CH674968A5 - - Google Patents

Description

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Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Verpackungsmaschine gemäss Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Der Stand der Technik auf diesem Gebiet beinhaltet das USA-Patent Nr. 4 525 977, die am 12. 12. 1982 von Cario Ludovico Bruno eingereichte europäische Patentanmeldung Nr. 00 859 122 und das USA-Patent Nr. 4 106 262.

Bei den bekannten Verpackungsmaschinen stellt sich das Problem, dass kein einfaches und schnelles Wechseln der Verpackungsgrösse möglich ist.

Dieses Problem wird gemäss der vorliegenden Erfindung bei einer Verpackungsmaschine der eingangs genannten Art durch die Merkmale des kennzeichnenden Teiles des Patentanspruchs 1 gelöst.

Der Hauptmotor treibt nicht nur den Gegen-, standsförderer der Verpackungsmaschine an, sondern dient als Hauptantrieb für eine rechnergesteuerte Servoantriebsanordnung mit zwei oder mehreren, dem Hauptantrieb mittels Steuersignalen von einem Rechner zur Bewegungsfolge zugeordneten Nebenantrieben. Demgemäss kann die servoge-steuerte Verpackungsmaschine digital auf Maschinenzeitbasis gesteuert werden anstelle der Steuerung auf Realzeitbasis.

Die Verwendung digitaler Steuertechnik und der Proportionalsteuerung der Servonebenantriebsmo-toren der Verpackungsmaschine erlaubt eine schnelle und genaue Positionsfehlerkorrektur und ermöglicht das schnelle Wechsein der Grösse bei minimaler Abfallproduktion und erlaubt genaues Trennen und Registrieren bei allen Betriebszustän-den der Verpackungsmaschine. Ferner kann die digitale, proportionale Steuerung graduelle Änderungen der Aufdruckwiederholungen bei Foiienauf-drucken oder der Fördercharakteristik der Folienzufuhrelemete kompensieren.

Die Verpackungsgeschwindigkeitssteuerung kann bei der digitalen rechnergesteuerten Ser-voverpackungsmaschine mittels Handeinstellung der Verpackungsgeschwindigkeit mit einem Potentiometer oder der automatischen Wahl zwischen mehreren voreingestellten Potentiometern erfolgen. Möglich ist auch die automatische Reaktion auf ein analoges Steuersignal aus dem die Verpackungsmaschine versorgenden Verfahren, was die Beeinflussung des Rückstaus der Gegenstände mit einfachen herkömmlichen Mitteln erlaubt.

Bei einer bevorzugten Ausführungsart gemäss Patentanspruch 7 erfolgt der Betrieb des Trenn-kopfservoantriebs mit relativ konstanter Geschwindigkeit, da die variable zyklische Geschwindigkeit durch eine mechanische Anordnung bewirkt wird, welche eine konstante Eingangsgeschwindigkeit in eine variable zyklische Geschwindigkeit umsetzt. Die Verwendung dieser mechanischen Anordnung erlaubt den Antrieb von zwei oder mehreren Trenn-und Versiegelungsköpfen mit einem Servomotor.

Im folgenden sollen Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert werden. Dabei zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Verpackungsmaschine, bei welcher die Erfindung verwirklicht ist;

Fig. 2 ein perspektivisches Schaubild einer Antriebsanordnung einer Verpackungsmaschine mit Elementen, die Hochleistungsbetrieb ermöglichen, und mit von einem Servomotor angetriebenen Folienantriebswalzen;

Fig. 3 ebenfalls ein perspektivisches Schaubild einer Verpackungsmaschinenkonfiguration, bei welcher das Abwickeln der Folie von einer Rolle Folienmaterial von servogetriebenen Tandemnahtwalzen erfolgt;

Fig. 4 eine ähnliche Anordnung wie in Fig. 3, wobei jedoch der Antrieb der Versiegelungs-/Klemm-und Trennbacken mit einem Servomotor variabler Geschwindigkeit erfolgt;

Fig. 5 eine Verpackungsmaschinenantriebsan-ordnung ähnlich zu derjenigen von Fig. 2, mit der Ausnahme, dass ein einziger 2facher servomotorgetriebener Klemmkopf vorgesehen ist;

Fig. 6 ein elektrisches Schema mit den wichtigsten elektrischen und elektronischen Komponenten und deren Verbindungen;

Fig. 7a, 7b und 7c Funktionsübersichten mit den verschiedenen Menues zur Speicherung im Rechner, und

Fig. 8 eine Datenflussdarstellung.

Fig. 1 und 2 zeigen eine allgemein mit 20 bezeichnete Verpackungsmaschine, welche eine hohe Verpackungsrate erzielt, worunter im vorliegenden Fall mehr als 250 Packungen pro Minute verstanden werden. Die Gegenstände werden dabei auf einem horizontal verlaufenden Förderer bewegt, weshalb dieser Maschinentyp auch als Horizontalver-packungsmaschine bezeichnet wird. Verpackungsmaterial (Verpackungsfolie) wird ab einer Folienrolle 22 geliefert, welche von einem Abrollträger 23 mit einer Supportwelle 24 gehalten wird. Die Folienbahn W wird über lose Rollen 26 und über und zwischen die Walzen 28 und 30 geführt, von denen die eine, vorzugsweise Walze 28, eine gummibelegte Walze und die andere, Walze 30, eine Metallwalze ist. Die Folienbahn verläuft weiter über eine Rolle 32 und über Führungsrollen 34 und wird danach von einer herkömmlichen Formungseinrichtung erfasst, welche die ebene Bahn zu einem Schlauch formt, so dass die gegenüberliegenden Längsränder eine Längsnaht bilden, welche von den beheizten Nahtwalzen 36 erfasst und versiegelt wird. Eine Fördereinrichtung für den Verpackungsartikelnachschub, welche mit Fördernocken 40 versehen sein kann, fördert in Längsrichtung beabstandete Artikel in den von der Formungseinrichtung 35 geformten Folienschlauch, welche Artikel dann beabstandet durch den Folienschlauch in eine oder mehrere Klemmeinrichtungen treten, welche den Schlauch in den Leerbereichen zwischen den Artikeln in Querrichtung auftrennen und versiegeln. Die Verpackungskonfiguration nach Fig. 2 zeigt Kiemmund Verschweissköpfe 42 und 44 in Tandemanordnung mit Klemm- und Verschweisseinrichtungen 46 und 48, welche den Folienschlauch jede 180° der Wellendrehung klemmen, versiegeln und abtrennen. In einem Stück Folienschlauch versiegelte Artikel

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werden an einen Abfuhrförderer so abgegeben, an dessen Ende die komplett verpackten Artikel entweder automatisch oder von Hand in Versandschachteln gefüllt werden.

Gemäss vorliegender Erfindung ist ein herkömmlicher Motor 52 vorzugsweise ein Gleichstrommotor, mit dem Zuführförderer 38, dem Abfuhrförderer 50 und, mittels entsprechender Antriebselemente, mit vor oder nach der Verpackungszone angeordneten Zubehörgeräten antriebsverbunden. Der herkömmliche Motor 52, welcher nachfolgend auch als Meister* oder Hauptantriebsmotor bezeichnet wird, liefert ein Maschinenzeitsignal an eine rechnergesteuerte Servoantriebsanordnung, beinhaltend Sklavenantriebe bzw. Nebenantriebe, welche den Bewegungen des Haupt- bzw. Meistermotors folgen. Die rechnergesteuerte Hochleistungsantriebsanordnung nach Fig. 2 ergibt eine Antriebsanordnung, in der ein zum Hauptantrieb als Nebenantrieb laufender Servomotor mit im wesentlichen konstanter Geschwindigkeit läuft, während die von diesem angetriebenen Klemmköpfe 42 und 44 mit variabler zyklischer Geschwindigkeit arbeiten, mittels einer mechanischen Anordnung, die die konstante Ge-schwindigkeitseingangsgrösse vom Servomotor in eine zyklisch variable Geschwindigkeit wandelt.

