DE69325399T2

DE69325399T2 - Method and device for tension control of a bag belt in a packaging machine

Info

Publication number: DE69325399T2
Application number: DE1993625399
Authority: DE
Inventors: William N. Cronauer; Richard W. Hess; Bernard Lerner; Rick S. Wehrmann
Original assignee: Automated Packaging Systems Inc
Current assignee: Automated Packaging Systems Inc
Priority date: 1992-08-27
Filing date: 1993-08-26
Publication date: 1999-12-16
Anticipated expiration: 2013-08-27
Also published as: DE69325399D1; DE69303561T2; DE69314273T2; EP0586201B1; EP0588520A1; EP0754627B1; EP0592096B1; DE69314273D1; ES2108830T3; EP0586201A1; DE69303561D1; EP0588520B1; EP0592096A1; ES2135841T3; DE69308451D1; EP0754627A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf Verpackungssysteme und insbesondere auf Vorrichtungen und Verfahren zum Bilden von Verpackungen durch sequentielles Befüllen und Trennen von Beuteln aus einem Bahnmaterial in Form einer Kette miteinander verbundener und vorgeöffneter Beutel, und insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, auf Verpackungsmaschinen und -verfahren.The present invention relates generally to packaging systems and, more particularly, to devices and methods for forming packages by sequentially filling and separating bags from a web material in the form of a chain of interconnected and pre-opened bags, and, more particularly, but not exclusively, to packaging machines and methods.

Die Verwendung von Ketten vorgeöffneter Beutel zum Bilden von Verpackungen ist weitgehend bekannt. Solche Ketten aus Beuteln sind in den US-Patenten Nr. 3,254,828 und 3,815,318 offenbart und beansprucht. Eine in dem US-Patent 4,899,520 beschriebene Maschine enthält die Fähigkeit zur Verwendung von zwei Ketten miteinander verbundener Beutel während des Verpackens.The use of chains of pre-opened bags to form packages is widely known. Such chains of bags are disclosed and claimed in U.S. Patent Nos. 3,254,828 and 3,815,318. A machine described in U.S. Patent 4,899,520 includes the capability of using two chains of interconnected bags during packaging.

Bei jeder dieser Maschinen befindet sich ein Paar Antriebs- Klemmwalzen neben einer Füll- bzw. Ladestation. In der Mehrzahl der Fälle wird eine Spule aus sogenanntem "Beuteln auf einer Rolle" auf einem Dorn befestigt, um eine Bahn in Form einer Kette vorgeöffneter Beutel heranzuführen, die durch die Maschine gefördert werden sollen. Während des Aufstellens wird die Bahn vom Nachschub entlang eines Transportwegs durch eine sogenannte Tänzeranordnung, anschließend durch beliebige Zusatzvorrichtungen, wie z. B. gegebenenfalls vorhandene Bedruckvorrichtungen oder Lochungsvorrichtungen und daraufhin durch einen als Beutelmaschine bekannten Abschnitt der Maschine zu den Klemmwalzen gefördert. Um die Bahn durch die Beutelmaschine zu fördern, ist es notwendig, eine Abdeckung zu öffnen oder zu entfernen und die Bahn oberhalb und unterhalb von Walzen von Hand zu fördern, welche den Transportweg zu den Klemmwalzen abgrenzen. Einige Maschinen, wie z. B. die in dem Patent 4,928,455 beschriebene und gezeigte, erleichtern zwar das Fördern, indem sie einige der Walzen anheben, wenn die Abdeckung geöffnet wird, doch ist das Fördern der Bahn während des Aufstellens dennoch ein manueller zeitraubender Vorgang.Each of these machines has a pair of drive pinch rollers adjacent to a filling or loading station. In most cases, a spool of so-called "bags on a roll" is mounted on a mandrel to feed a web in the form of a chain of pre-opened bags to be fed through the machine. During set-up, the web is fed from the supply along a transport path through a so-called dancer assembly, then through any ancillary devices such as any printing or punching devices present, and then through a section of the machine known as the bagger to the pinch rollers. To feed the web through the bagger, it is necessary to open or remove a cover and to manually feed the web above and below rollers which define the transport path to the pinch rollers. Some machines, such as the one described and shown in Patent 4,928,455, facilitate feeding by raising some of the rollers when the cover is opened. However, moving the track during setup is still a manual and time-consuming process.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, diesen und andere Nachteile des Stands der Technik zu umgehen und/oder abzuschwächen. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren geliefert zum Bereitstellen einer Spannungssteuerung in einer Verpackungsmaschine, die Bahnen aus vorgeöffneten Beuteln verwendet, gekennzeichnet durchIt is an object of the invention to obviate and/or mitigate these and other disadvantages of the prior art. According to the present invention there is provided a method for providing tension control in a packaging machine using webs of pre-opened bags, characterized by

a) Fördern einer länglichen Bahn aus vorgeöffneten Beuteln von einem Nachschub entlang eines ersten Abschnitts eines Transportwegs durch einen ersten Bahn-Ergreifungs- und Bahn- Fördermechanismus hindurch, indem die Bahn zwischen dem Nachschub und dem ersten Mechanismus gespannt wird, während eine solche Spannungsausübung von den förderabseitigen Wegabschnitten isoliert wird;a) conveying an elongated web of pre-opened bags from a supply along a first portion of a transport path through a first web engaging and conveying mechanism by tensioning the web between the supply and the first mechanism while isolating such tensioning from the downstream portions of the path;

b) Fördern der Bahn von dem ersten Mechanismus entlang eines zweiten Abschnitts des Wegs durch einen zweiten Bahn- Ergreifungs- und Bahn-Fördermechanismus, während Spannung in dem zweiten Abschnitt von einem dritten förderabseitigen Abschnitt der Bahn isoliert wird;b) conveying the web from the first mechanism along a second portion of the path through a second web engaging and conveying mechanism while isolating tension in the second portion from a third downstream portion of the web;

c) kontrolliertes Spannen der Bahn in dem zweiten Abschnitt beim Fördern der Bahn durch den zweiten Abschnitt hindurch; undc) controlled tensioning of the web in the second section while conveying the web through the second section; and

d) Ausüben von Spannung an einem dritten Abschnitt der Bahn förderabseitig von dem zweiten Mechanismus.d) applying tension to a third portion of the web downstream of the second mechanism.

Das Verfahren enthält vorzugsweise einen Schritt zum Ausüben einer Beschleunigungskraft auf eine Fläche jedes Beutels, wenn er sich der Ladestation nähert, während die Spannung innerhalb der Bahn beibehalten wird, wodurch die Beutel geringfügig vorgeöffnet werden. Zweckmäßigerweise wird die Spannung in dem dritten Abschnitt beibehalten, in den differentielle Fördergeschwindigkeiten mit zwei Bestandteilen des zweiten Mechanismus ausgeübt werden. Der erste Mechanismus enthält vorzugsweise ein Paar Antriebs-Klemmwalzen und das Verfahren weiterhin einen Schritt zum Verändern der Fördergeschwindigkeit der Klemmwalzen als Reaktion auf erfaßte Bahn-Förderbedingungen. Zweckmäßigerweise wird die Relativbewegung eines Paares Förderwalzen verwendet, um Bahn-Förderbedingungen zu erfassen.The method preferably includes a step of applying an acceleration force to a surface of each bag as it approaches the loading station while maintaining tension within the web, thereby slightly pre-opening the bags. Conveniently, tension is maintained in the third section in which differential conveying speeds are applied with two components of the second mechanism. The first mechanism preferably includes a pair of drive pinch rollers and the method further includes a step of varying the conveying speed of the pinch rollers. in response to sensed web conveying conditions. Conveniently, the relative motion of a pair of conveyor rollers is used to sense web conveying conditions.

Das Verfahren enthält vorzugsweise außerdem die folgenden Schritte:The method preferably also includes the following steps:

a) relatives Positionieren schwenkbar verbundener oberer und unterer Tänzerrahmen, die jeweils eine obere und eine untere Tänzerwalzengruppe tragen, so daß die Walzengruppen auf entgegengesetzten Seiten einer imaginären Ebene sind;a) relatively positioning pivotally connected upper and lower dancer frames each carrying an upper and a lower dancer roller group so that the roller groups are on opposite sides of an imaginary plane;

b) Fördern der Bahn vorwiegend entlang der Ebene, während die Walzengruppen auf entgegengesetzten Seiten von ihr derart positioniert sind;b) conveying the web predominantly along the plane, while the roller groups are positioned on opposite sides of it;

c) Bewegen des oberen Rahmens, um seine Walzengruppe auf der anderen Seite der Ebene in einer Bahn-Förderposition in einem Spannung-Steuerungsbereich zu positionieren; undc) moving the upper frame to position its roller group on the other side of the plane in a web conveying position in a tension control area; and

d) Steuern der Bahnspannung zwischen dem Nachschub und dem ersten Mechanismus durch Überwachen der relativen Positionen der Tänzerrahmen als Reaktion auf das Fördern der Bahn durch die Beutelmaschine hindurch; und Steuern der Förderung der Bahn als Reaktion auf die relativen Positionen der Tänzerrahmen.d) controlling the web tension between the supply and the first mechanism by monitoring the relative positions of the dancer frames in response to the advancement of the web through the bagging machine; and controlling advancement of the web in response to the relative positions of the dancer frames.

