DE69311674T2

DE69311674T2 - Verfahren und Vorrichtung zum Überlappen von Plastikbeuletn

Info

Publication number: DE69311674T2
Application number: DE69311674T
Authority: DE
Inventors: Peter J Gietman; Stephen A Saindon
Original assignee: CMD Corp
Current assignee: CMD Corp
Priority date: 1992-10-27
Filing date: 1993-10-21
Publication date: 1997-12-18
Anticipated expiration: 2013-10-22
Also published as: EP0595555A1; CA2108866A1; CA2108866C; US5362013A; DE69311674D1; EP0595555B1; ES2106981T3

Description

TECHNISCHES GEBIET

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein die Technik von Wickeleinrichtungen. Insbesondere betrifft sie ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Wickeln von Streifen aus länglicher, biegsamer Folie, wie zum Beispiel Plastiktüten, zu entweder sich überlappenden oder Endlosrollen. Darüber hinaus wird durch das Verfahren und die Vorrichtung gestattet, zwischen dem Wickeln einer Tütenrolle mit und ohne Kern auszuwählen.

STAND DER TECHNIK

Es sind viele verschiedene Arten von Wickelmaschinen zum Wickeln von biegsamen Materialstreifen wie zum Beispiel Butterbrot- oder Abfalltüten aus Plastik bekannt. Die gemeinsame Grenze zwischen aneinander angrenzenden Tüten ist oftmals perforiert, damit sich die Tüten leichter von der Rolle abtrennen lassen. In dem der gegenwärtigen Anmelderin am 26. Mai 1987 erteilten US-Patent Nr. 4, 667,890 wird eine Maschine zum Wickeln kemloser Rollen von Plastiktüten beschrieben. Die in dem US-Patent Nr. 4,667,890 beschriebene Wickeleinrichtung wickelt Endlostütenstreifen, die aus einem Plastikschlauch, der querverschlossen und perforiert worden ist, gebildet worden sind. Zum Abtrennen einer Tüte von der Rolle, die sich beispielsweise in einer Schachtel befindet, wird an der am weitesten außen liegenden Tüte gezogen, und da aneinander angrenzende Tüten miteinander verbunden sind, dreht sich die Rolle. Wenn die das Ende der am weitesten außen liegenden Tüte markierende Perforation zugänglich ist, wird die am weitesten außen liegende Tüte abgetrennt und der vordere Rand der nachfolgende Tüte kommt zum Vorschein. Die Folie, die gemäß dem US-Patent Nr. 4,667,890 zu Rollen gewickelt wird kann direkt von einer Tütenherstellmaschine wie zum Beispiel einer in dem US- Patent Nr. 4,642,084, das dem gegenwärtigen Erfinder am 10. Februar 1987 erteilt wurde, beschriebenen kommen, oder die perforierte und verschlossene Folie kann zuvor hergestellt und gelagert worden sein. In beiden Fällen handelt es sich bei der gemeinsamen Grenze zwischen aneinander angrenzenden Tüten um einen perforierten Streifen, damit die Tüten von der Rolle abgetrennt werden können.
Sich überlappende Tüten sind auch wohlbekannt, d.h. Tüten, die zu einer Rolle gewickelt sind, ohne miteinander verbunden zu sein. Wenn an der am weitesten außen liegenden Tüte einer sich überlappenden Rolle gezogen wird, dreht sich die Rolle aufgrund der Überlappung, und die am weitesten außen liegende Tüte wird von der Rolle entfernt, da äneinander angrenzende Tüten nicht aneinander befestigt sind. Durch die Drehung der Rolle ist die nachfolgende Tüte zur anschließenden Ausgabe leicht zugänglich.
Sowohl bei Endlos- als auch sich überlappenden Tüten können die Tüten um einen Kern gewickelt oder kernlos sein. Bei einigen Anwendungen werden um einen Kern wie zum Beispiel einen Pappzylinder gewickelte Tüten gewünscht, damit der Rolle Festigkeit verliehen wird. In anderen Fällen werden "kernlose" Rollen gewünscht, um die mit dem Kern verbundenen Kosten und das damit verbundene Volumen zu beseitigen. In dem US-Patent Nr. 4, 667,890 werden sowohl eine kernlose Wickeleinrichtung als auch bezüglich des Stands der Technik eine Aufwickeleinrichtung zur Herstellung von Rollen mit Kernen beschrieben.
In der eigenen europäischen Patentschrift EP-A-0568253 werden ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Überlappung von Plastiktüten beschrieben, die folgendes umfaßt: eine Tanzeranordnung zur Geschwindigkeitsregulierung, eine Einziehanordnung zur Aufnahme einer Folie, eine Trommelanordnung und eine Aufwickelanordnung. Die Tüten werden der Aufwickelanordnung entweder in Form von Streifen mit Querperforationen oder in Form eines Stromes von einzelnen, sich überlappenden Tüten bereitgestellt. In der Patentschrift wird ein der Trommelanordnung vorgeschalteter Funkenstreckenzähler zur Erfassung der Perforation zwischen den Tüten beschrieben.
In der FR-A-1210140 wird eine Vorrichtung zum Wickeln einer Rolle von aneinander angrenzenden Tüten mit einer Einziehanordnung, einer Trommelanordnung, einem Perforationssensor und einer Aufwickel anordnung beschrieben. Die Trommelanordnung wirkt dahingehend, die aneinander angrenzenden Tüten als Reaktion auf die Perforationssensorausgangssignale zu trennen.
In der GB-A-2252549 werderi eine Vorrichtung und ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 bzw. zum Wickeln einer Rolle von Tüten mit einer Einziehanordnung, einer Trommelanordnung und einer Aufwickelanordnung beschrieben. Die Trommelanordnung enthält Mittel zum Überlappen der Tüten, wobei letztere jedoch an einer gesonderten Stelle durch den Überlappungsmitteln vorgeschaltet angeordnete Trennrollen getrennt werden.
