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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verbindung von zwei Folienbahnen gemäss dem Oberbegriff von Anspruch 1 und eine entsprechende Vorrichtung nach dem Oberbegriff nach Anspruch 9.
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STAND DER TECHNIK
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Schlauchbeutelmaschinen verpacken Produkte in eine Folie, indem ein Schlauch aus einer Folienbahn um die Produkte geformt wird, längs- und querseitige Siegelnähte erzeugt und die einzelnen Pakete getrennt werden. Die Folienbahn wird in Form von einer Rolle auf die Maschine gebracht, dort abgerollt und die Folienbahn Verarbeitungsstationen, wie beispielsweise der Faltvorrichtung, zugeführt.
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Aus dem Stand der Technik, wie beispielsweise aus der
EP 0 061 788 , ist bekannt, dass während von der einen Rolle die Folienbahn der Verpackungsmaschine zugeführt wird, eine zweite Rolle vorbereitet werden kann. Ist die erste Rolle aufgebraucht, wird in einem sogenannten Spleissvorgang durch eine Spleissvorrichtung die erste Folienbahn der ersten Rolle mit der zweiten Folienbahn der zweiten Rolle verbunden, um in Folge der Verpackungsmaschine die Folienbahn der zweiten Rolle zuzuführen. Dazu wird der Folienanfang der neuen Rolle mit Klebeband oder ähnlichem versehen und so platziert, dass der Folienanfang der neuen Rolle beim Spleissvorgang mit dem Folienende der alten Rolle mittels dem Klebeband verbunden wird und dadurch die neue Folie in die Maschine eingezogen wird. Der gespleisste Bereich der Folie wird normal von der Maschine verarbeitet, wobei die Produkte mit dem gespleissten Teil der Folie ausgeschleust werden. Bei dieser Lösung hat es sich als nachteilig erwiesen, dass die Klebeverbindung nicht immer der Zugbelastung auf die Folienbahn standhalten kann, wobei es zu einer Trennung der Folienbahn der alten Rolle und desjenigen der neuen Rolle kommen kann, was dann zu einem Maschinenstopp führt, bei dem die Folienbahn neu angefädelt werden muss.
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Das Zusammenführen der Folien nach der
EP 0 061 788 funktioniert wie folgt: Nach detektieren des Endes einer ersten Folienrolle der Schlauchbeutelmaschine, werden durch Zusammenpressen zweier Umlenkrollen der ersten, resp. zweiten Folienbahn mittels Elektromagnet, das Ende der auslaufenden Folienbahn und der Anfang der neuen Folienbahn zusammengedrückt und mittels Klebeband verbunden. Dies wird in Abhängigkeit von Zentriermarken auf der Folie gemacht, damit bei diesem Spleissvorgang die Zentriermarken der alten und der neuen Folie übereinanderliegen und somit die regelmässigen Abstände der Aufdrucke auf den beiden Filmen beibehalten werden. Damit wird erreicht, dass nur sehr wenige Produkte (im Idealfall nur dasjenige mit der Spleissnaht) ausgeschleust werden müssen. Ebenfalls kann auf diese Weise das Ersetzen einer alten auslaufenden Rolle mit einer neuen ohne Anhalten der Maschine gemacht werden.
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Nachteilig an der technischen Lehre der
EP 0 061 788 ist, dass die zweite neue Folienbahn stationär vorbereitet wird, weshalb die neue Bahn nach dem Spleissen von stehendem Zustand auf die volle Geschwindigkeit beschleunigt wird. Dies ist nur bis zu gewissen Maximalgeschwindigkeiten möglich. Bei höheren Geschwindigkeiten muss die Maschine gedrosselt werden, weil sonst die Verbindung zwischen den beiden Folienbahnen nicht den Anforderungen entsprechend ausgeführt werden kann, und insbesondere das oben genannte Problem des Reissens entstehen kann.
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Weiter wird der Anfang der neuen Folienbahn mit Klebeband vorbereitet und zwischen die beiden Umlenkrollen gebracht. Die beiden Rollen (links/rechts) müssen unterschiedlich vorbereitet werden, weil die Folien gegengleich eingezogen werden. Dies kann zu fehlerhafter Vorbereitung führen, was wiederum zu einem Maschinenstillstand führen kann. Die Folie muss anschliessend vollständig entfernt und neu eingefädelt werden was in der Regel einige Minuten in Anspruch nimmt.
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Die Vorbereitung des Anfangs der neuen Folienbahn ist zudem kritisch. Die Folienbahn muss mit Klebeband versehen und in die Nähe der aktiven Bahn gebracht werden. Dabei kann die aktive Bahn das Klebeband erfassen und könnte ungewollt die neue Folie einziehen, was ebenfalls zu einem Maschinenstillstand führt. Ebenfalls muss die neue Folie bezüglich der Zentriermarke genau positioniert werden. Diese Position ist bei unterschiedlichen Folien und unterschiedlichen Abzugslängen nicht immer am selben Ort, was zu Fehlern führen kann.
