DE60300670T2

DE60300670T2 - Methode zum Starten und Anhalten einer Verpackungsmaschine während eines Produktionswechsels

Info

Publication number: DE60300670T2
Application number: DE60300670T
Authority: DE
Inventors: Gianfranco Loperfido; Giampaolo Castaldini
Original assignee: TMC SpA
Current assignee: TMC SpA
Priority date: 2002-07-26
Filing date: 2003-07-15
Publication date: 2006-03-16
Anticipated expiration: 2023-07-16
Also published as: EP1384671A1; ES2242936T3; US20040016213A1; ITBO20020493A1; EP1384671B1; ITBO20020493A0; US6688082B1; DE60300670D1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die automatische Verpackung von Produkten, insbesondere von Rollen von Toiletten- oder Küchenpapier, umhüllt in einer Sammelpackung unter Verwendung einer Folie aus Verpackungsmaterial.
Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf eine Methode zum Anhalten und Wiederanlaufen einer automatischen Maschine zum Verpacken dieser Produkte, vorteilhafterweise benutzt zur Optimierung der Produktionswechselzeiten und zur Minimierung der Zahl der zu diesem Zweck durch das Bedienpersonal der Maschine von Hand auszuführenden Arbeiten.
Nach den heutigen Praktiken der Verpackungsindustrie auf dem Gebiet der oben erwähnten Produkte, bedeutet das Wechseln zu einem anderen Produkttyp, zum Beispiel wenn eine programmierte Menge von Produkten erreicht worden ist, das Anhalten einer automatischen Verpackungsmaschine und das Ausführen an derselben von einer Reihe von Arbeiten, um deren Teile und Einstellungen dem anderen Produkt anzupassen. Die Vervollständigung der Prozedur des Einstellens und des Formatwechsels erfordern jedoch zahlreiche Arbeiten, welche von Hand und in einer festgelegten Folge ausgeführt werden müssen, die starr eingehalten werden muss.
Grundlegend sind diese Arbeiten folgende: Anhalten der Maschine; Entfernen der aus dem vorangegangenen Produktionsablauf noch verbliebenen Produkte; Einstellen der Maschine auf die neue Grösse der herzustellenden Verpackungen; Beschicken der Maschine mit Produkten für die neue Grösse der Verpackungen; allmähliches Wiederanlaufen der Maschine, bevor sie wieder die normale Produktionsgeschwindigkeit erreicht.
Genauer gesagt enthalten diese Arbeiten:

– manuelles Anhalten der Mittel, welche die Produkte der Maschine zuführen;
– manuelles Aktivieren der Funktion, durch welche die Rollen aus dem vorangegangenen Produktionsablauf von den Zuführmitteln und aus dem Inneren der Maschine selbst entfernt werden;
– manuelles Entfernen aus der Maschine der Verpackungsbögen, die aus dem vorangegangenen Produktionsablauf darin verblieben sind;
– manuelles Austauschen der Folienrolle, von welcher die Folien zum Umhüllen der Produkte aus dem vorangegangenen Produktionsablauf abgezogen wurden;
– manuelles Einführen des Endes der Folie der ausgetauschten Rolle in die entsprechenden Folienzuführmittel;
– manuelles Ausführen einiger Maschinenzyklen bei reduzierter Geschwindigkeit im Tippbetrieb, um die zuletzt geladene Verpackungsfolie zu stabilisieren;
– erneutes Starten des Produktzuführsystems unter Verwendung von Steuertafel und Bildschirm;
– Ausführen einiger Maschinenzyklen im Handbetrieb, um das Rollenzuführsystem zu füllen;
– manuelles Entfernen der während der Testzyklen erzeugten Verpackungsbögen;
– Ausführen einiger Testzyklen der Maschine im Handbetrieb; und schliesslich
– manuelles Umschalten auf automatischen Betrieb und warten, bis die Maschine stabile Arbeitsbedingungen erreicht hat.

Die oben aufgeführten Arbeiten (einige von Hand und andere halbautomatisch, zum Beispiel durch Tippbetrieb der Maschine) müssen in einer fest vorgegebenen Folge ausgeführt werden, die einen starren Verfahrenablauf bildet, welcher eingehalten werden muss, um das Einstellen der Maschine so schnell und wirksam wie möglich zu machen.
Verfahrenabläufe dieser Art als Anleitung für die Benutzer der Maschine sind ausgesprochen nützliche Mittel, welche grösstenteils die Arbeiten für den Produktionswechsel vereinfachen, verglichen mit dem Zustand, der vor deren Einführung vorhanden war.
Jedoch von Hand auszuführende Arbeiten oder Arbeiten, die unter Überwachung durch einen Bedienenden ausgeführt werden müssen, bringen einen bestimmten Grad von Unberechenbarkeit mit sich, welche diese Vorteile annullieren kann. Somit könnten auch keine positive Ergebnisse erreicht werden, einfach aus Gründen, dass der Bediener nicht exakt einem Verfahrensablauf gefolgt ist, entweder aus freier Wahl oder aus Nachlässigkeit, oder er auf irgendeinem Grund diesen nicht korrekt durchführt oder er einer oder mehreren Phasen des Verfahrensablaufs zuviel Zeit widmet, was bedeutet, dass die Zeit zum Einstellen und Wiederanlaufen der Maschine übermässig lang wird, und zwar mit offensichtlichen negativen Auswirkungen auf die Produktionskosten und – planung.
Um diese Sachlage zu verbessern, hat die Erfindung zum Zweck, eine Methode vorzusehen, welche den Wechselvorgang in einem weit grösseren Rahmen automatisiert, als es bei den Lösungen der bekannten Technik der Fall ist, und die Zahl der Arbeiten, die von Hand ausgeführt werden müssen, bedeutend reduziert.
In Übereinstimmung mit der Erfindung wird dieser Zweck erreicht durch eine Methode zum Anhalten und Wiederanlaufen einer automatischen Maschine zum Verpacken von Produkten, insbesondere von Rollen von Toiletten- oder Küchenpapier in einer Sammelpackung und unter Verwendung einer Verpackungsfolie, die von einer ersten Rolle abgewi ckelt ist, wobei die Methode die folgenden automatischen Phasen enthält, ausgelöst durch die Aktivierung eines Befehls zum Anhalten der Maschine:

