DE102011075629A1 - Verfahren zur Ansteuerung der Bandantriebseinrichtung einer Umreifungsmaschine sowie entsprechende Umreifungsmaschine - Google Patents

Verfahren zur Ansteuerung der Bandantriebseinrichtung einer Umreifungsmaschine sowie entsprechende Umreifungsmaschine Download PDF

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Abstract

Ein Verfahren zum Ansteuern der Bandantriebseinrichtung einer Umreifungsmaschine bei Bandverlust weist folgende Verfahrensschritte auf: – Abfragen eines Detektors (16) auf ordnungsgemäßes Einschießen des Umreifungsbandes (7) in Einschießrichtung (E) bis zum Ende des Einschießweges, – bei nicht-ordnungsgemäßem Einschießen des Umreifungsbandes (7) Aktivieren der Einschieß-Rückhol-Einheit (8) zum Rückholen des Umreifungsbandes (7) mit einer definierten Rückhol-Geschwindigkeit über eine definierte Rückhol-Zeit derart, dass das Umreifungsband (7) entgegen der Einschießrichtung (E) aus der Einschieß-Rückhol-Einheit (8) ausgetreten ist, und – Ansteuern des Antriebs der Rückspann-Einheit (9) derart, dass die Rückspann-Einheit (9) das Umreifungsband (7) in Einschießrichtung (E) in die Einschieß-Rückhol-Einheit (8) zurücktransportiert.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ansteuern einer Bandantriebseinrichtung einer Umreifungsmaschine bei einem Bandverlust in ihrer Einschieß-Rückholeinheit gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie eine Umreifungsmaschine mit einer entsprechend gesteuerten Bandantriebseinrichtung.
  • Eine Umreifungsmaschine ist z. B. aus der DE 196 02 579 A1 bekannt. Sie weist neben den notorischer Weise bei solchen Gerätschaften vorhandenen Bauteilen, wie Maschinengestell, Arbeitstisch, und Bandführungsrahmen zum Herumführen des Umreifungsbandes um das zu umreifende Objekt als lose Schlinge, eine unter dem Arbeitstisch platzierte Bandantriebseinrichtung auf. Diese umfasst eine kombinierte Einschieß-Rückhol-Einheit zum Einschießen des Umreifungsbandes in den Bandführungsrahmen und zum Zurückholen des Umreifungsbandes aus dem Bandführungsrahmen bis zum Anlegen des Umreifungsbandes um das zu umreifende Objekt. Ferner ist eine oftmals stapelhöhenabhängige Rückspanneinrichtung zum Straffziehen des Umreifungsbandes um das Objekt vorgesehen.
  • Die Einschieß-Rückhol-Einheit weist mindestens ein Paar von Rollen auf, zwischen deren Rollenspalt das Umreifungsband von einer der Rollen in Einschieß- und Rückholrichtung antreibbar hindurchgeführt ist. Die Rückspann-Einheit weist ein weiteres Paar von Rollen auf, zwischen deren Rollenspalt das Umreifungsband ebenfalls hindurchgeführt ist und mindestens von einer der Rollen in Rückholrichtung um das zu umreifende Gut in der Umreifungsmaschine spannbar ist.
  • Zur Führung des Umreifungsbands durch die Bandantriebseinrichtung sind schließlich Führungskanalabschnitte vorgesehen, die das von einer Vorratsrolle bzw. einer Zwischenspeichereinrichtung herangeführte Umreifungsband zur Rückspann-Einheit, zwischen dieser und der Einschieß-Rückholeinheit sowie von dieser in Richtung Bandrahmen auf dem Arbeitstisch führen. Die Führungskanalabschnitte sind jeweils durch das Umreifungsband beiderseits dessen Flachseiten führenden Wangen gebildet, die als Stege oder Seitenflächen von größeren prismatischen Körpern ausgeführt sind.
