DE602004012576T2

DE602004012576T2 - Vorrichtung und Verfahren zum automatischen Anpassen eines Förderers, insbesondere für eine automatische Verpackungsmaschine, an die Verpackungsgrösse

Info

Publication number: DE602004012576T2
Application number: DE602004012576T
Authority: DE
Inventors: Luca c/o KPL Packaging S.p.A. Baldanza; Andrea c/o KPL Packaging S.p.A. Cinotti; Giuliano c/o KPL Packaging S.p.A. Bertusi
Original assignee: KPL Packaging SpA
Current assignee: KPL Packaging SpA
Priority date: 2004-10-15
Filing date: 2004-10-15
Publication date: 2009-04-02
Anticipated expiration: 2024-10-16
Also published as: US20060080945A1; DE602004012576D1; US7789219B2; CA2520314A1; EP1655230B1; ES2300733T3; US8430232B2; CA2520314C; EP1655230A1; BRPI0504652A; US20100140056A1; BRPI0504652B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fördervorrichtung, insbesondere für eine automatische Verpackungsmaschine, die mit einem automatischen System zum automatischen Ändern der Größe von zu fördernden Produktpacken ausgestattet ist. Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Einstellen einer solchen Vorrichtung.
Die Erfindung wurde insbesondere im Hinblick auf die Anwendung für Verpackungsmaschinen für Papierrollen entwickelt. In dieser Branche besteht die Notwendigkeit, die Maschine mit einem automatischen Einstellsystem auszustatten, das es ermöglicht, das Format der zu verpackenden Produktpacken ohne den manuellen Eingriff von Bedienpersonen zu ändern.
Automatische Verpackungsmaschinen für Papierrollen sind oft mit einer Fördervorrichtung ausgestattet, die eine horizontale Vorschubebene umfasst, auf der die zu verpackenden Produktpacken vorwärts bewegt werden. Die Fördervorrichtung umfasst einen Kettenförderer, der eine Mehrzahl quer verlaufender Stäbe und eine Mehrzahl von Schubelementen, die sich bezogen auf die Stäbe in Querrichtung erstrecken, trägt.
Eine der Einstellungen, die notwendig sind, um die Verpackungsmaschine an ein neues Packenformat anzupassen, besteht im Verändern der Position der Schubelemente in Querrichtung.
Eine bekannte Lösung, um diese Art der Einstellung automatisch zu bewirken, ist im Dokument EP 1 312 549 beschrieben. Bei der in diesem Dokument beschriebenen Lösung umfasst die Fördervorrichtung eine Mehrzahl von Ketten, von denen jede eine entsprechende Reihe von Schubelementen trägt. Die Einstellung des Abstands zwischen den Schubelementen in Querrichtung wird erreicht, indem der relative Abstand zwischen den Ketten verändert wird.
Die Verschiebung der Ketten in Querrichtung bedingt bei einer herkömmlichen Maschine ohne automatische Größenänderungsvorrichtung die Notwendigkeit, die gesamte Struktur des Förderers wesentlich zu verändern.
Das Dokument US-A-2002/0059784 offenbart eine Fördervorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 bzw. 8.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum automatischen Ändern der Größe von Produktpacken in einer Fördervorrichtung bereitzustellen, die für herkömmliche Maschinen ohne automatisches Größenänderungssystem anwendbar sind, ohne die gesamte Struktur der Fördervorrichtung verändern zu müssen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung mit den in Anspruch 1 ausgeführten Merkmalen und ein Verfahren mit den in Anspruch 8 ausgeführten Merkmalen gelöst.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben, die lediglich als nicht einschränkendes Beispiel bereitgestellt werden, in denen:
– 1 eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Fördervorrichtung ist,
– 2 eine schematische Ansicht gemäß dem Pfeil II in 1 ist,
– 3, 4 und 5 schematische Ansichten sind, die den Arbeitsablauf der Einstellstation illustrieren, die in 1 durch den Pfeil III angezeigt ist,
– 6 eine auseinandergezogene, vergrößerte perspektivische Ansicht des Teils ist, der in Fig. IV durch den Pfeil VI angezeigt ist,
– 7 eine schematische Ansicht ähnlich der in 2 ist, die eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, und
– 8 und 9 Teilschnitte gemäß der Linie VIII-VIII bzw. IX-IX in 7 sind. Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen bezeichnet das Bezugszeichen 10 eine Fördervorrichtung, die Bestandteil einer automatischen Verpackungsmaschine für Papierrollen ist. Die Fördervorrichtung 10 umfasst eine horizontale Vorschubebene 12, entlang der die zu verpackenden Packen P (von denen in 1 nur einer gezeigt ist) in die durch den Pfeil angezeigte Richtung vorwärts bewegt werden.
