DE19523643A1

DE19523643A1 - Vorrichtung zum Spannen einer Verpackungsmaterialbahn an Verpackungsmaschinen

Info

Publication number: DE19523643A1
Application number: DE19523643A
Authority: DE
Inventors: Sieghard Parthey
Original assignee: NEMATEC NAHRUNGSGUETERMASCHINE
Current assignee: FOODLOGISTIK NEUBRANDENBURG GMBH, ANLAGENBAU, 1703
Priority date: 1995-06-29
Filing date: 1995-06-29
Publication date: 1997-01-02

Description

Es ist bekannt, daß in Verpackungsmaschinen zur Erzielung einer konstanten Folienspannung zwischen Folienvorratsrolle und Folienvorschubrolle eine vom Durchmesser der Folienvorratsrolle abhängige Abbremsung der Folienvorratsrolle erfolgen muß. Es ist weiterhin bekannt, daß je Verpackungsmaschine mindestens zwei Vorratsrollen erforderlich sind, damit beim Folienende einer Vorratsrolle ein schnelles Anfügen der Folie einer vollen Vorratsrolle ermöglicht werden kann.

Die Realisierung erfolgt mit mechanischen und elektromagnetischen Bremssystemen in verschiedenen Ausführungsformen, wobei der Folienvorratsdurchmesser direkt mit einer Rolle abgetastet und der Verstellweg dieser Tastrolle für die notwendige Bremsmomentverringerung bei abnehmendem Vorratsrollendurchmesser genutzt wird. Die Bremskraftsteuerung mittels Tastrollen erfolgt bisher separat je Folienvorratsrolle.

Es sind Lösungen bekannt, die eine Bremskraftsteuerung über eine Elektromagnetpulverbremse ermöglichen (DE 34 40 441 A1). Hierbei ist eine Tastrolle an einem Schwenkhebel befestigt, der direkt über ein Zahnradpaar die Drehbewegungen auf ein Potentiometer überträgt.

Hauptnachteil dieser Lösung ist der durch die direkte Zahnradpaarkopplung bedingte ständige Formschluß zwischen Tastrollenhebelarm und Potentiometer und die damit verbundene Begrenzung des Schwenkbereiches der Tastrolle auf den abzutastenden Radiusbereich nur einer Folienvorratsrolle, was den Wechsel einer leeren mit einer vollen Folienvorratsrolle wesentlich erschwert und eine Nutzung nur eines Schwenkarmes mit Tastrolle für die Steuerung der Folienspannung ausschließt.

Der im Patentanspruch 1 angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, die für zwei Folienvorratsrollen notwendigen Aufwendungen und den Platzbedarf zur exakten Steuerung der Folienspannung zu minimieren und optimale Bedingungen für den Wechsel von Folienrollen zu erreichen.

Dieses Problem wird durch die in dem Patentanspruch 1 beschriebene Vorrichtung gelöst.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.

Es zeigen

Fig. 1 die schematisierte Ansicht einer Ausführungsform mit separaten Hebelarmen und mit bewegten Potentiometern,

Fig. 2 die schematisierte Ansicht einer anderen Ausführungsform mit separaten He belarmen und fest stehenden Potentiometern.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform ist der Tastrollenschwenkarm 1 mit der drehbaren Tastrolle 2 fest mit einer am Maschinengestell drehbar gelagerten Schwenkwelle 3 verbunden und kann somit durch einfache Schwenkbewegungen zwischen den Folienvorratsrollen 15 und 16 in die obere Arbeitslage gebracht werden.

An der Schwenkwelle 3 ist ein Hebel 4 und Bolzen 5 starr befestigt, dessen Lage zum Tastrollenschwenkarm 1 um 180° versetzt ist, der bei vollen Folienvorratsrollen 15 bzw. 16 an die auf der Schwenkwelle 3 drehbar gelagerten separaten Hebelarme 6 bzw. 7 angreift und diese bei abnehmendem Folienrollendurchmesser in eine entsprechende Drehbewegung versetzt. Die separaten Hebelarme 6 bzw. 7 liegen mit Eigengewicht auf den Anschlägen 8 bzw. 9 in der Ausgangslage nahe der oberen Arbeitslage. Auf den separaten Hebelarmen 6 bzw. 7 sind die Potentiometer 10 bzw. 11 mit den Zahnritzeln 12 bzw. 13 befestigt, welche auf dem fest stehenden und zentrisch zur Schwenkwelle 3 angeordneten Zahnrad 14 abrollen.

