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Verpackungsmaschine zum Einwickeln einer Rolle in eine Hüllmaterialbahn
Die Erfindung bezieht sich auf eine Verpackungsmaschine zum Einwickeln einer Rolle
an nur einer Verpackungsstation in eine Hüllmaterialbahn, wobei die Rolle auf mit
Abstand zueinander angeordneten rotierbaren Tragwalzen abgestützt ist, mit Abtastmittel
für die Länge der Rolle als auch für den Außendurchmesser zum automatischen Einstellen
der Maschine auf verschiedene Rollengrößen, wobei je eine Falt- und Anpreßvorrichtung
an den Rollenstirnseiten verwendet wird, um eine Vielzahl von sich gleichmäßig bis
zur Rollenmitte hin erstreckenden Falten zu bilden.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, bei einer derartigen, automatisch arbeitenden
Verpackungsmaschine Maschinenteile vorzusehen, die eine einwandfreie stirnseitige
Verpackung der Hohlrollen ermöglichen, so Hohlraum hinein erstrecken können, so
daß zusätzlich Falten hier entstehen, wobei die Falten sich in den Hohlraum hinein
erstrecken können, so daß zusätzlich eine Verpackung, auch des Innendurchmessers,
erfolgen kann. Es soll eine widerstandsfähige stirnseitige Verpackung gebildet werden,
ohne daß Risse auftreten können, und ohne daß es erforderlich wäre, bei der Ausführung
anderer Arbeitsschritte Nachteile in Kauf zu nehmen.
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Zwar ist es zur stirnseiten Verpackung von Rollen bei selbsttätig
arbeitenden Verpackungsmaschinen bekannt, eine rotierende Scheibe zu verwenden.
Mit Hilfe einer solchen Scheibe wird die vorstehende Verpackungsbahn Stück für Stück
niedergerollt.
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Diese Maschine ist aber zur Verpackung von vollen Rollen, gegebenenfalls
lediglich für den Randbereich solcher Rollen, vorgesehen. Es müssen relativ große,
sich etwa zur Mitte der Rollenachse hin erstreckende Flächen gefaltet werden, unter
Bildung nur weniger Knickstellen. Beim Hineinquetschen der relativ großen Verpackungsbahnstücke
würde jedoch die Hüllmaterialbahn reißen und die Verpackung sich lösen, besonders
bei der hierfür üblichen rauhen Behandlung.
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Ferner ist es bekannt, die stirnseitige Verpackung mit Hilfe eines
Klebemittels auszuführen. Hierfür ist eine zusätzliche Klebe-, gegebenenfalls eine
Heizvorrichtung, erforderlich. Eine derartige Verpackungsmaschine kann aber darüber
hinaus nicht verwendet werden, wenn, wie es vielfach üblich ist, Rollen aus kalt-
oder warmgewalzten Blechen aus z. B. Stahl, Aluminium, galvanisch vorbehandeltem
Stahl, Titan, Kupfer, Messing od. dgl. verpackt werden sollen.
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Auch ist es an sich bekannt, bei Verpackungsmaschinen photoelektrische
Abtastvorrichtungen zu verwenden. Die bekannte photoelektrische Abtast-
vorrichtung
ist aber unbeweglich an der Maschine befestigt. Abgesehen davon, daß sie zur Umlenkung
des Lichtstrahles Reflexionsspiegel verwendet, die im rauhen Betrieb zerbrechen
oder sich auf ihrer Befestigungsunterlage doch etwas verkanten können, ist die zugehörige
Verpackungsmaschine nicht zur Verpackung von Hohlrollen vorgesehen.
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Zur Lösung der erfindungsgeTnäßen Aufgabe wird vorgeschlagen, daß
zum Einwickeln von Hohlrollen eine vertikal verstellbare photoelektrische Abtastvorrichtung
zum Abtasten des Rolleninnendurchmessers vorgesehen ist, welche an die Rollenbreite
über Mikroschalter abtastenden, horizontal verschiebbaren Stützteilen befestigt
ist, daß die Rollenaußenfläche über mindestens eine vertikal verstellbare, zwischen
den Tragwalzen - angeordnete Formwalze abW getastet wird, die auch zuln Führen der
Hüllmaterialbahn dient, daß ferner für die gleichzeitig erfolgende stirnseitige
Verpackung der Rolle je eine schwenkbare an den Stützteilen befestigte, schräg zur
Rolle hin und her bewegbare Faltstange und je eine vertikal angeordnete, die Falten
zusammenpressende weitere Rolle vorgesehen sind; und eine, das Hüllmaterial an die
Rolleninnenfläche drückende Formwalze über die Abtastvorrichtung vertikal und horizontal
verstellbar ist. Zur Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe sind diese Mittel in ihrer
Gesamtheit erforderlich.
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Hierdurch wird eine automatisch arbeitende Verpackungsmaschine geschaffen,
welche eine gleichmäßig gute Verpackung von Hohlrollen bzw. spulenförmigem Gut verschiedener
Größen im Serienverfahren gestattet, wobei minimale Anforderungen an die Geschicklichkeit
oder überhaupt an die Mitarbeit des Bedienungspersonals gestellt werden und eine
dichte gleichmäßige stirnseitige Verpackung über die ganze Stirnseite hinweg möglich
wird, ferner eine Verpackung der Innenfläche der Hohlrolle.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß durch
die photoelektrische Abtastvorrichtung auch der äußere Rollendurchmesser abtastbar
ist. Dies bedeutet eine Vereinfachung an den mechanischen Teilen der Verpackungsmaschine.
