EP4566954A2 - Verfahren zur steuerung der lage der warenbahnkante - Google Patents

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EP4566954A2
EP4566954A2 EP25164393.8A EP25164393A EP4566954A2 EP 4566954 A2 EP4566954 A2 EP 4566954A2 EP 25164393 A EP25164393 A EP 25164393A EP 4566954 A2 EP4566954 A2 EP 4566954A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
web
packaging
packaging machine
roll
sensor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP25164393.8A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP4566954A3 (de
Inventor
Frank SABATO
Jochen REHN
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GEA Food Solutions Germany GmbH
Original Assignee
GEA Food Solutions Germany GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by GEA Food Solutions Germany GmbH filed Critical GEA Food Solutions Germany GmbH
Priority to EP25205837.5A priority Critical patent/EP4650284A2/de
Publication of EP4566954A2 publication Critical patent/EP4566954A2/de
Publication of EP4566954A3 publication Critical patent/EP4566954A3/de
Pending legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B41/00—Supplying or feeding container-forming sheets or wrapping material
    • B65B41/18—Registering sheets, blanks, or webs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B41/00—Supplying or feeding container-forming sheets or wrapping material
    • B65B41/12—Feeding webs from rolls
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B57/00—Automatic control, checking, warning, or safety devices
    • B65B57/02—Automatic control, checking, warning, or safety devices responsive to absence, presence, abnormal feed, or misplacement of binding or wrapping material, containers, or packages
    • B65B57/04—Automatic control, checking, warning, or safety devices responsive to absence, presence, abnormal feed, or misplacement of binding or wrapping material, containers, or packages and operating to control, or to stop, the feed of such material, containers, or packages
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B9/00—Enclosing successive articles, or quantities of material, e.g. liquids or semiliquids, in flat, folded, or tubular webs of flexible sheet material; Subdividing filled flexible tubes to form packages
    • B65B9/02—Enclosing successive articles, or quantities of material between opposed webs
    • B65B9/04—Enclosing successive articles, or quantities of material between opposed webs one or both webs being formed with pockets for the reception of the articles, or of the quantities of material

Definitions

  • the present invention relates to a method for controlling the position of a lower and/or upper product web on a packaging machine, wherein the lower product web is unrolled from a supply roll and transported intermittently or continuously along the packaging machine and, if appropriate, packaging troughs are formed into the lower product web in a forming station and the lower product web, preferably the packaging troughs, are then covered with a packaging product, wherein subsequently, in a sealing station, an upper product web is sealed to the lower product web, wherein the lower and upper product webs are each unrolled from a supply roll.
  • the bottom web of fabric is usually transported along the packaging machine using two endless chains or endless toothed belts, each of which has holders that hold the side edge of the bottom web.
  • Experts know that webs of fabric have tolerances in their width and that webs run approximately transversely to the transport direction, i.e., are not aligned parallel to their transport direction. In extreme cases, this leads to the holders on the transport chains no longer gripping the web of fabric or not gripping it sufficiently, resulting in a production stoppage.
  • the problem is solved by a method for controlling the position of a lower and/or upper web on a packaging machine, wherein the lower web is unwound from a supply roll and transported intermittently or continuously along the packaging machine and, if appropriate, packaging troughs are formed in the lower web in a forming station and the lower web, preferably the packaging troughs, are then covered with a packaged item, wherein a top web is subsequently connected to the lower web in a sealing station, wherein the lower and upper webs are each unwound from a supply roll, wherein the position of a reference point on the lower and/or upper web relative to a preferably stationary component of the packaging machine is detected and, based on this detection, the position of the lower and/or upper web transverse to its transport direction is changed if necessary.
  • the present invention relates to a method carried out on a packaging machine, in which a lower web of product, in particular a plastic web, which preferably has a width between 200 mm and 1 m or more, is unwound from a supply roll and preferably transported intermittently/cyclically along the packaging machine in a transport direction.
  • a forming station if present, this lower web of product is then first heated, and packaging troughs are formed into the lower web of product by means of a thermoforming tool.
  • several packaging troughs are formed simultaneously and subsequently transported simultaneously along the packaging machine.
  • the lower web of product preferably each packaging trough
  • a packaged product preferably a format of packaged products, in particular a foodstuff such as sausage, ham, or cheese
  • a sealing station connected to an upper web of product, wherein the upper web of product is usually sealed to the lower web of product.
  • the packaged product can also be filled/placed in an unformed web of product.
  • the finished packaging is then separated.
  • the top web of fabric is also unwound from a supply roll.
  • a dancer can be located downstream of at least one supply roll, which keeps the tension in the web at least essentially constant.
  • the material web can be, for example, a paper, cardboard, and/or plastic film web.
  • the material web can consist of several layers.
  • the lower and upper webs usually differ in their structure.
  • Each material web can be transparent, translucent, or opaque.
  • Each material web can be printed.
  • the lower and/or upper webs can be deep-drawn.
  • the packaging produced using the method according to the invention may have an intermediate layer.
  • the entire disclosure made regarding the top and bottom films and the control of their position transversely to the longitudinal direction of the packaging machine and/or transversely to the position of the bottom and/or top product web also applies to the intermediate layer web.
  • At least one web of material has one or more reference points with which the transverse position of the respective web of material, ie perpendicular and/or horizontal to its transport direction and relative to a preferably stationary component of the packaging machine, can be detected.
  • the reference points can be used to determine whether the nominal width of the web has changed. Webs, especially low-quality webs, exhibit deviations from their parallelism relative to the transport direction of the web. This deviation can also be determined using the reference point(s).
  • a possible reference point is, for example, at least one of the two edges of the web.
  • Preferred reference points are also printed marks, which are preferably applied and/or embedded in the web at regular intervals.
  • a print, such as a logo, on the web can serve as a reference point.
  • a reference point within the meaning of the invention can have any shape and size. Preferably, the reference points are repeated at regular intervals.
  • the position of the web of material can be changed transversely to its transport direction in any way familiar to a person skilled in the art.
  • the supply roll is displaced along its axis of rotation. This can be achieved by providing the axis of rotation itself for axial movement and/or by displacing the supply roll relative to the axis of rotation on which it is mounted. Normally, the axis of rotation is arranged horizontally and at a 90° angle to the transport direction of the web of material.
  • the supply roll can be provided so as to be rotatable about at least one axis, for example a vertical and/or horizontal axis.
  • the reference point is preferably detected by a sensor.
  • the sensor is preferably an optical or ultrasonic sensor or a tactile sensor, which, particularly with regard to its orientation transverse to the transport direction of the web, is preferably provided in a stationary manner.
  • the sensor can, for example, be a sensor that emits waves towards the surface of the web, which are at least partially reflected by the web, wherein the wave reflected by the web has a different wavelength than the emitted wave, and the extent of the wavelength change is a measure of the change in position of the web (Doppler effect).
  • the sensor preferably detects deviations of the reference point in two directions, for example to the right and to the left transverse to the transport direction of the web.
  • Its exact position transverse to the transport direction can preferably be input into a control/regulation system.
  • its distance from a reference of the packaging machine for example its central axis in the longitudinal direction, the frame of the packaging machine, and/or the position of one or both chain strands, can be input.
  • the sensor can also be calibrated to a specific position of the reference point and then detects deviations from this position in two directions without its exact position being specified.
  • the sensor detects the reference point(s) after the respective web of material has been unwound.
  • the sensor is located immediately adjacent to the film roll, in particular when the roll has its maximum diameter.