Gemäss Fig. 2 treibt der Haupt- bzw. Meistermotor 52 über eine Riemenscheibe an seiner Antriebswelle und einen Riemen 54 eine Riemenscheibe 58 und damit eine langgestreckte Querwelle 60 an, mit entlang ihrer Länge befestigten Riemenscheiben 62, 64, 66 und 68, welche mittels Riemen 70, 72, 74 und 76 eine vor der Verpackungszone angeordnete langgestreckte Querwelle 78 mit einer vom Riemen 70 angetriebenen Riemenscheibe 80, eine Kraftverteileinheit 82, den Abfuhrförderer 50 und einen Kodierer 83 antreibt. An dem Aussenende der Welle 60 ist ein Handrad 84 festgekeilt. Der Motor 52 kann auch mit einem Tachometer 86 versehen werden, um eine Geschwindigkeitsregelung zu ermöglichen oder zu verbessern. Die vom Hauptmotor über den Riemen 70 angetriebene langgestreckte Transferwelle 78 treibt eine Kraftverteileinheit 88 über einen die Riemenscheibe 92 und die an der Eingangswelle der Kraftverteileinheit 88 befestigte Riemenscheibe 94 verbindenden Riemen 90. Die Kraftverteileinheiten 82 und 88 können zum Antrieb einer Vielzahl von Zubehörgeräten zur Erfüllung spezieller Verpackungsanforderungen verwendet werden, wie z.B. zum Antrieb von automatischen Vorschubeinrichtungen, Bogenwalzen (card sheeters), Kodierdatierern, Druckern, Prägern, Kollatoren, Kartonierern und anderen Geräten. Durch einen Riemen 96 und zugehörige Riemenscheiben 98 und 100, welche an der Welle 78 bzw. an der Welle 102 befestigt sind, wird der Zuführförderer 38 angetrieben, um eine Folge von Gegenständen bzw. Artikeln in den Folienschlauch zuzuführen. Eine Antriebsriemenscheibe oder ein Ritzel 104 des Förderers 38 ist mit der Welle 102 über einen Ritzel-Kettenantrieb 106 verbunden. Änderungen der Geschwindigkeit des Artikelzufuhrförderers 38 aufgrund der Produktlänge, welche die Abstände der Fördernocken 40 bestimmt, werden vorzugsweise durch Wechseln des Ritzels 105 des Antriebs 106

vorgenommen, um ein der Verpackungsgeschwindigkeit proportionales Antriebsverhältnis zu erzielen. die gezeigte Anordnung zum Wechsel der Zufuhrfördergeschwindigkeit ist relativ einfach und kostengünstig und für eine Vielzahl von Verpackungsanwendungen geeignet. Wird eine relativ genaue Geschwindigkeitsübereinstimmung zwischen dem Artikelzufuhrförderer 38 und der Folienbahngeschwindigkeit gefordert, so stehen komplexere und kostspieligere Lösungen zur Verfügung, welche nachstehend kurz beschrieben werden.

Die Folienantriebswalzen 28 und 30 und die Nahtwalzen 36 werden durch einen Servomotor 108 angetrieben, welcher mit einem entsprechenden Wel-lengeschwindigkeitskodierer 110 versehen ist, der Geschwindigkeitssignale an einen industriellen Steuerrechner abgibt, welcher nachstehend beschrieben wird. An der Ausgangswelle 112 des Ser-vos 108 sind Riemenscheiben 114 und 116 befestigt, welche über Riemen 118 bzw. 120 die Antriebswalze 30 über die an einer Welle 124 befestigte Riemenscheibe 122 bzw. die Nahtwalzen 36 über eine an der Welle 128 befestigte Riemenscheibe 126 antreiben, welche Welle 128 aus dem Gehäuse 130 eines die Nahtwalzen 36 gleichzeitig treibenden Getriebes austritt.

Ein weiterer Servomotor 132 mit gekuppeltem Kodierer 134 treibt die Klemm- und Versiegelungsköpfe 42 und 44. Variable zyklische Geschwindigkeit der Klemmköpfe wird durch mechanische Kulissenantriebseinheiten 136 und 138 herkömmlicher Bauart bewirkt. Der Servomotor 132 treibt die Antriebseinheiten 136 und 138 über einen Riemen und Riemenschieben-Transmission 140. Die Antriebswellen 142 und 144 gehören zu den Kulissenantriebseinheiten 136 bzw. 138, welche ihre Abtriebswellen 146 und 148 mit zyklisch variabler Geschwindigkeit antreiben, so dass, wenn die Klemm- und Versiegelungsflächen der Klemmeinrichtungen 46 und 48 in Kontakt mit dem Folienschlauch kommen, ihre Geschwindigkeit der Schlauchgeschwindigkeit entspricht. Die unteren Klemmerteile 46a und 48a sind an den Abtriebswellen 146 bzw. 148 befestigt und die oberen Klemmerteile 46b und 48b werden über Zahnradpaare 150 bzw. 152 gleichzeitig im zeitlichen Verhältnis zu den Klemmerteilen 46a und 46b angetrieben.

Wird eine Folie mit aufgedruckter Registrierung verwendet, so kann ein Registriermarkendetektor 154 ein Signal erzeugen, welches an den Bewegungssteuerrechner abgegeben wird, welcher programmiert ist, um den Servomotor 108 zu steuern, um eine vorausbestimmte Phasenbeziehung zwischen den gedruckten Folienregistriermarken und den Fördernocken 40 des Artikelzufuhrförderers 38 einzuhalten. Solch ein Verhältnis erzielt sehr genaue Steuerung der Folienabschnitte und Registrierung durch Steuerung des Antriebs der Folienantriebswalzen 28 und 39.

Die Antriebsanordnung der Verpackungsmaschine nach Fig. 3 ist in wesentlichen Aspekten ähnlich zu der vorbeschriebenen Anordnung, und dieselben Bezugszeichen werden zur Kennzeichnung gleicher oder ähnlicher Elemente verwendet. Die wesentlichen Änderungen betreffen das Fehlen der Folienantriebswalzen 28 und 30, eines der Klemm5

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köpfe und das Vorhandensein dreier vom Servomotor 108 angetriebener Nahtwalzenpaare. Wie in Fig. 3 gezeigt, treibt der Servomotor 108 eine Welle 156 mittels eines Riemens 158, der auf eine an der Welle 156 festgekeilte Riemenscheibe 160 einwirkt. An der Welle 156 ist ebenfalls eine Riemenscheibe 162 befestigt, die einen über die Antriebsriemenscheiben 166,168 und 170 verlaufenden Riemen 164 antreibt, wobei die Scheiben jeweils an den Wellen 172, 174 und 176 festgekeilt sind. Freilaufende Spannscheiben 178 und 180 dienen zur Vergrösse-rung der Kontaktfläche zwischen dem Riemen 164 und den Antriebsscheiben 166, 168 und 170. Getriebe 182, 184 und 186 treiben einander gegenüberliegende gepaarte Nahtwalzen 188,190 und 192, wobei die Antriebskraft an die Wellen 172, 174 und 176 abgegeben wird.

Gemäss Fig. 3 ist die Geschwindigkeit, mit welcher die Folie von der Vorratsrolle abgewickelt wird, direkt abhängig von der Geschwindigkeit des Servomotors 108, und demgemäss entspricht die Umfangsgeschwindigkeit der Nahtwalzen direkt der gewünschten Foliengeschwindigkeit. Um eine vorausbestimmte Spannung zwischen der Nahtwalze 188 und der von der Vorratsrolle 22 abgewickelten Folienbahn zu erreichen, kann eine herkömmliche Reibungsbremse verwendet werden. Nahtwalzen 190 und 192 dienen zur Erzielung einer vorausbestimmten Spannung der Folie durch eingebaute Drehmomentjustiereinrichtungen 194 und 196 an den Wellen 174 und 176. Kommerziell erhältliche Drehmomentjustiereinrichtungen bewirken einen Prozentsatz erhöhter Geschwindigkeit, wenn unbelastet (was hier das Laufen ohne Folie bedeutet), und einen Schlupf bei einem vorbestimmten Drehmomentwert unter Last, um einen gewünschten Grad von Folienstraffung der Folie zwischen den Nahtwalzen zu erzielen.

Fig. 3 zeigt einen Klemmkopf 198, welcher mit zyklisch variabler Geschwindigkeit von der Servoantriebseinheit 132 angetrieben wird, wobei der Klemmkopf die Folie einmal während jeder Umdrehung der Welle 146 ergreift, klemmt und trennt. In der Fachsprache wird dies als «Einfachkopf» (1-up head) bezeichnet, während die Klemmköpfe 42 und 44 von Fig. 2 gewöhnlich als Zweifachköpfe (2-up heads) bezeichnet werden, da während jeder 360°-Dre-hung zwei Klemmungen und Versiegelungen vorgenommen werden.