Unter Bezugnahme auf 1 und 2 umfasst die Fördervorrichtung 10 eine ortsfeste Trägerstruktur 13, die zwei parallele Wellen 14, 16 trägt, von denen zumindest eine motorgetrieben ist. Jede Welle 14, 16 trägt zwei Paar Zahnräder 18, 20. Das erste Paar Zahnräder 18 arbeitet mit einem ersten Paar Ketten 22 zusammen. Das zweite Paar Zahnräder 20 arbeitet mit einem zweiten Paar Ketten 24 zusammen. Das erste und das zweite Paar Ketten 22, 24 tragen entsprechende Reihen quer verlaufender Stäbe 26, 28. Die quer verlaufenden Stäbe 26, 28 sind mithilfe von Befestigungselementen 30 an den Ketten 22, 24 befestigt.
Die erste und die zweite Reihe quer verlaufender Stäbe 26, 28 tragen eine erste und eine zweite Reihe von Schubelementen 32, 34. Unter Bezugnahme auf 1 definieren die zueinander hin weisenden Schubelemente 32, 34 eine Reihe von Räumen 36, welche die Produktpacken P aufnehmen können. Bei normalem Betrieb der Fördervorrichtung 10 bewegen sich die Ketten 22, 24 mit gleicher Geschwindigkeit vorwärts, so dass die Abmessungen der Räume 36 konstant bleiben. Die Abmessung der Räume 36 in Längsrichtung (d. h. in einer Richtung parallel zu der in 1 durch den Pfeil angezeigten Bewegungsrichtung) können verändert werden, indem die Phase zwischen den Ketten 22, 24 verändert wird.
Die vorliegende Erfindung betrifft speziell ein System zum Einstellen der Abmessung der Räume 36 in Querrichtung, d. h. senkrecht zur Bewegungsrichtung der Produkte P entlang der Vorschubebene 12. An jedem quer verlaufenden Stab 26 oder 28 ist eine Mehrzahl von Schubelementen 32 oder 34 befestigt. Die Einstellung der Abmessung der Räume 36 in Querrichtung erfolgt, indem die Schubelemente 32 oder 34 in Querrichtung entlang den entsprechenden Stäben 26 oder 28 bewegt werden. Diese Bewegung erfolgt in einer ortsfesten Einstellstation 38.
Unter Bezugnahme auf 2 umfasst die Einstellstation 38 zumindest eine Einstellbaugruppe 50, die in Querrichtung beweglich ist und das Schubelement 32, 34, das sich, bedingt durch die Bewegung der Ketten 22, 24, von Zeit zu Zeit an der Einstellbaugruppe befindet, in Eingriff nehmen und in Querrichtung verschieben kann. Die Querverschiebung der oder jeder Einstellbaugruppe 50 kann mittels elektrischer Betätigungsvorrichtungen oder mit Fluidstellgliedern (pneumatisch oder hydraulisch) erreicht werden, die unter dem Befehl einer Steuereinheit arbeiten, welche die Vorwärtsbewegung der Ketten 22, 24 befiehlt und welche die Vorwärtsbewegung der Ketten selektiv stoppt, wenn sich eine Anordnung von Schubelementen an der Einstellstation befindet. Wie nachstehend näher beschrieben, bewegen sich die Ketten 22, 24 während des Einstellvorgangs schrittweise vorwärts, um aufeinanderfolgende, quer verlaufende Anordnungen von Schubelementen 32, 34 zur Einstellstation 38 zu bringen. Die Vorwärtsbewegung der Ketten wird wieder aufgenommen, nachdem die oder jede Einstellbaugruppe die Querverschiebung des entsprechenden Schubelements 32, 34 in die neue Position abgeschlossen hat.
In der beispielhaft in 2 illustrierten Ausführungsform umfasst die Einstellstation 38 eine quer verlaufende Schraube 40 mit zwei Abschnitten mit entgegengesetztem Gewinde 42. Die Schraube 40 wird durch einen Motor 44, der einer Codiervorrichtung zugeordnet ist, in Drehbewegung versetzt. Die ortsfeste Trägerstruktur 13 trägt eine quer verlaufende Führung 46, entlang der zwei Schuhe 48 beweglich sind, von denen jeder eine Einstellbaugruppe 50 trägt, die durch zwei parallele Greifelemente 52 ausgebildet wird, die gemäß einer Gabelkonfiguration angeordnet sind. Die zwei Greifelemente 52 jeder Einstellbaugruppe 50 sind in einem Abstand voneinander angeordnet, der etwas größer ist als die Abmessung eines Schubelements 34 in Querrichtung, so dass sie zwischen sich ein Schubelement aufnehmen können, wie in 2 illustriert.
