DE102008039202A1

DE102008039202A1 - Bahnwickelhalter, insbesondere für Verpackungsmaschinen

Info

Publication number: DE102008039202A1
Application number: DE102008039202A
Authority: DE
Inventors: Markus Lutz; Alexander Biechteler
Original assignee: Ulma Packaging Technological Center S Coop
Current assignee: Ulma Packaging Technological Center S Coop
Priority date: 2008-08-22
Filing date: 2008-08-22
Publication date: 2010-02-25

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Bahnwickelhalter zum kontinuierlichen Zuführen der Warenbahn eines ersten und zweiten Bahnwickels zu einer Maschine, insbesondere zu einer die Warenbahn taktweise verarbeitenden Verpackungsmaschine, wobei der Bahnwickelhalter eine drehbeweglich angeordnete Aufnahme für die Halterung des ersten und zweiten Bahnwickels aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Bahnwickelhalter zum kontinuierlichen Zuführen der Warenbahn eines ersten und eines zweiten Bahnwickels zu einer Maschine, insbesondere zu einer die Warenbahn taktweise verarbeitenden Verpackungsmaschine, ferner ein Verfahren zum Bestücken des einer Verpackungsmaschine zugeordneten Bahnwickelhalters nach den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 21 und ein Verfahren zum Warenbahnwechsel in einer bevorzugt taktweise arbeitenden Verpackungsmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 25.
Eine bekannte Vorrichtung zum Abrollen von Bahnmaterial in einer Verpackungsmaschine nimmt lediglich einen Bahnwickel auf, so dass im Falle des zwingend notwendigen Wechsels eines auslaufenden Bahnwickels der Arbeitsprozess der Verpackungsmaschine zeitweilig unterbrochen wird, bis die Vorrichtung mit einem neuen Bahnwickel bestückt ist. Dies führt einerseits zu einer erheblichen Beeinträchtigung der Effektivität der Verpackungsmaschine und andererseits dazu, dass sich nach dem erneuten Bestücken der Vorrichtung mit einem neuen Bahnwickel die Warenbahn, zum Zwecke des Bedruckens, nicht in der korrekten Druckposition befindet, so das die diesbezügliche Neupositionierung zu Lasten der Produktivität der Verpackungsmaschine geht.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Bahnwickelhalter für eine Maschine, insbesondere für eine die Warenbahn taktweise verarbeitende Verpackungsmaschine zu schaffen und ein Arbeitsverfahren anzugeben, nach dem, ohne den technologischen Arbeitsablauf der Verpackungsmaschine unterbrechen zu müssen, sowohl das Bestücken und/oder Austauschen als auch ein wechselndes Abziehen der Warenbahn von einem ersten zu einem zweiten Bahnwickel problemlos erfolgen kann.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche 1, 20, 21 und 25 gelöst.
Nach den Merkmalen des Patentanspruchs 1 weist der Bahnwickelhalter zum kontinuierlichen Zuführen der Warenbahn eines ersten und eines zweiten Bahnwickels zu einer Maschine, insbesondere zu einer die Warenbahn taktweise verarbeitenden Verpackungsmaschine eine drehbeweglich angeordnete Aufnahme für die Halterung des ersten und zweiten Bahnwickels auf. Die Aufnahme für die Bahnwickel wird dabei von einem Zapfen getragen, der an einem Träger des Bahnwickelhalters rechtwinklig abstehend angeordnet ist und die Drehachse für die Aufnahme ausbildet.
Mit der Anordnung von zwei Bahnwickel auf einer drehbeweglichen Aufnahme wird in vorteilhafter Weise erstmalig ein Bahnwickelhalter geschaffen, mit dem, ohne den takweise ablaufenden Arbeitsprozesses der Verpackungsmaschine unterbrechen zu müssen, das zu verarbeitende Bahnmaterial des ersten und zweiten Bahnwickels der Verpackungsmaschine kontinuierlich zugeführt werden kann. Die Kontinuität in der Zuführung ist dabei in vorteilhafter Weise auch in dem kritischen Moment des Übergangs der Warenbahn von einem auslaufenden (also sich leerenden) Bahnwickel zu einem vollen Bahnwickel gewährleistet, wie nachstehend noch erläutert wird.
In Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Bahnwickelhalters besitzt die drehbewegliche Aufnahme einen ersten Dorn und einen zweiten Dorn, welche Dorne zum Aufstecken des jeweiligen ersten Bahnwickels und zweiten Bahnwickels ausgebildet sind. Die Mittenachsen der beiden Dorne sind dabei so voneinander beabstandet und achsparallel angeordnet, dass insbesondere ein Bestücken des jeweiligen Dorns mit einem vollen Bahnwickel reibungslos erfolgen kann.
Der erfindungsgemäße Bahnwickelhalter kann im Hinblick auf seine Anordnung mit der Verpackungsmaschine entweder in fester oder loser Verbindung stehen.
Eine feste Verbindung ist dann gegeben, wenn zum Beispiel der Bahnwickelhalter an geeigneter Stelle mit dem Rahmen der Verpackungsmaschine vorzugsweise lösbar verbunden ist und dabei der Bahnwickelhalter zusammen mit der Verpackungsmaschine eine funktionelle technische Einheit bildet.
