DE102013003940A1

DE102013003940A1 - Device for controlling a preheating of a thermoforming machine

Info

Publication number: DE102013003940A1
Application number: DE102013003940.1A
Authority: DE
Inventors: Ralf Kaiser
Original assignee: Illig Maschinenbau GmbH and Co KG
Current assignee: Illig Maschinenbau GmbH and Co KG
Priority date: 2013-03-07
Filing date: 2013-03-07
Publication date: 2014-09-11
Anticipated expiration: 2033-03-08
Also published as: DE102013003940B4

Abstract

Eine Vorrichtung zur Regelung einer Vorheizung einer Thermoformmaschine soll verbessert werden. Erreicht wird dies dadurch, dass eine Positionserfassung der Vorrichtung zur Regelung einer Vorheizung einer Thermoformmaschine mit einer Tänzerwalzeneinrichtung eine Dämpfungseinheit umfasst.A device for controlling a preheating of a thermoforming machine is to be improved. This is achieved in that a position detection of the device for regulating a preheating of a thermoforming machine with a dancer roller device comprises a damping unit.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Regelung einer Vorheizung einer Thermoformmaschine.The invention relates to a device for controlling a preheating a thermoforming machine.

Stand der TechnikState of the art

Vorheizungen für Thermoformmaschinen, die mit Heizwalzen ausgerüstet sind, werden kontinuierlich angetrieben, damit die Folie homogen erwärmt wird. Um eine Schnittstelle darzustellen für das Handling der Folie zwischen der kontinuierlich arbeitenden Vorheizung und der diskontinuierlich arbeitenden Thermoformmaschine, wird nach dem Stand der Technik eine Folienschlaufe eingesetzt. In die Folienschlaufe hinein fördert die Vorheizung die erwärmte Folie. Aus der Folienschlaufe heraus fördert ein Folientransport der Thermoformmaschine die erwärmte Folie hinein in die Thermoformmaschine. Damit die Folienschlaufe einen gewünschten Vorrat aufnehmen kann, bedarf das Zusammenspiel zwischen Vorheizung und Thermoformmaschine einer Regelung des Antriebs der Vorheizung.Pre-heaters for thermoforming machines, which are equipped with heat rollers, are driven continuously, so that the film is heated homogeneously. In order to provide an interface for the handling of the film between the continuously operating preheating and the discontinuous thermoforming machine, a film loop is used according to the prior art. In the film loop in the preheating promotes the heated film. From the film loop, a film transport of the thermoforming machine conveys the heated film into the thermoforming machine. Thus, the film loop can accommodate a desired stock, the interaction between preheating and thermoforming machine requires a control of the drive of the preheater.

Bekannt ist nach dem Stand der Technik die Regelung des Antriebs der Vorheizung über eine Tänzerwalzeneinrichtung auszuprägen, die die Folie so über eine drehbare und vertikal verschiebbare Tänzerwalze führt, dass die Tänzerwalze die Folie nach unten bewegt, so dass sich eine Folienschlaufe bildet, deren niedrigster Punkt in seiner Höhe variabel ist. Eine Kopplung synchronisiert die vertikalen Bewegungen der Tänzerwalze mit einer Positionserfassung. Die Positionserfassung umfasst Übertragungsmittel in Form einer Kette mit einem Weggeber, der die Position der Tänzerwalze an die Regelung der Vorheizung übermittelt. Verschiebt sich die Position der Tänzerwalze weiter als eine gewünschte Position nach unten, so verlangsamt oder stoppt die Vorheizung eine Antriebswalze, die die Folie fördert. Verschiebt sich die Position der Tänzerwalze weiter als eine gewünschte Position nach oben, so so beschleunigt oder startet die Vorheizung eine Antriebswalze, die die Folie fördert. So bewirkt diese Regelung eine in etwa gleichbleibende Größe der Folienschlaufe. Die Positionserfassung umfasst ebenso eine Bremse, mit der der Bediener die mit ihr gekoppelte Tänzerwalzeneinrichtung fixiert, wenn er die Folie einfädelt. Im Betrieb ist die Bremse geöffnet.It is known in the prior art to control the regulation of the drive of the preheating via a dancer roller device, which guides the film over a rotatable and vertically displaceable dancer roller, that the dancer roller moves the film down so that forms a film loop whose lowest point is variable in its height. A coupling synchronizes the vertical movements of the dancer roller with a position detection. The position detection comprises transmission means in the form of a chain with a displacement sensor which transmits the position of the dancer roller to the control of the preheating. If the position of the dancer roller shifts further downwards than a desired position, then the preheating slows down or stops a drive roller which conveys the film. If the position of the dancer roller shifts further upwards than a desired position, the preheating accelerates or starts a drive roller which conveys the film. Thus, this scheme causes an approximately constant size of the film loop. The position sensing also includes a brake with which the operator fixes the dancer roll means coupled thereto when threading the foil. During operation, the brake is open.