  • the sensor is located in the inlet area of the chain strand, i.e. where the grippers of the chain clamp the edge of the web of material.
  • the sensor is located between the supply roll and the inlet area of the chain strand.
  • a combination of at least two sensors is preferably arranged at preferably different positions between the supply roll and the inlet area of the chain strand, for example in order to determine positional deviations at different points and, for example, to use this to detect trends in the course and/or effects of changes in the position and then to correct the changes in the position.
  • a sensor is preferably provided upstream of the sealing station, preferably directly upstream of the sealing station, in order to detect the position of the upper web of goods relative to the position of the lower web of goods, so that the control can intervene in the event of significant deviations, for example in order to adapt a printed image and/or a deep-drawn shape on the upper web of goods to the position of the packaging goods and/or the packaging troughs on/in
  • the lower fabric web must be aligned in the transverse direction. Experts will understand that the position of the upper fabric web can also be recorded with more than one sensor and, if necessary, trends in its tracking behavior.
  • the edge of the web, one, in particular several print mark(s) and/or one, in particular several print image(s), in particular the edge of a print image and/or the surface of the web are detected as the reference point.
  • control system measures the distance between the reference point and the center of the packaging machine, the frame of the packaging machine, and/or the chain strand. These values can then be used to control the position of the web of material transverse to its transport direction.
  • the senor is height and/or length adjustable. This allows, for example, the decreasing diameter of the supply roll to be taken into account, especially if the sensor is located in the area of the supply roll.
  • the method according to the invention corrects the course of the web.
  • the method according to the invention can preferably compensate for deviations in the nominal width of the web.
  • deviations in the parallelism of the web relative to its transport direction can be compensated.
  • the edges of the web are often not straight, but curved.
  • the method according to the invention is also suitable for compensating for inhomogeneities in the material web.
  • inhomogeneities for example, in the thickness and/or composition of the material web, lead to web sagging, which can be compensated for using the method according to the invention.
  • the transverse position of the web roll can also be detected and corrected if necessary. This function is particularly useful during a roll change.
  • the sensor detects the position, for example, of one of the first reference points.
  • the transverse position of the Web roll corrected if necessary.
  • the target position of the web roll and/or its actual position relative to a tolerance window is displayed, preferably after the web roll has been roughly positioned on its axis of rotation and the start of the web has been brought into its takeover position, for example by attaching it to the end of the previous web, and the new web has been placed under a minimum longitudinal tension and, if necessary, the actual position of the web roll has been recorded, after which the position of the web roll is corrected if necessary, preferably until the displayed target position is at least approximately reached or the actual position is sufficiently accurate within the tolerance window.
  • the target position and/or actual position can be displayed, for example, by means of an optical display on or near the axis of rotation of the web roll and/or on the control panel and/or on a display.
  • the rotation axis is first brought into a position based on the desired position of the web roll, preferably centered with respect to the adjustment paths of the actuators, such that the usually limited adjustment paths of the actuators allow axial adjustment of the rotation axis or the supply roll relative to the rotation axis without having to exceed the limits of the adjustment paths.
  • a trend analysis is preferably carried out using the data recorded by the sensor. This preferably determines whether there is a preferred direction in which the pattern occurs. This analysis can then be used, for example, to make a change to the packaging machine. The analysis can also be used to investigate whether the pattern is batch-dependent and, if so, to determine with the respective manufacturer what causes the pattern and how this error can be remedied.
  • a pattern can be due, for example, to a non-consistent thickness of the web and/or that the web was not stretched evenly.
  • the trend analysis can also indicate fluctuations in the width of the web and/or that the edges of the web are not parallel to the direction of transport, but for example curved, in particular sine or cosine-shaped.
  • error messages are recorded and analyzed per unit of time.
  • This analysis can be used to prevent errors and/or improve the quality of the web.
  • the tolerance in the web can be reduced and/or parallelism to the transport direction can be improved.
  • a sensor is positioned near both edges of the web. This allows, for example, the width of the web to be checked, particularly during unwinding.
  • the two sensors can also detect any lack of parallelism with the web's running direction. If possible, this deficiency is corrected.
  • Figure 1 shows the packaging machine 1 according to the invention, which here has a thermoforming station 2, a filling station 7 and a sealing station 15.
  • a bottom web 8, here a plastic web 8 is drawn off from a supply roll 22 and transported in cycles along the packaging machine from right to left in its transport direction 40. In one cycle, the bottom web 8 is transported further by one format length/feed length.
  • the packaging machine has two transport means 24 (in Figure 1 not shown), in this case two endless chains, two chain strands, arranged to the right and left of the bottom web 8. At least one gear wheel is provided for each chain at both the beginning and the end of the packaging machine. provided around which the respective chain is deflected. At least one of these gears is driven.
  • the gears in the input area and/or in the output area can be connected to one another, preferably by a rigid shaft.
  • Each transport means has a plurality of clamping means 42 (cf. Figure 3 ) which clamp the lower web 8 in the inlet area 19 and transfer the movement of the transport means to the lower web 8.
  • clamping means 42 cf. Figure 3
  • the clamped connection between the transport means and the lower web 8 is released again.
  • a heating means 13 can be provided which heats the web 8, in particular when the web is stationary.
  • the packaging trays 6 are formed into the optionally heated web 8.
  • the lower tool 4 is arranged on a lifting table 5 which, as symbolized by the double arrow, is vertically adjustable. Before each web feed, the lower tool 4 is lowered and then raised again. As the packaging machine continues, the packaging troughs or a flat lower web are then filled/loaded with the packaging material 16 in the filling station 7. In the subsequent sealing station 15, which also consists of an upper tool 12 and a vertically adjustable lower tool 11, an upper web 14 is firmly sealed to the lower web 8. This transfers the movement of the lower web 8 to the upper web 14. In the sealing station, the upper tool and/or the lower tool are also lowered or raised before and after each web transport.
  • the upper film 14 can also be guided in transport means or transported by transport chains, whereby these transport means then only extend in front of the sealing station and, if necessary, downstream. Otherwise, the statements made regarding the transport means for the lower film apply.
  • the upper film can also be heated and deep-drawn using a heating medium.
  • a heatable sealing frame is provided as the lower tool 11, for example, which has an opening for each packaging cavity into which the packaging cavity dips during sealing, i.e. during the upward movement of the lower sealing tool.
  • the upper and lower webs of material are pressed together between the upper and lower tools 12, 11 and bond under the influence of heat and pressure. After sealing, the tools 11, 12 are moved apart vertically again.
  • a dancer 20, here a rotary dancer, can be provided between the supply roll 21 and the sealing tool, which keeps the web 14 at a constant tension if possible.
  • the person skilled in the art understands that several upper webs/intermediate layers can be present, for example in a multi-layer pack or a pack with several Upper product web.
  • a dancer is then provided along the path of each upper film.
  • a dancer can also preferably be provided in the region of the lower film, preferably downstream of the supply roll 22.
  • the dancer is preferably a linear dancer.
  • a gas exchange Before and/or during the sealing of the upper film to the lower film, a gas exchange preferably takes place in each packaging trough.
  • the air present in the packaging trough is first partially sucked out and then replaced with a replacement gas.
  • holes are made in the lower product web in the area of each format in the lower film in the area of the transport chains, through which the air between the product webs 8, 14 is sucked out and the replacement gas is then blown in.
  • the finished packages are separated, which in the present case is done with the cross cutter 18 and the longitudinal cutter 17.
