DE4314878A1

DE4314878A1 - Umwickel-, Schachtelbefüll- und Schließautomat für Folien-Rollenware

Info

Publication number: DE4314878A1
Application number: DE19934314878
Authority: DE
Inventors: Dieter Meskendahl
Original assignee: Ludwig Bruecher & Co KG M GmbH
Current assignee: Ludwig Bruecher & Co KG M GmbH
Priority date: 1993-05-05
Filing date: 1993-05-05
Publication date: 1994-11-10
Anticipated expiration: 2013-05-06
Also published as: DE4314878C2

Description

Es ist bekannt, Schachteln für einzubringende Folien kleinrollen, die eine längliche Form aufweisen, vollauto matisch, inbesondere mit den von zugehörigen Automaten selbst erzeugten Folienkleinrollen zu befüllen, bei de nen die Ware stirnseitig in die Schachteln eingesteckt und geschlossen wird. Es bestehen aber hierbei viele Nach teile. So sind bereits vorgefaltene, in Längsrichtung ge schlossene Schachteln erforderlich, die verhältnismäßig hoch im Preis liegen, eine große Stapelhöhe aufweisen und somit in ihrem Magazin des Schachtelbereitstellers, des sen Höhe begrenzt ist, nur eine beschränkte Anzahl aufge nommen werden kann, was ein häufiges Nachfüllen desselben erfordert, und hohe Lohnkosten, reichlich Transportauf wand und -raum in Anspruch nimmt sowie eine umfangreiche Zwischenlagerung erfordert.

Auch ist es nachteilig, daß dieses axiale Einschieben der Rollen entsprechend ihrer Länge eine Einschubvor richtung erfordert, die seitlich zusätzlich mehr als die doppelte Länge der Ware in Anspruch nimmt, so daß bekannte Anlagen dieser Art in diesem Bereich eine große Baubreite aufweisen, wodurch ein hoher Platzbedarf erfor derlich ist, der sich raumkostensteigernd auswirkt.

Besonders ungünstig für den technischen Ablauf ist es aber, daß das stirnseitige Befüllen sowohl für das Ein legen und Öffnen der vorgefertigten Schachteln als auch für das Einschieben der Ware, eine Reihe zu bewegender Schieber, Stößel, Zentrierklappen und dgl. verlangt, wo durch bei auftretenden Störungen, wie nicht völliges Ein legen der Teile, Staus, nicht ausreichend geöffnete Schach teln und dgl., ein Zusammenquetschen derselben eintritt, wobei hohe Kräfte auftreten und damit auch öfter Zerstö rungen der Einrichtungen sowie eine aufwendige Beseiti gung dieser Störfälle mit längerer Unterbrechung des Be triebsablaufes die Folge sind.

Wie sich immer wieder in der Praxis zeigte lassen sich die Ursachen solcher Störungen im automatisierten Betriebs geschehen, trotz hoch angesetzter Sorgfaltsanweisungen und -vorkehrungen nicht sicher ausschalten. Die einzeln verwendeten Materialien, wie Folien, die zu Kleinrollen umzuwickeln sind, die zugehörigen Kernpapphülsen, die vor gefertigten Schachteln, weisen manchmal Mängel auf, die sich als störende Abweichungen in den äußeren Sollabmes sungen dieser zugelieferten Teile auswirken und nicht stets rechtzeitig zu erkennen sind, so daß durch oft als gering eingeschätzte Ursachen hohe Schäden eingeleitet werden.

Auch kommen Bedienungsfehler bei den einzelnen Stationen der Anlagen durch menschliches Versagen hinzu, insbesonde re, weil man auch häufig auf wechselndes, frisch ange lerntes und nicht genügend verantwortungsbewußtes Hilfs personal angewiesen ist.