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DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, welche die Nachteile des Standes der Technik überwindet. Insbesondere soll der Verbindungsvorgang zwischen der alten und der neuen Folienbahn verbessert werden.
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Eine solche Aufgabe löst ein Spleissverfahren nach Anspruch 1. Demgemäss dient ein Spleissverfahren für die Verbindung einer aktiven Folienbahn, die auf einer ersten Rolle aufgewickelt ist, mit einer passiven Folienbahn, die auf einer zweiten bzw. weiteren Rolle aufgewickelt ist. Die aktive Folienbahn wird von der ersten Rolle abgewickelt und mindestens einer Verarbeitungsstation zugeführt. Bei Erreichen einer Restfolienmenge der aktiven Folienbahn auf der ersten Rolle wird die aktive Folienbahn mit der passiven Folienbahn verspleisst bzw. verbunden, so dass die passive Folienbahn in die mindestens eine Verarbeitungsstation durch die aktive Folienbahn eingezogen wird und somit von der passiven Folienbahn zur aktiven Folienbahn wird. Vor dem Vorgang des Spleissens wird die passive Folienbahn auf ihrer Aussenseite mit einem Verbindungselement versehen. Weiter werden die aktive Folienbahn und die passive Folienbahn relativ aufeinander zu bewegt. Während des Vorgangs des Spleissens wird die aktive Folienbahn gegen die zweite bzw. weitere Rolle mit der passiven Folienbahn gedrückt und so die passive Folienbahn über das Verbindungselement mit der aktiven Folienbahn verspleisst.
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Mit einem solchen Verfahren wird ein vereinfachtes Herstellen einer Spleissverbindung zwischen einer auslaufenden und einer neuen Folienbahn bereitgestellt. Durch das Anpressen der einen Folienbahn an die Rolle mit der anderen Folienbahn kann eine zuverlässigere Verbindungsart bereitgestellt werden, was den Verbindungsvorgang insgesamt verbessert.
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Unter der Aussenseite der Folie oder der Folienbahn wird die im aufgewickelten Zustand nach aussen gewandte Seite verstanden. Analog dazu ist die Innenseite der Folie oder der Folienbahn die im aufgewickelten Zustand nach innen zur Rollenmitte gewandte Seite.
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Die relative Bewegung zwischen der aktiven Folienbahn und der passiven Folienbahn erfolgt zeitlich gesehen vorzugsweise unmittelbar vor dem Spleissvorgang. Die relative Bewegung kann unterbrochen werden, wobei es sich dann um eine Vorpositionierung der beiden Folien zueinander handelt, oder die Bewegung kann direkt in den Spleissvorgang übergehen.
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Bevorzugterweise kann vor dem Vorgang des Spleissens die zweite bzw. weitere Rolle mit der passiven Folienbahn derart beschleunigt werden, dass die Umfangsgeschwindigkeit der zweiten bzw. weiteren Rolle im wesentlichen gleich der Geschwindigkeit der aktiven Folienbahn ist, wobei sich die passive Folienbahn und die aktive Folienbahn in die gleiche Richtung bewegen. Zusätzlich kann auch die erste oder aktive Rolle gedrosselt werden, wodurch die Geschwindigkeiten der beiden Folienbahnen schneller angeglichen sind. Durch die Angleichung der Geschwindigkeit können die Folien ohne eine Drosselung der Foliengeschwindigkeit miteinander verbunden werden. Ein plötzliches Beschleunigen der passiven Folienbahn durch die aktive Folienbahn während des Spleissens kann vermieden werden. Zudem werden Kräfte oder ein Ruck während des Spleissens reduziert. Auch kann das Risiko des Reissens der Spleissverbindung vermindert werden.
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Vorzugsweise kann die Bewegung der weiteren Rolle mit der passiven Folienbahn mit der Bewegung der aktiven Folienbahn synchronisiert werden, wodurch die aktive Folienbahn mit der passiven Folienbahn insbesondere positionssynchron läuft. Dadurch können allfällige Aufdrucke, Siegelschichten bei Kaltsiegelfolien, Öffnungshilfen oder sonstige Folieneigenschaften der passiven und aktiven Folienbahn synchronisiert werden und eine spätere Synchronisation der Folienbahn in der Verarbeitungsmaschine kann entfallen, wodurch zusätzlich der Ausschuss verringert werden kann.
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Der Folienanfang kann bevorzugt mit einer speziellen Marke gekennzeichnet sein. Damit kann der Spleisspunkt erkannt werden. Besonders bevorzugt ist das Verbindungselement farblich gekennzeichnet, wobei dann das Verbindungselement die Marke ist. Dadurch kann dieses Verbindungselement erkannt und positionsrichtig gespleisst werden. Optional kann nach dem Aufsetzen der neuen, passiven Rolle mittels geeigneten Erkennens des Verbindungselementes geprüft werden, ob dieses anwesend und/oder aktiviert ist.
