DE102021112777A1

DE102021112777A1 - Film store and method for storing a continuous film in the form of a strip

Info

Publication number: DE102021112777A1
Application number: DE102021112777.7A
Authority: DE
Inventors: Bernd Schroll; Martin Kupka; Christian Holzer; Armin Püschner; Johannes Strauss
Original assignee: Krones AG
Current assignee: Krones AG
Priority date: 2021-05-18
Filing date: 2021-05-18
Publication date: 2022-11-24
Also published as: WO2022242952A1; CN117320986A; EP4341187A1

Abstract

Beschrieben werden ein Folienspeicher und ein Verfahren zum dynamischen Speichern einer bandförmigen Etikettenfolie, wobei der Folienspeicher wenigstens einen Speicherbereich mit einem oberen Schlitten und unteren Schlitten sowie daran befestigte Umlenkrollen für die Etikettenfolie umfasst. Die Etikettenfolie wird entlang einer jeweils zwischen oberen und unterem Schlitten mäanderförmig verlaufenden Transportbahn geführt, und die Größe des Folienspeichers durch gegenläufige Bewegung des oberen und unteren Schlittens unter gegenseitiger Gewichtskompensation angepasst. Dadurch, dass der obere und untere Schlitten hierfür von einem drehmoment- oder kraftgeregelten Stellmotor aufeinander zu oder voneinander wegbewegt werden und/oder der Stellmotor die Etikettenfolie zwischen den Umlenkrollen spannt, lässt sich die Speicherdynamik und die Speicherkapazität unter Einhaltung einer maximal zulässigen Bandspannung in der Etikettenfolie optimieren.A film store and a method for dynamically storing a strip-shaped label film are described, the film store comprising at least one storage area with an upper carriage and a lower carriage and deflection rollers for the label film attached thereto. The label film is guided along a meandering transport path between the upper and lower carriages, and the size of the film store is adjusted by moving the upper and lower carriages in opposite directions, with mutual weight compensation. The fact that the upper and lower carriages are moved towards or away from each other by a torque or force-controlled servomotor and/or the servomotor tensions the label film between the deflection rollers allows the storage dynamics and the storage capacity to be increased while maintaining a maximum permissible belt tension in the label film optimize.

Description

Die Erfindung betrifft einen Folienspeicher für eine bandförmige Endlosfolie und ein Verfahren zu deren dynamischen Speicherung gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 11.The invention relates to a film store for a continuous film in the form of a strip and a method for storing it dynamically according to the preambles of claims 1 and 11.

Ein gattungsgemäßer Folienspeicher ist aus der EP 2 923 981 B1 bekannt. Solche Folienspeicher dienen zum kontinuierlichen Bereitstellen einer Endlosfolie, indem auf beispielsweise zwei Vorratsrollen aufgewickelte Folienbahnen automatisch im Wechsel aneinandergefügt und somit endlos einer Behandlungsmaschine zur Etikettierung oder Verpackung von Behältern zugeführt werden. Aufgabe des Folienspeichers ist es, Änderungen im Folientransport sowohl eingangsseitig beim Aneinanderfügen der Folienbahnen als auch ausgangsseitig je nach Folienverbrauch in der Behandlungsmaschine zu kompensieren.A generic film memory is from EP 2 923 981 B1 known. Film stores of this type are used for the continuous provision of an endless film, in that film webs wound onto two supply rolls, for example, are automatically joined together in alternation and thus fed endlessly to a treatment machine for labeling or packaging containers. The task of the foil accumulator is to compensate for changes in the foil transport both on the input side when the foil webs are joined together and on the output side depending on the foil consumption in the processing machine.

Beim gattungsgemäßen Folienspeicher wird die Endlosfolie mäanderförmig zwischen Umlenkrollen geführt, die an einem oberen und unteren Rollenträger befestigt sind. Letztere sind durch einen Seilzug gegenseitig gewichtskompensierend aneinandergekoppelt, sodass die Endlosfolie durch einen Gewichtsunterschied zwischen oberem und unterem Rollenträger gespannt wird. Bei der Größenanpassung des Folienspeichers im Arbeitsbetrieb bewegen sich der obere und untere Rollenträger dann in vertikaler Richtung gegenläufig aufeinander zu und voneinander weg.In the case of the film store of the generic type, the endless film is guided in a meandering manner between deflection rollers which are fastened to an upper and lower roller carrier. The latter are mutually weight-compensatingly coupled to one another by a cable pull, so that the endless film is tensioned by the difference in weight between the upper and lower roller carrier. When the size of the film store is adjusted during operation, the upper and lower roller carriers then move in opposite directions towards one another and away from one another in the vertical direction.

Der Bandtransport der Endlosfolie durch den Folienspeicher erfolgt mittels Fördereinheiten, die stromaufwärts und stromabwärts der Umlenkrollen angeordnet sind. Derartige Fördereinheiten basieren vorzugsweise auf Servomotoren, wie beispielsweise aus der EP 0 989 084 A2 bekannt ist. Darin wird ebenso vorgeschlagen, die Kraft zum gegenläufigen Bewegen der Rollenhalter nicht durch Gewichtsunterschied aufzubringen, sondern mittels pneumatischen Antriebs.The belt transport of the endless film through the film storage takes place by means of conveyor units that are arranged upstream and downstream of the deflection rollers. Such conveyor units are preferably based on servo motors, such as from EP 0 989 084 A2 is known. It is also proposed therein not to apply the force for moving the roll holders in opposite directions by means of a difference in weight, but by means of a pneumatic drive.

Nachteilig dabei ist, dass sich die Folienspannung an den einzelnen zwischen den Umlenkrollen gebildeten Trumen der Transportbahn mit Gewichten oder Pneumatik nicht mit der gewünschten Genauigkeit und Flexibilität kontrollieren lässt, da sowohl die maximal zulässige Folienspannung je nach Material, Dicke und Breite der Endlosfolie formatspezifisch als auch die tatsächliche Folienspannung in den einzelnen Phasen des Vergrößerns und Verkleinerns des Folienspeichers erheblich variieren kann. Dies erschwert generell die Anpassung des Folienspeichers an eine bestimmte Maschinenleistung und Transportdynamik stromabwärts davon.The disadvantage here is that the film tension on the individual strands of the transport track formed between the deflection rollers cannot be controlled with the desired accuracy and flexibility using weights or pneumatics, since the maximum permissible film tension depends on the material, thickness and width of the endless film, both format-specific and the actual foil tension can vary significantly in the individual phases of enlarging and reducing the foil accumulator. This generally makes it difficult to adapt the film storage device to a specific machine output and transport dynamics downstream of it.

Insbesondere bei hoher Maschinenleistung und vergleichsweise kurzer Anfahr- / Stoppzeit können derartige Folienspeicher meist nicht schnell genug reagieren. Das Zusammenspiel der Fördereinheiten mit dem vergleichsweise trägen Spannmechanismus des Folienspeichers führt dann zu stark schwankenden Kräften und Längsspannungen in der Endlosfolie. Beispielsweise können zu kleine oder zu große Bandspannung in der Endlosfolie nachgeordnete Probleme auslösen, wie beispielsweise einen unerwünschten Schlupf der Endlosfolie, eine fehlerhafte Regelung des Folientransports, eine unerwünschte Foliendehnung, einen Folienriss oder dergleichen.Especially with high machine performance and comparatively short start-up/stop times, such film storage devices usually cannot react quickly enough. The interaction of the conveyor units with the comparatively sluggish tensioning mechanism of the film storage then leads to strongly fluctuating forces and longitudinal tensions in the endless film. For example, too little or too much belt tension in the endless film can trigger secondary problems, such as undesired slippage of the endless film, faulty regulation of the film transport, undesired stretching of the film, a film tear or the like.

Die tatsächliche Bandspannung der Endlosfolie variiert zudem mit der vom Spannmechanismus zur Überwindung der Reibung und Trägheit der bei der Größenanpassung bewegten Bauteile aufzubringenden Kraft. Beispielsweise beschleunigt die ausgangsseitige Fördereinheit des Folienspeichers bei dessen Entleerung relativ zur eingangsseitigen Fördereinheit. Demzufolge sind die Rollenträger des Folienspeichers aufeinander zuzubewegen und hierfür zu beschleunigen. Dies verursacht vorübergehend eine zusätzliche Bandspannung in der Endlosfolie. Die Dynamik der Größenanpassung ist somit durch die zulässige Bandspannung der Endlosfolie begrenzt.The actual belt tension of the continuous film will also vary with the force required by the tensioning mechanism to overcome the friction and inertia of the moving parts during resizing. For example, the conveyor unit on the output side of the film store accelerates relative to the conveyor unit on the input side when it is emptied. As a result, the roll carriers of the film store must be moved towards one another and accelerated for this purpose. This temporarily causes additional belt tension in the endless film. The dynamics of the size adjustment is thus limited by the permissible belt tension of the endless film.

