DE69514592T2

DE69514592T2 - Horizontale Maschine zum Formen, Füllen und Versiegeln von Verpackungen sowie Verfahren zum Regeln einer solchen Maschine

Info

Publication number: DE69514592T2
Application number: DE69514592T
Authority: DE
Inventors: Syunya Ikuta
Original assignee: Fuji Machinery Co Ltd
Current assignee: Fuji Machinery Co Ltd
Priority date: 1994-08-17
Filing date: 1995-06-30
Publication date: 2000-06-21
Anticipated expiration: 2015-07-01
Also published as: ATE188934T1; DE69514592D1; AU2181595A; AU686789B2; JPH0858705A; NO952547L; NO313376B1; US5524420A; NO952547D0; JP2801530B2; EP0699583A1; EP0699583B1

Description

Hintergrund der Erfindung

1. Gegenstand der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine horizontale Verpackungsmaschine zum Formen, Füllen und Versiegeln und ein Verfahren zum Steuern der Maschine durch Verändern der Verpackungslänge in Übereinstimmung mit der Länge eines jeden zu verpackenden Gegenstandes, die ein ununterbrochenes Verpacken von Gegenständen unterschiedlicher Länge erlaubt, die der Maschine regellos zugeführt werden.

2. Beschreibung des Standes der Technik

Eine herkömmliche horizontale Verpackungsmaschine zum Formen, Füllen und Versiegeln umfaßt eine Filmzuführrolle, einen Former, einen Förderer für Gegenstände, einen Nahtversiegler und einen Endversiegler. Ein langer thermoplastischer Film wird kontinuierlich von der Filmzuführrolle in den Former eingespeist, in dem der Film in eine rohrförmige Gestalt gebracht wird. Die Zuführeinrichtung für Gegenstände führt die Gegenstände in den rohrförmigen Film nacheinander ein. Der Nahtversiegler stellt eine Naht in Längsrichtung des rohrförmigen Filmes an seinen übereinanderliegenden Seitenkanten bereit. Der Endversiegler stellt eine Naht in Querrichtung zu dem rohrförmigen Film in Längsrichtung auf beiden Seiten eines jeden Gegenstandes bereit, so daß aufeinanderfolgend gewünschte Verpackungen gebildet werden.
Solch eine herkömmliche, horizontale Verpackungsmaschine zum Formen, Füllen und Versiegeln ist in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 51-34787 mit dem Titel 'Verpackungsmaschine' und der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 4-57 708 mit dem Titel 'Horizontale Verpackungsmaschine zum Formen, Füllen und Versiegeln' beschrieben.
In der 'Verpackungsmaschine', beschrieben in der japanischen Veröffentlichung Nr. 51-34787, sind ein erster Fördermechanismus und ein zweiter Fördermechanismus in einem Zuführabschnitt für Gegenstände vorgesehen, um die Gegenstände in den rohrförmigen Film mit einem autoatisch angepaßten Abstand zwischen zwei benachbarten Gegenständen einzulegen. Während der Weiterleitung der Gegenstände von dem ersten Fördermechanismus zu dem zweiten Fördermechanismus werden die Gegenstände in den rohrförmigen Film eingeführt, mit einem Abstand zwischen dem hinteren Ende eines jeden Gegenstandes und dem vorderen Ende des nachfolgend positionierten, der so eingestellt ist, daß er mit dem Abstand zwischen zwei Detektoren übereinstimmt. Weiterhin ist, um den rohrförmigen Film an einer zentralen Stelle zwischen zwei benachbarten Gegenständen, die in den rohrförmigen Film eingeführt werden, zu versiegeln, ein Sensor unmittelbar vor einem Endversiegler positioniert, um den rückwärtigen Teil eines jeden Gegenstandes, der neben einem Sensor vorbeiläuft, zu erkennen, so daß der Endversiegeler, der in einer vorbestimmten Rotationsposition angehalten wurde, in Drehung versetzt wird. Der rohrförmige Film wird somit versiegelt und in einer Stellung zwischen zwei Gegenständen, die von einer Zuführeinrichtung in den rohrförmigen Film in konstanten Intervallen eingeführt wurden, zerschnitten.
Die 'Horizontale Verpackungsmaschine zum Formen, Füllen und Versiegeln', beschrieben in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 4-57708, umfaßt, als eine Zuführeinrichtung zum aufeinanderfolgenden Zuführen von zu verpackenden Gegenständen in einem rohrförmigen Film, eine riemengetriebene Zuführeinrichtung, die rotatorisch in einer gleichbleibenden Geschwindigkeit angetrieben wird. Ein Sensor zum Erkennen der Gegenstände ist auf der Zufürheinrichtung angeordnet, um die Gegenstände zum variablen Steuern sowohl der Zuführgeschwindigkeit des Filmes als auch der Drehgeschwindigkeit eines Endversiegelers zu detektieren, so daß der Film in einem Maße im Verhältnis zu der Länge eines jeden Gegenstandes zugeführt wird, so daß die Versiegelung in Querrichtung des rohrförmigen Filmes in einer zentralen Position zwi schen zwei benachbarten Gegenständen, die in den rohrförmigen Film in gleichbleibenden Intervallen eingeführt wird, ausgeführt wird.
Die 'Verpackungsmaschine', beschrieben in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 51-34787, hat den Nachteil, da die Maschine wiederholt durch Kupplungs- und Bremseinrichtungen gestartet und angehalten wird, die in dem ersten und zweiten Fördermechanismus bzw. dem Endversiegeler vorgesehen sind, daß sie nicht für Hochgeschwindigkeitsoperationen geeignet ist. Weiterhin sind die Gegenstände auf Grund der Vibrationen, die hervorgerufen werden, wenn die Maschine gestartet oder gestoppt wird, der Gefahr ausgesetzt, aus ihren vorgesehenen Positionen bewegt zu werden. Daher ist es notwendig, wie in der Beschreibung der bevorzugten Ausgestaltung dieser Veröffentlichung beschrieben ist, die Gegenstände durch obere und untere Gurte während des Transportes zu halten, was ein weiteres Problem wie die geringere Produktivität und höhere Herstellungskosten auf Grund der komplexen Konstruktion der gesamten Maschine verursacht.
Hinzu kommt bei dieser Verpackungsmaschine, daß die Drehbewegung des Endversieglers in Gang gesetzt wird, wenn der hintere Teil eines Gegenstandes, der in den rohrförmigen Film eingeführt wird, durch einen fotoelektrischen Sensor detektiert wird. Daher ist es schwierig, wenn ein Film zum Verpacken der Gegenstände nicht transparent ist, die Gegenstände zu detektieren, und es ist nicht möglich, die Drehbewegung des Endversieglers in Gang zu setzen.
Weiterhin wird keine querverlaufende Naht in einer Position vor dem Gegenstand, der zuerst zugeführt wurde, ausgeführt, da das in Gang setzen der Drehbewegung des Endversieglers ausschließlich von der Detektion des rückwertigen Teils eines jeden Gegenstandes durch den Sensor abhängt, der vor dem Versiegler angeordnet ist, so daß eine untaugliche Verpackung hergestellt wurde.