– Verringern der Geschwindigkeit der Maschine bis auf eine Geschwindigkeit, die niedriger ist als die Betriebsgeschwindigkeit;
– Anhalten des Zuführens der Produkte an die Maschine;
– Anhalten des Zuführens der Verpackungsfolie an die Maschine mit einer Verzögerung von wenigstens vier Schritten nach dem Anhalten des Zuführens der Produkte;
– Anhalten der Maschine, nachdem die Produkte im Inneren der Maschine um wenigstens drei Schritte vorwärts bewegt worden sind; wobei die Methode weiter die folgenden Phasen enthält:
– Austauschen der ersten Rolle von Verpackungsfolie gegen eine zweite Rolle;
– Einführen der Folie der zweiten Rolle in entsprechende Folienzuführmittel;
– Wiederanlaufen der Maschine und dadurch das automatische Aktivieren der folgenden Phasenfolge:
– Wiederaufnahme des Abwickelns der Verpackungsfolie von der zweiten Rolle; positionsorientiertes Zentrieren der Verpackungsfolie;
– Wiederanlaufen der Maschine mit einer reduzierten Geschwindigkeit, geringer als die Betriebsgeschwindigkeit;
– Wiederaufnahme des Zuführens der Produkte;
– Wiederaufnahme des Zuführens der Bögen von Verpackungsfolie an die Maschine mit einer Verzögerung von wenigstens vier Schritten nach der Wiederaufnahme des Zuführens der Produkte.

