert ein Folienstreifen 205, der in geeigneter Weise aus Kunststoff oder einem anderen faltbaren Material hergestellt wurde (der entweder direkt aus einer Beutelherstellungsmaschine oder aus einer vorgefertigten Rolle Beutel zugeführt wird) die Schwingvorrichtung 201 zur Einbringvorrichtung 202. Von der Einbringvorrichtung 202 wird die Folie 205 zur Aufnahmeeinrichtung 203 und sodann zur Aufwickelvorrichtung 204 gebracht. Um diesen Betrieb leichter zu verstehen, wird zunächst die kontinuierliche Betriebsweise beschrieben.
Wie beim Stand der Technik wird die Schwingvorrichtung 201 dazu verwendet, die Geschwindigkeit der Aufwickelvorrichtung 200 einzustellen. Die Schwingvorrichtung 201 umfaßt ein Paar Schwingrollen 206 und 207. Die Geschwindigkeit der Aufwickelvorrichtung 200 wird entsprechend der Menge Überstand an Folie 205, wie durch die Position der Schwingrolle 206 bestimmt, durch eine Mikroprozessor-Steuerung der verschiedenen Servoantriebsmotoren (weiter unten beschrieben) gesteuert.
Der Folie 205 verläßt die Schwingvorrichtung 201 und betritt die Einbringvorrichtung 202, die ein Paar Einbringrollen 208 und 209, mehrere Leiteinrichtungen 210, mehrere elastische Nylonseile 211 und 212, einen Servoantriebsmotor 213 und einen Antriebsriemen 214 umfaßt. Der Servoantriebsmotor 213 treibt die Einbringrolle 209 mittels eines Antriebsriemens 214 an. Während auch andere Motortypen eingesetzt werden können, wird bei der bevorzugten Ausführungsform als Motor ein Servoantriebsmotor eingesetzt, um bessere Steuerung der Geschwindigkeit zu bewirken, es kann sich aber auch um einen Standardwechselstrommotor handeln. Wie beim Stand der Technik hängt die Geschwindigkeit des Servoantriebmotors 213 von der Foliengeschwindigkeit 205 ab. Die elastischen Nylonseile 211 sind in vertiefungen in der Einbringrolle 208 und oberen Leitern 210 angeordnet und dienen dazu, die Folie 205 zur Aufnahmeeinrichtung 203 zu leiten. In ähnlicher Weise sind elastische Nylonseile 212 in Vertiefungen in der Einbringrolle 209 und der unteren Leiter 210 vorgesehen.
Im Betrieb werden die Einbringrollen 208 und 209 geschlossen und bilden zwischen sich eine Klemmvorrichtung. Wenn zuerst die Folie 205 eingefädelt wird, wird die Folie 205 durch die Einbringrollen 208 und 209 ergriffen und läuft zwischen diesen. Die Folie 205 wird danach durch die elastischen Nylonseile 211 und 212 aus der Einbringeinrichtung 202 herausgeleitet. Entsprechend der bevorzugten Ausführungsform ist es nicht notwendig, die Unterbrecherrollen in der Einbringvorrichtung 202 wie beim Stand der Technik vorzusehen, da, wie weiter unten beschrieben, das Abtrennen der Beutel in der Aufnahmeeinrichtung 203 stattfindet. Obwohl unnötig, können auch Unterbrecherrollen eingeschlossen werden. Nach dem Verlassen der Einbringvorrichtung 202 wird die Folie von der Aufnahmevorrichtung 203 empfangen. Die Aufnahmevorrichtung 203 umfaßt mehrere Rollen 217 - 222, einen Servoantriebsmotor 223, einen Antriebsriemen 224 und eine Dreheinrichtung 225 mit einem Paar Spulen 226 und 227 darauf. Im kontinuierlichen Betrieb bleibt die Dreheinrichtung 225 in der in Fig. 2 gezeigten Position, außer dann, wenn ein letzter Beutel in einer Rolle vom vorderen Beutel der nächsten Rolle abgetrennt wird. Um diese beiden Beutel voneinander zu trennen, wird die Dreheinrichtung 225 schnell schrittweise entgegen dem Uhrzeigersinn in die in Fig. 3 gezeigte Position gedreht, wenn sich die zu zerreißende Perforation zwischen der Dreheinrichtung 225 und den Einbringrollen 208 und 209 befindet. Die Spulen 226 und 227 veranlassen wiederum eine Verlängerung des Weges der Folie, die noch nicht aus der Aufnahmeeinrichtung 203 ausgetreten ist, um die Perforation zu reißen (siehe Fig. 3). Die Dreheinrichtung 225 dreht sich sodann nach vorne in ihre Grundposition. Der Servomotorantrieb 223 dreht die Dreheinrichtung 225 schrittweise zum richtigen Zeitpunkt entsprechend einem Funkenzähler oder einer anderen geeigneten Zähltechnik. Die Rollen 217 bis 222 sind vorgesehen, um das Vorderende jeder Rolle Beutel durch die Drehanordnung 203 zu leiten. Die Rollen 217 - 222 drehen sich nicht mit der Dreheinrichtung 225, sondern um ihre eigenen Achsen.