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Eine andere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß die Formwalze
horizontal angeordnet ist, und daß durch diese Formwalze nur ein Teil der Innenfläche
mit dem Verpackungsmaterial einwickelbar ist. Hierbei wird zwar bewußt keine hundertprozentige
Verpackung der Innenfläche in Kauf genommen, jedoch eine ausreichende Verpackung
mit kleinerem Bauaufwand erzielt.
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Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht elektrisch-hydraulische
Steuermittel für die Abtastvorrichtungen vor. Ferner ist vorgesehen, daß zumindest
Teile der Abtastvorrichtung gemeinsam mit mindestens einer die Rolleninnenfläche
verpackenden Formwalze bewegbar sind. Eine andere Ausführungsform der Erfindung
sieht vor, daß zwei Fördervorrichtungen zur Beförderung der Hüllmaterialbahn zu
dem zu verpackenden Gegenstand vorhanden sind, die in etwa tangential zur Außenkrümmung
des Verpackungsgegenstandes einstellbar sind.
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Das Zusammenwirken von elektrischen und hydraulischen Steuermitteln
kann derart erfolgen, daß ein Steuergestänge mit einem an einem Mikroschalter angreifenden
ersten Arm und einem an einer Platte der Fördervorrichtung befestigten zweiten,
ebenfalls verschwenkbaren Arm vorhanden ist, wobei die Stellung der Fördervorrichtung
mit der der Formwalze gekuppelt ist.
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Der Erfindungsgegenstand wird an Hand der Zeichnungen erläutert.
Es zeigt Fig. 1 eine perspektivische Darstellung der Verpackungsmaschine, F i g.
2 eine Seitenansicht der F i g. 1, F i g. 3 eine Draufsicht auf die Verpackungsmaschine
der F i g. 1, Fig.4 eine Stirnansicht auf die Verpackungsmaschine der Fig. 1, F
i g. 5 einen Schnitt durch die Verpackungsmaschine nach Linie 5-5 der F i g. 4,
F i g. 6 eine teilweise schematische Seitenansicht der Zuführung des Verpackungsmaterials
zur Verpackungsmaschine, F i g. 7 eine schematische Darstellung der hydraulischen
Anlage der Verpackungsmaschine nach Fig. 1, F i g. 8 einen weiteren Teil der schematischen
Darstellung der F i g. 7; F i g. 9 stellt schematisch eine teilweise elektrische
Schaltung der Verpackungsmaschine nach Fig. 1 dar, Fig. wo eine Einzelheit im Schnitt
nach Linie 12-12 der Fig. 5.
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In den F i g. 1, 2, 3, 4 und 5 ist eine Verpackungsmaschine 20 dargestellt,
die zur Verpackung von Hohl rollen 22 durch von einer Vorratsrolle 23 ab-
gezogenen
Hüllmaterialbahn 26 dient. Es kann eine Anzahl von kleineren (nicht dargestellten)
Rollen gleichzeitig verpackt werden. In diesen Fällen werden die kleineren Rollen
endseitig aneinandergestellt und müssen gleiche äußere Abmessungen aufweisen.
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Hierbei wird es möglich, ein einziges Stück der Hüllmaterialbahn 26
zum Einschlagen einer ganzen Anzahl von Rollen zu verwenden.
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Wie Fig. 6 zeigt, ist die Hohlrolle 22 vorzugsweise von zylindrischer
Gestalt und weist einen Rolleninnendurchmesser 24 auf. Die Maschine ist in der Lage,
auch ringförmige Rollen zu verpacken, welche keinen inneren Durchmesser aufweisen.
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Die Rolle 22 kann aus Zinnblech oder Zinnfolie, kalt- oder heißgewalztem
Stahlblech, aus Aluminium, aus galvanisch vorbehandeltem Stahl, aus Titan, Kupfer,
Messing od. dgl. bestehen; dagegen besteht die Hüllmaterialbahn 26 aus Papier, Stahl,
Aluminium oder aus mehreren dieser Werkstoffe, falls erforderlich. Aus F i g. 1
bis 5 ist ersichtlich, daß die Verpackungsmaschine 20 ein Grundgestell 28 hat, welches
aus vorderen und hinteren Rahmenteilen 30 bzw. 32 und seitlichen Rahmenteilen 34
und 36 besteht. Rahmenteile 30, 32 sind Metallplatten oder Metallwinkel, während
die seitlichen Rahmenteile 34, 36 aus Doppel-T-Trägern oder ähnlichen Proffieisen,
z. B. aus H-Trägern, bestehen.
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Die Doppel-T-Träger38, 40, welche die hydraulischen Zylinder 42 und
44 abstützen, verlaufen quer zu den seitlichen I-Trägern 34, 36, wie am besten aus
Fig. 1, 3 und 4 ersichtlich.
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Zwei weitere Doppel-T-Träger 46, 48 sind höher und mittels vertikal
angeordneter anderer Doppel-T-Träger 49, 51 und einer Endplatte 58 mit Abstand zu
den seitlichen Rahmenteilen 34, 36 angeordnet, wie am besten aus den Fig. 1, 2,
3 und 4 ersichtlich; diese Teile 49, 51 und 58 sind an beiden Seiten der Verpackungsmaschine
20 angeordnet. Die Doppel-T-Träger 46, 48 stützen die endseitigen Lagergehäuse 60,
64 und 62, 66 ab, die zwei rotierbare, in Abstand zueinander angeordnete Tragwalzen
68 und 70 aufnehmen.