Damit den verschiedensten Anwendungen Rechnung getragen wird, sollte eine Wickeleinrichtung dem Verwender gestatten, entweder einen Endlos- oder einen Überlappungsaufwickelmodus auszuwählen. Des weiteren sollten mit einer Wickeleinrichtung Rollen mit und ohne Kern gewickelt werden können. Zur leichteren Handhabung sollte die Wickeleinrichtung unabhängig von der Art der zu wickelnden Rolle die Eingabe eines Endlostütenstreifens gestatten. Darüber hinaus sollten ein derartiges Verfahren und eine derartige Vorrichtung zur Bereitstellung eines Produktes mit gleichbleibender Qualität genau steuerbar sein.
Demzufolge wird gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung zum Wickeln einer Rolle von Tüten mit einem vorderen und einem hinteren Ende aus einem Tütenstreifen bereitgestellt, die folgendes umfaßt: eine Einziehanordnung mit mindestens einer Einziehrolle, die mit einer Einziehgeschwindigkeit betrieben wird, eine Aufwickelanordnung, die zur Aufnahme des Streifens angeordnet ist, wobei die Aufwickelanordnung mit einer Geschwindigkeit betrieben wird, die unter der Geschwindigkeit der Einziehvorrichtung liegt, und eine Tänzeranordnung, wobei die Tänzeranordnung Mittel zur Bereitstellung eines einen Unterschied zwischen der Geschwindigkeit des sich vor der Tänzeranordnung befindenden Streifens und der Geschwindigkeit des sich hinter der Tänzeranordnung befindenden Streifens anzeigenden Signals enthält, und wobei die Geschwindigkeit der Aufwickelanordnung und die Geschwindigkeit der Einziehanordnung auf das Signal reagieren, gekennzeichnet durch:
eine Trommelanordnung, die zur Aufnahme des Streifens von der Einziehanordnung angeordnet ist, wobei die Trommelanordnung ein sich drehendes Trommelmittel zur periodischen Vergrößerung der Bahnlänge, die der Streifen in der Trommelanordnung zurücklegt, enthält, wobei die Drehung des sich drehenden Trommelmittels die Bahnlänge vergrößert, die das hintere Ende jeder Tüte zurücklegt, aneinander angrenzende Tüten trennt und die Tüten so überlappt, daß sich das hintere Ende einer ersten Tüte in der Rolle vor dem vorderen Ende einer zweiten Tüte befindet; und
einen Funkenstreckenzähler, der zur Erfassung einer Perforation zwischen Tüten und Bereitstellung eines Signals, das das Vorhandensein der Perforation anzeigt, der Trommelanordnung vorgeschaltet ist, wobei der Funkenstreckenzähler zwei Elektrodenpaare enthält, die zueinander versetzt sind, um zu gewährleisten, daß eine Perforation zwischen dem einen oder anderen der beiden Elektrodenpaare hindurchläuft.
Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Aufwickeln sich überlappender Tüten aus einem Tütenstreifen bereitgestellt, wobei jede Tüte ein vorderes und ein hinteres Ende aufweist, mit den folgenden Schritten: Treiben des Streifens mit einer ersten Geschwindigkeit in einer ersten Phase, Treiben des Streifens mit einer zweiten Geschwindigkeit in einer zweiten Phase, wobei die zweite Phase der ersten Phase nachgeschaltet ist und die zweitegeschwindigkeit unter der ersten Geschwindigkeit liegt, und Aufwickeln der Tüten, gekennzeichnet durch:
Vergrößern der Bahnlänge, die das hintere Ende jeder Tüte zurücklegt zwischen der ersten und der zweiten Phase, mit den Schritten des Trennens aneinander angrenzender Tüten und Überlappens der Tüten durch Drehen einer Trommel, wobei sich das hintere Ende einer ersten Tüte vor dem vorderen Ende einer Zweiten Tüte befindet; und
Erfassen der Perforation zwischen Tüten unter Verwendung eines Funkenstreckenzählers mit mindestens zwei Elektrodenpaaren, die zueinander versetzt sind, um zu gewährleisten, daß eine Perforation zwischen dem einen oder dem anderen der betden Elektrodenpaare hindurchläuft.
Weitere grundsätzliche Merkmale und Vorteile der Erfindung werden für Fachleute durch Ansicht der folgenden Zeichnungen, die ausführliche Beschreibung und die beigefügten Ansprüche ersichtlich.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Figur 1 ist eine schematische Darstellung einer Wickeleinrichtung nach dem Stand aer Technik;
Figur 2 ist eine schematische Darstellung einer gemäß der vorliegenden Erfindung ausgeführten Wickeleinrichtung;
Figur 3 ist eine schematische Darstellung der Wickeleinrichtung nach Figur 2, wobei sich die Trommel in einer zweiten Position befindet;
Figur 4 ist eine schematische Darstellung der Wickeleinrichtung nach Figur 2, wobei sich die Trommel in einer dritten Position befindet;
Figur 5 ist eine schematische Darstellung der Wickeleinrichtung nach Figur 2, in der die beiden sich überlappenden Tüten in der Trommelanordnung gezeigt werden; und
Figur 6 ist eine schematische Darstellung einer alternativen Ausführungsform der Einziehvorrichtung der Wickeleinrichtung nach Figur 2.