  • Ein typisches Problem beim Betrieb einer solchen Umreifungsmaschine tritt bisweilen durch eine fehlerhafte Handhabung des Umreifungsbands auf. So kann beispielsweise durch Hindernisse im Bandführungsrahmen das vorlaufende Bandende den Schweißkopf nicht erreichen und damit den dort angeordneten, z.B. in Form eines Endschalters realisierten Detektor zur Erfassung des voreilenden Bandendes am Ende dessen Einschießweges im Bandführungsrahmen nicht betätigen. Dies erkennt die Steuerung der Umreifungsmaschine und sorgt dann für ein Zurückholen des Umreifungsbands, üblicherweise bis dieses aus dem Antriebsrollenpaar der Bandantriebseinrichtung entgegen der Einschießrichtung nach hinten austritt.
  • Der vorgenannte Fehlerfall wird üblicherweise durch eine Abtasteinrichtung überwacht, die den Umstand detektiert, dass das Umreifungsband aus der Einschieß-Rückhol-Einheit entgegen der Einschießrichtung ausgetreten ist.
  • Zur Behebung des Fehlers war es bei den bekannten Umreifungsmaschinen bisher notwendig, die Bandantriebseinrichtung zu öffnen und das Umreifungsband von Hand in die Einschieß-Rückhol-Einheit einzufädeln, damit der Einschießvorgang von Neuem beginnen kann. Dies bedingt eine erhebliche Ausfallzeit der Umreifungsmaschine, die grundsätzlich unerwünscht ist und im Hinblick auf eine mögliche Vernetzung der Umreifungsmaschine in eine durchgehende Produktionsstraße beispielsweise von Print-Produkten im Extremfall zu einem Stillstand der gesamten Produktionslinie führen kann.
  • In der EP 1 489 005 A2 ist entsprechendes Verfahren zum Ansteuern einer Bandantriebsvorrichtung angegeben, mit dem der geschilderte Fehlerfall ohne manuellen Eingriff in deutlich kürzerer Zeit behebbar ist. Demnach ist die Rückspann-Einheit in ihrer Antriebsrichtung derart umsteuerbar, dass bei einer erfolgten Fehlerdetektion – das heißt einem Bandverlust in der Einschieß-Rückhol-Einheit – das Umreifungsband quasi automatisch in die Einschieß-Rückhol-Einheit zurücktransportiert wird.
  • Von Nachteil bei diesem Steuerungsverfahren ist die Tatsache, dass der Fehlerzustand und der Antrieb des Bandes mittels eines geeigneten Sensors, z.B. einem Inkrementalgeber an der Andruckrolle der Einschieß-Rückhol-Einheit detektiert werden muss. Dessen Signal ist dann im Steuerungsprogramm weiter zu verarbeiten und in den Steuerungsablauf einzubinden. Dies bringt einen steuerungstechnischen und apparativen Mehraufwand mit sich.
  • Der Erfindung liegt demzufolge die Aufgabe zu Grunde, ein vereinfachtes, gleichwohl zuverlässiges Ansteuerungsverfahren für die Bandantriebseinrichtung einer Umreifungsmaschine zur Behebung des eingangs geschilderten Fehlerfalles anzugeben.
  • Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichnungsteil des Anspruches 1 angegebenen Verfahrensschritte wie folgt gelöst:
    • – Abfragen des Detektors zur Erfassung des voreilenden Bandendes auf ordnungsgemäßes Einschießen des Umreifungsbandes in Einschießrichtung bis zum Ende des Einschießweges,
    • – bei nicht-ordnungsgemäßem Einschießen des Umreifungsbandes Aktivieren der Einschieß-Rückhol-Einheit zum Rückholen des Umreifungsbandes mit einer definierten Rückhol-Geschwindigkeit über eine definierte Rückhol-Zeit derart, dass das Umreifungsband entgegen der Einschießrichtung aus der Einschieß-Rückhol-Einheit ausgetreten ist, und
    • – Ansteuern des Antriebs der Rückspann-Einheit derart, dass die Rückspann-Einheit das Umreifungsband in Einschießrichtung in die Einschieß-Rückhol-Einheit zurücktransportiert.