Andererseits kann bei der 'Horizontalen Verpackungsmaschine zum Formen, Füllen und Versiegeln', die in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 4-57708 beschrieben ist, die Entfernung zwischen zwei benachbarten Gegenständen, die den rohrförmigen Film eingeführt wurden, in Reaktion auf ein plötzliches Ändern der Zuführgeschwindigkeit, insbesondere während eines Hochgeschwindigkeitsbetriebes, verändert werden, da die Zuführgeschwindigkeit mit dem Ändern der Länge der Gegenstände, die durch den Gegenstandserkennungssensor detektiert wurden, verändert wird. Überdies kann solch ein Verändern in der Filmzuführgeschwindigkeit ein instabiles Versiegeln in Längs- und Querrichtung verursachen, so daß die Versiegeloperation nicht richtig ausgeführt werden kann.
Die GB-22091A beschreibt eine horizontale Verpackungsmaschine zum Formen, Füllen und Versiegeln, die sich auf Unregelmäßigkeiten in dem Abstand zwischen auf der Filmbahn gedruckten Registriermarkierungen durch die Veränderung der Geschwindigkeit der Motoren, die die Filmzuführeinheit und die Versiegelungseinheit steuern, einstellt.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist demgemäß eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine horizontale Verpackungsmaschine zum Formen, Füllen und Versiegeln und ein Verfahren zum Steuern dieser Maschine bereitzustellen, die kein unrichtiges Versiegeln oder eine ungeeignete Verpackung verursachen, selbst wenn zu verpackende Gegenstände mit unterschiedlichen Längen regellos zugeführt werden.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine horizontale Verpackungsmaschine zum Formen, Füllen und Versiegeln und ein Verfahren zum Steuern der Maschine bereitzustellen, die bzw. das nicht durch die Durchsichtigkeit des verwendeten Verpackungsfilmes beeinflußt ist und die ausgezeichnete kissen förmige Verpackungen mit einer Verpackungslänge bereitstellt, die in Abhängigkeit von der Länge eines jeden Gegenstandes, der in den Film eingeführt wird, entsprechend verändert wird.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine horizontale Verpackungsmaschine zum Formen, Füllen und Versiegeln bereitzustellen, die zuverlässig Gegenstände verpacken kann, ohne eine Veränderung der Positionen der Gegenstände während des Transportes im Verlauf einer Hochgeschwindigkeitsoperation zu verursachen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine horizontale Verpackungsmaschine zum Formen, Füllen und Versiegeln bereitgestellt, mit einem Former zum Formen eines Films, der von einem Filmträger zugeführt wird, in eine rohrförmige Anordnung mit umgelegten Seitenkanten, die sich entlang der Längsrichtung des Filmes erstrecken, einer Fördereinrichtung zum Fördern von zu verpackenden Gegenständen und zum aufeinanderfolgenden Einbringen von Gegenständen in den rohrförmigen Film, einem Nahtversiegler zum Versiegeln der umgelegten Kanten des rohrförmigen Films in der Längsrichtung mit den innerhalb des rohrförmigen Films positionierten Gegenständen; einem Endversiegler zum Versiegeln des rohrförmigen Films in dessen Querrichtung an einer Position zwischen zwei benachbarten Gegenständen und Filmzuführeinrichtungen zum Einbringen des Films, der von dem Filmträger zugeführt wird, über den Former und den Nahtversiegler in den Endversiegler, gekennzeichnet durch eine Mehrzahl von Schiebern, die auf der Fördereinrichtung befestigt und in der Einbringrichtung der Gegenstände äquidistant zueinander beabstandet sind, wobei jeder der Schieber in Gebrauch die Position des rückwärtigen Endes der Gegenstände entgegen der Einbringrichtung der Gegenstände definiert; einem Längendetektor der im Gebrauch die Länge der Gegenstände, die durch die Fördereinrichtung zugeführt werden, in der Einbringrichtung erkennt und Regelungsmittel, die im Gebrauch die Fördereinrichtung und den Endversiegler in Abhängigkeit von der durch den Längendetektor erkannten Länge der Gegenstände regeln, die Regelungsmittel regeln im Gebrauch die Geschwindig keit der Fördereinrichtung dergestalt, daß ein äquidistanter Abstand zwischen zwei benachbarten Gegenständen gebildet wird; die Regelungsmittel empfangen im Gebrauch eingegebene Daten, die eine Filmlänge für eine Referenzverpackungslänge, eine Entfernung zwischen zwei benachbarten Gegenständen, eine Verpackungskapazität oder andere Daten repräsentieren, die in diese Daten umwandelbar sind, die Verpackungskapazität zeigt die Anzahl der Verpackungen, die die Referenzverpackungslänge aufweisen, oder die Anzahl der Verpackungen der Gegenstände mit einer Referenzlänge, an, die während einer vorbestimmten Zeit hergestellt werden soll, wobei die Referenzlänge durch die Subtraktion der Entfernung zwischen zwei benachbarten Gegenständen von der Filmlänge für die Referenzverpackungslänge erhalten wird; die Regelung, im Gebrauch, stützt sich auf die eingegebenen Daten, die Regelungsmittel, die Fördereinrichtung und den Endversiegeler, um eine Referenzverpackungsoperation durchzuführen, in der die Zuführgeschwindigkeit der Filmzuführeinrichtungen als eine erste Referenzgeschwindigkeit gesetzt wird, die Geschwindigkeit der Fördereinrichtung als eine zweite Referenzgeschwindigkeit gesetzt wird und der Zeittakt des Endversiegelers als ein Referenzzeittakt gesetzt wird, so daß die Gegenstände mit der Referenzlänge durch die Fördereinrichtung dem rohrförmigen Film in einem durch den Eingabeabstand zueinander beabstandeten Verhältnis zugeführt werden und daß der rohrförmige Film durch den Endversiegeler in Querrichtung in im wesentlich mittiger Position zwischen zwei benachbarten Gegenständen mit der Referenzlänge versiegelt wird; und die Regelungsmittel arbeiten in Gebrauch dergestalt, daß, wenn die Länge der Gegenstände, die durch den Längendetektor erkannt wird, sich von der Referenzlänge unterscheidet, die Regelungsmittel eine veränderliche Regelungsoperation durchführen, so daß die Geschwindigkeit der Fördereinrichtung und der Arbeitstakt des Endversiegelers von der zweiten Referenzgeschwindigkeit bzw. von dem Referenzzeittakt in Abhängigkeit von der Differenz zwischen der erkannten Länge der Gegenstände und der Referenzlänge abweicht.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ebenfalls ein Verfahren bereitgestellt zum Regeln einer horizontalen Verpackungsmaschine zum Formen, Füllen und Versiegeln, mit einem Former zum Formen eines Films, der von einem Filmträger zugeführt wird, in eine rohrförmige Anordnung mit umgelegten Seitenkanten, die sich entlang der Längsrichtung des Filmes erstrecken, einer Fördereinrichtung zum Fördern von zu verpackenden Gegenständen und zum aufeinanderfolgenden Einbringen von Gegenständen in den rohrförmigen Film, einem Nahtversiegler zum Versiegeln der umgelegten Kanten des rohrförmigen Films in der Längsrichtung mit den innerhalb des rohrförmigen Films positionierten Gegenständen; einem Endversiegler zum Versiegeln des rohrförmigen Films in dessen Querrichtung, an einer Position zwischen zwei benachbarten Gegenständen, und Filmzuführeinrichtungen zum Einbringen des Films, der von dem Filmträger zugeführt wird, über den Former und den Nahtversiegler in den Endversiegler, mit den Schritten:
a) aufeinanderfolgendes Ermitteln der Länge der durch die Fördereinrichtung zugeführten Gegenstände in der Zuführrichtung;
b) Empfangen eingegebener Daten, die eine Filmlänge für eine Referenzverpackungslänge, eine Entfernung zwischen zwei benachbarten Gegenständen, eine Verpackungskapazität oder andere Daten repräsentieren, die in diese Daten umzuwandeln sind, wobei die Verpackungskapazität die Anzahl der Verpackungen, die die Referenzverpackungslänge aufweisen, oder die Anzahl der Verpackungen der Gegenstände mit einer Referenzlänge, anzeigt, die während einer vorbestimmten Zeit hergestellt werden soll, wobei die Referenzlänge durch die Subtraktion der Entfernung zwischen zwei benachbarten Gegenständen von der Filmlänge für die Referenzverpackungslänge erhalten wird;
c) Regeln der Filmzuführeinrichtungen, der Fördereinrichtung und des Endversiegelers, um eine Referenzverpackungsoperation durchzuführen, in der die Zuführgeschwindigkeit der Filmzuführeinrichtungen als eine erste Referenzgeschwindigkeit gesetzt wird, die Geschwindigkeit der Fördereinrichtung als eine zweite Referenzge schwindigkeit gesetzt wird und der Zeittakt des Endversiegelers als ein Referenzzeittakt gesetzt wird, so daß die Gegenstände mit der Referenzlänge durch die Fördereinrichtung dem rohrförmigen Film in einem durch den Eingabeabstand zueinander beabstandeten Verhältnis zugeführt werden;
d) Regeln des Arbeitstaktes des Endversiegelers dergestalt, daß der Endversiegeler den rohrförmigen Film in Querrichtung in im wesentlich mittiger Position zwischen zwei benachbarten Gegenständen mit der Referenzlänge versiegelt; und
e) Beurteilen, ob die durch den Längendetektor ermittelte Länge des Gegenstandes von der Referenzlänge verschieden ist; und
f) basierend auf dieser Beurteilung Betreiben dergestalt, daß die Geschwindigkeit der Fördereinrichtung und der Arbeitstakt des Endversiegelers von der zweiten Referenzgeschwindigkeit bzw. des Referenzzeittaktes in Abhängigkeit von der Differenz zwischen der erkannten Länge der Gegenstände und der Referenzlänge abweicht.
Mit der erfindungsgemäßen Maschine und dem erfindungsgemäßen Verfahren kann die Geschwindigkeit der Fördereinrichtung in Abhängigkeit von der Länge eines jeden Gegenstandes variiert werden, so daß die Gegenstände gleich voneinander beabstandet sind, wenn diese in den rohrförmigen Film, der durch den Former geformt wurde, eingeführt werden. Weiterhin kann die Antriebsgeschwindigkeit des Endversieglers in Abhängigkeit von der Länge eines jeden Gegenstandes variiert werden, so daß die quergerichtete Versiegelung exakt in der mittigen Position zwischen zwei benachbarten Gegenständen, die in den rohrförmigen Film eingeführt wurden, ausgeführt werden kann. Weiterhin bewegen sich die Gegenstände nicht relativ zu der Fördereinrichtung während des Transportes bei einer Hochgeschwindigkeitsoperation, da die durch die Fördereinrichtung transportierten Gegenstände mit deren rückwärtigen Enden durch die korrespondierenden Schieber abgestützt transportiert werden.
Im Zusammenhang damit ist es vorzugsweise vorgesehen, daß der Längendetektor in der Lage ist, die Position des vorderen Endes eines jeden Gegenstandes an der Fördereinrichtung zu erkennen, so daß die Länge eines jeden Gegenstandes zuverlässig ermittelt werden kann.
Der Regler regelt die Geschwindigkeit der Fördereinrichtung, die Zuführgeschwindigkeit der Filmzuführeinrichtung und den Zeittakt des Endversieglers bezüglich einer ersten Referenzgeschwindigkeit, einer zweiten Referenzgeschwindigkeit bzw. einem Referenzzeittakt, zum Verpacken einer Referenzanzahl von Gegenständen mit einer Referenzlänge pro Stunde, und der Regler regelt die Geschwindigkeit der Fördereinrichtung und des Zeittaktes des Endversieglers, variierend von der ersten Referenzgeschwindigkeit bzw. dem Referenzzeittakt in Abhängigkeit zu dem Unterschied zwischen der ermittelten Länge eines jeden Gegenstandes und der Referenzlänge. Weiterhin erhält der Regler die Geschwindigkeit der Fördereinrichtung auf der ersten Referenzgeschwindigkeit und reduziert die Antriebsgeschwindigkeit der Filmzuführeinrichtung und des Endversieglers, wenn kein Gegenstand zwischen zwei benachbarten Schiebern erkannt wurde, um den Endversiegler von der Herstellung einer leeren Verpackung abzuhalten.
Für den Fall, daß der Endversiegler drehbeweglich angetrieben ist, wird die Regelung des Zeittaktes des Endversieglers auf der Basis einer Geschwindigkeitsveränderungsregelung der Drehgeschwindigkeit durchgeführt.
Um die Regelung durch den Regler durchzuführen, weisen die Fördereinrichtung, der Endversiegler und der Filmzuführmechanismus Motoren, insbesondere Servomotoren, als Antriebseinrichtungen auf, die unabhängig voneinander angetrieben werden. Ein Codierer ist jedem der Motoren zugeordnet und gibt Impulssignale an den Regler, die die Drehposition und die Drehgeschwindigkeit des jeweiligen Motors repräsentieren.
Die Maschine kann einen Schieberpositionsdetektor und einen Endversiegelungspositionsdetektor umfassen. Der Schieberpositionsdetektor ist in der Lage, die gegenwärtige Position eines jeden Schiebers zu erkennen. Der Endversieglerpositionsdetektor ist in der Lage, eine Ausgangsposition, die eine Referenzposition der Drehung des Endversieglers ist, zu erkennen. Ermittelte Signale sowohl von dem Schieberpositionsdetektor und dem Endversieglerpositionsdetektor als auch ermittelte Signale von dem Längendetektor werden in den Regler eingegeben und der Regler gibt Regelsignale zu den Motoren der Fördereinrichtung, des Endversiegler und der Filmzuführeinrichtung aus, basierend auf den ermittelten Signalen der Detektoren.
Die Erfindung wird anhand der beigefügten Ansprüche und der weiteren Beschreibung in Verbindung mit den Figuren verdeutlicht.