Zusammengefaßt wird nachfolgender Funktionsablauf realisiert.

Wenn die Tastrolle 2 auf der vollen Folienvorratsrolle 15 aufliegt, befindet sich der separate Hebelarm 6 mit dem Potentiometer 11 und dem Zahnritzel 12 in der oberen Arbeitslage. Bei kleiner werdendem Durchmesser der Folienvorratsrolle 15 wird der Tastenrollenschwenkarm 1 mit der Tastrolle 2 abgesenkt und überträgt über die Schwenkwelle 3 sowie den Hebel 4 mit Bolzen 5 die Drehbewegung auf den separaten Hebelarm 6 mit Potentiometer 11, so daß das auf der Potentiometerwelle 28 befestigte Zahnritzel 12 auf dem feststehenden Zahnrad 14 abrollt und entsprechend dem Übersetzungsverhältnis dieser Zahnradpaarung eine vergrößerte analoge Dreh- bzw. Winkelbewegung der Potentiometerwelle erzeugt.

Hierbei wird das Übersetzungsverhältnis so gewählt, daß der Arbeitsbereich des Potentiometers 10 weitestgehend genutzt wird. Ist das Folienende der Folienvorratsrolle 15 erreicht, hat der separate Hebelarm 6 die obere Grenze des Arbeitsbereiches erreicht. Dieser kann durch einen zusätzlichen Anschlag 17, der eine weitere Absenkung des Tastrollenschwenkarmes 1 verhindert, zusätzlich fixiert werden. Bei Folienende der Vorratsrolle 15 erfolgt die Verbindung der Folie mit dem Folienanfang der Folienvorratsrolle 16 und der Tastrollenschwenkarm 1 wird umgeschwenkt und mit der Tastrolle 2 auf die volle Folienvorratsrolle 16 gelegt. Hierdurch wird gleichzeitig der separate Hebelarm 6 durch den Bolzen 5 freigegeben, fällt durch Eigengewicht mit dem Potentiometer 10 bis auf den Anschlag 8 in die Ausgangslage zurück, wobei das Potentiometer 10 hierdurch ebenfalls über die Zahnradpaarung 12/14 in die Ausgangslage gebracht wird. Jetzt kann die leere Folienvorratsrolle 15 gegen eine volle Folienvorratsrolle ausgetauscht werden.

Bei weiterem Folienabzug wird bei kleiner werdendem Durchmesser der Folienrolle 16 der Tastrollenschwenkarm 1 mit der Tastrolle 2 abgesenkt und überträgt über die Schwenkwelle 3 sowie den Hebel 4 mit Bolzen 5 die Drehbewegung auf den separaten Hebelarm 7 mit Potentiometer 11, so daß das auf der Potentiometerwelle 27 befestigte Zahnritzel 13 auf dem feststehenden Zahnrad 14 abrollt und entsprechend dieser Zahnradpaarung eine vergrößerte analoge Dreh- bzw. Winkelbewegung der Potentiometerwelle 27 erzeugt. Bei Folienende der Folienvorratsrolle 16 hat der separate Hebelarm 7 mit dem Potentiometer 13 die obere Grenze des Arbeitsbereiches erreicht. Dieser kann durch einen zusätzlichen Anschlag 18, der eine weitere Absenkung des Tastenrollenschwenkarmes 1 verhindert, zusätzlich fixiert werden. Bei Folienende der Vorratsrolle 16 erfolgt die Verbindung der Folie mit dem Folienanfang der vollen Folienvorratsrolle 15 und der Tastrollenschwenkarm 1 wird umgeschwenkt und mit der Tastrolle 2 auf die volle Folienvorratsrolle 15 gelegt. Hierdurch wird gleichzeitig dein separate Hebelarm 7 durch den Hebel 4 mit Bolzen 5 freigegeben, fällt durch Eigengewicht mit dem Potentiometer 11 bis auf den Anschlag 9 in die Ausgangslage zurück, wobei das Potentiometer 11 hierdurch ebenfalls über die Zahnradpaarung 13/14 in die Ausgangslage gebracht wird. Jetzt kann die leere Folienvorratsrolle 16 gegen eine volle Folienvorratsrolle wiederum problemlos ausgetauscht werden und der weitere Funktionsablauf erfolgt wie bereits beschrieben.

Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform sind die separaten Hebelarme 19 bzw. 20 an einem Ende mit einem Segment eines Zahnradkranzes versehen. Die Zahnritzel 21 bzw. 22, welche auf den Potentiometerwellen 27, 28 der fest stehenden Potentiometer 23 bzw. 24 befestigt sind, übertragen bei einer Bewegung der separaten Hebelarme 19 bzw. 20 entsprechend dem Übersetzungsverhältnis dieser Zahnradpaarung eine vergrößerte analoge Dreh- bzw. Winkelbewegung auf die Potentiometerwellen 27, 28.

Bei dieser Ausführungsform wird nachfolgender Funktionsablauf realisiert.

Wenn der Schwenkarm 1 mit der beweglichen Tastrolle 2 auf der vollen Folienvorratsrolle 15 aufliegt, befindet sich der separate Hebelarm 19 in der oberen Arbeitslage. Bei kleiner werdendem Durchmesser der Folienvorratsrolle 15 wird der Tastrollenschwenkarm 1 mit der Tastrolle 2 abgesenkt und überträgt über die fest verbundene und drehbare Schwenkwelle 3 sowie den mit der Schwenkwelle 3 fest verbundenen Hebel 4 mit Bolzen 5 die Drehbewegung auf den separaten Hebelarm 19. Über das Zahnkranzsegment des separaten Hebelarmes 19 und das auf der Potentiometerwelle 28 befestigte Zahnritzel 21 des feststehenden Potentiometers 23 wird entsprechend dem Übersetzungsverhältnis dieser Zahnradpaarung eine vergrößerte analoge Dreh- bzw. Winkelbewegung der Potentiometerwelle 27 erzeugt.

Ist das Folienende der Folienvorratsrolle 15 erreicht, hat der separate Hebelarm 19 die obere Grenze des Arbeitsbereiches erreicht. Diese kann durch einen Anschlag 17, der eine weitere Absenkung des Tastrollenschwenkarmes 1 verhindert, zusätzlich fixiert werden.

Bei Folienende der Folienvorratsrolle 15 erfolgt die Verbindung der Folie mit dem Folienanfang der Folienvorratsrolle 16 und der Tastrollenschwenkarm wird umgeschwenkt und mit der Tastrolle 2 auf die volle Folienvorratsrolle 16 gelegt. Hierdurch wird gleichzeitig, durch den mit der Schwenkwelle starr gekoppelten Hebelamt 4 und Bolzen 5, der separate Hebelarm 19 frei gegeben, welcher durch Eigengewicht bis auf den Anschlag 25 in die Ausgangslage zurückfällt und dabei das Potentiometer 23 über die Zahnradpaarung 19/21 ebenfalls in die Ausgangslage wieder zurückbringt. Jetzt kann die leere Folienvorratsrolle, 15 gegen eine volle Folienvorratsrolle problemlos ausgetauscht werden.

Bei weiterem Folienabzug wird bei kleiner werdendem Durchmesser der Folienrolle 16 der Tastrollenschwenkarm 1 mit der Tastrolle 2 abgesenkt und überträgt über die Schwenkwelle 3 sowie den Hebel 4 mit Bolzen 5 die Drehbewegung auf den separaten Hebelarm 20. Über das Zahnkranzsegment des separaten Hebelarmes 20 und das auf der Potentiometerwelle 27 befestigte Zahnritzel 22 des feststehenden Potentiometers 24 wird entsprechend dem Übersetzungverhältnis dieser Zahnradpaarung eine vergrößerte analoge Dreh- bzw. Winkelbewegung der Potentiometerwelle 27 erzeugt.

Ist das Folienende der Folienvorratsrolle 16 erreicht, hat der separate Hebelarm 20 die obere Grenze des Arbeitsbereiches erreicht. Diese kann durch einen Anschlag 18, der eine weitere Absenkung des Tastrollenschwenkarmes 1 verhindert, zusätzlich fixiert werden.

Bei Folienende der Folienvorratsrolle 16 erfolgt die Verbindung der Folie mit dem Folienanfang der vollen Folienvorratsrolle 15 und der Tastrollenschwenkarm 1 wird umgeschwenkt und mit der Tastrolle 2 auf die volle Folienvorratsrolle 15 gelegt. Hierdurch wird gleichzeitig der separate Hebelarm 20 durch den Bolzen 5 freigegeben, fällt durch Eigengewicht bis auf den Anschlag 26 in seine Ausgangslage zurück und bringt über die Zahnradpaarung 20/22 das Potentiometer 24 ebenfalls in die Ausgangslage zurück. Jetzt kann die leere Folienvorratsrolle 16 gegen eine volle Folienvorratsrolle ausgetauscht werden und der weitere Funktionsablauf erfolgt wie bereits beschrieben.