Ferner ist es aus der Sicht der Unfallverhütung erfor derlich, daß wegen der Verwendung der erwähnten linear bewegten Zuführelemente, Zentrierklappen usw. umfangrei che Abdeckeinrichtungen und dgl. angebracht werden müs sen. Diese schließen aber eine Sicht auf den Betriebsab lauf ganz oder überwiegend aus und bilden Stau- bzw. Fang räume für die ständig in verhältnismäßig hoher Geschwin digkeit zufließenden, aber teils nicht maßlich vorschrifts mäßig ausgefallenen bzw. eingeführten oder vorgefertigten Teile, so daß hierdurch Anfangsstörungen schnell zu großen nur mit hohem Aufwand zu beseitigenden Behinderungen sowie Beschädigungen anwachsen.

Außerdem leidet auch durch die geringen Beobachtungsmög lichkeiten sowohl eine letzte qualitätsmäßige Inaugen scheinnahme der verwendeten Halbfabrikate als auch die gute Übersicht auf den Ablauf des Betriebsgeschehens, so daß auch über die Qualität des Produktes nichts aus gesagt werden kann.

Zu solchen Automaten gehört meist auch das Herstellen der zu verpackenden Kleinrollen, z. B. von Einwickelfolien von großen Mutterrollen durch Umwickeln, wobei durch die großen verlangten Stückzahlen, etwa Tausend in der Stunde, hohe Taktzeiten erreicht werden müssen, was das Problem der Störanfälligkeit erhöht.

Durch die aufgezeigten Mängel treten bei den bekannten Automaten häufig Störfälle auf und dadurch geht oft der Vorteil des vollautomatischen Betriebsablaufes verloren.

Der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung liegt das Prob lem zugrunde, die Störanfälligkeit der bislang bekannten Anlagen zur vollautomatischen Erzeugung von Kleinrollen, von Mutterrollen einschließlich deren komplette Verpackung in Schachteln drastisch zu verringern, bei geringem Aufwand und Raumbedarf, sowie in übersichtlicher, unfall sicherer und eine gute Kontrolle bietender Bauweise der Anlage.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbe sondere darin, daß eine einfache, praktisch ohne Störun gen und Verschleiß arbeitende Einlegung der mit Folie aufgewickelten Kleinrollen in die aufgesetzten und auf das Transportband abgelegten Schachteln durch radiales Einlegen auf einfache, verschleißfreie Art erreicht ist, wodurch der erfinderische Gesamtautomat preiswerter her stellbar ist und betriebssicherer als die Automaten be kannter Systeme arbeitet, insbesondere da das bislang häufig zu Störungen Anlaß gebende axiale Einsetzen der Kleinrollen in Wegfall kommt und nun auch bei hohen Takt zahlen je Zeiteinheit ein sicher funktionierendes Einle gen der Kleinrollen in die Schachteln vorliegt.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unter ansprüchen angegeben.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung schematisch dargestellt und werden im folgenden näher be schrieben.

Es zeigt

Fig. 1a ein vorderer Bereich des Erfindungsgegenstan des von der Seite betrachtet,

Fig. 1b der an Fig. 1a anschließende hintere Bereich desselben,

Fig. 2a eine Draufsicht zur Fig. 1a,

Fig. 2b eine Draufsicht zur Fig. 1b,

Fig. 3 eine Schnittdarstellung gemäß der Linie A-B nach Fig. 1a, etwas vergrößert dargestellt,

Fig. 4 eine Teilansicht in Pfeilrichtung Z nach Fig. 1a auf einen Rollenzuführer des Kleinrollenwicklers in vergrößertem Maßstab,

Fig. 5 eine Draufsicht in Pfeilrichtung X auf die Teil ansicht nach Fig. 6,

Fig. 6 eine weitere Draufsicht, wie Fig. 5,

Fig. 7 eine Ansicht in Pfeilrichtung Y nach Fig. 1a auf einen Faltschachtelaufrichter,

Fig. 8 eine Schnittdarstellung gemäß der Linie C-D nach Fig. 1a in vergrößertem Maßstab, die sich nur auf den Bereich der Transporteinrichtung bezieht,

Fig. 9 eine Schnittdarstellung gemäß der Linie E-F gemäß Fig. 1b, in vergrößertem Maßstab, die sich nur auf den Bereich der Transporteinrich tung bezieht,

Fig. 10 eine Teilansicht einer Variante eines Trans portbandes im Anfangsbereich des Erfindungs gegenstandes,

Fig. 11 eine Draufsicht zur Fig. 10,

Fig. 12 einen Querschnitt der Transportbandpartie nach Fig. 10.