Kurze Beschreibung der Figuren

Fig. 1 ist eine Gesamtansicht einer horizontalen Verpackungsmaschine zum Formen, Füllen und Versiegeln gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 ist ein Zeitdiagramm mit einer Darstellung einer variablen Geschwindigkeitsregelung von Servomotoren zum Antrieb einer Fördereinrichtung und einer Filmzuführeinrichtung der Maschine gemäß der Fig. 1;
Fig. 3 ist eine Erläuterungsgrafik, die eine Geschwindigkeitserhöhungs- und -verringerungssteuerung des Servomotors der Fördereinrichtung zeigt;
Fig. 4 ist eine Grafik ähnlich der in Fig. 3, jedoch mit einer anderen Form;
Fig. 5 ist eine erläuternde Ansicht eines Verzeichnisses, in dem Impulsdaten der Geschwindigkeitserhöhungs- und -verringerungssteuerung des Servomotors der Fördereinrichtung gespeichert sind;
Fig. 6 ist eine Ansicht ähnlich der in Fig. 5, jedoch stellt sie den Zustand dar, in dem jeder gespeicherte Datenteil umgesetzt wurde;
Fig. 7 ist eine Ansicht ähnlich der in Fig. 5, jedoch stellt sie den Zustand dar, in dem neue Daten gespeichert wurden;
Fig. 8 ist eine Erläuterungsgrafik, die eine Geschwindigkeitserhöhungs- und -verringerungssteuerung des Servomotors des Endversiegelers der Maschine zeigt;
Fig. 9 ist eine Erläuterungsgrafik, die verschiedene Regelungsformen von fortgesetzten Geschwindigkeitserhöhungs- und -verringerungssteuerungen zeigt, wenn die zu verpackenden Gegenstände eine von einer Refernzlänge abweichende Länge aufweisen;
Fig. 10 ist eine schematische Ansicht der Arbeitsweise des Endversiegelers;
Fig. 11 ist eine Ansicht ähnlich der Fig. 1, jedoch zeigt sie verschiedene Grundparameter zum Regeln der Fördereinrichtung und des Endversiegelers;
die Fig. 12(A) und 12(B) sind Blockdiagramme der Regeleinrichtung der Maschine;
Fig. 13 ist eine Flußbild einer Regelung für eine Einstelloperation der Maschine; und
die Fig. 14 bis 17 sind verschiedene Flußbilder, die verschiedene Regelungen zeigen, die nach der Regelung ausgeführt werden, die in dem Flußbild der Fig. 13 gezeigt ist.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausgestaltung

Eine Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erklärt.
Bezugnehmend auf die Fig. 1 ist dort eine horitzontale Verpackungsmaschine zum Formen, Füllen und Versiegeln in schematischer Ansicht dargestellt. Die Maschine weist einen Former 4, eine Fördereinrichtung 5, ein Paar Versiegelungsrollen 11 (in der Zeichnung ist nur eine dargestellt) und einen Endversiegler 6 auf. Ein Film 3, der von einer Vorratsrolle 2 zugeführt wird, wird in einem rohrförmigen Film 3a durch den Former 4 geformt, so daß die Seitenkanten übereinander liegen. Die Fördereinrichtung 5 führt nacheinander Gegenstände W1 in den rohrförmigen Film 3a. Die übereinanderliegenden Seitenkanten des rohrförmigen Filmes 3a werden in Längsrichtung des Filmes 3a durch die Versiegelungsrollen 11 versiegelt. Der rohrförmige Film 3a wird danach in Querrichtung in einer Stellung zwischen benachbarten Gegenständen W1 versiegelt, so daß gewünschte Verpackungen W2 nacheinander gebildet werden.
Die Fördereinrichtung 5 beinhaltet eine Mehrzahl an Schiebern 7, die auf einem Zuführgurt befestigt sind und vertikal relativ zu dem Zuführgurt abstehen. Die Schieber 7 sind in einem vorbestimmten Abstand gleichmäßig voneinander beabstandet und dienen als Abstützung des rückwärtigen Teils der Gegenstände W1 während des Transportes. Die Fördereinrichtung 5 wird durch einen Servommotor M1 angetrieben. Ein Codierer E1 ist dem Servomotor M1 zur Ausgabe von Impulssignalen in Abhängigkeit zu einer Bewegungsposition und der Geschwindigkeit der Fördereinrichtung 5 zugeordnet.
Im vorliegenden Fall wird die Fördereinrichtung 5 mit einer Geschwindigkeit angetrieben, die auf der Basis von Daten bezüglich einer Verpackungskapazität bestimmt wurde, die in einem Regler mit einer Regelungsschaltung eingegeben wurde, was weiter unten erklärt werden wird. Außerdem wird die Geschwindigkeit der Fördereinrichtung 5 hinsichtlich der Veränderung der Geschwindigkeit in Bezug auf eine Abweichung zwischen der Länge eines jeden Gegenstandes W1 und einer Referenzlänge, die von Daten bereitgestellt werden, die in dem Regler eingegeben wurden, geregelt. Ferner, wie in der Fig. 1 zu sehen ist, wird jeder Schieber 7, der auf der Fördereinrichtung 5 befestigt ist, an einer Stelle, wo jeder Gegenstand W1 in dem rohrförmigen Film 3a, der durch den Former 4 geformt wurde, eingeführt wird, abwärts geneigt. Jeder Schieber 7 wird danach seine Position zur Abstützung eines neuen Gegenstandes W1 einnehmen.
Der Film 3, der auf einer Vorratsrolle 3 aufgerollt ist, wird dem Former 4 über ein paar Filmzugrollen 8 zugeführt. Die übereinanderliegenden Seitenkanten des rohrförmigen Filmes 3a, der durch den Former 4 geformt wurde, wird zwischen einem Paar Filmzuführrollen 10 (nur eine ist in der Figur gezeigt) eingeklemmt und wird durch diese vorwärts geführt. Die Versiegelungsrollen 11 sind benachbart und vor den Filmzuführrollen 10 angeordnet, um die überlappenden Seitenkanten des rohrförmigen Filmes 3a in Längsrichtung zu versiegeln. Die Filmzugrollen 8, die Filmzuführrollen 10 und die Versiegelungsrollen 11 bilden einen Filmeinführmechanismus und werden synchron zueinander über einen Servomotor M2 angetrieben. In einer normalen Arbeitsweise wird der rohrförmige Film 3a in einer gleichmäßigen Geschwindigkeit oder einer Filmzuführgeschwindigkeit zugeführt, die durch das Produkt 'Filmlänge für eine Referenzverpackungslänge' · 'Verpackungskapazität' bestimmt wird. Die Daten, 'Filmlänge für eine Referenzverpackungslänge' und 'Verpackungskapazität' werden in den Regler eingegeben, wie später erklärt wird. In einer Regelung zum Verhindern einer Leerverpackung, die später erklärt werden wird, wird eine Geschwindigkeitsreduzierung- und anhaltereglung ebenso wie einen Anfahr- und Geschwindigkeitserhöhungsre gelung für den Filmzuführmechanismus durchgeführt, wobei der Filmzuführmechanismus die Filmzugrollen 8, die Filmeinführrollen 11 und die Versiegelungsrollen umfaßt. Ein Codierer E2 ist dem Servomotor M2 für die Ausgabe von Impulssignalen in Abhängigkeit zu einer Filmzuführstellung und der Zuführgeschwindigkeit des Filmzuführmechanismus zugeordnet. Der Endversiegler 6 wird durch einen Servomotor M3 zum Versiegeln und Schneiden des rohrförmigen Filmes 3a an einer Stelle zwischen zwei benachbarten Gegenständen W1 angetrieben, um aufeinanderfolgend die Verpackungen W2 zu formen. Weil die Geschwindigkeit des Endversieglers 6 geregelt veränderbar ist, wie später erklärt werden wird, ist ein Codierer E3 mit dem Servomotor M3 zur Ausgabe von Impulssignalen in Abhängigkeit von einer Drehposition und eine Drehgeschwindigkeit des Endversieglers 6 verbunden.