Die Verpackungsmaschine nach Fig. 4 ist in allen Aspekten ähnlich zu der Anordnung von Fig. 3, und demgemäss werden entsprechende Teile mit denselben Bezugsziffern bezeichnet. Wie bei den vorherigen Anordnungen, wird die Antriebskraft 198 vom Servomotor 132 aufgebracht, welcher über die Rie-menscheibentransmission 140 direkt mit der Antriebswelle 146 verbunden ist. Um zyklisch variable Geschwindigkeit des Klemmkopfes 198 zu erreichen, wird der Servomotor 132 von einem Programm im Rechner gesteuert, um die zyklische Geschwindigkeitsänderung für eine spezielle Verpackungsanwendung zu erreichen. Die Anordnung nach Fig. 4 macht die Kulissenantriebseinheit 136 überflüssig, welche, wie vorstehend erwähnt, eine konstante Eingangsumdrehungsgeschwindigkeit in eine zyklisch variable Geschwindigkeit wandelt. Das Erzielen der zyklisch variablen Geschwindigkeit des Klemmkopfes 198 durch ständiges Variieren der Geschwindigkeit des Servomotors 132 kann Zwangskühlung des Servomotors erforderlich machen, da die Stromspitzenwerte hoch werden. Direkter Servomotorantrieb des Klemmkopfes 198 erscheint am besten für Verpackungsanwendungen mit einem Kopf geeignet, bei denen viele verschieden grosse Artikel zu verpacken sind und wo die Grössenände-rung schnell und von einer weniger gut ausgebildeten Betriebsperson vorgenommen werden soll.

Die Verpackungsmaschinenkonfiguration von Fig. 5 weist einen grossen Teil der Komponenten gemäss Fig. 2 auf, weicht aber davon durch die Weglassung der Kraftverteileinheit 82 ab und durch den Direktantrieb des 2fach-Klemmkopfes 200 durch den Servomotor 132, dessen Geschwindigkeit alle 180° der Umdrehung rechnergesteuert zyklisch variiert wird.

Die Konfigurationen gemäss den Fig. 2 bis 5 umfassen alle einen photoelektrischen Detektor 202, von dem ein Teil auf der Antriebswelle 102 befestigt ist, welche den Zufuhrförderer 38 antreibt, und einen photoelektrischen Detektor 204 ähnlicher Bauweise, von dem ein Teil auf der Welle 146 des Klemmkopfes 42 befestigt ist. Die Detektoren beinhalten je einen radial nach aussen weisenden Finger 206, welcher an einem Kragen 208 befestigt ist, sowie eine Lichtquelle 210, welche einen Impuls erzeugt, wenn der Finger 206 den Lichtstrahl während der Umdrehung der Welle 102 kreuzt. Bei der Einrichtung der Maschine wird der Photodetektor 202 mit der Position der Fördernocken 40 des Zuführförderers 38 abgestimmt. Vorzugsweise wird jedesmal vom Detektor 202 ein Impuls erzeugt, wenn ein Nocken 40 den Kontakt mit einem in den Schlauch eintretenden Artikel verliert. Diese Bedingung kann für eine gegebene Artikellänge immer erreicht werden, da der Kragen 208 justierbar ist, so dass der erzeugte Impuls immer dann erfolgt, wenn der Nocken 40 den Kontakt mit dem in den Schlauch eintretenden Artikel verliert. Der vom Detektor 202 erzeugte Impuls wird vom Rechner erfasst und dient als Referenzsignal zur Steuerung der Relativgeschwindigkeit der gesamten Antriebsanordnung. Der über den Riemen 76 von der Welle 60 angetriebene Kodierer 83 erzeugt ein digitales Geschwindigkeitssignal entsprechend der Geschwindigkeit des Hauptantriebsmotors 52, welches als Referenzsignal für die Servomotoren 108 und 132 dient. Der zum Detektor 204 gehörende Finger 206 wird auf der Welle 146 derart justiert, dass ein Impuls erzeugt wird, wenn die Klemm- und Versiegelungsflächen des Klemmopfes auf der Welle 146 völlig miteinander in Eingriff stehen.

Der Servomotor 108 treibt alle Folienantriebselemente und Spannelemente des Systems durch Riemen 118 und 120, welche die Antriebswalzen 28 und 30 und die Nahtwalzen 36 antreiben. Die Antriebswalzen bestimmen primär die Foliengeschwindigkeit und die Aufdruckregistrierung über den Kodierer 110, welcher ein Rückmeldesignal für die Foliengeschwindigkeit liefert. Der Rechner (nachfolgend beschrieben) ist derart programmiert, dass der Servo-

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motor 108 dem Hauptantriebsmotor 52 in einem vorgewählten Geschwindigkeitsverhältnis folgt, um dadurch zu jedem vom Hauptantriebsmotor vorwärtsbewegten Nocken 40 eine bestimmte Menge Folienbahn zu fördern. Genaue Kontrolle der Foliengeschwindigkeit wird durch den Registrieraufdruckscanner 154 erreicht, der an den Rechner einen Impuls abgibt, wenn er eine Registriermarke de-tektiert, und wodurch, mittels des Rechners, der Servomotor 108 ein Geschwindigkeitsverhältnis zwischen den Folienregistriermarkierungen und den Nocken 40 des Zufuhrförderers einhält. Dadurch ist eine sehr genaue Kontrolle des Folienabtrenn-punktes und der Aufdruckregistrierung durch die Steuerung der Folienantriebswalzen 28 und 30 möglich.

Um eine gewünschte Spannung der Folie zu erreichen und aufrechtzuerhalten, wenn diese die Antriebswalzen 28 und 30 verlässt, weist der Antrieb der Nahtwalzen 36 (Fig. 2) eine im Handel erhältliche justierbare Momenteinstelleinrichtung 212 auf, welche so eingestellt ist, dass die Umfangsgeschwindigkeit der Nahtwalzen 37 ca. 5% über der Umfangsgeschwindigkeit der Walzen 26 und 28 liegt, wenn die Nahtwalzen 36 ohne dazwischenliegende Folie laufen. Die justierbare Momenteinstelleinrichtung dient zur Spannung der Folie, indem sie bei einem eingestellten Momentwert zu rutschen beginnt und dadurch eine gewünschte Folienspannung zwischen den Antriebswalzen 28 und 30 und dem Nahtwalzenpaar 36 erzeugt.

Der Servomotor 132, welcher die Klemm- und Versiegelungsköpfe 42 und 44 antreibt, erzeugt, mittels des Kodierers 134, ein digitales Geschwindig-keitsrückkoppelungssignal, welches der Geschwindigkeit einer der Antriebswellen 142 oder 144 der Kulisseneinheiten 136 oder 138 entspricht. Der Rechner ist programmiert, um das Geschwindig-keitsrückkopplungssignal vom Kodierer 134 mit dem Referenzsignal des Kodierers 83 zu vergleichen, um die Steuerung des Servomotors 132 so zu bewirken, dass ein Verhältnis von 1:1 zwischen den Antriebswellen 142 und 144 der Kulisseneinheiten 136 und 138 eine Umdrehung für jedes Vorrücken eines Nockens 40 des Zufuhrförderers 38 bewirkt. Detektor 204 überwacht die Bewegung der Welle des unteren Schneidkopfes und erzeugt einen Ausgangsimpuls für jeden Klemm-, Versiegelungs- und Schneidzyklus. Der Rechner ist programmiert, um die von den Detektoren 202 und 204 empfangenen Impulse relativ zum Zuführförderer 38 zu vergleichen und den Servomotor 132 so zu steuern, dass eine erwünschte vorgegebene Phasenbeziehung zwischen den Pulsen der Detektoren 202 und 204 eingehalten wird. Auf diese Weise steuern der Rechner und der Servomotor die Phasenbeziehung des Schneidkopfes in bezug auf den Artikel innerhalb des Schlauches aus Verpackungsmaterial.