  • Aufgrund des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es möglich, auf den separaten Detektor im Bereich der Einschieß-Rückhol-Einheit zu verzichten, da es nicht mehr notwendig ist, das Vorhandensein des Umreifungsbandes in dem dortigen Rollenpaar aktiv zu erfassen. Es wird vielmehr durch die zeitliche Steuerung der Rückholung des Umreifungsbandes mit einer bestimmten Rückhol-Geschwindigkeit das zuverlässige Austreten des Umreifungsbandes aus dem Antriebs-Rollenpaar gewährleistet. Da die Rückspann-Einheit beim Zurückholen des Umreifungsbandes mithilfe der Einschieß-Rückhol-Einheit geöffnet und damit inaktiv ist, bleibt das Umreifungsband auch stehen, sobald es die Einschieß-Rückhol-Einheit verlassen hat. Dies ist unabhängig davon, ob Letztere noch weiter angetrieben ist. Das Umreifungsband steht also mit Sicherheit zum Wiedereinführen in die Einschieß-Rückhol-Einheit mithilfe der in ihrer Antriebsrichtung entgegen der Spannrichtung laufenden Rückspann-Einheit zur Verfügung.
  • Wie ohne Weiteres erkennbar ist, wird der geschilderte Fehlerfall also nach wie vor ohne manuellen Eingriff in die Bandantriebseinrichtung unter Einsatz einer konstruktiv vereinfachten Antriebstechnik zuverlässig behoben.
  • In den abhängigen Ansprüchen sind bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Ansteuerungsverfahrens bzw. einer Umreifungsmaschine mit einer entsprechenden Bandantriebseinrichtung angegeben, deren Merkmale, Einzelheiten und Vorteile sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der beigefügten Zeichnungen ergeben. Es zeigen:
  • 1 eine schematische Seitenansicht einer Umreifungsmaschine, sowie
  • 2 und 3 schematische Seitenansichten der Bandantriebseinrichtung dieser Umreifungsmaschine in unterschiedlichen Positionen des Umreifungsbands.
  • Wie aus 1 hervorgeht, weist die Umreifungsmaschine ein auf Rollen gelagertes Maschinengestell 1 auf, auf dem ein Arbeitstisch 2 angebracht ist. Der Arbeitstisch 2 weist (nicht dargestellte) Förderbänder auf, mittels denen die zu umreifenden Objekte 4, wie z. B. ein Zeitschriftenstapel in 1, in die Umreifungsposition auf dem Arbeitstisch 2 transportiert wird. Für sogenannte Kreuzumreifungen kann in den Arbeitstisch 2 zusätzlich noch ein Drehteller integriert sein, wie er der EP 0 445 429 B1 entnehmbar ist.
  • Auf dem Arbeitstisch 2 ist ein vertikal stehender Bandführungsrahmen 6 angeordnet, mit dessen Hilfe das Umreifungsband 7 um das Objekt 4 auf dem Arbeitstisch 2 als lose Schlinge herumgeführt werden kann. Dazu wird das auf einer seitlich am Maschinengestell 1 auf einer nicht näher dargestellten Vorratsspule bevorratete Umreifungsband 7 durch die in 1 nur schematisch dargestellte Bandantriebseinrichtung 5 unter dem Arbeitstisch 2 durch den Schweißkopf 3 der Umreifungsmaschine in den den Einschießweg bildenden Bandführungsrahmen 6 eingeschossen und dabei um diesen herumgeführt, bis es wieder im Schweißkopf 3 ankommt. Der dort am Ende des Einschießweges angeordnete Detektor in Form eines Endschalters 16 erfasst das ordnungsgemäße Ankommen des Umreifungsbandes sieben. Dessen Bandende wird dort fixiert und das Umreifungsband 7 dann mithilfe der Bandantriebseinrichtung 5 zurückgeholt, wobei es aus dem Bandführungsrahmen 6 heraustritt und sich als noch ungespannte Schlinge um das Objekt 4 herumlegt. Anschließend erfolgt mithilfe der Bandantriebseinrichtung 5 die Rückspannung des Bands, das damit fest um das Objekt 4 herumgelegt ist. Die im Schweißkopf 3 überlappenden Bandlagen werden beispielsweise thermisch verschweißt und die so gebildete Umreifung vom herangeführten Umreifungsband abgetrennt. Das Objekt 4 ist damit umreift und kann abtransportiert werden.