Die vorzugsweise feste aber lösbare Verbindung des Bahnwickelhalters mit der Verpackungsmaschine kann zum Beispiel so gewählt sein, dass die beiden Bahnwickel vertikal über der Transportebene der tiefgezogenen Verpackungsmulden, und dabei vorzugsweise in einem Bereich zwischen der Tiefziehstation und der Siegelstation der Verpackungsmaschine, positioniert sind. Mit einer solchen Anordnung kann in vorteilhafter Weise auf eine zusätzliche Stellfläche für den Bahnwickelhalter neben oder vor der Verpackungsmaschine verzichtet werden.
Eine lose Verbindung ist dann gegeben, wenn der Bahnwickelhalter als selbständige Vorrichtung der Verpackungsmaschine beigestellt ist. Mit dem Beistellen des erfindungsgemäßen Bahnwickelhalters ist der Vorteil des flexiblen Einsatzes des Bahnwickelhalters verbunden, das heißt, der Bahnwickelhalter kann ohne nennenswerten Montageaufwand einer anderen gleichartigen Verpackungsmaschine beigestellt werden. Dies ist dann von besonderem Vorteil, wenn es zu einem längerfristigen Ausfall der Verpackungsmaschine kommen sollte, wie zum Beispiel bei einem Produktwechsel.
Das Beistellen des Bahnwickelhalters ist des Weiteren von Vorteil bei dessen Bestücken mit vollem Bahnwickel, als jeder der Bahnwickel bodennah, das heißt ohne Zuhilfenahme zusätzlicher Hebemittel auf den jeweiligen Dorn der Aufnahme aufgesteckt werden kann.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann die Aufnahme des Bahnwickelhalters eine mehr oder weniger großflächige stabile Scheibe sein oder als Schwenkhebel ausgebildet sein.
Bei der Ausbildung der Aufnahme als Schwenkhebel verfügt der Schwenkhebel symmetrisch zu dem als Drehachse ausgebildeten Zapfen über einen ersten Schwenkarm und einen zweiten Schwenkarm. Dabei ist sowohl auf der Scheibe als auch auf dem Schwenkhebel symmetrisch und beabstandet zu dem als Drehachse ausgebildeten Zapfen der erste Dorn und der zweite Dorn angeordnet.
Der mit dem Träger des Bahnwickelhalters verbundene Zapfen ist dabei als starr oder drehbeweglich angeordnete Drehachse ausgebildet.
Um die Aufnahme mit den Dornen in eine gewünschte Drehwinkelposition zu bringen, kann dies, wie nachfolgend noch ausgeführt wird, manuell oder mechanisch geschehen.
Die Mittenachse des jeweiligen Dorns ist sowohl in Bezug zueinander als auch in Bezug auf die Mittenachse des Zapfens achsparallel angeordnet.
Die betreffenden Dorne können dabei an den freien Endbereichen der Aufnahme fest oder drehbeweglich montiert sein.
Eine feste Anordnung der Dorne ist dann von Bedeutung, wenn der betreffende Bahnwickel aufgrund des taktweisem Abziehens von Bahnmaterial durch die Verpackungsmaschine angetrieben wird, dass heißt, der betreffende Bahnwickel ist rotierbar auf dem betreffenden Dorn gelagert.
Eine drehbewegliche Anordnung der Dorne ist dann erforderlich, wenn die Drehachse des betreffenden Bahnwickels zum Beispiel formschlüssig mit dem jeweiligen Dorn in Verbindung steht.
Die drehbewegliche Anordnung der Dorne ist deshalb zweckmäßig, weil bei Bahnwickeln mit besonders großem Durchmesser ein relativ großes Antriebsdrehmoment aufzubringen ist, das nachteilig auf die als Bahnmaterial abzuwickelnde Folie bzw. Warenbahn wirkt. Demzufolge ist es vorteilhaft, wenn jeder der Dorne direkt oder über getriebliche Mittel mit einem Antrieb, insbesondere einem elektromotorischen Antrieb wirkverbunden und bedarfsabhängig ansteuerbar ist.
Unter bedarfsabhängiger Ansteuerung soll hier insbesondere der Zeitpunkt des Anfahrens des betreffenden Bahnwickels verstanden werden, dass heißt der Zeitpunkt, zu dem das maximale Anfahrdrehmoment des Bahnwickels wirksam ist.
Der den Anfahrvorgang des jeweiligen Bahnwickels unterstützende elektromotorische Antrieb kann dabei, ohne hier näher auf Details einzugehen, in vorteilhafter Weise ein elektromotorischer Direktantrieb sein, der auf getriebliche Mittel zur Antriebsübertragung verzichtet, oder aber es kann ein geeigneter Elektromotor sein, der über getriebliche Mittel mit dem betreffenden Dorn der Halterung in Verbindung steht.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die vorgenannten Dorne, bezogen auf ihre Anordnung an der Aufnahme, zwischen einem Drehwinkelbereich von 0° und 360° am Träger positionierbar, wobei die Positionierung der Aufnahme mit den Dornen manuell oder mechanisch erfolgen kann. Dementsprechend ist der die Aufnahme tragende Zapfen fest oder drehbeweglich in dem Träger gelagert.
Bei einer drehbeweglichen Lagerung ist der Zapfen direkt mit einem elektromotorischen Antrieb wirkverbunden oder aber der Zapfen ist indirekt über getriebliche Mittel mit einem elektromotorischen Antrieb wirkverbunden.
