DE69104320T2 - Automatic device for peripheral wrapping of rolls of strip material, e.g. Textile fabrics. - Google Patents
Automatic device for peripheral wrapping of rolls of strip material, e.g. Textile fabrics.Info
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Abstract
Description
Auf dem Fachgebiet der Herstellung von Rollen, z.B. mit Stoff, ist die Notwendigkeit bekannt, das Ende des gewundenen Bandes zu befestigen und die Rolle vollständig einzupacken, um sie vor der Umgebung zu schützen.In the field of manufacturing rolls, e.g. with fabric, it is well known that it is necessary to fix the end of the wound tape and to completely wrap the roll to protect it from the environment.
Diesen Notwendigkeiten gerecht zu werden, ist schwierig geworden, durch den Wunsch, den Betrieb vollständig automatisch zu gestalten, um mit der ständig fortschreitenden Automatisierung der Fertigungsstraßen Schritt zu halten.Meeting these needs has become difficult due to the desire to make operations fully automated in order to keep pace with the ever-increasing automation of production lines.
Das Problem besteht grundsätzlich darin, daß die Anfangskante eines Bandes oder einer Bahn, gewöhnlich aus einem Material aus Kunststoff bestehend, die sich um den Randbereich der Rolle wickeln soll, dazu neigt, sich ohne eine Vervollständigung der Drehung zu ermöglichen zu entziehen, damit sie an sich selbst befestigt werden kann. Die Verwendung von Klebemitteln oder ähnlichem (siehe US-A- 3 901 757), um den Anfang des Bandes oder der Bahn bis zur völligen Umwicklung an einer Stelle auf der Rolle zu halten, beinhaltet eine unvermeidliche Zerstörung des Bandabschnittes der Rolle, der am Klebevorgang beteiligt ist. Insbesondere im Falle wertvollen Materials stellt der Verlust beim Auspacken zusätzliche Kosten dar, die von den Benutzern kaum akzeptiert werden. Außerdem ist das Verfahren eindeutig nicht anwendbar für Rollen aus Material, bei denen das Kleben von Natur aus schwierig oder unmöglich ist.The problem is basically that the leading edge of a tape or sheet, usually made of plastic material, which is intended to wrap around the peripheral portion of the roll tends to escape without allowing the rotation to be completed so that it can be secured to itself. The use of adhesives or the like (see US-A-3 901 757) to hold the leading edge of the tape or sheet in one place on the roll until it is completely wrapped involves inevitable destruction of the tape portion of the roll involved in the gluing process. Particularly in the case of valuable material, loss during unpacking represents an additional cost which is hardly accepted by users. Furthermore, the method is clearly not applicable to rolls of material where gluing is inherently difficult or impossible.
Es ist das allgemeine Ziel der vorliegenden Erfindung, die obenerwähnten Nachteile zu beseitigen, indem eine Packvorrichtung für Rollen bereitgestellt wird, die ein schnelles und genaues automatisches Verpacken derer ohne Verwendung von Klebemitteln oder ähnlichem erlaubt, um den Anf ang des zum Verpacken verwendeten Bandes zu befestigen.It is the general aim of the present invention to eliminate the above-mentioned drawbacks by providing a packing device for rolls which allows a rapid and accurate automatic packing of the same without the use of adhesives or the like to fix the beginning of the tape used for packing.
Angesichts dieses Ziels wurde darüber nachgedacht, eine Verpackungsmaschine nach Anspruch 1 bereitzustellen. Um die Erklärung der innovativen Grundzüge der vorliegenden Erfindung und deren Vorteile im Vergleich zu den an sich bekannten weiter zu verdeutlichen, werden im folgenden mit Hilfe der beigefügten Zeichnungen mögliche Ausführungs formen als Beispiele zur Anwendung der Grundzüge beschrieben. In den Zeichnungen -In view of this aim, it was thought of providing a packaging machine according to claim 1. In order to further clarify the explanation of the innovative principles of the present invention and its advantages in comparison with those known per se, possible embodiments are described below with the aid of the attached drawings as examples of the application of the principles. In the drawings -
- zeigt FIG. 1 schematisch eine Ansicht des Seitenrisses einer Verpackungsmaschine für Rollen geinäß den innovativen Grundzügen der vorliegenden Erfindung,- FIG. 1 shows schematically a side elevation view of a roll packaging machine according to the innovative principles of the present invention,
- zeigt FIG. 2 schematisch eine Teilansicht einer ersten Arbeitsphase der Maschine aus FIG. 1,- FIG. 2 shows a schematic partial view of a first working phase of the machine from FIG. 1,
- zeigt FIG. 3 schematisch eine Teilansicht einer zweiten Arbeitsphase der Maschine aus FIG. 1,- FIG. 3 shows schematically a partial view of a second working phase of the machine from FIG. 1,
- zeigt FIG. 4 schematisch eine Teilansicht einer dritten Arbeitsphase der Maschine aus FIG. 1,- FIG. 4 shows a schematic partial view of a third working phase of the machine from FIG. 1,
- zeigt FIG. 5 schematisch eine Teilansicht der Maschine aus FIG. 1, wenn sie auf einer schmaleren Rolle betrieben wird, und- FIG. 5 shows schematically a partial view of the machine of FIG. 1 when operated on a narrower roll, and
- zeigt FIG. 6 eine Teilansicht einer unterschiedlichen Ausführungsform der Verpackungsmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung.- FIG. 6 shows a partial view of a different embodiment of the packaging machine according to the present invention.
