DE60200464T2 - Maschine zum Verpacken von Stapeln von Produkten aus Papier oder dergleichen in Umhüllungszuschnitten - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Maschine zum Verpacken eines Stapels von Produkten aus Papier, wie z. B. Servietten, Trockentücher, Taschentücher und dergleichen. Genauer betrifft die vorliegende Erfindung eine Maschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, die aus dem italienischen Patent Nr. 1240548 bekannt ist. Die genannte Schrift beschreibt eine Verpackungsmaschine für Papierservietten oder dergleichen, die eine bewegliche Schubladenvorrichtung umfasst, die sich in hin- und hergehender Bewegung in einer Längsrichtung zwischen einer Empfangsstellung eines Stapels von Produkten und einer Freigabestellung bewegt. Die Schubladenvorrichtung umfasst eine Bodenplatte und eine Deckplatte, die zwischen einer Einführstellung eines Stapels von Produkten und einer Schließstellung zueinander beweglich sind.
• In der in dem vorher erwähnten italienischen Patent Nr. 1240548 beschriebenen, bekannten Maschine bewegt sich im Betrieb die Deckplatte mit einem konstanten Hubabstand periodisch bezüglich der Bodenplatte, und es sind Einstellmittel zum Verändern des Abstands zwischen der Deckplatte und der Bodenplatte in der Schließstellung vorgesehen, d. h. des Mindestabstands zwischen der Deckplatte und der Bodenplatte. Der Zweck dieser Einstellung besteht darin, die Veränderungen in der Dicke des Packens auszugleichen, die auf eine Veränderung in der Dicke der zu verpackenden Produkte zurückzuführen sind. Der in dem italienischen Patent Nr. 1240548 beschriebene Mechanismus ermöglicht die Einstellung des Mindestabstands zwischen der Deckplatte und der Bodenplatte bei laufender Maschine. Die Art, auf welche der Mechanismus die Verschiebung der Deckplatte bezüglich der Bodenplatte steuert, hält dafür die Größe des Hubs der Deckplatte bezüglich der Bodenplatte zwischen der Einführstellung und der Schließstellung der Schubladenvorrichtung immer konstant.
• Der Hauptnachteil der Lösung gemäß dem Stand der Technik liegt in der Tatsache, dass sich bei einer Veränderung des Abstands zwischen der Deckplatte und der Bodenplatte der Schubladenvorrichtung zwangsläufig auch die Höhe der verpackten Packen verändert. Folglich produziert die vorher erwähnte bekannte Verpackungsmaschine Packen von unterschiedlicher Höhe, wenn die Dicke der einzelnen Produkte variiert, selbst wenn die Anzahl der in jedem Packen enthaltenen Produkte unverändert bleibt.
• Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer Verpackungsmaschine des Typs mit beweglicher Schublade, die von dem vorher erwähnten Nachteil nicht betroffen ist.
• Gemäß der vorliegenden Erfindung wird dieses Ziel erreicht durch eine Maschine mit den Merkmalen, die den Gegenstand des Hauptanspruchs bilden.
• Die Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung deutlich sichtbar werden, die rein als nicht beschränkendes Beispiel mit Bezug auf die anliegenden Zeichnungen bereitgestellt wird, wobei:
• 1 eine schematische Seitenansicht einer Verpackungsmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
• 2 eine schematische Querschnittansicht gemäß der Linie II–II in 1 ist;
• 3 und 4 schematische Querschnittansichten gemäß der Linie III–III in 2 sind; und
• 5 eine perspektivische Ansicht der Schubladenvorrichtung in der durch den Pfeil V in 3 angedeuteten Richtung ist.