Mit beiden mechanischen Verbindungsarten kann in vorteilhafter Weise auf das manuelle Positionieren, zum einen beim Bestücken der Dorne mit den Bahnwickeln und zum anderen beim Warenbahnwechsel während des Produktionsprozesses der Verpackungsmaschine verzichtet werden. Dies führt zu einer erheblichen Arbeitserleichterung für das Bedienpersonal der Verpackungsmaschine.
Wie später noch erläutert wird, kann die Ansteuerung des elektromotorischen Antriebs der Halterung aber auch die Ansteuerung des elektromotorischen Antriebs des jeweiligen Bahnwickels in vorteilhafter Weise in die elektronische Steuerung der Ver packungsmaschine integriert werden, um insbesondere einen nahezu vollautomatischen Wechsel der Warenbahn zu ermöglichen.
Nicht unerwähnt soll bleiben, dass die von dem jeweiligen Bahnwickel abzuziehende Warenbahn eine thermoplastische oder eine metallische Folie sein kann.
Die abzuziehende Warenbahn dient dabei erfindungsgemäß entweder als Unter- oder als Oberbahn zur Herstellung einer entsprechenden Verpackung. Dabei wird definitionsgemäß in einer Unterbahn in einem Tiefziehvorgang eine Mulde eingeformt, die der Aufnahme der zu verpackenden Güter dient. Die so befüllte Verpackung wird dann mit der Oberbahn verschlossen. Die Warenbahn der Unter- beziehungsweise der Oberbahn werden erfindungsgemäß auf dem Bahnwickel wie beschrieben vorgehalten.
Die erfindungsgemäßen Vorteile des Bahnwickels werden insbesondere bei einer ebenfalls zur Erfindung gehörenden Verpackungsmaschine deutlich, die mit einem entsprechenden Bahnwickelhalter ausgestattet ist. Dies hat den Vorzug, dass eine erfindungsgemäß ausgestaltete Verpackungsmaschine deutlich geringere oder gar keine Stillstandzeiten mehr aufweist, wenn die auslaufende Warenbahn gegen eine neue Warenbahn zu wechseln ist. Die erfindungsgemäße Verpackungsmaschine besitzt auch einen erheblichen Bedienungsvorteil für das die Maschine bedienende Personal, da durch den schwenkbar angeordneten bahnwickelhaltenden Hebel oder Scheibe der Austausch eines leeren Bahnwickels gegen eine vollen Bahnwickel in einfacher Weise möglich ist, da die Lage des zu wechselnden Bahnwickels derart absenkbar ist, dass sie gut von der Bedienungsperson zu erreichen ist.
Des Weiteren wird die erfindungsgemäße Aufgabe auch durch ein Verfahren zum Bestücken eines einen ersten und zweiten Bahnwickel aufnehmenden Bahnwickelhalters gelöst, der eine drehbe weglich angeordnete Aufnahme mit einem ersten und zweiten Dorn zum Aufstecken des ersten und zweiten Bahnwickels besitzt, wobei von dem ersten und dem zweiten Bahnwickel die Warenbahn intermittierend abgezogen und einer Maschine, insbesondere einer taktweise arbeitenden Verpackungsmaschine zugeführt wird.
Zum Bestücken des Bahnwickelhalters werden dabei erfindungsgemäß folgende nacheinander auszuführende Arbeitsschritte ausgeführt:

– Bestücken vorzugsweise des ersten Dorns mit dem ersten Bahnwickel,
– Drehen der Aufnahme um deren Drehachse, vorzugsweise derart, dass der zweite Dorn an die Position des ersten Dorns tritt und
– Bestücken des zweiten Dorns mit dem zweiten Bahnwickel.

In vorteilhafter Ausgestaltung des Arbeitsverfahrens wird dabei der erste Dorn in einer Stellung bestückt, in der sich der erste Dorn in einem Bereich unterhalb des zweitens Dorns befindet, beziehungsweise die Dorne in einer vorzugsweise vertikalen Ebene positioniert sind. Das Beladen wird dabei erheblich erleichtert.
Nach dem Bestücken wird die Aufnahme um deren Drehachse bevorzugt in die horizontale Ebene gedreht, in der die erste Warenbahn von dem ersten Bahnwickel abgezogen wird.
Das Drehen der die Bahnwickel tragenden Aufnahme kann dabei manuell, vorzugsweise jedoch elektromotorisch gesteuert erfolgen. Bei einem elektromotorisch gesteuerten Drehen der Aufnahme ist die Ansteuerung des Elektromotors in vorteilhafter Weise in der elektronischen Steuerung der Verpackungsmaschine integriert, was zu einem einfachen, insbesondere zu einem positionsgenauen, wiederholbaren Positionieren der Dorne zum Zwecke des Bestückens mit dem betreffenden Bahnwickel beiträgt. Die Ansteuerung des elektromotorischen Antriebs kann dabei zum Beispiel mittels eines an sich bekannten, zu der Maschinensteuerung gehörenden Tippschalters oder mittels Programmierung erfolgen.
Des Weiteren wird die erfindungsgemäße Aufgabe durch ein Verfahren zum Warenbahnwechsel in einer bevorzugt taktweise arbeitenden Verpackungsmaschine mit einem Bahnwickel gelöst, der einen ersten und einen zweiten Bahnwickel auf einer drehbar gelagerten Aufnahme trägt, vor dem Auslaufen des ersten Bahnwickels die Aufnahme derart gedreht, dass die Warenbahn des auslaufenden ersten Bahnwickels temporär und/oder teilweise den vollen zweiten Bahnwickel umschlingt beziehungsweise an diesem anliegt.