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Zwischen und unterhalb der Tragwalzen 68 und 70 sind zwei bewegliche,
mit Abstand zueinander parallel angeordnete Stützteile 72 und 74 vorhanden, welche
auf einem Schienenpaar76 und 78, vergleiche F i g. 1 bis 5, verschiebbar sind. Diese
Schienen 76 und 78 haben je eine V-förmige Kerbe auf ihrer oberen Fläche, um V-förmige
Teile 80, 82 aufnehmen zu können, wobei diese Teile an den unteren Endflächen der
vertikalen Stützteile 72, 74 angeordnet sind.
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Die vertikalen Stützglieder 72 und 74 können mit Hilfe hydraulischer
Zylindervorrichtungen 42 und 44 seitlich verschoben werden, wobei letztere mit Plungerstangen
84 und 86 (vgl. Fig. 1, 3 und 4) versehen sind. Die Vorrichtungen 42 und 44 arbeiten
in entgegengesetzter Richtung, um den Spalt zwischen den Stützteilen 72 und 74 zu
öffnen und zu schließen bzw. zu vergrößern und zu verkleinern, um in geeigneter
Weise die Breite der Rolle 22 (s. F i g. 6) einzustellen. Diese Vorrichtung ist
am besten in F i g. 4 gezeigt.
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Ein drittes Stützglied 90, welches fest in der Mitte zwischen den
Tragwalzen 68 und 70 und parallel zu den beiden vertikalen Stützteilen 72 und 74
angeordnet ist, wird zur Abstützung dieser Walzen verwendet. Das Stützglied 90 erstreckt
sich zwischen
den Schienen 76 und 78, wie in F i g. 1, 3 und 4 dargestellt,
und weist ein Paar von aufrechtstehenden, U-förmigen anderen Stützgliedern 92 und
94 auf, welche an der oberen horizontalen Fläche des Stützgliedes 90 befestigt sind.
Die Stützglieder 92 und 94 nehmen vorn und hinten je ein Paar von in Abstand zueinander
angeordneten Rollkörpern 96 und 98 auf, welche mit der eingekerbten Fläche 100 mit
jeder der Tragwalzen 68 und 70, wie aus den Fig. 1, 3 und 4 ersichtlich, in Verbindung
stehen. Dritte Stützglieder 90 sowie andere Stützglieder 92 und 94 können aus Metall
bestehen und zur Bildung eines einzigen Stützteiles miteinander verschweißt werden.
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Eine feste, aus Metall bestehende Führungsstange 102, welche mit einem
Arm 104 am Stützglied 90 und mit dem anderen Arm 106 am Fußbogen oder an einer benachbarten
Wand befestigt ist, wird zur mittigen Unterstützung der Hüllmaterialbahn 26, wie
am besten aus den Fig. 1 bis 4 ersichtlich, verwendet. Wie weiter am besten aus
den F i g. 1, 3, 4 und 5 ersichtlich, weist jedes zueinander identische Stützteil
72 und 74 eine obere Fläche mit einem Paar von vertikal angeordneten Teilen 108
und 110 auf, wobei jeder dieser Teile an seiner inneren Oberfläche eine längsverlaufende
Nut 112 zur Aufnahme des Randes einer Platte 114 auf der rechten Seite der Maschine
und einer Platte 115 auf der linken Seite der Maschine besitzt. Ein aus den vertikalen
Teilen 108 und 110 gebildetes Paar befindet sich jeweils zwischen den Tragwalzen
68 und 70.
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Auf der Platte 114 ist eine Fotozelle 118 vorhanden, welche in Achsrichtung
der Rolle 22 aufnahmebereit ist. Andererseits ist die Platte 116 mit einer geeigneten
Lichtquelle 120 für die Fotozelle 118, Fig. 1, versehen. Jede Platte 114 und 116
besitzt sich einwärts erstreckende, gespreizte Flansche 122 und 124, F i g. 5, um
eine das Hüllmaterial in vertikaler Richtung verformende Vorrichtung 125 aufnehmen
zu können. Diese Vorrichtung enthält eine weitere Rolle 126 (Fig. 1 und 5), um das
Hüllmaterial zu den Rändern der Rolle 22 (F i g. 6) abzufalten oder zu verkanten.
Die Platten 114 und 116 sind in vertikaler Richtung in Nuten 112 der hydraulischen
Zylinder 128 bzw. 130 beweglich, wobei letztere mit den Platten über Plungerstangen
131 und 134 in Verbindung stehen. Die Zylinder 128 und 130 werden mit Hilfe der
links und rechts angeordneten Stützteile 72 bzw. 74 gehalten.
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Das obere Ende jeder Platte 114 und 116 ist mit einer den inneren
Durchmesser formenden Vorrichtung 132 versehen, um das Hüllmaterial 26 entsprechend
dem Rolleninnendurchmesser 24 verformen zu können. Jede Vorrichtung 132 enthält
eine Platte 133 und eine Führungsstange 135, welche zu ihr einen Winkel bildet,
wobei zwischen den abstehenden Enden der Platte 133 und der Führungsstange 135 eine
weitere Formwalze 136 rotierbar angeordnet ist, um die Ränder des Materials 26 auf
den Innendurchmesser 24 der Hohlrolle 22 verformen zu können.
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Jede der Vorrichtungen 132 ist an der entsprechenden Platte 114 bzw.
