-
Die
Erfindung betrifft ein Verfahren, wie es im Oberbegriff von Anspruch
1 zum Einführen
des Endes einer Verpackungsbahn von einem Verpackungsband-Wickel
in einen Spalt zwischen Proportionier-Zugwalzen für das Verpackungsband
definiert ist.
-
Die
Erfindung betrifft ferner eine Einrichtung gemäß Anspruch 3 zur Anwendung
des Verfahrens.
-
Um
eine moderne Einpackmaschine oder Wickel-Einpackvorrichtung betriebsbereit
zu machen, erfordert dies normalerweise die Arbeitsleistung von
mindestens zwei Bedienpersonen. Bei der Verwendung einer älteren Einrichtung
kann es sogar noch schwieriger sein, diese betriebsbereit zu kriegen
oder einen Wechsel der Verpackungswickel vorzusehen. Eine der zeitaufwendigsten
und sorgfältigst durchzuführenden
Aufgaben liegt im Einfädeln
der Verpackungsbahn eines neuen an die Verpackungsvorrichtung gebrachten
Wickels in den Spalt zwischen die Proportionier-Zugwalzen des Verpackungsmittels.
Das Verpackungsmittel muss während
dem Einfädeln
gerade bleiben und der Spalt zwischen den Zugwalzen muss derart
geschlossen werden, dass beide Ränder
des Verpackungsmittels zwischen der Walze und dem Zugwalzen-Spalt
von gleicher Länge
sind. Auf diese Weise wird eine einheitliche Querspannung des Verpackungsmittels
erhalten. Da die Positionen des Verpackungs-Wickels und der Zugwalze
in gegenseitigem Bezug invariabel sind, kann ein Verpackungs-Wickel,
der schief positioniert wurde, nicht in dem Zugwalzen-Spalt gerade ausgerichtet
werden, mit Ausnahme, dass ein Falten bzw. Knittern vor dem Zugwalzen-Spalt
vollzogen wird und die Faltung durch den Spalt läuft. Wenn die Querspannung
des Verpackungsmittels nicht einheitlich ist, wird ferner die Zugspannung
des Verpackungsmittels, das um eine Rolle zu wickeln ist, uneinheitlich
werden, worunter auch die Wickelqualität weiter leidet, da eine lose
Einpack-Lage die Rolle nicht ausreichend halten wird. Eine einheitliche
Verpackungsmittel-Spannung ist für
die Qualität
des Verpackens beim sogenannten Mehrfach-Einwickeln von besonderer
Bedeutung, bei dem mehrere parallele Umläufe von Verpackungsmittel um
eine Rolle gewickelt werden.
-
Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum automatischen
und zuverlässigen Einfädeln des
Verpackungsmittels mit einer Verpackungsvorrichtung von dem Verpa ckungsmittel-Wickel
zu dem Spalt zwischen den Proportionier-Zugwalzen des Verpackungsmittels
vorzusehen.
-
Die
Erfindung basiert darauf, dass ein vorbereiteter und zur Verwendung
fertig positionierter Wickel entgegen der Zuführrichtung rotiert wird, woraufhin
das freie Wickelende auf dem Verpackungsmittel-Zuführtisch
ankommt und detektiert werden kann. Wenn das Ende des Verpackungsmittels
detektiert worden ist, wird die Drehrichtung des Verpackungsmittel-Wickels geändert und
das Verpackungsmittel wird vorteilhaft mittels Luftstrom an den
Spalt zwischen den Zugwalzen geführt
und der Spalt wird geschlossen.
-
Im
Detail ist das erfindungsgemäße Verfahren
durch den kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 charakterisiert.
-
Die
erfindungsgemäße Einrichtung
ist ihrerseits durch das charakterisiert, was im kennzeichnenden
Teil von Anspruch 3 dargelegt ist.
-
Eine
Einrichtung, die auf dem Oberbegriff von Anspruch 1 basiert, ist
aus der US-A-5 642 600 bekannt.
-
Mittels
der vorliegenden Erfindung werden beträchtliche Vorteile erzielt.