Die Vorteile dieses erfindungsgemäßen Verfahrens liegen insbesondere darin, dass während des Betriebes der erfindungsgemäßen Verpackungsmaschine, also ohne diese anzuhalten, der zweite, noch volle Bahnwickel bereits in die richtige Position relativ zur dem ersten, auslaufenden Bahnwickel gebracht wird. Eine Verbindung zwischen den beiden Bahnen besteht noch nicht. Da der zweite Bahnwickel drehbar gelagert ist, ist auch mit keinem nennenswerten Reiben oder Gleiten zu rechnen. Der zweite Bahnwickel wirkt als große, gegebenenfalls überdimensionierte Walze. Dabei ist der zweite Bahnwickel bereits in Position gebracht. In einem nächsten Schritt kann die auslaufende Warenbahn des ersten Bahnwickels mit der neuen Warenbahn des zweiten Bahnwickels verbunden werden, wie es noch weiter unten ausführlich geschildert wird, wobei dann gegebenenfalls ein Stillstand der Abzugsbewegung von der auslaufenden Warenbahn erfolgt, ohne dabei aber die Verpackungsmaschine selber anzuhalten. Die für den Verpackungsprozess notwendige Warenbahn wird dann dem den Warenwickelhalter nachgeschalteten Warenbahnspeicher (z. B. einem Tänzer oder ähnlichem) entnommen. Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird idealerweise der neue Warenwickel während des Betriebes einer taktweise beziehungsweise kontinuierlich laufenden Maschine z. B. einer Verpackungsmaschine zur Verfügung gestellt und richtig positioniert.
Der Drehvorgang kann hier, wie bereits vorstehend erwähnt, in vorteilhafter Weise zum Beispiel elektromotorisch gesteuert erfolgen.
Nachfolgend wird die Aufnahme derart gedreht, dass der auslaufende erste Bahnwickel die Position des vollen zweiten Bahnwickels und der volle zweite Bahnwickel die Position des auslaufenden ersten Bahnwickels einnimmt.
Daraufhin wird bevorzugt der Anfang der Warenbahn des vollen zweiten Bahnwickels mit einem doppelseitig klebenden Band versehen und hernach das Ende der Warenbahn des auslaufenden ersten Bahnwickels mit dem Anfang der Warenbahn des vollen zweiten Bahnwickels verbunden.
An dieser Stelle sei angemerkt, dass vor oder nach dem Verbinden der Warenbahnen das Ende der Warenbahn des auslaufenden ersten Bahnwickels durch Querschneiden der Warenbahn bereitgestellt wird.
Die eine kontinuierliche Arbeitsweise der Verpackungsmaschine sichernden und nacheinander auszuführenden, positionsändernden Arbeitsschritte der Bahnwickel, hier das Drehen der die Bahnwickel tragenden Aufnahme, kann manuell oder vorzugsweise elektromotorisch in Verbindung mit der elektronischen Steuerung der Verpackungsmaschine gesteuert erfolgen.
Das elektromotorisch gesteuerte Drehen der Aufnahme zum Zwecke des Wechsels der Warenbahn kann dabei in vorteilhafter Weise in Abhängigkeit von dem aktuellen oder einem minimal zulässigen Durchmesser des auslaufenden Bahnwickels gesteuert erfolgen.
Dazu wird der aktuelle und/oder der minimal zulässige Durchmesser des auslaufenden Bahnwickels durch wenigstens einen Sensor einer mit der elektronischen Steuerung signalübertragend verbundenen Sensoreinrichtung erfasst.
In erfindungsgemäßer Weiterbindung kann ferner das Querschneiden der Warenbahn des auslaufenden Bahnwickels ebenfalls von dessen aktuellem und/oder des minimal zulässigen Durchmessers gesteuert erfolgen, und zwar unter Nutzung der mit der Steuerung verbundenen Sensoreinrichtung.
Mit dem erfindungsgemäßen Gegenstand der unabhängigen Patentansprüche wird, im Vergleich mit dem Stand der Technik, eine Vielzahl vorteilhafter Wirkungen erreicht.
So wird mit dem erfindungsgemäß ausgebildeten Bahnwickelhalter eine nahezu kompakte technische Einheit geschaffen, die zwei Bahnwickel aufnimmt und lose oder maschinenfest mit der Verpackungsmaschine verbunden werden kann.
Insbesondere bei einer festen, jedoch lösbaren Verbindung des Bahnwickelhalters mit der Verpackungsmaschine und dessen vertikaler Anordnung über der Transportebene der Verpackungsmulden wird auf eine zusätzliche Stell- oder Produktionsfläche verzichtet.
Bei einer losen Verbindung des Bahnwickelhalters mit der Verpackungsmaschine kann der Bahnwickelhalter ohne nennenswerten Montageaufwand flexibel einer anderen gleichartigen Verpackungsmaschine beigestellt werden.
Die Bestückung des Bahnwickelhalters mit Bahnwickel kann in einer für das Personal idealen Arbeitsposition, aufgrund des Verstellens der die Bahnwickel tragenden Aufnahme, in einer boden- oder maschinennahen Position, ausgeführt werden.