  • the cross cutter 18 can also be raised or lowered using a lifting device 9.
  • At least one supply roll 21, 22 is driven by a motor, in particular a torque motor, such that the required length of advance of the respective web of fabric is unrolled from the roll without the tensile force of the two transport means, the transport chains, and/or the tensile force of the lower web of fabric being significantly transferred to the upper web of fabric.
  • a motor in particular a torque motor
  • the respective web of fabric is subjected to only a comparatively low tension and is thus pre-stretched at most slightly, producing fewer wrinkles.
  • the rotation of the motor driving the supply roll 21, 22 is controlled/regulated by a computer means, which may be part of the packaging machine or part of a line control system.
  • the rotation speed of the supply roll is controlled such that the unrolled web length corresponds to the feed rate and/or that the speed profiles of the unrolling of the web and/or the feed rate of the transport means, in particular the transport chains, are at least substantially identical.
  • the respective current diameter or the respective current weight of the supply roll is taken into account.
  • the dancer is provided with a motion sensor, for example a rotary encoder or a linear encoder, with which it can be determined which stored
  • the movement of the dancer corresponds to the length of the web.
  • This information can be used, for example, to determine the diameter of the supply roll.
  • Figures 2 and 3 show a first embodiment of the method according to the invention, wherein in Figure 3 a detail from Figure 2 is shown.
  • a web of material 8, 14 is unwound from a roll 20, 22 and transported in a transport direction 40.
  • a path 46 of the web of material transverse to its transport direction 40 can occur, which is compensated for by the method according to the invention.
  • the packaging machine has a sensor 39, in particular a stationary sensor fixed to the machine frame, which detects the position of one or more reference points. Based on this measurement, a control system can determine whether the web of material is running and/or whether the reference point is located within an acceptable range relative to a component of the packaging machine.
  • the reference point is, for example, the web edge 38, a print mark, or a printed image.
  • the distance 43 between the reference mark and the center axis 41 of the packaging machine is determined and/or the distance 44 between the reference mark, here the edge of the web of material and the chain strand and/or its gripper 42 is determined.
  • the distance of the reference mark to the machine frame 28 can also be determined.
  • a control system Based on the signal from this sensor 39, a control system corrects the position of the film web 8, 14 transversely to its transport direction. This can be done, for example, using a device that uses Figure 4 is described in more detail. The correction preferably takes place upstream of the sensor 39.
  • FIG 4 shows a further embodiment of the packaging machine, essentially referring to the embodiments according to Figure 1 can be referred to.
  • the supply roll 21, 22 is mounted on a shaft 23, preferably in a rotationally fixed and/or axially non-displaceable manner.
  • the shaft 23 rotates as the lower and/or upper fabric web 8, 14 unwinds in the direction indicated by the arrow 40.
  • the shaft 23 is preferably mounted in the region of its two ends by means of a bearing 31 so that it can rotate and, if necessary, also be longitudinally displaceable.
  • a bearing 31 can, for example, be mounted on the housing of the web unwinder or the packaging machine. For longitudinal displacement, the bearings 31 can be designed as plain bearings.
  • the shaft 23 is preferably driven in rotation by a motor 25.
  • a coupling 26, for example a sliding coupling or a gear, preferably a sliding gear, can be provided between the motor 25 and the shaft 23.
  • the shaft 23 alone and/or the frame 29, on which the shaft 23 of the web unwinder is mounted is provided to be longitudinally displaceable, as symbolized by the arrow 37 and/or transversely to the transport direction 40 of the web.
  • the frame 29, on which the shaft 23 and the motor 25 are provided is provided to be longitudinally displaceable, for example along a guide 32.
  • the movement 37 is brought about, for example, by an adjusting drive 35, which moves at least the shaft 23 along its central axis, but preferably also the frame 29.
  • the drive motor 25 can also be moved during the longitudinal displacement, but this is not required.
  • the bearings 32-34 are preferably arranged on a base frame 28, in particular a stationary one.
  • the sensor signal can also be used to correct the axial position of the roll on the shaft 23.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Controlling Rewinding, Feeding, Winding, Or Abnormalities Of Webs (AREA)
  • Containers And Plastic Fillers For Packaging (AREA)
  • Replacement Of Web Rolls (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung der Lage einer Unter- und/oder Oberwarenbahn auf einer Verpackungsmaschine, wobei die Unterwarenbahn von einer Vorratsrolle abgerollt und intermittierend oder kontinuierlich entlang der Verpackungsmaschine transportiert wird und dabei gegebenenfalls in einer Formstation Verpackungsmulden in die Unterwarenbahn geformt und die Unterwarenbahn, vorzugsweise die Verpackungsmulden, dann mit einem Verpackungsgut belegt werden, wobei anschließend in einer Siegelstation eine Oberwarenbahn an die Unterwarenbahn gesiegelt wird, wobei die Unter - und die Oberwarenbahn jeweils von einer Vorratsrolle abgerollt werden.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung der Lage einer Unter- und/oder Oberwarenbahn auf einer Verpackungsmaschine, wobei die Unterwarenbahn von einer Vorratsrolle abgerollt und intermittierend oder kontinuierlich entlang der Verpackungsmaschine transportiert wird und dabei gegebenenfalls in einer Formstation Verpackungsmulden in die Unterwarenbahn geformt und die Unterwarenbahn, vorzugsweise die Verpackungsmulden, dann mit einem Verpackungsgut belegt werden, wobei anschließend in einer Siegelstation eine Oberwarenbahn an die Unterwarenbahn gesiegelt wird, wobei die Unter - und die Oberwarenbahn jeweils von einer Vorratsrolle abgerollt werden.
  • Bei dem gattungsgemäßen Verfahren wird die Unterwarenbahn in der Regel mit zwei Endlosketten oder Endlos-Zahnriemen, an denen sich jeweils Halter befinden, die den seitlichen Rand der Unterwarenbahn halten, entlang der Verpackungsmaschine transportiert. Der Fachmann weiß, dass Warenbahnen Toleranzen in ihrer Breite haben und dass Warenbahnen etwa quer zur Transportrichtung verlaufen, d.h. nicht parallel zu ihrer Transportrichtung ausgerichtet sind. Im Extremfall führt dies dazu, dass die Halter an den Transportketten die Warenbahn nicht mehr oder nicht hinreichend ergreifen, was zu einem Produktionsstopp führt.
  • Es war deshalb die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, dass den Nachteil des Standes der Technik nicht aufweist.