Die hohe Geschwindigkeit des Folientransport der Thermoformmaschine schleudert die Tänzerwalze vertikal nach oben, da die Antriebswalze der Vorheizung zunächst nicht gleich schnell fördert wie der Folientransport, sondern entweder langsam fördert oder still steht, weil beispielsweise gerade der untere Schaltpunkt der Regelung erreicht wurde. Beim unkontrollierten Schleudern der Tänzerwalze nach oben kann es zu einem Verklemmen der Tänzerwalze in ihrer Führung kommen und in der Folge zu einem Abschalten der Vorheizung und damit zu einem Stillstand der Thermoformmaschine.The high speed of the film transport of the thermoforming machine hurls the dancer roller vertically upward, since the drive roller of the preheating initially does not promote the same speed as the film transport, but either slowly promotes or stands still, for example, just the lower switching point of the control has been achieved. When uncontrolled spinning the dancer roller upwards it can lead to jamming of the dancer roller in their leadership and as a result to a shutdown of the preheating and thus to a standstill of the thermoforming machine.

Aufgabenstellungtask

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde die Vorrichtung zur Regelung einer Vorheizung einer Thermoformmaschine zu verbessern.The invention has for its object to improve the device for controlling a preheating a thermoforming machine.

Gelöst ist diese Aufgabe erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 angegebenen Maßnahmen. Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus übrigen, in den jeweiligen Unteransprüchen genannten Merkmalen.This object is achieved according to the invention by the measures indicated in the characterizing part of claim 1. Further preferred embodiments of the invention will become apparent from the remaining features mentioned in the respective subclaims.

Ausführungsbeispielembodiment

Vorgeschlagen wird bei der Positionserfassung einer nach dem Stand der Technik bekannten Tänzerwalzeneinrichtung eine Dämpfungseinheit einzusetzen.It is proposed to use a damping unit in the position detection of a known according to the prior art dancer roller device.

Der Vorteil beim Einsatz der Dämpfungseinheit besteht darin, dass die Folie, die schnell beschleunigt wird, die Tänzerwalze nicht unkontrolliert nach oben schleudert. Weitere Einzelheiten der Erfindung sind nachfolgend anhand der schematischen Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:The advantage of using the damping unit is that the film, which is accelerated quickly, does not throw the dancer roller upwards in an uncontrolled manner. Further details of the invention are described below with reference to the schematic drawings. Show it:

1 eine Rollenabwicklung mit einer Folienrolle 1, die eine Folie 2 abwickelt und sie einer Vorheizung 6 zuführt. Die Vorheizung 6 ist mit Heizwalzen 3 ausgerüstet, die von einer Antriebswalze 4 kontinuierlich bewegt werden. Die Vorheizung 6 erwärmt mit den Heizwalzen 3 die Folie 2 und führt die Folie 2 einer diskontinuierlich arbeitenden Thermoformmaschine 5 zu, in der die Folie 2 schrittweise weiter erwärmt wird, damit sie in der nicht dargestellten Formstation der Thermoformmaschine 5 verformbar wird. 1 a roll handling with a film roll 1 holding a slide 2 unwinds and she preheats 6 supplies. The preheating 6 is with heating rollers 3 equipped by a drive roller 4 be moved continuously. The preheating 6 heated with the heating rollers 3 the foil 2 and leads the slide 2 a discontinuous thermoforming machine 5 too, in which the slide 2 is gradually heated further, so that they in the molding station, not shown, the thermoforming machine 5 becomes deformable.

Die Vorheizung 6 verfügt über eine Tänzerwalzeneinrichtung 7, mit der eine Vorratsschlaufe aus der Folie 2 gebildet wird, die für das Handling der Folie 2 die Schnittstelle bildet zwischen der kontinuierlich arbeitenden Vorheizung 6 und der diskontinuierlich arbeitenden Thermoformmaschine 5.The preheating 6 has a dancer roller device 7 , with which a supply loop from the film 2 is formed for the handling of the film 2 the interface forms between the continuous preheating 6 and the discontinuous thermoforming machine 5 ,

2 zeigt Einzelheiten einer Tänzerwalzeneinrichtung 7 nach dem Stand der Technik. Die Tänzerwalze 9 ist drehbar gelagert und wird über Lagerungen 14 vertikal an einer Führung 8 bewegt. Über eine Kopplung 15 ist die Tänzerwalze 9 mit einer Positionserfassung 16 verbunden. Die Positionseinheit 16 umfasst Übertragungsmittel 10 in Form einer Kette mit zwei Kettenrädern. An einem ersten Kettenrad ist axial ein Weggeber 11 befestigt zur Ermittlung der Position der Tänzerwalze 9. An einem zweiten Kettenrad ist axial eine Bremse 12 befestigt zur Fixierung der Tänzerwalzeneinrichtung 7 beim Einfädeln der Folie. 2 shows details of a dancer roller device 7 According to the state of the art. The dancer roller 9 is rotatably mounted and is about bearings 14 vertically at a guide 8th emotional. About a coupling 15 is the dancer roller 9 with a position detection 16 connected. The position unit 16 includes transmission means 10 in the form of a chain with two sprockets. On a first sprocket is axially a displacement sensor 11 fastened to determine the position of the dancer roll 9 , On a second sprocket is axially a brake 12 attached for fixing the dancer roller device 7 when threading the film.