Die vorliegende Erfindung liefert außerdem eine Vorrichtung zum Heranführen einer Bahn von einer Nachschubstation an eine Ladestation in einer Verpackungsmaschine, wobei die Vorrichtung aufweist:The present invention also provides an apparatus for feeding a web from a replenishment station to a loading station in a packaging machine, the apparatus comprising:

a) ein erstes Bahn-Ergreifungs- und Bahn-Fördermittel, das entlang eines Bahn-Transportwegs positioniert ist, um eine Bahn von einem Vorrat bei der Nachschubstation zu ziehen;a) a first web grasping and web conveying means positioned along a web transport path for pulling a web from a supply at the replenishment station;

b) einen Bahn-Fördermechanismus, der einen Abschnitt des Bahnwegs bestimmt und ein zweites Bahn-Ergreifungs- und Bahn- Fördermittel enthält, das entlang des Bahn-Transportwegs in der Nähe des Eingangs zu dem Mechanismus positioniert ist; und wobei die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, daß:b) a web conveying mechanism defining a portion of the web path and including a second web engaging and web conveying means positioned along the web transport path proximate the entrance to the mechanism; and the apparatus is characterized in that:

c) jedes der Ergreifungs- und Fördermittel derart ausgelegt ist, daß es Bahnspannungs-Erzeugungskräfte förderaufseitig von ihm von einem förderabseitigen Bahnabschnitt isoliert und umge kehrt, wodurch der Bahnweg in drei Abschnitte unterteilt wird und in jedem von ihnen die Bahnspannung unabhängig von den anderen Abschnitten gesteuert wird.c) each of the gripping and conveying means is designed in such a way that it isolates and converts web tension generating forces on the upstream side of itself from a web section on the downstream side of the conveyor. thereby dividing the web path into three sections and controlling the web tension in each of them independently of the other sections.

Das zweite Bahn-Ergreifungsmittel ist vorzugsweise ein zusammenwirkendes Paar Bandförderer, und ein förderabseitiges Ladestation-Klemmwalzenpaar hat eine Fördergeschwindigkeit, die größer als die der Förderer ist. Zweckmäßigerweise steuert ein Tänzermechanismus die Steuerung in einem mittleren der drei Abschnitte und enthält das erste Ergreifungs- und Fördermittel eine angetriebene Klemmwalzengruppe, die eine auf die Bewegung des Tänzermechanismus reagierende Fördergeschwindigkeit hat. Das erste Ergreifungs- und Fördermittel enthält vorzugsweise:The second web gripping means is preferably a cooperating pair of belt conveyors and a downstream loading station pinch roller pair has a conveying speed greater than that of the conveyors. Conveniently a dancer mechanism controls the control in a middle one of the three sections and the first gripping and conveying means includes a driven pinch roller group having a conveying speed responsive to movement of the dancer mechanism. The first gripping and conveying means preferably includes:

a) eine obere und eine untere Tänzerwalzengruppe;a) an upper and a lower dancer roller group;

b) einen oberen und einen unteren Tänzerwalzenrahmen, die jeweils die obere bzw. die untere Gruppe tragen; dadurch gekennzeichnet, daßb) an upper and a lower dancer roller frame, each supporting the upper and lower groups, respectively; characterized in that

c) die Rahmen relativ beweglich zueinander miteinander verbunden sind und mit einer Bahn-Förderposition und einem Bahnspannungs-Steuerungsbereich selektiv relativ positionierbar sind;c) the frames are connected to one another so as to be movable relative to one another and are selectively relatively positionable with a web conveying position and a web tension control area;

d) die obere Walzengruppe, wenn sie sich in der Bahn-Förderposition befindet, auf einer Seite einer imaginären Ebene ist, die durch die Achsen der am meisten förderaufseitigen und am meisten förderabseitigen Walzen der unteren Gruppe bestimmt ist, wobei die obere Gruppe auf der entgegengesetzten Seite der Ebene ist, wenn sie sich in dem Spannung-Steuerungsbereich befindet;d) the upper group of rollers, when in the web conveying position, is on one side of an imaginary plane defined by the axes of the most upstream and downstream rollers of the lower group, the upper group being on the opposite side of the plane when in the tension control area;

e) ein Rahmenbewegung-Erfassungsmechanismus mit dem Rahmen funktionell verbunden ist und so ausgelegt ist, daß er die Relativbewegung der Rahmen erfaßt, wenn er sich in dem Steuerungsbereich befindet; unde) a frame movement sensing mechanism is operatively connected to the frame and is designed to sense the relative movement of the frames when in the control area; and

f) ein Bahn-Fördergeschwindigkeit-Steuerungsmittel derart positioniert ist, um mit einer entlang dem Weg geförderten Bahn in Eingriff zu gelangen, um die Fördergeschwindigkeit der Bahn als Reaktion auf die durch den Mechanismus erfaßte Relativbewegung der Rahmen zu steuern.f) a web conveying speed control means is positioned to engage a web conveyed along the path to control the conveying speed of the web in response to the relative movement of the frames sensed by the mechanism.

Das Fördergeschwindigkeit-Steuerungsmittel umfaßt vorzugsweise ein Paar Klemmwalzen, von denen mindestens eine mit einem Schrittmotor verbunden ist; und ein Motorausgabe-Steuerungsmittel zum Erfassen des relativen Orts der Walzengruppen in dem Steuerungsbereich und Steuern des Motors als Reaktion auf eine derartige Ort-Erfassung. Zweckmäßigerweise sind die Rahmen schwenkbar verbunden und ist das Ausgabe-Steuerungsmittel ein mit dem Rahmendrehpunkt verbundener Getriebeabschnitt, um eine Rahmen-Relativdrehung in dem Bereich zu erfassen, wobei der Getriebeabschnitt mit einem Topfzahnrad verzahnt ist, das mit einem Potentiometer verbunden ist.The conveyor speed control means preferably comprises a pair of pinch rollers, at least one of which is connected to a stepper motor; and motor output control means for sensing the relative location of the roller groups in the control region and controlling the motor in response to such location sensing. Conveniently the frames are pivotally connected and the output control means is a gear section connected to the frame pivot point for sensing frame relative rotation in the region, the gear section being meshed with a cup gear connected to a potentiometer.

Die Maschine enthält vorzugsweise einen Aufbau, der ausgelegt ist, um die Rahmen in der Rahmen-Förderposition lösbar zu halten.The machine preferably includes a structure designed to releasably hold the frames in the frame conveying position.

Das Fördergeschwindigkeit-Steuerungsmittel enthält vorzugsweise ein Paar Klemmwalzen, wobei eine der Klemmwalzen ein Welle enthält, die in einen gekrümmten Schlitz im oberen Tänzerrahmen ragt, und der Schlitz einen Förderposition-Halteabschnitt enthält, wobei die eine der Klemmwalzen bewegbar ist von einer Spannung-Steuerungsbereichsposition zu einer Bahn-Förderpositon, wobei ein Abschnitt der Welle im Förderposition- Halteabschnitt ist.The conveying speed control means preferably includes a pair of pinch rollers, one of the pinch rollers including a shaft that projects into a curved slot in the upper dancer frame, and the slot includes a conveying position holding portion, the one of the pinch rollers being movable from a tension control area position to a web conveying position with a portion of the shaft in the conveying position holding portion.