Limitierend ist hierbei auch, dass die dabei auftretenden Kräfte / Bandspannungen in einzelnen Trumen des Folienspeichers sehr unterschiedlich sein können. Diese werden bekanntermaßen durch die an den Schlitten angebrachten Umlenkrollen voneinander getrennt. Damit ein Trum die Bandspannung an das jeweils benachbarte Trum weitergeben und dabei ein Kräftegleichgewicht herstellen kann, muss die Umlenkrolle dazwischen bewegt werden. Dem wirken die Reibung und Trägheit der Umlenkrollen begrenzend entgegen. Die Bandspannung in den einzelnen Trumen unterscheidet sich dann umso mehr, je weiter diese voneinander entfernt sind. Beispielsweise erhöht sich die Bandspannung im Ausgangsbereich des Folienspeichers bei dessen Entleerung im Vergleich zum Eingangsbereich. Dadurch wird die Speicherdynamik des Folienspeichers bei zunehmender Speichergröße in unerwünschtem Maße eingeschränkt.Another limiting factor here is that the forces/belt tensions that occur can vary greatly in the individual strands of the film storage device. As is known, these are separated from one another by the deflection rollers attached to the carriages. In order for one strand to be able to pass on the belt tension to the adjacent strand and thereby create a balance of forces, the deflection roller must be moved between them. This is counteracted by the friction and inertia of the deflection rollers. The belt tension in the individual strands then differs more, the further they are apart from each other. For example, the belt tension in the exit area of the film store increases when it is emptied compared to the entry area. As a result, the storage dynamics of the film storage device are restricted to an undesirable degree as the storage size increases.

Es besteht daher der Bedarf für einen Folienspeicher und ein Verfahren zum dynamischen Speichern einer bandförmigen Etikettenfolie, mit denen wenigstens eines der beschriebenen Probleme beseitigt oder zumindest abgemildert werden kann.There is therefore a need for a foil storage device and a method for dynamically storing a strip-shaped label foil with which at least one of the problems described can be eliminated or at least mitigated.

Die gestellte Aufgabe wird mit einem Folienspeicher gemäß Anspruch 1 und einem Verfahren gemäß Anspruch 10 gelöst.The stated object is achieved with a film store according to claim 1 and a method according to claim 10.

Der Folienspeicher ist zum Speichern einer bandförmigen Endlosfolie ausgebildet, die beispielsweise zur Etikettierung oder Verpackung von Behältern dient. Der Folienspeicher umfasst hierzu wenigstens einen Speicherbereich mit einem oberen Schlitten und einem unteren Schlitten sowie Umlenkrollen, die an den Schlitten derart befestigt sind, dass die Umlenkrollen die Endlosfolie entlang einer jeweils zwischen oberem und unterem Schlitten mäanderförmig verlaufenden Transportbahn führen. Oberer und unterer Schlitten sind gegenseitig gewichtskompensierend und zur Größenanpassung des Folienspeichers gegenläufig vertikal bewegbar aneinandergekoppelt, beispielsweise mittels eines oberhalb des oberen Schlittens umgelenkten Seilzugs. The film storage device is designed to store a continuous film in the form of a strip, which is used, for example, for labeling or packaging containers. For this purpose, the film storage comprises at least one storage area with an upper carriage and a lower carriage as well as deflection rollers which are attached to the carriage in such a way that the deflection rollers guide the endless film along a meandering transport path between the upper and lower carriages. The upper and lower carriages are mutually weight-compensating and coupled to one another so that they can move vertically in opposite directions in order to adjust the size of the film store, for example by means of a cable pull deflected above the upper carriage.

Erfindungsgemäß umfasst der jeweilige Speicherbereich einen drehmomentgeregelten oder kraftgeregelten Stellmotor zur gegenläufigen Bewegung des oberen und unteren Schlittens und/oder zum Spannen der Endlosfolie zwischen den Umlenkrollen.According to the invention, the respective storage area includes a torque-controlled or force-controlled servomotor for moving the upper and lower slides in opposite directions and/or for tensioning the endless film between the deflection rollers.

Die Drehmomentregelung oder Kraftregelung des Stellmotors ermöglicht eine Begrenzung der auf die Endlosfolie bei der Größenanpassung, also beim Entleeren oder Auffüllen des Folienspeichers, auftretende Bandspannung beispielsweise durch Einhaltung einer maximal zulässigen Kraft oder eines maximal zulässigen Drehmoments des Stellmotors.The torque regulation or force regulation of the servomotor allows a limitation of the belt tension occurring on the endless film during size adjustment, i.e. when emptying or filling the film store, for example by maintaining a maximum permissible force or a maximum permissible torque of the servomotor.

Dadurch lässt sich eine Beschädigung der Endlosfolie zuverlässig verhindern. Gleichzeitig kann die Speicherdynamik des Speicherbereichs und/oder der Maschinenleistung des Folienspeichers insgesamt angepasst und insbesondere maximiert werden.This reliably prevents damage to the endless film. At the same time, the storage dynamics of the storage area and/or the machine performance of the foil storage can be adjusted overall and, in particular, maximized.

Vorzugsweise ist der Stellmotor als Direktantrieb für einen antriebstechnisch fest mit den Schlitten verbundenen Zahnriemen oder als Direktantrieb für wenigstens einen der Schlitten ausgebildet, insbesondere in Form eines Servo-Drehmotors zum Antrieb des Zahnriemens oder in Form wenigstens eines starr an einen der Schlitten gekoppelten Servo-Linearmotors.The servomotor is preferably designed as a direct drive for a toothed belt that is permanently connected to the carriage in terms of drive technology, or as a direct drive for at least one of the carriages, in particular in the form of a rotary servo motor for driving the toothed belt or in the form of at least one linear servo motor rigidly coupled to one of the carriages .

Beispielsweise kann ein Zahnriemen in einen Seilzug zur gewichtskompensierenden Aufhängung und gegenläufigen Bewegung der Schlitten integriert werden oder einen solchen Seilzug ausbilden und direkt von einem Servo-Drehmotor angetrieben werden. Der Läufer eines Servo-Linearmotors könnte dagegen starr an einen der Schlitten gekoppelt werden, wobei die Schlitten dann ebenso gewichtskompensierend an einem Seilzug aufgehängt werden können.For example, a toothed belt can be integrated into a cable pull for weight-compensating suspension and counter-rotating movement of the carriages or can form such a cable pull and be driven directly by a rotary servo motor. The runner of a linear servomotor, on the other hand, could be rigidly coupled to one of the carriages, in which case the carriages could then also be suspended from a cable pull to compensate for their weight.

Ein Servo-Drehmotor eignet sich besonders für eine Drehmomentregelung im beschriebenen Sinne, ein Servo-Linearmotor besonders für eine entsprechende Kraftregelung.A servo rotary motor is particularly suitable for torque control in the sense described, a servo linear motor particularly for a corresponding force control.

Vorzugsweise umfasst der Folienspeicher ferner eine elektronische Regelungseinrichtung, die dazu programmiert ist, bei der gegenläufigen Bewegung der Schlitten auftretende Reibungswiderstände und/oder Trägheitsmomente der Schlitten zu berechnen und daraus einen der Größenanpassung des Folienspeichers zugeordneten Anteil eines Solldrehmoments / einer Sollkraft des Stellmotors zu berechnen.Preferably, the film storage device also includes an electronic control device that is programmed to calculate frictional resistance and/or moments of inertia of the carriages that occur during the opposite movement of the carriages and from this to calculate a portion of a target torque/a target force of the servomotor that is assigned to the size adjustment of the film storage device.

Die Regelungseinrichtung kann diesen Anteil des Solldrehmoments / der Sollkraft während der Regelung des Stellmotors laufend aktualisieren und mit einem Anteil zur Erzeugung der Bandspannung beispielsweise additiv verrechnen und so laufend das Solldrehmoment / die Sollkraft des Stellmotors derart anpassen, dass eine zulässige Bandspannung in der Endlosfolie nicht überschritten wird.The control device can continuously update this portion of the target torque/target force during control of the servomotor and offset it with a portion for generating the belt tension, for example, and thus continuously adjust the target torque/target force of the servomotor in such a way that a permissible belt tension in the endless film is not exceeded becomes.

Ebenso ist es denkbar, die gegenläufige Bewegung laufend so anzupassen, dass der dafür, also für die Größenanpassung, berechnete Anteil des Solldrehmoments / der Sollkraft einen spezifisch für die Endlosfolie vorgegebenen Maximalwert nicht übersteigt.It is also conceivable to continuously adapt the opposite movement in such a way that the proportion of the setpoint torque/the setpoint force calculated for this, ie for the size adjustment, does not exceed a maximum value specified specifically for the endless film.

Dadurch lässt sich die Dynamik der gegenläufigen Bewegungen zum Entleeren und Befüllen des Folienspeichers ohne Beschädigung der Endlosfolie maximieren. Ebenso kann die Größe des Folienspeichers Folglich kann die Leistungsfähigkeit des Folienspeichers insgesamt hinsichtlich der möglichen Speicherdynamik und der Maschinenleistung optimieren.As a result, the dynamics of the opposing movements for emptying and filling the film store can be maximized without damaging the endless film. Likewise, the size of the foil store can consequently optimize the performance of the foil store overall with regard to the possible store dynamics and the machine output.

