DE3900503C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Es versteht sich, daß im Rahmen dieser Maß­ nahmen die Kunststoffolienbahn kontinuierlich mit vorgegebener Trans­ portgeschwindigkeit in den Kunststoff-Herstellungsautomaten eingeführt sowie der taktweise arbeitenden Schweiß- und Trenneinrichtung mit Hilfe des Vorzugswalzenaggregat entsprechend in Transportschritten mit vorgegebner Beschleunigungs- und Verzögerungskurve der Kunst­ stoffolienbahn zugeführt wird. In der Schweiß- und Trenneinrichtung werden fertige Kunststoffbeutel von der Kunststoffolienbahn abgetrennt. Die Kunststoffbeutel werden zu einem Stapel vorgegebener Stückzahl gestapelt. Die fertigen Stapel werden, einer nach dem anderen, in Stapelpausen abtransportiert. - Stapelpause meint, daß der Stapelvor­ gang unterbrochen wird, um den jeweils fertigen Stapel abzuführen und danach mit der Neubildung eines Stapels zu beginnen. Die Tat­ sache, daß die Kunststoffolienbahn mit Hilfe des Vorzugswalzenaggre­ gates in Transportschritten bewegt wird, impliziert, daß ein Längen­ puffer, z. B. in Form einer sogenannten Schwinge oder Ausgleichs­ schlaufe vorgeschaltet ist.

Schweiß- und Trenneinrichtungen, die in der beschriebenen Weise ar­ beiten, sind in bezug auf ihre bauliche Gestaltung in verschiedenen Ausführungsformen bekannt und im Rahmen des erfindungsgemäßen Ver­ fahrens verwendbar. Im allgemeinen wird bei dem Schweißvorgang mit dem entsprechend ausgebildeten Schweißbalken gleichzeitig einerseits eine Seitennaht oder Bodennaht geschweißt und andererseits der Trenn­ vorgang durchgeführt. Gleichzeitig können auch Stanzungen durchge­ führt werden. Das Schweißwerkzeug ist permanent beheizt. Die Form der Kunststoffbeutel ist beliebig. Sie können insbesondere als Hand­ grifftragetaschen, Hemdchentaschen und dergleichen ausgeführt sein.

Bei dem aus EP 00 23 117 A1 bekannten Verfahren, von dem die Er­ findung ausgeht, wird die Stapelvorrichtung mit Hilfe von Schritt­ motoren angetrieben und die Servoantriebe insgesamt werden von einem gemeinsamen Mikroprozessor gesteuert. Die Einrichtung ist so getrof­ fen, daß zwar auf einfache Weise eine Einstellung auf die Herstellung von Kunststoffbeuteln unterschiedlichen Formates möglich ist, wobei in bezug auf die Beschleunigung und Verzögerung der Kunststoffolien­ bahn ein harmonischer Bewegungstyp angestrebt wird, die von der Taktzeit abhängige Produktivität ist jedoch verbesserungsbedürftig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei dem eingangs beschrie­ benen bekannten Verfahren die Produktivität durch eine Minimierung der für den Stapeltransport benötigten Zeit zu erhöhen.

Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß eine Stapelpause durch Reduzierung der Winkelgeschwindigkeit des Servoantriebes für eine vorgegebene Zeitspanne gebildet wird, daß der nächste Transport­ schritt an das Ende der Stapelpause verlegt wird und daß der nächste Schweißtakt bei der unreduzierten Winkelgeschwindigkeit durchgeführt wird. Dazu werden zweckmäßigerweise von dem Geber pro Takt 360 Steuerimpulse, entsprechend dem Winkel von 360°, abgenommen. Nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung wird mit einer Stapel­ pause gearbeitet, die etwa der Zeitdauer von drei Transportschritten entspricht.

Zur Reduzierung der Taktzeit ist es aus der EP 02 97 434 A1 bekannt, den Schweißantrieb anlaufen zu lassen, wenn andere Antriebe, z. B. der Vorzug, noch nicht vollständig stillstehen. lnsbesondere entnimmt der Fachmann aus dieser Literaturstelle, daß die einzelnen Antriebe überlappend laufen, um den notwendigen Stillstand nur auf den eigent­ lichen Schweißvorgang zu begrenzen, der durch die Kontaktzeit des Schweißwerkzeuges mit der Folienbahn gegeben ist. Hier wird jedoch der Servoantrieb für die Schweiß- und Trenneinrichtung vollständig angehalten, so daß bei Neueinleitung der Bewegung erhebliche Massen­ trägheitskräfte überwunden werden müssen, was die für den Stapel­ transport benötigte Zeit erhöht und erfindungsgemäß weitgehend ver­ mieden wird, weil die Massen in Bewegung bleiben.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausfüh­ rungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zei­ gen

Fig. 1 das Schema einer Anlage zur Durchführung des erfindungsge­ mäßen Verfahrens,

Fig. 2 den Ausschnitt A aus dem Gegenstand der Fig. 1, teilweise perspektivisch und ergänzt,

Fig. 3 eine graphische Darstellung, die über den Steuerungsimpulsen, in Winkelgrad, die wesentlichen Parameter des erfindungsge­ mäßen Verfahrens verdeutlicht.