-
Der
wohl bedeutendste Vorteil der Erfindung liegt darin, dass das Ende
des Verpackungsmittels in den Zugwalzen-Spalt automatisch und sehr
zuverlässig
eingefädelt
werden kann. Das Verpackungsmittel muss in keiner Phase von Hand
eingefädelt
werden, wobei das Verpackungsmittel fortwährend durch die Vorrichtung
gerade nach vorne geführt
wird, woraufhin das Verpackungsmittel gerade ausgerichtet an dem
Zugwalzen-Spalt ankommt und dessen Querspannung wird einheitlich,
wenn der Zugwalzen-Spalt geschlossen wird. Dank des automatischen
und zuverlässigen
Führens
nimmt die Anzahl möglicher
Fehler in Verbindung mit dem Wechsel von Verpackungsmittel-Wickeln
ab, wodurch die Qualität und
Zuverlässigkeit
in der Funktionsweise des gesamten Verpackungssystems beeinflusst
sein kann. Dies macht die Arbeit der Bedienpersonen für die Verpackungsmaschine
einfacher, und ermöglicht
es ihnen, sich auf diejenigen Aspekte zu konzentrieren, die hinsichtlich
des Funktionierens des Systems und der Qualitätskontrolle der einzuwickelnden
Rollen die wesentlichsten sind.
-
Im
Folgenden wird die Erfindung in größerem Detail mit Bezug auf
die Figuren in den beigefügten Zeichnungen
näher beschrieben.
-
1 ist eine Darstellung einer
erfindungsgemäßen Vorrichtung
in Draufsicht.
-
2 ist eine Darstellung einer
Vorrichtung gemäß 1 von der Seite.
-
3a–3c sind
schematische Darstellungen betreffend ein Einfädeln des Verpackungsmittel-Endes
gemäß der Erfindung.
-
In
den 1 und 2 sind Elemente zum Führen eines Verpackungsmittels
von einem Verpackungsmittel-Wickel an Verpackungsmittel-Handhabungselemente
einer Verpackungsmaschine dargestellt. Diese Vorrichtungen sind
in Verbindung mit Verpackungsvorrichtungen positioniert, mit denen das
Verpackungsmittel um eine einzuwickelnde Rolle gewickelt wird. Die
Verpackungsvorrichtung und deren Trägerwalzen sind mit gegenseitigem
Bezug dargestellt. Die einzuwickelnden Rollen werden auf einer Fördereinrichtung
an eine Verpackungsstation gebracht, und eine Rolle wird auf den
Trägerwalzen durch
Verändern
der Höhe
zwischen der Fördereinrichtung
und den Trägerwalzen
platziert, wonach die Rolle auf den Trägerwalzen rotiert wird und
das Verpackungsmittel um die Rolle gewickelt wird.
-
Mit
Bezug auf die Trägerwalzen
gibt es auf der gegenüberliegenden
Seite der Verpackungsstation einen Lagertisch 1 zum Lagern
von Verpackungsmittel-Wickeln 2 verschiedener Größe. In dieser
Ausführungsform
gibt es eine Aufnahmestation 26 auf dem Lagertisch und
zu beiden Seiten Zuführstationen 27.
An jeder Station ist ein Wickel 2, 25 gezeigt. Die
Verpackungsstation ist auf einer Rahmenstruktur 6 aufgesetzt,
wobei Verpackungsmittel-Proportionierer, d. h. ein Verpackungsmittel-Wagen
und ein gerade verwendeter Wickel 3 auf ihrer einen Seite
auf Schienen 7, die parallel zu der einzuwickelnden Rolle sind,
und auf deren anderen Seite auf einem mit einem Elektromotor angetriebenen
Vorrichtung 8 platziert sind. Die Position der Zuführvorrichtungen
des Verpackungsmittels wird durch einen Absolut-Sensor gesteuert,
der auf der Welle der Antriebsvorrichtung angeordnet ist. Diese
Handhabungsvorrichtung für Verpackungswickel
wird für
eine An von Verpackungsstations-Einrichtungen eingesetzt, bei denen die
einzuwickelnde Rolle mit mehreren parallelen Umläufen von Verpackungsmaterial
unter Verwendung eines Verpackungsmittels eingewickelt werden kann,
das schmäler
als die einzuwickelnde Rolle ist. Bei dieser Art von Vorrichtung
muss es möglich
sein, die Verpackungsmittel-Zuführvorrichtung
geradlinig mit der Längsachse
der einzuwickelnden Rolle auf eine Weise zu bewegen, wie das mit
den in 1 gezeigten Pfeilen
dargestellt ist.