Vorzugsweise ist die elektronische Regelungseinrichtung dazu programmiert, das Solldrehmoment / die Sollkraft des Stellmotors aus dem der Größenanpassung zugeordneten Anteil und einem der Bandspannung der Endlosfolie zugeordneten Anteil zu berechnen. Dadurch kann das Drehmoment eines Drehmotors oder die Kraft eines Linearmotors je nach zulässiger Bandspannung einer bestimmten Endlosfolie maximiert werden, um die Speicherdynamik und die Maschinenleistung des Folienspeichers gegebenenfalls formatspezifisch zu optimieren. Die Bandspannung kann zudem jeweils hinsichtlich zu vermeidender Transportprobleme, wie unerwünschtem Schlupf, Foliendehnung oder dergleichen optimiert werden.The electronic control device is preferably programmed to calculate the target torque/the target force of the servomotor from the proportion assigned to the size adjustment and a proportion assigned to the belt tension of the endless film. As a result, the torque of a rotary motor or the power of a linear motor can be maximized depending on the permissible belt tension of a specific endless film in order to optimize the storage dynamics and the machine performance of the film storage if necessary for a specific format. The belt tension can also be optimized in each case with regard to transport problems to be avoided, such as undesired slippage, stretching of the film or the like.

Die oben beschriebene Anpassung des Solldrehmoments ermöglicht relative große Veränderungen des Sollwerts des Drehmoments und der Bandspannung je Etikett / Trum. Obwohl dies generell vorteilhaft ist, kann auch ein derartiger fest vorgegebener Sollwert, der beispielsweise einer bestimmten Etikettensorte zugeordnet ist, ausreichend sein.The adjustment of the target torque described above enables relatively large changes in the target value of the torque and the tape tension per label / span. Although this gene is really advantageous, such a fixed predetermined target value, which is assigned, for example, to a specific type of label, can also be sufficient.

Vorzugsweise umfasst der Folienspeicher einen ausgangsseitigen Speicherbereich und einen diesem mittels wenigstens einer Fördereinheit seriell vorgeschalteten weiteren Speicherbereich, wobei die Fördereinheit dann zur Förderung der Endlosfolie bei gleichzeitiger Entkopplung der in den Speicherbereichen herrschenden Bandspannung ausgebildet ist. Das heißt, die Endlosfolie wird im Bereich der Fördereinheit derart beim Transport geführt, dass im Wesentlichen keine Bandspannung von einem Speicherbereich zum anderen übertragen wird. Dadurch lassen sich Speicherdynamik und Speichergröße der Speicherbereiche unabhängig voneinander optimieren und/oder aneinander anpassen.The film store preferably comprises an outlet-side storage area and a further storage area connected in series upstream of this by means of at least one conveyor unit, the conveyor unit then being designed to convey the endless film while at the same time decoupling the belt tension prevailing in the storage areas. This means that the endless film is guided in the area of the conveyor unit during transport in such a way that essentially no belt tension is transferred from one storage area to the other. As a result, memory dynamics and memory size of the memory areas can be optimized and/or adapted to one another independently of one another.

Vorzugsweise ist der ausgangsseitige Speicherbereich dann kleiner als der seriell vorgeschaltete Speicherbereich. Dadurch ist im ausgangsseitigen Speicherbereich eine relativ große Speicherdynamik möglich, die einer stromabwärts des Folienspeichers vorgegebenen Transportdynamik folgen kann. Demgegenüber lässt sich die Speicherkapazität stromaufwärts des ausgangsseitigen Speicherbereichs durch die Entkopplung der Bandspannung mit einer gegenüber dem ausgangsseitigen Speicherbereich reduzierten Speicherdynamik optimieren und insbesondere maximieren.The memory area on the output side is then preferably smaller than the memory area connected in series. As a result, relatively large storage dynamics are possible in the storage area on the output side, which can follow transport dynamics predetermined downstream of the film storage device. In contrast, the storage capacity upstream of the storage area on the output side can be optimized and in particular maximized by decoupling the band voltage with a storage dynamic that is reduced compared to the storage area on the output side.

Vorzugsweise umfasst der Speicherbereich eine eingangsseitige Fördereinheit für die Endlosfolie und der Folienspeicher zudem eine elektronische Regelungseinrichtung, mit der die Fördergeschwindigkeit der eingangsseitigen Fördereinheit an eine ausgangsseitige Fördergeschwindigkeit des Speicherbereichs angepasst werden kann. Dies ermöglicht eine Größenanpassung des Folienspeichers in Abhängigkeit von einer am jeweiligen Speicherbereich ausgangsseitig vorgegebenen Speicherdynamik / Transportdynamik.The storage area preferably includes an input-side conveyor unit for the endless film and the film storage also has an electronic control device with which the conveying speed of the input-side conveyor unit can be adapted to an output-side conveying speed of the storage area. This enables a size adjustment of the foil store depending on a storage dynamics/transport dynamics predetermined at the respective storage area on the output side.

Vorzugsweise ist die Regelungseinrichtung dann derart programmiert, dass die eingangsseitige Fördergeschwindigkeit der zugeordneten ausgangsseitigen Fördergeschwindigkeit mit diesbezüglich reduzierter Beschleunigung oder Verzögerung und/oder mit diesbezüglich reduziertem Ruck folgt. Dadurch lässt sich die Speicherdynamik hinsichtlich der bei Lastwechseln beispielsweise ruckartig auftretenden Beanspruchung der Endlosfolie zum Eingang des Folienspeichers hin auf vorteilhafte Weise reduzieren.The control device is then preferably programmed in such a way that the input-side conveying speed follows the associated output-side conveying speed with reduced acceleration or deceleration and/or with reduced jerk in this regard. As a result, the storage dynamics can be reduced in an advantageous manner with regard to the stress on the endless film, which occurs suddenly during load changes, for example, towards the entrance of the film storage device.

Vorzugsweise umfasst der Folienspeicher ferner eine stromabwärts der Speicherbereiche angeordnete ausgangsseitige Fördereinheit. Die Regelungseinrichtung ist dann dazu ausgebildet, die Fördergeschwindigkeiten der eingangsseitigen Fördereinheiten insgesamt ausgehend von der Fördergeschwindigkeit der ausgangsseitigen Fördereinheit entgegen Bandlaufrichtung kaskadierend aneinander anzupassen. Darunter ist zu verstehen, dass eine Regelungskaskade bereitgestellt wird, die die eingangsseitige Fördergeschwindigkeit eines bestimmten Speicherbereichs an dessen ausgangsseitige Fördergeschwindigkeit bzw. die eingangsseitige Fördergeschwindigkeit des stromabwärts anschließenden Speicherbereichs anpassen kann.Preferably, the foil store also comprises an output-side conveyor unit arranged downstream of the storage areas. The control device is then designed to cascade the conveying speeds of the input-side conveying units to one another overall, starting from the conveying speed of the output-side conveying unit in the opposite direction of belt travel. This means that a control cascade is provided which can adapt the input-side conveying speed of a specific storage area to its output-side conveying speed or the input-side conveying speed of the storage area adjoining downstream.

Dies ermöglicht eine sukzessive Abnahme der Speicherdynamik entgegen Bandlaufrichtung, wodurch die Speicherkapazität einzelner Speicherbereiche entgegen Bandlaufrichtung sukzessive vergrößert werden kann. Dadurch lassen sich Folienspeicher mit ausgangsseitig optimierter Speicherdynamik und eingangsseitig optimierter Speicherkapazität durch Reihenschaltung derartiger Speicherbereiche gegebenenfalls modular zusammenstellen und an vorgegebene Transportdynamiken und Maschinenleistungen flexibel anpassen.This enables a gradual decrease in the storage dynamics in the opposite direction of tape travel, as a result of which the storage capacity of individual memory areas can be successively increased in the opposite direction of tape travel. As a result, foil stores with storage dynamics optimized on the output side and storage capacity optimized on the input side can be assembled in a modular manner by connecting such storage areas in series and can be flexibly adapted to given transport dynamics and machine outputs.

Der Folienspeicher gemäß wenigstens einer der beschriebenen Ausführungsformen ist vorzugsweise Bestandteil einer Vorrichtung zum Bereitstellen einer Endlosfolie, mit einer Vorrichtung zur automatisch wechselnden Folienzufuhr von parallel geschalteten Vorratsrollen. Damit lassen sich Endlosfolien beispielsweise zur Verpackung oder zur Etikettierung von Behältern, wie beispielsweise Flaschen, kontinuierlich und bei vergleichsweise hoher Maschinenleistung bereitstellen.The film store according to at least one of the described embodiments is preferably part of a device for providing a continuous film, with a device for automatically changing film supply from supply rolls connected in parallel. This means that endless films can be made available continuously and with a comparatively high machine output, for example for packaging or for labeling containers, such as bottles.