Der erfindungsgemäße Bahnwickelhalter erlaubt ferner, dass auf eine Unterbrechung des Arbeitsprozesses der Verpackungsmaschine beim Austausch eines leer laufenden Bahnwickels gegen einen vollen Bahnwickel verzichtet werden kann.
Wenn die Drehbewegung der die Bahnwickel tragenden Aufnahme zudem gesteuert elektromotorisch erfolgt, wird eine erhebliche Arbeitserleichterung für das Bedienpersonal erreicht.
Mit einem elektromotorischen Antrieb der die Bahnwickel tragenden Dorne kann ferner in vorteilhafter Weise das Anfangs- oder Anfahrdrehmoment der Bahnwickel beim Abziehen der Warenbahn beeinflusst werden; ein schädliches Längsstrecken oder Reißen der Warenbahn wird in diesem Betriebstadium der Verpackungsmaschine vermieden.
In vorteilhafter Weise kann ferner die Warenbahn des einen Bahnwickels, während von dem anderen Bahnwickel die Warenbahn noch abgezogen wird, exakt auf die Bedruckung, der Druckmarke eingestellt werden und schließlich ist der Achsabstand zwischen dem die Warenbahn liefernden Bahnwickel und der unmittelbar vor der Druckmarkensteuerung positionierten Umlenkwalze eines so genannten Warenbahnspeichers, bis auf einen Zeitintervall, in dem die Position des Bahnwickels gewechselt wird, konstant, so dass auch hieraus kein unzulässiges Strecken und kein Reißen der als thermoplastische oder metallische Folie ausgebildeten Warenbahn zu verzeichnen ist und infolgedessen die Druckmarkensteuerung zuverlässig auf Position gehalten werden kann.
In diesem Zusammenhang wird insbesondere darauf hingewiesen, dass alle im Bezug auf den Bahnwickelhalter beziehungsweise Verpackungsmaschine beschriebenen Merkmale und Eigenschaften, aber auch Verfahrensweisen sinngemäß auch bezüglich der Formulierung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Bestücken eines ersten und zweiten Bahnwickels aufnehmenden Bahnwickelhalters beziehungsweise des Verfahrens zum Warenbahnwechsel übertragbar und im Sinne der Erfindung einsetzbar und als mit offenbart gelten. Gleiches gilt auch in umgekehrter Richtung. Das bedeutet, nur im Bezug auf die beiden Verfahren genannte bauliche, also vorrichtungsgemäße Merkmale, können auch im Rahmen der Ansprüche für den Bahnwickel beziehungsweise die Verpackungsmaschine berücksichtigt und beansprucht werden und zählen ebenfalls zur Erfindung und zur Offenbarung.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
1 eine perspektivische Darstellung des erfindungsgemäß ausgebildeten Bahnwickelhalters mit einem ernsten und zweiten Bahnwickel in Arbeitsstellung,
2 eine perspektivische Darstellung des erfindungsgemäß ausgebildeten Bahnwickelhalters in der Position zum Wechseln eines Bahnwickels,
3 eine schematische Darstellung des Bahnwickelhalters nach der Erfindung mit einem ersten und zweiten Bahnwickel im Zusammenwirken mit einer Verpackungsmaschine nach der Erfindung,
4 die schematische Darstellung des Bahnwickelhalters nach der Erfindung mit einem vollen und einem leer laufenden Bahnwickel vor dem Positionswechsel der Bahnwickel,
5 die schematische Darstellung des Bahnwickelhalters nach 4 bei gewechselter Position der Bahnwickel und bereitgehaltenem Warenbahnanfang eines vollen Bahnwickels und
6 die schematische Darstellung des Bahnwickelhalters nach 4 mit einem vollen Bahnwickel in Arbeitsposition.
In den 1 bis 6 sind für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen verwendet.
In 1 ist ein Bahnwickelhalter 1 dargestellt, der einen Träger 2 besitzt, an dem ein rechtwinklig abstehender und eine Drehachse 4 ausbildender Zapfen 3 feststehend angeordnet oder drehbeweglich um seine Drehachse angeordnet ist. Der Zapfen 3 trägt einen als Aufnahme 5 ausgebildeten zweiarmigen Schwenkhebel 5, der entweder drehfest mit dem Zapfen 3 verbunden ist, nämlich in dem Falle, wenn der Zapfen 3 drehbeweglich mit dem Träger 2 verbunden ist, oder der drehbeweglich um die Drehachse 4 des Zapfens angeordnet ist, wenn der Zapfen trägerfest angeordnet ist.
Der als Aufnahme 5 ausgebildete zweiarmige Schwenkhebel 5.1 bildet symmetrisch (hier insbesondere diametral gegenüberlie gend) zur Drehachse 4 jeweils einen ersten Schwenkarm 5.11 und einen zweiten Schwenkarm 5.12 aus. Am endseitigen äußeren Bereich des Schwenkarmes 5.11 ist ein erster Dorn 6 und am anderen Schwenkarm 5.12 ist ein zweiter Dorn 7 angeordnet. Auch hier kann der betreffende Dorn 6, 7 mit dem jeweiligen Schwenkarm drehfest oder drehbeweglich verbunden sein. Eine drehbewegliche Verbindung ist zwingend, wenn zwischen dem betreffenden Dorn 6, 7 und dem Bahnwickel 8, 9 eine form- oder kraftschlüssige Verbindung besteht oder wenn die Dorne 6, 7 zum Beispiel direkt elektromotorisch antreibbar sind.