Bevor mindestens eine Ausführungsform der Erfindung näher erläutert wird, sei darauf hingewiesen, daß die Erfindung im Hinblick auf ihre Anwendung nicht auf die Konstruktionseinzelheiten und die Anordnung der Komponenten, die in der folgenden Beschreibung aufgeführt oder in den Zeichnungen dargestellt werden, beschränkt ist. Es sind andere Ausführungsformen der Erfindung möglich, oder sie kann auf unterschiedliche Weise ausgeübt oder durchgeführt werden. Des weiteren sei darauf hingewiesen, daß die hier verwendete Ausdrucksweise und Terminologie Beschreibungszwecken dienen und nicht als einschränkend betrachtet werden sollten. Zur Bezeichnung gleicher Komponenten werden gleiche Bezugszahlen verwendet.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Die vorliegende Erfindungwird unter Bezugnahme auf ihre Verwendung als Wickeleiririchtung für Streifen von Plastiktüten veranschaulicht. Es sei jedoch zu Anfang darauf hingewiesen, daß die Wickeleinrichtung zum Aufwickeln eines beliebigen biegsamen Materials verwendet werden kann. Natürlich sollte das Aufwickelmaterial eine ausreichende Reißfestigkeit aufweisen, damit es den während des Wickelprozesses ausgeübten Wickeikräften widerstehen kann. Darüber hinaus wird die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf eine Wickeleinrichtung nach dem Stand der Technik offenbart. Es sei darauf hingewiesen, daß die Erfindung auch bei anderen Wickeleinrichtungen ausgeübt werden kann.
Nun auf die Figur 1 Bezug nehmend, enthält eine Wickeleinrichtung 100 nach dem Stand der Technik eine Tänzeranordnung 101, eine Einziehanordnung 102 und eine Aufwickelanordnung 103. Im Betrieb wird eine Folie 105, z.B. ein Endlosstreifen von Plastiktüten von entweder einer Tütenhersteilmaschine oder ein Streifen von zuvor hergestellten Endlostüten, die jeweils durch Perforationen getrennt sind, von der Tänzeranordnung 101 aufgenommen. Die Folie 105 läuft durch die Tänzeranordnung 101 und in die Einziehanordnung 102 und dann zur Aufwickelanordnung 103. Wie unten ausführlicher erläutert, ist die Tänzeranordnung 101 zur Regulierung der Geschwindigkeit der Wickeleinrichtung 100 vorgesehen. Die Einziehanordnung 102 nimmt die Folie 105 auf und zerreißt periodisch die Perforation zwischen der letzten Tüte einer ersten Rolle von Tüten und der ersten Tüte der nächsten Rolle von Tüten. Die Aufwickelanordnung 103 nimmt die Folie 105 von der Einziehanordnung 102 auf und wickelt die Folie zu Tütenrollen, wobei die Länge jeder Rolle durch die Häufigkeit, mit der die Einziehanordnung 102 Tüten trennt, bestimmt wird.
Die Tänzeranordnung 101 enthält ein Paar Tänzerrollen 106 und 107. Die vertikale Position der Tänzerrolle 107 reagiert auf die Spannung in der Folie 105. Somit reagiert die Position der Tänzerrolle 107 auch auf den Unterschied zwischen der Geschwindigkeit der Wickeleinrichtung 100 und der Geschwindigkeit, mit der die Folie 105 der Wickeleinrichtung 100 zugeführt wird. Wie später noch beschrieben, werden die Rollen der Wickeleinrichtung 100 von verschiedenen Motoren angetrieben. Die Drehzahl der Motoren und somit die Geschwindigkeit der Rollen reagiert durch wohlbekannte Verfahren (die in dem US-Patent Nr. 4, 667,890 ausführlicher beschrieben werden) derart auf die Position der Tänzerrolle 107, daß die Folie 105 straff oder locker gefahren wird, wodurch die Geschwindigkeit der Wickeleinrichtung 100 der Geschwindigkeit der zugeführten Folie 105 "nachgeführt" wird. Im wesentlichen stellt die Tänzerrolle 107 ein Signal bereit, das von dem Unterschied zwischen der Geschwindigkeit der sich dahinter befindenden Folie und der Geschwindigkeit der sich davor befindenden Folie abhängig ist.
Die Folie 105 läuft von der Tänzeranordnung 101 in die Einziehanordnung 102. Die Einziehanordnung 102 enthält ein Paar Einziehrollen 110 und 111, ein Paar Unterbrechungsrollen 112 und 113, mehrere Führungen 114, mehrere elastische Nylonseile 116 und 117, ein Paar Antriebsmotoren 118 und 119 und ein Paar Antriebsriemen 120 und 121. Der Antriebsmotor 118 treibt mittels des Antriebsriemens 120 die Einziehrolle 110 an. Wie oben erläutert, wird die Drehzahl des Motors 118 der Geschwindigkeit der Folie 105 nachgeführt Ebenso treibt der Antriebsmotor 119 mittels des Antriebsriemens 121 die Unterbrechungsrolle 113 an. Jedoch ist die Geschwindigkeit, d.h. die lineare Geschwindigkeit am Umfang der Rolle, der Unterbrechungsrolle 113 etwas höher (in der Regel um 17% höher) als die der Einziehrolle 110, damit das Trennen einer Tütenrolle von der nächsten Tütenrolle unterstützt wird. Um die Führungen 114 und die Einziehrolle 111 sind elastische Nylonseile 116 angeordnet. Ebenso sind elastische Nylonseile 117 um die Führungen 114 und die Einziehrolle" 110 angeordnet. Die elastischen Nylonseile 116 und X17 ruhen in in den Einziehrollen 111 bzw. 110 ausgebildeten Nuten und werden von diesen Rollen getrieben. Des weiteren sind die elastischen Nylonseile 116 und 117 in in den Unterbrechungsrollen 113 bzw. 112 ausgebildeten Nuten angeordnet, wobei diese Nuten groß genug sind, zu verhindern, daß die Seile 116 und 117 die Unterbrechungsrollen 112 und 113 verlangsamen.