In der normalen Arbeitsweise, basierend auf den Daten bezüglich der 'Filmlänge für eine Referenzverpackungslänge' und 'Verpackungskapazität', ebenso wie auf Daten bezüglich 'Abstand (SL) zwischen zwei benachbarten Gegenständen W1', die in den Regler eingegeben sind, wird der Endversiegler 6 dergestalt betrieben, den rohrförmigen Film in Querrichtung in einer mittigen Position zwischen zwei benachbarten Gegenständen W1 mit einer Referenzlänge zu versiegeln und zu zerschneiden.
Ein Gegenstandserkennungssensor F1, der in der Fig. 1 dargestellt ist, erkennt nacheinander die Gegenstände W1 während des Transportes durch die Fördereinrichtung 5. Der Gegenstandserkennungssensor F1 gibt ununterbrochen ein Erkennungssignal so lange aus, wie der Gegenstand W1 erkannt wird. Wie dem auch sei, die Regelschaltung des Reglers empfängt nur einen Teil des Erkennungssignals, das ausgegeben wird, wenn der Sensor F1 das vordere Ende des Gegenstandes W1 erkennt und solch ein Teil des Erkennungssignals wird dazu verwendet, die Länge des Gegenstandes W1 zu bestimmen.
Ein Versorgungsanfangssensor F2 gibt ein Anfangssignal aus, wenn ein jeder Schieber 7 nach unten geneigt wird oder wenn ein jeder Schieber 7 die Position zum Einführen des Gegenstandes W1 in den rohrförmigen Film 3a erreicht. Wie dem auch sei, wenn die Anfangssignale ausgegeben und in der Regelungsschaltung des Reglers während einer Einstelloperation vor dem normalen Betrieb ausgegeben und gespeichert werden, wird kein weiteres Anfangssignal durch die Regelungsschaltung empfangen. In diesem Fall wird die Einstelloperation durchgeführt, um die Servormotoren M1 der Fördereinrichtung 5, den Servomotor M2 der Filmeinführeinrichtung und den Servormotor M3 des Endversieglers 6 jeweils zueinander zu synchronisieren.
Wie später erklärt werden wird, werden die gegenwärtigen Positionen der Schieber 7 auf der Basis der Signale des Versorgungsanfangssensors F2 und der Signale des Codieres E1 erkannt. Ein Endversieglerausgangssensor F3 gibt ein Ausgangssignal aus, wenn der Endversiegler eine Ausgangsposition erreicht, die um einen Winkel von 180º in der Drehrichtung von einer Eingriffsposition für einen Versiegelungseingriff entfernt ist.
Der Gegenstanderkennungssensor F1, der Versorgungsanfangserkennungssensor F2, der Endversieglerausgangssensor F3 und die Codierer E1, E2 und E3 sind mit einer Eingangsseite der Regelungsschaltung verbunden, während die Servomotoren M1 der Fördereinrichtung, der Servormotor M2 für den Filmeinführmechanismus und der Servomotor M3 für den Endversiegler 6 mit Servotreibern SDR1, SDR2 bzw. SDR3 der Regelungsschaltung verbunden sind. Die Servotreiber SDR1, SDR2 und SDR3 sind in den Fig. 12 (A) und 12 (B) dargestellt und werden später erläutert.
Eine Regeloperation des Servomotors M1 zum Antrieb der Fördereinrichtung 5 wird nun mit Bezug zu den Fig. 2, 3 und 4 erklärt werden.
Während der Einstelloperation der Maschine 1 zum Synchronisieren der Servomotoren M1, M2 und M3 untereinander, werden die gegenwärtigen Positionen der Schieber 7 auf der Basis der Anfangserkennungssignale des Versorgungsanfangssensors F2 und der Impulssignale von dem Codierer E1 erkannt.
In Verbindung mit der Antriebsregelung der Fördereinrichtung 5 durch den Servomotor M1, sind die Schieber 7 gleichmäßig zueinander beabstandet und ein Abstand sowohl der Schieber 7 als auch der Referenzlänge der Gegenstände W1 ist durch eine Anzahl von Impulsen einer vorbestimmten Frequenz definiert. Somit ist die Referenzlänge des Gegenstandes W1 festgelegt durch ('Referenzverpackungslänge' - 'Abstand (SL) zwischen zwei benachbarten Gegenständen W1'). Die Daten der 'Referenzverpackungslänge' und 'Abstand (SL) zwischen zwei benachbarten Gegenständen W1' werden in den Regler eingegeben. Der solchermaßen bereitgestellte Wert der Referenzlänge wird in eine Anzahl von Impulsen konvertiert, die mit der Anzahl der Impules für einen festgelegten Abstand der Schieber 7 korrespondieren, so daß die Referenzlänge festgelegt ist. Weiterhin wird, wenn die Länge der Gegenstände W1, die durch den Gegenstandserkennungssensor ermittelt wird, verschieden von der Referenzlänge ist, die Differenz zwischen diesen Längen ebenfalls in eine Anzahl von Impulsen konvertiert.
In Fig. 2 ist ein Diagramm dargestellt, das eine Geschwindigkeitserhöhungs- und -verringerungsregelung des Servomotors M1 für die Fördereinrichtung 5 illustriert. Wie anhand der Fig. 2 erkannt werden kann, wird die Geschwindigkeit des Servomotors 1 erhöht, wenn die Länge des Gegenstandes W1, erkannt durch den Gegenstandserkennungssensor F1, kürzer als die Referenzlänge ist. Auf der anderen Seite wird die Geschwindigkeit des Servomotors M1 reduziert, wenn die Länge des Gegenstandes W1 größer als die Referenzlänge ist. Die Regelung, die Geschwindigkeit des Servomotors M1 zu erhöhen oder zu verringern, wird auf der Basis der Ausgangserkennungssignale begonnen, die während der Einstelloperation gespeichert wurden, wenn jeder Schieber 7 die Position erreicht, an der er nach unten geneigt wird.