  • Gelöst wird die Aufgabe mit einer Verfahren zur Steuerung der Lage einer Unter- und/oder Oberwarenbahn auf einer Verpackungsmaschine, wobei die Unterwarenbahn von einer Vorratsrolle abgerollt und intermittierend oder kontinuierlich entlang der Verpackungsmaschine transportiert wird und dabei gegebenenfalls in einer Formstation Verpackungsmulden in die Unterwarenbahn geformt und die Unterwarenbahn, vorzugsweise die Verpackungsmulden, dann mit einem Verpackungsgut belegt werden, wobei anschließend in einer Siegelstation eine Oberwarenbahn mit der Unterwarenbahn verbunden wird, wobei die Unter - und die Oberwarenbahn jeweils von einer Vorratsrolle abgerollt werden, wobei die Lage eines Referenzpunktes auf der Unter- und/oder der Oberwarenbahn relativ zu einem, vorzugsweise ortsfesten, Bauteil der Verpackungsmaschine erfasst und basierend auf dieser Erfassung die Lage der Unter- und/oder der Oberwarenbahn quer zu ihrer Transportrichtung gegebenenfalls verändert wird.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren, das auf einer Verpackungsmaschine durchgeführt wird, bei der eine Unterwarenbahn, insbesondere eine Kunststoffwarenbahn, die vorzugsweise eine Breite zwischen 200 mm und 1 m und mehr aufweist, von einer Vorratsrolle abgerollt und vorzugsweise intermittierend/taktweise entlang der Verpackungsmaschine in einer Transportrichtung transportiert wird. In einer gegebenenfalls vorhandenen Formstation wird diese Unterwarenbahn dann zunächst erwärmt und mittels eines Tiefziehwerkzeugs werden Verpackungsmulden in die Unterwarenbahn geformt. In der Regel werden mehrere Verpackungsmulden, die in einem sogenannten Format angeordnet sind, gleichzeitig geformt und im Folgenden gleichzeitig entlang der Verpackungsmaschine transportiert. Nachfolgend wird die Unterwarenbahn, vorzugsweise jede Verpackungsmulde, mit einem Verpackungsgut, vorzugsweise einem Format von Verpackungsgütern, insbesondere einem Lebensmittel, wie beispielsweise Wurst, Schinken oder Käse, befüllt/belegt und in einem nächsten Schritt in einer Siegelstation mit einer Oberwarenbahn verbunden, wobei die Oberwarenbahn in der Regel an die Unterwarenbahn gesiegelt wird. Der Fachmann versteht, dass das Verpackungsgut auch in ungeformte Warenbahn gefüllt/gelegt werden kann. Anschließend wird die so fertiggestellte Verpackung vereinzelt. Die Oberwarenbahn wird ebenfalls von einer Vorratsrolle abgerollt. Bezogen auf die Transportrichtung der jeweiligen Warenbahn kann sich stromabwärts von wenigstens einer Vorratsrolle ein Tänzer befinden, der die Spannung in der Warenbahn zumindest im Wesentlichen konstant hält.
  • Die Warenbahn kann beispielsweise eine Papier-, Papp- und/oder Kunststofffolienbahn sein. Die Warenbahn kann aus mehreren Schichten bestehen. In der Regel unterscheiden sich die Unter- und die Oberwarenbahn in ihrem Aufbau. Jede Warenbahn kann transparent, transluzent oder undurchsichtig sein. Jede Warenbahn kann bedruckt sein. Die Unter- und/oder die Oberwarenbahn können tiefgezogen sein.
  • Die Verpackung, die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt wird, kann eine Zwischenlage aufweisen. Die gesamte Offenbarung, die für die Ober- und die Unterfolie und die Regelung von deren Lage quer zur Längsrichtung der Verpackungsmaschine und/oder quer zur Lage der Unter- und/oder Oberwarenbahn gemacht wird, trifft auch auf die Zwischenlagenbahn zu.
  • Erfindungsgemäß weist zumindest eine Warenbahn einen oder mehrere Referenzpunkte auf, mit dem/denen die Querlage der jeweiligen Warenbahn, d.h. senkrecht und/oder waagerecht zu ihrer Transportrichtung sowie relativ zu einem, vorzugsweise ortsfesten Bauteil der Verpackungsmaschine erfasst werden kann. Dadurch kann erfasst werden, ob die Warenbahn seitlich, d.h. quer zur Transportrichtung verläuft, d.h. ihre Transportrichtung nicht parallel zu der Verpackungsmaschine insbesondere deren Rahmen und/oder deren Kettentrum ausgerichtet ist oder die Transportrichtung zwar parallel verläuft, aber beispielsweise die Vorratsrolle der Warenbahn seitlichen Versatz zum Referenzpunkt zeigt. Alternativ oder zusätzlich kann mit den Referenzpunkten festgestellt werden, ob sich die Nennbreite der Warenbahn verändert. Warenbahnen, insbesondere Warenbahnen geringer Qualität weisen Abweichungen von ihrer Parallelität relativ zur Transportrichtung der Warenbahn auf. Diese Abweichung kann gleichermaßen anhand des/der Referenzpunkt(e) ermittelt werden.
  • Ein möglicher Referenzpunkt ist beispielsweise mindestens eine der beiden Kanten der Warenbahn. Weiterhin sind bevorzugte Referenzpunkte Druckmarken, die vorzugsweise in regelmäßigen Abständen auf die Warenbahn auf- und/oder eingebacht sind. Weiterhin kann ein Druck, beispielsweise ein Logo, auf der Warenbahn als Referenzpunkt dienen.
  • Ein Referenzpunkt im Sinne der Erfindung kann jede Form und Größe aufweisen. Vorzugsweise wiederholen sich die Referenzpunkte in, insbesondere regelmäßigen Abständen.
  • Basierend auf dieser Erfassung der Lage des Referenzpunktes wird die Lage der Warenbahn, insbesondere stromaufwärts von der Erfassungsstelle des Referenzpunktes quer zur Transportrichtung der Warenbahn verändert, wenn sich die gerade ermittelte Lage des Referenzpunktes außerhalb eines spezifizierten Bereichs befindet. Die Änderung der Querlage der Warenbahn erfolgt, bezogen auf die Transportrichtung der Warenbahn vorzugsweise stromaufwärts von dem Ort, an dem die Lage des Referenzpunktes ermittelt wird.
  • Die Veränderung der Lage der Warenbahn quer zu ihrer Transportrichtung kann auf jede dem Fachmann geläufige Art und Weise erfolgen. Vorzugsweise wird die Vorratsrolle entlang ihrer Drehachse verschoben. Dies kann dadurch erfolgen, dass die Drehachse selbst axial beweglich vorgesehen ist und/oder dass die Vorratsrolle relativ zu der Drehachse, auf der sie gelagert ist, verschoben wird. Normalerweise wird die Drehachse horizontal sowie in einem 90° Winkel zur Transportrichtung der Warenbahn angeordnet. Um die Lage der Warenbahn zu verändern, kann die Vorratsrolle jedoch drehbar um mindestens eine, beispielsweise lotrechte und/oder horizontale Achse drehbar vorgesehen sein.
  • Alternativ oder zusätzlich kann die Warenbahn stromabwärts von der Vorratsrolle mindestens eine, vorzugsweise mehrere Rollen zumindest teilweise umschlingen. Diese Rolle(n) befindet sich vorzugsweise zwischen der Vorratsrolle und der Erfassung des Referenzpunktes. Um die Lage der Warenbahn zu verändern, ist/sind diese Rolle(n) drehbar um eine, insbesondere lotrechte Achse vorgesehen.
  • Vorzugsweise wird der Referenzpunkt von einem Sensor erfasst. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Sensor um einen optischen oder Ultraschall-Sensor oder einen Tastsensor, der, insbesondere was seine Ausrichtung quer zur Transportrichtung der Warenbahn betrifft, vorzugsweise ortsfest vorgesehen ist. Weiterhin kann der Sensor beispielsweise ein Sensor sein, der Wellen in Richtung auf die Oberfläche der Warenbahn aussendet, die von der Warenbahn zumindest teilweise reflektiert werden, wobei die von der Warenbahn reflektierte Welle eine gegenüber der ausgesendeten Welle geänderte Wellenlänge aufweist und das Maß der Wellenlängenänderung ein Maß für die Lageänderung der Warenbahn ist (DopplerEffekt). Der Sensor erfasst vorzugsweise Abweichungen des Referenzpunktes in zwei Richtungen, beispielsweise nach rechts und nach links quer zur Transportrichtung der Warenbahn. Seine genaue Lage quer zur Transportrichtung kann vorzugsweise in eine Steuerung/Regelung eingegeben werden. Alternativ oder zusätzlich kann sein Abstand zu einer Referenz der Verpackungsmaschine, beispielsweise deren Mittelachse in Längserstreckungsrichtung, der Rahmen der Verpackungsmaschine und/oder die Lage eines oder beider Kettentrume eingegeben werden. Der Sensor kann aber auch auf eine bestimmte Lage des Referenzpunktes kalibriert werden und erfasst dann Abweichungen von dieser Lage in zwei Richtungen, ohne dass seine genaue Lage spezifiziert worden ist.