Im Betrieb sind die Einziehrollen 110 und 111 geschlossen und bilden dazwischen einen Spalt. Beim anfänglichen Einlegen der Folie 105 wird diese von dem Spalt zwischen den Einziehrollen 110 und 111 in Eingriff genommen und führt dazwischen hindurch. Danach wird die Folie 105 durch elastische Nylonseile 116 und 117 an den Unterbrechungsrollen 112 und 113, die normalerweise geöffnet sind, d.h. zwischen denen kein Spalt gebildet wird, vorbeigeführt Die Unterbrechungsrollen 112 und 113 sind zum Trennen eines eine erste Rolle bildenden Streifens von dem nachfolgenden Tütenstreifen vorgesehen. Wie oben beschrieben, werden normalerweise geöffnete Unterbrechungsrollen 112 und 113 mit einer höheren Geschwindigkeit angetrieben als die Einziehrollen 110 und 111. Zu dem Zeitpunkt, wenn sich die der letzten Tüte in einer Rolle von Tüten folgende Perforation zwischen den Einziehrollen 110/111 und den Unterbrechungsrollen 112/113 befindet, werden die Unterbrechungsrollen 112 und 113 zusammengebracht und bilden so einen Spalt. Der Spalt zwischen den Unterbrechungsrollen 112 und 113 nimmt die Folie 105 in Eingriff und zieht die Folie aufgrund der höheren Geschwindigkeit der Unterbrechungsrollen 112 und 113 von dem Spalt zwischen den Einziehrollen 110 und 111 weg, wodurch die Folie an der Perforation zwischen den Unterbrechungsrollen 112/113 und den Einziehrollen 110/111 zerrissen und somit die gewünschte Trennung erreicht wird. Ein Zähler (nicht gezeigt) ist zur Bestimmung, wann die gewünschte Anzahl von Tüten die Einziehrollen 110 und 111 passiert hat und somit, wann sich die gewählte Perforation zwischen den Unterbrechungsrollen 112/113 und den Einziehrollen 110/111 befindet, vorgesehen.
Nach dem Verlassen der Einziehanordnung 102 läuft die Folie 105 in die Aufwickelanordnung 103. Die Aufwickelanordnung 103 enthält einpaar Förderrollen 123 und 124, einen Antriebsmotor 125, ein Paar Antriebsriemen 126 und 127, mehrere elastische Nylonseile 129, ein Förderband 130, mehrere Rollen 131 - 133, einen Revolverkopf 135 mit mehreren daran angebrachten rotierenden Spindeln 136 - 138 und einen Luftstutzen 140. Der Antriebsmotor 125, dessen Drehzähl durch die Position der Tänzerrolle 107 gesteuert wird, treibt die Förderrolle 124 mittels des Antriebsriemens 126 an. Des weiteren treibt der Antriebsmotor 125 mittels des Antriebsriemens 127 (und anderer nicht gezeigter Antriebsmechanismen) den Revolverkopf 135 und die Spindeln 136 - 138 an. Das Förderband 130 ist in in der Förderrolle 124 und den Rollen 132und 133 ausgebildeten Nuten angeordnet und dient dazu, die Folie 105 zum Aufwickeln zu den Spindeln zu führen. Die elastischen Nylonseile 129 sind in in der Förderrolle 123 und der Rolle 131 ausgebildeten Nuten angeqrdnet und dienen dazu, die Folie 105 zum Aufwickeln zu den Spindeln zu führen. Der Luftstutzen 140 wirkt mit der Spindel in der Position zusammen, in der sich die Spindel 137 befindet, so daß er das Aufwickeln der Folie 105 um die Spindel einleitet.
Im Betrieb durchläuft die Folie 105 einen zwischen den Förderrollen 123 und 124 gebildeten Spalt und wird durch die elastischen Nylonseile 129 und das Förderband 130 zum Revolverkopf 135 geführt. Wie in dem US-Patent Nr. 4, 667,890 ausführlich beschrieben, wirkt der Luftstutzen 140 so mit dem Revolverkopf 135 und den Spindeln 136 - 138 zusammen, daß er das vordere Ende eines Tütenstreifens in einen zwischen der Tüte und der Spindel 137 gebildeten Spalt wickelt. Nachdem somit das vordere Ende der Tütenrolle an der Spindel 137 befestigt wurde, wird der Revolverkopf 135 so gedreht, daß sich die Spindel 137 in der von der Spindel 136 in Figur 1 eingenommenen Position bef indet Das Aufwickeln des Streifens zu der Tütenrolle wird in der Position fortgesetzt, bis das hintere Ende der Tütenrolle vollständig aufgewickelt ist. Der vordere Rand der nächsten Tütenrolle ist dann um die sich nahe dem Luftstutzen 140 befindende Spindel gewickelt worden. Nach dem "Beginn" der nächsten Tütenrolle dreht sich der Revolverkopf wieder. Die Spindel. mit der vollständig aufgewickelten Tütenrolle dreht sich in die obere Position, wo eine Abdrückfläche (nicht gezeigt) die Tütenrolle von der Spindel herunterschiebt. Die Spindeln sind zum leichteren Herunterschieben der Tütenrollen mit Luftlöchern versehen (was in dem US-Patent Nr. 4, 667,890 ausführlicher beschrieben wird).
Nun auf Figur 2 Bezug nehmend, kann eine gemäß der vorliegenden Erfindung ausgeführte Wickeleinrichtung 200 entweder im Endlos- oder im Überlappungsmodus betrieben werden und enthält eine. Tänzeranordnung 201, eine Einziehanordnung 202, eine Trommelanordnung 203 und eine Aufwickelanordnung 204. Im Betrieb läuft ein geeigneterweise aus Kunststoff oder einem anderen biegsamen Material hergestellter Streifen der Folie 205 (der entweder direkt von einer Tüten herstellmaschine oder von einer vorgefertigten Tütenrolle bereitgestellt werden kann) durch eine Tänzeranordnung 20.1 zur Einziehanordnung 202. Von der Einziehanordnung 202 wird die Folie 205 der Trommelanordnung 203 und dann der Aufwickelanordnung 204 zugeführt. Zum leichteren Verständnis ihres Betriebs wird zunächst der Endlosbetriebsmodus beschrieben.
Wie im Stand der Technik wird die Tänzeranordnung 201 zur Einstellung der Geschwindigkeit der Wickeleinrichtung 200 benutzt. Die Tänzeranordnung 201 enthält ein Paar Tänzerrollen 206 und 207. Die Geschwindigkeit der Wickeleinrichtung 200 wird mittels einer Mikroprozessorsteuerung versphiedener Servomotoren (weiter unten beschrieben) gemäß dem Grad der Lockerheit der Folie 205, wie durch die Position der Tänzerrolle 206 bestimmt, reguliert.