Die Geschwindigkeitserhöhungs- und -verringerungsregelung wird, um die Differenz zwischen der Länge des Gegenstandes W1 und der Referenzlänge zu berücksichtigen, im wesentlichen in der Form durchgeführt, daß die Geschwindigkeit von einer Referenzgeschwindigkeit auf eine gleichmäßige Geschwindigkeit erhöht (reduziert) wird und danach auf die Referenzgeschwindigkeit reduziert (erhöht) wird. Um solch eine variable Geschwindigkeitsregelung der Fördereinrichtung durchzuführen, werden Daten hinsichtlich der Anzahl der Impulse und der Beschleunigung zur Geschwindigkeitserhöhung (-verringerung) in den Regler durch ein Keyboard oder ähnliches eingegeben. Basierend auf diesen Daten wird ein Zeitraum (ACT) nach dem Erhöhen (Verringern) der Geschwindigkeit bis zum Erreichen der gleichförmigen Geschwindigkeit mit dem folgenden Ausdruck (1) errechnet und der Wert der gleichförmigen Geschwindigkeit ist dann bestimmt zu:
ACT = TOP/AC (· tmsec) (1).
Anzahl der Impulse zur Geschwindigkeitserhöhung: TOP (Anzahl der Impulse/tmsec)
Beschleunigung: AC (Anzahl der Impulse/tmsec)/tmsec
Im vorliegenden Fall ist der Zeitraum nach der Erhöhung (Verringerung der Geschwindigkeit von der Referenzgeschwindigkeit bis zum Erreichen der gleichförmigen Geschwindigkeit gleich dem Zeitraum nach dem Verringern (Erhöhen) der Geschwindigkeit von der gleichförmigen Geschwindigkeit bis zum Erreichen der Referenzgeschwindigkeit. Weiterhin ist das Maß der Bewegung der Fördereinrichtung 5 während des letzteren Zeitraums das gleiche wie das Maß der Bewegung während des vorhergehenden Zeitraumes.
Daher wird, wenn die Differenz A1 zwischen der Länge des Gegenstandes W1 und der Referenzlänge größer als TOP (Anzahl der Impulse zur Geschwindigkeitserhöhung) · ACT (Zeitraum nach Erhöhen (Verringern) der Geschwindigkeit bis zum Erreichen der gleichförmigen Geschwindigkeit), der Geschwindigkeitsverringerungs- (-erhöhungs) Zeittakt während des Zeitraums der gleichförmigen Geschwindigkeit, wie in der Fig. 3 gezeigt, eingestellt. Demzufolge wird der Geschwindigkeitsverringerungs- (-erhöhungs) Zeittakt durch den folgenden Ausdruck (2) für die Form der variablen Geschwindigkeitsregelung festgelegt:
A1/TOP (· tmsec) (2)
Wenn die Differenz A1 kleiner als TOP · ACT ist, wird der Geschwindigkeitsverringerungs- (-erhöhungs) Zeittakt während des Zeitraums der Geschwindigkeitserhöhung(verringerung), wie in der Fig. 4 dargestellt, eingestellt. Somit wird der Geschwindigkeitsverringerungs- (-erhöhungs) Zeittakt durch den folgenden Ausdruck (3) für die variable Geschwindigkeitssteuerungsform festgelegt:
(A1/AC) 1/2 (· tmsec) (3)
In der Zwischenzeit, in der normalen Arbeitsweise, führt der Servomotor M2 der Filmzuführeinrichtung den Film 3a mit einer Referenzzuführgeschwindigkeit zu, die festgelegt ist durch ('Referenzfilmlänge für Referenzverpackungslänge' · 'Verpackungskapazität'). Die Daten für 'Referenzfilmlänge für Referenzverpackungslänge' und 'Verpackungskapazität' sind in den Regler eingegeben. Wie dem auch sei, wenn kein Gegenstand W1 für einen der Schieber 7 erkannt wurde, wird die Zuführgeschwindigkeit vorübergehend auf den Wert 0 reduziert. Die Zuführeinrichtung wird wieder gestartet, wenn der Gegenstand W1 für den nachfolgenden Schieber 7 erkannt wurde. Keine leere Verpackung wird daher produziert.
Wie oben beschrieben, wird, wenn der Gegenstandserkennungssensor F1 den Gegenstand W1 erkennt, die Länge des Gegenstandes W1 auf der Basis des Signals berechnet, das in den Regelschaltkreis eingegeben wird, und zur selben Zeit wird dadurch die Anzahl der Impulse zum Erhöhen oder Verringern der Geschwindigkeit der Fördereinrichtung 5 auf der Basis der Differenz zwischen der Länge des Gegenstandes W1 und der Referenzlänge berechnet. Die Daten der Anzahl der Impulse wird dann nacheinander in einem Schieberegister R1 mit vier Rahmen (frames) gespeichert (vergleiche Fig. 5-7). Die Versorgungsanfangssignale werden nacheinander erzeugt, wenn die Schieber 7 die Positionen zum Abwärtsneigen erreichen und basierend auf den Versorgungsanfangssignalen, unter den Daten der Anzahl der in dem Schieberegister SR gespeicherten Impulse, wird der Datenteil (-10) in der Fig. 5, der in dem äußersten rechten Rahmen in der Fig. 5 gespeichert ist, im Gegenzug herausgenommen. Basierend auf dem herausgenommenen Datenteil berechnet der Regler einen Zeittakt Q1 zum Verringern (Erhöhen) der Geschwindigkeit der Fördereinrichtung 5 und nimmt die notwendige Geschwindigkeitsverringerungs-(-erhöhungs) Regelung vor. Ein Zeittakt Q2 zum Erhöhen (Verringern) der Geschwindigkeit von der Normalgeschwindigkeit wird festgelegt, um mit dem Zeittakt übereinzustimmen, wenn ein Schieber 7 den Versorgungsausgang erreicht.
Wenn der äußerste rechte Datenteil (-10) aus dem Schieberegister SR herausgenommen wurde, werden die verbliebenden Datenteile im Gegenzug um einen Rahmen nach rechts verschoben, wie in der Fig. 6 dargestellt, so daß der äußerste linke Rahmen des Schieberegisters SR leer wird. Wie dem auch sei, wenn der nächste Gegenstand W1 durch den Gegenstandserkennungssensor F1 erkannt wurde, berechnet der Regler die Anzahl der Impulse zum Erhöhen oder Verringern der Geschwindigkeit basierend auf der Differenz zwischen der Länge dieses Gegenstandes W1 und der Referenzlänge und die solcher Art berechnete Anzahl der Impulse wird dann in den äußersten linken Rahmen des Schieberegisters SR gespeichert, wie in der Fig. 7 dargestellt ist.
Es wird nunmehr die Regelung des Endversieglers 6 zum quergerichteten Versiegeln des rohrförmigen Filmes 3A an einer Stelle zwischen zwei benachbarten Gegenständen W1 beschrieben.