Die technischen Eigenschaften der Erfindung, unter Bezugnahme auf die obigen Zwecke, sind klar in den unten stehenden Ansprüchen beschrieben, und ihre Vorteile gehen deutlich aus der nachstehenden detaillierten Beschreibung hervor, und zwar bezugnehmend auf die beiliegenden Zeichnungen, welche eine vorgezogene Ausführung der Erfindung zeigen, ausgeführt rein als ein Beispiel, ohne den Zweckbereich des erfinderischen Konzeptes einzugrenzen, und von welchen:
1 und 2 jeweils eine Ansicht in der Erhebung und eine Planansicht von oben von einer schematisch dargestellten Verpackungsmaschine sind;
2a ist eine perspektivische Ansicht einer Produktpackung, die unter Verwendung der in den 1 und 2 gezeigten Maschine hergestellt werden kann;
3 ist eine Ansicht in der Erhebung von einem Teil der Maschine, darstellend eine nicht begrenzende Ausführung der Mittel zum Zuführen der Produkte an die Verpackungsmaschine;
4 ist eine schematische Seitenansicht eines Teils der in den 1 und 2 dargestellten Maschine;
5 zeigt eine erste alternative Ausführung der Maschine aus 1;
6 ist eine Detailansicht von einem Teil der Maschine aus 1, darstellend eine nicht begrenzende Ausführung der Mittel zum Zuführen der Einwickelfolie an die Verpackungsmaschine;
7 ist eine Planansicht von oben der Zuführmittel aus 6, dargestellt schematisch und mit einigen Teilen entfernt, um andere besser zu zeigen;
8a und 8b sind Blockdiagramme, die eine vorgezogene Ausführung eines Verfahrensablaufs zum Anhalten und Wiederanlaufen der Maschine aus 1 zeigen.
Unter Bezugnahme auf die 1 und 2 ist mit der Nummer 1 in ihrer Gesamtheit eine herkömmliche automatische Verpackungsmaschine bezeichnet, dazu bestimmt, Produkte 2, insbesondere Rollen von Toiletten- oder Küchenpapier, in Gruppen zu verpacken, wie durch ein Beispiel in der 2a dargestellt ist, wo die Produkte 2 zu einer Packung zusammengefasst und gemeinsam in einer Umhüllung 3 verpackt sind, hergestellt aus einer Folie 4 aus Verpackungsmaterial, die durch die Maschine 1 entsprechend gefaltet und versiegelt ist.
Die Maschine 1 – bekannt aus dem Italienischen Patent Nr. 1.299.896 vom 04.04. 2000 (Anmeldung Nr. BO98A000149 vom 12.03. 1998 – US 6067780 ) auf dieselbe Anmelderin wie das vorliegende – enthält im wesentlichen: einen in seiner Gesamtheit mit 8 bezeichneten Maschinenkörper; Zu führmittel der Produkte, die in ihrer Gesamtheit mit 9 bezeichnet sind; und mit 10 bezeichnete Mittel zum Zuführen der Verpackungsfolie.
Der Maschinenkörper ist im wesentlichen wie ein Parallelepiped ausgebildet, begrenzt durch zwei ebene, vertikale, parallele Seiten 11, welchem auf der einen Seite die Zuführmittel 9 der Produkte und auf der anderen Seite die Zuführmittel 10 der Verpackungsfolie zugeordnet sind.
Die Seiten 11 des Maschinenkörpers 8 – 4 – enthalten eine Vorrichtung 12 zum mechanischen schrittweisen Fördern der Produkte 2 zwischen einer Reihe von Arbeitsstationen, in welchen das Verfahren des Verpackens der Produkte 2 und des Versiegelns der Umhüllung 3 ausgeführt wird.
Genauer gesagt enthält die Vorrichtung 12 ein Paar von Endlosketten 13, gewunden um ein Paar von Riemenscheiben 14, von welchen eine angetrieben ist. Die Ketten 13 tragen eine Anzahl von Schubelementen 15, welche in Querrichtung von den Ketten 13 hervorstehen, und zwar in gleichmässigen Abständen in Längsrichtung entlang den Ketten 13.
Eine Hebevorrichtung 16, versehen mit einem horizontalen Ladetisch 17, ist im Inneren des Maschinenkörpers 8 unterhalb der Seiten 11 angeordnet und abwechselnd beweglich in einer vertikalen Richtung zwischen einer gesenkten Position, in welcher sie die Produkte 2 aufnimmt, und einer angehobenen Position, in welcher die Produkte 2 transferiert werden.
Wenn sich der Ladetisch 17 der Hebevorrichtung 16 in seiner gesenkten Position befindet, stapeln die Zuführmittel 9 der Produkte 2 die Produkte 2 selbst auf diesem. Wenn sich der Ladetisch 17 der Hebevorrichtung 16 in seiner angehobenen Position befindet, platziert er die Produkte 2 zwischen zwei aufeinanderfolgenden Schiebern 15 an der darüber liegenden Vorrichtung 12 zum mechanischen Fördern der Produkte 2. Während des Aufwärtshubes zwischen den soeben beschriebenen Grenzpositionen erfassen die Produkte 2 Bögen 18 aus Verpackungsmaterial, positioniert horizontal in geeigneten Intervallen quer zu der vertikalen Bahn der Produkte 2, die von dem Ladetisch 17 der Hebevorrichtung 16 getragen sind. Wenn sie sich aufwärts bewegt, erfasst die Gruppe der auf dem Ladetisch 17 der Hebevorrichtung 16 gestapelten Produkte 2 somit den Bogen 18 aus Verpackungsmaterial, welcher die obere Fläche und die Seiten der Produkte 2 abdeckt. Beim Erreichen der mechanischen Fördervorrichtung 12 werden die Gruppe der Produkte 2 und der über dieser liegende Bogen 18 aus Verpackungsmaterial an diese auf eine Weise transferiert, die einem Fachmann auf dem Gebiet gut bekannt ist und nicht beschrieben wird, da sie nicht Teil der Erfindung ist, und wonach sich dann der Ladetisch 17 der Hebevorrichtung 16 zurück nach unten in die gesenkte Position bewegt, bereit, eine andere Gruppe von Produkten 2 aufzunehmen und seinen Arbeitszyklus zu wiederholen.
Die 3 zeigt eine vorgezogene, nicht begrenzende Ausführung der Zuführmittel 9 der Produkte 2 [wobei diese Ausführung aus dem Italienischen Patent Nr. 1.209.317 vom 22.01. 2002 – Anmeldung Nr. BO99A000368 vom 02.07. 1999 – derselben Anmelderin wie das vorliegende bekannt ist]. Diese Zuführmittel 9 enthalten einen Satz von kontinuierlichen Förderbändern 19, 20 und 21, welche, ausgehend von dem Maschinenkörper 8 und in einer Richtung von diesem fort, das heisst in einer Richtung entgegengesetzt der Zuführrichtung der Produkte 2, enthalten: ein erstes Paar von kurzen horizontalen, parallelen Bändern 19, die eins über dem anderen angeordnet sind; ein mittleres Band 20, schwenkbar in einer vertikalen Ebene auf solche Weise montiert, dass es schwingen und somit sein Ausgangsende 22 zu dem einen oder dem anderen der parallelen Bänder 19 ausrichten kann; und ein feststehendes horizontales Förderband 21, ausgerichtet zu dem Eingangsende 23 des mittleren Bandes 20.
Dank Hemmungsmitteln 24 und 25, zugeordnet dem mittleren Band 20 und dem diesen vorausgehenden Band 21, hält eine mit 27 bezeichnete örtliche Steuervorrichtung, die mit geeigneten Fühlern 26 zusammenwirkt, die parallelen Bänder 19 und somit den Ladetisch 17 der Hebevorrichtung 16 mit Produkten beliefert.
6 zeigt eine vorgezogene, nicht begrenzende Ausführung der Zuführmittel 10 der Verpackungsfolie. Diese Ausführung, welche in dem Italienischen Patent Nr. 1.299.896 auf den Namen derselben Anmelderin wie das vorliegende offengelegt ist, enthält: eine Einheit 30 zum Abwickeln einer Folie 4 aus Kunststoffmaterial – vorzugsweise Polyethylen – von einer Rolle 31; eine Schneidvorrichtung 32; eine Folientransportvorrichtung 33; und eine Einrichtung 34 zum Positionieren der von der Folie 4 abgeschnittenen Bögen 18.
Die Abwickeleinheit 30 enthält ein Paar von Abwickelwalzen 35, die zu beiden Seiten der Folie 4 im Kontakt entlang ihrer Erzeugenden montiert und auf solche Weise angetrieben sind, dass sie auf die Folie 4 eine Vorschubbewegung ausüben, welche sie von der Rolle 31 abwickelt.
Eine der Abwickeleinheit 30 stromaufwärts der Abwickelwalzen 35 zugeordnete Fotozelle 36 erfasst die Bezugsmarkierungen 70, die auf die von der Rolle 31 abgewickelte Folie 4 aufgedruckt sind, so dass die Folie in der gewünschten Länge abgeschnitten wird.
Die Abwickelwalzen 35 sind vorzugsweise durch einen elektronischen Brushless-Motor 75 – s. 7 – angetrieben, der durch eine zentrale Steuereinheit 200 aktiviert wird, welche die Maschine 1 in ihrer Gesamtheit für die Dauer steuert, die notwendig zum Abwickeln einer vorgegebenen Länge der Folie 4 ist, wobei die Länge durch die Fotozelle 36 erfasst wird.
Zwischen den Abwickelwalzen 35 und der Rolle 31 enthält die Abwickeleinheit 30 Mittel 37 zum gesteuerten Spannen der Folie 4, welche spezifischer ausgedrückt feststehende Umlenkwalzen 66 und eine mobile Umlenkwalze 38 (Dandyroller) enthält, montiert an einem linearen Trieb und gleitbar in einer linearen Führung 39 aufgenommen.