Die Kulisseneinheiten 136 und 138 umfassen eine Scheibe mit einem im Durchmesser verlaufenden Schlitz, in welchem ein an einem Zahnrad befestigter Zapfen eingreift, welches Zahnrad die Kraft an einen Zahnradsatz abgibt, dessen letztes Zahnrad die untere Welle, z.B. Wellen 146 und 148, eines Klemmkopfes antreibt. Einstellmittel sind vorgesehen, um die Exzentrizität der Scheibe zum Zahnrad mit dem Zapfen, welcher im Schlitz an der Scheibe verschiebbar ist, einzustellen. Eine Feineinstellung für die Exzentrizität und demgemäss für die Periode der zyklisch variablen Geschwindigkeit der Klemmköpfe während einer Umdrehung ist vorgesehen. Die Exzentrizität für Verpackungen verschiedener Längen sind im Rechner gespeichert, und die Einstellwerte der Exzentrizität der Kulisseneinheiten 136 und 138 werden demgemäss beim Einrichten der Maschine angezeigt, um eine Geschwindigkeitsübereinstimmung zwischen den Klemm- und Versiegelungsbacken in bezug auf die Abstände der Artikel im Folienschlauch zu erzielen, wodurch korrektes Klemmen, Versiegeln und Schneiden des Folienschlauches zwischen den Artikeln bewirkt wird. Werden Klemmköpfe in Serie verwendet, wie in Fig. 2 gezeigt, treibt der Servomotor 132 die Klemmköpfe 42 und 44 an und der Rechner ist programmiert, um eine Zahl zum Einstellen der Steuereinstellung der Antriebswelle für den Klemmkopf 44 anzugeben. Die Wahl dieses Wertes ergibt das Timing des Klemmkopfes 44 relativ zum Klemmkopf 42. Zudem gibt der Rechner einen Wert zur Einstellung der Exzentrizität für den Kulissenantrieb 138. In dieser Anordnung läuft der Servomotor 132 mit konstanter Geschwindigkeit, und es ergibt sich .ein Schwungradeffekt in den Kulissenantrieben 137 und 138, welcher dahin wirkt, die Beschleunigungsbelastung durch die zyklisch ändernde Kraftabgabe an die Wellen 146 und 148 durch Glättung zu mildern. So erfährt der Servomotor 132 keine positiven und negativen Beschleunigungsspitzen, was die Hitzeentwicklung aufgrund hoher Ströme vermeidet.

Beim Direktantrieb eines Klemmkopfes, wie in den Fig. 4 und 5 gezeigt, entfällt die Notwendigkeit für einen Kulissenantrieb 136, und die zyklisch ändernde Geschwindigkeit wird durch den Rechner bewirkt. Während der mechanische Antrieb so einfach wird, ist er elektronisch komplexer, da die Ser-voansteuerung für den Motor 132 bei jeder Umdrehung die Geschwindigkeit ändern muss. Der Rechner ist dabei mit einem vom Kodierer 134 ausgelösten Programm versehen, welches die zyklisch ändernde Geschwindigkeit bewirkt. Die Dimensionierung des Servomotors 132 und seiner Steuerung ist bei dieser Anordnung viel kritischer, da die positiven und negativen Lastbeschleunigungen nicht durch den Schwungradeffekt eines Kulissenantriebs geglättet werden und hohe Stromspitzen auftreten, welche entsprechende Dimensionen der elektrischen Bürsten und Leiter erfordern. Die Belastung des Servomotors kann auch Zwangskühlung erforderlich machen. Der Direktantrieb erscheint für Einzelklemmköpfe geeignet bei Verpackungsanwendungen, bei denen viele verschieden grosse Artikel zu verpacken sind und wo die Grössenänderung schnell und mit wenig ausgebildetem Personal zu bewerkstelligen sind. Um zyklische Geschwindigkeitsänderungen für den Klemmkopf zu bewirken, braucht die Bedienungsperson dabei lediglich Information über den zu verpackenden Gegenstand in den Rechner einzugeben, oder falls der Rechner eine Jobnummer im Speicher hat, wird die-

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se Jobnummer in den aktiven Bereich gebracht und der Job bearbeitet.

Die gezeigte Anordnung zum Antrieb des Abfuhrförderers 50 ist eine billige und praktische Lösung zur Erzielung einer zur Verpackungsmaschine proportionalen Fördergeschwindigkeit. Das Antriebsverhältnis, welches durch Wahl entsprechender Riemenscheibendurchmesser einstellbar ist, wird optimiert für eine spezifizierte maximale Trennleistung bei einer gegebenen Verpackungsanwendung. Obschon dies für die meisten Verpackungsanwendungen geeignet ist, gibt es auch Anwendungen, bei denen die Abfuhrfördergeschwindigkeit weitgehend proportional zur Folienbahngeschwindigkeit sein sollte. Dies kann erreicht werden, indem der Servomotor 108 auch zum Antrieb des Abfuhrförderers verwendet wird oder indem ein separater Gleichstrommotor mit Ansteuerschaltung verwendet wird und das Steuersignal für den Servomotor 108 als Steuersignal zur Steuerung dieses Antriebs des Förderers verwendet wird, indem ein separater Servomotor mit separater Steuerungsachse zur Ansteuerung des Abfuhrförderers verwendet wird.

Fig. 6 zeigt ein Schema der hauptsächlichen Antriebs- und Steuerelemente des Systems und deren Zusammenschaltung mit dem bewegungsgesteuerten Rechner. Der Meister- bzw. Hauptantriebsmotor ist elektrisch mit einer Steuerschaltung verbunden, welche ein Referenzsignal aufnimmt, welches eine eingestellte Spannung sein kann, z.B. eine Spannung von einem Potentiometer, oder eine ändernde Spannung, welche sich automatisch aufgrund von vorübergehenden Zustandsänderungen ändern kann, oder eine Spannung, die entsprechend der Betriebsgeschwindigkeit eines Prozesses eingegeben wird. Dieses Signal wird in die Steuerschaltung eingegeben und die Drehgeschwindigkeit des Hauptmotors 52 ist proportional zu diesem Referenzsignal. Der mit der Steuerschaltung verbundene Tachogeber 86 gibt eine Angabe der Motorgeschwindigkeit an die Steuerschaltung und ermöglicht damit eine Geschwindigkeitsregelung des Motors 52. Der vom Motor 52 angetriebene Kodierer 83 liefert über die Leitung 83a ein Geschwindigkeitssignal zu dem Bewegungssteuerrechner und, wie vorstehend gesagt, bildet dieses Geschwindigkeitssignal eine Referenzgeschwindigkeit für die Servomotoren 108 und 132. Die Servomotoren 108 und 132 sind pulsbreitenmodulierten (PWM) Ansteuerschaltungen zugeordnet, welche die Leistungsabgabe an die Motoren 108 und 132 regeln. Die Tachometer T geben ein Geschwindigkeitssignal an die Pulsbreitenmodulatoren ab und ermöglichen so eine Regelung. Die Geschwindigkeitssignale der Servomotoren werden über die Leitungen 108a und 132a an den Rechner geben. Ein Bildschirm ist zur Anzeige einer Reihe von Informationen vorgesehen, z.B. des Maschinenbetriebszustandes, und Informationen aufgrund der Bedienung der Tastatur durch die Bedienungsperson zur Abfrage oder Einrichtung eines Datensatzes. Über eine Eingangs-/Ausgangs-schnittstelle sind ferner mit dem Bewegungssteue-rungsrechner die Impulse des Registriermarkendetektors 154, des Fördernockendetektors 202, des Klemmpositionsdetektors 204, eine Temperaturkontrolle und eine Lampenanzeigetafel verbunden. Eine Tastatur ist mit dem Rechner verbunden, um Parameter für eine spezielle Verpackungsanwendung einzugeben.