3 zeigt Einzelheiten einer Tänzerwalzeneinrichtung 7 nach der Erfindung. Die Tänzerwalze 9 ist drehbar gelagert und wird über Lagerungen 14 vertikal an einer Führung 8 bewegt. Über eine Kopplung 15 ist die Tänzerwalze 9 mit einer Positionserfassung 16 verbunden. Die Positionserfassung 16 umfasst Übertragungsmittel 10 in Form einer Kette mit zwei Kettenrädern. An einem ersten Kettenrad ist axial ein Weggeber 11 befestigt zur Ermittlung der Position der Tänzerwalze 9. An einem zweiten Kettenrad ist axial eine Bremse 12 und eine Dämpfungseinheit 13 befestigt zur Dämpfung der Bewegung der Tänzerwalzeneinrichtung 7. 3 shows details of a dancer roller device 7 according to the invention. The dancer roller 9 is rotatably mounted and is about bearings 14 vertically at a guide 8th emotional. About a coupling 15 is the dancer roller 9 with a position detection 16 connected. The position detection 16 includes transmission means 10 in the form of a chain with two sprockets. On a first sprocket is axially a displacement sensor 11 fastened to determine the position of the dancer roll 9 , On a second sprocket is axially a brake 12 and a damping unit 13 attached for damping the movement of the dancer roller device 7 ,

Es ist erfinderisch vorgesehen, die Dämpfungseinheit 13 auch an einer anderen Stelle der Tänzerwalzeneinrichtung 7 anzubringen. Als linearer Dämpfer ist es beispielsweise vorteilhaft, wenn der Dämpfer an einer separaten, in der 3 nicht dargestellten vertikalen zweiten Führung untergebracht ist, die parallel zur Bewegungsrichtung der Tänzerwalzeneinrichtung 7 angeordnet ist.It is inventively provided, the damping unit 13 also at another point of the dancer roll device 7 to install. As a linear damper, it is advantageous, for example, if the damper on a separate, in the 3 not shown vertical second guide is housed, parallel to the direction of movement of the dancer roller device 7 is arranged.

Erfinderisch ist eine Vorrichtung zur Regelung einer Vorheizung 6 einer Thermoformmaschine 5 mit einer Tänzerwalzeneinrichtung 7 mit Führungen 8 und einer Positionserfassung 16 vorgesehen, die eine Dämpfungseinheit 13 umfasst.Inventive is a device for controlling a preheater 6 a thermoforming machine 5 with a dancer roll device 7 with guides 8th and a position detection 16 provided, which is a damping unit 13 includes.

Vorteilhaft ist es, wenn bei der Vorrichtung zur Regelung einer Vorheizung 6 einer Thermoformmaschine die Dämpfungseinheit 13 als Pneumatikmotor ausgebildet ist. Der Pneumatikmotor wird dabei so angetrieben, dass er stets in die Abwärtsrichtung arbeitet. So dämpft er die unkontrollierte Aufwärtsbewegung durch die schnell startende Folie und beschleunigt die Abwärtsbewegung, so dass ein Schwingen der Tänzerwalze unterdrückt wird. Vorteilhaft ist es insbesondere, dass der Pneumatikmotor auch gegen seine gewählte Betätigungsrichtung gedreht werden kann. Es ist ebenfalls vorteilhaft, wenn das Drehmoment des Pneumatikmotors über einen Druckregler einstellbar ist.It is advantageous if in the device for controlling a preheating 6 a thermoforming machine, the damping unit 13 is designed as a pneumatic motor. The pneumatic motor is driven so that it always works in the downward direction. So it dampens the uncontrolled upward movement through the fast-starting film and accelerates the downward movement, so that a vibration of the dancer roller is suppressed. It is particularly advantageous that the pneumatic motor can be rotated against its selected direction of actuation. It is also advantageous if the torque of the pneumatic motor is adjustable via a pressure regulator.

