DE3448197C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Form-Füll-Siegel-Verpackungsmaschine, in der eine Materialbahn intermittierend durch Bahnvorschubrollen von einer Vorratsrolle abgezogen und über eine Formvorrichtung zum Bilden eines Schlauches geführt wird.

Aus der DE 27 07 958 A1 ist eine für eine Einwickelmaschine bestimmte Vorrichtung zum Abziehen einer Packstoffbahn von einer Vorratsrolle bekannt. Zum Vorschub der Packstoffbahn ist eine Zugwalze vorgesehen. Die Vorrichtung weist ferner eine Bremse zum Abbremsen der Packstoffbahnvorratsrolle auf. Diese ist als ein Band ausgebildet, welches an einem Ende oberhalb der Packstoffbahnvorratsrolle gelenkig aufgehängt ist und an seinem herabhängenden anderen Ende ein Gewicht aufweist. Die Aufhängung ist relativ zur Drehachse der Packstoffbahnvorrats­ rolle so angeordnet, daß das Band auf der Oberseite der Pack­ stoffbahnvorratsrolle aufliegt und aufgrund des angreifenden Gewichtes eine Bremskraft auf die Rolle ausübt. Die Bremskraft wirkt ständig auf die Packstoffbahnvorratsrolle ein und ist in ihrer Größe zwar abhängig von Durchmesser der Rolle, aber unabhängig von der Breite der Rolle.

Aus der US-PS 20 75 037 ist eine Einrichtung zum Zuführen und Schneiden von Einwickelmaterial bekannt. Diese Einrichtung weist eine Pack­ stoffbahnrolle auf, von der die Packstoffbahn über Material­ bahnzuführungsrollen abgezogen wird. Es ist eine Bremseinrich­ tung vorgesehen, die als eine am Gehäuse befestigte Blattfeder ausgebildet ist, die so vorgespannt ist, daß sie auf die Ma­ terialbahn der Vorratsrolle drückt und somit eine Reibungskraft ausübt. Die Federkraft wird ständig auf die Vorratsrolle ausgeübt. Die Größe der Bremskraft ist abhängig vom Rollendurchmesser, aber unabhängig von der Rollenbreite.

Aus der US-PS 14 89 874 ist ein Verfahren bekannt, bei dem eine Packstoffbahn von Rollen zugeführt wird. Es ist eine Versorgungs­ rolle vorgesehen. Der Durchmesser der Versorgungsrolle wird durch einen Arm festgestellt. Eine Bremse zum Bremsen der Versorgungsrolle in Abhängigkeit des Durchmessers der Versor­ gungsrolle ist vorgesehen. Weitere Parameter werden nicht für die Einstellung der Bremskraft benutzt.

Aus der US-PS 29 63 236 ist eine Bandbremse zum Bremsen einer Versorgungsrolle bekannt. Der Durchmesser der Versorgungsrolle wird durch einen Arm nachgewiesen. Eine Bremse übt eine Brems­ kraft auf die Versorgungsrolle in Abhängigkeit von dem Durch­ messer der Versorgungsrolle aus. Keine weiteren Parameter gehen in die Steuerung der Bremskraft ein.

Aus der DE 31 14 470 A1 ist eine Vorrichtung zur Zuführung von Blättern aus einem Umhüllungsmaterial zu einer Verpackungsma­ schine bekannt. Eine kontinuierliche Bahn N wird durch vor­ schiebende Walzen vorgeschoben. Es ist eine Versorgungsrolle vorgesehen. Der Durchmesser der Versorgungsrolle wird durch einen Arm mit einer Rolle und einem Tachodynamo bestimmt. Das von dem Tachodynamo gelieferte Signal steuert die Geschwindig­ keit der Vorratsrolle so, daß trotz abnehmenden Durchmessers die Umfangsgeschwindigkeit der Rolle nicht abfällt.

Bei den bekannten Vorrichtungen ist das Bremsen der Vorrats­ rolle nicht auf die individuellen Maße der herzustellenden Packung abgestellt. Das führt dazu, daß die von der Vorrats­ rolle abgezogene Bahn entweder zeitweise durchhängt, was für den Betrieb nachteilig ist, oder einem Pufferspeicher durchlaufen muß, der diese Schwankungen ausgleicht.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Form-Füll-Siegel-Verpackungs­ maschine der eingangs beschriebenen Art so auszubilden, daß eine Berücksichtigung der Maße der herzustellenden Packungen mit dem Ergebnis erfolgt, daß ein Durchhängen oder Spannungsloswerden der von der Vorratsrolle abgezogenen Bahn unterbleibt.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 beschriebene Form-Füll-Siegel-Verpackungsmaschine gelöst.