-
Die
Verpackungsmittel-Proportionierer umfassen Schwenkarme 9 zum
Tragen des Verpackungsmaterial-Wickels 3, unterhalb des
Wickels den ersten Teil 10 eines Verpackungsmittel-Zuführtisches,
mit dem in Verbindung herkömmliche
Zugwalzen 11, 15 zum Führen des Verpackungsmittels
und eine Quer-Schneidvorrichtung 5 zum Durchtrennen des
Verpackungsmaterials angeordnet sind. Der erste Teil 10 des
Verpackungsmittel-Zuführtisches
ist schräg
nach unten geneigt, wobei an seinem unteren Ende nach der Quer-Schneidvorrichtung 5 ein
zweiter Teil des Zuführtisches
ist, der an die Trägerwalze führt, die
auf der Seite der Verpackungsstation vorliegt. In dem ersten Teil 10 des
Verpackungsmittel-Zuführtisches
sind Luftdüsen 28 zur
Bildung eines Luftstromes entlang der Oberfläche des Tisches 10 nach
unten sowie Sensoren 29 zum Detektieren des Verpackungsmittel-Endes.
Hinter den Zugwalzen 11, 15 ist ferner ein Sensor 30 zum
Indizieren des Verpackungsmittel-Endes.
-
Das
Verpackungsmittel wird von dem ersten Teil 10 des Verpackungsmittel-Zuführtisches
entlang des zweiten Teils an die einzuwickelnde Rolle geführt. Die
Zugwalzen 11, 15 sind derart angeordnet, dass
der obere Rand der Walze 11, die unter dem ersten Teil 10 des
Verpackungsmittel-Zuführtisches ist,
näherungsweise
auf derselben Höhe
wie der Tisch 10 und die Walze 15 sind, die sich
oberhalb des Tisches befindet, die angeordnet sind, um unter Führung durch
einen Zylinder 12 zum Drücken gegen die untere Walze 11 angeordnet
sind. Mit dem Zylinder 12 wird ein ausreichender Druck
zwischen den Walzen 11, 15 zum Einziehen des Verpackungsmittels erhalten,
wobei aufgrund dessen der Spalt zwischen den Walzen 11, 15 geöffnet sein
kann, während
das Verpackungsmittel-Ende eingezogen wird. Die Zugwalzen werden
durch einen Motor 21 und die Quer-Schneidvorrichtung wird
durch einen Motor 22 angetrieben.
-
Die
Schwenkarme 9 sind angeordnet, um unterstützt durch
die Endplatten 13 in Richtung des Lagertisches um eine
Achse 17 geschwenkt zu werden. An der Endplatte 13 ist
ferner ein verzahntes Segment 18 und ein mit einem Zahnrad
versehener elektrischer Getriebemotor 16 angebracht, die
in gegenseitigem Bezug funktionieren. An dem gegenüberliegenden
Ende ist mit Bezug auf die Endplatte des anderen Schwenkarmes 9 ein
elektrischer Getriebemotor 4 zum Rotieren des Verpackungsmittel-Wickels 3. Auf
der Welle des Getriebemotors 4 ist ein Achszapfen 19,
dessen Ende eine konische Form hat. Am Ende des gegenüberliegenden
Arms ist ein frei rotierender ähnlich
geformter Achszapfen 23. Im Zentrum des Achszapfens 19,
der an dem Getriebemotor 4 befestigt ist, befindet sich
ein Spiegel 20, wobei in dem Zentrum des frei rotierenden
Achszapfens 23 eine Photozelle 24 ist. Die Achszapfen-Arme 9 sind an
den Endplatten 13 durch Schienen 14 befestigt, derart,
dass sich die Arme hinsichtlich des Verpackungsmittel-Wickels 2 bewegen
können.