Mit Bezug auf die FIGUREN, wie bereits in FIG. 1 zu sehen ist, umfaßt eine Verpackungsmaschine, die im allgemeinen mit 10 gekennzeichnet ist, zwei angetriebene Rollen 11 und 12 zur Abstützung und zur Drehung einer Rolle 13, z.B. mit Stoff. Eine Gleitbahn 14 befördert die Rolle von einer bekannten Maschine (nicht abgebildet) zur Bildung von Rollen durch Wickeln eines durchgängigen Bandes.With reference to the FIGURES, as already seen in FIG. 1, a packaging machine, generally indicated at 10, comprises two driven rollers 11 and 12 for supporting and rotating a roll 13, e.g. of fabric. A slide 14 conveys the roll from a known machine (not shown) for forming rolls by winding a continuous tape.
Entlang der Gleitbahn 14 ist eine Schneidvorrichtung 15 für Band angebracht, aus dem die Rolle geformt wurde. Diese Schneidvorrichtung ist an sich bekannt und ist deshalb nicht abgebildet.Along the slideway 14 there is a cutting device 15 for the tape from which the roll was formed. This cutting device is known per se and is therefore not shown.
Sie kann zum Beispiel eine sich drehende runde Klinge enthalten, die sich schräg zur Strecke des Bandes verlaufend bewegt, was sich diejenigen, die in diesem Fachgebiet bewandert sind, einfach vorstellen können.For example, it may contain a rotating circular blade that moves at an angle to the path of the belt, which is something that those who are versed in this field can easily imagine.
Eine Ebene 16 wird mittels eines Antriebsorgans 24 zwischen einer erhöhten Stopposition zur Positionierung der Rolle auf den Antriebsrollen 11 und 12 und einer Entladeposition der Rolle durch die Antriebsrollen bewegt. Die zwei Positionen werden in FIG. 2 mittels ausgezogener beziehungsweise gestrichelter Linien dargestellt.A plane 16 is moved by a drive member 24 between an elevated stop position for positioning the roll on the drive rollers 11 and 12 and a roll unloading position by the drive rollers. The two positions are shown in FIG. 2 by solid and dashed lines respectively.
Über den Antriebsrollen 11 und 12 ist ein beweglicher, schwenkbarer, motorisch betriebener Maschinenarm 17 angebracht, der an seinem freien Ende eine Verpackungseinheit 28 trägt, die eine Abrollvorrichtung 18 für ein Band 19 aus einem Material aus Kunststoff enthält, z.B. eine dünne Schweißfolie, die von einer Spule 20 zugeführt wird. Die Einheit 28 umfaßt ferner einen Schweiß- und Schneidkopf 21, der dank einer motorisch betriebenen Leitvorrichtung gleitet.Above the drive rollers 11 and 12, a movable, pivotable, motor-operated machine arm 17 is mounted, which carries at its free end a packaging unit 28, which has an unwinding device 18 for a tape 19 made of a material of plastic, eg a thin welding film, which is fed from a reel 20. The unit 28 further comprises a welding and cutting head 21 which slides thanks to a motor-operated guide device.
Der Maschinenarm 17 ist vorteilhafterweise mit einer Codiereinrichtung 29 zwecks Feststellung seiner winkeligen Position ausgerüstet, infolge von Gründen, die unten erklärt werden.The machine arm 17 is advantageously equipped with an encoding device 29 for determining its angular position, for reasons explained below.