Insbesondere unter Bezugnahme auf 6 weist jedes Schubelement 32 oder 34 einen Befestigungsabschnitt 54 auf, der mit zwei Aufnahmen versehen ist, die zwei parallele Stäbe 26 oder 28 in Eingriff nehmen können. In 6 sind die zwei parallelen Stäbe, die durch das Schubelement 32 in Eingriff genommen werden, mit den Bezugszeichen 26a und 26b bezeichnet. Der Befestigungsabschnitt 54 weist eine längliche Aufnahme 56 auf, die an einer Vorderseite offen ist und mit einer gekrümmten Bodenwand endet. Die Aufnahme 56 nimmt die Außenfläche des Stabes 26a mit geringem Spiel in Eingriff, so dass das Schubelement 32 nicht daran gehindert wird, sich in Querrichtung bezogen auf den Stab 26a zu verschieben.
Der Befestigungsabschnitt 54 jedes Schubelements 32 oder 34 ist auch mit einem elastisch verformbaren Hakenabschnitt 58 versehen. Der Hakenabschnitt 58 weist eine Eingriffsaufnahme 60 auf, welche die Außenfläche des Stabes 26b durch Drücken in Eingriff nimmt. Wenn der Hakenabschnitt 58 des Schubelements 32 den Stab 26b in Eingriff nimmt, ist das Schubelement 32 an beiden Stäben 26a, 26b befestigt und wird in Querrichtung durch die Reibung gehalten, die durch die Kraft erzeugt wird, mit welcher der Hakenabschnitt 58 gegen die Außenfläche des Stabes 26b gedrückt wird. Der Hakenabschnitt 58 ist durch die elastischen Eigenschaften des Materials, aus dem das Schubelement besteht (besteht vorzugsweise aus Kunststoff, der faserverstärkt sein kann) elastisch verformbar. Darüber hinaus ist, um den Hakenabschnitt 58 elastisch verformbar zu machen, in dem Befestigungsabschnitt 54 ein quer verlaufender durchgehender Schlitz 62 vorgesehen, der an der Eingriffsaufnahme 60 endet.
Der Hakenabschnitt 58 jedes Schubelements 32, 34 ist auch mit Löseelementen 64 versehen, die zum Beispiel aus zwei Rollen bestehen, die um eine Querachse drehbar angebracht sind, die am freien Ende des Hakenabschnitts 58 angeordnet ist. Die Rollen 64 stehen bezogen auf die vertikalen Seitenwände des Schubelements 32, 34 seitlich über.
Wiederum unter Bezugnahme auf 6 weisen die Greifelemente 52 an ihrem unteren Ende schräge Kontaktflächen 66 auf, die mit den Rollen 64 zusammenarbeiten sollen, um den Hakenabschnitt 58 elastisch zu verformen und das Schubelement zeitweilig von den Stäben 26a, 26b zu lösen, so dass das Schubelement 32 in Querrichtung bezogen auf die Stäbe 26a, 26b bewegt werden kann.
Die Arbeitsweise der Einstellstation 38 wird nachfolgend unter Bezugnahme auf 3, 4 und 5 beschrieben. Unter Bezugnahme auf 3 sind die Einstellbaugruppen 50 in Querrichtung so angeordnet, dass sich der freie Raum zwischen den zwei Greifelementen 52 exakt entlang der Bewegungsbahn der entsprechenden Schubelemente 32, 34 befindet. Die Ketten 22, 24 werden betätigt, bis die Schubelemente 32, 34 zwischen den Greifelementen 52 der Einstellbaugruppen 50 angeordnet sind (4). Während der Vorwärtsbewegung der Schubelemente befinden sich die schrägen Flächen 66 der Greifelemente auf der Bewegungsbahn der Rollen 64. Daher wird, wenn sich die Schubelemente 32 zwischen den Greifelementen 52 befinden, der Hakenabschnitt 58 der Schubelemente 32 elastisch verformt, wie in 4 gezeigt. In dieser Position können sich die Schubelemente 32 in Querrichtung bezogen auf die Stäbe 26a, 26b verschieben. In diesem Zustand werden die Ketten 22, 24 gestoppt, und der Motor, der die Bewegung der Einstellbaugruppen 50 in Querrichtung befiehlt, wird betätigt. Somit bewegen die Greifelemente 52 die entsprechenden Schubelemente 32, 34 in Querrichtung. Die Bewegung in Querrichtung endet, wenn die Schubelemente 32, 34 ihre endgültige Position erreicht haben.