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Die Synchronisation der beiden Folienbahnen kann insbesondere durch Erkennen von auf der Folienbahn aufgebrachten Positionsmarken, welche relativ zum Druckbild oder anderen wiederkehrenden Folienmerkmalen positioniert sind, bereitgestellt werden. Bevorzugt wird eine Positionsmarke auf der passiven Folienbahn zum Synchronisieren verwendet, welche bezüglich der Laufrichtung der passiven Folienbahn hinter dem Verbindungselement angeordnet ist.
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Bevorzugterweise kann eine Positionsmarke, eine Zentriermarke oder aber auch die Marke, welche für die Erkennung des Folienanfangs vorhanden ist, dazu verwendet werden, um zu überprüfen, ob die Rolle in korrekter Lage in die Maschine aufgesetzt worden ist. Vorzugsweise kann mit geeigneten Sensoren nach dem Aufsetzen der neuen Rolle diese in eine geeignete Position gedreht werden.
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Vorzugsweise kann die aktive Folienbahn nach erfolgtem Spleissvorgang durchtrennt werden. Dies vermindert Nachziehen eines losen Folienendes und ermöglicht ein gutes Einziehen der neuen Folienbahn in die Verarbeitungsstationen. Die Länge, auf der zwei Folienbahnen überlappend in die Verarbeitungsstationen eingezogen werden, kann reduziert werden, wodurch die Anzahl Packungen, die ausgeschieden werden müssen, reduziert werden kann.
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Beim Spleissvorgang kann vorzugsweise die Innenseite der aktiven Folienbahn mit der Aussenseite der passiven Folienbahn verbunden werden, so dass die aktive Folienbahn und die passive Folienbahn bezüglich deren Oberflächen die gleiche Orientierung aufweisen. Bevorzugt wird die Innenseite der aktiven Folienbahn gegen das Verbindungselement auf der Aussenseite der passiven Folienbahn auf der passiven Rolle gedrückt. Dadurch entfällt das Bereitstellen von in verschiedene Richtungen aufgewickelten Folien. Ebenfalls kann dadurch ein unterschiedliches Vorbereiten der Rollen entfallen, was wiederum die Fehleranfälligkeit vermindert.
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Der Anfang der passiven Folienbahn, welche mit der aktiven Folienbahn verspleisst wird, ist vorzugsweise mit einer Sicherung an der Aussenseite der aufgerollten passiven Folienbahn gesichert. Dadurch kann ein unbeabsichtigtes Abwickeln der passiven Folienbahn verhindert werden. Bevorzugt weist die Sicherung einen kleineren Widerstand gegen ein Ablösen als das Verbindungselement der Spleissverbindung auf. Somit kann sichergestellt werden, dass sich beim Spleissen die Sicherung löst und nicht die Spleissverbindung. Bevorzugt ist die Sicherung als Klebeverbindung ausgebildet.
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Eine Spleissvorrichtung dient der Herstellung einer Spleissverbindung einer aktiven Folienbahn, die auf einer ersten Rolle aufgewickelt ist, mit einer passiven Folienbahn, die auf einer weiteren Rolle aufgewickelt ist, wobei die aktive Folienbahn von der ersten Rolle abgewickelt wird. Die Spleissvorrichtung dient im Wesentlichen der Durchführung des Spleissverfahrens. Die Spleissvorrichtung umfasst eine erste Drehachse mit der ersten Rolle, mindestens eine weitere Drehachse mit jeweils einer weiteren Rolle und eine Andrückeinheit. Die weitere Rolle mit der passiven Folienbahn verfügt auf deren Aussenseite über ein Verbindungselement, wobei vor dem Vorgang des Verspleissens die aktive Folienbahn und die passive Folienbahn durch die Andrückeinheit relativ aufeinander zu bewegbar sind. Beim Vorgang des Verspleissens ist die aktive Folienbahn mit der Andrückeinheit gegen die weitere Rolle mit der passiven Folienbahn drückbar und so ist die passive Folienbahn über das Verbindungselement mit der aktiven Folienbahn verspleissbar.
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Weitere Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden im Folgenden anhand der Zeichnungen beschrieben, die lediglich zur Erläuterung dienen und nicht einschränkend auszulegen sind. In den Zeichnungen zeigen:
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1 eine schematische Perspektivansicht einer Spleissvorrichtung gemäss einer Ausführungsform;
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2 eine schematische Seitenansicht der Spleissvorrichtung nach 1 im Betriebszustand;
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3 eine schematische Seitenansicht der Spleissvorrichtung nach 1 kurz vor dem Spleissvorgang;
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4 eine schematische Seitenansicht der Spleissvorrichtung nach 1 während dem Spleissvorgang;
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5–7 verschiedene Beispiele der Ausbildung eines Folienanfangs der neuen Rolle;
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8–10 eine Konfiguration für die Anwendung der Spleissvorrichtung nach den 1 bis 4.