Ein Umwickel-, Schachtelbefüll- und Schließautomat 1 nach den Fig. 1a, 1b, 2a, 2b, der für Rollenware, inbesondere das Erzeugen von Kleinrollen 7 aus Mutterrollen und Ein packen derselben in Schachteln 28, eingesetzt wird, weist übliche Rahmenkonstruktionen 4 auf, die die Aggregate tra gen bzw. diese mit den integrierten Einzelautomaten ver binden. Der Umwickel-, Schachtelbefüll- und Schließauto mat 1 ist mit einer Transporteinrichtung 2, die ein Trans portband oder eine Transportkette sein kann, ausgerüstet, mit dem als erste automatisch arbeitende Maschineneinrich tung ein Kleinrollenwickelautomat 3 in Funktion steht, siehe auch Fig. 3. Dieser Kleinrollenwickelautomat 3 er zeugt in überwiegend bekannter Weise von einer Mutterrol le 5, auf der eine große Länge des Einwickelmaterials 6, aufgebracht ist, Kleinrollen 7, auf denen sich z. B. 10 m dieses Verpackungsmaterials befinden. Hierzu werden lose Papphülsen 9 in ein Magazin 10 eingefüllt und dieser Klein rollenwickelautomat 3 übergibt durch Steuerung des Um wickel-, Schachtelbefüll- und Schließautomaten 1 mittels einer gemeinsamen Schaltplan- und Steuerungseinrichtung 11 im vorgesehenem Takt die je Zeiteinheit gefertigten auf gewickelten und banderolierten Kleinrollen 7 einem an ihm angeschlossenen Rollenzuführer 12, siehe auch Fig. 4 bis 6, durch den die Kleinrollen 7 auf eine obere Stufe 15 von Stufenklötzen 14 der Transporteinrichtung in erforderli chem Abstand zueinander abgelegt werden. Dies erfolgt da durch, daß die Kleinrollen 7 durch ein Mitnehmerband 16 von dem Kleinrollenwickelautomat 3 zugeführt werden, in dem diese auf eine unter dem Mitnehmerband 16 befindliche abschüssig angeordnete Staubahn 17 fallen, vor dem Ende derselben beidseitig von ausgefahrenen Kolbenstiften 21 von zwei ersten gegenüberliegenden pneumatischen Sperr zylindern 19 teilweise gehalten werden, indem diese in den inneren Freiraum der Kleinrollen 7 eingetreten sind, wie dies durch die Schnittdarstellung in Fig. 7 der ge haltenen Kleinrolle 7 gut erkennbar ist. Weiter im Ab stand etwas größer als zwei Rollenaußendurchmesser zum Transportband 2 sind zwei weitere gegenüberliegende pneu matische Sperrzylinder 20 vorgesehen, deren Kolbenauf sätze 22 durch ihre in der Fig. 5 gezeigten zurückge zogenen Position die auf dem Transportband 2 liegenden Kleinrollen 7 vorher freigegeben hatten, so daß sie ab wärts auf das Transportband 2 gegen eine Anschlaglei ste 23 rollen konnten. In Fig. 6 ist die Sperrposition der zweiten gegenüberliegenden Sperrzylinder 20 gezeigt, während hierbei die ersten Sperrzylinder 19 in zurückge zogener Position stehen, um das Nachrollen der Kleinrol len 7 zu ermöglichen. Durch dieses aufeinander abgestimm te wechselseitige Ein- und Aussetzen der Paare von Sperrzylindern 19 und 20 wird stets nur eine Kleinrol le 7 sicher im Arbeitstakt auf das Transportband 2 ge bracht, und zwar mit ihrer Lage auf letzterem derart ab gestimmt durch die frei programmierte Schaltplan- und Steuerungseinrichtung 11, daß der Abstand der Kleinrol le 7 zueinander auf dem Transportband 2 für ihre weitere Behandlung, insbesondere zum Einlegen derselben in Schach teln, passend ist.