Im weiteren folgt die Beschreibung eines Ausführungsbeispieles der Erfindung anhand der Figuren. Von den Figuren zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Form-Füll-Siegel- Verpackungsmaschine;

Fig. 2 eine schematische Darstellung der Maschine; und

Fig. 3 eine blockschaltbildartige Darstellung der Erfindung.

In Fig. 1 ist eine Form-Füll-Siegel-Verpackungsmaschine in Form einer Vertikal-Verpackungsmaschine dargestellt.

Bei dieser Maschine wird eine Bahn 14 aus Kunststoffmaterial wie bei­ spielsweise Polyäthylen-Folie von einer Vorratsrolle 16 über einen Former oder eine Bahnformvorrichtung 12 geführt, die am oberen Teil eines sich senkrecht er­ streckenden, zylindrischen, hohlen Dorns 10 befestigt ist. Beim Former 12 wird die Bahn 14 in einen Schlauch geformt, der um eine vorbestimmte Länge nach unten geführt und mit­ tels einer Mittenversiegelvorrichtung 18 zum Bilden einer Längsnaht auf den in Längsrichtung überlappenden Rändern versiegelt und in Packungslängenabständen versiegelt wird. Gegenstände W werden von oben in den Schlauch eingeführt.

Danach wird der Schlauch eine vorbestimmte Länge weiter­ transportiert, zeitweilig angehalten, mittels einer Endsie­ gelvorrichtung 20 zum Bilden einer Quersiegelnaht versiegelt und schließlich mittels einer Schneidvorrichtung 22 in ein­ zelne, mit Gegenständen gefüllte Packungen geschnitten. Die Bahn 14 wird von einem Paar von Bahnvorschub­ rollen 24, die zwischen der Vorratsrolle 16 und dem Former 12 angeordnet sind, intermittierend von der Vorratsrolle 16 abgezogen und dem Former 12 zugeführt. Die Vorschubrol­ len 24 werden zum Vorwärtstransportieren der Bahn 14 um eine Packungslänge in einem gegebenen Intervall intermittierend angetrieben.

Der von den Bahnvorschubrollen 24 intermittierend vorwärts transportierte Abschnitt der Bahn 14 wird von einer allgemein mit dem Be­ zugszeichen 26 in Fig. 1 bezeichneten Schlauchvorschub­ einrichtung unterhalb des Formers 12 unter Spannung aufge­ nommen und über den Former 12 gezogen. Wie in Fig. 1 darge­ stellt ist, weist die Schlauchvorschubeinrichtung 26 ein Paar von jeweils mit dem Bezugszeichen 30 versehenen endlos umlaufenden Riemen an gegenüberliegenden Seiten des Dorns 10 auf. Jeder Riemen 30 läuft um ein Paar von Riemenscheiben 28, welches vertikal ausgerichtet an der entsprechenden Seite des Dorns 10 angeordnet ist. Die Riemen 30 werden in vorbe­ stimmter Richtung zum Abwärtstransportieren der Bahn 14, welche beim Former 12 in einen Schlauch geformt wird und danach in dichtem Eingriff mit dem äußeren Umfang des Dorns 10 ergriffen wird, in Umlaufbewegung versetzt. In Fig. 1 bezeichnet das Bezugszeichen 31 einen Zählmarkensensor zum Erfassen von auf die Bahn 14 aufgedruckten Zählmarken. Die Bezugszeichen 33 und 35 bezeichnen eine Führungsplatte bzw. Umlenkstangen.

Wie aus Fig. 2 ersicht­ lich ist, wird die Vorratsrolle 16 von einer Welle 110 getragen, die wiederum in (nicht gezeigten) Lagern drehbar gelagert ist, um eine freie Rotation der Vorratsrolle 16 zu erlauben. An einem Ende der Welle 110 ist eine Bremsvor­ richtung 112 wie beispielsweise eine Elektromagnet­ bremse bzw. Servobremse und eine Hysteresebremse angeschlossen, so daß die Welle 110 und damit die Vorratsrolle 16 in geeigneter Weise gebremst werden kann. Genauer gesagt kann die Vorratsrolle 16 zusammen mit der Welle 110 frei rotieren, wenn die Bremsvorrichtung 112 abgeschaltet ist, und die Vorschubdrehung der Vorratsrolle 16 kann gebremst werden, wenn die Bremsvorrichtung 112 betätigt ist.