Zu diesem Zeitpunkt werden die Ketten 22, 24 wieder betätigt, so dass die Schubelemente 32, 34 bezogen auf die Einstellbaugruppen 50 vorwärts bewegt werden. Sobald die Rollen 64 der Schubelemente 32, 34 sich von den Unterflächen der Greifelemente 52 lösen, kehrt der Hakenabschnitt 58 jedes Schubelements 32, 34 elastisch in die Greifposition zurück und arretiert so das Schubelement 32, 34 bezogen auf die Stäbe 26a, 26b. Dieser Ablauf wird für die nächste Anordnung von Schubelementen wiederholt, bis sich alle Schubelemente in der Position entsprechend der neuen Größe der Packen befinden. Zu diesem Zeitpunkt ist der Einstellvorgang abgeschlossen, und die Fördervorrichtung 10 kann ihren normalen Betrieb wieder aufnehmen.
Der Einstellvorgang wird vollautomatisch ausgeführt, gesteuert durch eine Befehlseinheit, welche die Verschiebung der Einstellbaugruppen 50 in Querrichtung und die schrittweise Vorwärtsbewegung der Ketten 22, 24 gemäß voreingestellten Abläufen und gemäß der zu erreichenden Packengröße befiehlt.
Unter Bezugnahme auf 7–9 wird nachfolgend eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die Bauteile, die den vorstehend beschriebenen entsprechen, sind mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.
Unter Bezugnahme auf 8 weist der Befestigungsabschnitt 54 jedes Schubelements 32 oder 34 eine nach vorn offene Aufnahme 70, die im wesentlichen C-förmig ist, die einen ersten quer verlaufenden Stab 26a in Eingriff nimmt, und einen elastisch verformbaren Hakenabschnitt 72 mit einer Aufnahme 74, die einen zweiten quer verlaufenden Stab 26b in Eingriff nimmt, auf. Die Aufnahme 74 ist mit einer Kerbe 76 verbunden, die den Hakenabschnitt 72 elastisch nachgebend macht.
Unter Bezugnahme auf 7 ist die ortsfeste Trägerstruktur 13 der Fördervorrichtung 10 an der Einstellstation 38 mit einem Querträger 78 versehen, auf dem zwei Einstellbaugruppen 80 angebracht sind. Jede Einstellbaugruppe 80 umfasst einen Elektromotor 82, der eine entsprechende quer verlaufende Einstellschraube 84 in Drehbewegung versetzt.
Unter Bezugnahme auf 9 umfasst jede Einstellbaugruppe 80 eine quer verlaufende Führung 86, die an dem Querträger 78 befestigt ist. Die quer verlaufende Führung 86 jeder Einstellbaugruppe 80 trägt einen Gleitschuh 88 mit einem mit Gewinde versehenen Loch, in das die entsprechende quer verlaufende Einstellschraube 84 eingreift. Auf jedem Schuh 88 ist ein Greifelement 90 mit einer allgemeinen "L"-Konfiguration befestigt. Wie in 7 gezeigt, weist jedes Greifelement 90 einen vertikal überstehenden Abschnitt 92 auf, der so an gepasst ist, dass er an einer Flanke eines entsprechenden Schubelements 32 anliegt, so dass er das Element in Querrichtung entlang den Stäben 26a und 26b verschiebt.
In Betrieb liegt der vertikal überstehende Abschnitt 92 jedes Greifelements 90 an der Flanke des Befestigungsabschnitts 54 eines entsprechenden Schubelements 32 oder 34 an und bewegt das Schubelement 32 oder 34 in Querrichtung. Die Schubelemente 32 oder 34 können in Querrichtung bewegt werden, ohne vorsorglich die Schubelemente 32 oder 34 von den Stäben 26a oder 26b zu lösen. Wenn die durch den Hakenabschnitt 72 jedes Schubelements 32 oder 34 ausgeübte Haltekraft nicht zu groß ist, kann das Greifelement 90 das Schubelement 32 oder 34 verschieben, ohne den Stab 26b aus dem Griff des Hakenabschnitts 72 zu lösen. Sollte hingegen die zum Verschieben der Schubelemente 32 oder 34 zu überwindende Reibungskraft zu groß sein, könnte das Greifelement 90 so konfiguriert sein, dass die Aufnahme 74 jedes Schubelements 32 oder 34 während der Verschiebung in Querrichtung leicht geöffnet wird. Dies kann erreicht werden, indem auf den Vorderflächen des vertikal überstehenden Abschnitts 92 einige Keilgebilde vorgesehen werden, die den Hakenabschnitt 72 in Eingriff nehmen und den Hakenabschnitt elastisch aufspreizen, während sie das Schubelement 32 in Querrichtung verschieben.