Die Verpackungseinheit 28 ist mit dem Maschinenarm durch einen Drehzapfen verbunden, und zwecks verhältnismäßiger Neigung zur longitudinalen Erstreckung des Endstückes des Amms 17 als Funktion der Drehung des Arms mit einem kinematischen Mechanismus 23 verbunden, wie später erklärt werden wird.The packaging unit 28 is connected to the machine arm by a pivot pin and is connected to a kinematic mechanism 23 for the purpose of inclining it relative to the longitudinal extension of the end of the arm 17 as a function of the rotation of the arm, as will be explained later.
Der kinematische Mechanismus kann zum Beispiel aus einem Zugglied 23 bestehen, das unter der Einwirkung eines Gewichts 31, dem eine Zugfeder 32 entgegengesetzt ist, auf einem System von Riemenscheiben gleitet, wie in den Zeichnungen schematisch dargestellt ist.The kinematic mechanism may, for example, consist of a tension member 23 sliding on a system of pulleys under the action of a weight 31 opposed by a tension spring 32, as shown schematically in the drawings.
Vorteilhafterweise ist ein Sensor vorhanden, der die Ankunft der Einheit 28 an einer zu verpackenden Rolle wahrnimmt. Bei dem Sensor kann es sich um einen Abstandsmelder 26 handeln, der von der Verpackungseinheit 28 gestützt wird, und in Form eines Mikroschalters vorliegt, um die Annäherung an den Rollenrandbereich wahrzunehmen.Advantageously, a sensor is provided which detects the arrival of the unit 28 at a roll to be packaged. The sensor can be a proximity detector 26 which is supported by the packaging unit 28 and is in the form of a microswitch in order to detect the approach to the edge of the roll.
Es könnten auch andere Systeme bereitgestellt werden, die die Annäherung an eine Rolle durch die Einheit 28 wahrnehmen. Das Stoppen des Maschinenarms 17 in der niedrigen Position könnte zum Beispiel von der Codiereinrichtung 29 wahrgenommen werden. Die verschiedenen Bauteile der Maschine sind zwecks Bedienung an eine Steuervorrichtung 27 angeschlossen, z.B. ein elektronisches Gerät mit verkabelter oder programmierter Schaltung. Basierend auf der folgenden Beschreibung der Betriebsweise können sich diejenigen, die auf diesem Fachgebiet bewandert sind, eine derartige Steuervorrichtung einfach vorstellen, und sie wird deshalb nicht weiter dargestellt oder beschrieben.Other systems could also be provided which sense the approach of a roll by the unit 28. The stopping of the machine arm 17 in the low position could, for example, be sensed by the encoder 29. The various components of the machine are connected for operation to a control device 27, e.g. an electronic device with wired or programmed circuitry. Based on the following description of operation, such a control device can be easily envisaged by those skilled in the art and it will therefore not be further illustrated or described.
Ist die Maschine im Betriebszustand, rollt die zu verpackende Rolle die Gleitbahn 14 entlang, bis sie sich auf den Rollen 11 und 12 positioniert ist. Die sich in erhöhter Position befindliche Ebene 16 stoppt die Bewegung der Rolle. Gleichzeitig trennt die Schneidvorrichtung 15 die Rolle vom Band, aus dem sie gewickelt wurde.When the machine is in operation, the roll to be wrapped rolls along the slideway 14 until it is positioned on the rollers 11 and 12. The level 16, which is in an elevated position, stops the movement of the roll. At the same time, the cutting device 15 cuts the roll from the tape from which it was wound.
Die angetriebenen Rollen drehen die Rolle, um die freie Endkante 25 zu wickeln, und gleichzeitig erhält der Maschinenarm 17 den Befehl sich zu drehen, bis daß der Sensor den Rollenrandbereich wahrnimmt, während die Zulieferungseinrichtung 18 das Band 19 abwickelt, so daß sein freies Ende auf der Kante liegt, die gewunden wird, wie in FIG. 2 dargestellt ist. Das Band 19 wird folglich durch das Rollen der Kante 25 gehalten und gezogen, wie in FIG. 3 einfach ersichtlich ist.The driven rollers rotate the roll to wind the free end edge 25 and at the same time the machine arm 17 is commanded to rotate until the sensor senses the roll edge area while the feeder 18 unwinds the tape 19 so that its free end lies on the edge being wound as shown in FIG. 2. The tape 19 is thus held and pulled by the rolling of the edge 25 as can be easily seen in FIG. 3.