Das beschriebene Verfahren dient zum dynamischen Speichern einer bandförmigen Endlosfolie in einem Folienspeicher, der wenigstens einen Speicherbereich mit einem oberen Schlitten und unteren Schlitten sowie daran befestigten Umlenkrollen für die Endlosfolie umfasst. Demnach führt man die Endlosfolie entlang einer jeweils zwischen oberem und unterem Schlitten mäanderförmig verlaufenden Transportbahn und verändert die Größe des Folienspeichers im Speicherbetrieb durch gegenläufige Bewegung des oberen und unteren Schlittens unter gegenseitiger Gewichtskompensation.The method described is used for dynamic storage of a band-shaped endless film in a film store, which comprises at least one storage area with an upper carriage and a lower carriage and deflection rollers attached thereto for the endless film. Accordingly, the endless film is guided along a meandering transport path between the upper and lower carriages and the size of the film store is changed in storage operation by moving the upper and lower carriages in opposite directions, with mutual weight compensation.

Erfindungsgemäß werden der obere und untere Schlitten hierfür von einem drehmomentgeregelten oder kraftgeregelten Stellmotor aufeinander zu oder voneinander wegbewegt. Ergänzend oder alternativ wird die Endlosfolie zwischen den Umlenkrollen vom Stellmotor gespannt.According to the invention, the upper and lower slides are moved towards or away from one another for this purpose by a torque-controlled or force-controlled servomotor. In addition or as an alternative, the endless film is stretched between the deflection rollers by the servomotor.

Vorzugsweise geht man bei der Regelung des Stellmotors wie folgt vor: Bei der gegenläufigen Bewegung der Schlitten auftretende Reibungswiderstände und/oder Trägheitsmomente der Schlitten werden maschinell berechnet; darauf basierend wird ein der Größenanpassung des Speicherbereichs zugeordneter Anteil eines Solldrehmoments oder einer Sollkraft des Stellmotors maschinell berechnet; und der Stellmotor wird darauf basierend geregelt. Insbesondere wird hierfür der der Größenanpassung zugeordnete Anteil mit einem der Bandspannung der Endlosfolie zugeordneten Anteil des Solldrehmoments / der Sollkraft beispielsweise additiv verrechnet.The procedure for controlling the servomotor is preferably as follows: the frictional resistances and/or moments of inertia of the carriages that occur during the opposing movement of the carriages are calculated automatically; based on that a portion of a target torque or a target force of the servomotor that is associated with the size adjustment of the memory area is calculated automatically; and the servomotor is controlled based on this. For this purpose, in particular, the proportion assigned to the size adjustment is offset against a proportion of the target torque/the target force assigned to the belt tension of the endless film, for example additively.

Alternativ ist auch eine beispielsweise vom Etikettenbandtyp abhängige feste Vorgabe des Solldrehmoments bzw. der Sollkraft denkbar.Alternatively, a fixed specification of the target torque or the target force, which is dependent on the type of label tape, for example, is also conceivable.

Vorzugsweise werden die Fördergeschwindigkeiten von Fördereinheiten für die Endlosfolie, die den jeweiligen Speicherbereich begrenzen, ausgehend von einer ausgangsseitigen Fördergeschwindigkeit des Folienspeichers mittels einer entgegen Bandlaufrichtung verlaufenden Regelungskaskade aneinander angepasst. Unter der Regelungskaskade ist zu verstehen, dass die Regelung der Fördereinheiten kaskadenförmig oder stufenförmig derart organisiert ist, dass Maschinenparameter einer bestimmten Fördereinheit jeweils an die Maschinenparameter wenigstens einer stromabwärts davon angeordneten Fördereinheit, insbesondere an die jeweils unmittelbar stromabwärts nachfolgende Fördereinheit, angepasst werden. Dieses Prinzip setzt sich vorzugsweise entgegen Bandlaufrichtung kaskadenförmig / stufenförmig fort.The conveying speeds of conveying units for the endless film, which delimit the respective storage area, are preferably adapted to one another, starting from a conveying speed of the film store on the output side, by means of a control cascade running in the opposite direction of belt travel. The control cascade means that the control of the conveyor units is organized in a cascade or in stages in such a way that the machine parameters of a specific conveyor unit are adapted to the machine parameters of at least one conveyor unit arranged downstream of it, in particular to the conveyor unit immediately downstream. This principle is preferably continued in the opposite direction of belt travel in a cascade-like/step-like manner.

Dadurch lässt sich die ausgangsseitig vorgegebene Transportdynamik / Speicherdynamik entgegen Bandlaufrichtung sukzessive stufenförmig / kaskadenförmig abschwächen und so die Speicherkapazität des Folienspeichers unter Einhaltung einer maximal zulässigen Bandspannung in der Endlosfolie insgesamt maximieren.As a result, the transport dynamics / storage dynamics specified on the output side can be gradually weakened in steps / cascades against the direction of travel of the tape and thus the storage capacity of the film storage device can be maximized overall while maintaining a maximum permissible belt tension in the endless film.

Vorzugsweise wird eine maximale Bandspannung in der Endlosfolie durch Drehmomentregelung oder Kraftregelung des Stellmotors insbesondere durch Vorgabe formatspezifischer Maximalwerte und/oder Minimalwerte begrenzt. Die Maximalwerte können beispielsweise maximale Drehmomente oder Kräfte des Stellmotors sein oder maximal zulässige Bandspannungen oder dergleichen in der Endlosfolie auftretende Kräfte. Entsprechendes gilt für die Minimalwerte. Dadurch lässt sich der Betrieb des Folienspeichers hinsichtlich zulässiger Speicherdynamik und Speicherkapazität gegebenenfalls auch formatspezifisch, also für unterschiedliche Typen von Endlosfolien, optimieren.A maximum tape tension in the endless film is preferably limited by torque control or force control of the servomotor, in particular by specifying format-specific maximum values and/or minimum values. The maximum values can be, for example, maximum torques or forces of the servomotor or maximum permissible belt tensions or similar forces occurring in the endless film. The same applies to the minimum values. As a result, the operation of the film store can also be optimized for specific formats, ie for different types of endless films, with regard to permissible storage dynamics and storage capacity.

Vorzugsweise folgt die ausgangsseitige Fördergeschwindigkeit des Folienspeichers einem stromabwärts davon vorgegebenen Geschwindigkeitsprofil der Endlosfolie. Ferner wird eine dadurch im ausgangsseitigen Speicherbereich des Folienspeichers verursachte Speicherdynamik mittels einer Regelungskaskade in wenigstens einem stromaufwärts angeordneten Speicherbereich des Folienspeichers abgemildert, so dass dort mehr Endlosfolie unter Einhaltung einer maximal zulässigen Bandspannung gespeichert werden kann als im ausgangsseitigen Speicherbereich. Auch dies dient einer Optimierung der Speicherdynamik und der Speicherkapazität des Folienspeichers insgesamt.The conveying speed of the film store on the output side preferably follows a speed profile of the endless film that is predetermined downstream of it. Furthermore, storage dynamics caused by this in the storage area of the film storage device on the output side are mitigated by means of a control cascade in at least one storage area of the film storage device arranged upstream, so that more endless film can be stored there while maintaining a maximum permissible belt tension than in the storage area on the output side. This also serves to optimize the storage dynamics and the storage capacity of the film store as a whole.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist zeichnerisch dargestellt. Es zeigen:

1 eine seitliche Ansicht des Pufferspeichers;
2 eine ausgangsseitige Ansicht des Pufferspeichers; und
3 eine schematische Ansicht der bestückten Speicherbereiche des Pufferspeichers.

A preferred embodiment of the invention is shown in the drawing. Show it:

1 a side view of the buffer memory;
2 an outlet side view of the buffer memory; and
3 a schematic view of the populated memory areas of the buffer memory.

Wie die 1 erkennen lässt, umfasst der Folienspeicher 1 in einer bevorzugten Ausführungsform einen eingangsseitigen Speicherbereich 4 mit einem ersten oberen Schlitten 6 und einem ersten unteren Schlitten 8, an dem eine Vielzahl von Umlenkrollen 3 befestigt sind. Ferner umfasst der Folienspeicher 1 einen ausgangsseitigen Speicherbereich 5 mit einem zweiten oberen Schlitten 7, einem zweiten unteren Schlitten 9 und daran jeweils befestigte Umlenkrollen 3.As the 1 can be seen, the film store 1 includes in a preferred embodiment, an input-side storage area 4 with a first upper carriage 6 and a first lower carriage 8, on which a plurality of deflection rollers 3 are attached. Furthermore, the film storage device 1 comprises a storage area 5 on the output side with a second upper carriage 7, a second lower carriage 9 and deflection rollers 3 fastened to them.

Die Schlitten 6 bis 9 sind in der 1 in einer aneinander gefahrenen Stellung und somit bei minimaler Speichergröße des Folienspeichers 1 dargestellt. Demgegenüber sind die Schlitten 6 bis 9 in der 3 im Abstand zueinander dargestellt.The slides 6 to 9 are in the 1 shown in a position moved against one another and thus at a minimum memory size of the film memory 1. In contrast, the slides are 6 to 9 in the 3 shown at a distance from each other.