  • Anhand von 2 ist der Aufbau der Bandantriebseinrichtung 5 zu erläutern. Die grundsätzlichen Baugruppen sind zum einen die Einschieß-Rückhol-Einheit 8 und zum anderen die Rückspanneinheit 9, die die vorstehend erörterten Bandmanipulationen entsprechend ihrer Bezeichnung durchführen.
  • Zur Bildung eines definierten Transportwegs für das Umreifungsband 7 durch die Bandantriebseinrichtung 5 sind Führungskanalabschnitte 10, 11, 12 vorgesehen. Ein erster Führungskanalabschnitt 10 führt dabei das Umreifungsband 7 von Vorratsrolle oder Zwischenspeicher (jeweils nicht dargestellt) ankommend zur Rückspann-Einheit 9. Ein zweiter Führungskanalabschnitt 11 verbindet die Rückspann-Einheit 9 und die Einschieß-Rückhol-Einheit 8. Ein letzter Führungskanalabschnitt 12 führt von der Einschieß-Rückhol-Einheit 8 weg in Richtung zum Schweißkopf 3 und zum Eintrittspunkt des Umreifungsbands 7 in den Bandführungsrahmen 6.
  • Die Einschieß-Rückhol-Einheit 8 weist ein Antriebsrollenpaar 13 mit einer von einem Motor (nicht dargestellt) angetriebenen Rolle 14 und eine nicht angetriebene Andruckrolle 15 auf.
  • Zum Einschießen des Umreifungsbandes 7 wird über die Ansteuerung des Antriebsmotors durch eine Steuereinheit (nicht dargestellt) die Rolle 14 des Antriebsrollenpaars 13 in der entsprechenden Richtung in Umlauf gesetzt und das Umreifungsband 7 im Bandführungsrahmen 6 herumgeführt, bis sein voreilendes Ende 40 unter Erfassung durch den Endschalter 16 im Bereich des Schweißkopfes 3 zu liegen kommt und dort fixiert wird. Anschließend wird das Antriebsrollenpaar 13 in entgegengesetzter Richtung aktiviert und dadurch das Umreifungsband 7 wie oben beschrieben zurückgeholt, bis es im Wesentlichen ohne Spannung um das zu umreifende Objekt 4 herum gelegt ist.
  • Die Rückspann-Einheit 9 weist ein Spannrollenpaar 17 mit miteinander koppelbaren Rollen 18, 19 auf, das mit Hilfe seines Antriebsmotors (nicht dargestellt) anschließend eine hohe Zugkraft zur Rückspannung des Umreifungsbandes 7 um das zu umreifende Objekt 4 aufbringt.
  • Die Führungskanalabschnitte 10, 11 sind gemeinsam durch über die Rollen 18, 19 hinweggeführte, stegförmige Wangen 20, 21 gebildet, die über abstehende Haltefüße 22, 23 in noch näher zu erläuternder Weise in der Bandantriebseinrichtung 5 fixiert sind. Die Rollen 18, 19 greifen durch in der Zeichnung nicht näher erkennbare Aussparungen in den Wangen 20, 21 hindurch.
  • Der Führungskanalabschnitt 12 ist ebenfalls von beiderseitigen Wangen 24, 25 gebildet, wobei die eine Wange 24 durch die Seitenfläche eines in Draufsicht etwa T-förmigen, prismatischen Körpers 26 gebildet ist. Die andere Wange 25 ist in einem gekrümmten Abschnitt entsprechend dem Außenumfang der Rolle 14 über einen Umschlingungswinkel für das Umreifungsband 7 gebogen ausgebildet und setzt sich in einem geraden Abschnitt fort. Sie ist an einem entsprechenden, langgestreckten prismatischen Körper 27 als Seitenfläche ausgebildet.