Der Boden der Staubahn 17 ist mit einer Fallklappe 13 ausgerüstet, die darin nach unten durch Klappen öffnet, wenn eine Störung im nachfolgenden Arbeitsfluß des Um wickel-, Schachtelbefüll- und Schließautomaten 1 vor liegt, wodurch die dann zeitweilig überschüssigen Klein rollen 7 in einen Behälter oder dgl. fallen. Hierdurch kann bei nicht allzu lang dauernden Unterbrechungen im Arbeitsfluß der Kleinrollenwickelautomat 3 weiter in Be trieb bleiben, was bei seiner komplizierten und auch empfindlichen Arbeitsweise, die vor allem zu Anlaufprob lemen neigt, von besonderem Vorteil ist.

Durch die nächste Station, einem Falt-Schachtelaufrich ter 25, siehe auch Fig. 7, sind in einem Magazin 27 fla che Zuschnitte 26 für Schachteln 28 untergebracht und nach dem Aufrichten derselben in einer Schachtelform mit einem offenen Deckel 31 werden diese dem Transportband 2 auf eine untere Stufe 18 der Stufenklötze 14 auf eine zu den bereits aufliegenden Kleinrollen 7 gleiche Längenpo sition übergeben, wie es die Fig. 8 deutlich zeigt. Durch eine in der Breite des Umwickel-, Schachtelbefüll- und Schließautomaten 1 einstellbare Anschlagleiste 24 ist die Gewähr gegeben, daß die Schachteln auch breitenmäßig richtig plaziert abgelegt sind.

Zum Einlegen der Kleinrollen 7 in die Schachteln 28 schließt sich im Arbeitsfluß des Umwickel-, Schachtelbe füll- und Schließautomaten 1 nun nach dem Falt-Schachtel aufrichter 25 ein über den oberen Stufen 15 des Trans portbandes 2 in einer solchen Schräglage gemäß dem Win kel α befindlichen Einlegeleiste 29 an, daß hierdurch die aufliegenden Kleinrollen 7 durch Ankommen an die Einlegeleiste 29 parallel zum Transportband 2 von der oberen Stufe bis über die Schachteln 28 rollend verla gert werden und in diese hineinfallen, wie es Fig. 2a im Endbereich und Fig. 2b im Anfangsbereich zeigt.

Am Ende des Transportbandes 2 ist eine Kontrollstation 30 vorgesehen, durch die überprüft wird, ob die Schachteln 28 auf ordnungsgemäße Weise mit Kleinrollen 7 gefüllt sind, einschließlich der Situation der Schachteln 28 selbst, z. B. ob sich der Deckel 31 in etwa senkrechter Richtung befindet. Falls hier irgendwelche Fehler festgestellt werden, werden diese Schachteln 28 mit nicht ordnungsge mäß einliegenden Kleinrollen 7 oder ohne Inhalt über eine Weiche 32 in ein Behältnis 33 seitlich ausgeschieden.

Zur exakten Übergabe der gefüllten, noch offenen Schach teln 28 weist eine Kontrollstation 30 ein Mitnehmerband 35 auf, das im vorliegenden Arbeitstakt mit Mitnehmern 36 hinter die Schachteln 28 tritt und diese sicher auf ein weiteres anschließendes Transportband 37 befördert, was zur sicheren Mitnahme der gefüllten Schachteln 28 in pas sendem Abstand mit Mitnahme-Nocken 40 versehen ist.

Bei den offenen Schachteln 28 befindet sich seitlich der Deckel 31 in offener Position 34 und stirnseitig steht je eine Staublasche 38 in senkrechter Position.