Die Umlenkrollen 3 legen demnach eine zwischen dem ersten oberen Schlitten 6 und dem ersten unteren Schlitten 8 mäanderförmig (schleifenförmig) verlaufende erste Transportbahn 10 des ersten Speicherbereichs 4 fest, die Umlenkrollen 3 des zweiten oberen Schlittens 7 und des zweiten unteren Schlittens 9 entsprechend eine davon unabhängige zweite Transportbahn 11 des ausgangsseitigen Speicherbereichs 5.The deflection rollers 3 accordingly define a first transport path 10 of the first storage area 4 that runs in a meandering (loop-like) manner between the first upper carriage 6 and the first lower carriage 8; the deflection rollers 3 of the second upper carriage 7 and the second lower carriage 9 accordingly define an independent path second transport path 11 of the storage area 5 on the output side.

In der 3 ist beispielhaft eine bandförmige Endlosfolie 2 dargestellt, die in den Speicherbereichen 4, 5 entlang der Transportbahnen 10, 11 geführt und dadurch während ihres Transports durch den Folienspeicher 1 in diesem gespeichert wird. Die Endlosfolie 2 dient beispielsweise zur Etikettierung oder Verpackung von Behältern, insbesondere Flaschen (nicht dargestellt).In the 3 a strip-shaped endless film 2 is shown as an example, which is guided in the storage areas 4, 5 along the transport tracks 10, 11 and is thereby stored in the film storage device 1 during its transport. The endless film 2 is used, for example, for labeling or packaging containers, in particular bottles (not shown).

Die Speicherbereiche 4, 5 können auch als Speicherstufen des Folienspeichers 1 verstanden werden. Im Folienspeicher 1 können auch mehr als zwei Speicherbereiche / Speicherstufen in der beschriebenen Weise hintereinander geschaltet sein (nicht dargestellt).The storage areas 4, 5 can also be understood as storage stages of the foil store 1. In foil storage 1, more than two storage areas / storage levels in the described manner be connected in series (not shown).

Die Größe des eingangsseitigen Speicherbereichs 4 wird durch den Abstand zwischen den Umlenkrollen 3 des ersten oberen Schlittens 6 und des ersten unteren Schlittens 8 festgelegt. Entsprechend wird die Größe des ausgangsseitigen Speicherbereichs 5 durch den Abstand zwischen den Umlenkrollen 3 des zweiten oberen Schlittens 7 und des zweiten unteren Schlittens 9 festgelegt. Die Kapazität der Speicherbereiche 4, 5 ergibt sich jeweils bei maximalem Abstand (nicht dargestellt).The size of the storage area 4 on the input side is determined by the distance between the deflection rollers 3 of the first upper carriage 6 and the first lower carriage 8 . Accordingly, the size of the storage area 5 on the output side is determined by the distance between the deflection rollers 3 of the second upper carriage 7 and the second lower carriage 9 . The capacity of the storage areas 4, 5 results in each case at the maximum distance (not shown).

Wie in der 3 ferner zu erkennen ist, umfasst der Folienspeicher 1 einen ersten Stellmotor 12, mit dem der obere und untere Schlitten 6, 8 des eingangsseitigen Speicherbereichs 4 aufeinander zu oder voneinander weg bewegt werden können, und mit dem die Endlosfolie 2 zwischen den Umlenkrollen 3 in Form einer Vielzahl im Wesentlichen vertikal verlaufender Trume gespannt werden kann.Like in the 3 can also be seen, the film storage 1 comprises a first servomotor 12, with which the upper and lower carriage 6, 8 of the storage area 4 on the input side can be moved towards or away from each other, and with which the endless film 2 between the deflection rollers 3 in the form of a Variety essentially vertically running strands can be stretched.

Entsprechend umfasst der ausgangsseitige Speicherbereich 5 einen zweiten Stellmotor 13, mit dem der obere und untere Schlitten 7, 9 des ausgangsseitigen Speicherbereichs 5 entsprechend bewegt und die darin gespeicherte Endlosfolie 2 gespannt werden kann.Accordingly, the storage area 5 on the output side comprises a second servomotor 13, with which the upper and lower slides 7, 9 of the storage area 5 on the output side can be moved accordingly and the endless film 2 stored therein can be tensioned.

Der eingangsseitige Speicherbereich 4 umfasst eine diesbezüglich eingangsseitige Fördereinheit 14 zum Zuführen der Endlosfolie 2 in den ersten Speicherbereich 4. Ferner umfasst der zweite Speicherbereich 5 eine diesbezüglich eingangsseitige Fördereinheit 15, welche die Endlosfolie 2 aus dem ersten Speicherbereich 4 zieht und dem zweiten Speicherbereich 5 zuführt.The storage area 4 on the input side comprises a conveyor unit 14 on the input side in this regard for feeding the endless film 2 into the first storage area 4. The second storage area 5 also comprises a conveyor unit 15 on the input side in this regard, which pulls the endless film 2 out of the first storage area 4 and feeds it to the second storage area 5.

Der Folienspeicher 1 umfasst ferner eine ausgangsseitige Fördereinheit 16, welche die Endlosfolie 2 aus dem ausgangsseitigen Speicherbereich 5 zieht und zur Weiterverarbeitung stromabwärts des Folienspeichers 1 beispielsweise in einer Verpackungsmaschine oder Etikettiermaschine (nicht dargestellt) bereitstellt.The film store 1 also includes an output-side conveyor unit 16, which pulls the continuous film 2 from the output-side storage area 5 and provides it for further processing downstream of the film store 1, for example in a packaging machine or labeling machine (not shown).

Schematisch angedeutet ist ferner eine elektronische Regelungseinrichtung 17 zur Steuerung / Regelung der Stellmotoren 12, 13 sowie zur Steuerung / Regelung der Fördereinheiten 14 bis 16.Also indicated schematically is an electronic control device 17 for controlling/regulating the servomotors 12, 13 and for controlling/regulating the conveyor units 14 to 16.

Wie 3 ferner erkennen lässt, ist je ein oberer Schlitten 6, 7 mittels eines Seilzugs 18, 19 paarweise an einen unteren Schlitten 8, 9 gegenseitig gewichtskompensierend gekoppelt. Zu diesem Zweck umfasst jeder Seilzug 18, 19 auf prinzipiell bekannte Weise eine oberhalb des zugehörigen oberen Schlittens 6, 7 angeordnete Umlenkrolle 18a, 19a. Dieses Prinzip der gegenseitig gewichtskompensierenden Aufhängung ist bekannt und daher nicht weiter erläutert.As 3 can also be seen, an upper carriage 6, 7 is coupled by means of a cable 18, 19 in pairs to a lower carriage 8, 9 mutually weight-compensating. For this purpose, each cable 18, 19 comprises, in a manner known in principle, a deflection roller 18a, 19a arranged above the associated upper carriage 6, 7. This principle of mutually weight-compensating suspension is known and therefore not explained further.

Jeder Seilzug 18, 19 wird separat von einem der Stellmotoren 12, 13 direkt angetrieben. Hierzu umfassen die Seilzüge 18, 19 jeweils einen am oberen und unteren Schlitten 6 bis 9 befestigten Zahnriemen 18b, 19b, der vom zugeordneten Stellmotor 12, 13 mittels eines Zahnrads direkt angetrieben wird. Prinzipiell könnten anstelle von oder in Kombination mit Zahnriemen 18b, 19b auch Ketten, Tragseile, Bänder oder dergleichen (nicht dargestellt) zur direkten Drehmomentübertragung von den Stellmotoren 12, 13 auf die Seilzüge 18, 19 vorhanden sein.Each cable 18, 19 is driven separately by one of the servomotors 12, 13 directly. For this purpose, the cable pulls 18, 19 each have a toothed belt 18b, 19b attached to the upper and lower slides 6 to 9, which is driven directly by the associated servomotor 12, 13 by means of a gear. In principle, instead of or in combination with toothed belts 18b, 19b, chains, suspension cables, belts or the like (not shown) could also be present for direct torque transmission from servomotors 12, 13 to cable pulls 18, 19.

Der Direktanrieb der Seilzüge 18, 19 an den Zahnriemen 18b, 19b durch die Stellmotoren 12, 13 minimiert Antriebsspiel und ermöglicht so eine besonders präzise Regelung. Die Stellmotoren 12, 13 sind hierzu vorzugsweise als drehmomentgeregelte Servo-Drehmotoren ausgebildet.The direct drive of the cable pulls 18, 19 on the toothed belts 18b, 19b by the servomotors 12, 13 minimizes drive play and thus enables particularly precise control. For this purpose, the servomotors 12, 13 are preferably designed as torque-controlled rotary servomotors.