Ein Funkenstreckenzähler 228 ist zur Erfassung des Endes einer Tüte und des Anfangs der nächsten vorgesehen. Es sind zwei Elektroden 229 (von denen eine eine Rückwand sein kann) vorgesehen, zwischen denen die Folie 105 hindurchläuft An den Elektroden 229 wird eine Spannung angelegt, die hoch genug ist, einen Lichtbogen zwischen den Elektroden 229 zu erzeugen, wenn sich zwischen ihnen keine Folie befindet, aber nicht hoch genug ist, einen Lichtbogen zu erzeugen, wenn dazwischen Folie vorhanden ist. Wenn die Folie 105 zwischen den Elektroden 229 hindurchläuft, liegt also kein Lichtbogen vor, wenn aber die Perforation zwischen den Elektroden 229 hindurchläuft, wird ein Lichtbogen erzeugt. Zur Gewährleistung, daß eine Perfdration zwischen den Elektroden 229 hindurchläuft, können zwei Elektrodenpaare verwendet werden, die um den halben Abstand zwischen benachbarten Löchern in einer Perforation zueinander versetzt sind. Ein einfacher eine Entladung erkennender Schaltkreis ist vorgesehen, der erfaßt, wann der Lichtbogen erzeugt wird und den Beginn einer neuen Tüte meldet. Der Funkenstreckenzähler 228 sollte so positioniert sein, daß der Abstand zwischen ihm und der Trommelanordnung 203 konstant ist (d.h. hinter der Tänzerrolle 206).
Die Folie 205 verläßt die Tänzeranordnung 201 und tritt in die Einziehanordnung 202 ein, die ein Paar Einziehrollen 208 und 209, mehrere Führungen 210, mehrere elastische Nylonseile 211 und 212, einen Servomotorantrieb 213 und einen Antriebsriemen 214 enthält. Der Servomotor 213 treibt mittels des Antriebsriemens 214 die Einziehrolle 209 an. Obgleich andere Motorarten verwendet werden können, handelt es sich bei der bevorzugten Ausführungsform bei dem Motor 213 um einen Servomotor, um einebessere Steuerung der Geschwindigkeit zu bewirken, es könnte sich jedoch auch um einen standardmäßigen Wechselstrommotor handeln. Wie im Stand der Technik wird die. Geschwindigkeit des Servomotorantriebs 213 der Geschwindigkeit der Folie 205 nachgeführt. Elastische Nylonseile 211 sind in in der Einziehrolle 208 und den oberen Führungen 210 ausgebildeten Nuten angeordnet und dienen zur Führung der Folie 205 zu der Trommelanordnung 203. Ebenso sind die elastischen Nylonseile 212 in in der Einziehrolle 209 und den unteren Führungen 210 ausgebildeten Nuten angeordnet.
Im Betrieb sind die Einziehrollen 208 und 209 geschlossen und bilden dazwischen einen Spalt. Wenn anfangs die Folie 205 eingelegt wird, wird diese von den Einziehrollen 208 und 209 "ergriffen" und läuft dazwischen hindurch. Danach wird die Folie 205 von den elastischen Nylonseilen 211 und 212 aus der Einziehanordnung 202 herausgeführt. Gemäß der bevorzugten Ausführungsform ist es nicht nötig, die Unterbrechungsrollen nach dem Stand der Technik in die Einziehanordnung 202 einzubauen, denn das Trennen der Tüten kann, wie unten erläutert, in der Trommelanordnung 203 erfolgen. Die Unterbrechungsrollen könnten jedoch auch eingebaut werden, auch wenn dies nicht erforderlich ist. Nach dem Verlassen der Einziehanordnung 202 wird die Folie 205 von der Trommelanordnung 203 aufgenommen.
In Figur 6 wird eine alterative Ausführungsform der Einziehanordnung 202 gezeigt, die hier als 601 bezeichnet wird und 8 Rollen (4 Paare) 602 - 609 enthält. Im Gegensatz zu den Rollen 208 und 209 ist die Geschwindigkeit der Rollen 602 - 609 etwas höher als die Geschwindigket der Folie, und sie sind mit einem geöffneten Spalt vorgesehen, damit die Folie 105 nicht eingequetscht wird. Da die Geschwindigkeit der Rollen 602 - 609 höher ist als die Geschwindigkeit der Folie, läuft des weiteren die Folie 105 tätsächlich auf Luft. Dadurch könnte die Wahrscheinlichkeit eines Zurückschnappens oder Zurückbiegens der Folie 105 vermindert werden. Es sind jeweils vier der Finger 610 und 611 in in den Rollen 602 - 609 ausgebildeten Nuten angeordnet, um die Führung der Folie 105 zu der Trommelanordnung 203 zu unterstützen.
Die Trommelanordnung 203 enthält mehrere Rollen 217 - 222, einen Servomotorantrieb 223, einen Antriebsriemen 224 und eine Trommel 225 mit einem daran angebrachten Paar Spulen 226 und 227. Im Endlosmodus ruht die Trommel 225 in der in Figur 2 gezeigten Position, außer beim Trennen einer hinteren Tüte in einer Rolle von der vorderen Tüte der nächsten Rolle. Zum Auseinanderreißen dieser beiden Tüten wird die Trommel 225 in Inkrementen schnell entgegen dem Uhrzeigersinn in die in Figur 3 gezeigte Position bewegt, wenn sich die zu zerreißende Perforation zwischen der Trommel 225 und den Einziehrollen 208 und 209 befindet. Die Spulen 226 und 227 wiederum veranlassen, daß sich die Bahn der Folie, die noch nicht aus der Trommelanordnung 203 herausgetreten ist, verlängert und die Perforation zerrissen wird (siehe Figur 3). Dann dreht sich die Trommel 225 vorwärts in ihre Startposition. Der Servomotorantrieb 223 bewegt die Trommel 225 in Inkrementen zum richtigen Zeitpunkt gemäß dem Funkenstreckenzähler 228 oder einem anderen geeigneten Zählverfahren. Die Verwendung des Funkenstreckenzählers 228 gestattet die genaue Trennung aneinander angrenzender Tüten durch den Servomotorantrieb 223. Die Rollen 217 - 222 drehen sich mit einer etwas höheren Geschwindigkeit als die Foliengeschwindigkeit (genauso wie die Rollen 602 - 609) und sind zur Führung des vorderen Rands jeder Tütenrolle durch die Trommelanordnung 203 vorgesehen. Die Rollen 217 - 222 drehen sich nicht mit der Trommel 225, sondern drehen sich um ihre eigenen Achsen.