Nach Verlassen der Drehanordnung 203 passiert die Folie 205 die Aufwickeleinrichtung 204. Die Aufwickeleinrichtung 204 umfaßt ein Paar Förderrollen 230 und 231, einen Antriebsmotor 232, ein Paar Antriebsriemen 233 und 234, mehrere elastische Nylonseile 236, ein Förderband 237, mehrere Rollen 238 - 240, einen Revolverkopf 242 mit mehreren darauf angeordneten, sich drehenden Spindeln 243 - 246, sowie eine Luftdüse 247. Der Antriebsmotor 232, dessen Geschwindigkeit durch die Position der Schwingrolle 101 gesteuert wird, treibt die Förderrolle 231 mittels des Antriebsriemens 233 an. Der Antriebsmotor 232 treibt auch den Revolverkopf 232 und die Spindeln 243 - 246 mittels des Antriebsriemens 234 (und anderen, nicht gezeigten Antriebsmechanismen) an. Das Förderband 237 besitzt V-Bänder an der Unterseite, die in Vertiefungen in der Förderrolle 231 und den Rollen 239 bis 240 angeordnet sind und dazu dienen, die Folie 205 zu den Spindeln 243 bis 246 zum Aufwickeln zu führen. Elastische Nylonrollen 236 sind in vertiefungen in der Förderrolle 230 und der Rolle 238 angeordnet und dienen dazu, den Folie 205 zu den Spindeln 243 - 246 zum Aufwickeln zu leiten. Die Luftdüse 247 kooperiert mit der Spindel in der Position, so daß die Spindel 246 das Aufwickeln der Folie um die Spindel beginnt.
Im Betrieb passiert die Folie 205 eine Klemmeinrichtung, die zwischen den Förderrollen 230 und 231 gebildet ist und wird durch den Fördergurt 237 und die elastischen Nylonseile 236 zum Revolverkopf 242 geleitet. Der Luftdüsenmechanismus 247 arbeitet mit dem Revolverkopf 242 sowie den Spindeln 243 - 246 zusammen, um das Vorderende einer Rolle Beutel in eine Klemmvorrichtung, die zwischen ihm selbst und der Spindel 246 gebildet ist, zu wickeln. Nachdem das Vorderende des Streifens Beutel so an der Spindel 246 gesichert wurde, wird der Revolverkopf 242 so gedreht, daß sich die Spindel 246 in die Position bewegt, an der sich die Spindel 243 befindet. Das Aufwickeln der Folie 205 zu einer Rolle Beutel wird in dieser Position fortgesetzt, bis das Ende der Beutelrolle aufgewikkelt ist. Das Vorderende der nächsten Beutelrolle ist dann um die Spindel in der Nähe der Luftdüse 247 gewickelt und der Revolverkopf rotiert wieder. Die Spindel mit der vollständig aufgewickelten Beutelrolle dreht sich in die nächste Position, wo eine Auswurfvorrichtung (nicht gezeigt) die Rolle Beutel von der Spindel entfernt. Zum Aufwickeln von kernlosen Rollen können drei Spindeln eingesetzt werden, wie beim Stand der Technik gezeigt, wobei die Spindeln mit Luftlöchern versehen sind, um das Entfernen der Rolle Beutel zu erleichtern. Selbstverständlich können auch mehr als vier Spindeln eingesetzt werden.
Beim überlappend übereinanderlegenden Betrieb arbeitet die Aufwickelvorrichtung 200 wie oben, außer zwei Änderungen. Zuerst wird, da das Übereinanderlegen wirksam die Länge der Folie "verkürzt", die Aufwickelvorrichtung 204 bei einer geringeren Geschwindigkeit betrieben, als die Einbringvorrichtung 202. Zweitens wird die Drehanordnung 203 (oder irgend ein anderer Mechanismus, der Rollen abreißt), jeden Beutel vom nachfolgenden Beutel abtrennen. Demzufolge nimmt die Dreheinrichtung 225 den durch den Geschwindigkeitsunterschied zwischen der Einbringvorrichtung 202 und der Aufwickelvorrichtung 204 gebildeten Überstand auf.