Die Bewegungen der Umlenkwalze 38 entlang der Führung 39 ist potentiometrisch gesteuert, was bedeutet, dass die Spannung der Folie 4 über Software durch die Steuermittel der Maschine 1 verändert werden kann, je nach den physischen und geometrischen Eigenschaften der sich in Verwendung befindlichen Folie 4.
Die Schneidvorrichtung 32 enthält zwei Messer 40 und 41, ausgeführt als Klingen, die quer zu der Folie 4 ausgerichtet und an beiden Seiten derselben angeordnet sind, und von welchen die eine eine gezahnte Schneidkante hat.
Das erste Messer 40 ist an einer Rolle 42 montiert, die drehend durch einen elektronischen Brushles-Motor 43 angetrieben wird, der die Bewegung durch einen Riemen 44 auf die Rolle 42 überträgt.
Das zweite Messer 41 ist an einer Halterung 45 tangential zu der Schneidebene des ersten Messers 40 montiert.
Die Schneidvorrichtung 32 bringt eine perforierte Reisslinie an der Folie 4 an, welche nicht die Kontinuität der Folie 4 unterbricht, sondern es leichter macht, sie in einer späteren Phase zu Umwickelbögen 18 von geeigneter Grösse zu abzureissen.
Wie in 6 gezeigt ist, kann, um den Abstand zwischen den beiden aufeinanderfolgenden Reisslinien zu verändern, die Einstellung der Schneidvorrichtung 32 leicht über die zentrale Steuereinheit 200 der Maschine 1 gesteuert werden, und zwar durch Einstellen eine geeigneten Korrelation zwischen der Umdrehungsgeschwindigkeit des ersten Messers 40 und der Zuführgeschwindigkeit der abgewickelten Folie 4. Je schneller folglich die Geschwindigkeit ist, mit welcher die Folie 4 zugeführt wird, desto länger wird der Umwickelbogen 18 bei jeder vollen Umdrehung des Messers 40 sein.
Die Folientransportvorrichtung 33 enthält zwei entgegengesetzt angeordnete Transportmittel, versehen mit jeweiligen angetriebenen kontinuierlichen Bändern 46, 47, die um Riemenscheiben 48 und 49 gewunden sind, montiert auf solche Weise, dass sie den Bändern 46, 47 entlang der Folie 4 eine längliche ringförmige Konfiguration verleihen.
Die Bänder 46, 47 haben Transportabschnitte 50, 51, welche beiderseitig die dazwischenliegende Folie 4 greifen, wobei sie diese von einem Eingangsbereich dicht an der Schneidvorrichtung 32 in Richtung eines Ausgangsbereiches dicht an der Positioniervorrichtung 34 vorziehen.
Den Transportabschnitten 50 und 51 der Bänder 46 und 47 wird von der Innenseite der jeweiligen ringförmigen Konfi gurationen her entgegengewirkt, und zwar durch eine Serie von Pressrollen 52 und 53, die an Halterungen 54 montiert sind.
Die Pressrollen 52 und 53 sind in Längsrichtung entlang der Folie 4 voneinander versetzt und sind auf solche Weise montiert, dass sie in rechten Winkeln auf die Transportabschnitte 50 und 51 einwirken, so dass sie der Folie 4 eine längsverlaufende gewellte Form verleihen, die dazu bestimmt ist, das Vorziehen der Folie 4 durch Reibung zu erleichtern.
Die soeben beschriebenen Bänder 46 und 47 bilden Führungsmittel, die dazu vorgesehen sind, die Folie 4 in einer in 7 durch einen Pfeil 78 angezeigten Richtung vorzuziehen.
Die Positioniervorrichtung 34 – 6 – erstreckt sich in einer Linie mit der Transportvorrichtung 33 und verläuft durch den Maschinenkörper 8 unterhalb der Seiten 11.
Mehr im Detail gesehen, enthält die Positioniervorrichtung 34 zwei sich gegenüberliegende angetriebene kontinuierliche Bänder 55 und 56, die um zwei Riemenscheiben 57, 58 gewunden sind, um horizontal verlängerte Schlaufen entlang der Folie 4 zu bilden.
Die Bänder 55 und 56 sind einander gegenüberliegend an Transportabschnitten 59, 60, welche von beiden Seiten der Folie 4 her durch Rollen 61, 62 gegeneinander gedrückt werden, und zwar auf solche Weise, dass sie diese horizontal vorlaufen lassen, bis sie die vertikale Bahn der Hebevorrichtung 16 erreicht.
Die Bänder 55 und 56 – welche ebenfalls Mittel zum Führen der Folie 4 bilden – sind angetrieben durch einen Motor 63 und bewegen sich tangential zu der Folie 4 mit einer veränderbaren Geschwindigkeit, die viel höher sein kann als die Geschwindigkeit der Folie 4 entlang der Transportvorrichtung 33, welche sich dagegen mit einer konstanten Geschwindigkeit bewegt. Das untere Band 56 ist durch ein Gelenkviereck 71 gestützt, bewegt durch einen Motor 64. Die Antriebswirkung des Motors 64 befähigt das Gelenkviereck 71, das untere Band 56 von dem oberen Band 55 fort zu bewegen, so dass die Haltekraft gelockert wird, welche die beiden Bänder 55 und 56 auf die Folie 4 haben.
Durch Beschleunigung der Bänder 55, 56 der Positioniervorrichtung 34 im Verhältnis zu den Bändern 46 und 47 der Transportvorrichtung 33 wird die Folie 4 zu Bögen 18 abgegerissen, jeder abgegrenzt durch zwei aufeinanderfolgende Reisslinien an den Bereichen, in denen die Folie 4 gleichzeitig durch die Bänder 46 und 47 der Transportvorrichtung 33 und durch die Bänder 55 und 56 der Positioniervorrichtung 34 gehalten wird. Jeder von der Folie 4 abgerissene Bogen wird durch die Positioniervorrichtung 34 bis zu der vertikalen Bahn der Hebevorrichtung 16 getragen, woraufhin der Motor 63, der die Positioniervorrichtung 34 antreibt, angehalten wird.
Anschliessend bewegt das durch den Motor 64 angetriebene Gelenkviereck 71 das untere Band 56 von dem oberen Band 55 fort und der aus der Haltekraft dieser beiden Bänder freigegebene Bogen wird: durch den Packen der Produkte 2 abgefangen, angehoben durch die Hebevorrichtung 16; und schliesslich zusammen mit den Produkten 2 dem Teil des darüber liegenden Maschinenkörpers 8 zugeführt, wo die verbleibenden Phasen des Verpackungszyklus ausgeführt werden.
Um in der Lage zu sein, Folien 4 von verschiedenen Grössen zu verarbeiten, wie in 7 gezeigt ist, sind die aufeinanderfolgenden Paare von Bändern 46, 47 und 56, 57 – jeweils zu der Transportvorrichtung 33 und zu der Positioniervorrichtung 34 gehörend – so ausgebildet, dass sie es erlauben, den Abstand zwischen den Paaren von Bändern in einer Richtung 77 quer zu der Zuführrichtung 78 der Folie 4 zu verändern.
Ein Vergleich zwischen den 1 und 5 lässt erkennen, dass bei der in 1 gezeigten Ausführung eine abgelaufene Rolle 31 von Hand ausgewechselt werden kann, indem die Rolle 31 aus ihrer Halterung 73 genommen und eine Austauschrolle 31 an ihrer Stelle eingelegt wird, während die in 5 gezeigte alternative Ausführung eine Vorrichtung 6 vorsieht, die speziell dazu bestimmt ist, die Rolle vollautomatisch auszuwechseln.
Zu diesem Zweck enthält die den Fachleuten auf dem Gebiet an und für sich bekannte Vorrichtung 6 zwei Rollen 31a und 31b; einen Arbeitskopf 74, unterteilt in zwei Teile, die betrieblich den jeweils von den beiden Rollen 31a, 31b abgewickelten Folien 4a, 4b zugeordnet sind; und Transfermittel 76, welche die aus dem Arbeitskopf austretende Folie 4 mit den Mitteln 10 verbinden, die die Folie 4 der Maschine 1 zuführen.
Nachstehend wird eine kurze Beschreibung der Art und Weise gegeben, in welcher die automatische Vorrichtung 6 arbeitet. Wenn die Folie 4a auf einer der Rollen, zum Beispiel der unteren Rolle 31a, fast abgelaufen ist, löst ein entsprechender Austausch von Signalen zwischen der Rolle 31a und dem Steuergerät des Arbeitskopfes 74 den Teil des Arbeitskopfes 74 aus, welcher der Folie 4b auf der oberen Rolle 31b zugeordnet ist, um das vordere Ende der Austauschfolie 4b mit einem doppelseitigen Klebeband an dem hinteren Ende der abgelaufenen Folie 4a zu befestigen; danach schneidet der Arbeitskopf 74 die Folie 4a von der Rolle 31a ab und das Zuführen der Folie 4 geht weiter von der oberen Rolle 31b.
Die Transfermittel 76 erzeugen eine Art von Vorratsspeicher, der es der Folie 4 ermöglicht, weiter der Maschine 1 zugeführt zu werden, ohne Unterbrechung und ohne Reduzierung der Geschwindigkeit, mit welcher die Folie 4 vorläuft.
Die Maschine 1, deren allgemeine Struktur oben umrissen worden ist, kann benutzt werden zur Durchführung einer An halt- und Wiederanlaufprozedur – was ein schnelles Übergehen auf Produkte einer anderen Grösse erlaubt, das heisst das Wechseln der Verpackungsfolie auf eine ausgesprochen einfache Weise, wodurch die Stillstandszeit minimiert wird – welche bei einer ersten vorgezogenen Ausführung, die schematisch in den Blockdiagrammen der 8a und 8b dargestellt ist, die folgenden Phasen enthält:

– Anhalten der Produktion mit der Maschine [Block 80] durch einen Befehl, der durch den Bediener manuell über eine entsprechende Steuertafel ausgegeben wird; dieser Befehl hat die Wirkung, dass ein Unterprogramm aktiviert wird – bezeichnet mit 100 – welches zum Beispiel in den Mitteln 200 zum Steuern der Maschine 1 resident und dazu bestimmt ist, die folgenden Phasen vollkommen automatisch auszuführen:
– Verringern der Geschwindigkeit der Maschine r [Block 81] von der Produktionsgeschwindigkeit V1 bis auf eine entsprechend niedrigere Geschwindigkeit, zum Beispiel auf eine Geschwindigkeit V2 um 20 cm/Min.;
– Anhalten der Mittel 9 zum Zuführen der Produkte 2 [Block 82], nach der soeben erwähnten Verringerung der Maschinengeschwindigkeit, und zwar mit einer Verzögerung von 4–5 Schritten der die Produkte 2 in den Maschinenkörper 8 leitenden Fördervorrichtung 12; und
– Anhalten des Zuführens der Folie 4a, das heisst Anhalten des Motors 75, der die Folie 4a abwickelt und in die Transportvorrichtung 33 weiterleitet [Block 83]; wobei dieses Anhalten mit einer Verzögerung von 3–4 Schritten der die Produkte 2 zuführenden Fördervorrichtung 12 erfolgt.