Fig. 7a, 7b und 7c zeigen zusammen schematisch vom Rechner auf dem Bildschirm angezeigte Information zur Einrichtung eines Datensatzes für eine spezielle gewünschte Anwendung. Bei Anwendung oder «Job» soll hauptsächlich Information verstanden werden betreffend den zu verpackenden Artikel und das verwendete Folienmaterial. Von der Bedienungsperson einzugebende Standardeingabevariablen bestehen aus vier Datenblöcken, umfassend Verpackungsdaten, Maschinendaten, Betriebsdaten und Wartungsdaten. Verpackungsdaten umfassen Folientyp (markiert oder nicht markiert), Artikellänge, Länge der verschweissten Verpackung und Distanz von der Folienschneidelinie zum Anfangsrand der Markierung. Maschinendaten umfassen die Distanz vom Foliensensor zum Ende des Wirkungsbereiches des Fortsatzes (dog drop off), die Nummer des Leerlaufarmwinkelloches (idler arm angle hole number), Leerlaufarmverlänge-rungsskalenablesung (idler arm extension scale reading) und die Teilenummer des Formers 35. Die Betriebsdaten bestehen aus einem Wert, nämlich der Folienabschnittslänge. Wartungsdaten umfassen das Betreiben beider Köpfe oder nur eines Kopfes (dies bezieht sich nur auf Maschinen mit Tandemklemmer), die Distanz vom Ende des Wirkungsbereichs der Nocken bis zur Mittellinie des ersten aktiven Kopfes, Kettenlänge des Abfuhrförderers, Teilkreisdurchmesser des ersten Kopfes, Anzahl der Klemmer pro Welle beim ersten Kopf, Breite der Arbeitsfläche des ersten Kopfes, Lagerkastenanlage des ersten Kopfes, Teilkreisdurchmesser des zweiten Kopfes (nur bei Maschinen mit Tandemklemmer), Anzahl der Klemmer pro Welle des zweiten Kopfes (nur bei Maschinen mit Tandemklemmer), Breite der Arbeitsfläche des zweiten Kopfes (nur bei Maschinen mit Tandemklemmer), Lagerkastenstellung beim zweiten Kopf (nur bei Tandemklemmer). Die Herstellereingaben umfassen die Angabe, ob es sich um eine Maschine mit Einzel- oder Tandemklemmer handelt, die Distanz zwischen den Mittellinien der Klemmer und die Klemmerreferenzgeschwindigkeit. Die Herstellereingaben sind für die Betriebsperson nicht zugänglich. Zum besseren Verständnis der Beschreibung werden die Definitionen einiger Begriffe gegeben:

Datensatz (Record)

Bezieht sich auf alle zu einem bestimmten Job gehörenden Informationen. Diese Informationen bestehen grösstenteils aus Zahlen und Dimensionen, welche auf den Folientyp, die Verpackungsgeometrie und die Maschineneinrichtungsparameter bezug nehmen, welche für den speziellen Job benötigt werden.

Aktiver Datensatz (Active record)

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Verpackunasdaten

Dies sind alle Daten über die Folie und die Packungsgrösse für einen speziellen Job.

Maschinendaten

Dies sind von der Bedienungsperson eingegebene Daten über Maschinenteile und Dimensionen, welche für einen bestimmten Job benötigt werden.

Betriebsdaten (Running data)

Einrichtungs- und Betriebsparameter, welche vom Rechner für einen bestimmten Job vorgeschlagen oder von ihm gesteuert werden.

Wartunasdaten

Wartungsdateneingabe über Maschinenteile und Dimensionen für einen bestimmten Job.

Funktion

Eine beschriebene Referenz zu der von der Maschine vorgenommenen Handlung, wenn eine Taste gedrückt wird. Auf einem Tastenfeld stehen der Bedienungsperson sechs Funktionstasten zur Verfügung.

Menue

Dies ist ein bestimmter Satz von 1 bis 6 Funktionen, welche an einem bestimmten Zeitpunkt den sechs Funktionstasten zugeordnet sind.

Fig. 7a zeigt das Tastenfeld für die Bedienungsperson mit mehreren numerischen Tasten und sechs Funktionstasten F1-F6. Zusätzlich sind eine Eingabetaste (Enter) und eine Eingabelöschtaste (Clear entry) vorgesehen. Ein Beispiel der Eingaben zur Erzeugung eines aktiven Datensatzes wird nachfolgend beschrieben, doch erfordert die Eingabe generell nur vier Grundschritte, welche durch sequentielles Drücken der Tasten F1-F4 ausgeführt werden. Beim Anlegen von Betriebsspannung an die Maschine wird das Servoflusshauptmenu (Fig. 7b) auf einem Bildschirm dargestellt. Betätigung der Taste F1 des Tastenfelds gibt Zugang zum Datensatz-verwaltungsmenue (7b), dargestellt auf einem Bildschirm. Ist der Job bereits vorgängig bearbeitet worden, enthält es alle notwendigen Parameter, und der bestimmte Job erhält eine Nummer. Bei der Wahl der Jobnummer wird F6 auf dem Tastenfeld betätigt und der gespeicherte Job wird in den aktiven Datensatz gebracht.

Drücken von F2 beim Servoflusshauptmenue zeigt die einzustellenden Parameter für den laufenden Job. Diese bestehen aus einfachen mechanischen Justierungen an verschiedenen Stellen der Maschine. Einrichtungsjustierungen werden normalerweise von der Bedienungsperson ausgeführt und müssen nur einmal am Anfang eines Jobs vorgenommen werden. Die Einrichtung wird abgeschlossen durch Wahl der bestehenden Einrichtungsfunktion (Fig. 7c) des Einrichtungsmenues.

Ist die verwendete Folie eine «markierte Folie», so wird F3 auf dem Tastenfeld betätigt, um in das Registermenue (Fig. 7b) zu gelangen. Beim Bearbeiten eines Jobs unter der Verwendung markierter Folie werden die Folie und der Klemmer am Anfang des Jobs in Übereinstimmung mit dem Hauptantrieb gebracht. Maschinenmässig bedeutet dies, dass der Folienmarkierungsdetektor 154 und die Sensoren 202 und 204 justiert werden, um den Rechner mit einem Impuls zu beschicken, welche Referenzpunkte setzt. Einmal in Übereinstimmung gebracht, hält der Rechner die Übereinstimmung beider Sektionen, d.h. der Folie und des Klemmers, unter 1% der Packungslänge, wenn normale Betriebsbedingungen vorliegen. Die Registerfunktion wird durch das Drücken von F6, d.h. «verlasse Register», beim Registermenue abgeschlossen.

Erneut wird das Servoflusshauptmenue dargestellt und es enthält die Tastenposition F4, welche mit «Start» («go») bezeichnet ist. Beim Betätigen der Taste F4 wird auf das Startmenue zugegriffen, um in den normalen Betriebsmodus zu gehen. Am Ende des bearbeiteten Jobs kann auf das Servoflusshauptmenue (Fig. 7b) zugegriffen werden, indem die Stop-und-Start-Endefunktion F6 des Startmenues gewählt wird.

Gemäss des vorstehend kurz geschilderten Ablaufs des Betriebs sollte es klar sein, dass ein bequemes Vorgehen in vier Schritten zur Bestimmung aller Daten für einen Job möglich ist und dass die Einrichtungsdaten beim Ablegen im Rechnerspeicher mit einer Nummer versehen werden können und damit für späteren Gebrauch zugänglich sind. Zusammenfassend gesagt besteht der erste Schritt darin, dass auf den Datensatzverwalter zugegriffen wird, welcher die Aktivierung eines im Speicher abgelegten Datensatzes erlaubt. Schritt 2 aktiviert das Einrichtungsmenue, welches der Bedienungsperson anzeigt, mechanische Justierungen auszuführen. Der dritte Schritt aktiviert das Registermenue (Fig. 7b) und fordert die Bedienungsperson auf die Folie und den oder die Klemmer in Übereinstimmung zu bringen. Der letzte Schritt greift auf das Startmenue zu (Fig. 7c) und erlaubt den Eintritt in den normalen Betriebsmodus.

Die Erstellung eines Datensatzes wird durch Betätigung von F2 des Datensatzverwaltungsmenues eingeleitet, wodurch auf das Datensatzerstellungs-menue zugegriffen wird (Fig. 7b). Betätigung von F1 beim Datensatzerstellungsmenue greift auf das «Weitererstellen»-Menue zu, worin der Rechner Informationen über die Folie und die Verpackungsdimensionen verlangt. Die Eingabe von Maschinendaten (F2 des Weitererstellungsmenues) bringt den Rechner dazu, Information über die mechanischen Maschinensektionen zu verlangen, welche im Menue «Anzeigedatensatz» (Fig. 7b) vorhanden sind. Die Eingabe von Maschinenbetriebsdaten wird durch Betätigung von F3 beim Datensatzerstellungsmenue erreicht, welches die Folienabschnittslänge erfragt. Nachdem alle verlangten Daten ein5

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gegeben sind, speichert die Betätigung von F5 beim Datensatzerstellungsmenue die ausgewählte Information im Rechner. Der Rechner bestimmt dann die verbleibenden Einrichtungs- und Betriebsparameter (Registrierung, Timing usw.), welche für einen bestimmten Job benötigt werden. Wird die Erstellen-und-Ende-Funktion F5 des Weitererstellungsme-nues betätigt, wird der neue Datensatz zum aktiven Datensatz. Wird die Anzeige eines aktiven Datensatzes erwünscht, so wird F5 des Datensatzerstel-lungsmenues betätigt. Ein grosser Teil der Information zur Erstellung eines neuen Datensatzes kann die gleiche Information wie beim aktiven Datensatz sein. Zur Verwendung dieser Daten kann die Betätigung von F5 die aktiven Daten an jedem Eingabepunkt darstellen und diese können geändert werden oder nicht. Um die Daten ungeändert zu lassen, muss nur «Enter» auf dem Tastenfeld bei denjenigen Dateneingabeorten betätigt werden.