Es wäre aber prinzipiell auch möglich, wenigstens einen funktional entsprechenden Stellmotor 20 als kraftgeregelten Servo-Linearmotor auszubilden, dessen Läufer 20a antriebstechnisch direkt an einen der Schlitten 6 bis 9 gekoppelt ist. Derart bewegte Schlitten 6 bis 9 könnten dann ebenso paarweise an je einem Seilzug 18, 19 gewichtskompensierend aufgehängt sein. Dies ist in der 3 lediglich schematisch für einen der Speicherbereiche 4, 5 gestrichelt angedeutet.In principle, however, it would also be possible to design at least one functionally corresponding servomotor 20 as a force-controlled servo linear motor, the rotor 20a of which is coupled directly to one of the carriages 6 to 9 in terms of drive technology. Slides 6 to 9 moved in this way could then also be suspended in pairs on a cable pull 18, 19 in a weight-compensating manner. This is in the 3 only schematically indicated in dashed lines for one of the memory areas 4, 5.

Nachfolgend wird die Stellmotorregelung anhand der dargestellten Ausführungsform mit Servo-Drehmotoren im Sinne einer Drehmomentregelung beschrieben. Käme stattdessen wenigstens ein Servo-Linearmotor zum Einsatz, so würde dieser Stellmotor 20 auf entsprechende Weise kraftgeregelt. Das heißt, anstelle von Drehmomenten würde es sich dann um entsprechende Kräfte handeln.The servo motor control is described below using the illustrated embodiment with rotary servo motors in the sense of a torque control. If at least one servo-linear motor were to be used instead, this servomotor 20 would be power-controlled in a corresponding manner. This means that instead of torques, it would then be about corresponding forces.

Die elektronische Regelungseinrichtung 17 ist vorzugsweise derart programmiert, dass je ein Soll-Drehmoment MS1, MS2 für die Stellmotoren 12, 13 vorgegeben werden kann, dass sich jeweils aus einem ersten Anteil zur Größenanpassung des Folienspeichers 1, also zum paarweisen Bewegen der Schlitten 6 bis 9 aufeinander zu oder voneinander weg, und einem zweiten Anteil zum Spannen der Endlosfolie 2 zwischen den Umlenkrollen 3 der einander zugeordneten Schlitten 6 bis 9 zusammensetzt.The electronic control device 17 is preferably programmed in such a way that a target torque MS1, MS2 can be specified for each of the servomotors 12, 13, resulting in a first component for adjusting the size of the film store 1, i.e. for moving the carriages 6 to 9 in pairs toward or away from each other, and a second portion for tensioning the endless film 2 between the deflection rollers 3 of the carriages 6 to 9 associated with one another.

Um den ersten Drehmomentanteil des Speicherbereichs 4, 5 zu bestimmen, sind in der elektronischen Regelungseinrichtung 17 vorzugsweise Wertetabellen und/oder Algorithmen abgelegt, die es ermöglichen, für die jeweils ausgeführte gegenläufige Bewegung einen Reibungswiderstand und/oder ein Trägheitsmoment der Schlitten 6 bis 9 zu berechnen. Auf dieser Grundlage berechnet die Regelungseinrichtung 17 dann laufend einen zur Größenanpassung momentan benötigten Anteil des Soll-Drehmoments MS1, MS2.In order to determine the first torque component of the memory area 4, 5, value tables and/or algorithms are preferably stored in the electronic control device 17, which make it possible to calculate a frictional resistance and/or to calculate a moment of inertia of the carriages 6 to 9. On this basis, the control device 17 then continuously calculates a portion of the setpoint torque MS1, MS2 that is currently required for size adjustment.

Ferner können in der Regelungseinrichtung 17 Werte für den zweiten Anteil des Solldrehmoments MS1, MS2 abgelegt sein, die für eine vorgegebene Bandspannung der Endlosfolie 2 im jeweiligen Speicherbereich 4, 5 benötigt werden oder maximal zulässig sind.In addition, values for the second component of the setpoint torque MS1, MS2 can be stored in the control device 17, which are required for a predetermined belt tension of the endless film 2 in the respective memory area 4, 5 or are maximum permissible.

Beispielsweise können für unterschiedliche Typen der Endlosfolie 2 individuelle Werte für die Bandspannung im Sinne eines Sollwerts und/oder eines maximal zulässigen Werts und/oder eines minimal zulässigen Werts formatspezifisch abgelegt sein.For example, individual values for the tape tension in the sense of a target value and/or a maximum permissible value and/or a minimum permissible value can be stored format-specifically for different types of endless film 2 .

Je nach Typ der zu verarbeitenden Endlosfolie 2 kann die elektronische Regelungseinrichtung 17 den zweiten Drehmomentanteil zum Spannen der Endlosfolie 2 gegebenenfalls fest vorgeben und diesem jeweils den zur Größenanpassung momentan benötigten ersten Drehmomentanteil dynamisch hinzufügen. Somit können formatspezifisch und an die benötigte Speicherdynamik der Speicherbereiche 4, 5 angepasste Soll-Drehmomente MS1, MS2 für die Stellmotoren 12, 13 laufend aktualisiert und zu deren Regelung vorgegeben werden.Depending on the type of continuous film 2 to be processed, the electronic control device 17 can optionally specify the second torque component for tensioning the continuous film 2 and dynamically add the first torque component currently required for size adjustment. Target torques MS1, MS2 for the servomotors 12, 13, which are format-specific and adapted to the required storage dynamics of the storage areas 4, 5, can thus be continuously updated and specified for their regulation.

Anders gesagt lässt sich einerseits die Dynamik von Größenanpassungen je nach verwendetem Typ der Endlosfolie 2 maximieren und dabei eine Beschädigung der Endlosfolie 2 vermeiden. Andererseits kann die Speicherkapazität der Speicherbereiche 4, 5 passend zur darin jeweils zu bewältigenden Speicherdynamik und je nach Belastbarkeit der Endlosfolie 2 optimiert werden.In other words, on the one hand, the dynamics of size adjustments can be maximized depending on the type of endless film 2 used, and damage to the endless film 2 can be avoided in the process. On the other hand, the storage capacity of the storage areas 4, 5 can be optimized to match the storage dynamics to be managed therein and depending on the resilience of the endless film 2.

Die Regelungseinrichtung 17 ist so eingerichtet / programmiert, dass die Stellmotoren 12, 13 unabhängig voneinander jeweils passend zu den Größenänderungen der Speicherbereiche 4, 5 geregelt werden können.The control device 17 is set up/programmed in such a way that the servomotors 12, 13 can be controlled independently of one another to suit the changes in size of the storage areas 4, 5.

Zu diesem Zweck werden die Speicherbereiche 4, 5 mittels der jeweils dazwischen angeordneten Fördereinheiten, im Beispiel mittels der eingangsseitigen Fördereinheit 15 des ausgangsseitigen Speicherbereichs 5, hinsichtlich der Bandspannung der Endlosfolie 2 voneinander entkoppelt.For this purpose, the storage areas 4, 5 are decoupled from one another with regard to the belt tension of the endless film 2 by means of the conveyor units arranged between them, in the example by means of the input-side conveyor unit 15 of the output-side storage area 5.

Das heißt, die Endlosfolie 2 wird von der eingangsseitigen Fördereinheit 15 des ausgangsseitigen Speicherbereichs 5 so gefördert, dass sich Bandspannungen über die Fördereinheit 15 hinweg nicht aufaddieren können. Dies lässt sich dort beispielsweise durch eine Folienführung zwischen Förderrollen und Gegendruckrollen bewirken. Somit lässt sich insbesondere vermeiden, dass Bandspannung in den ausgangsseitigen Speicherbereich 5 übertragen wird, welcher eine vergleichsweise große Speicherdynamik ohne Beschädigung der Endlosfolie 2 bewältigen muss.This means that the continuous film 2 is conveyed by the input-side conveyor unit 15 of the output-side storage area 5 in such a way that belt tensions across the conveyor unit 15 cannot accumulate. This can be brought about there, for example, by guiding the film between the conveyor rollers and counter-pressure rollers. In this way, it is possible in particular to prevent the belt tension from being transferred to the storage area 5 on the output side, which has to cope with a comparatively high storage dynamic without damaging the endless film 2 .

Im dargestellten Beispiel fungiert die Fördereinheit 15 sowohl als eingangsseitige Fördereinheit für den ausgangsseitigen Speicherbereich 5 als auch als ausgangsseitige Fördereinheit für den eingangsseitigen Speicherbereich 4. Prinzipiell könnten stattdessen separate eingangsseitige und ausgangsseitige Fördereinheiten direkt hintereinandergeschaltet werden, um entsprechende Spannungsentkopplung zwischen den Speicherbereichen 4, 5 des Folienspeichers 1 zu erzielen.In the example shown, the conveyor unit 15 functions both as an inlet-side conveyor unit for the outlet-side storage area 5 and as an outlet-side conveyor unit for the inlet-side storage area 4. In principle, separate inlet-side and outlet-side conveyor units could instead be connected directly one behind the other in order to ensure appropriate voltage decoupling between the storage areas 4, 5 of the film store to achieve 1.