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BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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In der 1 wird eine Spleissvorrichtung 1 für die Herstellung einer Spleissverbindung zwischen einer ersten oder alten Folienbahn 2 und einer zweiten oder neuen Folienbahn 3 gemäss der vorliegenden Erfindung gezeigt. Bei der Folienbahn handelt es sich insbesondere um eine Kaltsiegelfolie oder eine Heisssiegelfolie zur Herstellung eines Schlauchbeutels, weshalb auch von einer Schlauchbeutelfolie gesprochen werden kann. Die Folienbahn wird dann von der Spleissvorrichtung 1 mindestens einer weiteren Verarbeitungsstation zugeführt. Die weitere Verarbeitungsstation kann beispielsweise eine Verpackungsstation sein, in welcher Schüttgut oder Einzelportionen durch die Schlauchfolie verpackt werden.
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Die Spleissvorrichtung 1 umfasst mindestens zwei Drehachsen 5, 9 zur Aufnahme der Rollen mit den Folienbahnen und eine Andrückeinheit 11, welche der Herstellung bzw. der Unterstützung der Spleissung dient. In der vorliegenden Ausführungsform ist eine erste Drehachse 5, auf welcher eine erste Rolle 4 mit der ersten Folienbahn 2 gelagert ist, und eine zweite Drehachse 9, auf welcher eine zweite Rolle 8 mit der zweiten Folienbahn 3 gelagert ist, vorhanden.
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Die Rolle, von welcher die Folienbahn abgewickelt und der Verarbeitungseinheit zugeführt wird, kann als aktive oder alte Rolle bezeichnet werden. Die entsprechende Drehachse ist dann sinngemäss die aktive Drehachse und die Folienbahn die aktive Folienbahn. In den Figuren ist die erste Rolle 4 die aktive Rolle und somit ist die erste Drehachse 5 die aktive Drehachse.
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Die anderen Drehachsen bzw. Rollen, von welchen keine Folienbahn abgewickelt wird, können als passive Drehachsen bzw. Rollen bzw. Folienbahn bezeichnet werden. In den Figuren ist die zweite Rolle 8 die passive Rolle und die zweite Drehachse 9 ist die passive Drehachse.
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Das lose Ende der passiven Rolle kann hierin als Folienanfang und das Ende einer fertig abgewickelten Rolle als Folienende bezeichnet werden.
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Durch die Spleissvorrichtung 1 wird die Folienbahn 2 der aktiven Rolle 4 mit der Folienbahn 3 der passiven Rolle 8 verspleisst bzw. verbunden. Bevor das Folienende 10 der aktiven Folienbahn 2 erreicht wird, sorgt die Spleissvorrichtung 1 für Spleissung der aktiven Folienbahn 2 mit der passiven Folienbahn 3, so dass die passive Folienbahn 3 in die weiteren Verarbeitungsstationen durch die aktive Folienbahn 2 eingezogen wird, was den Vorteil hat, dass ein aufwändiges Einführen der passiven Folienbahn 3 entfällt. Folglich wird nach erfolgter Spleissung die passive Rolle zur aktiven Rolle, weil von dieser Rolle dann die Folienbahn abgewickelt wird. Die bisherige aktive Rolle, dessen Folienbahn bis auf eine Restfolienmenge abgewickelt bzw. verarbeitet wurde, wird dann entfernt und es wird eine neue Rolle in die Spleissvorrichtung 1 eingesetzt.
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Weiter kann in der 1 erkannt werden, dass die Spleissvorrichtung 1 einige optionale Umlenkrollen umfassen kann. Die erste bzw. aktive Folienbahn 2 wird hier über eine erste Umlenkrolle 6 und zweite Umlenkrolle 7 aus der Spleissvorrichtung 1 geführt und bewegt sich entlang des Pfeils P. Die Abwicklung der Folienbahn von der ersten Rolle 4 erfolgt beispielsweise durch hier nicht dargestellte Antreibrollen, welche die Folienbahn entlang des Pfeils P ziehen.
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Die aktive Drehachse 5 kann optional mit einer Bremse ausgerüstet sein, so dass eine kontrollierte Abwicklung ermöglicht wird. Hierfür kann jede der Drehachse 5, 9 eine eigene Bremse umfassen oder aber über eine gemeinsame Bremse gekoppelt sein.
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Die Andrückeinheit 11 wird nun mit Hilfe der 1 erläutert. Über die Andrückeinheit 11 wird eine Andrückkraft auf die Spleissstelle bereitgestellt, so dass die aktive Folienbahn 2 mit der passiven Folienbahn 3 verbindbar ist. Die Andrückeinheit 11, welche um eine Achse 12 verschwenkbar ist, umfasst hier eine Andrückrolle 13, welche durch zwei parallel zueinander angeordnete Bügel 14 mit der Verschwenkachse 12 in Verbindung stehen. Über die Andrückrolle 13 wird die entsprechende Andrückkraft auf die Spleissstelle ausgeübt. Weiter kann die Andrückeinheit 11 eine Umlenkrolle 15 aufweisen, welche die erste Folienbahn mit einem besseren Winkel auf die Spleissstelle leiten kann.