Bezugszeichenliste

1 Tastrollenschwenkarm
2 Tastrolle
3 Schwenkwelle
4 Hebel
5 Bolzen
6 Hebelarm
7 Hebelarm
8 Winkelanschlag
9 Winkelanschlag
10 Potentiometer
11 Potentiometer
12 Zahnritzel
13 Zahnritzel
14 Zahnrad
15 Folienvorratsrollen
16 Folienvorratsrollen
17 Anschlag
18 Anschlag
19 Hebelarm als Zahnradsegment
20 Hebelarm als Zahnradsegment
21 Zahnritzel aus Fig. 2
22 Zahnritzel aus Fig. 2
23 feststehendes Potentiometer
24 feststehendes Potentiometer
25 Anschlag aus Fig. 2
26 Anschlag aus Fig. 2
27 Potentiometerwelle
28 Potentiometerwelle

Claims

1. Vorrichtung zum Steuern der Folienspannung in Verpackungsmaschinen mit Hilfe einer zwischen zwei Folienvorratsrollen schwenkbaren Tastrolle, die an einem Schwenkarm drehbar befestigt ist und durch Eigengewicht bzw. Federkraft auf den Folienvorratsrollen aufliegt und abrollt, dadurch gekennzeichnet, daß der Tastrollenschwenkarm (1) im Bereich des abzutastenden Radius der je weiligen Folienvorratsrolle (15, 16) einen separaten Hebelarm (4) aufweise, der in eine entsprechende Drehbewegung versetzt wird, die dann über ein Zahnrad paar (12, 14) bzw. einen Übersetzungstrieb (13, 14) in eine analoge Dreh- bzw. Winkelbewe gung eines Potentiometers (10, 11) zur direkten Steuerung des Bremsmomentes an der Folienvorratsrolle (15, 16) über elektrische Bremsen, umgeformt wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Tastrollenschwenkarm (1) fest mit einer am Maschinengestell drehbar gelagerten Schwenkwelle (3) verbunden ist und durch direkt am Tastrollen schwenkarm (1) bzw. an der Schwenkwelle (3) befestigte Hebel (4), Bolzen (5) oder Nocken ein oder zwei separate Hebelarme (6, 7) in eine entsprechende Drehbewegung versetzbar sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die separaten Hebelarme (6, 7) drehbar gelagert sind und nach Betätigung durch Eigengewicht bzw. Federkraft auf Anschläge (8, 9) zurückfallen und sich somit in einer Anfangslage befinden, welche den Beginn des durch die Tastrollen (2) abzutastenden Radiusbereiches der Folienvorratsrollen (15, 16), also den maximalen Folienvorratsrollendurchmesser, beinhalten.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die separaten Hebelarme (6, 7) auf der Schwenkwelle (3) drehbar gelagert sind und auf jedem Hebelarm ein Potentiometer (10, 11) derart befestigt ist, daß ein auf der Potentiometerwelle (27, 28) befestigtes Zahnritzel (12, 13) auf dem Teilkreis eines fest stehenden Zahnrades (14), das mit der Schwenkwelle (3) eine gleiche Achslage hat, abwälzen kann und somit entsprechend dem Über setzungsverhältnis dieser Zahnradpaarung (12, 14 und 13, 14) die Dreh- bzw. Winkelbewegung des Potentiometers (10, 11) realisierbar ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die separaten Hebelarme (19, 20) als Zahnradsegment ausgebildet sind, auf der Schwenkwelle drehbar gelagert sind und im Teilkreis des Zahnradseg mentes ein Zahnritzes (21, 22), das auf der Potentiometerwelle (27, 28) eines feststehenden Potentiometers (23, 24) befestigt ist, abwälzen kann und somit entsprechend dem Übersetzungsverhältnis dieser Zahnradpaarung (19, 21 und 20, 22) die Dreh- bzw. Winkelbewegung des Potentiometers (23, 24) erfolgt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehbereich des Tastrollenschwenkarmes (1) durch zusätzliche An schläge (17, 18) auf die notwendigen Endlagen fixiert wird, die durch die Tast rollen (2) bei den zwei leeren Folienvorratsrollen (15, 16), also die minimalen Fo lienvorratsrollendurchmesser, erreicht werden.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß über die Potentiometer (10, 11, 23, 24) und zugehörigen elektrischen Brem sen, eine je Folientyp festgelegte konstante Folienspannung zwischen einer Folienvorratsrolle (15, 16) und einer die Folie abziehenden Folienbahnvorschub rolle erzielt wird.