Claims

Eine Fördervorrichtung, insbesondere für eine automatische Verpackungsmaschine für Papierrollen, die umfasst: – eine horizontale Vorschubebene (12), – zumindest ein Paar motorgetriebener flexibler Übertragungselemente (22, 24), die sich entlang einer geschlossenen Schleife erstrecken und eine Mehrzahl quer verlaufender Stäbe (26, 28) tragen, die an den flexiblen Übertragungselementen (22, 24) befestigt sind, eine Mehrzahl von Schubelementen (32, 34), die durch die Stäbe (26, 28) getragen werden, und eine ortsfeste Einstellstation (38), die mit zumindest einer Einstellbaugruppe (50, 80) ausgestattet ist, die so eingerichtet ist, dass sie ein entsprechendes Schubelement (32, 34), das sich von Zeit zu Zeit in der Einstellstation (38) befindet, in Querrichtung entlang dem entsprechenden Stab (26, 28) verschiebt, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellbaugruppe (80) ein Greifelement (90) umfasst, das einen vertikal überstehenden Abschnitt (92) aufweist, der eine Flanke eines Schubelements (32, 34) in Eingriff nehmen kann.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellbaugruppe (50, 80) so angeordnet ist, dass das entsprechende Schubelement (32, 34) zeitweilig von dem entsprechenden Stab gelöst wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellbaugruppe (50) zwei parallele Greifelemente (52) umfasst, die gemäß einer Gabelkonfiguration angeordnet sind und zwischen sich ein Schubelement (32, 34) aufnehmen können, wenn sich das Schubelement an der Einstellstation (38) befindet.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Schubelement (32) mit einem elastisch verformbaren Hakenabschnitt (58) versehen ist, der einen Stab (26, 28) so in Eingriff nimmt, dass das Schubelement (32, 34) bezogen auf den Stab arretiert wird.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Hakenabschnitt (58, 72) zeitweilig von dem entsprechenden Stab (26, 28) lösbar ist, wenn das Schubelement (32, 34) durch ein Greifelement (52, 90) in Eingriff genommen wird.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Hakenabschnitt (58) mit Eingriffselementen (64) versehen ist, die mit einem Abschnitt (66) des Greifelements (52) zusammenarbeiten können, um den Hakenabschnitt (58) elastisch zu verformen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellstation (38) zumindest eine motorgetriebene, quer verlaufende Schraube (40) umfasst, die zumindest ein Greifelement (52, 90) in Querrichtung betätigen kann.
Verfahren zum automatischen Einstellen der Packengröße in einer Fördervorrichtung, insbesondere für eine automatische Verpackungsmaschine für Papierrollen, bei dem die Fördervorrichtung zumindest ein Paar flexibler Übertragungselemente (22, 24) umfasst, die sich entlang einer geschlossenen Schleife erstrecken und eine Mehrzahl quer verlaufender Stäbe (26, 28) tragen, die eine Mehrzahl von Schubelementen (32, 34) tragen, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: – Positionieren aufeinanderfolgender Schubelemente (32, 34) an einer Einstellstation (38), und – Bewegen der Schubelemente (32, 34) in Querrichtung mittels zumindest einer motorgetriebenen Einstellbaugruppe (50, 80), die mit zumindest einem Greifelement (52, 90) ausgestattet ist, das in Querrichtung in der Einstellstation (38) beweglich ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellstation (38) eine Einstellbaugruppe (80) umfasst, die ein Greifelement (90) mit einem vertikal überstehenden Abschnitt (92) umfasst, wobei das Verfahren den Schritt der Ineingriffnahme einer Flanke eines Schubelements (32, 34) mittels des vertikal überstehenden Abschnitts (92) umfasst.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass es den Schritt des zeitweiligen Lösens der Schubelemente (32, 34) von den entsprechenden Stäben (26, 28) mittels des Greifelements (52, 90) umfasst.