  • Der Sensor erfasst den/die Referenzpunkte nachdem die jeweilige Warenbahn abgerollt worden ist. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform befindet sich der Sensor unmittelbar benachbart von der Folienrolle, insbesondere wenn diese ihren maximalen Durchmesser aufweist. Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform befindet sich der Sensor im Einlaufbereich des Kettentrums, d.h. da wo die Greifer der Kette den Rand der Warenbahn klemmen. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform befindet sich der Sensor zwischen der Vorratsrolle und Einlaufbereich des Kettentrums. Weiterhin bevorzugt wird eine Kombination von mindestens zwei Sensoren an vorzugsweise unterschiedlichen Positionen zwischen Vorratsrolle und Einlaufbereichs des Kettentrums angeordnet, beispielsweise um Lageabweichungen an unterschiedlichen Stellen zu ermitteln und beispielsweise daraus Tendenzen des Verlaufs und/oder Auswirkungen der Veränderungen der Lage zu erfassen und daraufhin die Veränderungen der Lage zu korrigieren. Weiterhin bevorzugt wird ein Sensor stromaufwärts von der Siegelstation vorgesehen, vorzugsweise unmittelbar stromaufwärts von der Siegelstation, um die Lage der Oberwarenbahn relativ zu der Lage der Unterwarenbahn zu erfassen, so dass die Regelung bei signifikanten Abweichungen eingreifen kann, beispielsweise um ein Druckbild und/oder eine tiefgezogene Form auf der Oberwarenbahn an die Lage des Verpackungsgutes und/oder der Verpackungsmulden auf/in der Unterwarenbahn in Querrichtung auszurichten. Der Fachmann versteht, dass auch die Lage der Oberwarenbahn mit mehr als einem Sensor und ggfs. Tendenzen (Trends) für das Verlaufsverhalten erfasst werden können.
  • Das Signal des Sensors wird an eine Steuerung/Regelung übermittelt, die das Signal auswertet und gegebenenfalls die Lage der Unter- und/oder Oberwarenbahn quer zu deren Transportrichtung verändert.
  • Vorzugsweise wird als Referenzpunkt die Warenbahnkante, eine, insbesondere mehrere Druckmarke(n) und/oder ein, insbesondere mehrere Druckbild/-bilder, insbesondere der Rand eines Druckbildes und/oder die Oberfläche der Warenbahn erfasst.
  • Vorzugsweise wird von der Regelung der Abstand zwischen dem Referenzpunkt und der Mitte der Verpackungsmaschine, dem Rahmen der Verpackungsmaschine und/oder dem Kettentrum erfasst. Diese Werte können anschließend zu einer Steuerung/Regelung der Lage der Warenbahn quer zu ihrer Transportrichtung eingesetzt werden.
  • Vorzugsweise ist der Sensor höhen- und/oder längsverstellbar. Dadurch kann beispielsweise dem abnehmenden Durchmesser der Vorratsrolle Rechnung getragen werden, insbesondere wenn sich der Sensor im Bereich der Vorratsrolle befindet.
  • Vorzugsweise wird mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ein Verlauf der Warenbahn korrigiert.
  • Weiterhin bevorzugt können mit dem erfindungsgemäßen Verfahren Abweichungen der Nennbreite der Warenbahn kompensiert werden. Alternativ oder zusätzlich können Abweichungen der Parallelität der Warenbahn relativ zu ihrer Transportrichtung kompensiert werden. Beispielsweise sind die Kanten der Warenbahn oftmals nicht gerade, sondern geschwungen. Diese Fehler bei der Herstellung der Warenbahn können mit dem erfindungsgemäßen Verfahren so ausgeglichen werden, dass es zu keiner Unterbrechung des Verpackungsproduktionsprozesses kommt.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich auch dazu Inhomogenitäten in der Warenbahn auszugleichen. Derartige Inhomogenitäten, beispielsweise in der Dicke und/oder in der Zusammensetzung der Warenbahn führen zu einem Verlaufen der Warenbahn, welches mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kompensiert werden kann.
  • Anhand der Lage zumindest eines Referenzpunkts kann auch die Querlage der Warenbahnrolle erfasst und gegebenenfalls korrigiert werden. Diese Funktion ist insbesondere bei einem Rollenwechsel interessant. Der Sensor erfasst die Lage, beispielsweise eines der ersten Referenzpunkte. Danach wird die Querlage der Warenbahnrolle, sofern nötig korrigiert. Beispielsweise wird die Soll-Lage der Warenbahnrolle und/oder deren Ist-Lage relativ zum einem Toleranzfenster angezeigt, vorzugsweise nachdem die Warenbahnrolle auf ihrer Drehachse zunächst grob platziert und der Anfang der Warenbahn in seine Übernahmeposition gebracht, indem er beispielsweise am Ende der zuvorigen Warenbahn angebracht, und die neue Warenbahn in eine Mindestlängsspannung versetzt sowie gegebenenfalls die Ist-Lage der Warenbahnrolle erfasst wurde, wonach die Lage der Warenbahnrolle gegebenenfalls korrigiert, vorzugsweise bis die angezeigte Solllage zumindest etwa erreicht bzw. sich die Ist-Lage ausreichend genau innerhalb des Toleranzfensters befindet. Das Anzeigen der Solllage und/oder Ist-Lage kann beispielsweise mittel optischer Anzeige auf oder in der Nähe von der Drehachse der Warenbahnrolle und/oder am Bedienpult und/oder an einem Display erfolgen. Vorzugsweise wird vor dem Einlegen einer Folienrolle zunächst die Drehachse anhand der Soll-Lage der Warenbahnrolle in eine solche, vorzugsweise hinsichtlich der Verstellwege der Stellantriebe zentrierte Stellung gebracht, dass die üblicherweise begrenzt vorgesehenen Verstellwege der Stellantriebe ein axiales Verstellen der Drehachse oder der Vorratsrolle relativ zur Drehachse erlauben, ohne dass dabei die Grenzen der Verstellwege überschritten werden müssten.
  • Vorzugsweise wird anhand der vom Sensor ermittelten Daten eine Trendanalyse durchgeführt. Vorzugsweise wird dabei ermittelt, ob es beim Verlauf eine Vorzugsrichtung gibt, in die der Verlauf erfolgt. Anhand dieser Analyse kann dann beispielsweise eine Veränderung an der Verpackungsmaschine vorgenommen werden. Anhand der Analyse kann auch untersucht werden, ob der Verlauf Chargenabhängig ist und falls ja mit dem jeweiligen Hersteller ermittelt werden, was den Verlauf bedingt und wie dieser Fehler abgestellt werden kann. Ein Verlauf kann beispielsweise an einer nicht gleichbleibenden Dicke der Warenbahn liegen und/oder das die Warenbahn nicht gleichmäßig gereckt wurde. Die Trendanalyse kann aber auch auf Schwankungen in der Breite der Warenbahn hindeuten und/oder dass die Kanten der Warenbahn nicht parallel zu ihrer Transportrichtung, sondern beispielsweise kurvenförmig, insbesondere Sinus- oder Cosinus-förmig verlaufen.