Sobald dieses Unterprogramm ausgeführt ist [Block 100], geht der Verfahrensablauf wieder unter die direkte Kontrolle des Bedieners, welcher:

– die Maschine 1 anhält; und fortfährt mit dem
– manuellen Auswechseln der Rolle 31a gegen eine Rolle 31b mit der Austauschfolie 4b [Block 85];
– Einstellen des Abstandes zwischen den Führungsmitteln 46, 47 und 55, 56 der Transportvorrichtung 33 und der Positioniervorrichtung 34 auf die Grösse der Austauschfolie 4b [Block 86];
– manuelles Einführen der Austauschfolie 4b [Block 87] zwischen die Abwickelwalzen 35 der Folientransportvorrichtung 33; und
– manuelles Wiederanlaufen der Maschine [Block 88]; wobei der Startbefehl auch ein zweites automatisches Unterprogramm 150 aktiviert, das ebenfalls in den Mitteln 200 zum Steuern der Maschine 1 resident ist.

Das zweite Unterprogramm 150 führt die folgenden Phasen aus:

– Wiederaufnahme des automatischen Abwickelns der Austauschfolie 4b [Block 89];
– positionsorientiertes Zentrieren der Bezugsmarkierungen 70 der Austauschfolie 4b [Block 90];
– Wiederanlaufen der Maschine 1 mit niedriger Geschwindigkeit [Block 91], zum Beispiel wieder ungefähr 20 cm/Min.;
– Wiederanlaufen der Produktzuführmittel 9 [Block 92]; und
– Beginn des Zuführens der Folie 4b [Block 93] mit einer Verzögerung von 4–5 Zyklen nach dem Wiederanlaufen der Produktzuführung.