• Mit Bezug auf 1 bezeichnet die Zahl 10 eine Maschine zum Verpacken von Stapeln von Produkten aus Papier, wie z. B. Servietten, Taschentücher und dergleichen, von denen in 1 nur einer gezeigt und mit P bezeichnet ist. Die Maschine 10 umfasst eine Station 12 zum Zuführen der zu verpackenden Produkte, eine Beschickungsanordnung 14 zum Zuführen eines Verpackungsmaterialfilms F und eine Schubladenvorrichtung 16, die sich in der durch den doppelseitigen Pfeil 18 angedeuteten Längsrichtung in hin- und hergehender Bewegung verlagern kann.
• Die Stapel von zu verpackenden Produkten P kommen an der Zuführstation 12 in einer Richtung orthogonal zur Darstellungsebene der 1 an. In der Zuführstation 12 ist eine Pressvorrichtung vorgesehen, die eine Platte 20 aufweist, die in einer vertikalen Richtung beweglich ist, um den Stapel P von zu verpackenden Produkten zusammenzudrücken, der im Betrieb der Maschine in der Zuführstation 12 angeordnet ist. Die Platte 20 der Pressvorrichtung ist durch einen Motor 21 gesteuert.
• Eine von einem Motor 23 gesteuerte Schiebervorrichtung 22 ist vorgesehen, um den in der Zuführstation 12 befindlichen Stapel P von Produkten in der durch den Pfeil 24 angedeuteten Richtung zu der Schubladenvorrichtung 16 zu schieben.
• Die Beschickungsanordnung 14 zum Zuführen der Folie F umfasst ein Paar Riemen 26, die einem Saugsystem zugeordnet und so gestaltet sind, dass sie einen Abschnitt der Folie F in einer vertikalen Ebene zwischen der Zuführstation 12 und der Schubladenvorrichtung 16 zurückhalten. Die Verpackungsfolie F kommt von einer Rolle 28 und erreicht die Beschickungsanordnung 14 durch Passieren einer Abrolleinheit 30. Oberhalb der Beschickungsanordnung 14 ist ferner eine Abschneideinheit vorgesehen (nicht gezeigt), die so gestaltet ist, dass sie einen quer verlaufenden Schnitt eines Folienabschnitts F vornimmt, um so Verpackungsmaterialzuschnitte mit der erforderlichen Länge zur Bildung eines Umschlags um den Stapel von Produkten P zu erhalten.
• Mit Bezug auf 2 bis 5 und insbesondere auf die perspektivische Ansicht gemäß 5 umfasst die Maschine 10 ein Paar feststehende Seiten, die auf die im Folgenden beschriebene Art ein Paar Führungen 34 tragen, an denen die Schubladenvorrichtung 16 entlangfährt. Die Schubladenvorrichtung 16 umfasst eine Bodenplatte 36 und eine Deckplatte 38. An der Bodenplatte 36 ist mittels eines Paars Querfortsätze 42 ein Paar vertikale Schiebeführungen 40 befestigt. Ein Paar Stützen 44 ist so montiert, dass sie lotrecht in den jeweiligen Schiebeführungen 40 gleiten können. An ihren oberen Enden sind die Stützen 44 an einem Querträger 46 befestigt, der die Deckplatte 38 trägt. An den unteren Enden greifen die Stützen 44 verschiebbar in die Führungen 34 ein, beispielsweise mittels Laufrädern 48. Die Führungen 34 sind an einem Querträger 50 befestigt, der in vertikaler Richtung beweglich ist. Ein Elektromotor 52, der mittels einer elektronischen Steuereinheit numerisch gesteuert wird (nicht gezeigt), steuert die Verschiebung in einer vertikalen Richtung des Querträgers 50 und der Führungen 34, z. B. mittels eines Ritzel/Zahnstangen-Mechanismus 54, 56. Im Betrieb wird der Motor 52 im Vor- und Rückgang gesteuert, um so einen periodischen Hub in vertikaler Richtung der Deckplatte 38 bezüglich der Bodenplatte 36 zu steuern. Mittels des Programms, das den Motor 52 numerisch steuert, ist es möglich, das Ausmaß der Senkrechtbewegung der Deckplatte 38 auf präzise Art zu steuern.