Auf der Länge des Transportbandes 37 sind nun nacheinan der bekannte Einrichtungen, wie eine sich abgestimmt dre hende Staublaschenverschlußwalze 41, ein Deckeleinleger 42 und ein Schließautomat 43 installiert. Durch eine Vertie fung 39 der Staublaschenverschlußwalze 41 wird die hintere Staublasche 38 ins Schachtelinnere abgebogen. Der Verschließ automat 43 schließt die vordere Staublasche 38 und weist ein Leimwerk auf und verschließt mit Verleimung und An drückung den Deckel 31 der Schachtel 28. Über den Schließ automat 43 hinaus ist das Transportband 37 weiter verlän gert, damit hier eine Staustrecke zur zeitweiligen Über nahme von fertig gefüllten und verpackten Schachteln 28 vorliegt, z. B. für den Fall, daß Pausen oder Störungen in der Abnahme derselben vorliegen.

Eine Transporteinrichtung 44 nach der Fig. 10 bis 12 als alternative Lösung zur Transporteinrichtung 2 verwendet ein Band oder eine Kette 45 und weist auf ihrer Länge eine durchgehende feststehende obere glatte Bahn 46 auf, die durch den oberen Schenkel eines U-Profilträgers 47 gebildet wird, welcher über mehrere am Steg 48 des U- Profilträgers 47 angeschlossene Halterungen 50 befestigt ist, wobei letztere am äußeren Rahmenteil 49 angeschlos sen sind. Der U-Profilträger 47 wird mit Spiel von einer Vielzahl U-förmiger Mitnehmerstücke 52 umgriffen, deren oberer kurzer Schenkel 53 mit Abstand über der Bahn 46 liegt und deren unterer längerer Schenkel 54 sich eben falls mit Abstand über einer tiefer liegenden Bahn 55 befindet. Diese Mitnehmerstücke 52 sind am Band 45 in solchen Abständen angebracht, daß in den freien Raum zwischen ihnen mit Sicherheitsabstand jeweils eine Klein rolle 7 bzw. eine Schachtel 28 Platz findet. Auf die obere Bahn 46 werden die Kleinrollen 7 abgelegt und auf die untere Bahn 55 die leeren, geöffneten Schach teln 28 vom Falt-Schachtelaufrichter 25 kommend, dies erfolgt in gleicher Weise wie beim vorstehend beschrie benen Beispiel, wobei auch die übrigen Einrichtungen mit ersteren übereinstimmen.

Der obere Trumm 51 des Bands 45 liegt auf einer durch gehenden Gleitschiene 56 auf und der untere Trumm 57 stützt sich über die Schenkel 54 der Mitnehmerstücke 52 auf einer durchgehenden Gleitschiene 60 ab, wobei diese Gleitschienen 56 und 60 am äußeren Rahmenteil 49 bzw. am inneren Rahmenteil 58 befestigt sind und bis kurz an die nicht dargestellte Antriebs- und die Umlenkrollen 59 des Bandes 45 der Transporteinrichtung 44 reichen.

Bezugszeichenliste

1 Umwickel-, Schachtelbefüll- und Schließautomat
2 Transporteinrichtung
3 Kleinrollenwickelautomat
4 Rahmenkonstruktion
5 Mutterrolle
6 Einwickelmaterial
7 Kleinrollen
8
9 Papphülsen
10 Magazin
11 Schaltplan- und Steuerungseinrichtung
12 Rollenzuführer
13 Fallklappe
14 Stufenklötze
15 obere Stufe
16 Mitnehmerband
17 Staubahn
18 untere Stufe
19 Sperrzylinder
20 Sperrzylinder
21 Kolbenstifte
22 Kolbenaufsätze
23 Anschlagleiste
24 Anschlagleiste
25 Falt-Schachtelaufrichter
26 Zuschnitte
27 Magazin
28 Schachtel
29 Einlegeleiste
30 Kontrollstation
31 Deckel
32 Weiche
33 Behältnis
34 Position
35 Mitnehmerband
36 Mitnehmer
37 Verschlußband
38 Staublasche
39 Vertiefung
40 Mitnahme-Nocke
41 Staulaschenverschlußwalze
42 Deckeleinlage
43 Verschließautomat
44 Transporteinrichtung
45 Band oder Kette
46 Bahn
47 U-Profiträger
48 Steg
49 äußerer Rahmenteil
50 Halterung
51 obere Trumm
52 U-förmige Mitnehmerstücke
53 Schenkel
54 Schenkel
55 Bahn
56 Gleitschiene
57 unterer Trumm
58 Rahmenteil
59 Umlenkrolle
60 Gleitschiene