Die Rolle rotiert weiter, bis daß das Band aus Kunststoff 19 den Rollenrandbereich völlig bedeckt hat, bis es sich selbst überlappt. Wie bereits in FIG. 4 ersichtlich, wird dann die Leitvorrichtung 22 entlang des Schweißkopfes bewegt, so daß es in Kontakt mit dem Band 19 kommt, es schweißt und am Überlappungspunkt abtrennt, um eine völlige Verpackung der Rolle zu bilden. Das Band wird mit sich selbst verschweißt und deshalb kommt es zu keinen Veränderungen oder keiner Beschädigung des Materials der Rolle.The roll continues to rotate until the plastic tape 19 has completely covered the edge of the roll until it overlaps itself. As already seen in FIG. 4, the guide device 22 is then moved along the welding head so that it comes into contact with the tape 19, welding it and severing it at the point of overlap to form a complete package of the roll. The tape is welded to itself and therefore there is no alteration or damage to the material of the roll.
Die winkelige Rotation des Maschinenarms 17, die notwendig ist, damit der Sensor 26 die von der Codiereinrichtung 29 wahrgennommene Oberfläche der Rolle findet, ermöglicht es dem Steuerstromkreis 27 den Durchmesser der Rolle und folglich die notwendige Rotation der Rolle zu berechnen , die vom Band 19 benötigt wird, um die Rolle vollständig einzupacken. Auf diese Art und Weise ist die verwendete Menge an Band sicherlich ausreichend und kann ferner an das benötigte Minimum zum Verpacken angepaßt werden, unabhängig vom Durchmesser der Rolle, und ohne daß es notwendig ist, die Maschine im voraus einzustellen. Um wiederum in der Lage zu sein, Rollen mit verschiedenen Durchmessern zu handhaben, richtet der kinematische Mechanismus 23 die Einheit 28 so aus, daß der Schweiß- und Schneidkopf sich immer im wesentlichen senkrecht zur Oberfläche der Rolle befindet, unabhängig von deren Durchmesser.The angular rotation of the machine arm 17, necessary for the sensor 26 to find the surface of the roll sensed by the encoder 29, allows the control circuit 27 to calculate the diameter of the roll and consequently the necessary rotation of the roll required by the tape 19 to completely wrap the roll. In this way, the amount of tape used is certainly sufficient and can also be adjusted to the minimum required for wrapping, regardless of the diameter of the roll, and without it being necessary to adjust the machine in advance. In turn, in order to be able to handle rolls of different diameters, the kinematic mechanism 23 orientates the unit 28 so that the welding and cutting head is always substantially perpendicular to the surface of the roll, regardless of its diameter.
Anhand des Beispiels in FIG. 5 wird die Maschine während des Verpackens einer Rolle 13' von geringem Durchmesser dargestellt. Ist die Rolle einmal eingepackt, hebt sich der Maschinenarm wieder, und die Rolle wird von der Maschine entfernt, indem sie entlang der schrägen Ebene gerollt wird, die entsteht, durch den Befehl des Stellgliedes 24, die Ebene 16 zu senken. Das Rollen entlang der Ebene 16 kann z.B. eingeleitet werden, indem die Rotation der Rolle 12 gestoppt wird, während die Rotation der Rolle 11 anhält, um der Rolle einen Impuls zu geben, der bewirkt, daß sie sich auf die Rolle 12 rollt, in Richtung der schrägen Ebene 16.The example in FIG. 5 shows the machine during the wrapping of a small diameter roll 13'. Once the roll has been wrapped, the machine arm rises again and the roll is removed from the machine by is rolled along the inclined plane created by the command of the actuator 24 to lower the plane 16. The rolling along the plane 16 can be initiated, for example, by stopping the rotation of the roller 12 while the rotation of the roller 11 is stopped in order to give the roller an impulse which causes it to roll onto the roller 12 in the direction of the inclined plane 16.
Alternativ dazu kann selbstverständlich ein Mechanismus zum Anheben der Rolle 11 bereitgestellt werden, um die Rolle hinter die Rolle 12 zu schieben.Alternatively, of course, a mechanism may be provided for lifting the roller 11 to push the roller behind the roller 12.
Offensichtlich ist es nicht unbedingt erforderlich, daß das Verpacken durch Schweißen des Bandes erfolgt.Obviously, it is not absolutely necessary that the packaging is done by welding the tape.