  • Im Folgenden wird der eingangs angesprochene Fehlerfall anhand des Ausführungsbeispiels näher erläutert. Auslöser ist die Tatsache, dass mit Ablauf der für das Einschießen des Umreifungsbandes 7 in der Maschinensteuerung definierten Zeit von beispielsweise 0,2 s der Endschalter 16 nicht anspricht. Dies ist ein Signal dafür, dass das Umreifungsband 7 mit seinem voreilenden Ende 40 den Schweißkopf 3 fehlerhaft nicht erreicht hat. Aufgrund dieser Fehlererkennung wird die Einschieß-Rückhol-Einheit 8 so aktiviert, dass mit einer deutlich geringeren Rückhol-Geschwindigkeit, als beim Einschießen das Umreifungsband 7 entgegen der Einschießrichtung E rückwärts transportiert wird. Die Rückhol-Zeit ist dabei so definiert, dass mit Sicherheit das Umreifungsband 7 komplett aus dem Einschießweg und der Einschieß-Rückhol-Einheit 8 herausgezogen ist. Damit bleibt das Umreifungsband 7 mit seinem voreilenden Ende 40 zwischen dieser und der Rückspann-Einheit 9 stehen.
  • Die Rückhol-Zeit kann im übrigen auch durch eine Art selbstlernendes System variabel definiert werden, indem die Rückhol-Zeit durch eine Ableitung der benötigten Zeit aus dem vorangegangenen Einschuss in direkter Proportionalität zur verminderten Rückholgeschwindigkeit ermittelt wird.
  • Die nicht näher dargestellte Steuerung der Umreifungsmaschine aktiviert dann die Rückspann-Einheit 9 entgegen ihrer üblichen Rückspannrichtung, die der Einschießrichtung E entgegen gerichtet ist. Dazu wird die Rolle 18 des Spannrollenpaars 17 entgegen dem Uhrzeigersinn in Drehung versetzt, sodass das Umreifungsband 7 wieder in Einschussrichtung E aus der in 3 gezeigten Position nach oben in dem Rollenspalt des Antriebsrollenpaars 13 der Einschieß-Rückkehr-Einheit 8 transportiert wird. Diese nimmt das voreilende Ende 40 des Umreifungsbands 7 wieder auf. Durch eine entsprechende Betätigung der Antriebsrolle 14 der Einschieß-Rückhol-Einheit 8 wird das Umreifungsband 7 neuerlich in den Bandführungsrahmen 6 eingeschossen. Dabei kann der Antrieb der Rückspann-Einheit 9 wieder außer Kraft gesetzt werden.
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  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 19602579 A1 [0002]
    • EP 1489005 A2 [0008]
    • EP 0445429 B1 [0017]

Claims (10)

  1. Verfahren zum Ansteuern der Bandantriebseinrichtung einer Umreifungsmaschine bei Bandverlust, wobei die Umreifungsmaschine umfasst: – eine Einschieß-Rückhol-Einheit (8) mit mindestens einem ersten Paar von Rollen (13), zwischen denen das Umreifungsband (7) von mindestens einer der Rollen (14) in und entgegen der Einschießrichtung (E) des Umreifungsbandes (7) antreibbar hindurchgeführt ist, – einen Detektor (16) zur Erfassung des voreilenden Bandendes (40) am Ende des Einschießweges, und – eine bezogen auf die Einschießrichtung (E) hinter der Einschieß-Rückhol-Einheit (8) angeordnete Rückspann-Einheit (9) mit einem zweiten Paar (17) von Rollen (18, 19), zwischen denen das Umreifungsband (7) von mindestens einer der Rollen (18) entgegen der Einschießrichtung (E) um das zu umreifende Gut (4) in der Umreifungsmaschine spannbar ist, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: – Abfragen des Detektors (16) auf ordnungsgemäßes Einschießen des Umreifungsbandes (7) in Einschießrichtung (E) bis zum Ende des Einschießweges, – bei nicht-ordnungsgemäßem Einschießen des Umreifungsbandes (7) Aktivieren der Einschieß-Rückhol-Einheit (8) zum Rückholen des Umreifungsbandes (7) mit einer definierten Rückhol-Geschwindigkeit über eine definierte Rückhol-Zeit derart, dass das Umreifungsband (7) entgegen der Einschießrichtung (E) aus der Einschieß-Rückhol-Einheit (8) ausgetreten ist, und – Ansteuern des Antriebs der Rückspann-Einheit (9) derart, dass die Rückspann-Einheit (9) das Umreifungsband (7) in Einschießrichtung (E) in die Einschieß-Rückhol-Einheit (8) zurücktransportiert.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der in Einschießrichtung (E) stattfindende Rücktransport des Umreifungsbandes (7) in die Einschieß-Rückhol-Einheit (8) unterbrochen wird, sobald das Umreifungsband (7) in deren Antriebsrollenpaar (13) eingefädelt ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückhol-Geschwindigkeit einem Bruchteil der Einschieß-Geschwindigkeit beträgt.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückhol-Geschwindigkeit maximal 50%%, vorzugsweise 10 % bis 20 % der Einschieß-Geschwindigkeit beträgt.