Die Datensatzsicherungsfunktion des Daten-satzverwaltungsmenues kann durch Betätigung der Taste F3 aktiviert werden. Bei Betätigung von F3 des Datensatzverwalters wird ein Datensatzsiche-rungsmenue angezeigt, welches eine «Sichern-und-Ende»-Funktion umfasst, auf welche mit Betätigung von F5 des Tastenfelds zugegriffen wird. Folgt man diesem Vorgehen, so wird der aktive Datensatz unter einer gewählten Datensatznummer abgelegt.

Das Erneuern eines bestimmten Datensatzes wird erreicht, indem die Taste F5 gedrückt wird, bevor die zugehörige Datensatzverwalterposition «Anzeige/Erneuerung Datensatzmenue» angezeigt wird, zu welcher Zeit das Betätigen von F1 den Datensatz anzeigt, indem auf das Datensatzanzeige-menue zugegriffen wird, zu welcher Zeit der Bedienungsperson der Zugang der «Datensatzanzeige» durch Betätigung von F1 oder der Zugang zum «Erneuerung aktiver Datensatz» Menue durch Betätigung von F2 erlaubt wird. Die vom Rechner bestimmten Parameter können von der Bedienungsperson während der ersten paar Verpackungen geringfügig modifiziert werden Dann ist es generell wünschbar, diese Parameter im aktiven Datensatz zu erneuern und den aktiven Datensatz dann zu sichern. Die justierten Werte erscheinen dann als Einrichtungs- und Betriebsparameter, wenn der Datensatz für einen späteren Job gewählt wird. Um die Daten unverändert zu lassen, muss lediglich die «Enter»-Taste auf dem Tastenfeld bei diesen Dateneingabezeichen betätigt werden. Die «Erneuere-und-Ende»-Funktion (Aktivdatensatzerneuerungs-menuetaste F5) erneuert den aktiven Datensatz mit den neuen Parametern.

Erzeugen eines neuen Datensatzes

Taste F2 des Datensatzverwaltungsmenues. Ein Datensatz muss erzeugt werden, wenn ein bestimmter Job zum ersten Mal bearbeitet wird. Wenn erstellt, kann der Datensatz im Rechnerspeicher abgelegt werden, und es kann auf ihn für spätere Bearbeitungen einfach zugegriffen werden. Alle verlangten Daten müssen im Datensatzerstellungsmenue eingegeben werden. Das Datensatzerstellungsmenue besteht aus vier Schritten: 1) Eingabe

Verpackungsdaten. Betätige F1 des Datensatzer-stellungsmenues. Der Rechner verlangt Daten über die Folie und die Verpackungsdimensionen. 2) Eingabe Maschinendaten. Betätige F2 des Datensatz-erstellungsmenues. Der Rechner verlangt Daten über die mechanischen Maschinensektionen. 3) Eingabe Betriebsdaten. Betätige F3 des Datensatzer-stellungsmenues. Die Folienabschnittslänge wird verlangt. 4) Erstelle den Endpunkt. Betätige F5 des Datenersteilungsmenues. Diese Funktion wird gewählt, wenn alle benötigten Daten eingegeben sind. Dann bestimmt der Rechner die restlichen Parameter (Registrierung, Timing usw.), welche für den bestimmten Job benötigt werden. Der erzeugte Datensatz hängt von der aktiven Wartungseingabe ab. Wird die Erstellungs-und-Ende-Funktion gewählt, so wird der neue Datensatz zum aktiven Datensatz.

Speichern des aktiven Datensatzes

Betätige F3 des Datensatzverwaltungsmenues. Es wird empfohlen, den aktiven Datensatz zu sichern, nachdem ein neuer Datensatz erzeugt ist oder nachdem der aktive Datensatz feinangepasst oder auf den neuesten Stand gebracht worden ist. Die Funktion «Speichern und Verlassen» speichert den Datensatz unter der gewählten Datensatznummer. Wie in den Fig. 7b und 7c gezeigt, führt die Wahl der Start-Funktion im Servohauptmenue mit Taste F4 in das Start-Menue, was die Feinanpas-sungsfunktion mit Zugang in das Feinanpassmenue mit Taste F4 möglich macht. Drei Betriebsparameter können feinangepasst werden, während die Maschine läuft, dies sind die «Folienposition» (nur bei Folie mit Registrierung), Klemmerposition und Abtrennlänge (nur bei Folie ohne Registrierung). Im Feinanpassmenue hat die Bedienungsperson die Freiheit, die Parameter derart anzupassen, dass optimale Verpackungen erreicht werden. Die fein-angepassten Parameter werden nur Teil des aktiven Datensatzes, wenn die Funktion «Aktivieren und Verlassen» (Taste F5) gewählt wird, was den aktiven Datensatz unter der Originaldatensatznummer speichert.

Zur weiteren Beschreibung des Betriebs der offenbarten elektronischen Horizontalverpackungs-maschine soll nun ein spezielleres Beispiel beschrieben werden. Bei Einschalten der Betriebsspannung vom Bedienungspult aus wird das Servohauptmenue auf dem Bildschirm dargestellt. Betätigung der Taste F5 gibt Zugang zum Wartungsmenue (Fig. 9c), welches auf einem Bildschirm dargestellt wird. Eine der Funktionen des Wartungsmenues erlaubt das Auf-den-neuesten-Stand-Bringen der Wartungsdaten, welche durch Betätigung der Taste F2 auf dem Bildschirm dargestellt werden. Das Daten-menue wird auf einem Bildschirm dargestellt sowie drei Wartungsdatenbeschreibungen, beinhaltend den Betrieb beider oder nur des zweiten Klemmkopfes, Distanz des Endes des Wirkungsbereichs der Fördernocken 40 zur Mittellinie des ersten aktiven Kopfes und Kettenlänge, d.h. Abstand zwischen den Fördernocken 40, des Förderers. Auf der Bedienungstastatur wird die Variable 23 eingegeben, indem die Zahl 1 eingegeben wird, wenn beide Köpfe

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betrieben werden sollen, oder die Zahl 2, wenn nur der zweite Kopf betrieben werden soll. Bei der Eingabe erscheint die Zahl direkt rechts neben der ersten Datenbeschreibung. Diese Information wird durch Betätigung der Eingabetaste in den Rechner geladen. Die Distanz vom Ende des Fördernockenwirkungsbereichs zur Mittellinie des ersten aktiven Kopfes wird in Zentimetern (oder in Zoll) vom Zahlentastenfeld eingegeben, und die eingegebene Zahl erscheint ebenfalls rechts von der Datenbeschreibung. Betätigung der Eingabetaste lädt diesen Parameter in den Rechner, und nachfolgend gibt die Bedienungsperson die Förderkettenlänge über das numerische Tastenfeld ein. Dieser Vorgang wiederholt sich, bis alle Wartungsdatenvaria-blenbeschreibungen bzw. die auf einem Bildschirm angezeigten Parameter eingegeben sind. Nach Eingabe der letzten Daten wird erneut das Wartungs-menue angezeigt, worauf die Bedienungsperson die Taste F6 des Tastenfeldes betätigt, was das Servoflusshauptmenue auf den Bildschirm bringt.