  • Die von dem/den Sensoren ermittelten Daten können auch zum Absatz einer Fehlermeldung und/oder zu einem Maschinenstop eingesetzt werden. Beispielsweise kann eine Fehlermeldung bzw. ein Maschinenstop erfolgen, wenn:
    • der seitliche Verstellbereich der Regelung erreicht oder überschritten worden ist,
    • ein erfasster Trend nicht gestoppt oder umgekehrt werden kann,
    • wenn die Sensoren erkennen, dass eine Warenbahn mit einer falschen Breite aufgelegt worden ist.
    • wenn die erfassten Daten ergeben, dass die Warenbahn minderwertig ist und/oder
    • wenn die erfassten Daten ergeben die Warenbahn nicht richtig auf der Welle der Verpackungsmaschine montiert wurde, beispielsweise in einer falschen axialen Position,
  • Vorzugsweise werden die Fehlermeldungen pro Zeiteinheit erfasst und analysiert. Diese Analyse kann zur Fehlervermeidung und/oder Qualitätsverbesserung der Warenbahn herangezogen werden. Beispielsweise kann die Toleranz in der Warenbahn vermindert und/oder die Parallelität zur Transportrichtung verbessert werden.
  • Vorzugsweise wird ein Sensor im Bereich beider Kanten der Warenbahn angeordnet. Damit kann beispielsweise die Breite der Warenbahn überprüft, insbesondere während des Abwickelns der Warenbahn mehrfach überprüft werden. Mit den beiden Sensoren kann auch ein Mangel an Parallelität zur Laufrichtung der Warenbahn ermittelt werden. Sofern möglich wird dieser Mangel ausgeglichen.
  • Im Folgenden werden die Erfindungen anhand der Figuren 1 bis 4 erläutert. Diese Erläuterungen sind lediglich beispielhaft und schränken den allgemeinen Erfindungsgedanken nicht ein. Die Erläuterungen gelten für alle Gegenstände der vorliegenden Erfindung gleichermaßen.
    • Figur 1
    zeigt die erfindungsgemäße Verpackungsmaschine.
    Figur 2
    zeigt eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens.
    Figur 3
    zeigt Detail Z aus Figur 2
    Figur 4
    zeigt die Warenbahnabrollung einer Verpackungsmaschine.
  • Figur 1 zeigt die erfindungsgemäße Verpackungsmaschine 1, die hier eine Tiefziehstation 2, eine Füllstation 7 sowie eine Siegelstation 15 aufweist. Eine Unterwarenbahn 8, hier eine Kunststoffwarenbahn 8, wird von einer Vorratsrolle 22 abgezogen und taktweise entlang der Verpackungsmaschine von rechts nach links in ihrer Transportrichtung 40 transportiert. Bei einem Takt wird die Unterwarenbahn 8 um eine Formatlänge/Vorschublänge weitertransportiert. Dafür weist die Verpackungsmaschine zwei Transportmittel 24 (in Figur 1 nicht dargestellt), in dem vorliegenden Fall jeweils zwei Endlosketten, zwei Kettentrume, auf, die rechts und links von der Unterwarenbahn 8 angeordnet sind. Sowohl am Anfang als auch am Ende der Verpackungsmaschine ist für jede Kette jeweils mindestens ein Zahnrad vorgesehen, um das die jeweilige Kette umgelenkt wird. Mindestens eines dieser Zahnräder ist angetrieben. Die Zahnräder im Eingangsbereich und/oder im Ausgangsbereich können miteinander, vorzugsweise durch eine starre Welle, verbunden sein. Jedes Transportmittel weist eine Vielzahl von Klemmmitteln 42 (vgl. Figur 3) auf, die die Unterwarenbahn 8 im Einlaufbereich 19 klemmend ergreifen und die Bewegung des Transportmittels auf die Unterwarenbahn 8 übertragen. Im Auslaufbereich der Verpackungsmaschine wird die klemmende Verbindung zwischen dem Transportmittel und der Unterwarenbahn 8 wieder gelöst. Stromabwärts von dem Einlaufbereich 19 kann ein Heizmittel 13 vorgesehen sein, das die Warenbahn 8 erwärmt, insbesondere wenn diese stillsteht. In der gegebenenfalls vorhandenen Tiefziehstation 2, die über ein Oberwerkzeug 3 und ein Unterwerkzeug 4 verfügt, das die Form der herzustellenden Verpackungsmulde aufweist, werden die Verpackungsmulden 6 in die gegebenenfalls angewärmte Warenbahn 8 geformt. Das Unterwerkzeug 4 ist auf einem Hubtisch 5 angeordnet, der, wie durch den Doppelpfeil symbolisiert wird, vertikal verstellbar ist. Vor jedem Warenbahnvorschub wird das Unterwerkzeug 4 abgesenkt und danach wieder angehoben. Im weiteren Verlauf der Verpackungsmaschine werden die Verpackungsmulden oder eine flache Unterwarenbahn dann in der Füllstation 7 mit dem Verpackungsgut 16 befüllt/belegt. In der sich daran anschließenden Siegelstation 15, die ebenfalls aus einem Oberwerkzeug 12 und einem vertikal verstellbaren Unterwerkzeug 11 besteht, wird eine Oberwarenbahn 14 stoffschlüssig durch Siegeln an der Unterwarenbahn 8 befestigt. Dadurch wird die Bewegung der Unterwarenbahn 8 auf die Oberwarenbahn 14 übertragen. Auch in der Siegelstation werden das Oberwerkzeug und/oder das Unterwerkzeug vor und nach jedem Warenbahntransport abgesenkt bzw. angehoben. Auch die Oberfolie 14 kann in Transportmitteln geführt sein bzw. von Transportketten transportiert werden, wobei sich diese Transportmittel dann nur vor der Siegelstation und ggf. stromabwärts erstrecken. Ansonsten gelten die Ausführungen, die zu den Transportmitteln der Unterfolie gemacht wurden. Auch die Oberfolie kann mit einem Heizmittel angewärmt und tiefgezogen werden. Für das Siegeln ist als Unterwerkzeug 11 beispielweise ein heizbarer Siegelrahmen vorgesehen, der pro Verpackungsmulde eine Öffnung aufweist, in die die Verpackungsmulde beim Siegeln, d.h. bei der Aufwärtsbewegung des Untersiegelwerkzeugs, eintaucht. Zum Siegeln werden die Ober- und die Unterwarenbahn zwischen dem Ober- und dem Unterwerkzeug 12, 11 zusammengepresst und verbinden sich unter dem Einfluss von Wärme und Druck. Nach dem Siegeln werden die Werkzeuge 11, 12 wieder vertikal auseinanderbewegt. Zwischen der Vorratsrolle 21 und dem Siegelwerkzeug kann ein Tänzer 20, hier ein Rotationstänzer vorgesehen sein, die Warenbahn 14 möglichst auf einer konstanten Spannung hält. Der Fachmann versteht, dass mehrere Oberwarenbahn/Zwischenlage vorhanden sein können, beispielsweise bei einer mehrlagigen Packung oder einer Packung mit mehreren Oberwarenbahn. Vorzugsweise ist dann im Verlauf jeder Oberfolie ein Tänzer vorgesehen. Der Fachmann versteht des Weiteren, dass auch im Bereich der Unterfolie vorzugsweise ein Tänzer vorgesehen sein kann, vorzugsweise stromabwärts von der Vorratsrolle 22. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Tänzer um einen Lineartänzer. Vor und/oder beim Siegeln der Oberfolie an die Unterfolie erfolgt in jeder Verpackungsmulde vorzugsweise ein Gasaustausch. Dafür wird die in der Verpackungsmulde vorhandene Luft zunächst teilweise abgesaugt und dann durch ein Austauschgas ersetzt. Dafür werden im Bereich jedes Formats in die Unterfolie im Bereich der Transportketten Löcher in die Unterwarenbahn eingebracht, durch die die Luft zwischen den Warenbahnen 8, 14 abgesaugt und das Austauschgas dann eingeblasen wird. Im weiteren Verlauf der Verpackungsmaschine werden die fertiggestellten Verpackungen vereinzelt, was in dem vorliegenden Fall mit dem Querschneider 18 und dem Längsschneider 17 erfolgt. Der Querschneider 18 ist in dem vorliegenden Fall ebenfalls mit einer Hubeinrichtung 9 anhebbar bzw. absenkbar.