Die Arbeitsweise des Folienspeichers 1 ist in der Regel so, dass dessen Speicherdynamik insgesamt ausgangsseitig von einer stromabwärts mit der Endlosfolie 2 versorgten Behandlungseinheit vorgegeben wird, wobei die ausgangsseitige Fördereinheit 16 dann der stromabwärts so vorgegebenen Transportdynamik im Sinne einer ausgangsseitigen Speicherdynamik unmittelbar folgt.The mode of operation of the film store 1 is generally such that its storage dynamics are specified overall on the output side by a treatment unit supplied with the endless film 2 downstream, with the conveyor unit 16 on the output side then immediately following the transport dynamics thus specified downstream in the sense of storage dynamics on the output side.

Entsprechend ist die Regelungseinrichtung 17 als Gegenstrom-Regelungskaskade ausgebildet, die von der Fördergeschwindigkeit V3 der ausgangsseitigen Fördereinheit 16 ausgeht und die Fördergeschwindigkeiten V1, V2 der vorgeschalteten Fördereinheiten 14, 15 daran anpasst.Accordingly, the control device 17 is designed as a countercurrent control cascade, which starts from the conveying speed V3 of the conveying unit 16 on the output side and adapts the conveying speeds V1, V2 of the upstream conveying units 14, 15 to it.

Das heißt, zunächst wird die Fördergeschwindigkeit V2 der Fördereinheit 15 am Eingang des ausgangsseitigen Speicherbereichs 5 je nach auszuführender Größenanpassung des zweiten Speicherbereichs 5 an dessen ausgangsseitige Fördergeschwindigkeit V3 angepasst. Die Fördergeschwindigkeit V1 der eingangsseitigen Fördereinheit 14 des eingangsseitigen Speicherbereichs 4 wird dann wiederum an die dort ausgangsseitig herrschende Fördergeschwindigkeit V2 angepasst, also an die unmittelbar stromabwärts nachgeschaltete Fördereinheit 15.This means that the conveying speed V2 of the conveying unit 15 at the entrance of the storage area 5 on the output side is first adapted to the conveying speed V3 of the second storage area 5 on the output side, depending on the size adjustment to be carried out. The conveyor speed V1 of the input-side conveyor unit 14 of the input-side storage area 4 is then in turn adapted to the conveyor speed V2 prevailing there on the output side, i.e. to the conveyor unit 15 immediately downstream.

Die beschriebene Kaskadierung entgegen der Stromrichtung / Bandlaufrichtung bewirkt, dass die zu bewältigende Transport- und Speicherdynamik vom ausgangsseitigen Speicherbereich 5 zum eingangsseitigen Speicherbereich 4 und somit entgegen der Bandlaufrichtung der Endlosfolie 2 abnimmt. Dies gilt prinzipiell auch für gegebenenfalls dazwischen angeordnete weitere Speicherbereiche / Speicherstufen (nicht dargestellt), sodass eine stufenartig sukzessive Reduzierung der Speicherdynamik zum Eingang des Folienspeichers 1 hin möglich ist. Die Kapazität einzelner Speicherbereiche 4, 5 kann dann entgegen der Bandlaufrichtung sukzessive zunehmen, wobei jeweils eine maximal bzw. minimal zulässige Bandspannung in der Endlosfolie 2 eingehalten werden kann.The described cascading against the flow direction/strip running direction causes the transport and storage dynamics to be managed from the output-side storage area 5 to the input-side storage area 4 and thus against the strip running direction of the endless film 2 to decrease. In principle, this also applies to further storage areas/storage stages (not shown) that may be arranged in between, so that a gradual, successive reduction in the storage dynamics towards the entrance of the film storage device 1 is possible. The capacity of individual storage areas 4, 5 can then increase successively counter to the running direction of the strip, with a maximum or minimum permissible strip tension in the endless film 2 being able to be maintained in each case.

Durch eine gezielte steuerungstechnische Kaskadierung von Speicherbereichen 4, 5 entgegen der Bandlaufrichtung lässt sich so eine an die stromabwärts des Folienspeichers 1 vorgegebene Transportdynamik / Speicherdynamik angepasste Optimierung der Speicherkapazität und der Maschinenleistung je nach maximal zulässiger Bandspannung in der Endlosfolie 2 einrichten. Das heißt, der Folienspeicher 1 kann gegebenenfalls durch entsprechende Kombination seriell hintereinandergeschalteter Speicherbereiche 4, 5 im Sinne einer modularen Regelungskaskade flexibel an unterschiedliche Produktionsbedingungen angepasst werden.By means of a targeted cascading of storage areas 4, 5 in a control-technical manner against the belt running direction, an optimization of the storage capacity and the machine output, adapted to the transport dynamics/storage dynamics specified downstream of the film storage 1, can be set up depending on the maximum permissible belt tension in the endless film 2. This means that the foil store 1 can optionally be flexibly adapted to different production conditions by appropriate combination of storage areas 4, 5 connected in series in the sense of a modular control cascade.

Die Regelungskaskade ist dann vorzugsweise so aufgebaut, dass die eingangsseitigen Fördergeschwindigkeiten V1, V2 der Speicherbereiche 4, 5 der jeweils zugeordneten ausgangsseitigen Fördergeschwindigkeiten V2, V3 mit diesbezüglich reduzierter Beschleunigung oder Verzögerung und/oder mit diesbezüglich reduziertem Ruck folgt. Das heißt, ruckartige Belastungen / Beschleunigungen der Endlosfolie 2 werden entgegen der Bandlaufrichtung sukzessive reduziert.The control cascade is then preferably constructed in such a way that the input-side conveying speeds V1, V2 of the storage areas 4, 5 follow the respectively associated output-side conveying speeds V2, V3 with reduced acceleration or deceleration and/or with reduced jerk in this regard. This means that jerky loads/accelerations of the endless film 2 are successively reduced in the direction opposite to the direction in which the belt is running.

Auch dies hat zur Folge, dass die Speicherbereiche 4, 5 entgegen Bandlaufrichtung gesehen zunehmend größere Speicherkapazität aufweisen können, da mit zunehmender Entfernung vom Ausgang des Folienspeichers 1 dynamische Belastungen der Endlosfolie 2 abnehmen und somit in den einzelnen Speicherbereichen 4, 5 zulässige Bandspannungen auch bei entsprechend grö-ßerer Kapazität des einzelnen Speicherbereichs 4, 5 eingehalten werden können.This also has the consequence that the storage areas 4, 5 can have an increasingly larger storage capacity, viewed in the opposite direction to the belt travel direction, since dynamic loads on the endless film 2 decrease as the distance from the outlet of the film storage device 1 increases, and the permissible belt tensions in the individual storage areas 4, 5 also decrease accordingly greater capacity of the individual memory area 4, 5 can be maintained.

Somit lässt sich der Folienspeicher 1 insgesamt durch die beschriebene Kaskadierung von Speicherbereichen 4, 5 / Speicherstufen maßgeschneidert an bestimmte Eigenschaften der zu verarbeitenden Endlosfolie 2 und/oder an die Anforderungen der vom Folienspeicher 1 versorgten Behandlungseinheiten (nicht dargestellt) anpassen.The film store 1 can thus be tailored overall to specific properties of the endless film 2 to be processed and/or to the requirements of the treatment units (not shown) supplied by the film store 1 by the described cascading of storage areas 4, 5/storage stages.

Durch die Drehmomentregelung / Kraftregelung kann die Speicherdynamik zudem in jedem einzelnen Speicherbereich 4, 5 im Rahmen der mechanischen Belastbarkeit der Endlosfolie 2 maximiert werden, da Belastungsspitzen durch die so bewirkte Drehmoment- / Kraftbegrenzung reduziert oder weitgehend vermieden werden können. Das heißt, die Endlosfolie 2 kann durch die Drehmomentregelung der Stellmotoren 12, 13 (durch die Kraftregelung des Stellmotors 20) auch bei unterschiedlichen gegenläufigen Bewegungen der Schlitten 6 bis 9 zum Entleeren oder Befüllen des Folienspeichers 1 relativ gleichmäßig belastet werden.Through the torque/force control, the storage dynamics can also be maximized in each individual storage area 4, 5 within the scope of the mechanical resilience of the endless film 2, since load peaks can be reduced or largely avoided by the torque/force limitation effected in this way. This means that the continuous film 2 can be loaded relatively evenly by controlling the torque of the servomotors 12, 13 (by controlling the force of the servomotor 20) even with different opposing movements of the carriages 6 to 9 for emptying or filling the film store 1.

Anders gesagt lassen sich die einzelnen Bewegungsabläufe der Schlitten 6 bis 9 beim Entleeren und Befüllen des Folienspeichers 1 insgesamt hinsichtlich Geschwindigkeit und Beschleunigung und somit Speicherdynamik optimieren. Die modulare Kaskadierung ermöglicht auf dieser Grundlage zudem eine zielgerichtete Kapazitätsanpassung des Folienspeichers 1 ohne Einschränkung der Speicherdynamik und mit großer Flexibilität und Effizienz bei Konstruktion und Fertigung.In other words, the individual movement sequences of the carriages 6 to 9 when emptying and filling the film store 1 can be optimized overall with regard to speed and acceleration and thus the store dynamics. On this basis, the modular cascading also enables a targeted capacity adjustment of the film store 1 without restricting the store dynamics and with great flexibility and efficiency in design and manufacture.