Bei entsprechender Dimensionierung ist es möglich, auch mehr als nur zwei Bahnwickel auf der Aufnahme 5 anzuordnen.
Der direkt elektromotorische Antrieb des Zapfens 3 ist schematisch durch das Statorgehäuse eines Elektromotors 10 dargestellt. Der beispielhaft genannte elektromotorische Antrieb der Dorne 6, 7 ist nicht dargestellt.
In 2 ist der zweiarmige Schwenkhebel 5.1 des Bahnwickelhalters 1 im Vergleich zu 1 um 90° gedreht. Eine solche Position, in der die Mittenachse 6.1 des Dornes 6 und die Mittenachse 7.1 des Dornes 7 in der vertikalen Ebene ausgerichtet sind, ermöglicht den leichten Wechsel des Bahnwickels 8, weil dieser dann maschinen- oder bodennah positioniert ist.
In 3 ist der Bahnwickelhalter 1 vertikal über der Transportebene 15 einer nur schematisch dargestellten Verpackungsmaschine 13 mit Siegelstation 16 angeordnet. Die weiter zur Verpackungsmaschine zugehörige Tiefziehstation zur Ausbildung der Verpackungsmulden 17 und die Befüllstation zum Befüllen der Verpackungsmulden 17 sind hier nicht dargestellt.
Auf dem Dorn 7 des Bahnwickelhalters 1 ist ein voller, so genannter Vorratsbahnwickel 9 mit Folie 9.1 aufgenommen während der Dorn 6 einen so genannten auslaufenden Bahnwickel 8 mit der Folie 8.1 trägt. Die Folie 8.1 des Bahnwickels 8 wird hier über ein Speichermittel 11 geführt, das aus mindestens zwei voneinander beabstandet, achsparallel angeordneten Umlenkwalzen 11.1 und 11.2 und aus einer zwischen den Umlenkwalzen positionierten Tänzerwalze 11.3 besteht, und vorbei an einer Druckmarkensteuerung 12 und unter Umlenkung durch eine in der Siegelebene 15 positionierte weitere Umlenkwalze 18, gemäß dem Richtungspfeil 19 zur Siegelstation 16 transportiert. Die Siegelstation 16 besteht bekanntermaßen aus einem rahmenartigen Oberwerkzeug 16.1, das gemäß dem Doppelpfeil 22, zur Siegelebene 15 bewegbar sein kann. Ferner besteht die Siegelstation aus einem vertikal, gemäß dem Doppelpfeil 22.1 bewegbaren Unterwerkzeug 16.2, das die mit der Folie 8.1 zu versiegelnde Verpackungsmulde 17 vor dem Siegelvorgang umgreift. Nach dem Siegelvorgang wird die betreffende Verpackung aus der jeweiligen Oberfolie 8.1 und der Unterfolie 21 mittels der Folien-Trennmesser 20 herausgeschnitten.
Um ein kontinuierliches Zuführen der Warenbahn von dem Bahnwickelhalter 1 zu gewährleisten, ist der Anfang der Warenbahn 9.1 des ruhenden Bahnwickels 9 mit einem doppelseitig klebenden Band 14 versehen, der, wie später noch erläutert werden wird, mit dem Ende der Warenbahn 8.1 des Bahnwickels 8 verbunden ist.
In 4 ist der erfindungsgemäß ausgebildete Bahnwickelhalter 1 in Arbeitsposition mit der Verpackungsmaschine 13 schematisch dargestellt, wobei es sich hier beim Bahnwickel 8 mit der Folie 8.1 um den so genannten auslaufenden Bahnwickel handelt. Die strich-punktierte Darstellung zeigt andeutungsweise die Richtung zur Änderung der Position des Bahnwickels 8, 9 bei einem notwendigerweise zu erfolgenden Wechsel der Bahnwickel ohne Unterbrechung des Arbeitsprozesses der Verpackungsmaschine.
Die 5 und 6 veranschaulichen den vollzogenen Wechsel der Arbeitspositionen der von dem Bahnwickelhalter 1 gemäß der in den 1 bis 4 getragenen Bahnwickel 8 und 9.
Nach den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche 20 und 25 wird also, wie in 4 und 5 dargestellt, der Schwenkhebel 5 mit dem auslaufenden ersten Bahnwickel 8 um einen Drehwinkel von vorzugsweise 180° derart verschwenkt, dass der auslaufende erste Bahnwickel 8 die Position des vollen zweiten Bahnwickels 9 und der volle zweite Bahnwickel 9 die Position des auslaufenden ersten Bahnwickels 8 einnimmt, so dass die Waren- oder Folienbahn 8.1 des auslaufenden ersten Bahnwickels 8 temporär und teilweise den vollen zweiten Bahnwickel 9 umschlingt und weiterhin kontinuierlich taktweise verarbeitet wird. Daraufhin wird der Anfang der Waren- oder Folienbahn 9.1 des vollen Bahnwickels 9, s. a. 3, mit vorzugsweise einem doppelseitig klebenden Band 14 versehen.
Zum Bereitstellen des Endes der Waren- oder Folienbahn 8.1 ist zwischen dem Bahnwickel 8 und 9 eine Querschneideeinrichtung 23 vorgesehen. Das durch Querschneiden erhaltene Ende der Waren- oder Folienbahn 8.1 umschlingt dann noch solange den vollen Bahnwickel 9 bis der Anfang der Warenbahn 9.1 mit dem doppelseitig klebenden Band 14 mit dem geschnittenen Ende der Folien- oder Warenbahn 8.1 verbunden ist.