-
Das
Aufnehmen eines neuen Verpackungsmittel-Wickels 2 wird
mit der Vorrichtung wie folgt vollzogen: Wenn der an der Verpackungsmittel-Station
verwendete Verpackungsmittel-Wickel 3 zu Ende geht oder
wenn nur noch zu wenig Verpackungsmittel auf dem Wickel für ein vollständiges Einwickeln
verbleibt, ist der alte Wickel oder der Wickelkern zu entfernen.
Danach wird ein neuer Wickel aufgenommen. Wenn der alte Verpackungsmittel-Wickel 3 entfernt worden
ist, werden die Schwenk-Achszapfen-Arme 9 an die Offen-Position
auf den Schienen 14 bewegt und der Verpackungsmittel-Wagen
wird an die Aufnahmestation 26 des neuen Wickels 2 bewegt.
Die in dem Wagen angeordneten Detektoren zeigen den exakten Ort
des Wickels 2 auf und zeigen ferner, dass es keine zusätzlichen
Wickel in dem Aufnahmebereich gibt. Nachfolgend werden die Achszapfen-Arme 9 in
Richtung zu dem Verpackungsmittel-Wickel 2 gedreht, der
aufzunehmen ist. Der Verpackungsmittel-Wickel muss derart positioniert
werden, dass dessen Lochzentrum auf der Linie der Schwenk-Achszapfen-Arme 9 liegt.
Das Lochzentrum muss so präzise
auf der Linie der Achszapfen 19, 23 sein, dass
deren konische Abschnitte in das zentrale Loch eingeschoben werden
können.
Die Achszapfen haben das Photozellen-Spiegelpaar 20, 24,
das ein Signal gibt, wenn die Achszapfen 19, 23 an
dem zentralen Loch ankommen. Deshalb muss bei Verwendung des Verfahrens
das zentrale Loch des Wickels frei und unverstopft sein, so dass
dieses detektiert werden kann. Wenn das zentrale Loch nicht gefunden
werden kann, wird eine Fehlermeldung ausgegeben. Die Achszapfen-Arme 9 werden nun
auf den Schienen 14 in Richtung zu dem Wickel 2 bewegt,
und der deren Bewegung aufzeigende Absolut-Sensor misst die Distanz
der Achszapfen-Arme 9 von dem Ende des Wickels 2.
Wenn das Auslesen des Absolut-Sensors aufzeigt, dass die konischen Abschnitte
der Achszapfen-Arme zumindest teilweise in dem zentralen Loch sind,
werden die Bremsen gelöst,
die die Schwenk-Achszapfen-Arme 9 in der Schwenkrichtung
an ihrem Platz halten, und die Bremsen, die auf die seitwärtige Position
der Achszapfen-Arme einwirken, woraufhin die Achszapfen-Arme 9 und
die Position der Achszapfen 19, 23 selbst mit
Bezug auf das Zentrumsloch frei sind. Wenn der Distanz-Detektor
aufzeigt, dass die Achszapfen-Arme an den Enden des Wickels festliegen, kann
der Wickel nach oben in dessen Verwendungsposition gehoben werden.
-
Wenn
ein Wechsel in der Breite oder der Qualität des Verpackungsmittels erwünscht ist,
muss der Verpackungsmittel-Wickel in Verwendung von der verwendeten
Station weg abgesenkt werden, und ein neuer Wickel muss anstelle
des alten aufgenommen werden. Der Wechsel wird derart vollzogen, dass
zunächst
der auf dem Zuführtisch 10 vorliegende
Verpackungsmittel-Teil
um den Wickel zurückgewickelt
wird. Dann wird der Verpackungsmittel-Wagen an die Wechselposition 27 gefahren,
die zuvor definiert wurde, und die Sensoren werden verwendet, um
zu überprüfen, ob
der Bereich frei ist. Wenn der Wechselbereich frei ist, wird der
teilweise verwendete Wickel an die Wechselposition abgesenkt. Die
Schwenkarme können
nun an die Offen-Position bewegt werden, indem diese von dem Wickel
wegbewegt werden. Dann werden die Achszapfen-Arme angehoben und
der Verpackungsmittel-Wagen wird an die Aufnahmestation des neuen
Wickels geführt. Die
Aufnahme des neuen Wickels vollzieht sich wie oben beschrieben.