Die Dreheinrichtung 225 befindet sich in der in Fig. 2 gezeigten Position, wenn die Vorderkante der Folie 205 durch die Drehanordnung 203 empfangen wird. Die Vorderkante passiert die Rollen 217 bis 222, die dazu dienen, die Folie 205 durch die Drehanordnung 203 zu leiten. Die Vorderkante der Folie 205 wird sodann durch die Aufwickelvorrichtung 204 empfangen. Nachdem die Vorderkante der Folie 205 durch die Förderrollen 230 und 231 aufgenommen ist, wird die Dreheinrichtung 225 gedreht oder schrittweise durch den Servomotorantrieb 223 in die in Fig. 3 gezeigte Position gebracht. Diese Rotation ist ein plötzlicher Schritt oder Inkrement und die Spulen 226 und 227 verlängern den Weg der Folie zwischen den Förderrollen 230 und 231 und den Einbringrollen 208 - 209 abrupt, wodurch die Perforation zwischen den Beuteln gerissen wird, wie durch die unterbrochene Linie in Folie 205 in Fig. 3 gezeigt. Demzufolge ist ersichtlich, daß die Dreheinrichtung 225 aufeinanderfolgendeBeutel separiert. Die Drehanordnung 203 nimmt auch den durch die übereinandergelegten Beutel auftretenden Überstand, wie weiter unten beschrieben, auf.
Die Aufwickelvorrichtung 204 arbeitet in einer ähnlichen Weise wie der Stand der Technik, außer bei einer geringeren Geschwindigkeit, um das überlappende Übereinanderlegen der Beutel zu berücksichtigen. Wenn der Beutel 205A die Aufwickelvorrichtung passiert, dreht sich die Dreheinrichtung 225 in die in Fig. 4 gezeigte Position, wodurch die Spulen 226 und 227 den durch die langsamer drehenden Förderrollen 230 und 231 gebildeten Überstand aufnehmen. Die Vorderkante des nachfolgenden Beutels 205B betritt die Drehanordnung 203, während die Dreheinrichtung 225 sich dreht. Der nachfolgende Beutel 205B verläuft zwischen den Rollen 217 bis 222, die nicht mit der Dreheinrichtung 225 rotieren.
Wie in Fig. 4 gezeigt, betritt die Vorderkante des nachfolgenden Beutels 205B die Drehanordnung 203 und das freie Ende des Beutels 205A wird in der Dreheinrichtung 225 unter der Bewegungslinie des Beutels 205B verstaut. Der Beutel 205B kommt über dem Beutel 205A zu liegen, um das Aufwickeln des vorderen Beutels jeder Rolle um die Spindel in der Position der Spindel 246 zu vereinfachen. Wie in Fig. 5 gezeigt, bewegt sich der überlappende Abschnitt an den Förderrollen 230 und 231 vorbei. Die Länge der Uberlappung wird durch die Länge des vorderen Beutels 205A bestimmt, die sich noch nicht in der Aufwickelvorrichtung 204 befindet, wenn der nachfolgende Beutel 205B durch die Förderrollen 230 und 231 aufgenommen wird. Die überlappend übereinandergelegte Folie wird sodann über die Aufwickelvorrichtung 204 aufgewickelt, wie beim kontinuierlichen Verfahren. Selbstverständlich wird die übereinanderlegende Aufwickelvorrichtung 204 mit einer geringeren Geschwindigkeit als die Einbringvorrichtung 202 arbeiten.
Die Dreheinrichtung 225 dreht sich so für jeden Beutel, zuerst mit einer ausreichenden Drehung, um die Beutel zu trennen, und dann mit einer Drehung, um den durch die sich langsamer bewegenden Revolverkopfrollen entstehenden Überstand aufzunehmen. Die Menge Überlappung, die zwischen den Beuteln erwünscht ist, bestimmt das Verhältnis der Geschwindigkeit der Einbringvorrichtung 202 zur Aufwickelvorrichtung 204. In ähnlicher Weise bestimmt die Beutellänge auch, wann sich die Dreheinrichtung 225 dreht, da sie dies durchführen muß, um die Perforation zwischen den Beuteln zu reißen. In einer bevorzugten Ausführungsform (für Beutel mit etwa 72 Inches Länge) befindet sich die Dreheinrichtung 225 in einer Position, um Überstand aufzunehmen (die Position, die in Fig. 3 gezeigt ist), wenn die Vorderkante des Beutels sich etwa einen Inch in der Klemmeinrichtung zwischen den Förderrollen 230 und 231 befindet.
Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf Beutel einer speziellen Länge oder auf eine bestimmte Größe Überlappung beschränkt.
Die Verwendung eines Servomotorantriebsystems ist aus verschiedenen Gründen vorteilhaft. Zunächst kann die Geschwindigkeit der Rollen leicht entsprechend einem vorherbestimmten Mikroprozessorprogramm eingestellt werden, so daß der Anwender leicht zwischen den Betriebsweisen und der Größe der Überlappung auswählen kann. Zweitens erlaubt die Mikroprozessorservokontrolle, die Einstellung "im Fluge" durchzuführen, d.h. ohne das System anzuhalten. Drittens kann die Steuerung präzise sein. Viertens kann die Drehanordnung 203, die den Überstand aufnimmt, präzise auf die Steuerung antworten, um den Überstand, der durch den Geschwindigkeitsunterschied zwischen der Einbringvorrichtung 202 und der Aufwickelvorrichtung 204 entsteht, aufzunehmen.
Bei dieser Betriebsweise müssen die Beutel immer noch gezählt werden, um festzustellen, wann die Luftdüse 247 aktiviert und der Revolverkopf 242 gedreht werden soll. Ferner ist es auch wichtig, festzustellen, wann sich jede Perforation in der zu reißenden Position befindet. Dies kann durch einen Funkenzähler oder andere Zähler, die an einem vorherbestimmten Abstand stromaufwärts der Drehanordnung 203 angeordnet sind, wie in der Nähe der Schwingvorrichtung 201, erfolgen.
Ferner kann, abhängig davon, ob die Aufwickelvorrichtung 200 für überlappend übereinandergelegte oder kontinuierliche Rollen eingesetzt wird, die Aufwickelvorrichtung 204 selektiv für Rollen mit Kern oder kernlose Rollen unter Einsatz bekannter Techniken eingerichtet sein. Demzufolge können mit einer einzigen Aufwickelvorrichtung 200 entweder überlappend übereinandergelegte oder kontinuierliche Rollen sowie Rollen mit oder ohne Kern aufgewickelt werden.
Gemäß dem Verfahren nach der Erfindung wird die Folie 205 durch die Einbringvorrichtung 202 empfangen. Die Einbringvorrichtung 202 treibt die Folie mit einer vorherbestimmten Geschwindigkeit an. Die Rolle wird durch die Aufwickelvorrichtung 204 aufgewickelt, die mit einer geringeren Geschwindigkeit als die Einbringvorrichtung 202 arbeitet, um das Überlappen der Beutel zu berücksichtigen. Der durch den Geschwindigkeitsunterschied entstehende Überstand wird durch die Drehanordnung 203 aufgenommen, die den Weg verlängert, dem das hintere Ende jeden Beutels folgen muß. Der Weg wird verlängert, wenn sich die Dreheinrichtung 225 dreht. Um aufeinanderfolgende Beutel entlang einer bereits bestehenden Perforation abzureißen, dreht sich die Dreheinrichtung 225 schnell mit einer ausreichenden Geschwindigkeit, um die Weglänge mit einer größeren Geschwindigkeit als die Differenz wischen der Geschwindigkeit der Aufwickelvorrichtung 204 und der Einbringvorrichtung 202 zu verlängern.
Viele Modifikationen der Erfindung sind möglich, die unter den Schutzumfang fallen. Beispielsweise können andere Steuerungen als Servomotorsteuerungen eingesetzt werden. Ferner kann auch eine andere Anzahl Rollen im Drehsystem eingesetzt werden. In ähnlicher Weise kann die Trennung zwischen den Beuteln durch Unterbrecherrollen, wie beim Stand der Technik, zur Trennung von Beuteln verwendet, durchgeführt werden. Ferner ist es offensichtlich, daß erfindungsgemäß ein Verfahren und eine Vorrichtung zum überlappenden Ubereinanderlegen von Kunststoffbeuteln geschaffen wurde, die vollständig die oben erwähnten Ziele und Vorteile erreichen. Obwohl die Erfindung unter Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungsformen beschrieben wurde, sind viele Alternativen, Modifikationen und Variationen, die unter den Schutzumfang der beigefügten Ansprüche fallen, dem Fachmann offensichtlich.