Betätigen der Taste F1 des Tastenfeldes zeigt das Datensatzverwaltungsmenue an, welches die Funktion F2, Datensatzerzeugung, umfasst, auf welche durch Betätigung von F2 zugegriffen wird, was das Datensatzerzeugungsmenue darstellt. Der Datensatz wird erzeugt, indem die Taste F1 auf dem Tastenfeld betätigt wird, was das Weitererzeu-gungsmenue anzeigt, umfassend die Taste F1, wodurch die Bedienungsperson über den Bildschirm zur Eingabe von Packungsdaten aufgefordert wird, da das Datenmenue angezeigt wird. Wie bereits gesagt, umfassen die Packungsdaten die Art der Folie (mit oder ohne Registrierung), die Länge der Gegenstände, die Länge der versiegelten Packung und die Distanz von der Foliengrundlinie zur ersten Kante der Registraturmarke. Nachdem der Parameter für die Distanz von der Folienschneidlinie zur ersten Kante der Registrierungsmarke eingegeben ist, wird das Weitererzeugungsmenue erneut angezeigt. Betätigung der Taste F2 im Weitererzeugungsmenue greift auf das Datensatzanzeigemenue zu, welche die Bedienungsperson zur Eingabe von Maschinendaten auffordert, umfassend die Daten über Distanz zwischen Foliensensor und Ende des Fördernockenwirkungsbereichs, Leerlaufarmwinkelloch-nummer, Leerlaufarmverlängerungsskalenanzeige und Teilenummer des Formers. Nachdem alle diese Daten eingegeben worden sind, zeigt der Bildschirm erneut das Weitererzeugungsmenue, welches die Funktion «Eingabe der Betriebsdaten» umfasst, welche durch Betätigung der Taste F3 des Tastenfeldes erreicht wird und welche die Bedienungsperson auffordert, die Betriebsdaten, bestehend aus der Folienabschnittslänge, einzugeben. Erneut wird das Weitererzeugungsmenue angezeigt, und die durch Betätigung der Taste F5 ausgelöste Funktion «Erzeuge und Ende» fordert den Rechner auf, alle verbleibenden Daten zur Ausführung des Jobs zu berechnen. Danach wird das Datensatzverwaltungsmenue auf dem Bildschirm angezeigt. Durch Betätigung der Taste F6 des Tastenfeldes greift auf die Funktion «Verlasse Datensatzverwaltung» zu und das Servoflusshauptmenue wird auf dem Bildschirm angezeigt. Die Funktion «Einrichtung»

wird vom Hauptmenue durch Betätigung von F2 des Tastenfeldes erreicht und das Einrichtungsmenue wird angezeigt. Gleichzeitig werden die Werte für einige von der Bedienungsperson vorzunehmende mechanische Einstellungen angezeigt. Die Funktion «Weiter» des Einrichtungsmenues wird durch Drücken der Taste F5 des Tastenfeldes aufgerufen, welche auf dem Bildschirm einen weiteren Satz von vorzunehmenden mechanischen Einstellungen anzeigt. Diese Einstellungen können z.B. umfassen, den Grundkreisdurchmesser des zweiten Kopfes, Anzahl der Klemme pro Welle des zweiten Kopfes, Backenbreite des zweiten Kopfes und Lagerkasteneinrichtung des zweiten Kopfes. Diese Einstellungen sind nur bei einer Verpackungsmaschine mit Tandemköpfen vorzunehmen, wie sie in Fig. 2 gezeigt sind. Die «Verlasse-Einrichtung»-Funktion des Einrichtungsmenues wird durch Betätigung der Taste F6 des Tastenfeldes aufgerufen, was das Hauptmenue auf den Bildschirm bringt.

Das nächste anzuzeigende Menue, welches nur dann angezeigt wird, falls Registrierfolie verwendet wird, ist die Registrierfunktion des Servofluss-hauptmenues, auf welche durch Betätigung von F3 auf dem Tastenfeld zugegriffen wird. Beim angezeigten Registriermenue bewirkt Betätigung von F1 des Tastenfeldes die Anzeige des Endes des Regi-striermenues, und gleichzeitig wird die Bedienungsperson aufgefordert, den Hauptantrieb zu starten. Scheint alles in Ordnung zu sein, wird der Startknopf betätigt, um den Betrieb der Maschine aufzunehmen. Nach einem Versuchslauf, bestehend aus mehreren Wiederholungslängen Folie, wird erneut das Registriermenue angezeigt. Zugriff auf die Funktion «Klemmer» des Registriermenues erfolgt durch Betätigung der Taste F2 des Tastenfeldes und zeigt an, dass der Versuchslauf erfolgreich war und dass der Job ablaufen kann. Durch Betätigung von F6 wird erneut das Hauptmenue angezeigt, und zwar mit dem Hauptservoflussmenue auf dem Bildschirm. Es wird nun angenommen, dass alle Eingaben in Ordnung sind, und die Bedienungsperson kann die Taste F4 des Tastenfeldes betätigen, was auf das Startmenue zugreift. Auf dem Bildschirm wird die Betätigung bestätigt, indem «wenn bereit, starte Hauptantrieb» angezeigt wird. Die Bedienungsperson braucht nun lediglich noch den Startknopf zu drücken und die Maschine mit gewünschter Geschwindigkeit laufen zu lassen.

Fig. 8 illustriert das vorstehend beschriebene Datenfiussnetzwerk. Es ist ersichtlich, dass über das Tastenfeld eingegebene Parameter sofort im Datensatzerzeugungsdatenpuffer gespeichert werden und dass Änderungen der Daten und Hinzufügungen zu den Daten im Erneuerungsdatenpuffer gespeichert werden. Daten aus den Puffern werden in den aktiven Datensatz überführt, indem mittels Taste F5 auf das «Erzeuge-und-Ende»-Menue zugegriffen wird. Erneuerungsdaten kommen in den aktiven Datensatz durch Betätigung von Taste F5 im Erneuerungs- und Datensatzmenue, Taste FS im Wartungsmenue und Taste F5 im Aktivdatensatzer-neuerungsmenue. Der Parametersatz für einen speziellen Job wird derart in den aktiven Datensatz gegeben, und wenn der Datensatz gespeichert wer5

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den soll, so wird Taste F5 des Tastenfeldes betätigt, was die Daten mit einer zugehörigen Jobnummer für den späteren Gebrauch im Speicher ablegt. Wie in Fig. 8 gezeigt, hat der Rechnerspeicher genügend Kapazität, um 24 einzelne Datensätze aufzunehmen.

Ein im Speicher abgelegter Job kann in den aktiven Datensatz gewandelt werden, indem die Taste F5 des Tastenfeldes betätigt wird, zugehörig zum Weiteraktivierungsmenue. Wünscht die Bedienungsperson die Parameter während des Betriebs zu ändern, so wird auf das Feineinstellungsmenue zugegriffen, indem die Taste F4 des Tastenfeldes betätigt wird, was das Feineinstellungsmenue auf den Bildschirm bringt. Das Feineinstellungsmenue umfasst eine Vielzahl von während des Maschinenbetriebs änderbaren Funktionen. Die Datenflussli-nie mit der Legende «Zugang Hauptmenue» soll anzeigen, dass das Hauptmenue für den Feineinstellungsdatenpuffer zugänglich ist, dessen Ausgang aus den der Maschine für einen speziellen Job mitgeteilten Parametern besteht. Während der Abarbeitung eines speziellen Jobs können diese Parameter durch Zugriff auf das Feineinstellungsmenue justiert werden, insbesondere die Folienposition und die Abschnittslängen, sofern dies der Bedienungsperson nötig erscheint, indem diese die Taste F5, «Aktiviere und Ende», des Feineinstellungsmenues betätigt. Feineinstellungen werden dann, wie von der Datenflusslinie gezeigt, in den aktiven Datensatz überführt. Der Feineinstellungsdatenpuffer speichert alle den Maschinenbetrieb steuernden Parameter.

Der mit +/- bezeichnete Schalter stellt einen Hebel auf dem Bedienungspult dar, welcher in der Plusrichtung oder der Negativrichtung betätigbar ist, um eine Feineinstellung durch die Bedienungsperson zu bewirken, im Falle, dass eine visuelle Inspektion z.B. die Erhöhung oder Verringerung der Foliengeschwindigkeit nahegelegt. Diese Justierungen werden im Feineinstellungsdatenpuffer abgelegt.

Eine horizontale Maschine gemäss der vorliegenden Erfindung erzielt eine Reihe von Vorteilen im Betrieb, bei der Wartung und in der Kundenverwaltung. Die Aufgaben der Bedienungsperson werden vereinfacht, da rechnerermittelte Anfangseinstellwerte und vom Rechner ausgegebene Zahlwerte für mechanische Einstellungen auf alle von der Bedienungsperson vorzunehmende Eingaben folgen. Das Rechnerprogramm sorgt auch für die Aussprache, was die Aufmerksamkeit der Bedienungsperson auf spezielle Probleme lenkt. Rechnersteuerung ergibt hohe Zuverlässigkeit und reduzierten mechanischen Wartungsaufwand, da einige der komplexen Antriebsmechanismen eliminiert worden sind und gleichzeitig Fehleranzeigen und Selbstdiagnose in die Maschinensteuerung eingebaut worden sind, um die Fehlersuchzeit durch Wartungspersonal zu minimalisieren.