Nach dem Verlassen der Trommelanordnung 203 läuft die Folie 205 in die Aufwickelanordnung 204. Die Aufwickelanordnung 204 enthält ein Paar Förderrollen 230 und 231, einen Antriebsmotor 232, ein Paar Antriebsriemen 233 und 234, mehrere elastische Nylonseile 236, ein Forderband 237, mehrere Rollen 238 - 240, einen, Revolverkopf 242 mit mehreren daran angebrachten rotierenden Spindeln 243 - 246 und einen Luftstutzen 247. Der Antriebsmotor 232, dessen Drehzahl durch die Position der Tänzerrolle 107 gesteuert wird, treibt die Förderrolle 231 mittels des Antriebsriemens 233 an. Des weiteren treibt der Antriebsmotor 232 mittels des Antriebsriemens 234 (und anderer nicht gezeigter Antriebsmechanismen) den Revolverkopf 242 und die Spindeln 243 - 246 an. Das Förderband 237 weist an seinem unteren Teil Keilriemen auf, die in in der Förderrolle 231 und den Rollen 239 - 240 ausgebildeten Nuten angeordnet sind, und dient dazu, die Folie 205 zum Aufwickeln zu den Spindeln 243 - 246 zu befördern. Die elastischen Nylonseile 236 sind in in der Förderrolle 230 und der Rolle 238 ausgebildeten Nuten angeordnet und dienen dazu, die Folie 205 zum Aufwickeln zu den Spindeln 243 - 246 zu führen. Der Luftstutzen 247 wirkt mit der Spindel in der Position zusammen, in der sich die Spindel 246 befindet, um das Wickeln der Folie 105 um die Spindel einzuleiten.
Im Betrieb durchläuft die Folie 205 einen zwischen den Förderrollen 230 und 231 gebildeten Spalt und wird durch das Förderband 237 und die elastischen Nylonseile 236 zum Revolverkopf 242 geführt. Der Luftstutzenmechanismus 247 wirkt so mit dem Revolverkopf 242 und den Spindeln 243 - 246 zusammen, daß er das vordere Ende einer Tütenrolle in einen zwischen sich selbst und der Spindel 246 gebildeten Spalt wickelt. Nachdem somit das vordere Ende des Tütenstreifens an der Spindel 246 befestigt wurde, wird der Revolverkopf 242 so gedreht, daß sich die Spindel 246 in die von der Spindel 243 eingenommene Position bewegt. Das Aufwickeln der Folie 205 zu einer Tütenrolle wird in dieser Position fortgesetzt, bis das hintere Ende der Tütenrolle aufgewickelt ist. Der vordere Rand der nächsten Tütenrolle ist dann um die sich nahe dem Luftstutzen 247 befindende Spindel gewickelt worden,, und der Revolverkopf dreht sich wieder. Die Spindel mit der vollständig aufgewickelten Tütenrolle dreht sich in die nächste Position, wo eine Abdrückfläche (nicht gezeigt) die Tütenrolle von der Spindel herunterschiebt. Zum Wickeln von kernlosen Rollen könnten drei Spindeln vorhanden sein, wie im Stand der Technik gezeigt, und die Spindeln sind zum leichteren Herunterschieben der Tütenrollen mit Luftlöchern versehen. Es können natürlich auch mehr als vier Spindeln verwendet werden.
Im Überlappungsbetriebsmodus wird die Wickeleinrichtung 200 wie oben betrieben, mit zwei Änderungen. Erstens wird die Aufwickelanordnung 204 mit einer geringeren Geschwindigkeit betrieben als die Einziehanordnung 202, da durch Überlappung die Länge der Folie effektiv "verkürzt" wird. Zweitens muß die Trommelanordnung 203 (oder ein ariderer Mechanismus wie die Unterbrechungsrollen) jede Tüte von der nachfolgenden Tüte abtrennen. Des weiteren beseitigt die Trommel 225 die durch den Geschwindigkeitsunterschied zwischen der Einziehanordnung 202 und der Aufwickelanordnung 204 erzeugte Lockerheit.
Die Trommel 225 befindet sich in der in Figur 2 gezeigten Position, wenn der vordere Rand der Folie 205 von der Trommelanordnung 203 aufgenommen ist. Der vordere Rand läuft zwischen den Rollen 217 - 222 durch, die zur Führung der Folie 205 durch die Trommelanordnung 203 dienen. Dann wird der vordere Rand der Folie 205 von der Aufwickelanordnung 204 aufgenommen. Nach der Aufnahme des vorderen Randes der Folie 205 durch die Förderrollen 230 und 231 wird die Trommel 225 von dem Servomotorantrieb 223 in die in Figur 3 gezeigte Position gedreht oder in Inkrementen bewegt. Bei dieser Drehung handelt es sich um eine große Stufe oder großes Inkrement, und die Spulen 226 und 227 verlängern abrupt die Bahn der Folie zwischen den Förderrollen 230 - 231 und den Einziehrollen 208 - 209, wobei die Perforation zwischen den Tüten zerrissen wird, wie durch die gestrichelte Linie in der Folie 205 in Figur 3 gezeigt. Somit ist ersichtlich, daß die Trommel 225 aneinander angrenzende Tüten trennt. Die Trommelanordnung 203 beseitigt äuch die durch sich überlappende Tüten erzeugte Lockerheit, wie unten beschrieben.
Die Aufwickelanordnung 204 wird auf ähnliche Weise wie die nach dem Stand der Technik betrieben, jedoch mit einer geringeren Geschwindigkeit, um dem Überlappen von Tüten Rechnung zu tragen. Beim Hindurchlaufen der Tüte 205A durch die Aufwickelanordnung dreht sich die Trommel 225 in die in Figur 4 gezeigte Position, wodurch die Spulen 226 und 227 die durch die sich langsamer bewegenden Förderrollen 230 und 231 erzeugte Lockerheit beseitigen. Das vordere Ende der nachfolgenden Tüte 205B tritt in die Trommelanordnung 203 ein, während sich die Trommel 225 dreht. Die nachfolgende Tüte 205B läuft zwischen den Rollen 217-222 hindurch, die sich nicht mit der Trommel 225 drehen.