• Mit Bezug auf 1 umfasst die Maschine 10 eine Vorrichtung, die die hin- und hergehende Bewegung der Schubladenvorrichtung 16 in der Längsrichtung 18 steuert. Diese Vorrichtung umfasst einen Elektromotor 58, eine Untersetzung 60 und einen Schubstangen/Kurbel-Mechanismus 62, 64, der die Bodenplatte 36 der Schubladenvorrichtung 16 mit der Untersetzung 60 verbindet. Die Schubstange 62 ist an eine Wand 66 angelenkt, die an der Bodenplatte 36 der Schubladenvorrichtung 16 befestigt ist (siehe 3 und 4).
• Im Betrieb treibt der Motor 58 die Schubladenvorrichtung 16 zwischen einer Stellung zur Aufnahme der Produkte (siehe 4) und einer Stellung zur Freigabe der Produkte (siehe 3) hin- und hergehend an. Gleichzeitig steuert der numerisch gesteuerte Motor 52 die Verschiebung der Deckplatte 38 bezüglich der Bodenplatte 36 der Schubladenvorrichtung 16 zwischen einer angehobenen Stellung und einer abgesenkten Stellung. Mit Bezug auf 3 und 4 ist der Abstand zwischen der Deckplatte 38 und der Bodenplatte 36 in der abgesenkten Stellung gleich einem Wert X, der der Höhe des zu verpackenden Packens entspricht. In der angehobenen Stellung ist der Abstand zwischen der Deckplatte 38 und der Bodenplatte 36 gleich einem Wert X+ΔX. Der Wert ΔX gibt die hin- und hergehende Arbeitsbewegung in der vertikalen Richtung der Deckplatte 38 bezüglich der Bodenplatte 36 wieder.
• Ein besonders vorteilhaftes Merkmal der vorliegenden Erfindung liegt in der Tatsache, dass der Motor 52 unter Steuerung eines in einer programmierbaren Logiksteuereinheit implementierten Programms die Veränderung des Betrags ΔX bei Konstanthaltung der Größe X ermöglicht.
• Die vorher erwähnte Einstellung kann auch während des normalen Betriebs der Maschine vorgenommen werden. Die Veränderung des Wertes des Betrags ΔX kann manuell von einer Bedienperson über ein Bedienungsfeld oder ansonsten automatisch vorgenommen werden. Eine besonders vorteilhafte Art, die Veränderung des Betrags ΔX auf automatische Weise zu regeln, besteht darin, ein Signal zu erfassen, das das Drehmoment des Motors 21 anzeigt, der die Platte 20 der Pressvorrichtung steuert, die das Zusammendrücken des Stapels von Produkten ausführt. Tatsächlich ist das Drehmoment des Motors 21 proportional zu der Presskraft, die die Platte 20 auf den Stapel von Produkten P ausübt. In der vollständig abgesenkten Stellung der Platte ist die Presskraft dann wieder proportional zur Dicke des Stapels. Das Signal, das das Antriebsdrehmoment des Motors 21 anzeigt, wird als Bezugsparameter des spezifischen Formats des Packens verwendet, den die Maschine gerade herstellt. Die Maschinensteuereinheit besitzt einen Algorithmus, der die Regelung der positiven oder negativen Veränderungen in der Größe ΔX bezüglich eines Referenzwertes gemäß den Veränderungen im Druck beim Zusammendrücken des Stapels ermöglicht, die durch die Veränderung im Vorschubdrehmoment des Motors 21 signalisiert werden.
• Die Platte 20 und die Platte 38 sind durch Servomotoren gesteuert, die Antriebskräfte proportional zu den Drehmomenten und damit zu den aufgenommenen Strömen aufweisen. Die Antriebskräfte der Motoren können demnach auf sehr einfache Art gesteuert und geregelt werden.