Es wird nun ein Ausführungsbeispiel der Erfindung durch ein Beispiel anhand der begleitenden Zeichnung beschrieben, wobei:An embodiment of the invention will now be described by way of example with reference to the accompanying drawings, in which:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Verpackungsmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung ist;Figure 1 is a side view of a packaging machine according to the present invention;

Fig. 2 eine Seitenansicht der Verpackungsmaschine von Fig. 1 ist, wobei Teile der Beutelmaschine herausgetrennt und entfernt sind, und eine teilweise Schnittansicht einer Bahnspannungs- Vorrichtung ist;Fig. 2 is a side view of the packaging machine of Fig. 1 with parts of the bagging machine cut away and removed and is a partial sectional view of a web tensioning device;

Fig. 2A eine vergrößerte Schnittansicht der Beutelmaschine ist, wobei Teile der Beutelmaschine herausgetrennt und entfernt sind;Fig. 2A is an enlarged sectional view of the bagging machine, with portions of the bagging machine cut away and removed;

Fig. 3 eine vergrößerte Schnittansicht einer Bahnförder- und Spannvorrichtung der Verpackungsmaschine ist;Fig. 3 is an enlarged sectional view of a web conveying and tensioning device of the packaging machine;

Fig. 4 eine Draufsicht der Verpackungsmaschine von Fig. 1 ist;Fig. 4 is a plan view of the packaging machine of Fig. 1;

Fig. 5 eine Vorderansicht der Verpackungsmaschine von Fig. 1 in verkleinertem Maßstab ist;Fig. 5 is a front view of the packaging machine of Fig. 1 on a reduced scale;

Fig. 6 eine vergrößerte Schnittansicht einer Beutelmaschine der Verpackungsmaschine von Fig. 1 ist, wobei Teile der Beutelmaschine herausgetrennt und entfernt sind;Fig. 6 is an enlarged sectional view of a bagging machine of the packaging machine of Fig. 1 with parts of the bagging machine cut away and removed;

Fig. 7 eine vergrößerte Seitenansicht einer Klemmwalzen- Antriebsanordnung der Beutelmaschine von Fig. 6 ist;Fig. 7 is an enlarged side view of a pinch roller drive assembly of the bagging machine of Fig. 6;

Fig. 8 eine Draufsicht der Klemmwalzen-Antriebsanordnung von Fig. 7 ist; undFig. 8 is a plan view of the pinch roller drive assembly of Fig. 7; and

Fig. 9 eine Seitenansicht der Antriebsanordnung der Klemmwalzen von Fig. 7 ist;Fig. 9 is a side view of the pinch roller drive arrangement of Fig. 7;

Fig. 10 eine Querschnittsansicht der Klemmwalzen-Antriebsanordnung von Fig. 7 ist, und zwar näherungsweise in der Ansicht der Ebene 10-10 in Fig. 7;Fig. 10 is a cross-sectional view of the pinch roller drive assembly of Fig. 7, taken approximately in the plane 10-10 in Fig. 7;

Fig. 11 eine Draufsicht der Bahnnachschub- und Spannungsvorrichtung von Fig. 3 ist, wobei Teile herausgetrennt und entfernt sind;Fig. 11 is a plan view of the web feed and tensioning device of Fig. 3 with parts broken away and removed;

Fig. 12 eine Vorderansicht der Bahnspannungsvorrichtung von Fig. 3 ist, wie man sie aus der Ebene 12-12 von Fig. 11 sieht;Fig. 12 is a front view of the web tensioning device of Fig. 3, as viewed from the plane 12-12 of Fig. 11;

Fig. 13 eine Seitenansicht der Bahnspannungsvorrichtung von Fig. 3 in verkleinertem Maßstab ist, die eine obere Gruppe von Tänzerwalzen in einer aufrechten Stellung darstellt;Fig. 13 is a reduced scale side view of the web tensioning device of Fig. 3 showing an upper group of dancer rollers in an upright position;

Fig. 14 eine Vorderansicht der Verpackungsmaschine von Fig. 1 ist, wobei die Klemmwalzen-Antriebsanordnung und ein Abdichtungsabschnitt entfernt sind;Fig. 14 is a front view of the packaging machine of Fig. 1 with the pinch roller drive assembly and a sealing section removed;

Fig. 15 eine vergrößerte Vorderansicht eines Rahmens der in Fig. 6 dargestellten Beutelmaschine ist;Fig. 15 is an enlarged front view of a frame of the bagging machine shown in Fig. 6;

Fig. 16 eine vergrößerte Schnittansicht der Beutelmaschine ist, wobei Teile der Beutelmaschine herausgetrennt und entfernt sind, und die an einem anderen Ort montierte Antriebswalzen- Anordnung darstellt;Fig. 16 is an enlarged sectional view of the bagging machine with portions of the bagging machine cut away and removed and showing the drive roller assembly mounted in a different location;

Fig. 17 eine Rückansicht eines Gehäuses für die elektronische Steuerung der Verpackungsmaschine ist;Fig. 17 is a rear view of a housing for the electronic control of the packaging machine;

Fig. 18 eine Seitenansicht des Gehäuses für die elektronische Steuerung der Verpackungsmaschine ist; undFig. 18 is a side view of the housing for the electronic control of the packaging machine; and

Fig. 19 eine Draufsicht des Gehäuses für die elektronische Steuerung der Verpackungsmaschine ist.Fig. 19 is a plan view of the housing for the electronic control of the packaging machine.

In der Zeichnung ist eine Verpackungsmaschine, die gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung aufgebaut ist, allgemein mit 10 bezeichnet. Die Maschine 10 ist so aufgebaut, daß sie Beutel von einer Bahn 11 in Form einer verbundenen Kette offener Beutel lädt. Die Beutel sind vorzugsweise entlang von Sollbruchstellen miteinander verbunden, so daß jeder Beutel von der Bahn getrennt werden kann, nachdem er mit einem Produkt gefüllt bzw. beladen wurde.In the drawing, a packaging machine constructed in accordance with a preferred embodiment of the invention is generally designated 10. The machine 10 is constructed to load bags from a web 11 in the form of a connected chain of open bags. The bags are preferably connected to one another along predetermined breakaway points so that each bag can be separated from the web after it has been filled or loaded with product.

Die Verpackungsmaschine 10 enthält einen aufrechten Stützrahmen 11, der auf einer Basis 13 sitzt. Die Basis 13 wird durch Wal zen 14 getragen, die ein leichtes Bewegen der Verpackungsmaschine 10 ermöglichen. Die Verpackungsmaschine 10 enthält außerdem eine Beutelmaschine 15, die an dem Stützrahmen 12 freitragend montiert ist. Die Beutelmaschine enthält ein entfernbares Gehäuse bzw. eine Abdeckung 16, welche die Beutelmaschine umschließt und einen Beutelmaschine-Bahnfördermechanismus M (Fig. 6) abdeckt. Eine Bahnnachschub-Bahnspannungsvorrichtung 17 ist unterhalb der Beutelmaschine 15 mit der Basis 13 verbunden.The packaging machine 10 includes an upright support frame 11 which sits on a base 13. The base 13 is supported by whale zen 14 which allow easy movement of the packaging machine 10. The packaging machine 10 also includes a bagger 15 which is cantilevered from the support frame 12. The bagger includes a removable housing or cover 16 which encloses the bagger and covers a bagger web conveying mechanism M (Fig. 6). A web feed web tensioning device 17 is connected to the base 13 below the bagger 15.

Der Stützrahmen 12 ist vorzugsweise ein hohler einbeiniger Rahmen, der, wie man am besten in Fig. 5 sieht, zu einer Seite der Basis 1 hin seitlich versetzt ist. Eine umschlossene innere Kammer 18 (Fig. 1) des Stützrahmens bildet einen Abschnitt eines Luftverteilers. Ein Stützarm 20 erstreckt sich seitlich von dem Stützrahmen 12. Der Arm 20 ist der Träger der freitragenden Anordnung für die Beutelmaschine 15. Der Arm 20 ist ebenfalls vorzugsweise hohl, um eine Luftkammer zu bilden, die mit der Kammer 18 in Verbindung steht, um einen weiteren Abschnitt des Luftverteilers zu bilden. Hierfür ragt das Rohr 20 durch den Ständer 12 hindurch und ist an ihm befestigt (Fig. 5). Die Öffnungen A in dem Arm 20 bilden eine Fluidverbindung zwischen den Kammern des Ständers und des Arms.The support frame 12 is preferably a hollow single leg frame which is offset to one side of the base 1 as best seen in Figure 5. An enclosed inner chamber 18 (Figure 1) of the support frame forms a portion of an air manifold. A support arm 20 extends laterally from the support frame 12. The arm 20 is the support of the cantilevered arrangement for the bagging machine 15. The arm 20 is also preferably hollow to form an air chamber which communicates with the chamber 18 to form another portion of the air manifold. To this end, the tube 20 extends through and is secured to the post 12 (Figure 5). The openings A in the arm 20 form a fluid connection between the chambers of the post and the arm.

Ein Luftregler 21 ist mit dem Stützrahmen 12 verbunden und läßt sich mit einer äußeren Luftnachschubquelle verbinden (nicht gezeigt). Der Luftregler gestattet es, daß Luft von einer äußeren Quelle in den Luftverteiler eintritt und die Luft innerhalb des Verteilers auf einen gewünschten Druck hält. Eine Gruppe von Verbindungsgliedern 23 sind entlang des Stützarms als Verbindung mit Zubehörteilen (nicht gezeigt) vorgesehen. Wenn ein Zubehörteil einen verringerten Luftdruck benötigt, kann ein Luftregler an einem Verbindungsglied angebracht werden, um den Druck der dem Verteiler zugeführten Luft einzustellen.An air regulator 21 is connected to the support frame 12 and is connectable to an external air supply source (not shown). The air regulator allows air from an external source to enter the air manifold and maintains the air within the manifold at a desired pressure. A set of links 23 are provided along the support arm for connection to accessories (not shown). When an accessory requires a reduced air pressure, an air regulator can be attached to a link to adjust the pressure of the air supplied to the manifold.