Sobald das zweite Unterprogramm 150 ausgeführt ist, geht der Verfahrensablauf wieder unter die direkte Kontrolle des Bedieners, welcher einige Zyklen des Verpackens von Produkten 2 im Handbetrieb und bei niedriger Geschwindigkeit V2 ausführt [Block 94], um sich zu vergewissern, dass das gesamte System funktionstüchtig und bereit ist, die Arbeit bei Betriebsgeschwindigkeit V1 wiederaufzunehmen.
Verglichen mit dem Stand der Technik, reduziert der oben beschriebene Verfahrensablauf bedeutend die Zahl der Phasen, die von Hand ausgeführt werden müssen, das heisst von 11 Phasen auf gerade 4 Phasen, mit offensichtlichen Vorteilen in Bezug auf Stillstandszeiten, da dieser Verfahrensablauf schneller und mit geringeren Möglichkeiten eines menschlichen Fehlers durchgeführt wird.
Jedoch kann durch Veränderung der Struktur der Maschine 1 nach der in 5 gezeigten Ausführung der Verfah rensablauf noch weiter vereinfacht werden, und zwar mit einer weiteren Reduzierung der Zahl der von Hand auszuführenden Phasen, so dass es, wenn man auf das Blockdiagramm der 8a zurückkommt, sogleich klar wird, dass es die Vorrichtung 6 zum automatischen Auswechseln der Folie 4a gegen die Folie 4b möglich macht: automatisch die Phasen des Auswechselns der Rolle 31a gegen die Rolle 31b [Block 85] und des Einführens der Folie 4b zwischen die Abwickelwalzen 35 der Transportvorrichtung 33 [Block 87] auszuführen.
Ausserdem, wenn der Wechsel zu einem anderen Produkt nicht den Wechsel der Verpackungsfolie 4a mit einer Verpackungsfolie 4b von einer anderen Breite einbezieht, wobei zum Beispiel angenommen wird, dass die neuen herzustellenden Packungen mit derselben Folie verpackt werden können, und zwar durch ein einfaches Wechseln der Länge der Bögen 18, dann können auch die Phasen der Einstellung der Führungsmittel 46, 47, 55, 56 der Transportvorrichtung 33 und der Positioniervorrichtung 34 [Block 86] vermieden werden.
Das bedeutet eine weitere Reduzierung der Zahl von Arbeiten, die von Hand auszuführen sind, wobei die Aufgabe des Bedieners sich auf ein einfaches Starten von einigen Phasen des automatischen Verfahrensablaufs beschränkt, und auf die Kontrolle, dass der Verfahrensablauf korrekt erfolgt.
In diesem Falle bleibt jedoch der Nachteil, kontinuierlich eine Verpackungsfolie der gleichen Breite verwenden zu müssen, was bedeutet, obwohl sie das Verpacken einer bestimmten Anzahl von unterschiedlichen Packungstypen erlaubt, dass der Verfahrensablauf nicht auf einen Formatwechsel angewandt werden kann, wo das neue Produkt notwendigerweise die Verwendung einer Verpackungsfolie mit einer anderen Breite erfordert.
Somit ist es in solch einem Falle offensichtlich (s. 7 und die Blockdiagramme der 8a und 8b), dass, sobald das erste Unterprogramm 100 und der Block 84 ausgeführt worden ist, die Ausführung von Block 85 durch den Bediener nicht nur das Auswechseln der ersten Folienrolle 31a gegen eine Austauschrolle 31b einbezieht, sondern auch das Verkleben von Hand der Austauschfolie 4b an der vorangegangenen Folie 4a und das Schneiden der hervorstehenden Kanten, die durch die unterschiedliche Breite der beiden miteinander verklebten Folien 4a und 4b entstanden sind. An diesem Punkt verlangt die Ausführung von Block 86 durch den Bediener das manuelle Einstellen des Abstandes zwischen den Führungsmitteln 46, 47 und 55, 56: zuerst die der Transportvorrichtung 33 und dann die der Positioniervorrichtung 34; das manuelle Vorziehen der zu auszuwechselnden Folie 4a, bis die Austauschfolie von anderer Breite sicher durch die Bänder 46, 47 und 55, 56 der Transportvorrichtung 33 und der Positioniervorrichtung 34 gehal ten wird; danach kann endlich das Unterprogramm 150 gestartet werden, um den Verfahrensablauf nach den Blockdiagrammen der 8a und 8b zu vervollständigen.
Um diesen Nachteil zu vermeiden, kann der Verfahrensablauf nach der Erfindung noch weiter verbessert werden, und zwar durch das Vorsehen einer Transportvorrichtung 33 und einer Positioniervorrichtung 34 der Folie 4 mit entsprechenden Antriebsmotoren und durch das Steuern dieser Motoren in einer geeigneten Weise.
Nimmt man an, dass der Bediener den in den 8a und 8b gezeigten Zyklus von dem Anfangsblock 80 bis durch den Block 85 auf genau die gleiche Weise wie oben beschrieben ausgeführt hat, das heisst es wird angenommen, dass der Bediener bereits: die Rolle 31a gegen die Rolle 31b von Hand ausgewechselt hat; von Hand die Folie 4a an der Austauschfolie 4b verklebt hat, und zwar unter Verwendung eines doppelseitigen Klebebandes, um das hintere Ende des ersten an dem vorderen Ende von letzterem zu befestigen; und manuell die Ecken der breiteren Folie abgeschnitten hat, wo diese mit der schmaleren Folie verklebt ist; und angenommen, dass die Motoren 63 und 75, welche die angetriebenen Riemenscheiben 35 und 57 der Folientransportvorrichtung 33 und der Positioniervorrichtung 34 des Bogens bewegen – das heisst die Riemenscheiben, welche die an diese angeschlossenen Rollen antreiben – von der Folie durch geeignete Kupplungen freigegeben werden können, kann der Be diener den Zuführantrieb der Folie ein- und ausschalten und die Motoren 63 und 75 im Tippbetrieb auf solche Weise laufen lassen, dass die beiden verklebten Folien 4a und 4b entlang der Zuführbahn 78 vorlaufen können, ohne einen Handgriff an diesen ausführen zu müssen.
Somit kann der Bediener die beiden Motoren 63 und 75 normal betätigen, bis die Verbindungslinie 65 zwischen den beiden Folien 4a und 4b in die Nähe der Transportvorrichtung 33 gelangt (7). An diesem Punkt können durch Einwirken auf die Kupplung des Motors 75 auf solche Weise, dass die Führungsmittel 46 und 47 der Transportvorrichtung 33 von der Folie 4a freigegeben werden, die Führungsmittel selbst quer zu der Zuführrichtung 78 der Folie 4a, 4b verschoben werden, so dass der Abstand zwischen diesen nach der Breite der Austauschfolie 4b reguliert wird. Indem dies getan wird, erfolgt die Antriebsbewegung zum Zuführen der beiden verklebten Folien 4a und 4b vollkommen durch den Motor 63 der Positioniervorrichtung 34. Unter diesen Umständen werden die beiden miteinander verklebten Folien 4a und 4b vorwärts geführt, bis die Verbindungslinie 65 zwischen diesen die Einführung der Positioniervorrichtung 34 erreicht.
Nach der Freigabe der beiden Antriebsmotoren 63 und 75 der beiden Folien 4a und 4b durch die Betätigung von deren Kupplungen, ist es an diesem Punkt möglich, den Abstand der Führungsmittel der Positioniervorrichtung 34 einzustel len, das heisst den Abstand zwischen den beiden Bändern 55 und 56, je nach der Breite der Folie 4b. Die zu ersetzende Folie 4a ist nun von den Bändern 55 und 56 freigegeben, während die Austauschfolie 4b dahinter gleichzeitig durch die Transportvorrichtung 33 und die Positioniervorrichtung 34 gehalten wird. Da die Reisslinie, die in der Zwischenzeit durch die Messer 40 und 41 an den verklebten und zusammen vorlaufenden Folien 4a und 4b ausgeführt wurde, mit Sicherheit an der Positioniervorrichtung 34 angeordnet ist, ist es möglich, die auszutauschende Folie 4a von Hand abzureissen, welche in der Zwischenzeit von den Führungsmitteln 55 und 56 freigegeben ist, wobei nur die Austauschfolie 4b gelassen wird, welche zu diesem Zeitpunkt sicher zwischen die angetriebenen Riemenscheiben 57 und 58 der Positioniervorrichtung 34 für den Bogen eingeführt ist, bereit für den weiteren Verpackungszyklus.
Der Bediener kann an diesem Punkt den Verfahrensablauf aus dem Block 88 wieder aufnehmen und das zweite automatische Unterprogramm 150 wie oben beschrieben starten.
Somit vermeidet die gerade beschriebene Methode die Notwendigkeit aller manuellen Phasen zum Einstellen der Breite der Transportvorrichtung 33 der Folie und der Positioniervorrichtung 34 des Folienbogens 18 sowie des Ladens der Austauschfolie 4b.
Die beschriebene Erfindung hat offensichtlich industrielle Anwendungszwecke und kann Änderungen und Varianten unterliegen, ohne dabei von dem Zweck des erfinderischen Konzeptes abzuweichen.
In diesem Zusammenhang sollte hervorgehoben werden, dass noch eine andere Verbesserung gemacht werden kann, um den Verfahrensablauf weiter zu automatisieren, und zwar durch Herstellung einer geeigneten Wechselbeziehung zwischen der laufenden Position der Verbindungslinie 65 zwischen den beiden Folien 4a, 4b und der Einstellung der Transportvorrichtung 33 und der Positioniervorrichtung 34. Durch das Erstellen eines Steuersystems, in der Lage, automatisch die laufende Position der Verbindungslinie 65 im Verhältnis zu einem vorgegebenen Bezugssystem abzulesen und ein Verhältnis zwischen diesem Steuersystem und den Maschinensteuermitteln 200 auf solche Weise festzulegen, dass Signale zum Betätigen der Triebe der Führungsmittel 33, 34, 55, 56 der Folie 4a, 4b ausgesendet werden, ist es möglich, die Einstellarbeiten vollkommen zu automatisieren, so dass die Einstellung ferngesteuert in dem Verfahrensablauf erfolgt, wenn die Verbindungslinie 65 bestimmte festgelegte Positionen entlang der Zuführbahn 78 der Folie 4a, 4b erreicht.