Wie in Figur 4 gezeigt, tritt der vordere Rand der nachfolgenden Tüte 205B in die Trommelanordnung 203 ein und der hintere Rand der Tüte 205A wird in der Trommel 225 unter der Bahnlinie der Tüte 205B gehalten. Die Tüte 205B liegt über der Tüte 205A, um das Aufwickeln der vorderen Tüte jeder Rolle um die Spindel in der Position der Spindel 246 zu erleichtern. Wie in Figur 5 gezeigt, bewegt sich der Überlappungsteil an den Förderrollen 230 und 231 vorbei. Der Grad der Überlappung wird durch die Länge der vorderen Tüte 205A bestimmt, die noch nicht in die Aufwickelanordnung 204 eingetreten ist, wenn die nachfolgende Tüte 205B von den Förderrollen 230 und 231 aufgenommen wird. Die überlappte Folie wird dann durch die Aufwickelanordnung 204 wie im Endlosmodus aufgewickelt. Wie oben angeführt, wird die Aufwickelanordnung 204 aufgrund der Überlappung natürlich mit einer geringeren Geschwindigkeit betrieben als die Einziehanordnung 202.
Die Trommel 225 dreht sich bei jeder Tüte auf diese Weise - zunächst weit genug, um die Tüten zu trennen, und dann dreht sie sich zur Beseitigung der durch die sich langsamer bewegenden Rollen der Revolverkopfanordnung erzeugten Lockerheit. Der gewünschte Grad der Überlappung der Tüten bestimmt das Verhältnis der Geschwindigkeit der Einziehanordnung 202 zur Aufwickelanordnung 204. Ebenso bestimmt auch die Tütenlänge, wann sich die Trommel 225 dreht, da dies zum Zerreißen der Perforation zwischen den Tüten erforderlich ist. Bei der bevorzugten Ausführungsform (für Tüten mit einer Länge von etwa 72 Zoll) befindet sich die Trommel 225 in der Position zur Beseitigung der Lockerheit (in der in Figur 3 gezeigten Position), wenn sich der vordere Rand der Tüte ca. einen Zoll in dem Spalt zwischen den Förderrollen 230 und 231 befindet. Die Erfindung ist selbstverständlich weder auf Tüten mit einer bestimmten Länge noch auf einen bestimmten Überlappungsgrad beschränkt.
Die Verwendung eines Servomotorantriebs ist aus mehreren Gründen von Vorteil. Erstens läßt sich die Geschwindigkeit der Rollen gemäß einem vorbestimmten Mikroprozessorprogramm leicht einstellen, so daß der Benutzer leicht zwischen Betriebsarten und den Überlappungsgrad auswählen kann. Zweitens gestattet die Mikroprozessorservosteuerung diese Einstellung bei laufender Maschine, also ohne Anhalten des Systems. Drittens läßt sich eine genauere Steuerung erzielen. Und viertens kann die die Lockerheit beseitigende Trommelanordung 203 so ausgeführt werden, daß sie genauer auf Steuerung zur Beseitigung der durch den Geschwindigkeitsunterschied zwischen der Einziehanordnung 202 und der Aufwickelanordnung 204 erzeugten Lockerheit reagiert.
In diesem Modus müssen die Tüten immer noch gezählt werden, um zu bestimmen, wann der Luftstutzen 247 aktiviert und der Revolverkopf 242 gedreht werden sollte. Darüber hinaus ist es auch wichtig zu bestimmen, wann sich jede Perforation in der Zerreißposition befindet. Dies kann durch einen Funkenstreckenzähler oder andere Zähler erfolgen, die sich in einem vorbestimmten Abstand vor der Trommelanordnung 203, zum Beispiel nahe der Tänzeranordnung 201, befinden.
Unabhängig davon, ob die Wickeleinrichtung 200 für sich überlappende oder Endlosrollen verwendet wird, kann die Aufwickelanordnung 204 des weiteren unter Verwendung wohlbekannter Verfahren gezielt Rollen mit oder ohne Kern bereitstellen. Somit ist es mit einer einzigen Wickeleinrichtung 200 möglich, entweder sich überlappende oder Endlosrollen und Rollen mit oder ohne Kern zu wickeln.
Gemäß dem Verfahren nach der vorliegenden Erfindung wird die Folie 205 von der Einziehanordnung 202 aufgenommen. Die Einziehanordnung 202 treibt die Folie mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit an. Die Rolle wird durch die Aufwickelanordnung 204 gewickelt, welche mit einer Bandgeschwindigkeit betrieben wird, die unter der der Einziehanordnung 202 liegt, um dem Überlappen der Tüten Rechnung zu tragen. Die durch den Geschwindigkeitsunterschied erzeugte Lockerheit wird von der Trommelanordnung 203 beseitigt, die die Bahn verlängert, der das hintere Ende jeder Tüte folgen muß. Die Bahn wird beim Drehen der Trommel 225 verlängert. Zum Zerreißen aneinander angrenzender Tüten entlang einer schon bestehenden Perforation dreht sich die Trommel 225 schnell mit einer Geschwindigkeit, die zur Vergrößerung der Bahnlänge mit einer höheren Geschwindigkeit als der Unterschied zwischen der Geschwindigkeit der Aufwickelanordnung 204 und der der Einziehanordnung 202 ausreicht.
An der vorliegenden Erfindung können zahlreiche Modifikationen durchgeführt werden, die noch in ihren beabsichtigten Schutzbereich fallen. Es können beispielsweise andere Steuerungen als eine Servomotorsteuerung verwendet werden. Des weiteren kann eine andere Anzahl von Rollen in dem Trommelsystem verwendet werden. Ebenso können die Tüten durch Unterbrechungsrollen wie zum Beispiel die im Stand der Technik zum Trennen der Tüten verwendeten Rollen getrennt werden. Somit versteht sich, daß gemäß der vorliegenden Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Überlappen von Plastiktüten bereitgestellt wurden, die den oben aufgeführten Aufgaben und Vorteilen vollständig genügen. Obgleich die Erfindung in Verbindung mit speziellen Ausführungsformen davgn beschrieben worden ist, sind natürlich viele alternative Ausführungen, Modifikationen und Abänderungen für Fachleute ersichtlich. Demgemäß sollen alle derartigen alternativen Ausführungen, Modifikationen und Abänderungen in den Schutzbereich der beigefügten Ansprüche fallen.