116 mit geeigneten Hilfsmitteln, z. B. mittels Bolzen oder auch durch Schweißung
befestigt. Jede Vorrichtung 132 befindet sich zwischen den vertikal angeordneten
weiteren Rollen 126 und der Photozelle 118 oder der Lichtquelle 120, wenn auch die
Anordnung dieser Teile mit Rücksicht auf die verschiedenen Größen der Rolle
22 abgeändert
werden kann. Im Falle der Verpakkung von Rollen kleinen Durchmessers ist es z. B.
wünschenswert, die Photozelle 118 und die Lichtquelle 120 unter die Vorrichtungen
132 zu verlegen.
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Die die äußere Verformung verrichtenden Vorrichtungen 140 und 142,
welche die Führung des Hüllmaterials 26 entlang der Krümmung des Außendurchmessers
149 besorgen (Fig. 6), sind an den inneren Stirnflächen der vertikalen Stützteile
72 und 74, wie aus den Fig. 3 und 5 ersichtlich, befestigt.
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Jede der Vorrichtungen 140 und 142 enthält zwei mit Abstand zueinander
angeordnete, horizontal verlaufende Formwalzen 144 und 146 (F i g. 6), welche nach
Fig. 5 in einem nach oben offenen Gehäuse 148 gelagert sind. Jedes Gehäuse 148 ist
gemeinsam mit den Walzen 144 und 146 zwecks vertikaler Verstellung beweglich gelagert,
und die Führung dieser Bewegung erfolgt längs der inneren Flächen der Stützteile
72 und 74 mittels geeigneter, an die Stützglieder 72 und 74 befestigter Mittel.
Diese Vorrichtungen 140 und 142 werden vertikal von hydraulischen Zylindern 150
und 151 über Pleuelstangen 152 und 153 verschoben, wobei die Teile 150 und 151 gleich
sind (vgl. F i g. 3, 5 und 6).
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In den F i g. 1, 2, 3 und 4 ist eine Antriebseinheit 160 für die
Tragwalzen 68 und 70 dargestellt. Die Antriebseinheit 160 ist auf einer geeigneten
Unterlage 161 montiert, welche mit dem Doppel-T-Träger 46 (s. F i g. 1 und 4) eine
Einheit bildet. Aus F i g. 8 ist ersichtlich, daß die Antriebseinheit einen elektrischen
oder hydraulischen Antriebsmotor 162 enthält, der mittels einer Kupplung 166 mit
einem Untersetzungsgetriebe 164 verbunden ist. Andererseits ist das Untersetzungsgetriebe
164 unmittelbar mit der Tragwalze 70 über Kupplung 160 verbunden.
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An ihrem Ende ist die Tragwalze 70 mit einem Kettenzahnrad 170 versehen,
während die andere Walze 68 in ähnlicher Weise an ihrem entsprechenden Ende mit
einem angetriebenen Zahnrad 172 versehen ist. Ein angetriebener Zahnriemen oder
eine Zahnkette 174 ist mit Zahnrädern 170 und 172 im Eingriff, so daß beide Tragwalzen
70 und 68 im Gegenuhrzeigersinn angetrieben werden und die Rolle 22 im Uhrzeigersinn
zwecks Verpackung mit Hüllmaterial 26 antreiben, wenn das Untersetzungsgetriebe
174 über Kupplung 168 die Walze 70 antreibt.
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Aus Fig. 1 bis 5 ist ersichtlich, daß jedes Stützteil 72 und 74 an
seiner inneren Fläche mit einer Fördervorrichtung 180 bzw. 182 versehen ist, um
das Hüllmaterial 26 der Verpackungsmaschine 20 zuführen zu können. Diese Vorrichtungen
180 und 182 sind einander, mit Ausnahme des Steuergestänges 282 (Fi g. 5) gleich,
wobei das Gestänge 282 so ausgebildet ist, daß es mit seinem entgegengesetzten Ende
einen Mikroschalter 185 betätigen kann. Es wird lediglich die linke Fördervorrichtung
182 mit dem Gestänge 282 beschrieben.
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Mit Ausnahme des oben angegebenen Unterschiedes enthalten beide Vorrichtungen
180 und 182 zwei zueinander parallele Metallplatten 184 und zwei weitere Platten
186, zwischen denen die Fördervorrichtung 180 zwecks Zuführung der Hüllmaterialbahn
26 zu den Tragwalzen 68 und 70 enthalten ist. Die Platten 184 und 186 werden mittels
einer Förderanlage 188 und einer Hebevorrichtung 190, wie nachfolgend beschrieben
wird, in einem festen Abstand zueinander gehalten.
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Jede Förderanlage 188 enthält ein zwischen den Platten 184 und 186
angeordnetes Transportband 210 aus Gummi od. dgl. Die obere Fläche der Anlage 188
ist höher als die oberen Kanten der inneren Platte 184 angeordnet, um einen Kontakt
mit der Hüllbahn 26 zu gewährleisten. Die innere Platte 184 ist im wesentlichen
dreieckförmig, während die äußere Platte 186 so angeordnet ist, daß sie aufwärts
und über die innere Platte 184 hinaus sich erstreckt (vgl. Fig. 1 bis 5). Eine in
der Mitte der Verpackungsmaschine 20 angeordnete Führungsstange 102 ist zur oberen
Fläche des Transportbandes 210 gleichlaufend angeordnet. Die Förderanlage 188 enthält
ferner eine treibende Rolle 212, eine getriebene Rolle 214 und eine Spannrolle 216
(vgl. Fig. 5 und 6). Diese Rollen 212, 214 und 216 sind zwischen den Platten 184
und 186 mittels Wellen 218 angeordnet, wobei ihre Wellenenden drehbar in den Platten
184 und 180 gelagert sind. Wie aus den F i g. 2 und 3 hervorgeht, sind die mit einem
Steuergetriebe versehenen Elektromotoren 233 und 235 an den äußeren Platten 186
befestigt und mit antreibenden Wellen für die Treibrollen 212 gekuppelt, so daß
die Rollen 212, 214 und 216 angetrieben werden können.