In den Fig. 1 und 2 erkennt man in schematischer Darstellung die wesentlichen Bauteile eines Kunststoffbeutel-Herstellungsautomaten. Er besitzt ein Vorzugswalzenaggregat 1 für eine doppellagige Kunststoffolienbahn 2. Bei dieser mag es sich um einen flachgelegten Kunst­ stoffolienschlauch handeln. Man erkennt ferner eine Schweiß- und Trenneinrichtung 3 mit zumindest einem beutelbildenden Schweißbalken 4. Mit diesem Kunststoffbeutel-Herstellungsautomaten können Kunststoff­ beutel 5 aus der Kunststoffolienbahn 2 erzeugt und gestapelt werden. Die Kunststoffolienbahn 2 wird kontinuierlich mit vorgegebener Trans­ portgeschwindigkeit in den Herstellungsautomaten eingeführt. Sie wird der taktweise arbeitenden Schweiß- und Trenneinrichtung 3 mit Hilfe des Vorzugswalzenaggregates 1 in Transportschritten mit vorgegebener Beschleunigungs- und Verzögerungskurve 6 zugeführt, die in Fig. 3 dargestellt ist. Da die Schweiß- und Trenneinrichtung 3 taktweise arbeitet und eine Stapelpause verwirklicht wird, ist ein Längenpuffer L, wie üblich, vorgeschaltet. In der Schweiß- und Trenneinrichtung 3 werden die fertigen Kunststoffbeutel 5 von der Kunststoffolienbahn 2 abgetrennt. Die Kunststoffbeutel 5 werden in einer Stapelstation zu einem Stapel 7 vorgegebener Stückzahl gestapelt. Die fertigen Stapel 7 werden in der Stapelpause abtransportiert.

In der Fig. 2 erkennt man, daß einerseits für das Vorzugswalzen­ aggregat 1, andererseits für die Schweiß- und Trenneinrichtung 3 mit einem separaten Servoantrieb 8 bzw. 9 gearbeitet wird. Die Servo­ antriebe 8, 9 arbeiten mit vorgegebener Winkelgeschwindigkeit und sind miteinander gekoppelt. Das verdeutlichen die Verbindungslinien 10, die eine funktionelle Verbindung bedeuten.

In der Fig. 3 sind auf der Abszissenachse 11 die Steuerimpulse, in Winkelgraden und als abzählbare Menge von null bis x, dargestellt. Auf der Ordinatenachse 12 erkennt man in der oberen Kurve die Dreh­ zahl oder Winkelgeschwindigkeit des Servoantriebes für die Schweiß­ und Trenneinrichtung 3. Es versteht sich, daß die Drehbewegung des Servoantriebes 9 in eine Taktbewegung des Schweißbalkens umgesetzt wird. Die mittlere Darstellung gibt auf der Ordinatenachse die Winkel­ geschwindigkeit oder Drehzahl des Servoantriebes für das Vorzugs­ walzenaggregat 1 an. Die Ordinate des unteren Kurvenzuges verdeut­ licht, daß ein Schweißvorgang stattfindet. Die Kurvenzüge SV deuten die Schweißvorgänge an.