Die Regelung des Endversieglers 6 hat eine Basisform, in der ein Zyklus der Regelung in der Gestalt ausgeführt wird, daß nach dem Empfangen eines Arbeitsstartsignales der Endversiegler 6 gleichzeitig in Drehung versetzt wird, beginnend aus einer Warteposition, in der der rohrförmige Film 3A keine thermischen Einflüsse der Versieglungsoberflächen des Endversieglers 6 empfängt. Die Warteposition kann eine 180º Position sein, 180º von einer Eingriffsposition der Versieglungsoberflächen entfernt oder kann innerhalb eines Bereiches +90º und -90º von der 180º Position festgelegt werden. In dieser Ausgestaltungsform ist die Warteposition als die 180º Position eingestellt. Während einer Drehung des Endrieglers 6 wird die folgende Regelung für den Servomotor M3 zum Antrieb des Endversieglers 6 durchgeführt. Nach Eingabe des Arbeitsstartsignal in eine Endversieglerregelungsschaltung der Regelungsschaltung, bezeichnet als M3DRIVE in der Fig. 12 (B), wird der Servomotor M3 zum Antreiben in Gang gesetzt. Die Geschwindigkeit des Servomotors M3 ist dergestalt geregelt, daß die Drehgeschwindigkeit der Versieglungsoberflächen des Endversieglers 6 im wesentlichen mit der Vorschubgeschwindigkeit des rohrförmigen Filmes 3A übereinstimmen, wenn der Endversiegler 6 die Eingriffsposition zum Versiegeln des rohrförmigen Filmes 3A erreicht. Weiterhin, basierend auf der in dem Regler eingestellten Verpackungskapazität, ist die Drehgeschwindigkeit des Endversieglers 6 kontinuierlich variabel durch den Servomotor M3 dergestalt geregelt, daß der Endversiegler 6 einmal während einer vorbestimmten Zeit gedreht wird, um eine Referenzpackungslänge korrespondierend zu der Referenzlänge des Gegenstandes W1 bereitzustellen. Wenn die Länge des Gegenstandes W1 von der Referenzlänge verschieden ist, wir die Geschwindigkeit variiert, um diesen Unterschied in der Länge zu verarbeiten.
Obwohl die variable Drehgeschwindigkeitregelung für den Servomotor M3 wie oben beschrieben ausgeführt wird, wird zur Erleichterung der Erklärung die folgende Beschreibung auf der Grundlage gegeben, daß eine gleichförmige Drehgeschwindigkeitregelung durchgeführt wird.
Die Fig. 8 und 9 sind erläuternde Graphiken, die die Drehgeschwindigkeit des Endversieglers 6 (in der Ordinatenachse) in Bezug auf die Position des Filmes 3A zeigen, wenn die Länge des Gegenstandes W1 von der Referenzlänge verschieden ist. Vorliegend wird der Endversiegler 3 kontinuierlich unter der Bedingung gedreht, daß der Servomotor M3 mit einer gleichförmigen Geschwindigkeit, wie oben beschrieben, angetrieben wird. Wie in der Fig. 8 gezeigt ist, wird die Drehregelung des Endversieglers 6 im wesentlichen in einer Form durchgeführt, die eine Periode der Geschwindigkeiterhöhung, eine Periode der Geschwindigkeitverringerung und eine Periode einer gleichmäßigen Geschwindigkeit aufweist. Die Periode der Geschwindigkeitsverhöhung wird begonnen, wenn das Arbeitsstartsignal ausgegeben wird. Die Periode der Geschwindigkeitsverringerung wird von einem Zeitpunkt D zum Beginnen der Geschwindigkeitverringerung begonnen und fortgeführt, bis die Geschwindigkeit auf null reduziert wird. Die Daten zum Erhöhen und Verringern der Geschwindigkeit in den Perioden der Geschwindigkeitserhöhung und -verringerung werden in den Regler eingegeben. Die Periode der gleichförmigen Geschwindigkeit ist dergestalt festgelegt, daß während des gesamten Zeitraumes der Periode der Geschwindigkeiterhöhung, der Periode der Geschwindigkeitsverringerung und der Periode der gleichförmigen Geschwindigkeit der Endversielger einmal gedreht wird, was mit einer Filmzuführlänge für eine Verpackung eines Gegenstandes W1 mit einer Referenzlänge korrespondiert.
Wenn die Gegenstände W1 mit einer voneinander verschiedenen Längen in den rohrförmigen Film einer nach dem anderen eingeführt werden, wird die Basisform verändert, um eine Geschwindigkeitsveränderungsregelung während der Drehung des Endversieglers einzuarbeiten. Daher wird, wenn die Länge des Gegenstandes W1, der in den rohrförmigen Film 3A eingeführt ist, größer als die Referenzlänge ist, daß Arbeitsstartsignal zu einem späteren Zeitpunkt ausgegeben als der Zeitpunkt D des Beginns der Geschwindigkeitsverringerung. Anschließend wird der Endversiegler 6 in einer gleichförmigen Geschwindigkeit von dem Zeitpunkt der Ausgabe des Arbeitbeginnsignals (Zeitpunkt 1 in der Fig. 9) bis zu einem Zeitpunkt 2 in der Fig. 9 angetrieben, wo die Linie der gleichförmigen Geschwindigkeit die Linie der Periode der Geschwindigkeiterhöhung der Basisform schneidet, die von dem Zeitpunkt 1 ausgeht. Die Geschwindigkeit wird danach von dem Zeitpunkt 2 vergrößert, um die Periode der gleichförmigen Geschwindigkeit der Basisform zu einem Zeitpunkt 3 in der Fig. 9 zu erreichen.
Wenn die Länge der Gegenstände W1 kürzer als die Referenzlänge ist, wird Arbeitsstartsignal zu einem Zeitpunkt 4 in der Fig. 9 während der Periode der gleichförmigen Geschwindigkeit der vorhergehenden Zyklussform ausgegeben, und die Geschwindigkeit wird in dem Zeitpunkt 4 bis zu dem Zeitpunkt 5 korrespondierend zu dem Zeitpunkt D der Geschwindigkeitsverringerung mit dem selben Steigungsverhältniss wie die Periode der Geschwindigkeitserhöhung der Basisform erhöht. Anschließend wird der Endversiegler 3 in einer gleichförmigen Geschwindigkeit bis zu einem Zeitpunkt 6, korrespondierend zu dem Ende der Periode der Geschwindigkeitsverringerung der Basisform gedreht. Die Geschwindigkeit wird danach verringert, um eine normale gleichförmige Geschwindigkeit der Basisform für die Referenzlänge zu dem Zeitpunkt 7 zu erreichen.
Wenn die Länge des Gegenstandes B1 mit der Referenzlänge übereinstimmt, stimmt der Zeitpunkt D der Geschwindigkeitsverringerung des Basismusters mit dem Zeitpunkt 8 zur Ausgabe des Arbeitsstartsignales überein, so daß der Endversiegler 6 mit einer normalen gleichförmigen Geschwindigkeit der Basisform gedreht wird.
Mit der obengenannten Geschwindigkeitsveränderungsregelung des Endversieglers 6 wird das Maß der Drehung des Endversieglers 6, wenn die Länge des Gegenstandes W1, der in den rohrförmigen Film 3A eingeführt ist, größer als die Referenzlänge ist, um einen Betrag reduziert, der mit einem Bereich B1' oder einem Bereich B2' in der Fig. 9 korrespondiert, der mit einem Betrag des eines Bereiches B1 oder eines Bereiches B2 in der Fig. 9 über einstimmt, und mit einem Betrag der Zuführung des rohrförmigen Filmes 3A während der Periode von dem Zeitpunkt D der Geschwindigkeitsverringerung bis zu dem Zeitpunkt der Ausgabe des Arbeitsstartsignales korrespondiert. Auf der anderen Seite wird das Maß der Drehung des Endversieglers 6, wenn die Länge des Gegenstandes W1 kürzer als die Referenzlänge ist, um einen Betrag erhöht, der mit einem Bereich C' in der Fig. 9 korrespondiert, der mit einem Bereich C in der Fig. 9 übereinstimmt und mit dem Maß der Zuführung des rohrförmigen Filmes 3A während der Periode von dem Zeitpunkt der Ausgabe des Arbeitsstartsignales bis zu dem Zeitpunkt D des Startes der Geschwindigkeitsreduzierung korrespondiert.