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Die äußere Platte 186 ist an ihrem oberen rückwärtigen Teil 237 unter
einem Winkel zur Hauptebene der Platte 186 nach außen abgesetzt ausgebildet, um
die Hüllbahn 26 zwischen ihr und einer weiteren Platte 239 zu formen, wobei letztere
in Flucht mit einer Außenkante der Förderanlage 188 angeordnet ist. Diese Platte
239 ist an die Platte 186 durch geeignete Mittel, z. B. Bolzen, befestigt und von
ihr im Abstand angeordnet, so daß die Hüllbahn 26 zwischen den Platten 186 und 239
verläuft. Die Förderanlage 188 ist ebenfalls mit einem Paar von im Abstand zueinander
angeordneten Druckrollen 230 und 232 versehen, welche zwischen einem Gehäuse 234,
deren Außenfläche an die Innenfläche der Platte 239 befestigt ist, montiert sind.
Es ist Aufgabe der Druckrollen 230 und 232, auf die Hüllbahn 26 einen abwärts gerichteten
Druck zu erzeugen, wenn die Förderanlage 188 den Werkstoff oder die Folie in die
Verpackungsmaschine 20 einführt. Jede äußere Platte 186 ist mit einem gekrümmten
Schlitz 192 versehen, um einen gebogenen Führungsarm 194 der Hebevorrichtung 190
ständig an die Stützteile 72 und 74 (vgl. F i g. 5) befestigen zu können. Darüber
hinaus ist die Hebevorrichtung 190 mit Paaren von zueinander in Abstand angeordneten
Rollen 198, 200 und 202 versehen, welche zwischen den Platten 184 und 186 angeordnet
sind. Diese Rollenpaare 198, 200 und 202 sind über mit ihren Enden in den Platten
befestigten Schäften 205 an den Platten 184 und 186 drehbar gelagert. Die Rollenpaare
198, 200 und 202 weisen im wesentlichen die gleiche Breite wie der Führungsarm 194
auf (vgl. F i g. 5 und 12) und sind mit Hilfe von Schäften 205 zwischen den Platten
184 und 186 drehbar gelagert.
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Das nur einmal vorhandene Steuergestänge 282 enthält zwei Arme 283
und 285, die einen stumpfen Winkel zueinander bilden und mit Hilfe eines zwischen
den Platten 184 und 186 angeordneten Schaftes 286 schwenkbar angeordnet sind, und
es enthält ferner einen an dem Stützteil 74 befestigten zweiten Schaft 290.
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Das Steuergestänge 282 steuert zwei hydraulische Zylinder 269 und
270 für die Fördervorrichtungen
180 und 182. Jeder hydraulische Zylinder 269 und
270 ist mit einem Bügel 272 versehen, welche (vgl.
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F i g. 5) an die inneren Flächen der vertikalen Stützteile 72 und
74 befestigt sind. Die Pleuelstangen 278 und 279 für die hydraulischen Zylinder
269 und 270 sind mittels Schäften 280 zwischen den Platten 184 und 186 schwenkbar
befestigt.
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Werden die Kolben der hydraulischen Zylinder 269 und 270 mit Druck
beaufschlagt, wird der zweite Arm 283 um den Schaft 290 verschwenkt, so daß der
mit dem Schaft 290 verbundene erste Arm 285 den Mikroschalter 185 ausklinkt.
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Aus den F i g. 1, 2, 3 und schematisch aus F i g. 6 geht hervor,
daß Faltvorrichtungen 300 und 302 auf jeder Seite der Verpackungsmaschine 20 vorhanden
sind, um in der Radial- oder Querrichtung der Rollen 22 zu falten und gefällige
Falten 304, 306, 308, 310 usw., zu bilden. Jede Faltvorrichtung 300 und 302 enthält
eine Faltstange 312 bzw. 314, die an ihrem unteren nicht dargestellten Ende schwenkbar
an den Stützteilen 72 und 74 befestigt ist. Die Faltstangen 312 und 314 sind winklig
zu den Tragwalzen 68 und 70 angeordnet, um die überschüssige Hüllbahn 26 an den
Walzenrändern zu sammeln und sie in dem Radius der Rolle 22 entsprechend zu krümmen.
Jede Faltstange 312 und 314 ist mit einer hydraulischen Vorrichtung 315 und 317
an den Seitenplatten 320 bzw. 322 versehen. Diese Seitenplatten 320 und 322 sind
ihrerseits an den Außenflächen der vertikalen Stützteile 72 bzw. 74 befestigt und
mit diesen verschiebbar. Die Pleuel 319 und 321 der hydraulischen Zylinder 315 und
317 sind schwenkbar mit den Faltstangen 312 und 314 verbunden. Die Aggregate der
Zylinder 315 und 317 sind mit Bügeln oder Gabeln 323 bzw. 325 an den Seitenplatten
320 und 322 befestigt.