Claims

Methode zum Anhalten und Wiederanlaufen einer automatischen Maschine (1) zum Verpacken von Produkten (2), insbesondere von Rollen von Toiletten- oder Küchenpapier in einer Sammelpackung unter Verwendung einer Verpackungsfolie (4a; 4b), die von einer Rolle (31a; 31b) abgewickelt ist, wobei die Methode dadurch gekennzeichnet ist, dass sie die folgenden automatischen Phasenfolgen enthält, ausgelöst durch die Aktivierung eines Befehls zum Anhalten der Maschine (1): – Verringern der Geschwindigkeit der Maschine (1) bis auf eine Geschwindigkeit (V2), die entsprechend niedriger ist als die Betriebsgeschwindigkeit (V1); – Anhalten des Zuführens der Produkte (2) an die Maschine (1); – Anhalten des Zuführens einer ersten Verpackungsfolie (4a) an die Maschine (1) mit einer Verzögerung von wenigstens vier Schritten nach dem Anhalten des Zuführens der Produkte (2); – Anhalten der Maschine (1), nachdem die Produkte (2) im Inneren der Maschine (1) um wenigstens drei Schritte vorwärts bewegt worden sind; wobei die Methode weiter die folgenden Phasen enthält: – Austauschen der ersten Rolle (31a) von Verpackungsfolie (4a) gegen eine zweite Rolle (31b) einer zweiten Folie (4b); – Laden der Folie (4b) der zweiten Rolle (31b) in entsprechende Folienzuführmittel (33, 34); – Wiederanlaufen der Maschine (1) und dadurch das automatische Aktivieren der folgenden Phasenfolge: – Wiederaufnahme des Abwickelns der Verpackungsfolie (4b) von der zweiten Rolle (31b); – positionsorientiertes Zentrieren der Verpackungsfolie (4b); – Wiederanlaufen der Maschine (1) mit einer reduzierten Geschwindigkeit (V2), die geringer ist als die Betriebsgeschwindigkeit (V1); – Wiederaufnahme des Zuführens der Produkte (2); – Wiederaufnahme des Zuführens der Bögen (18) von Verpackungsfolie an die Maschine mit einer Verzögerung von wenigstens vier Schritten nach der Wiederaufnahme des Zuführens der Produkte (2).
Methode nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Phasen des Austauschs der ersten Rolle (31a) gegen eine zweite Rolle (31b) und des Ladens der Folie (4b) von letzterer in die Zuführmittel (33, 34) der Folie von Hand ausgeführt werden.
Methode nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Phasen des Austauschs der zweiten Rolle (31b) und des Ladens der Folie (4b) von letzterer in die Zuführmittel (33, 34) der Folie durch eine automatische Vorrichtung (6) ausgeführt werden, welche durch ein Signal aktiviert wird, das sich auf den Zustand der Folie (4a) auf der ersten Rolle (31a) bezieht.
Methode nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Phasen des Austauschs der zweiten Rolle (31b) und des Ladens der Folie (4b) in die Zuführmittel (33; 34) der Folie ausgeführt werden, wenn wenigstens die Grösse der Bögen (18) aus Verpackungsfolie verändert wird.
Methode nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Phasen des Austauschs der ersten Rolle (31a) gegen eine zweite Rolle (31b) und des Ladens der Folie (4b) von letzterer in die Zuführmittel (33; 34) eine Verbindungsphase enthalten, in welcher die Folie (4a) der ersten Rolle (31a) und die Folie (4b) der zweiten Rolle (31b) entlang einer Verbindungslinie (65) miteinander verklebt werden und zusammen längs in einer Richtung (78) weiterlaufen, in welcher die Folien (4a; 4b) zugeführt werden.
Methode nach Patentanspruch 4, enthaltend eine Phase der Kontrolle der aktuellen Position der Verbindungslinie (65) im Verhältnis zu einem festgelegten Bezugssystem, wo die Verbindungslinie (65) nach dem Erreichen einer bestimmten Position in der Zuführrichtung (78) das Aussenden eines Signals bewirkt, um geeignete Betätigungsmittel zu aktivieren, verwendet zum automatischen Regulieren des Abstandes zwischen den Mitteln (33, 34, 55, 56) zum Führen der Folie (4a; 4b) in Richtung der Maschine (1).
Methode nach Patentanspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Signal das Zuführen der Folie (4a; 4b) in Zuführrichtung (78) anhält und in einem späteren Stadium wiedernehmen lässt, wenn der Abstand zwischen den Führungsmitteln (33, 34; 55, 56) entsprechend reguliert worden ist.
Methode nach Patentanspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungsmittel wenigstens einen Antriebsmotor (63; 75) zum Zuführen der Folie (4a; 4b) enthalten und mit Mitteln versehen sind, die das Greifen und die Freigabe der Zuführung der Folie (4a; 4b) ermöglichen.