Weiterhin es es erfinderisch vorgesehen, wenn bei der Vorrichtung zur Regelung einer Vorheizung 6 einer Thermoformmaschine 5 die Dämpfungseinheit 13 als Hydraulikmotor ausgebildet ist. Dies ist vorteilhaft, wenn aufgrund beengter Bauverhältnisse eine größere Leistungsdichte erforderlich ist.Furthermore, it is provided in an inventive manner when in the device for controlling a preheating 6 a thermoforming machine 5 the damping unit 13 is designed as a hydraulic motor. This is advantageous when, due to cramped conditions, a larger power density is required.

Ebenso ist es vorteilhaft, wenn bei der Vorrichtung zur Regelung einer Vorheizung 6 einer Thermoformmaschine 5 die Dämpfungseinheit 13 als Magnetmotor ausgebildet ist. Der Magnetmotor, der aus der Chemie bekannt ist zum Rühren aggressiver Reagenzien, ist in diesem Einsatzfall besonders vorteilhaft, weil er problemlos durchrutschen und gegen seine gesteuerte Drehrichtung bewegt werden kann.It is likewise advantageous if in the device for controlling a preheating 6 a thermoforming machine 5 the damping unit 13 is designed as a magnetic motor. The magnetic motor, which is known from chemistry for stirring aggressive reagents, is particularly advantageous in this application because it can easily slip through and be moved against its controlled direction of rotation.

Bei einer weiteren Ausprägung ist es erfinderisch vorgesehen, dass bei der Vorrichtung zur Regelung einer Vorheizung 6 einer Thermoformmaschine 5 die Dämpfungseinheit 13 als Dämpfer ausgebildet ist. Ein an die Positionserfassung gekoppelter Dämpfer dämpft ebenfalls wirkungsvoll das Schleudern der Tänzerwalze. Vorteilhafterweise ist der Dämpfer als viskoser Dämpfer oder als Reibungsdämpfer ausgebildet. Ebenso ist es vorteilhaft, den viskosen Dämpfer oder den Reibungsdämpfer als linearen oder als rotativen Dämpfer auszubilden.In another embodiment, it is inventively provided that in the apparatus for controlling a preheater 6 a thermoforming machine 5 the damping unit 13 is designed as a damper. A coupled to the position detection damper also effectively dampens the spinning of the dancer roller. Advantageously, the damper is designed as a viscous damper or as a friction damper. Likewise, it is advantageous to form the viscous damper or the friction damper as a linear or rotary damper.

Eine weitere Ausprägung sieht vor, dass bei der Vorrichtung zur Regelung einer Vorheizung 6 einer Thermoformmaschine 5 die Dämpfungseinheit 13 als schaltbarer Dämpfer ausgebildet ist, bei dem bei einer Abwärtsbewegung die Dämpfung abschaltbar ist. Ein angekoppelter Dämpfer, der bei der Abwärtsbewegung so geschaltet werden kann, dass die Dämpfung unwirksam ist, lässt eine beschleunigte Abwärtsbewegung zu, die eine stabile Lage der Tänzerwalze ermöglicht.Another embodiment provides that in the device for controlling a preheater 6 a thermoforming machine 5 the damping unit 13 is designed as a switchable damper, wherein in a downward movement, the damping is switched off. A coupled damper, which can be switched on the downward movement so that the damping is ineffective, allows an accelerated downward movement, which allows a stable position of the dancer roller.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Folienrollefilm roll
22: Foliefoil
33: Heizwalzeheating roller
44: Antriebswalzedrive roller
55: ThermoformmaschineThermoforming machine
66: Vorheizungpreheating
77: TänzerwalzeneinrichtungDancer roller device
88th: Führungguide
99: Tänzerwalzedancer roll
1010: Übertragungsmitteltransmission means
1111: Weggeberencoder
1212: Bremsebrake
1313: Dämpfungseinheitdamping unit
1414: Lagerungstorage
1515: Kopplungcoupling
1616: Positionserfassungposition detection

Claims

Device for controlling a preheater ( 6 ) of a thermoforming machine ( 5 ) with a dancer roller device ( 7 ) with guides ( 8th ) and a position detection ( 16 ), characterized in that the device comprises a damping unit ( 13 ).

Device for controlling a preheater ( 6 ) of a thermoforming machine according to claim 1, characterized in that the damping unit ( 13 ) is designed as a pneumatic motor.

Device for controlling a preheater ( 6 ) of a thermoforming machine according to claim 1, characterized in that the damping unit ( 13 ) is designed as a hydraulic motor.

Device for controlling a preheater ( 6 ) of a thermoforming machine according to claim 1, characterized in that the damping unit ( 13 ) is designed as a magnetic motor.

Device for controlling a preheater ( 6 ) of a thermoforming machine according to claim 1, characterized in that the damping unit ( 13 ) is designed as a damper.

Device for controlling a preheater ( 6 ) of a thermoforming machine according to claim 1, characterized in that the damping unit ( 13 ) is designed as a switchable damper, wherein the damping is switched off during downward movement.