• Diese Einstellmöglichkeit ermöglicht die Anpassung der Maschine an Veränderungen in der Dicke des Stapels von zu verpackenden Produkten, die beispielsweise auf eine Modifizierung der Dicke der den Stapel ausmachenden Einzelblätter zurückzuführen ist. Es sei darauf hingewiesen, dass die Einstellung allein auf die Größe ΔX wirkt, wohingegen die Größe X, welche die Höhe des zu verpackenden Packens definiert, konstant bleibt. Die Tatsache, dass die Größe X konstant bleibt, garantiert, dass unter Verwendung der Maschine gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellte Packen alle dieselbe Höhe aufweisen, selbst bei vorliegenden Veränderungen in der Dicke der Einzel-Blätter, die den Packen ausmachen. Die Veränderung ΔX macht es möglich, immer dieselbe Reibung des dynamischen Transports des Stapels von Produkten zu haben, was wiederum den ordnungsgemäßen Betrieb der Maschine garantiert, wenn das Material des Papiers oder die Prägung variiert.
• Im Folgenden wird der Förderweg der oben beschriebenen Maschine vorgestellt. Ein Stapel von zu verpackenden Produkten P ist in der Zuführstation 12 positioniert und wird durch die Pressvorrichtung 20 in vertikaler Richtung zusammengedrückt. Ein auf die richtige Größe zugeschnittener Zuschnitt F von Verpackungsmaterial wird durch die Saugriemen 26 in einer vertikalen Ebene vor der Zuführstation 12 zurückgehalten. Die Schubladenvorrichtung 16 positioniert sich selbst in der in 4 dargestellten Aufnahmeposition. In dieser Stellung ist die Schubladenvorrichtung 16 an der Position, die der den Zuschnitt F enthaltenden vertikalen Ebene am nächsten ist, und die Deckplatte 38 ist in der angehobenen Stellung (in einem Abstand von der Bodenplatte 36 gleich X+ΔX). In diesem Zustand schiebt die Schiebervorrichtung 22 den Stapel P in die in 1 durch den Pfeil 24 angedeutete Richtung. Der Stapel P passiert die den Zuschnitt F enthaltende Ebene und tritt zwischen der Deckplatte 38 und der Bodenplatte 36 in die Schubladenvorrichtung 16 ein, wobei er den Zuschnitt F mit sich zieht, der sich auf der Oberseite, Stirnseite und Unterseite des Stapels P auslegt. Nun senkt sich die Deckplatte 38 der Schubladenvorrichtung 16 ab und leistet eine Haltefunktion auf dem Stapel P. Zur gleichen Zeit oder unmittelbar danach wandert die Schubladenvorrichtung 16 nach rechts und in die Stellung zur Stoßverschweißung (dargestellt in 3), in der die Schubladenvorrichtung 16 die von der den Zuschnitt F enthaltenden Ebene am weitesten entfernte Position einnimmt. Auf diesem Weg von der Aufnahmeposition zur Stoßverschweißungsposition wird mittels eines Paars Seitenfalter 68 (von denen nur einer in 1 sichtbar ist) ein erstes Paar Faltungen gemacht. Während die Schubladenvorrichtung 16 in der Stoßverschweißungsposition ist, führen zwei Vertikalfalter 70, 72 die Faltung der Hinterkanten des Zuschnitts F um den Packen sowie das Verschweißen der Überlappungskanten des Zuschnitts F aus. Die Schubladenvorrichtung 16 wandert nun wieder zu der Packenaufnahmeposition, dann wird die Deckplatte 36 der Schubladenvorrichtung 16 angehoben. Während des nächsten Zyklus schiebt die Schubladenvorrichtung 16 einen zweiten Packen P nach rechts und der Packen, der im Laufe des vorigen Zyklus teilverpackt wurde, wird von dem ihm folgenden Packen vorwärts geschoben. Die Seitenfalter 68 führen ein zweites Paar seitliche Faltungen auf dem ersten Packen aus. Als Nächstes rückt der erste Packen auf einem Förderband vor, das aus einem unteren Band 74 mit Motorantrieb und einem oberen Band 76 mit Motorantrieb besteht (1 und 3), und während dieser Bewegung werden weitere seitliche Faltungen durch die stationären Falter 78 und 80 ausgeführt. Die Verpackung des Packens wird auf grundsätzlich herkömmliche Art durch Verschweißen der überlappenden Falten auf den zwei Seitenflächen abgeschlossen.