Wie aus 5 ferner hervorgeht ist es denkbar, den Zeitpunkt des Wickelwechsels und des Querschneidens der Waren- oder Folienbahn in Abhängigkeit vom aktuellen Durchmesser und/oder von einem minimal zulässigen Durchmesser des Bahnwickels 8 zu bestimmen. Dazu ist wenigstens ein den Wickeldurchmesser des Bahnwickels 8 und 9 erfassender Sensor 24, 25 einer nicht näher dargestellten Sensoreinrichtung signalübertragend über die Steuerleitungen 27, 28 mit einer vorhandenen elektronischen Steuerung 26 der Verpackungsmaschine 13 verbunden. Eine weitere Steuerleitung 29 ist von der Steuerung 26 zur Querschneidein richtung 23 geführt.
Zum kontinuierlichen und takweisen Fortführen des Arbeitsprozesses der Verpackungsmaschine 1 wird nun, wie die 6 zeigt, die zur Verarbeitung benötigte Warenbahn von dem Bahnwickel 9 abgezogen. Die 6 entspricht in ihrer Darstellung der 5, so das hier auf wiederholende Erläuterungen zum statischen Aufbau und der Funktion der Darstellung verzichtet werden kann.
Die jetzt mit der Anmeldung und später eingereichten Ansprüche sind Versuche zur Formulierung ohne Präjudiz für die Erzielung weitergehenden Schutzes.
Sollte sich hier bei näherer Prüfung, insbesondere auch des einschlägigen Standes der Technik, ergeben, daß das eine oder andere Merkmal für das Ziel der Erfindung zwar günstig, nicht aber entscheidend wichtig ist, so wird selbstverständlich schon jetzt eine Formulierung angestrebt, die ein solches Merkmal, insbesondere im Hauptanspruch, nicht mehr aufweist.
Es ist weiter zu beachten, daß die in den verschiedenen Ausführungsformen beschriebenen und in den Figuren gezeigten Ausgestaltungen und Varianten der Erfindung beliebig untereinander kombinierbar sind. Dabei sind einzelne oder mehrere Merkmale beliebig gegeneinander austauschbar. Diese Merkmalskombinationen sind ebenso mit offenbart.
Die in den abhängigen Ansprüchen angeführten Rückbeziehungen weisen auf die weitere Ausbildung des Gegenstandes des Hauptanspruches durch die Merkmale des jeweiligen Unteranspruches hin. Jedoch sind diese nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmale der rückbezogenen Unteransprüche zu verstehen.
Merkmale, die bislang nur in der Beschreibung offenbart wurden, können im Laufe des Verfahrens als von erfindungswesentlicher Bedeutung, zum Beispiel zur Abgrenzung vom Stand der Technik beansprucht werden.
Merkmale, die nur in der Beschreibung offenbart wurden, oder auch Einzelmerkmale aus Ansprüchen, die eine Mehrzahl von Merkmalen umfassen, können jederzeit zur Abgrenzung vom Stande der Technik in den ersten Anspruch übernommen werden, und zwar auch dann, wenn solche Merkmale im Zusammenhang mit anderen Merkmalen erwähnt wurden beziehungsweise im Zusammenhang mit anderen Merkmalen besonders günstige Ergebnisse erreichen.

Claims

Bahnwickelhalter zum kontinuierlichen Zuführen der Warenbahn eines ersten und eines zweiten Bahnwickels zu einer Maschine, insbesondere zu einer die Warenbahn taktweise verarbeitenden Verpackungsmaschine, dadurch gekennzeichnet, dass der Bahnwickelhalter (1) eine drehbeweglich angeordnete Aufnahme (5) für die Halterung des ersten und zweiten Bahnwickels (8, 9) aufweist.
Bahnwickelhalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zapfen (3) die Drehachse (4) für die Aufnahme (5) ausbildet.
Bahnwickelhalter nach einem oder beiden der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Träger (2), der einen rechtwinklig abstehenden, eine Drehachse (4) aufweisenden Zapfen (3) aufnimmt.
Bahnwickelhalter nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen an der Aufnahme (5) angeordneten ersten Dorn (6) und zweiten Dorn (7), welche Dorne zum Aufstecken des jeweiligen ersten Bahnwickels (8) und zweiten Bahnwickels (9) ausgebildet sind.
Bahnwickelhalter nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch seine feste Verbindung mit der Verpackungsmaschine (13).
Bahnwickelhalter nach einem oder mehreren der vorhergenden Ansprüche, gekennzeichnet durch seine lose Verbindung mit der Verpackungsmaschine (13).
Bahnwickelhalter nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme (5) eine Scheibe ist.
Bahnwickelhalter nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme (5) als Schwenkhebel ausgebildet ist.
Bahnwickelhalter nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwenkhebel (5.1) symmetrisch zu dem als Drehachse ausgebildeten Zapfen (3) einen ersten Schwenkarm (5.11) und einen zweiten Schwenkarm (5.12) ausbildet.
Bahnwickelhalter nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Aufnahme symmetrisch und beabstandet zu dem als Drehachse ausgebildeten Zapfen (3) der erste Dorn (6) und der zweite Dorn (7) angeordnet ist.
Bahnwickelhalter nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Aufnahme (5) der jeweilige Dorn (6, 7) fest oder drehbe weglich angeordnet ist.