  • Vorzugsweise wird mindestens eine Vorratsrolle 21, 22 durch einen Motor, insbesondere einen Torque-Motor so angetrieben, dass die Länge des jeweils benötigten Vorschubs der jeweiligen Warenbahn von der Rolle abgerollt wird, ohne dass die Zugkraft der beiden Transportmittel, der Transportketten und/oder die Zugkraft der Unterwarenbahn auf die Oberwarenbahn nennenswert übertragen wird. Dadurch wird die jeweilige Warenbahn nur einer vergleichsweise geringen Spannung ausgesetzt und wird so allenfalls geringfügig vorgereckt und wirft weniger Falten.
  • Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können auch vergleichsweise dünne Warenbahnen und/oder Warenbahnen mit einer geringen Qualität was insbesondere Homogenität in Bezug auf Form und/oder Zusammensetzung betrifft, verarbeitet werden.
  • Vorzugsweise wird die Drehung des Motors, der die Vorratsrolle 21, 22 antreibt von einem Computermittel, das Teil der Verpackungsmaschine oder Teil einer Liniensteuerung sein kann, gesteuert/geregelt. Insbesondere wird die Drehgeschwindigkeit der Vorratsrolle so gesteuert, dass die abgerollte Warenbahnlänge dem Vorschub entspricht und/oder dass die Geschwindigkeitsprofile der Abrollung der Warenbahn und/oder des Vorschubs der Transportmittel, insbesondere der Transportketten zumindest im Wesentlichen identisch ist. Dabei wird der jeweils aktuelle Durchmesser bzw. das jeweils aktuelle Gewicht der Vorratsrolle berücksichtigt.
  • Vorzugsweise ist der Tänzer mit einem Bewegungsgeber, beispielsweise einem Drehgeber oder einem Linear versehen, mit dem ermittelt werden kann, welcher gespeicherten Warenbahnlänge die Bewegung des Tänzers entspricht. Diese Information kann beispielsweise zur Bestimmung des Durchmessers der Vorratsrolle verwendet werden.
  • Vorzugsweise ist ein Tänzer im Bereich der Unter- und der Oberwarenbahn vorgesehen. Vorzugsweise ist die Vorratsrolle der Unterwarenbahn- und/oder der Oberwarenbahn mit einem Motor so angetrieben, dass das Abrollen der jeweiligen Warenbahn mit einem motorischen Antrieb so erfolgt, dass die jeweilige Warenbahn allenfalls unwesentlich gespannt wird.
  • Figuren 2 und 3 zeigen eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, wobei in Figur 3 ein Detail aus Figur 2 dargestellt ist. Eine Warenbahn 8, 14 wird von einer Rolle 20, 22 abgerollt und in einer Transportrichtung 40 transportiert. Aufgrund verschiedener Gründe kann es zu einem Verlauf 46 der Warenbahn quer zu ihrer Transportrichtung 40 kommen, der mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ausgeglichen weggeregelt wird. Dafür weist die Verpackungsmaschine einen insbesondere ortfesten, maschinenrahmenfesten Sensor 39 auf, der die Lage eines bzw. mehrerer Referenzpunkte erfasst. Anhand dieser Messung kann eine Regelung feststellen, ob die Warenbahn verläuft und/oder ob der Referenzpunkt sich relativ zu einem Bauteil der Verpackungsmaschine in einem akzeptablen Bereich befindet. Der Referenzpunkt ist beispielsweise die Warenbahnkante 38, eine Druckmarke oder ein Druckbild. Beispielsweise wird der Abstand 43 zwischen Referenzmarke und der Mittelachse 41 der Verpackungsmaschine ermittelt und/oder es wird der Abstand 44 zwischen der Referenzmarke, hier der Kante der Warenbahn und dem Kettentrum und/oder dessen Greifer 42 ermittelt. Alternativ oder zusätzlich kann auch der Abstand der Referenzmarke zu dem Maschinenrahmen 28 ermittelt werden. Anhand des Signals dieses Sensors 39, korrigiert eine Regelung die Lage der Folienbahn 8, 14 quer zu ihrer Transportrichtung. Dies kann beispielsweise anhand einer Vorrichtung erfolgen, die anhand von Figur 4 näher beschrieben ist. Vorzugsweise erfolgt die Korrektur stromaufwärts von dem Sensor 39.
  • Figur 4 zeigt eine weitere Ausführungsform der Verpackungsmaschine, wobei im Wesentlichen auf die Ausführungen gemäß Figur 1 Bezug genommen werden kann. Die Vorratsrolle 21, 22 ist auf einer Welle 23, vorzugsweise drehfest und/oder nicht axial verschieblich, gelagert. Die Welle 23 dreht sich beim Abrollen der Unter- und/oder Oberwarenbahn 8, 14 in die durch den Pfeil 40 angedeuteten Richtung. Die Welle 23 ist vorzugsweise im Bereich ihrer beiden Enden mittels eines Lagers 31 drehbar und gegebenenfalls auch längsverschieblich gelagert. Ein Lager 31 kann beispielsweise an dem Gehäuse der Warenbahnabwicklung oder der Verpackungsmaschine vorgesehen sein. Für eine Längsverschiebung können die Lager 31 als Gleitlager ausgeführt sein. Die Welle 23 wird vorzugsweise mittels eines Motors 25 drehend angetrieben. Zwischen dem Motor 25 und der Welle 23 kann eine Kupplung 26, beispielsweise eine Schiebekupplung oder ein Getriebe, vorzugsweise ein Schiebegetriebe, vorgesehen sein. Erfindungsgemäß ist nun die Welle 23 alleine und/oder der Rahmen 29, an dem die Welle 23 der Warenbahnabwicklung gelagert ist, längsverschieblich, wie durch den Pfeil 37 symbolisiert und/oder quer zur Transportrichtung 40 der Warenbahn, vorgesehen. Dafür ist beispielsweise der Rahmen 29, an dem die Welle 23 und der Motor 25 vorgesehen ist, längs verschieblich, beispielsweise entlang einer Führung 32, vorgesehen. Die Bewegung 37 wird beispielsweise durch einen Verstellantrieb 35 bewirkt, der zumindest die Welle 23 entlang ihrer Mittelachse, vorzugsweise jedoch zusätzlich auch den Rahmen 29, bewegt. Der Fachmann versteht, dass auch noch der Antriebsmotor 25 bei der Längsverschiebung mitbewegt werden kann, aber nicht muss. Die Lagerung 32 - 34 ist vorzugsweise an einem, insbesondere ortsfesten, Grundrahmen 28 angeordnet.