Nimmt man zu den Fig. 1 und 2 die Fig. 3 hinzu, so erkennt man, daß von der Schweiß- und Trenneinrichtung 3 bzw. deren Servoantrieb 9 mit Hilfe eines Gebers 13 pro Takt x Steuerimpulse 14 abgenommen werden und von diesen über den Servoantrieb 8 das Vorzugswalzen­ aggregat 1 gesteuert wird. Es wird erkennbar so gesteuert, daß be­ ginnend mit dem null-ten Impuls bis zum y-ten Impuls die Kunst­ stoffolienbahn 2 einen Transportschritt S ausführt und zwar nach Maß­ gabe der Beschleunigungskurve 6. Beginnend mit dem y-ten Impuls bis zum x-ten Impuls wird der Schweißvorgang SV durchgeführt. Da­ durch fallen der null-te Impuls und der y-te Impuls zusammen. Die Einrichtung ist so getroffen, daß dabei, beginnend mit dem ersten Kunststoffbeutel 5 eines zu bildenden Stapels 7, der eine beliebige Anzahl von Kunststoffbeuteln 5 aufweisen kann, der Servoantrieb 9 der Schweiß- und Trenneinrichtung 3 mit konstanter Winkelgeschwin­ digkeit arbeitet, wie es die obere Kurve im ersten Teil 15 darstellt, bis die Anzahl der Kunststoffbeutel 5 in Stapel 7 die vorgegebene Stückzahl erreicht hat. Danach wird die Winkelgeschwindigkeit dieses Servoantriebes 8 zum Zwecke der Erzeugung einer Stapelpause Δ t für eine vorgegebene Zeitspanne reduziert. Das erkennt man im mittleren Teil 16 des oberen Kurvenzuges der Fig. 3. Die Einrichtung ist ferner­ hin so getroffen, daß der nächste Transportschritt S, der während eines Bruchteils der Stapelpause Δ t erfolgt, so an das Ende der Stapelpause Δ t verlegt wird, daß der nächste Schweißvorgang SV sich anschließt, der bei der vorgegebenen unreduzierten Winkelgeschwin­ digkeit nach Maßgabe des Teils 17 der oberen Kurve an dem ersten Beutel 5 des nächsten zu bildenden Stapels 7 durchgeführt wird. Dazu wird auf die mittlere und die untere Darstellung in Fig. 3 verwiesen. Bezogen auf die Ausführungsform, bei der der Geber pro Takt 360 Steuerimpulse, entsprechend dem Winkel von 360°, liefert, erfolgt dieser Transportschritt S im Impulsbereich von 120° bis 180°. Im übrigen ist im Ausführungsbeispiel und nach bevorzugter Ausführungs­ form der Erfindung das Verfahren so eingerichtet, daß im Bereich von 0 bis 180° jeweils der Transportschritt S und im Bereich von 180° bis 360° jeweils der Schweißvorgang SV durchgeführt wird. Die Stapel­ pause Δ t entspricht etwa der Zeitdauer von drei Transportschritten S. Die Länge der herzustellenden Beutel 5 kann durch die Beschleu­ nigungs- und Verzögerungskurve 6 der Transportschritte S eingestellt werden. Vergrößert man die Winkelgeschwindigkeit, so werden die her­ zustellenden Beutel 5 länger, verkleinert man die Winkelgeschwindig­ keit, so werden die herzustellenden Beutel kürzer. Je höher die Be­ schleunigungskurven 6 sind, desto länger sind die Beutel 5.

Die Fig. 3 läßt insgesamt erkennen, daß erfindungsgemäße sehr kurze Taktzeiten auf einfache Weise und unter Verzicht auf mechanische Sperreinrichtungen für das Festhalten des Vorzugsaggregates 1 und für die Blockierung von beispielsweise dem Schweißbalken 4 einge­ richtet werden können.

Claims (3)

1. Verfahren zur Herstellung und zum Stapeln von Kunststoffbeuteln mit Hilfe eines Kunststoffbeutel-Herstellungsautomaten, der zumindest ein Vorzugswalzenaggregat für eine doppellagige Kunststoffolienbahn sowie eine taktweise arbeitende Schweiß- und Trenneinrichtung mit zu­ mindest einem beutelbildenden Schweißbalken aufweist, wobei einer­ seits für das Vorzugswalzenaggregat und andererseits für die Schweiß­ und Trenneinrichtung mit einem separaten Servoantrieb gearbeitet wird, welche Servoantriebe mit vorgegebener Winkelgeschwindigkeit arbeiten und miteinander über einen Rechner gekoppelt und abgestimmt sind, wobei zum Zwecke der Abstimmung von der Schweiß- und Trenneinrich­ tung mit Hilfe eines Gebers pro Takt x Steuerimpulse abgenommen wer­ den und von diesen das Vorzugswalzenaggregat gesteuert wird, und zwar so, daß beginnend mit dem null-ten Impuls bis zum y-ten Impuls ein Transportschritt der Kunststoffolienbahn und beginnend mit dem y-ten Impuls bis zum x-ten Impuls der Schweißvorgang durchgeführt werden, wobei der null-te Impuls und der y-te Impuls zusammenfallen, wobei beginnend mit dem ersten Beutel eines zu bildenden Stapels, der Servoantrieb der Schweiß- und Trenneinrichtung mit konstanter Winkel­ geschwindigkeit arbeitet, bis die Anzahl der Kunststoffbeutel im Stapel die vorgegebene Stückzahl erreicht hat, dadurch ge­ kennzeichnet, daß eine Stapelpause durch Reduzierung der Winkelgeschwindigkeit dieses Servoantriebes für ein vorgegebene Zeitspanne gebildet wird, daß der nächste Transportschritt an das Ende der Stapelpause verlegt wird und daß der nächste Schweiß­ takt bei der unreduzierten Winkelgeschwindigkeit durchgeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichent, daß von dem Geber pro Takt 360 Steuerimpulse, entsprechend dem Winkel von 360°, abgenommen werden.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß mit einer Stapelpause gearbeitet wird, die etwa der Zeitdauer von drei Transportschritten entspricht.