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Aus der 1 kann auch erkannt werden, dass die Spleissvorrichtung ein Revolverrad 16 umfasst. Die erste Drehachse 5 mit der dazugehörigen Umlenkrolle 6, die zweite Drehachse 9 mit der dazugehörigen Umlenkrolle 6 sind in der vorliegenden Ausführungsform auf dem Revolverrad 16 angeordnet, welches um eine Drehachse, welche in der 2 mit einem Drehpunkt 17 gezeigt ist, verschwenkbar ist. Durch die Verschwenkbewegung des Revolverrades 16 kann die aktive Folienbahn 2 und die passive Folienbahn 3 relativ zueinander bewegt werden, so dass der Verspleissvorgang, wie untenstehend erläutert, durchführbar wird. In diesem Zusammenhang sei erwähnt, dass die relative Bewegung auch anderweitig ausführbar ist.
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Das Revolverrad 16 kann im Wesentlichen zwei Stellungen, nämlich eine Ausgangsstellung und eine Spleissstellung, einnehmen. Die Ausgangsstellung wird in der 2 gezeigt. Die aktive Rolle 4 steht dabei über der passiven Rolle 8 und die aktive Folienbahn 2 wird von der aktiven Rolle 4 abgewickelt, wobei die aktive Folienbahn 2 hier über die zweite Umlenkrolle 7 geführt wird. Bei der in 2 gezeigten Position handelt es sich um die Normalstellung bei der Abwicklung. In dieser Position wird auch vorzugsweise die alte Rolle mit der Restfolienmenge durch eine neue Rolle ersetzt. Vorteilhafterweise kommt hier die entsprechende Drehachse immer an den gleichen Ort zu liegen, was ein einfaches Wechseln der Rolle erlaubt. Die passive Rolle 8 befindet sich hier in der Warteposition. Wenn der Füllstand der aktiven Rolle ein bestimmtes Mass unterschritten hat, wird die in den 3 und 4 gezeigte Spleissstellung angefahren, und die beiden Folienbahnen können miteinander gespleisst werden.
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Vor dem Vorgang des Verspleissens wird die passive Folienbahn 3 auf deren Aussenseite 18, nahe oder beim Folienanfang 22, mit einem Verbindungselement 19 versehen. Das Verbindungselement 19 dient dabei als Spleissmittel zur Verbindung der aktiven Folienbahn 2 mit der passiven Folienbahn 3. Das Verbindungselement 19 kann verschiedenartig ausgebildet sein. Vorzugsweise handelt es sich um eine Klebeelement, wie einen Klebstreifen, einem doppelseitigen Klebstreifen oder um Klebstoffpunkte bzw. Klebstoffstreifen, welche auf die Aussenseite 18 aufgebracht werden. Weitere Alternativen des Verbindungselementes 19 werden mit den 5 bis 7 erläutert.
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Diese Vorbereitung kann ausgeführt werden, wenn die Rolle bereits auf der Maschine platziert ist. Die neue Rolle kann aber auch unmittelbar vor dem Aufbringen auf die Maschine vorbereitet werden, die Rollen können bereits vorbereitet ans Lager gelegt oder sogar vorbereitet von einem Lieferanten bezogen werden.
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Bei bzw. nach Erreichen einer Restfolienmenge der aktiven Folienbahn 2 auf der aktiven Rolle 4 wird also die aktive Folienbahn 2 mit der passiven Folienbahn 3 verspleisst, so dass die passive Folienbahn 3 in die mindestens eine Verarbeitungsstation eingezogen wird und somit die von der passiven Folienbahn 3 zur aktiven Folienbahn 2 wird.
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Die Restfolienmenge kann beispielsweise durch Messen des Rollendurchmessers oder durch Erkennen von speziellen das Folienende ankündigende Druckmarken oder Positionsmarken im Bereich des Folienendes erkannt werden. Alternativ kann auch das Folienende direkt erkannt werden. Weiter wäre es auch denkbar, die Winkelgeschwindigkeit der Rolle und die Foliengeschwindigkeit zu messen, wodurch so der Foliendurchmesser bestimmbar wird. Für diese Messungen weist die Spleissvorrichtung eine entsprechende Sensoreinheit auf. Die Sensoreinheit kann auch ausserhalb der Spleissvorrichtung angeordnet sein, wobei dann die Spleissvorrichtung mit entsprechenden Daten versorgt wird.
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Zeitlich vor dem Vorgang des Verspleissens, dreht das Revolverrad 16 in die Spleissstellung und die passive Rolle kann bezüglich des Verbindungselementes 19 oder der Zentriermarke durch Drehung vorpositioniert werden. Vor oder kurz nach dem Erreichen der Restfolienmenge wird, zeitlich kurz vor dem Vorgang des Verspleissens, die aktive Folienbahn 2 in die Nähe der passiven Folienbahn 3 bewegt, wobei die beiden Folienbahnen 2, 3 relativ zueinander vorpositioniert werden können. Die Spleissvorrichtung liegt dann im wesentlichen in der Spleissstellung. Für die Vorpositionierung und die Spleissung verschwenkt sich in der vorliegenden Ausführungsform die Spleissvorrichtung 1, insbesondere das Revolverrad 16, und die Andrückeinheit 11 kommt in Kontakt mit der aktiven Folienbahn 2. Die aktive Folienbahn 2 wird dann über die erste Umlenkrolle 6 des Revolverrades 16, die Umlenkrolle 15 und die Andrückrolle 13 der Andrückeinheit 11 zur zweiten Umlenkrolle 7 geführt. Die Andrückeinheit 11 kommt mit der Andrückrolle 13 dabei so zu liegen, dass die Andrückrolle 13 mit einem kleinen Abstand zur Aussenseite 18 der passiven Folienbahn 3 zu liegen kommt. Unter einem kleinen Abstand wird ein Abstand verstanden, welcher eine Abmessung hat, dass eine Berührung der beiden Folien gerade noch ausgeschlossen werden kann.