Bahnförder- und Bahnspannuncisvorrichtung 17 Wie man am besten in Fig. 3, 11 und 13 sieht, enthält die Bahnförderungs- und Spannungsvorrichtung 17 einen unteren Rahmen 30 und eine freitragende Nachschubwelle 31 zum Tragen einer Rolle aus Beuteln R. Eine Rollen-Positioniernabe 32 ist an der Nachschubwelle in der Nähe eines mit dem Rahmen 30 verbundenen Endes montiert, während eine Nabenanordnung 33 an ihrem entgegengesetzten Ende montiert ist. Die beiden Naben 32, 33 haben Knöpfe 34, 35 zum Festklemmen der Naben auf der Welle in eingestellten Positionen entlang der Welle. Um eine Nachschubrolle auf der Nachschubwelle 31 zu montieren, wird die Nabenanordnung 33 von Nachschubwelle entfernt, und eine Nachschubrolle wird auf die Welle geschoben. Die Nabenanordnung 33 wird wieder auf die Nachschubwelle gebracht und an die Nachschubrolle herangeschoben, so daß eine Feder 36 der Nabenanordnung 33 an der Nachschubrolle anliegt, um die Nachschubrolle gegen die Positioniernabe 32 zu drücken und dabei ermöglicht, daß sich die Rolle frei dreht.Web Conveying and Tensioning Device 17 As best seen in Figs. 3, 11 and 13, the web conveying and tensioning device 17 includes a lower frame 30 and a cantilevered feed shaft 31 for supporting a roll of bags R. A roll positioning hub 32 is mounted on the feed shaft near one end connected to the frame 30, while a hub assembly 33 is mounted on its opposite end. The two hubs 32, 33 have knobs 34, 35 for clamping the hubs on the shaft in adjusted positions along the shaft. To mount a feed roll on the feed shaft 31, the hub assembly 33 is removed from the feed shaft and a feed roll is slid onto the shaft. The hub assembly 33 is returned to the feed shaft and pushed against the feed roller so that a spring 36 of the hub assembly 33 bears against the feed roller to urge the feed roller against the positioning hub 32, thereby allowing the roller to rotate freely.

Die Spannungsvorrichtung 17 enthält auch einen oberen Rahmen 39, der eine obere Tänzerrollengruppe 40 trägt. Der obere Rahmen 39 ist mit dem unteren Rahmen 30 schwenkbar verbunden und ist bezüglich der verbleibenden Teile der Spannungsvorrichtung um eine Achse schwenkbar, die mit einer Leerlaufwalze 43 verbunden ist. Die obere Tänzerwalzengruppe hat drei Leerlaufwalzen 41a, 41b, 41c. Drei untere Leerlaufwalzen 42a, 42b, 42c werden durch den unteren Rahmen 30 getragen und bilden eine untere Walzengruppe. Die oberen und die unteren Walzen bestimmen einen Abschnitt eines Bahn-Transportwegs, bei dem die unteren Walzen bezüglich der oberen Walzen jeweils in dem Transportweg nach hinten seitlich versetzt sind.The tensioning device 17 also includes an upper frame 39 which supports an upper dancer roller group 40. The upper frame 39 is pivotally connected to the lower frame 30 and is pivotable with respect to the remaining parts of the tensioning device about an axis which is connected to an idler roller 43. The upper dancer roller group has three idler rollers 41a, 41b, 41c. Three lower idler rollers 42a, 42b, 42c are supported by the lower frame 30 and form a lower roller group. The upper and lower rollers define a portion of a web transport path in which the lower rollers are laterally offset rearwardly in the transport path with respect to the upper rollers, respectively.

Bei dem in der Zeichnung gezeigten Maschinenaufbau beginnt der Bahn-Transportweg mit der Nachschubrolle R, verläuft über die Leerlaufwalze 43 und verläuft weiter durch die Bahnspannungsvorrichung. Die Leerlaufwalze 43 ist an dem Rahmen 30 entlang der Schwenkachse der oberen Tänzerwalzengruppe 40 montiert, und ihre Welle dient als Drehpunkt für die obere Gruppe.In the machine structure shown in the drawing, the web transport path begins with the feed roller R, runs over the idle roller 43 and continues through the web tensioning device. The idle roller 43 is mounted on the frame 30 along the pivot axis of the upper dancer roller group 40, and its shaft serves as a pivot point for the upper group.

Ein Abschnitt eines Getriebes 44 ist am oberen Rahmen 39 so befestigt, daß es mit der oberen Tänzerwalzengruppe 40 um die Achse der Leerlaufwalze 43 schwenken kann. Der Getriebeabschnitt 44 ist mit einem "Topfzahnrad" 45 verzahnt, das mit einem Potentiometer 46 verbunden ist. Dieses Topfzahnrad 45 bewirkt eine Drehung des Topfes als Reaktion auf die Drehung des Getriebeabschnitts 44 und "informiert" dadurch das Potentiometer über die Position der oberen Tänzerwalzengruppe 40.A section of a gear 44 is attached to the upper frame 39 so that it can pivot with the upper dancer roller group 40 about the axis of the idler roller 43. The gear section 44 is meshed with a "cup gear" 45 which is connected to a potentiometer 46. This cup gear 45 causes the cup to rotate in response to the rotation of the gear section 44 and thereby "informs" the potentiometer of the position of the upper dancer roller group 40.

Ein Schrittmotor 50 wird durch das Potentiometer 46 gesteuert und treibt eine Antriebswalze 51 über einen Zahnriemen 52 an. Die Antriebswalze 51 hat eine Leerlaufwalze 53, die mit ihr einen Spalt bildet, um eine Klemmwalzenanordnung zu bilden. Diese Klemmwalzenanordnung trägt zur Festlegung des Bahn-Transportwegs bei und bildet eines der Merkmale der Erfindung. Diese Anordnung zieht die Bahn von der Nachschubrolle R und arbeitet so, daß sie Spannungswirkungen der Nachschubrolle in dem Förderabschnitt des Transportwegs von Abschnitten des Bahnwegs, die förderabseitig von der Klemmwalzenanordnung sind, isoliert. Die Klemmwalze 53 wird gegen die Antriebswalze 51 durch zwei Federn 44a, 44b gedrückt. Wenn sich die obere Tänzerwalzengruppe 40 nach oben und nach unten bewegt, bewegt sich eine Welle der Klemmwalze innerhalb eines Schlitzes 55, der durch den oberen Rahmen 39 gebildet wird. Ein zweiter Schlitz ist an einer entgegengesetzten Seite des Rahmens 39, wurde jedoch nicht dargestellt. Wenn die obere Tänzerwalzengruppe 40 vollständig in ihre Bahnförderposition angehoben ist, wie in Fig. 13 dargestellt, werden die Federn 54a, 54b gestreckt, und die Klemmwalze 53 wird von der Antriebswalze 51 weggezogen, um ihre axiale Welle in versetzte Endabschnitte der Schlitze 55 und zu horizontalen Abschnitten der im Rahmen 30 festgelegten Schlitze 56 zu bewegen. Dies hält die obere Gruppe in der Position von Fig. 13, um die Anfahrförderung der Bahn zwischen der Klemmwalze und der Antriebswalze und durch die Spannungsvorrichtung zu erleichtern.A stepper motor 50 is controlled by the potentiometer 46 and drives a drive roller 51 through a toothed belt 52. The drive roller 51 has an idler roller 53 nipped therewith to form a pinch roller assembly. This pinch roller assembly helps define the web transport path and forms one of the features of the invention. This assembly draws the web from the feed roller R and operates to isolate feed roller tension effects in the conveying portion of the transport path from portions of the web path downstream of the pinch roller assembly. The pinch roller 53 is urged against the drive roller 51 by two springs 44a, 44b. As the upper dancer roller group 40 moves up and down, a shaft of the pinch roller moves within a slot 55 formed by the upper frame 39. A second slot is on an opposite side of the frame 39 but has not been shown. When the upper dancer roll group 40 is fully raised to its web conveying position as shown in Fig. 13, the springs 54a, 54b are stretched and the pinch roll 53 is pulled away from the drive roll 51 to move its axial shaft into offset end portions of the slots 55 and to horizontal portions of the slots 56 defined in the frame 30. This holds the upper group in the position of Fig. 13 to allow the start-up conveyance of the web between the pinch roll and the drive roller and the tensioning device.