Bahnwickelhalter nach einem oder mehreren der vorhergenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittenachsen (6.1, 7.1) der Dorne (6, 7) sowohl zu einander als auch in Bezug auf die Drehachse (4) des Zapfens (3) achsparallel angeordnet sind.
Bahnwickelhalter nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dorne (6, 7) der Aufnahme (5), bezogen auf die Anordnung am Träger (2), zwischen einem Winkelbereich von 0° und 360° am Träger (2) positionierbar sind.
Bahnwickelhalter nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme (5) manuell oder mechanisch positionierbar ist.
Bahnwickelhalter nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zapfen (3) fest oder drehbeweglich in dem Träger (2) gelagert ist.
Bahnwickelhalter nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zapfen (3) bei einer drehbeweglichen Lagerung direkt oder indirekt über getriebliche Mittel mit einem Antrieb, insbesondere einem elektromotorischen Antrieb (10) wirkverbunden ist.
Bahnwickelhalter nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der Dorne (6, 7) bei einer drehbeweglichen Lagerung direkt oder indirekt über getriebliche Mittel mit einem Antrieb, insbesondere einem elektromotorischen Antrieb wirkverbun den ist.
Bahnwickelhalter nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Warenbahn (8.1, 9.1) des ersten und zweiten Bahnwickels (8, 9) eine thermoplastische Folie ist.
Bahnwickelhalter nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Warenbahn (8.1, 9.1) des ersten und zweiten Bahnwickels (8, 9) eine metallische Folie ist.
Verpackungsmaschine, gekennzeichnet durch einen Bahnwickelhalter (1) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche.
Verfahren zum Bestücken eines einen ersten und zweiten Bahnwickel (8, 9) aufnehmenden Bahnwickelhalters (1), umfassend eine drehbeweglich angeordnete Aufnahme (5) zum intermittierenden Abziehen der Warenbahn (8.1, 9.1) von dem ersten und dem zweiten Bahnwickel (8, 9) und zum nachfolgenden Zuführen der Warenbahn zu einer Maschine, insbesondere einer taktweise arbeitenden Verpackungsmaschine, gekennzeichnet durch die folgenden, nacheinander auszuführenden Arbeitsschritte: – Bestücken vorzugsweise des ersten Dorns (6) mit dem ersten Bahnwickel (8), – Drehen der Aufnahme (5) um deren Drehachse, vorzugsweise derart, dass der zweite Dorn (7) an die Position des ersten Dorns (6) tritt, – Bestücken des zweiten Dorns (7) mit dem zweiten Bahnwickel (9).
Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Dorn (6) in einer Stellung bestückt wird, in welcher sich der erste Dorn in einem Bereich unterhalb des zweiten Dorns (7) befindet, beziehungsweise die Dorne in einer vorzugsweise vertikalen Ebene positioniert werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 21 und 22, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Bestücken die Aufnahme (5) um deren Drehachse (4), bevorzugt in die horizontale Ebene gedreht wird, in der die erste Warenbahn (8.1) von dem ersten Bahnwickel (8) abgezogen wird.
Verfahren nach einem der beiden Ansprüche 21 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehen der die Bahnwickel (8, 9) tragenden Aufnahme (5) manuell oder elektromotorisch gesteuert erfolgt.
Verfahren zum Warenbahnwechsel in einer bevorzugt taktweise arbeitenden Verpackungsmaschine, wobei ein erster und ein zweiter Bahnwickel (8, 9) auf einer drehbar gelagerten Aufnahme (5) angeordnet ist, und vor dem Auslaufen des ersten Bahnwickels (8) die Aufnahme (5) derart gedreht wird, dass die Warenbahn des auslaufenden ersten Bahnwickels (8) temporär und/oder teilweise den vollen zweiten Bahnwickel (9) umschlingt beziehungsweise an diesem anliegt.
Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme (5) derart gedreht wird, dass der auslaufende erste Bahnwickel (8) die Position des vollen zweiten Bahnwickels (9) und der volle zweite Bahnwickel (9) die Position des auslaufenden ersten Bahnwickels (8) einnimmt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 25 und 26, dadurch gekennzeichnet, dass eine Warenbahn, bevorzugt der Anfang der Warenbahn (9.1) des vollen zweiten Bahnwickels (9), mit einem doppelseitig klebenden Band (14) versehen wird und hernach das Ende der Warenbahn (8.1) des auslaufenden ersten Bahnwickels (8) mit dem Anfang der Warenbahn (9.1) des vollen zweiten Bahnwickels (9) verbunden wird.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 25 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass vor oder nach dem Verbinden der Warenbahnen das Ende der Warenbahn (8.1) des auslaufenden ersten Bahnwickels (8) durch Querschneiden der Warenbahn (8.1) bereitgestellt wird.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 25 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehen der die Bahnwickel (8, 9) tragenden Aufnahme (5) manuell oder elektromotorisch gesteuert erfolgt.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 25 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehen der Aufnahme (5) zum Zwecke des Wechsels der Warenbahn in Abhängigkeit von dem aktuellen oder einem minimal zulässigen Durchmesser des auslaufenden Bahnwickels gesteuert erfolgt.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 25 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass das Querschneiden der Warenbahn des auslaufenden Bahnwickels in Abhängigkeit von dessen aktuellem oder einem minimal zulässigen Durchmesser gesteuert erfolgt.