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Vor dem Vorgang des Verspleissens werden die aktive Folienbahn 2 und die passive Folienbahn 3 also relativ aufeinander zu bewegt. Beim Spleissvorgang wird die aktive Folienbahn 2 gegen die passive Rolle 8 mit der passiven Folienbahn 3 gedrückt und so wird die passive Folienbahn 3 über das Verbindungselement 19 mit der aktiven Folienbahn 2 verspleisst. Die Andrückrolle 13 der Andrückeinheit 11 wird hier weiter gegen die passive Rolle 8 bewegt und drückt somit die aktive Folienbahn 2 gegen die passive Folienbahn 3 bzw. gegen das Verbindungselement 19 der passiven Folienbahn 3, womit es zu einer Verspleissung der aktiven Folienbahn 2 mit der passiven Folienbahn 3 kommt.
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Unmittelbar vor Vorgang des Verspleissens wird die passive Rolle 8 vorzugsweise derart beschleunigt, dass die Umfangsgeschwindigkeit der passiven Rolle 8 gleich der Geschwindigkeit aktiven Folienbahn 2 ist, wobei sich die aktive Folienbahn 2 in die gleiche Richtung bewegt, wie die passive Folienbahn 3. Somit kann die Verspleissung ohne Drosselung der Geschwindigkeit der Folienbahn erfolgen, was den Vorteil hat, dass die Bewegungen an den weiteren Verarbeitungsmaschinen ebenfalls nicht gedrosselt werden müssen. Weiter entsteht dadurch eine bessere Spleissstelle, da die beiden Folienbahnen während dem Spleissvorgang annähernd dieselbe Geschwindigkeit aufweisen. Für diese Beschleunigung ist die entsprechende Drehachse, hier die zweite Drehachse 9, mit einem Antriebsmotor versehen. Dabei kann jede Drehachse 5, 9 mit einem separaten Antriebsmotor versehen sein oder es kann ein einziger Antriebsmotor vorhanden sein, welcher mit der entsprechenden Drehachse gekoppelt wird.
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In einer weiteren Ausführungsform kann die Bewegung der passiven Rolle 8 mit der Bewegung der aktiven Folienbahn 2 synchronisiert werden. Dadurch können allfällige Aufdrucke bzw. das allfällige Druckbild auf der aktiven Folienbahn 2 mit denjenigen der passiven Folienbahn 3 synchron, insbesondere positionssynchron, zueinander laufen. Somit kann eine Korrektur der Position des Druckbildes bei der Verarbeitungsmaschine entfallen. Damit kann auch die Anzahl der Produkte, welche nach dem Spleissvorgang eine falsche Position des Druckbildes aufweisen und damit ausgeschieden werden müssen, stark vermindert werden.
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Für die Erfassung der Geschwindigkeit und/oder Position der Aufdrucke für die Synchronisation können die Folien entsprechende Positionsmarken, Zentriermarken oder Steuermarken aufweisen. Alternativ wäre es auch möglich, das Verbindungselement 19 zu erfassen und unter anderen die Geschwindigkeit bzw. der Synchronlauf anhand dem Verbindungselement 19 zu regeln. In diesem Zusammenhang sei noch erwähnt, dass ebenfalls die Foliengeschwindigkeit der aktiven Folienbahn erfasst werden kann, wobei dann diese mit der ebenfalls erfassten Geschwindigkeit des Antriebes der Rolle, vergleichbar ist, und so Fehlerzustände erfassbar sind. Bei Eintreten eines solchen Fehlerzustandes, wäre es denkbar, dass eine Notspleissung eingeleitet wird.
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Die Erfassung von Marken oder Aufdrucken bei der Rolle 8 mit der passiven Folienbahn 3 hat zudem noch den Vorteil, dass erkennbar ist, ob die Rolle 8 bezüglich der relativen Position zur Rolle 4 mit der aktiven Folienbahn 2 korrekt in der Spleissvorrichtung eingelegt wurde.
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Die Marken oder Aufdrucke können auch so angeordnet werden, dass die Rolle kurz nach dem Aufsetzen auf die entsprechende Drehachse auf ihre Lage kontrollierbar ist. Insbesondere ist es denkbar, dass die Marken seitlich an der Folienbahn angeordnet sind, so dass erkannt werden kann, ob die Rolle korrekt, und nicht um 180° verkehrt, in der Maschine liegt.