Da physikalische Eigenschaften von Bahnen, die durch die Maschine hindurchgefördert werden können, in einem weiten Bereich liegen, wird eine Spannungseinstellung der Tänzeranordnung benötigt. Folglich werden zwei Gegengewichte 60a, 60b vorgesehen. Jedes Gegengewicht hat einen Steuerungsknopf 61, der mit einer Schraube 62 gewindemäßig in Eingriff ist und sich in einem entsprechenden Schlitz befindet, der durch den oberen Rahmen 39 bestimmt wird. Durch Lösen und Festziehen des Knopfes läßt sich das Gegengewicht entlang eines oberen Führungsabschnitts des Rahmens 39 in geeigneter Weise bewegen, um den Betrag der an die Bahn angelegten Spannung einzustellen. Im Gegensatz zu den Tänzerarmen, die bei bisherigen Maschinen verwendet werden, sind die Gegengewichte klein und kompakt.Since physical properties of webs that can be fed through the machine are in a wide range, tension adjustment of the dancer assembly is required. Accordingly, two counterweights 60a, 60b are provided. Each counterweight has a control knob 61 threadedly engaged with a screw 62 and located in a corresponding slot defined by the upper frame 39. By loosening and tightening the knob, the counterweight can be moved along an upper guide portion of the frame 39 in an appropriate manner to adjust the amount of tension applied to the web. Unlike the dancer arms used in previous machines, the counterweights are small and compact.

Im Betrieb wird die Bahn von einer Nachschubrolle R, die durch die Nachschubwelle 31 getragen wird, über die Leerlaufwalze 43 und zwischen der Klemmwalze 53 und der Antriebswalze 51 gefördert. Wenn die obere Tänzerwalzengruppe 50 in ihrer Bahnförderposition von Fig. 13 ist, wird die Bahn über die drei unteren Walzen 42a, 42b, 42c gelegt. Die Antriebswalzenwelle wird dann manuell aus den versetzten Abschnitten der Schlitze 55 und den horizontalen Abschnitten der Schlitze 56 herausbewegt. Die obere Tänzerwalzengruppe wird dann abgesenkt, bis die oberen Tänzerwalzen 41a, 41b, 41c die Bahn berühren und sie derart nach unten schieben, daß die Bahn nun über jede untere Walze und unter jeder oberen Tänzerwalze "zickzackartig" verwebt ist.In operation, the web is fed by a feed roll R carried by the feed shaft 31 over the idler roll 43 and between the pinch roll 53 and the drive roll 51. When the upper dancer roll group 50 is in its web feeding position of Fig. 13, the web is laid over the three lower rolls 42a, 42b, 42c. The drive roll shaft is then manually moved out of the offset portions of the slots 55 and the horizontal portions of the slots 56. The upper dancer roll group is then lowered until the upper dancer rolls 41a, 41b, 41c contact the web and push it downward such that the web is now "zig-zagged" over each lower roll and under each upper dancer roll.

Wenn die Verpackungsmaschine 10 in Betrieb ist und die Bahn durch die Beutelmaschine 15 gezogen wird, bewegt sich die obere Tänzerwalzengruppe 40 nach oben, wodurch der Getriebeabschnitt 44 in Verbindung mit der Bewegung der oberen Tänzerwalzengruppe geschwenkt wird, wodurch wiederum das Topfzahnrad 45 gedreht wird. Das Potentiometer "befiehlt" dadurch dem Schrittmotor, daß er die Antriebswalze 51 antreibt, um die Bahn von der Nach schubrolle zu fördern, um das Bahnvolumen in der Bahnspannungsvorrichtung 17 zu erhöhen. Dies ermöglicht es, daß die obere Tänzerwalzengruppe 40 sich gegen die Bahn nach unten bewegt. Dies wiederum bewirkt, daß der Abschnitt des Getriebes das Topfzahnrad bewegt, wodurch das Potentiometer veranlaßt wird, dem Schrittmotor zu "befehlen", daß er seinen Antrieb der Antriebswalze 51 verlangsamt. Auf diese Weise bewegt sich die obere Tänzerwalzengruppe 40 in einem Spannungssteuerungsbereich nach oben und nach unten, um die Spannung der Bahn zu steuern.When the packaging machine 10 is operating and the web is being pulled through the bagging machine 15, the upper dancer roller group 40 moves upward, pivoting the gear section 44 in conjunction with the movement of the upper dancer roller group, which in turn rotates the cup gear 45. The potentiometer thereby "commands" the stepper motor to drive the drive roller 51 to pull the web from the downstream pusher roller to increase the volume of web in the web tensioning device 17. This allows the upper dancer roll group 40 to move downward against the web. This in turn causes the section of the gearbox to move the cup gear, causing the potentiometer to "command" the stepper motor to slow down its drive of the drive roll 51. In this way, the upper dancer roll group 40 moves up and down in a tension control range to control the tension of the web.

Bagging machine conveying mechanism M

Wie man am besten in Fig. 2, 4 und 6 sieht, bewegt sich die Bahn durch einen zweiten Abschnitt des Bahnwegs hindurch zu der Beutelmaschine 15 nach oben, nachdem die Bahn unter der dritten oberen Tänzerwalze 41c vorbeigelaufen ist. Wahlweise können Zubehörvorrichtungen (nicht gezeigt) entlang dem zweiten Abschnitt positioniert werden. Der Beutelmaschine-Fördermechanismus M arbeitet so, daß er stromabseitige Spannungswirkungen von dem zweiten Abschnitt isoliert, so daß der Mechanismus M und die Klemmwalzenanordnung der Vorrichtung 17 zusammenwirken, um diesen zweiten Abschnitt von stromauf- und stromabseitigen Spannungskräften zu isolieren.As best seen in Figures 2, 4 and 6, the web moves upwardly through a second section of the web path toward the bagger 15 after the web passes under the third upper dancer roll 41c. Optionally, accessory devices (not shown) may be positioned along the second section. The bagger conveyor mechanism M operates to isolate downstream tension effects from the second section, so that the mechanism M and the pinch roll assembly of the device 17 cooperate to isolate this second section from upstream and downstream tension forces.

Der Fördermechanismus M bestimmt einen dritten Abschnitt des Bahntransportwegs. Eine Leerlaufwalze 71, über welche die Bahn 11 gefördert wird, begrenzt das stromaufseitige Ende des Mechanismus M. Eine zweite Leerlaufwalze 72 befindet sich außerdem entlang des Bahntransportwegs innerhalb der Beutelmaschine. Ein Paar Ladestation-Klemmwalzen 73, 74, bei denen die Walze 74 eine angetriebene Walze ist, sind neben einem Ausgangsende 70b der Beutelmaschine 15 positioniert.The conveyor mechanism M defines a third portion of the web transport path. An idler roller 71 over which the web 11 is conveyed defines the upstream end of the mechanism M. A second idler roller 72 is also located along the web transport path within the bagging machine. A pair of loading station pinch rollers 73, 74, in which roller 74 is a driven roller, are positioned adjacent an output end 70b of the bagging machine 15.

Rillen 75 sind in jeder der Walzen 71, 72, 73, 74 bestimmt. Vier untere elastische Riemen 76 verlaufen um die Walzen 71, 74 und in ihren Rillen 75, um einen unteren Bahnförderer zu bilden. Vier obere elastische Riemen 74 verlaufen um die Walzen 72, 73 und ihren Rillen 75, um einen damit zusammenwirkenden oberen Bahnförderer zu bilden.Grooves 75 are defined in each of the rollers 71, 72, 73, 74. Four lower elastic belts 76 extend around the rollers 71, 74 and in their grooves 75 to form a lower web conveyor. Four upper elastic belts 74 extend around the rollers 72, 73 and their grooves 75 to form a cooperating upper track conveyor.

Die förderaufseitigen Walzen 71, 72 sind sowohl in der Längsrichtung als auch seitwärts zu dem Bahnweg versetzt, wobei sich die Achse der förderaufseitigen unteren Förderwalze 71 oberhalb der Ebene einer Förderreichweite 77f des oberen Förderers befindet. Während der Ort der unteren Förderwalze 71 eingestellt werden kann, befindet er sich bei der bevorzugten und offenbarten Anordnung in einer Ebene, welche die Achsen der oberen Förderwalzen 72, 73 enthält. Wegen des Versatzes der Walze 71 sind die unteren Riemen 76 um eine Unterseite der Walze 72 herum gedehnt und mit ihr in Berührung. Die oberen Förderriemen 77 haben eine längliche ovale Form, während die Riemen 76 wegen der Berührung mit der Walze 72 des oberen Riemens eine andere Formgebung haben.The upstream rollers 71, 72 are offset both longitudinally and laterally from the web path, with the axis of the upstream lower conveyor roller 71 located above the plane of a conveyor reach 77f of the upper conveyor. While the location of the lower conveyor roller 71 can be adjusted, in the preferred and disclosed arrangement it is located in a plane containing the axes of the upper conveyor rollers 72, 73. Because of the offset of the roller 71, the lower belts 76 are stretched around and in contact with a bottom surface of the roller 72. The upper conveyor belts 77 have an elongated oval shape, while the belts 76 have a different shape due to contact with the upper belt roller 72.