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Führungsplatten 340 und 342 sind an den rückwärtigen Enden fest mit
den Platten 126 verbunden um die Hüllbahn 26 von ihrer Rolle 23 (vgl. Fig.-o) über
eine umlenkende Eingangsrolle 344 zu führen.
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Wenn erforderlich, kann die Rolle 344 weggelassen werden. Eine entsprechende
Vorratsrolle 23 würde dann durch geeignete, nicht dargestellte Mittel gehalten werden.
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Die Vorrichtung 132 zur Bildung des Innendurchmessers bzw. die Vorrichtung
125 zur Vertikalverformung sind in einer normalen Nichtarbeitsstellung entweder
in der höchsten oder untersten Stelle ihrer Bahn, welche durch die Lage der Photozelle
118 und der Lichtquelle 120 bestimmt wird.
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Wenn ein elektrischer Unterbrecherschalter 526 geschlossen wird,
um die Vorrichtungen 125 bzw.
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132 in die richtige Lage zu bringen, werden Photozelle 118 und Lichtquelle
120 und somit Solenoide 532 erregt. Wird der Lichtstrahl zwischen der Photozelle
118 und der Lichtquelle 120 durch den Radius vom Innendurchmesser 24 zum äußeren
Durchmesser 149 unterbrochen, beaufschlagen die Solenoide 532 die Steuerventile
408 und 410 der hydraulischen Zylinder 128 und 130.
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Der Fluß von Drucköl durch die Ventile 408 und 410 dieser Zylinder
hält an, bis die Photozelle 118 den durch den Innendurchmesser der Hohirolle 22
kommenden Strahl aufnimmt. Kann der Strahl in dieser Weise seinen Weg beenden, wird
der elektrische Stromkreis unterbrochen, und Solenoide werden stromlos und ermöglichen
die Rückkehr der Ventile 408 und 410 in ihre Anfangslagen. Wenn
das
beendet ist, hält eine hydraulische Vorrichtung die Vorrichtung 132 in einer bestimmten
Lage derart fest, daß sie in den Innendurchmesser 24 der Hohlrolle 22 einführbar
ist. Im übrigen sind alle Ventile, wenn nicht anders ausgeführt, einschließlich
der Ventile 408 und 410, Dreiwegventile. Also ist ein Solenoid an jedem Ende des
Ventils angeordnet, und das Ventil ist mittels Feder zentriert.
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Die vertikalen Stützteile 72 und 74 befinden sich in ihrer Nonmallage,
d. h. nichtarbeitenden Lage in ihren äußersten Stellungen, also neben den seitlichen
Rahmenteilen 46 und 48.
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Wird Steuerschalter542 geschlossen, erregen die in der Regel geschlossenen
Mikroschalter 502 und 504 die Solenoide 550 und 552. Mikroschalter 502 befindet
sich an dem rechten Paar der senkrechten Teile 108 und 110, während Mikroschalter
504 am linken Paar der ebenfalls mit Abstand angeordneten Teile 108 und 110 montiert
ist.
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Mikroschalter 502 und 504 sind derart angeordnet, daß ein Arm eines
jeden Schalters sich einwärts zur inneren Seite der vertikalen Stützteile 72 und
74 erstreckt, so daß sie mit den Enden der Hohlrolle 22 in Kontaktberührung kommen.
Die Mikroschalter 502 und 504 weisen in der Regel geschlossene und zwei in der Regel
geöffnete Kontakte auf. Durchsetzt der elektrische Erregerstrom die in der Regel
geschlossenen Kontakte, wird er den Solenoiden 550 und 552 zur Steuerung der Ventile
416 und 418 der hydraulischen Zylinder 42 und 44 zugeführt, um die Bewegung der
vertikalen Stützglieder 72 und 74 durch entsprechende Steuerung des Ölflusses in
den hydraulischen Zylindern 42 und 44 zu unterbrechen.
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Wenn die vertikalen Stützteile 72 und 74 einwärts gehen, kommen die
Arme der Mikroschalter 502 und 504 in Kontakt mit den Enden der Hohlrolle 22, öffnen
einen Stromkreis und machen Solenoide 550 und 552 stromlos, wodurch Ventile 416
und 418 eine Bewegung zur Mitte ausführen; hierbei werden die vertikalen Stützteile
72 und 74 in Abhängigkeit von der Breite der Rolle 22, entsprechend einer hydraulischen
Blockierung in den hydraulischen Zylinder 42 und 44, in vorbestimmten festen Lagen
gehalten.
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Da jedes vertikale Stützteil 72 oder 74 über den zugehörigen Mikroschalter
502 bzw. 504 und solenoidgesteuerte Ventile 416 und 418 verfügt, arbeiten die Mikroschalter
und Ventile unabhängig voneinander, wenn Stützglieder 72 und 74 eine Schlußbewegung
ausführen. Wenn also die Hohlrolle 22 nicht der Länge nach zu den Walzen 68 und
70 zentriert ist, erfassen die Stützteile 72 und 74 nun die Enden der Hohlrolle
22 und justieren sie. Der Spalt zwischen der Hohlrolle und den vertikalen Stützteilen
ist durch die Mikroschalter 502 und 504 bestimmt. Diese sind horizontal justierbar,
d. h. sie können einwärts oder auswärts bewegt werden.