  5. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die definierte Rückholzeit in einem Selbstlernprozess aus der Einschießzeit des Umreifungsbandes (7) eines oder mehrerer der vorangegangenen Einschüsse variabel abgeleitet wird.
  6. Umreifungsmaschine mit einer Bandantriebseinrichtung, umfassend – eine Einschieß-Rückhol-Einheit (8) mit mindestens einem ersten Paar von Rollen (13), zwischen denen das Umreifungsband (7) von mindestens einer der Rollen (14) in und entgegen der Einschießrichtung (E) des Umreifungsbandes (7) antreibbar hindurchgeführt ist, – einen Detektor (16) zur Erfassung des voreilenden Bandendes (40) am Ende des Einschießweges, und – eine bezogen auf die Einschießrichtung (E) hinter der Einschieß-Rückhol-Einheit (8) angeordnete Rückspann-Einheit (9) mit einem zweiten Paar (17) von Rollen (18, 19), zwischen denen das Umreifungsband (7) von mindestens einer der Rollen (18) entgegen der Einschießrichtung (E) um das zu umreifende Gut (4) in der Umreifungsmaschine spannbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Bandantriebseinrichtung derart ansteuerbar ist, dass – der Detektor (16) auf ordnungsgemäßes Einschießen des Umreifungsbandes (7) in Einschießrichtung (E) bis zum Ende des Einschießweges abfragbar ist, – bei nicht-ordnungsgemäßem Einschießen des Umreifungsbandes (7) die Einschieß-Rückhol-Einheit (8) zum Rückholen des Umreifungsbandes (7) mit einer definierten Rückhol-Geschwindigkeit über eine definierte Rückhol-Zeit so aktivierbar ist, dass das Umreifungsband (7) entgegen der Einschießrichtung (E) aus der Einschieß-Rückhol-Einheit (8) ausgetreten ist, und – der Antrieb der Rückspann-Einheit (9) so ansteuerbar ist, dass das Umreifungsband (7) mittels der Rückspann-Einheit (9) in Einschießrichtung (E) in die Einschieß-Rückhol-Einheit (8) zurücktransportierbar ist.
  7. Umreifungsmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der in Einschießrichtung (E) stattfindende Rücktransport des Umreifungsbandes (7) in die Einschieß-Rückhol-Einheit (8) unterbrechbar ist, sobald das Umreifungsband (7) in deren Antriebsrollenpaar (13) eingefädelt ist.
  8. Umreifungsmaschine nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückhol-Geschwindigkeit einem Bruchteil der Einschieß-Geschwindigkeit beträgt.
  9. Umreifungsmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückhol-Geschwindigkeit maximal 50 %, vorzugsweise 10 % bis 20 % der Einschieß-Geschwindigkeit beträgt.
  10. Umreifungsmaschine nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die definierte Rückholzeit in einem Selbstlernprozess aus der Einschießzeit des Umreifungsbandes (7) eines oder mehrerer der vorangegangenen Einschüsse variabel abgeleitet wird.
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