Die Biegung der unteren Riemen 76 über der förderaufseitigen oberen Riemenwalze 72 gewährleistet ein positives Anklammern einer geförderten Bahn an der oberen Walze und einen positiven Reibungsschluß des Riemens mit einer durch die Beutelmaschine geförderten Bahn. Dieser Reibungsschluß an der oberen hinteren Walze 72 trägt zu zwei von den herausragenden Merkmalen der Erfindung bei. Zunächst isoliert er förderabseitige Spannungskräfte von stromaufseitigen Abschnitten der Bahn und begrenzt somit eine Unterteilung zwischen dem zweiten und dem dritten Abschnitt des Bahntransportwegs. Außerdem ermöglicht der sichere Reibungsschluß mit dem Riemen, daß der Beutelmaschine- Fördermechanismus M eine Bahn ergreift und sie durch den Mechanismus M hindurch zu einer Ladestation neben den Klemmwalzen 73, 74 selbst einfädelt. Außerdem kann man durch Umkehren der Richtung der Riemendrehung ohne weiteres die Bahn aus der Maschine entfernen, um den Wechsel zu einer anderen Bahn zu erleichtern und eine Fehlausrichtung zu korrigieren, falls diese beim Selbsteinfädeln der Bahn auftritt.The bending of the lower belts 76 over the upstream upper belt roller 72 ensures positive clamping of a conveyed web to the upper roller and positive frictional engagement of the belt with a web conveyed through the bagger. This frictional engagement with the upper rear roller 72 contributes to two of the outstanding features of the invention. First, it isolates downstream tension forces from upstream portions of the web, thus limiting a division between the second and third portions of the web transport path. In addition, the positive frictional engagement with the belt enables the bagger conveyor mechanism M to grasp a web and thread it through the mechanism M to a loading station adjacent the clamp rollers 73, 74 itself. In addition, by reversing the direction of belt rotation, one can easily remove the web from the machine to facilitate changing to another web and to correct misalignment if it occurs when self-threading the web.

Die Abmessung der Klemmwalzen 73, 74 sorgt für ein weiteres herausragendes Merkmal der Erfindung. Die radiale Tiefe der Rillen 75 in diesen Klemmwalzen ist geringfügig größer als der Durchmesser der Riemen 76, 77. Somit sind die Durchmesser der Walzen 73, 74 geringfügig größer als die diametrale Abmessung der Riemen, wenn sie um die Klemmwalzen herum eingeschoren werden und in den Rillen angeordnet werden, was dazu führt, daß die Linien-Oberflächengeschwindigkeit der Walzen 73, 74 bei ihrer Linie des Klemmeingriffs geringfügig größer als die Oberflächengeschwindigkeit der Förderreichweiten 76f, 77f ist. Diese Geschwindigkeitsdifferenz erzeugt mehrere herausragende Vorteile. Zunächst sorgt sie für eine positive Bahnspannung durch den dritten Abschnitt in dem Transportweg hindurch zwischen den Förderreichweiten 76f, 77f. Dies gewährleistet eine richtige Ausrichtung der Bahn durch den gesamten Beutelmaschine-Fördermechanismus M hindurch. Da außerdem die obere Fläche der Bahn, in der Ansicht von Fig. 6, die offenen Beutelvorderseiten enthält, führt die Geschwindigkeitsdifferenz zwischen den Klemmspalten und den Riemen zu einer geringfügigen Voraböffnung der Beutel, wodurch die Geschwindigkeit und die Vollständigkeit des Beutelöffnens an der Ladestation stark erleichtert wird.The dimension of the pinch rollers 73, 74 provides another outstanding feature of the invention. The radial depth of the grooves 75 in these pinch rollers is slightly greater than the diameter of the belts 76, 77. Thus, the diameters of the rollers 73, 74 are slightly greater than the diametrical dimension of the belts when they are sheared around the pinch rollers and positioned in the grooves, resulting in the line surface speed of the rollers 73, 74 at their line of clamping engagement being slightly greater than the surface speed of the conveyor reaches 76f, 77f. This speed difference produces several outstanding advantages. First, it provides a positive web tension through the third section in the transport path between the conveyor reaches 76f, 77f. This ensures proper alignment of the web throughout the bagger conveyor mechanism M. In addition, since the upper surface of the web, in the view of Fig. 6, contains the open bag fronts, the speed difference between the nips and the belts results in a slight pre-opening of the bags, thus greatly facilitating the speed and completeness of bag opening at the loading station.

Pinch roller sub-assembly

Wie man am besten in Fig. 8 bis 10 sieht, ist die obere Klemmwalze 73 entlang des Transportwegs bezüglich der Antriebswalze 74 nach hinten versetzt. Die Klemmwalze 73 bildet mit der Antriebswalze mittels der Federn 80a, 80b einen Klemmspalt. Ein Hebel 81 ist mit einer äußeren Welle der Klemmwalze 73 nockenartig verbunden, so daß eine selektive Bewegung des Hebels von seiner Position in Fig. 10 zu seiner Position in Fig. 9 dazu führt, daß die Klemmwalze 73 von der Antriebswalze 74 getrennt wird, wie in Fig. 9 gezeigt. Diese Trennung erleichtert die Bedienung und Wartung der Maschine.As best seen in Figs. 8 to 10, the upper pinch roller 73 is offset rearward along the transport path relative to the drive roller 74. The pinch roller 73 forms a nip with the drive roller by means of the springs 80a, 80b. A lever 81 is cam-connected to an outer shaft of the pinch roller 73 so that selective movement of the lever from its position in Fig. 10 to its position in Fig. 9 results in the pinch roller 73 being separated from the drive roller 74 as shown in Fig. 9. This separation facilitates the operation and maintenance of the machine.

Die Klemmwalze 73 und die Antriebswalze 74 sind mit einer Abstützung 73a verbunden, um eine Klemmwalzen-Unteranordnung zu bilden. Die Klemmwalzen-Unteranordnung kann je nach der Wahl des Betreibers in einem von zwei ausgewählten Orten montiert werden. Vier Löcher 78 sind mit jeder der beiden Gruppen aus Löchern 79a, 79b ausgerichtet (siehe Fig. 15), die sich an der Beutelmaschine 15 befinden. Bolzen 79c (zwei oder vier sind gezeigt) werden verwendet, um die Klemmwalzen-Unteranordnung in ihrem ausgewählten Ort an der Beutelmaschine zu befestigen.The pinch roller 73 and the drive roller 74 are connected to a support 73a to form a pinch roller subassembly. The pinch roller subassembly can be mounted in one of two selected locations, depending on the operator's choice. Four holes 78 are aligned with each of two sets of holes 79a, 79b (see Fig. 15) located on the bagging machine 15. Bolts 79c (two or four are shown) are used to secure the pinch roller subassembly in its selected location on the bagging machine.

Fig. 16 veranschaulicht die Klemmwalzen-Unteranordnung, die in ihren unteren Position montiert und mit den Löchern 79b verbunden ist. Um die Walze 74 und den Schrittmotor 74a in der unteren Position miteinander zu verbinden, ist ein längerer Riemen 74b erforderlich als es bei der oberen Position der Fall ist.Fig. 16 illustrates the pinch roller subassembly mounted in its lower position and connected to the holes 79b. To connect the roller 74 and the stepper motor 74a together in the lower position, a longer belt 74b is required than is the case in the upper position.

Eine Gruppe aus drei Fingern 82 ist an der Abstützung 73a durch Befestigungsvorrichtungen 82a befestigt (Fig. 10). Die Finger 82 hängen von der Abstützung 73a herab und erstrecken sich dann nach vorne durch bogenförmig gekrümmte Abschnitte 82b, die in Rillen 83 angeordnet sind, die in der oberen Klemmwalze 73 ausgebildet sind. Die Finger erstrecken sich noch weiter nach vorne und nach unten durch eine zweite Gruppe bogenartig gekrümmter Abschnitte 82c, die komplementär dicht neben der unteren Klemmwalze 74 liegen. Die unteren Fingerabschnitte 82c dienen als Bahn-Ablenkvorrichtungen, um die Bahn nach unten abzulenken und eine geeignete Positionierung jedes Beutels zu gewährleisten, der an der Ladestation gefüllt werden soll.A group of three fingers 82 are attached to the support 73a by fasteners 82a (Fig. 10). The fingers 82 depend from the support 73a and then extend forwardly through arcuate sections 82b which are located in grooves 83 formed in the upper pinch roller 73. The fingers extend further forwardly and downwardly through a second group of arcuate sections 82c which are complementarily located closely adjacent to the lower pinch roller 74. The lower finger sections 82c serve as web deflectors to deflect the web downwardly and ensure proper positioning of each bag to be filled at the loading station.