Der Vollständigkeit halber sind in den 1 und 2 vertikale Linearführungen 21, 22 für die Schlitten 6 bis 9 dargestellt, ebenso ein Rahmen 23, an dem die Linearführungen 21, 22 und die Stellmotoren 12, 13 sowie die Fördereinheiten 14 bis 16 befestigt sind.For the sake of completeness are in the 1 and 2 vertical linear guides 21, 22 for the slides 6 to 9 are shown, as is a frame 23 to which the linear guides 21, 22 and the servomotors 12, 13 and the conveyor units 14 to 16 are attached.

Der Folienspeicher 1 ist vorzugsweise Bestandteil einer Vorrichtung (nicht dargestellt) zum kontinuierlichen Bereitstellen der Endlosfolie 2. Diese wird darin auf prinzipiell bekannte Weise hergestellt, indem Folienbänder automatisch abwechselnd von parallel geschalteten Vorratsrollen abgewickelt und durch Verkleben oder Verschweißen ihrer Enden zur Endlosfolie 2 zusammengefügt werden, die dann unmittelbar anschließend dem nachgeschalteten Folienspeicher zugeführt wird.The film store 1 is preferably part of a device (not shown) for continuously providing the endless film 2. This is produced therein in a manner known in principle, in that film strips are automatically unwound alternately from supply rolls connected in parallel and are joined together by gluing or welding their ends to form the endless film 2. which is then immediately fed to the downstream film store.

Zu Arbeitsbeginn des Folienspeichers 1 werden die Schlitten 6 bis 9 auf prinzipiell bekannte Weise, und wie in der 1 dargestellt ist, auf ihren geringstmöglichen Abstand aneinander (beispielsweise ineinandergreifend) zusammengefahren, um auf diese Weise die Endlosfolie 2 um die Umlenkrollen 3 mäanderförmig / schleifenförmig einzufädeln. Diese Stellung entspricht auch der minimalen Speichergröße des Folienspeichers 1.At the start of work of the film storage 1, the carriage 6 to 9 in a manner known in principle, and as in the 1 is shown, to their smallest possible distance from one another (for example, interlocking) together in order to thread the endless film 2 around the deflection rollers 3 in a meandering/loop-like manner. This position also corresponds to the minimum memory size of film memory 1.

Anschließend werden die oberen und unteren Schlitten 6 bis 9 paarweise auf einen geeigneten Abstand zueinander gefahren und die Fördereinheiten 14 bis 16 mit geeigneter Geschwindigkeit betrieben, um die Endlosfolie 2 sukzessive in den Folienspeicher 1 einzuspeichern und diesen somit zu befüllen.The upper and lower slides 6 to 9 are then moved in pairs to a suitable distance from one another and the conveyor units 14 to 16 are operated at a suitable speed in order to successively store the endless film 2 in the film store 1 and thus fill it.

Im anschließenden Speicherbetrieb richtet sich die Größenänderung des Folienspeichers 1 auf die beschriebene Weise nach den Produktionsanforderungen stromabwärts des Folienspeichers 1, wobei die Speicherdynamik ausgehend von der ausgangsseitigen Fördereinheit 16 durch eine Kaskadierung der Regelung einzelner Speicherbereiche 4, 5 entgegen der Bandlaufrichtung abgemildert wird und so eine materialschonende Folienspeicherung und eine flexible modulartige Konstruktion ermöglicht wird.In the subsequent storage operation, the change in size of the film storage 1 is based in the manner described on the production requirements downstream of the film storage 1, with the storage dynamics starting from the output-side conveyor unit 16 being softened by cascading the control of individual storage areas 4, 5 opposite to the direction of strip travel and thus a material-friendly foil storage and a flexible modular construction is made possible.

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

EP 2923981 B1 [0002]
EP 0989084 A2 [0004]

Claims

Film store (1) for a continuous film (2) in the form of a strip, comprising at least one storage area (4, 5) with an upper carriage (6, 7) and a lower carriage (8, 9) and deflection rollers (3) attached thereto in such a way that they Guide the endless film (2) along a meandering transport path (10, 11) between the upper and lower carriages, with the upper and lower carriages being coupled to one another to compensate for each other’s weight and so that they can move in opposite directions in order to adjust the size of the film store, characterized in that the storage area has a torque- or force-controlled servomotor (12, 13) for moving the upper and lower slides in opposite directions and/or for tensioning the endless film between the deflection rollers.

Foil storage after claim 1 , wherein the servomotor (12, 13, 20) is designed as a direct drive for a toothed belt (18b, 19b) that is permanently connected to the carriage (6 - 9) or as a direct drive for at least one of the carriages, in particular in the form of a rotary servo motor for driving the toothed belt or in the form of at least one servo linear motor rigidly coupled to one of the carriages.

Foil storage after claim 1 or 2 , furthermore with an electronic control device (17) which is programmed to calculate frictional resistances and/or moments of inertia of the carriages occurring during the opposite movement of the carriages (6 - 9), based on this a proportion assigned to the size adjustment of the storage area (4, 5). to calculate a target torque (MS1, MS2) of the servomotor (12, 13) or a target force of the servomotor (20) and to regulate it based thereon.

Foil storage after claim 3 , wherein the electronic control device (17) is also programmed to specify the target torque (MS1, MS2)/the target force of the servomotor (12, 13, 20) taking into account the proportion assigned to the size adjustment and a proportion assigned to the belt tension of the endless film (2). .

Foil store according to at least one of the preceding claims, comprising a storage area (5) on the output side and a storage area (4) connected in series upstream of this by means of at least one conveyor unit (15), the conveyor unit for conveying the endless foil (2) with simultaneous decoupling of the prevailing in the storage areas Band tension is formed.

Foil storage after claim 5 , wherein the output-side memory area (5) is smaller than the serially connected memory area (4).

Foil store according to at least one of the preceding claims, in which the storage area (4, 5) comprises an input-side conveyor unit (14, 15) for the continuous foil (2) and the foil store comprises an electronic control device (17) with which the conveyor speed (V1, V2) the input-side conveyor unit can be adapted to an output-side conveyor speed (V2, V3) of the storage area.

Foil storage after claim 7 , wherein the control device (17) is programmed in such a way that the input-side conveying speed (V1, V2) follows the associated output-side conveying speed (V2, V3) with reduced acceleration or deceleration or reduced jerk in this respect.

Foil storage after claim 7 or 8th , further having an output-side conveyor unit (16) arranged downstream of the storage areas (4, 5), wherein the control device (17) is designed to control the conveyor speeds (V1, V2) of the input-side conveyor units (14, 15) based on the conveyor speed (V3 ) of the output-side conveyor unit (16) to be cascaded against the direction of belt travel.

Device for providing an endless film, comprising a device for the automatically changing film feed from supply rolls connected in parallel and the downstream film store (1) according to at least one of the preceding claims.

Method for dynamically storing a continuous film (2) in the form of a strip in a film store (1), which has at least one storage area (4, 5) with an upper carriage (6, 7) and a lower carriage (8, 9) and deflection rollers (3) attached thereto. for the endless film, whereby this is guided along a meandering transport path (10, 11) between the upper and lower carriages and the size of the film store is changed during storage operation by moving the upper and lower carriages in opposite directions with mutual weight compensation, characterized in that the upper and lower slides are moved towards or away from each other by a torque or force-controlled servomotor (12, 13) and/or the servomotor tensions the endless film between the deflection rollers.

procedure after claim 11 , where one to regulate the servomotor: at the counter-rotating Movement of the carriages (6 - 9) occurring frictional resistances and / or moments of inertia of the carriage calculated by machine; based on this, automatically calculates a proportion of a target torque (MS1, MS2) or a target force of the servomotor (12, 13, 20) that is assigned to the size adjustment of the memory area (4, 5); and regulates it based on this.

procedure after claim 11 or 12 , wherein the conveying speeds (V1, V2) of the conveying units (14, 15, 16) delimiting the storage areas (4, 5) for the endless film (2) are controlled in a cascading manner, starting from the conveying speed (V3) on the output side of the film store (1), counter to the direction of travel of the belt will.

Method according to at least one of Claims 11 until 13 , wherein a maximum tape tension in the endless film (2) is limited by torque control or force control of the servomotor (12, 13), in particular by specifying format-specific minimum and/or maximum values.

Method according to at least one of Claims 11 until 14 , wherein the output-side conveying speed (V3) of the film store (1) follows a speed profile of the endless film (2) specified downstream thereof and storage dynamics caused thereby in the output-side storage area (5) by means of a control cascade in at least one upstream storage area (4) of the film store is mitigated by the fact that more continuous film can be stored there while maintaining a maximum permissible belt tension than in the storage area on the output side.