Claims

1. Vorrichtung zum Wickeln einer Rolle von Tüten mit einem vorderen und einem hinteren Ende aus einem Tütenstreifen, die folgendes umfaßt: eine Einziehanordnung (202) mit mindestens einer Einziehrolle (208, 209; 602 - 609), die mit einer Einziehgeschwindigkeit betrieben wird, eine Aufwickelanordnung (204), die zur Aufnahme des Streifens angeordnet ist, wobei die Aufwickelanordnung (204) mit einer Geschwindigkeit betrieben wird, die unter der Geschwindigkeit der Einziehvorrichtung (202) liegt, und eine Tänzeranordnung (201), wobei die Tänzeranordnung (201) Mittel (206) zur Bereitstellung eines einen Unterschied zwischen der Geschwindigkeit des sich vor der Tänzeranordnung (201) befindenden Streifens und der Geschwindigkeit des sich hinter der Tänzeranordnung (201) befindenden Streifens anzeigenden, Signals enthält, und wobei die Geschwindigkeit der Aufwickelanordnung und die Geschwindigkeit der Einziehanordnung auf das Signal reagieren, gekennzeichnet durch:

eine Trommelanordnung (203), die zur Aufnahme des Streifens von der Einziehanordnung (202) angeordnet ist, wobei die Trommelanordnung (203) ein sich drehendes Trommelmittel (225) zur periodischen Vergrößerung der Bahnlänge, die der Streifen in der Trommelanordnung (203) zurücklegt, enthält, wobei die Drehung des sich drehenden Trommelmittels (225) die Bahnlänge vergrößert, die das hintere Ende jeder Tüte zurücklegt, aneinander angrenzende Tüten trennt und die Tüten so überlappt, daß sich das hintere Ende einer ersten Tüte in der Rolle vor dem vorderen Ende einer zweiten Tüte befindet; und

einen Funkenstreckenzähler (228), der zur Erfassung einer Perforation zwischen Tüten und Bereitstellung eines Signals, das das Vorhandensein der Perforation anzeigt, der Trommelanordnung (203) vorgeschaltet ist, wobei der Funkenstreckenzähler (228) zwei Paare von Elektroden (229) enthält, die zueinander versetzt sind, um zu gewährleisten, daß eine Perforation zwischen dem einen oder anderen der beiden Elektrodenpaare hindurchläuft.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, weiterhin mit einem Mikroprozessor zur Steuerung des Grades der Überlappung

3. Vorrichtung nach Anspruph 2, bei der der Mikroprozessor Mittel zur Änderung des Grades der Überlappung zwischen der ersten und der zweiten Tüte, während die Vorrichtung Tüten wickelt, enthält.

4. Vorrichtung nach Anspruch, 1, 2 oder 3, bei der die Einziehanordnung (202) Rollen (602 - 609) enthält, die mit einer etwas über der) Geschwindigkeit des Streifens liegenden Geschwindigkeit betrieben werden.

5. Verfahren zum Aufwickeln sich überlappender Tüten aus einem Tütenstreifen, wobei jede Tüte ein vorderes und ein hinteres Ende aufweist, mit den folgenden Schritten: Treiben des Streifens mit einer ersten Geschwindigkeit in einer ersten Phase, Treiben des Streifens mit einer zweiten Geschwindigkeit in einer zweiten Phase, wobei die zweite Phase der ersten Phase nachgeschaltet ist und die zweite Geschwindigkeit unter der ersten Geschwindigkeit liegt, und Aufwickeln der Tüten, gekennzeichnet durch:

Vergrößern der Bahnlänge, die das hintere Ende jeder Tüte zurücklegt, zwischen der ersten und der zweiten Phase, mit den Schritten des Trennens aneinander angrenzender Tüten und Überlappens" der Tüten durch Drehen einer Trommel, wobei sich das hintere Ende einer ersten Tüte vor dem vorderen Ende einer zweiten Tüte befindet; und

Erfassen der Perforation zwischen Tüten unter Verwendung eines Funkenstreckenzählers mit mindestens zwei Elektrodenpaaren, die zueinander versetzt sind, um zu gewährleisten, daß eine Perforation zwischen dem einen oder dem anderen der beiden Elekürodenpaare hindurchläuft.

6. Verfahren nach Anspruch 5, weiterhin mit den Schritten des Bereitstellens eines einen Unterschied zwischen der Geschwindigkeit der Folie vor der ersten Phase und in der ersten Phase anzeigenden Signals und des Einstellens der Geschwindigkeit der ersten und zweiten Phase als Reaktion auf das Signal.

7. Verfahren nach Anspruch 6, weiterhin mit dem Schritt des Steuerns, wann die Bahnlänge bezüglich der Position des hinteren Endes der Tüte vergrößert wird, als Reaktion auf das Signal.

8. Verfahren nach Anspruch 6, weiterhin mit dem Schritt des Einstellens der Rate, der Vergrößerung der Bahnlänge als Reaktion auf das Signal.

9. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem der Schritt des Vergrößerns der Bahnlänge den Schritt des Vergrößerns der Bahnlänge in Inkrementen enthält.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 9, weiterhin mit dem Schritt des Änderns des Grades der Überlappung zwischen der ersten und zweiten Tüte.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 10, bei dem der Schritt des Überlappens der Tüten den Schritt des Plazierens des vorderen Endes einer zweiten Tüte über das hintere Ende einer ersten Tüte enthält.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 11, bei dem der Schritt des Vergrößerns der Bahnlänge den Schritt des Drehens einer Trommelanordnung, wodurch die Lockerheit mechanisch beseitigt wird, enthält.