Ein Funkenstreckendetektor 82d ist geringfügig förderaufseitig von den Klemmwalzen 73, 74 positioniert und wirkt mit den Fingern 82 zusammen, um dann Perforierungen zu erfassen, welche Sollbruchstellen zwischen aufeinanderfolgenden Beuteln begrenzen. Die Bahn wirkt normalerweise als Isolator, der einen Funkensprung zwischen dem Sensor und den Fingern verhindert. Wenn die Perforierungen zwischen den Fingern und dem Sensor hindurchtreten, wandern Lichtbögen durch die Bahn von dem Sensor zu den Fingern, wodurch ein Signal zur Registrierung eines Beutels in der Füllposition abgegeben wird. Da die Beutel durch die Spannung, die durch den Zug der Riemen 76, 77 erzeugt wird, geringfügig vorgeöffnet sind, können versetzte Perforierungen an einem förderaufseitigen Ort in den Hinterteilen der Beutel durch den Sensor erfaßt werden.A spark gap detector 82d is positioned slightly upstream of the pinch rollers 73, 74 and cooperates with the fingers 82 to detect perforations which define break points between successive bags. The web normally acts as an insulator preventing sparks from jumping between the sensor and the fingers. When the perforations pass between the fingers and the sensor, arcs travel through the web from the sensor to the fingers, giving a signal to register a bag in the filling position. Since the bags are separated by the tension created by the pull of the belts 76, 77 are slightly pre-opened, offset perforations at an upstream location in the rear parts of the bags can be detected by the sensor.

Air knife system

Ein Luftmesser 84 steht mit dem Luftverteiler in Verbindung, der durch den Stützrahmen 12 und den Stützarm 20 bestimmt wird. Das Luftmesser ist von der Exair Corporation, 1250 Century Circle North, Cincinnati, Ohio 45246 unter der Artikelnummer X032092 kommerziell erhältlich. Ein Luftschlauch 85 steht ebenfalls mit dem Luftverteiler in Verbindung. Nachdem ein Beutel zwischen den Klemmwalzen 73, 74 hindurchgetreten und in einer Position für die Befüllung ist, öffnet ein Luftschwall aus dem Luftschlauch 85 den Beutel, während ein stationärer seitlich länglicher Luftstrom von dem Luftmesser das Öffnen des Beutels vervollständigt und aufrechterhält.An air knife 84 is connected to the air manifold defined by the support frame 12 and the support arm 20. The air knife is commercially available from Exair Corporation, 1250 Century Circle North, Cincinnati, Ohio 45246 under part number X032092. An air hose 85 is also connected to the air manifold. After a bag has passed between the pinch rollers 73, 74 and is in a position for filling, a surge of air from the air hose 85 opens the bag while a stationary laterally elongated air stream from the air knife completes and maintains the opening of the bag.

Die Luft von dem Luftmesser tritt zwischen dem oberen und dem unteren Abschnitt 84a, 84b hervor (Fig. 10). Nachdem die Luft zwischen diesen beiden Abschnitten hindurchgetreten ist, bewegt sie sich über und um eine abgerundete Ecke 84c des unteren Abschnitts 84b und entlang einer Vorderseite des Luftmessers und in den Beutel hinein. Wegen der langen seitlichen Abmessung des Luftmessers erzeugt dieses eine Schicht aus Luft unter niedrigem Druck, wodurch eine gründliche Öffnung des Beutels von einer Seite zur anderen erzeugt wird.The air from the air knife exits between the upper and lower sections 84a, 84b (Fig. 10). After the air passes between these two sections, it moves over and around a rounded corner 84c of the lower section 84b and along a front face of the air knife and into the bag. Because of the long lateral dimension of the air knife, it creates a layer of low pressure air, creating a thorough opening of the bag from side to side.

Solange der Beutel durch das Luftmesser 84 offen gehalten wird, kann ein Produkt entweder manuell oder automatisch in den Beutel gefüllt werden. Sobald das Produkt in den Beutel gefüllt worden ist, beendet ein Magnetschalter 86 den Luftstrom durch das Luftmesser 84. Wenn der Strom gestoppt wird, wird eine Festklemm-Unteranordnung 90 an den Beutel hereinbewegt, wodurch der Beutel gegen eine Heizstangen-Unteranordnung 91 bewegt wird (Fig. 2).As long as the bag is held open by the air knife 84, a product can be filled into the bag either manually or automatically. As soon as the product has been filled into the bag, a magnetic switch 86 stops the air flow through the air knife 84. When the current is stopped, a clamping subassembly 90 is moved in on the bag, causing the bag to move against a heating bar subassembly 91 (Fig. 2).

Festklemm- und Heizstangen-Unteranordnung Die Festklemm-Unteranordnung 90 ist mit der Maschine 10 durch Führungsstangen 96, 97 verbunden. Die Unteranordnung 90 enthält eine Stützvorrichtung 92 und eine mit der Stützvorrichtung verbundene Dichtungsunterlage 93 (Fig. 2). Ein Dichtungsunterlage- Gehäuse 94 ist mit der Stützvorrichung 92 über Totgang-Verbindungen verbunden (eine davon ist bei 95 gezeigt). Die Totgang-Verbindungen enthalten jeweils einen Zapfen 100 und eine Feder 101.Clamp and Heater Bar Subassembly The clamp subassembly 90 is connected to the machine 10 by guide rods 96, 97. The subassembly 90 includes a support assembly 92 and a seal pad 93 connected to the support assembly (Fig. 2). A seal pad housing 94 is connected to the support assembly 92 by lost motion connections (one of which is shown at 95). The lost motion connections each include a pin 100 and a spring 101.

Die Heizstangen-Unteranordnung 91 enthält eine Heizstange 102, die durch eine herkömmliche Teflon-Abdeckung geschützt ist. Obere und untere Greifplatten 103, 104 liegen flankierend an der Heizstange. Jede der Greifplatten 103, 104 hat eine flache Oberfläche 105. Die Platten sind an der Beutelmaschine 15 durch Bolzen 106, 107 befestigt, die durch Federn 108, 109 umgeben sind. Die oberen und unteren Ränder 105a, 105b der Platten sind geschärft und sägezahnförmig.The heater bar subassembly 91 includes a heater bar 102, which is protected by a conventional Teflon cover. Upper and lower gripping plates 103, 104 flank the heater bar. Each of the gripping plates 103, 104 has a flat surface 105. The plates are attached to the bagger 15 by bolts 106, 107 surrounded by springs 108, 109. The upper and lower edges 105a, 105b of the plates are sharpened and sawtooth-shaped.

Ein Blockier-Verhinderungssystem ist vorgesehen und enthält zwei Reflexionsvorrichtungen, die sich an der Festklemm- Unteranordnung befinden, einen Lichtstrahl-Sender und einen Lichtstrahl-Empfänger. Der Aufbau und die Betriebsweise des Blockier-Verhinderungssystems ist in einer gleichzeitig anhängigen Patentanmeldung ausführlicher beschrieben, die hier durch Verweis vollständig enthalten ist und den Titel "Verpackungsmaschine und -verfahren (Packaging Machine and Method)" trägt, die gleichzeitig eingereicht wurde und einem gemeinsamen Anmelder gehört.A jam prevention system is provided and includes two reflective devices located on the clamp subassembly, a light beam transmitter and a light beam receiver. The construction and operation of the jam prevention system is more fully described in a co-pending patent application, incorporated herein by reference in its entirety, entitled "Packaging Machine and Method," filed concurrently and owned by a common assignee.

Die Festklemm-Unteranordnung 90 wird durch einen Luftzylinder 110 gegen die Heizstangen-Unteranordnung 91 bewegt. Der Luftzylinder 110 steht mit dem Luftverteiler im Innern des Stützrahmens 12 und des Stützarms 20 in Fluidverbindung, Das Dichtungsunterlage-Gehäuse 94 komprimiert gegen seine Totgang-Verbindungen, und die Dichtungsunterlage 93 klemmt einen gefüllten Beutel an den Greifplatten 103, 104 und dann an der Heizstange 102 fest. Während der gefüllte Beutel zwischen den Unteranordnungen festgeklemmt ist, kehrt der Schrittmotor 74a die Bahnförderung um, wodurch der gefüllte Beutel von der Bahn getrennt wird.The clamp subassembly 90 is moved against the heater bar subassembly 91 by an air cylinder 110. The air cylinder 110 is in fluid communication with the air manifold inside the support frame 12 and the support arm 20. The seal pad housing 94 compresses against its lost motion connections and the seal pad 93 clamps a filled bag to the gripper plates 103, 104 and then to the heater bar 102. While the filled bag is clamped between the subassemblies, the stepper motor 74a reverses the web feed, thereby separating the filled bag from the web.