Claims (8)

1. Maschine zum Verpacken von Stapeln (P) von Produkten aus Papier, wie z. B. Servietten, Taschentücher und dergleichen, umfassend: – eine Beschickungsanordnung (14) zum Zuführen eines Verpackungsmaterialzuschnitts (F), die Mittel (26) umfasst, die so gestaltet sind, dass sie einen Verpackungsmaterialzuschnitt (F) in einer weitgehend vertikalen Ebene zurückhalten; – eine Station (12) zum Zuführen zu verpackender Produkte (P), die einen Schieber (22) umfasst, der so gestaltet ist, dass er die zu verpackenden Produkte (P) in einer Richtung orthogonal zu dem Verpackungsmaterialzuschnitt (F) schiebt; – eine Schubladenvorrichtung (16), die nach der durch das senkrecht stehende Verpackungsmaterial definierten Ebene angeordnet ist und eine Bodenplatte (36) sowie eine Deckplatte (38) umfasst, wobei die Deckplatte (38) um einen gegebenen Betrag (ΔX) lotrecht zu der Bodenplatte (36) periodisch beweglich ist; und – eine Steuervorrichtung (58, 60, 62, 64), die so gestaltet ist, dass sie die Verschiebung der Schubladenvorrichtung (16) in einer Längsrichtung (18) zwischen einer Aufnahmestellung und einer Freigabestellung der Produkte steuert, dadurch gekennzeichnet, dass sie unabhängig von der ersten Steuervorrichtung eine zweite Steuervorrichtung (52, 54, 56) zum Steuern der Verschiebung der Deckplatte (38) um die gegebene Größe (ΔX) umfasst, wobei die Steuervorrichtung so gestaltet ist, dass sie die gegebene Größe (ΔX) bei laufender Maschine verändert.
2. Maschine gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Veränderung der gegebenen Größe (ΔX) von einer Bedienperson mittels eines Bedienungsfeldes gesteuert werden kann.
3. Maschine gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Veränderung der gegebenen Größe (ΔX) automatisch mittels eines Algorithmus gesteuert wird, der von einer Steuereinheit der Maschine geregelt wird.
4. Maschine gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit der Maschine die Veränderungen der gegebenen Größe (ΔX) in Abhängigkeit von einem Signal zur Anzeige des Drehmomentes eines Motors (21) steuert, der das Zusammendrücken des Stapels (P) von zu verpackenden Produkten steuert.
5. Maschine gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Steuervorrichtung einen Elektromotor (52) umfasst, der mittels einer programmierbaren Steuereinheit numerisch gesteuert wird.
6. Maschine gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (52) eine lotrechte Verschiebung eines Paars Führungen (34) steuert, in denen die Enden (48) eines Paars Stützen (44) verschiebbar gelagert sind, welche die Deckplatte (38) tragen.
7. Maschine gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützen (44) verschiebbar in ein Paar Vertikalführungen (40) eingreifen, die von der Bodenplatte (36) der Schubladenvorrichtung (16) gehalten werden.
8. Maschine gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die in der Höhe beweglichen Führungen (34) durch einen Querträger (50) gehalten sind, der mit einer Zahnstange (56) verbunden ist, die an einem Ritzel (54) angreift, das durch den Motor (52) angetrieben wird.