!m Vergleich zu rechnergesteuerten Verpackungsmaschinen gemäss Stand der Technik ist es bedeutsam, dass die offenbarte rechnergesteuerte Verpackungsmaschine automatisch auf Änderungen der Zufuhr aus einem Prozess reagieren kann, da die Verpackungsgeschwindigkeit durch ein analoges Signal an die Gleichstromansteuerung des Verpackungshauptantriebsmotors 52 beein-flusst werden kann. Zudem ist die offenbarte Verpackungsmaschine im Gegensatz zu herkömmlichen rechnergesteuerten Maschinen zur Zusammenschaltung mit Zubehörgeräten auf eine 1:1 Basis geeignet und ist ferner für die Unterordnung unter einen Prozess geeignet, um den Rückstau von Gegenständen abhängig von den Zufuhränderungen zu steuern. Zudem sind die rechnergesteuerten Antriebsanordnungen der gezeigten Verpackungsmaschine digital auf Maschinenzeitbasis gesteuert, was das Erfassen von Fehlern und Proportionalkorrekturen in Maschinenzeit erlaubt, so dass Korrekturen während der Beschleunigung oder Bremsung oder des Betriebs der Maschine mit gleichmäs-siger Geschwindigkeit erfolgen können. Mit Bezug auf das Steuersystem in der vorliegenden Erfindung unterscheidet sich das offenbarte System von herkömmlichen Systemen dadurch, dass der Hauptantriebsimpulsgenerator eine 1:1 Welle ist. Dies erzeugt genau beabstandete Maschinenzeitreferenzimpulse und ist dem Erzeugen von Referenzimpulsen durch das Detektieren von Fördernocken oder Gegenständen überlegen, welche nicht genau beabstandet oder ausgerichtet sind. Das an der Welle 60 befestigte Handrad 84 erlaubt die Verpackungsmaschinenfunktion, falls die Bedienungsperson einzelne Packungen herzustellen wünscht, wenn der Motor 52 deaktiviert ist. Dies ist möglich, da die offenbarten rechnergesteuerten Servoantriebsanordnungen den Servosklavenmotoren auch dem deaktivierten Hauptantriebsmotor 52 in beide Richtungen folgen können, wenn der Motor mit dem Handrad betrieben wird.

Claims (8)

Patentansprüche

1. Verpackungsmaschine mit einer Formungseinrichtung (35, 36) zur Bildung eines Folienschlauchs aus einer ebenen Folie (W), wobei deren gegenüberliegende Längsränder durch Verschweissen verbunden werden, einer Zuführeinrichtung (23, 24), welche die ebene Folie als Bahn der Formungseinrichtung zuführt, einem Gegenstandsförderer (38) zur Förderung einer Folge gleichmässig beabsande-ter Gegenstände in den Folienschlauch, und mit einer Packungsbildungseinrichtung (46, 48) mit Mitteln zur Querversiegelung und Trennung des Folienschlauches zur Bildung einzelner Packungen mit mindestens einem darin enthaltenem Gegenstand, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Servomotorantrieb (108) zum Antrieb der Zuführeinrichtung (23, 24) und der Formungseinrichtung (35, 36), ein zweiter Servomotorantrieb (132) zum Antrieb der Packungsbildungseinrichtung (46, 48) und ein Hauptantriebsmotor (52) zum Antrieb des Gegenstandsförderers vorgesehen ist, wobei die beiden Servomotorantriebe (108, 132) je einen zugehörigen Geschwindigkeitsgeber (110, 134) aufweisen, und wobei durch den Hauptantriebsmotor (52) ein von diesem getrennter, dem Gegenstandsförderer zugeordneter Hauptgeschwindigkeitsgeber (83) antreibbar ist, und dass ein Bewegungssteuerrechner vorgesehen ist, mit Mitteln (108a, 132a, 83a) zum

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Empfang von Geschwindigkeitssignalen von den Geschwindigkeitsgebern (110, 134) und dem Haupt-geschwindigkeisgeber (83) und Mitteln zur Abgabe von Steuersignalen an die beiden Servomotorantriebe (108, 132) zur Anpassung der Geschwindigkeit der Querversiegelungsmittel und der Trennungsmittel an die Geschwindigkeit des Folienschlauches, und dass eine Einrichtung zur Erzeugung eines digitalen oder analogen Hauptan-triebsmotorgeschwindigkeitsreferenzsignals vorgesehen ist, welches einer Hauptantriebssteuerung zugeführt wird, die die Geschwindigkeit des Hauptantriebsmotors unabhängig vom Bewegungssteuerrechner steuert.

2. Verpackungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass durch den Hauptgeschwindigkeitsgeber zusätzlich ein Positionssignal bildbar ist und dass der Hauptgeschwindigkeitsgeber einen Wellenumdrehungskodierer (83) umfasst, der mit einem vom Hauptmotor (52) angetriebenen Antriebsstrang (60, 68, 78) der Verpackungsmaschine verbunden ist, um ein die Geschwindigkeit des Hauptmotors darstellendes Digitalsignal zu erzeugen, und dass die Einrichtung zur Erzeugung des Hauptantriebsmotorgeschwindigkeitsreferenz-signals ein vom Wellenumdrehungskodierer (83) getrenntes Impulserzeugungsmittel (202) aufweist, welches mit einem weiteren vom Hauptmotor antreibbaren Antriebsstrang (60, 70, 78, 96) verbunden ist, und ein von der Position des Gegenstandsförderers (38) abhängiges Impulssignal erzeugt, und dass der Bewegungssteuerrechner ferner zum Empfang des Impulssignals und zur Erzeugung von Geschwindigkeitssteuersignalen für die Servomotorantriebe in Abhängigkeit von dem die Geschwindigkeit des Hauptmotors darstellenden Digitalsignal und dem Impulssignal ausgestaltet ist.

3. Verpackungsmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Erzeugung des Hauptmotorgeschwindigkeitsreferenz-signals vom Bewegungssteuerrechner unabhängig ist.

4. Verpackungsmaschine nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch Mittel (204) zur Erzeugung eines zweiten Impulssignals, welches den Durchgang eines vom Schlauch umhüllten Gegenstandes durch die Mittel zur Querversiegelung und Trennung anzeigt, und wobei der Bewegungssteuerrechner mit dem Mittel (204) zur Erzeugung des zweiten Impulssignals verbunden ist und mittels des Rechners die Einhaltung einer vorbestimmten Beziehung zwischen dem ersten Impulssignal vom Gegenstandsförderer (38) und dem zweiten Impulssignal steuerbar ist, um den Einsatz der Mittel zur Trennung der verpackten Gegenstände an die Abfolge der verpackten Gegenstände anzupassen.

5. Verpackungsmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Formungseinrichtung zur Bildung des Folienschlauches und zur Versiegelung der Längsränder ein Paar oder mehrere Paare mit Rippen versehener Walzen (36) aufweist, welche vom ersten Servomotor (108) antreibbar sind, und dass mittels des Rechners eine vorbestimmte Beziehung zwischen den Geschwindigkeiten des ersten Servomotors (108), des zweiten Servomotors (132) und des Gegenstandsfördermotors (52) einstellbar ist.

6. Verpackungsmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführeinrichtung zur Förderung der Folie (W) zu der Formungseinrichtung (35) Walzen (28, 30) aufweist, welche vom ersten Servomotor (108) antreibbar sind.

7. Verpackungsmaschine nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Querversiegelung und Trennung von einem oder mehreren Paaren von Klemm- und Versiegelungsköpfen (46, 48) gebildet werden, welche je vom zweiten Servomotor (132) antreibbar sind, wobei ein mechanischer Kulissenantrieb (136,138) zwischen jedem Kopfpaar und dem zweiten Servomotor vorgesehen ist, um die Rotationsgeschwindigkeit der Köpfe zyklisch zu variieren.

8. Verpackungsmaschine nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Querversiegelung und Trennung von einem Paar Klemm- und Versiegelungsköpfen (198) gebildet werden, welches vom zweiten Servomotor (132) antreibbar ist, wobei die Geschwindigkeit des zweiten Servomotors durch den Bewegungssteuerrechner zyklisch änderbar ist.

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