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Wenn die vertikalen Stützteile 72 und 74 eine Arbeitslage einnehmen,
werden die in der Regel offenen Kontakte der Mikroschalter 502 und 504 über ihre
Arme geschlossen. Sobald dies erfolgt ist, wird ein elektrischer Strom dem die Ventile
408 und 410 steuernden Solenoid 532 zugeführt, wobei die Ventile einen gewünschten
Arbeitsdruck den den Innendurchmesser aufbauenden Formwalzen der Vorrichtung 132
und der Vorrichtung 125 zur vertikalen Verformung zuführen und diese in ihrer Arbeitslage
festhalten.
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Gleichzeitig wird ein Erregerstrom dem das Ventil 426 steuernden
Solenoid Zugeleitet, wobei dieses Ventil die hydraulischen Zylinder 150 bzw. 151
der äußeren Verformungsvorrichtungen 140 und 142 steuert.
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Ein Erregerstrom wird gleichzeitig einem anderen Solenoid zugeführt
und beaufschlagt das Ventil 446 der hydraulischen Zylinder 269 und 270. Wenn erster
Arm 285 des Steuergestänges 282 den Mikroschalter 185 ausklingt, wird dieser unterbrochen
und das Solenoid stromlos. Dies erlaubt eine Bewegung des Ventiles 446 zur Mitte
hin, wodurch die hydraulische Anlage blockiert wird. Wenn das eintritt, werden die
Fördervorrichtungen 180 und 182 in Bezug auf den Außendurchmesser 149 der Rolle
22 in einer festen Lage gehalten, die dadurch die äußeren Verformungsvorrichtungen
140 und 142 bestimmt ist.
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In der Außerbetriebsstellung arbeiten Fördervorrichtungen 180 und
182, Faltvorrichtungen 300 und 302 und die Antriebseinheit 160 so lange nicht, bis
Schalter 547 geschlossen wird. Jetzt laufen die Motoren 233 und 235 der Fördervorrichtungen
180 und 182 gleichzeitig an, und es wird auch eine Zeidesteuervorrichtung eingeschaltet,
die ein Öffnungssolenoid und ein Schließsoienoid überwacht. Ist dies geschehen,
befindet sich ein Ventil 434 mit diesen Solenoiden derart in Verbindung, daß es
die hydraulischen Zylinder 315 und 317 für die Faltvorrichtungen 300 und 302 steuert.
Ein Erregerstrom beaufschlagt ein Ventil 450 zur Steuerung eines hydraulischen Motors
162.
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Es wird darauf hingewiesen, daß die Steuerventile für die Druckflüssigkei,t
404, 406, 412, 414, 428, 436, 438 und 448 an sich handbetätigte Ventile sind, wie
am besten aus den F i g. 7 ued 8 hervorgeht, wobei jedes einzeln für sich zur Überwachung
der Arbeitsgeschwindigkeit des zUgehörigen hydraulischen Aggregats verwendbar ist.
Also wird z. B. das Ventil 448 zur Flußüberwachung des hydraulischen Mediums zu
dem Steuerventil 450 verwendet, welches einerseits die Geschwindigkeit und die Arbeitsrichtung
des .hydraulischen Motors 162 steuert und somit auch die Verpackungsgeschwindigkeit
der Gegenstände oder der Rolle 2251mit dem Verpackungsmaterial 26 mitsteuert.
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Es wird nun die vollstähdige Arbeitsweise der Maschine 20 beschrieben.
In' der neutralen Stellung nehmen die Stützteile 72 und'74 die äußerste Außenlage
ein. Auf Grund der Größe der zu packenden Hohlrolle 22 ist keine Anfangseinstellung
der Maschine 20 erforderlich.
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Die zu verpackende Hohirolle 22 wird auf die rotierenden Tragwalzen
68 und 70 der Verpackungsmaschine 20 gelegt. Ein Ausfluchten der Rolle 22 zur Mittelachse
dieser rotierenden Walzen 68 und 70 ist nicht erforderlich. Ferne'r ist das Verfahren
oder die Arbeitsweise, wie die Rolle 22 auf diese Walzen 68 und 70 gelegt wird,
an sich beliebig, z. B. kann die Rolle 22 auf die Tragwalzen mit Hilfe eines Kranes,
einer Winde, einer - Fördervorrichtung, eines Traktors od. dgl. gelegt wein.
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Nun drückt der Maschinenführer auf den Schalterknopf 542, wobei über
den erregten Solenoid 532 das hydraulische Ventil beaúfschlagt wird, um die hydraulischen
Zylindervorrichtungen 150 und 151 in Gang zu setzen und die den inneren Durchmesser
verformenden Vorrichtungen 132 zur Mitte der Rolle 22 bewegt werden. WEnn der Lichtstrahl
der
Lichtquelle 120 durch die hohle Innenfläche der Rolle 22 auf
die Photozelle 118 fällt, wird über diese Photozelle der Schließsolenoid 532 stromlos
gemacht. Das Steuerventil 426 hält jetzt die Vorrichtug 132 in einer festen vorbestimmten
Stellung, aus ?ej s:c zum Rol!eninnnendurchmesser 24 geführt werden kann.
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Jetzt legt der Maschinenführer den Steuerschalter 543 ein, welcher
die die Ventile 416 und 418 steuernden Solenoide 550 und 552 erregt. Die Ventile
416 und 418 werden dann so beaufschlagt, daß die Druckflüssigkeit zu den Vorrichtungen
42 und 44 fließen kann. Diese Vorrichtungen werden in Gang gesetzt, um die Stützteile
72 und 74 zu einer seitlichen Schließbewegung zu veranlassen. Die Mikroschalter
502 und 504 sind in den Stützteilen 72 und 74 so angeordnet, daß ihre beweglichen
Arme einwärts gerichtet sind, wenn sie mit der Rolle 22 in in Berührung kommen.