  • Vorzugsweise weist die erfindungsgemäße Verpackungsmaschine einen Sensor 39 auf, bei dem es sich vorzugsweise um ein Bahnkantenerkennungsmittel handelt. Dieses Bahnkantenerkennungsmittel 39 erkennt die Lage der Bahnkante, beispielsweise relativ zu dem Rahmen der Verpackungsmaschine oder einem sonstigen vorzugsweise ortsfesten Ort. Sollte sich die Bahnkante jenseits eines gewünschten Limits befindet, wird vorzugsweise der Verstellantrieb 35 aktiviert, der dann die Welle 23 oder den Rahmen 29 in der durch die Pfeile 37 symbolisierten Richtung so lange bewegt, bis sich die Warenbahn wieder innerhalb des gewünschten Limits befindet.
  • Beim Anfahren oder bei einem Vorratsrollenwechsel kann das Signal des Sensors auch benutzt werden, um die axiale Stellung der Rolle auf der Welle 23 zu korrigieren.
    • Bezugszeichenliste:
    • 1
    Verpackungsmaschine
    2
    Formstation, Tiefziehstation
    3
    Oberwerkzeug der Tiefziehstation
    4
    Unterwerkzeug der Tiefziehstation
    5
    Hubtisch, Träger eines Werkzeugs der Siegel-, Tiefziehstation und/oder der Schneideinrichtung
    6
    Verpackungsmulde
    7
    Füllstation
    8
    Warenbahn, Unterwarenbahn, Warenbahn
    9
    Hubeinrichtung
    10
    Antrieb
    11
    Unterwerkzeug der Siegelstation
    12
    Oberwerkzeug der Siegelstation
    13
    Heizmittel
    14
    Oberwarenbahn, Deckelfolie, Warenbahn
    15
    Siegelstation
    16
    Verpackungsgut
    17
    Längsschneider
    18
    Querschneider
    19
    Einlaufbereich
    20
    Tänzer
    21
    Vorratsrolle der Oberwarenbahn
    22
    Vorratsrolle der Unterwarenbahn
    23
    Welle der Vorratsrolle
    24
    Kette
    25
    Motor, Torque-Motor
    26
    Kupplung, Schiebekupplung
    27
    Motorwelle
    28
    Grundrahmen, Verpackungsmaschine
    29
    Support, verschieblicher Rahmen
    30
    Tür, Lagergehäuse, Rahmen
    31
    Lager, Gleitlager
    32
    Führung, Führungsstange
    33
    Lager, Gleitlager
    34
    Lagerbock, Lagergehäuse
    35
    Verstellantrieb, Motor, Getriebemotor, Spindelmotor, Servomotor
    36
    Spindel, Welle, Verstellmittel, Schiebemittel
    37
    Verstellrichtung, Schieberichtung
    38
    Referenzpunkt, Bahnkante, Warenbahnkante, Warenbahnkante
    39
    Sensor, Bahnkantenerkennungsmittel
    40
    Transportrichtung, Warenbahnlaufrichtung, Bahnlaufrichtung
    41
    Mittelachse der Verpackungsmaschine
    42
    Klemmmittel, Greifer
    43
    Abstand Warenbahnkante Verpackungsmaschinenmitte
    44
    Abstand Warenbahnkante Kette
    45
    Abstand Warenbahnkante Grundrahmen
    46
    Verlauf der Warenbahn

Claims (15)

  1. Verfahren zur Steuerung der Lage einer Unter- und/oder Oberwarenbahn (8, 14) auf einer Verpackungsmaschine, wobei die Unterwarenbahn (8) von einer Vorratsrolle (22) abgerollt und intermittierend oder kontinuierlich entlang der Verpackungsmaschine transportiert wird und dabei gegebenenfalls in einer Formstation (2) Verpackungsmulden (6) in die Unterwarenbahn (8) geformt und die Unterwarenbahn, vorzugsweise die Verpackungsmulden, dann mit einem Verpackungsgut (16) belegt werden, wobei anschließend in einer Siegelstation (15) eine Oberwarenbahn (14) mit der Unterwarenbahn (8) verbunden wird, wobei die Unter - und die Oberwarenbahn (8, 14) jeweils von einer Vorratsrolle (21, 22) abgerollt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Lage eines Referenzpunktes (38) auf der Oberwarenbahn (14) relativ zu einem, vorzugsweise ortsfesten Bauteil der Verpackungsmaschine erfasst und basierend auf dieser Erfassung die Lage der Oberwarenbahn (8, 14) quer zu ihrer Transportrichtung gegebenenfalls verändert wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Referenzpunkt (38) von einem Sensor (39) erfasst wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Referenzpunkt (38) die Warenbahnkannte, eine Druckmarke und/oder Druckbild, insbesondere der Rand eines Druckbildes erfasst wird.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen dem Referenzpunkt und der Mitte (41) der Verpackungsmaschine, dem Rahmen (28) der Verpackungsmaschine und/oder dem Kettentrum (24) ermittelt wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 - 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (39) bezogen auf die Warenbahntransportrichtung stromabwärts von der Warenbahnrolle (14) vorgesehen ist.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 - 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Sensor stromaufwärts von der Siegelstation vorgesehen wird, vorzugsweise unmittelbar stromaufwärts von der Siegelstation, um die Lage der Oberwarenbahn relativ zu der Lage der Unterwarenbahn zu erfassen, so dass die Regelung bei signifikanten Abweichungen eingreifen kann.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Druckbild und/oder eine tiefgezogene Form auf der Oberwarenbahn an die Lage des Verpackungsgutes und/oder der Verpackungsmulden auf/in der Unterwarenbahn in Querrichtung ausgerichtet wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Lage der Oberwarenbahn mit mehr als einem Sensor und/oder Tendenzen (Trends) für das Verlaufsverhalten erfasst wird.
  9. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor höhen- und/oder längsverstellbar ist.
  10. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verlauf der Warenbahn korrigiert wird.
  11. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Abweichungen der Nennbreite und/oder Abweichungen der Parallelität der Kante der Warenbahn relativ zu ihrer Transportrichtung kompensiert werden.
  12. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Inhomogenitäten in der Warenbahn ausgeglichen werden.
  13. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lage der Warenbahnrolle erfasst und gegebenenfalls korrigiert wird.
  14. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Soll-Lage und/oder Ist-Lage der Warenbahnrolle angezeigt und die Lage der Warenbahnrolle durch Axialverschiebung auf ihrer Drehachse anhand der Anzeige korrigiert wird.
  15. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachse anhand der Soll-Lage der Warenbahnrolle in eine solche, vorzugsweise hinsichtlich der Verstellwege der Stellantriebe zentrierte Stellung gebracht wird, dass die üblicherweise begrenzt vorgesehenen Verstellwege der Stellantriebe ein axiales Verstellen der Drehachse oder der Vorratsrolle relativ zur Drehachse erlauben, ohne dass dabei die Grenzen der Verstellwege überschritten werden müssen.
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