FIG. 6 stellt schematisch eine andere Ausführungsform der Maschine gemäß der vorliegenden Erfindung dar. Bei der anderen Ausführungsform umfaßt eine Verpackungseinheit 28' ( da der Rest der Maschine im wesentlichen dem aus FIG. 1 gleicht, wird er hier nicht weiter dargestellt oder beschrieben) eine Düse 30 für die gesteuerte Zuführung von Klebemittel zum Auftragen auf die Oberfläche eines bereits teilweise eingepackten Bandes 19' in der Stellung, der das Sich-selbst-Überlappen folgt. Ein Schneidkopf 21', der über eine Leitvorrichtung 22' gleitet, führt das Schneiden des Bandes durch, nachdem die beklebte Zone mit Band bedeckt wurde, und vervollständigt folglich das Verpacken. Vorteilhafterweise ist wiederum ein Sensor 26' vorhanden, der dem Sensor 26 aus FIG. 1 ähnelt, um die korrekte Positionierung der Einheit 28' festzustellen. Das Band 19' kann zum Beispiel aus Papier hergestellt sein.FIG. 6 schematically represents another embodiment of the machine according to the present invention. In the other embodiment, a packaging unit 28' (since the rest of the machine is substantially the same as that of FIG. 1, it is not further shown or described here) comprises a nozzle 30 for the controlled supply of adhesive for application to the surface of an already partially wrapped tape 19' in the position followed by self-overlapping. A cutting head 21', sliding over a guide device 22', carries out the cutting of the tape after the glued zone has been covered with tape, thus completing the packaging. Advantageously, a sensor 26' similar to the sensor 26 of FIG. 1 is again present to detect the correct positioning of the unit 28'. The tape 19' can be made of paper, for example.
Natürlich wurde die obige Beschreibung der Ausführungsformen, die die innovativen Grundzüge der vorliegenden Erfindung anwenden, lediglich anhand eines Beispiels beschrieben und ist deshalb nicht als Einschränkung der Ansprüche zu betrachten. Die Blockierung der Bewegung der Rolle am Ende der Gleitbahn 14, um sie korrekt auf die Rollen 11 und 12 zu positionieren, kann sichergestellt werden, indem eine vertikale Bewegung der Rolle 12 vorgesehen wird, damit sie sich selbst vorübergehend in eine höhere Position als Rolle 11 bringen kann, um so eine Stoppleiste für die Rolle darzustellen und sich anschließend auf dieselbe Höhe zu bewegen, wie die Rolle 11 für die Verpackungsphase. Zum Ausspannen der Rolle könnte dieselbe vertikale Bewegung der Rolle 12 eingesetzt werden, indem sie unter das Niveau der Rolle 11 gesenkt wird, damit die Rolle über Rolle 12 fahren kann. Natürlich muß ein Auslaßschiene an der Maschine bereitgestellt werden, und zwar auf einer Höhe, an die die Rollen von unten heranreichen, z.B. niedriger als die schräge Ebene 16, die in diesem Fall nicht vorhanden sein wird. Alternativ hierzu kann die Rolle 13 an den Enden durch sich drehende Futter, die sich entlang Führungsbahnen bewegen, gestützt werden, zunächst um die Rolle zur Maschine zu befördern und anschließend um sie davon zu entfernen.Naturally, the above description of the embodiments applying the innovative principles of the present invention has been given purely by way of example and is therefore not to be considered as limiting the claims. The blocking of the movement of the roller at the end of the slideway 14 in order to position it correctly on the rollers 11 and 12 can be ensured by providing a vertical movement of the roller 12 so that it can temporarily place itself in a higher position than the roller 11, so as to constitute a stop bar for the roller and then move to the same height as the roller 11 for the packaging phase. To unclamp the roll, the same vertical movement of the roll 12 could be used, lowering it below the level of the roll 11 to allow the roll to pass over the roll 12. Of course, an outlet rail must be provided on the machine at a level to which the rolls can reach from below, e.g. lower than the inclined plane 16, which in this case will not be present. Alternatively, the roll 13 can be supported at the ends by rotating chucks moving along guideways, first to convey the roll to the machine and then to remove it from it.
Der Schweißkopf 21 könnte ferner mit der Abwickelvorrichtung eine inheit bilden und dann mittels einer weiteren Rotation des Maschinenarms 17 mit dem zu schweißenden Teil in Kontakt gebracht werden.The welding head 21 could also form a unit with the unwinding device and then be brought into contact with the part to be welded by means of a further rotation of the machine arm 17.
Schließlich kann sich das Band 19 natürlich in seiner Weite von der der Rolle unterscheiden, ist es schmaler, dann hat es überwiegend nur eine Befestigungsfunktion des freien Endes der Rolle, ist es größer, hat es Seitenkanten zum Falten auf die Enden der Rolle. Außerdem ist es möglich, verschiedenartige Bänder zu verwenden, die parallel angeordnet sind, um die Rolle entlang verschiedener Umfänge zu verbinden.Finally, the width of the band 19 can of course differ from that of the roll; if it is narrower, it mainly only has a fastening function for the free end of the roll; if it is larger, it has side edges for folding onto the ends of the roll. It is also possible to use different types of bands arranged in parallel to connect the roll along different circumferences.
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