Die Mikroschalter 502 und 504 machen den elektrischen Stromkreis stromlos, der seinerseits
die Solenoide 550 und 552 enterregt.
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Hierbei halten die Steuerventile 416 und 418 und die hydraulischen
Vorrichtungen 42 und 44 die Stützteile 72 und 74 in der Arbeitsstellung. Mittlerweile
haben die Mikroschalter 502 und 504 den Stromkreis, d. h. den Solenoid 532 erregt,
der den Ölfluß zu den Steuerventilen 408 und 410 steuert, um den richtigen Arbeitsdruck
den die Verformungsarbeit innen ausführenden Vorrichtungen 132 zuführen zu können.
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Gleichzeitig wird ein Solenoid erregt, welcher das die hydraulischen
Vorrichtungen 150 und 151 steuernde Ventil 426 überwacht, um die am äußeren Durchmesser
der Rolle die Verformungsarbeit ausführenden Vorrichtungen 140 und 142 in Arbeitsstellung
zu bringen.
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Gleichzeitig wird ein anderes Solenoid erregt und das Ventil 446
für die hydraulischen Vorrichtungen 269 und 270 beaufschlagt. Diese Vorrichtungen
bringen ihrerseits die Fördervorrichtungen 180 und 182 der Rollen 22 in Arbeitsstellung,
wobei diese durch weitere äußere verformende Vorrichtungen 140 und 142 bestimmt
und mit Hilfe des Mikroschalters 185 mittels Steuergestänge 282 überwacht wird.
Dic Verpackungsmaschine 20 ist infolge der vorangegangenen Abtastung der physikalischen
Maßc jetzt fluchtend zur Rolle 22 angeordnet.
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Nun schließt der Maschinenführer den. Steuerschalter 547, wobei ein
erregtes Solenoid das Steuerventil 450 beaufschlagt, so daß ein Arbeitsdruck dem
hydraulischen Motor 162 zugeführt wird und die Tragwalzen 68 und 70 über Untersetzungsgetriebe
164 und Kettenantrieb 174 in Rotation versetzt werden. Gleichzeitig wird eine Zeitsteuervorrichtung
erlegt, die ihrerseits abwechselnd weiteren Solenoiden Strom zuführt, um das Steuerventil
434 so zu beaufschlgen, daß der hydraulische Druck abwechselnd den Endflächen der
Kolben in den hydraulischen Vorrichtungen 315 und 317 zwecks Betätigung der Faltstangen
312 und 314 zugeführt werden kann.
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Auch die in der Geschwindigkeit untersetzten Motoral 233 und 235 zum
Antrieb der Fördervorrichturl-£en 180 und 182 werden angelassen. Es wird darau?
hingewiescn, daß die zum Verpacken der Rolle 2 erforderliche Länge der Hüllbahn,
z. B. Papierbahn, durch den Abstand zwischen der äußeren Kante der Platte 340 und
der Außenkante der Platte 342 bestimmt ist, wobei wiederum dieser Abstand
durch die
Abmessungen des zu verpackenden Gegenstandes bestimmt ist.
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Ist die Verpackung der Rolle 22 abgeschlossen, öffnet der Maschinenführer
den Schalter 547, wobei alle Aggregate und Vorrichtungen in eine Neutralstellung
gebracht werden. Jetzt wird der verpackte Gegenstand von der Verpackungsmaschine
20 weggenommen und die nächste Rolle in die Maschine gelegt.
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Zur Verpackung von aus bestimmten Werkstoffen bestehenden Gegenständen
oder für den unter rauhen Einflüssen erfolgenden Überseetransport kommen aus Metall
bestehende Hüllmaterialbahnen in Frage.
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Unter gewissen Umständen kann eine aus drei Teilen bestehende Verpackungsfolie
verwendet werden.
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Die eine Folie bzw. das Blech entspricht dann der Breite der Rolle
22 oder ist geringfügig enger, während die restlichen beiden Bleche für je eine
Seite der Rolle 22 bestimmte, unter dem rechten Winkel vorverformte Bleche sind.
In diesem Falle werden die Winkelstreifen zu den Transportbändern der Fördervorrichtung
unterhalb des flachen Streifens bzw. des Bleches zugeführt, und da sie vorverformt
sind, werden sie sodann an den Führungsplatten 239 und 186 vorbeigeführt.
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Es ist manchmal erwünscht, das Hüllmaterial in einer Metall-Papier-Kombination
mit Einlagen zu verwenden. Dies kann durch Zuführung des Hüllmaterials von mehr
als einer Vorratsrolle geschehen.
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Es kann auch ein Hüllmaterial mit einem druckempfindlichen Klebemittel
überzogen benutzt werden. Dieses Material hat den Vorteil, daß die Falten besser
ihre Form beibehalten.
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Wie ausgeführt, kann ein Lochkartensystem oder eine IBM-Maschine
mit der Verpackungsmaschine 20 elektronisch gekoppelt werden, um Eingangswerte diesem
System bzw. dieser Maschine zuzuführen und die sonst überlicherweise vom Maschinenführer
betätigten verschiedenen Schalter zu überwachen, um eine vollständig vollautomatisch
arbeitende Verpackungsanlage zu schaffen.