Claims

1. Vorrichtung (100) zum Aufwickeln einer Rolle Beutel mit einem Anfang und einem Ende aus einem Beuteistreifen (205), die aufweist:

eine Schwingeinrichtung (201), eine Einbringvorrichtung (202), die mindestens eine Einbringrolle (208, 209), die mit einer Einbringgeschwindigkeit arbeitet und eine Aufwickeleinrichtung (204) umfaßt, gekennzeichnet durch:

eine durch einen Servomotor (223) angetriebene Aufnahmeeinrichtung (203), die zur Aufnahme des Streifens von der Einbringvorrichtung angeordnet ist, wobei die Aufnahmeeinrichtung aufeinanderfolgende Beutel trennen und nebeneinanderliegende Beutel überlappen kann, und

wobei die Wickeleinrichtung angeordnet ist, um Streifen von der Aufnahmeeinrichtung aufzunehmen und bei einer niedrigeren Geschwindigkeit als der Einbringgeschwindigkeit arbeiten kann.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Aufnahmeeinrichtung Drehmittel (225) zum periodischen Verlängern der Wegstrecke, die der Streifen in der Aufnahmeeinrichtung zurücklegt, umfaßt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Drehmittel die Wegstrecke, die das Ende jeden Beutels zurücklegt, verlängern.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei der Servo- Motor bei einer ersten Geschwindigkeit betrieben wird, um die Beutel zu trennen und bei einer zweiten Geschwindigkeit, um die Beutel übereihanderzulegen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei der Servo- Motor mit einer einstellbaren Geschwindigkeit betrieben wird, wird, um die Größe der Überlappung zwischen dem ersten und zweiten Beutel einzustellen, während die Vorrichtung Beutel aufwickelt.

6. Verfahren zum Aufwickeln übereinandergelegter Beutel von einem Beutelstreifen, wobei jeder Beutel einen Anfang und ein Ende aufweist, mit den Schritten:

Fördern des Streifens mit einer ersten Geschwindigkeit in einer ersten Stufe,

Fördern des Streifens mit einer zweiten Geschwindigkeit in einer zweiten Stufe, wobei die zweite Stufe sich stromabwärts der ersten Stufe befindet, gekennzeichnet durch:

Verlängern der Wegstrecke, die das Ende jedes Beutels zwischen den ersten und zweiten Stufen zurücklegt;

Trennen aufeinanderfolgender Beutel; und

Übereinanderlegen der Beutel, wenn die Wegstrecke verlängert wird, wodurch das Ende eines ersten Beutels den Anfang eines zweiten Beutels überlappt, wobei die zweite Geschwindigkeit kleiner als die erste Geschwindigkeit ist.

7. Verfahren nach Anspruch 6, das ferner die Schritte umfaßt:

Ausgabe eines Signals für einen Geschwindigkeitsunterschied zwischen dem Streifen stromaufwärts der ersten Stufe und in der ersten Stufe; und

Einstellen der Geschwindigkeit der ersten und zweiten Stufen gemäß dem Signal.

8. Verfahren nach Anspruch 7, das ferner den Schritt des Steuerns, wenn die Wegstrecke vergrößert ist, relativ zur Position des hinteren Endes des Beutels entsprechend dem Signal umfaßt.

9. Verfahren nach Anspruch 8, das ferner den Schritt der Einstellung der Rate der Wegstreckenverlängerung entsprechend dem Signal beinhaltet, wobei die Wegstrecke mit einer ersten Rate verlängert wird, um Beutel zu trennen und dann mit einer zweiten Rate verlängert wird, um die Beutel übereinanderzulegen.

10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei die erste Geschwindigkeitserhöhungsrate größer als die zweite Erhöhungsrate ist.