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Unmittelbar nach dem erfolgten Spleissvorgang wird die Folienbahn 2, welche bis vor dem Verspleissen die aktive Folienbahn war, durchtrennt. Hierfür kann an der Andrückeinheit 11 ein entsprechendes Schnittwerkzeug angeordnet sein.
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Ebenfalls nach dem erfolgten Spleissvorgang wird die aktive Rolle, hier also die zweite Rolle 8, durch das Revolverrad 16 weiter verschwenkt, so dass die aktive Rolle 8 über der Rolle, hier der ersten Rolle 4 mit der Restfolienmenge, zu liegen kommt. Anschliessend kann die erste Rolle 4 mit der Restfolienmenge von der Spleissvorrichtung entfernt werden und durch eine neue Rolle, welche dann die passive Rolle darstellt, ersetzt werden. Somit ist der Ausgangszustand in der 2 wieder hergestellt.
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Die Verschwenkung des Revolverrades in die Ausgangsstellung hat den Vorteil, dass die zu ersetzende Rolle immer an der gleichen Position liegt, so dass der Ersatz der Rollen für den Maschinenführer einfacher wird und ggf. automatisiert werden kann.
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In einer alternativen Ausführungsform könnte die Drehachsen 5, 9 auch ortsfest angeordnet sein oder sich auf einer nicht kreisförmigen Bahn bewegen können.
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Im Zusammenhang mit den 3 und 4 kann erkannt werden, dass die Innenseite 20 der aktiven Folienbahn 2 mit der Aussenseite 18 der passiven Folienbahn 3 verbunden werden. Somit haben die beiden Folienbahnen 2, 3 die gleiche Orientierung. Das heisst, dass eine Senkrechte von der Aussenseite 18 der passiven Folienbahn 3 und eine Senkrechte von der Aussenseite 21 der aktiven Folienbahn 2 sich in die gleiche Richtung erstrecken. Folglich entfällt die Konfektionierung von verschiedenen Rollen in rechter und linker Ausführung, was die Betriebssicherheit der Spleissvorrichtung erhöht, da die Rollen beim Einsetzen in die Vorrichtung nicht vertauscht werden können.
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Vorzugsweise steht der Anfang 22 der passiven Folienbahn 3, welcher mit der aktiven Folienbahn 2 verspleisst wird, über eine Sicherung, hier über eine Klebeverbindung 23, mit der Aussenseite 18 der passiven Folienbahn 3 in Verbindung. Dadurch kann ein unbeabsichtigtes Abwickeln der passiven Folienbahn 3 verhindert werden. Die Sicherung bzw. die Klebeverbindung 23 ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass diese einen kleineren Widerstand als das Verbindungselement 19 an der Spleissverbindung aufweist oder dass der kleinere Widerstand durch eine Sollreissstelle an der Klebeverbindung 23 bereitgestellt wird. Die Spleissverbindung mit dem Verbindungselement 19 ist somit bezüglich mechanischen Kräften stärker ausgebildet als die Klebeverbindung 23 zwischen der Innenseite 24 und der Aussenseite 18 der passiven Folienbahn. Mit anderen Worten kann also gesagt werden, dass die Klebeverbindung 23 so ausgebildet ist, dass der Folienanfang 22 bei der Beschleunigung der Folienbahn 3 nicht von der Rolle 8 gelöst wird, und dass die Klebeverbindung 23 nach erfolgter Spleissung sicher getrennt werden kann, während die Spleissverbindung über das Verbindungselement 19 dadurch nicht getrennt wird.
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Die Klebeverbindung 23 kann beispielsweise mit einem Kaltkleber oder einem ähnlichem Kleber ausgebildet sein. Bei Verwendung einer sogenannten Kaltsiegelfolie, bei welcher auf der Innenseite der Folie Kaltkleber aufgetragen ist, welcher zur Verbindung der Nähte während dem Herstellen der Packung dient, kann dieser Kaltkleber als Klebeverbindung 23 dienen.
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In besonders bevorzugten Ausführungsformen wäre es zudem denkbar, dass die Klebeverbindung 23 und das Verbindungselement 19 mit dem gleichen Klebeelement bereitgestellt werden. Hierfür muss das Verbindungselement 19 auf die Aussenseite der äussersten Lag der Rolle angebracht werden.
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Alternativ wäre es auch denkbar auf die Klebeverbindung 23 zu verzichten, wobei dann der Folienanfang 22 mit statischer Aufladung mit der Aussenseite 18 in Verbindung steht.
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Die 5 bis 7 zeigen verschiedene Ausführungsformen der Klebeverbindung 23. In allen Figuren wird die vorbereitete Rolle 8 mit der passiven Folienbahn 3 gezeigt.
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In der 5 wird der Folienanfang 22 mittels eines doppelseitigen Klebstreifens 27 mit der äusseren Lage der Rolle mit der Folienbahn 3 verbunden. Die Klebeverbindung 23 wird somit durch einen doppelseitigen Klebstreifen 27 bereitgestellt. Der Klebstreifen 27 kann beispielsweise ein unter dem Markennamen „easy splice tape” bekannter Klebstreifen sein. Wichtig ist, dass beim Klebstreifen 27 die Verbindung 23 zwischen dem Folienanfang und der äussersten Lage der Rolle einen geringeren Widerstand bereitstellt als das Verbindungselement 19, wie dies oben beschrieben wurde.