Claims

1. Umwickel-, Schachtelbefüll- und Schließautomat für Folien-Rollenware, mit dem von einer Mutter rolle Kleinrollen erzeugt und diese in Schachteln verpackt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Kleinrollen (7) und die oben offenen Schachteln (28) in Längsrichtung nebeneinander auf eine endlose Transporteinrichtung (2, 44) abgelegt werden, und zwar die Kleinrollen (7) auf ein um soviel höheres Niveau als die Schachteln (28), daß durch ein Rol len der Kleinrollen (7) infolge ihres Ankommens durch den Weitertransport an eine um einen Win kel (α) schrägliegende, stehende Einlegeleiste (29), sie in die Schachteln (28) fallen.

2. Umwickel-, Schachtelbefüll- und Schließautomat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trans porteinrichtung (2) aus einem Band oder einer Kette besteht, an dem bzw. der hintereinanderliegend Stu fenklötze (14) angeordnet sind, die eine obere Stu fe (15) zur Ablage der Kleinrollen (7) und eine un tere Stufe (18) zur Ablage der Schachteln (28) auf weisen.

3. Umwickel-, Schachtelbefüll- und Schließautomat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trans porteinrichtung (44) ein Band oder eine Kette (45) aufweist, an der hintereinander in einem Abstand größer als die Länge der Schachteln (28) U-förmige Mitnehmerstücke angeordnet sind, deren außen lie gende kürzere Schenkel (53) sich über einer still stehenden Bahn (46) zur Auflage der Kleinrollen (7) und deren Schenkel (54) sich über einer zur Bahn (46) tiefer und weiter nach innen liegenden stillstehen den Bahn (55) zur Auflage der Schachteln (28) befinden, wobei der Abstand in der Höhe der Bahn (46) zur Bahn (55) dem erforderlichen Gefälle zum Ein rollen der Kleinrollen (7) in die Schachteln (28) entspricht.

4. Umwickel-, Schachtelbefüll- und Schließautomat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klein rollen (7) aus dem Kleinrollenwickelautomat (3) auf eine zur Transporteinrichtung (2, 44) abfallend lie genden Staubahn (17) gelangen, an deren Ende jeweils außerhalb liegende Sperrzylinder (19, 20) mit in den Innenraum der Kleinrollen (7) außen ein- und austre tenden Kolbenstifte (22) und anschließend im Abstand größer als es zwei Durchmessern der Kleinrollen (7) entspricht, nochmals zwei außerhalb liegende Sperr zylinder (20) mit in die Laufbahn der Kleinrollen (7) von außen ein- und austretende Kolbenaufsätze (22) vorgesehen sind, wobei beide Paare dieser Sperrzy linder so wechselseitig zum Ein- und Aussetzen ge langen, daß stets zur erforderlichen Zeit nur eine Kleinrolle (7) auf die obere Stufe (15) bzw. obere Bahn (46) der Transporteinrichtung (2, 44) zur Ab lage gelangt.

5. Umwickel-, Schachtelbefüll- und Schließautomat nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß alle zu betätigenden Einzelaggregate (2, 3, 12, 13, 16, 19, 20, 25, 30, 35, 37, 41, 43, 44, 45) des Umwickel-, Schachtelbefüll- und Schließautomaten (1) von einer Schaltplan- und Steuerungseinrichtung (11), aufeinander abgestimmt, ein- und ausgesetzt werden.