Electronic controls

Elektronische Steuerungen für die Maschine 10 sind in einem Gehäuse 120 enthalten, das in Fig. 17 bis 19 dargestellt ist. Die Steuerungen enthalten eine Steuerunsplatine, die ein Bussystem definiert und eine oder mehrere Hilfsplatinen, die mit dem Bussystem verbunden sind. Das Gehäuse 120 ist ein entfernbarer Abschnitt der Beutelmaschine 15 und kann daher im Gegensatz zu einzeln entfernbaren elektrischen Schaltungsplatinen oder anderen Bestandteilen für Wartungszwecke einfach als Einheit entfernt werden. Der Aufbau und die Betriebsweise des elektronischen Steuerungssystems der Maschine 10 ist in einer gleichzeitig anhängigen Patentanmeldung ausführlicher beschrieben, die hier durch Verweis vollständig enthalten ist und den Titel "Beutelfüll-Steuerungsvorrichtung und -Steuerungsverfahren (Bagging Control Apparatus and Method)" trägt, am 27. August 1992 eingereicht wurde und einem gemeinsamen Anmelder gehört.Electronic controls for the machine 10 are contained in a housing 120, shown in Figures 17-19. The controls include a control board that defines a bus system and one or more auxiliary boards connected to the bus system. The housing 120 is a removable portion of the bagging machine 15 and, therefore, unlike individually removable electrical circuit boards or other components, can be easily removed as a unit for maintenance purposes. The structure and operation of the electronic control system of the machine 10 is described in more detail in a co-pending patent application, incorporated herein by reference in its entirety, entitled "Bagging Control Apparatus and Method," filed August 27, 1992 and owned by a common assignee.

Ein Eingabemodul 130 ist mit dem Stützrahmen 12 verbunden. Däs Eingabemodul 130 enthält eine Tastenfolie 130, die dem Betreiber die Eingabe zum Programmieren und Steuern der Maschine 10 ermöglicht.An input module 130 is connected to the support frame 12. The input module 130 contains a keypad 130, which allows the operator to enter inputs for programming and controlling the machine 10.

Die Beutelmaschine 15 und das Eingabemodul 130 sind einzeln schwenkbar, wie in Fig. 1 gestrichelt dargestellt. Zwei Schrauben 132, 133 sind jeweils in den Schlitzen 134, 135 enthalten, die innerhalb eines Abschnitts einer Modul-Stützklammer 136 angeordnet sind. Durch Lösen der Schrauben 132, 133 kann das Modul um eine Verlängerung des Schlauchs 201 gedreht werden, um die Tastenfolie in einer gewünschten Ausrichtung zu positionieren.The bag maker 15 and the input module 130 are individually pivotable, as shown in phantom in Fig. 1. Two screws 132, 133 are respectively contained in slots 134, 135, which are located within a portion of a module support bracket 136. By loosening the screws 132, 133, the module can be rotated about an extension of the tube 201 to position the keypad in a desired orientation.

Spreizklammern 137 (Fig. 5) machen die Beutelmaschine 15 bei einer gewünschten Ausrichtung an den Schlauch 20 drehfest. Das Lösen der Kappenbolzen 139 (nur einer von vier ist in Fig. 5 gezeigt) ermöglicht es, die Beutelmaschine in eine gewünschte Ausrichtung zu drehen und dann in dieser Ausrichtung festzuklemmen.Spreader clamps 137 (Fig. 5) secure the bagger 15 to the hose 20 in a desired orientation. Loosening the cap bolts 139 (only one of four is shown in Fig. 5) allows the bagger to be rotated to a desired orientation and then clamped in that orientation.

Es wurde zwar das bevorzugte Ausführungsbeispiel dieser Erfindung gezeigt und beschrieben, doch sind selbstverständlich verschiedene Abwandlungen und Neuanordnungen der Teile denkbar, ohne daß man den Umfang der hier offenbarten und beanspruchten Erfindung verläßt.While the preferred embodiment of this invention has been shown and described, it will be understood that various modifications and rearrangements of the parts may be made without departing from the scope of the invention disclosed and claimed herein.

Claims

1. A method for providing tension control in a packaging machine using webs of pre-opened bags, characterized by:

a) conveying an elongated web (11) of pre-opened bags from a supply (R) along a first portion of a transport path through a first web gripping and conveying mechanism (17) by tensioning the web between the supply and the first mechanism while isolating such tensioning from the downstream portions of the path;

b) conveying the web from the first mechanism along a second portion of the path through a second web gripping and conveying mechanism (M) while isolating tension in the second portion from a third downstream portion of the web;

c) controlled tensioning of the web in the second section while conveying the web through the second section; and

d) applying tension to a third portion of the web downstream of the second mechanism.

2. A method according to claim 1, characterized by applying an acceleration force to a surface of each bag as it approaches the loading station while maintaining tension within the web, thereby slightly pre-opening the bags.

3. Method according to claim 1 or 2, characterized in that the tension in the third section is maintained by applying differential conveying speeds with two components (73, 74) of the second mechanism.

4. A method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the first mechanism includes a pair of drive pinch rollers (51, 53) and the method further includes a step of varying the conveying speed of the pinch rollers in response to sensed web conveying conditions.

5. Method according to claim 4, characterized in that the relative movement of a pair of conveyor rollers (41, 42) is used to detect web conveyor conditions.

6. Method according to one of the preceding claims, characterized in that it contains the following steps:

a) relatively positioning pivotally connected upper and lower dancer frames (30, 39) each carrying an upper and a lower dancer roller group (40, 42) so that the roller groups are on opposite sides of an imaginary plane;

b) conveying the web predominantly along the plane, while the roller groups are positioned on opposite sides of it;

c) moving the upper frame to position its roller group on the other side of the plane in a web conveying position in a tension control area; and

d) controlling the web tension between the supply and the first mechanism by monitoring the relative positions of the dancer frames in response to the advancement of the web through the bagging machine; and controlling advancement of the web in response to the relative positions of the dancer frames.

7. Device for feeding a web from a replenishment station to a loading station in a packaging machine, the device comprising:

a) a first web grasping and conveying means (17) positioned along a web transport path for pulling a web from a supply at the replenishment station;

b) a web conveying mechanism (M) defining a portion of the web path and including a second web engaging and conveying means (76, 77) positioned along the web transport path proximate the entrance to the mechanism; and

the device being characterized in that:

c) each of the gripping and conveying means is designed to isolate web tension generating forces upstream of it from a web section downstream of it and vice versa, thereby dividing the web path into three sections and controlling the web tension in each of them independently of the other sections.

8. Device according to claim 7, characterized in that the second web gripping means is a cooperating pair of belt conveyors (76, 77) and a downstream loading station pinch roller pair (73, 74) has a conveying speed which is greater than that of the conveyors.

9. Device according to claim 7 or 8, characterized in that a dancer mechanism (30, 39, 40, 42) controls the control in a middle of the three sections and that the first gripping and conveying means contains a driven pinch roller group (51, 53) which has a conveying speed responsive to the movement of the dancer mechanism.

10. Device according to one of claims 7 to 9, characterized in that the first gripping and conveying means contains:

a) an upper and a lower dancer roller group (40, 42);

b) an upper and a lower dancer roller frame (30, 39), which respectively support the upper and the lower group; characterized in that

c) the frames are connected to one another so as to be movable relative to one another and are selectively relatively positionable in a web conveying position and a web tension control area;

d) the upper roller group, when in the web conveying position, is on one side of an imaginary plane defined by the axes of the most upstream and downstream rollers of the lower group, the upper group being on the opposite side of the plane when in the tension control area;

e) a frame movement detection mechanism (44, 45, 46) is operatively connected to the frames and is designed to detect the relative movement of the frames when it is in the control area; and

f) a web conveying speed control means (51, 53) positioned to engage a web conveyed along the path to control the conveying speed of the web in response to the relative movement of the frames sensed by the mechanism.

11. Apparatus according to claim 10, characterized in that the conveying speed control means comprises: a pair of pinch rollers (51, 53), at least one of which is connected to a stepper motor (50); and motor output control means (46) for sensing the relative location of the roller groups in the control area and controlling the motor in response to such location detection.

12. Device according to claim 11, characterized in that the dancer frames (30, 39) are pivotally connected and that the output control means is a gear section (44) connected to the frame pivot point for detecting a frame relative rotation in the area, the threaded section being toothed with a cup gear (45) which is connected to a potentiometer (46).

13. Device according to one of claims 10 to 12, characterized in that the machine includes a structure (54, 55, 56) designed to releasably hold the frames in the frame conveying position.

14. Apparatus according to any one of claims 10 to 13, characterized in that the conveying speed control means includes a pair of pinch rollers, one of the pinch rollers (51, 52) including a shaft extending into a curved slot in the upper dancer frame, and the slot (55) including a conveying position holding portion, the one of the pinch rollers being movable from a tension control area position to a web conveying position with a portion of the shaft in the conveying position holding portion.