Mit der Mantelfläche der Vorratsrolle 16 ist eine frei drehbare Rolle oder ein Laufrad 114 in Berührung, welches an einem Ende eines Schwenkhebels 116 gelagert ist. Das andere Ende des Schwenkhebels 116 ist fest mit einem Ende einer mittels eines (nicht gezeigten) Lagers gelagerten Schwenkwelle 118 verbunden. Das andere Ende der Schwenkwelle 118 ist mit einem Zahnrad 120 verbunden, das mit einem Zahn­ rad 126 kämmt, welches an einer Drehwelle 124 einer Lage­ erfassungsvorrichtung wie beispielsweise einem Potentiometer 122 befestigt ist. Offensichtlich verringert sich beim Ab­ ziehen der Bahn 14 von der Vorratsrolle 16 der Durchmesser des Rollenkörpers ständig mit fortlaufender Zeit. Damit ändert der Hebel 116, der an der Vorratsrolle 16 über das Laufrad 114 anliegt, seine Winkellage relativ zur Schwenk­ welle 118. Die Änderung der Winkellage des Hebels 116, d. h. die Durchmesserverringerung des Rollenkörpers, wird über das Paar von Zahnrädern 120, 126 und das Potentiometer 122 als Winkeländerungssignal ausgegeben.

Zwischen dem Anfang und dem Ende der Vorratsrolle 16 ergibt sich ein erheblicher Unterschied der Umfangsgeschwin­ digkeiten der Vorratsrolle 16, die von der in intermittieren­ der Weise nach vorne abgezogenen Bahn 14 in Drehung versetzt wird. Aufgrund dieser Differenz liefe die Vorratsrolle 16, wenn keine Gegenmaßnahme getroffen würden, übermäßig weiter, wodurch die Bahn 14 im Bereich von der Vor­ ratsrolle 16 zu den Bahnvorschubrollen 24 lose bzw. spannungs­ los würde.

Wie aus den Fig. 2 und 3 ersichtlich ist, wird der Aus­ gang des Potentiometers 122 einer zentralen Verarbeitungs­ einheit 128 über einen Analog-Digital-Wandler 130 zugeführt. In der zentralen Verarbeitungseinheit 128 wurde vorher die Breite und der Schnittabstand der Bahn 14 gespeichert. Die zentrale Verarbeitungseinheit 128 berücksichtigt das die vom Po­ tentiometer 122 erfaßte Winkelstellung darstellende Signal, d. h. die momentane Durchmesserverringerung der Vorratsrolle 16 und die Daten bezüglich der Breite und des Schnittab­ stands der Bahn 14. Auf der Grundlage dieser Daten wird in der zentralen Verarbeitungseinheit 128 ein Anweisungs­ signal ermittelt, ausgegeben, und der Bremsvorrichtung 112 rückgeführt. Die Werte des Anweisungssignals können auf einer Anzeigeeinheit 134 wie beispielsweise einer Kathodenstrahlröhre oder einer LCD-Anzeige in digitaler Form angezeigt werden.

Claims (1)

1. Form-Füll-Siegel-Verpackungsmaschine, in der eine Materialbahn (14) intermittierend durch Bahnvorschubrollen (24) von einer Vorratsrolle (16) abgezogen und über eine Formvorrichtung (12) zum Bilden eines Schlauches geführt wird,
mit

• a) einer Erfassungseinrichtung (114, 116, 118, 120, 122, 124, 126) zum Erfassen des Durchmessers der Vorratsrolle (16) und zum Erzeugen eines dem Durchmesser proportionalen Ausgangssignales
• b) einer zentralen Verarbeitungseinheit (CPU 128), die
  • b1) mit dem Ausgangssignal der Erfassungseinrichtung beaufschlagt wird, die
  • b2) die Breite der Bahn und
  • b3) die Länge der zu bildenden Packungen gespeichert enthält und die
  • b4) ein dem gemessenen Durchmesser und den gespeicherten Werten für Bahnbreite und Packungslänge entsprechendes Ausgangssignal erzeugt,
• c) und einer auf die Vorratsrolle (16) einwirkenden Bremseinrichtung (112), die eingangsseitig mit dem Ausgangssignal von der zentralen Verarbeitungseinrichtung beaufschlagt wird, wobei
  • c1) der Zeitpunkt des Aktivierens der Bremse von dem gespeicherten Wert für die Packungslänge abhängt und wobei
  • c2) die Größe der Bremskraft dem ge­ speicherten Wert der Rollenbreite proportional ist.