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In der 6 wird ebenfalls der doppelseitige Klebstreifen 27 nach der 5 gezeigt. Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Zusätzlich umfasst der Folienanfang hier noch eine Vielzahl von Öffnungen 28, durch welche die Klebeverbindung 23, also die Sicherung, zwischen dem Folienanfang und der äusseren Lage der Rolle zustande kommt. Die Öffnungen 28 können versetzt zueinander in zwei oder mehreren Reihen angeordnet sein. Der Klebestreifen 27 dient mit seiner äusseren Seite als Verbindungselement 19. Die Anordnung eines separaten Verbindungselementes 19 ist aber auch denkbar.
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In der 7 wird ebenfalls eine ähnliche Ausführungsform nach den 5 und 6 gezeigt. Wiederum sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen. Der Folienanfang 22 ist hier mit abgeschnittenen Ecken ausgebildet, wobei so zwei Kanten 29 bereitgestellt werden, welche geneigt bzw. winklig zur Folienbahn verlaufen. Da der Klebstreifen 27 über die abgeschnittenen Ecken hinausragt kommt an dieser Stelle die Klebeverbindung 23 bzw. die Sicherung zustande. Auch hier dient der Klebestreifen 27 mit seiner äusseren Seite als Verbindungselement 19. Die Anordnung eines separaten Verbindungselementes 19 ist aber auch denkbar.
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Anstelle des Klebstreifens in den 5 bis 7 können kurz vor dem Spleissen Heissleimpunkte/-Spritzer auf den Anfangsbereich der Folie aufgetragen werden, welche als Verbindungselemente 19 dienen. Dazu muss der Folienanfang beim Vorbereiten der neuen Folie markiert werden. Beim Spleissen wird das Endstück der alten Rolle mit dem Anfangsstück der neuen Rolle mittels dieses Heissleims verbunden.
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In der 8 und 9 wird eine Folienbahn 2, 3 gezeigt, welche einen Kaltleimauftrag 30 auf der Innenseite der Folienbahn aufweist. In der 8 kann gut erkannt werden, dass der Leimauftrag 30 zu Bereichen 31 mit einem grösseren Durchmesser der Rolle führen kann. Um trotz den erhöhten Bereichen 31 ein gute Verspleissung gemäss der obigen Beschreibung zu erzielen, ist eine Anpassung der Andrückrolle 13 nötig. Beispielsweise kann die Andrückrolle 13, wie in der 8 gezeigt, aus einem weichen Material sein, so dass sich die Andrückrolle 13 nach der Gestalt der Rolle 4, 8 verformen kann. Alternativ kann die Andrückrolle 13 auch über entsprechende Erhöhungen und Vertiefungen verfügen, welche dann entsprechend den Erhöhungen und Vertiefungen an der Rolle 4, 8 angepasst sind. Es können auch mehrere einzelnen gelagerte und gefederte Rollen anstelle der Andrückrolle 13 angeordnet sein.
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Zusammenfassend kann hier festgehalten werden, dass die Spleissvorrichtung und das Spleissverfahren gemäss der vorliegenden Erfindung die folgenden Vorteile aufweist:
- – Die Vorbereitung der neu einzuziehenden Folie kann ausserhalb der Maschine und unabhängig ob linke oder rechte Rolle immer gleich gemacht werden, wodurch die Fehlerquellen minimiert werden können, was zu weniger Störungen führt.
- – Die Spleissung kann bei voller Geschwindigkeit durchgeführt werden, da die neue Folie vor dem Spleissvorgang bereits beschleunigt wurde. Dadurch erfährt die neue Rolle nach dem Spleissvorgang keine Beschleunigung, wodurch höhere Geschwindigkeiten möglich sind.
- – Es besteht eine geringere Gefahr, dass der Folienanfang der neuen Folie durch die laufende Maschine zu früh eingezogen wird, da die neue Folie erst beim Spleissen in Kontakt mit der auslaufenden Folie tritt.
- – Eine unnötige, vorauseilende Überlappung der Folie, wie sie bei herkömmlichen Spleissverfahren üblich sind, kann vermieden werden. Dadurch können Störungen durch hängen bleibende oder sich verklemmende lose vorauseilende Folienteile verhindert werden.
- – Weniger Folienüberlappung wie bei herkömmlichen Verfahren d. h. weniger Packungen müssen ausgeschieden werden.
- – Vorbereitung der Rolle kann unabhängig einer Zentriermarke erfolgen. Zentrierung erfolgt automatisch, deshalb kommt es nicht zu einer fehlerhaften Vorbereitung und damit weniger Ausschuss und kleineres Risiko, dass Maschine durch unzentrierte Produkte stoppt.
- – Da die Rollen alle gleich vorbereitet werden, ist auch ein vollautomatischer Rollenwechsel möglich.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 0061788 [0003, 0004, 0005]