-
Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird das Verpackungsmittel-Ende 31 in den Spalt
zwischen die Zugwalzen 11, 15 eingezogen, wie
es in den 3a–3c gezeigt ist. Der Wickel 3,
der für
die Verwendungsstation gemäß obiger
Beschreibung aufgenommen worden ist, wurde vorbereitet, d. h. seine Tragvorrichtung
wurde entfernt und das Verpackungsmittel-Ende 31 wurde
freigegeben und in die spezielle Form geschnitten. Wenn der Verpackungsmittel-Wickel 3 an
die Verwendungsstation angehoben worden ist, hängt das Ende 31 von
dem Wickel 3 auf der gegenüberliegenden Seite des Verpackungsmittel-Wickels 3 bezüglich des
Verpackungsmittel-Zuführtisches 10 nach
unten, wie das in 3a gezeigt
ist. Nun wird der Wickel 3 gemäß den in 3a gezeigten Pfeilen entgegen der Verpackungsmittel-Zuführrichtung
gedreht, woraufhin das Verpackungsmittel-Ende 31 um den
Wickel 3 läuft und
auf den Verpackungsmittel-Zuführtisch 10 fällt, wie
das in 3b gezeigt ist.
Gleichzeitig mit der Rotation des Wickels wird Luft von den Luftdüsen 28 entlang
der Oberfläche
des Zuführtisches 10 geblasen,
wobei der sich auf der Oberfläche
des Tisches bewegende Luftstrom das Verpackungsmittel-Ende 31 gegen
den Tisch saugt. Demzufolge wird das Verpackungsmittel-Ende 31 durch
den Sensor 29 detektiert und der Verpackungsmittel-Wickel 3 wird
angehalten und dessen Drehrichtung wird in die Drehrichtung des
Verpackungsmittels gemäß dem Pfeil
in 3c geändert. Nun
führt die
Drehbewegung des Wickels 3 das Verpackungsmittel entlang
des Zuführtisches 10,
wobei die von den Luftdüsen 28 geblasene
Luft das Verpackungsmittel nach vorne führt und das Verpackungsmittel
auf der Oberfläche
des Tisches 10 hält,
und zwar gerade. Wenn das Verpackungsmittel-Ende die Zugwalzen 11, 15 passiert, wird
es durch den Sensor 30 detektiert, wobei der Spalt zwischen
den Zugwalzen 11, 15 der offen war, geschlossen
werden kann. Das Verpackungsmittel wird nun an seine Stelle eingefädelt und
die Verpackungsmittel-Station ist für ihren Betrieb fertig.
-
Es
ist zu verstehen, dass die vorliegende Erfindung ebenso für andere
Typen von Verpackungsstationen neben den oben beschriebenen geeignet ist.
Das Verfahren ist beispielsweise für eine Art von Verpackungsstationen
geeignet, die mehrere Stationen für Verpackungsmittel-Wickel
haben. Die Typen und Positionen der Sensoren und Luftdüsen in dem Verpackungsmittel-Zuführtisch
können
gemäß der Struktur
der verwendeten Verpackungsmittel-Station variieren. Es ist nicht
erforderlich, dass Luft während der
Umkehrdrehrichtung des Verpackungsmittel-Wickels kontinuierlich geblasen wird,
wobei es jedoch sicherer ist, dass das Ende detektiert wird, wenn
mit dem Gebläse
gestartet wird, bevor das Verpackungsmittel-Ende an den Verpackungsmittel-Zuführtisch kommt.