Der Servomotor M3 wird deshalb geregelt, seine Drehgeschwindigkeit dergestalt zu variieren, daß die Drehposition des Endversieglers 6 bezüglich zu dem Film 3, der mit einer gleichförmigen Geschwindigkeit zugeführt wird, in Abhängigkeit zu dem Unterschied zwischen der Länge des Gegenstandes W1, der in den rohrförmigen Film 3A eingeführt wird, und der Referenzlänge eingestellt wird. Demzufolge kann der Endversiegler 6 eine hervorragende Querversieglung in einer mittigen Position zwischen zwei benachbarten Gegenständen W1 herstellen.
Der Zeitpunkt zur Ausgabe des Startsignals für die Versieglungsoperation wird auf der Basis der Position des rohrförmigen Filmes festgelegt, wo der Gegenstand W1 in den rohrförmigen Film 3A von der Zuführeinrichtung 5 eingeführt wird. Genauer gesagt wird der Zeitpunkt der Ausgabe des Startsignals der Versieglungsoperation durch die Anzahl der Impulse vorbestimmt, die die Position des rohrförmigen Filmes 3A dergestalt repräsentieren, daß die quergerichtete Versieglung in einer mittigen Position zwischen dem rückwärtigen Ende des Gegenstandes W1 und dem vorderen Ende des nächsten Gegenstandes W1 durch ein Zusammenführen der Versieglungsoberflächen des Endversieglers 6 ausgeführt wird.
Wenn das Versorgungsausgangssignal aufgrund des Zuführens des Gegenstandes W1 in den rohrförmigen Film 3A (zum Zeitpunkt der abwärts geneigten Bewegung des Schiebers 7) ausgegeben wird, werden in Impulsdaten ausgelesen, die von den Impulsen bereitgestellt werden, die von dem Kodierer E2 ausgegeben werden, der mit dem Servomotor M3 verbunden ist. Basierend auf den ausgelesenen Daten wird ein Berechnungsvorgang, der später erklärt werden wird, ausgeführt, so daß der Zeitpunkt der Ausgabe des Arbeitsstartsignals, korrespondierend zu der Position zur quergerichteten Versiegelung hinter dem in den rohrförmigen Film 3A eingeführten Gegenstand W1, in einem Register (nicht dargestellt) als Pulsdaten, die die Bewegungsposition des Filmes 3 repräsentieren, gespeichert wird.
Der Berechnungsvorgang wird nunmehr mit Bezug auf die Fig. 10 in Verbindung mit dem Zeitpunkt der Ausgabe des Arbeitsstartsignales erklärt, das zum Bezeichnen der quergerichteten Versieglungsposition erzeugt wird, wenn der Gegenstand W1 in dem rohrförmigen Film 3A eingeführt wird.
Der folgende Ausdruck wird zum Berechnen der Anzahl der Impulse P verwendet, die die Entfernung des Filmes 3A zwischen dem Mittelpunkt der Drehung des Endversieglers 6 und der Position repräsentieren, wo der Gegenstand W1 in den rohrförmigen Film 3A eingeführt wird (die Position, in der der entsprechende Schieber 7 gebracht wurde, um abwärts geneigt zu werden):
FP = (BL / NL) · P
BL: Entfernung zwischen dem Mittelpunkt der Drehung des Endversieglers 6 und der Position, an der der Gegenstand W1 in den rohrförmigen Film 3A eingeführt wird
P: Anzahl der Impulse entsprechend der Filmlänge für eine Referenzverpackungslänge
NL: Filmlänge für eine Referenzverpackungslänge
Die Position des durch den Endversiegler 6 zu versiegelnden rohrförmigen Film 3a liegt hinter der Position, die durch den obigen Ausdruck erhalten wird und die mit der Position des rückwärtigen Endes des Gegenstandes W1 zu der Zeit korrespondiert, wenn der Gegenstand W1 in den rohrförmigen Film 3a eingeführt wird. Die vorherige Position und letztere Position sind voneinander in einem Abstand von 1/2mal der Distanz SL zwischen zwei benachbarten Gegenständen W1, die in den rohrförmigen Film eingeführt werden, beabstandet. Hinzu kommt, da die Warteposition des Endversieglers 6 in einem Winkel von 180º von der Eingriffsposition verlagert ist, daß der Zeitpunkt der Versiegelungsoperation des Endversieglers, wie die Anzahl der Impulse, korrespondierend zu der zugeführten Menge des Filmes 3a von der gegenwärtigen Position erhalten wird, unter Berücksichtigung der Filmzuführmenge während der Drehung aus der Warteposition in die Eingriffsposition des Endversieglers 6. Die Daten einer solchen Anzahl von Impulsen werden nacheinander in einem Speicher des Reglers gespeichert. Somit werden die Daten der Anzahl der Impulse die die Filmposition repräsentieren durch den folgenden Ausdruck berechnet:
Startzeitpunkt der Versiegelungsoperation = FP + fp + β -.
fp: Anzahl der Impulse bei der gegenwärtigen Filmposition, gezählt von der Position, an der der Gegenstand W1 in den rohrförmigen Film 3a eingeführt wurde
: Anzahl der Impulse (P/2) korrespondierend zu der Filmzuführmenge während der Drehung des Endversieglers 6 von der Warteposition in die Eingriffsposition
β: Anzahl der Impulse korrespondierend zu der Entfernung von 1/2mal der Entfernung (SL) zwischen zwei benachbarten Gegenständen W1, die in dem rohrförmigen Film 3a eingeführt wurden
Das Startsignal zur Arbeitsausführung wird ausgegeben, wenn die Anzahl der Impulse betreffend die Position des Filmes, die kontinuierlich in dem Speicher während der Bewegung des Filmes 3 gespeichert wurde, die gespeicherten Impulsdaten erreicht, so daß der Endversiegler 6 dahingehend geregelt wird, die querverlaufenden Versiegelung in der zentralen Position zwischen zwei benachbarten Gegenständen W1 durchzuführen. Während einer Drehung des Endversieglers 6 wird die Regelung der Geschwindigkeitsveränderung in Abhängigkeit zu der Differenz zwischen der Länge der Gegenstände W1, die in dem rohrförmigen Film 3a eingeführt wurden und der Referenzlänge ausgeführt. Weiterhin werden die Daten betreffend den Zeitpunkt des Startsignals zur Arbeitsausführung des Endversielers aufeinanderfolgend in dem Speicher so lange gespeichert, wie die Gegenstände W1 aufeinanderfolgend in den rohrförmigen Film 3a eingeführt werden. Basierend auf den gespeicherten Daten berechnet der Regelungsschaltkreis das kontinuierliche Regelungsmuster der Geschwindigkeitsveränderung, und die Drehgeschwindigkeit des Endversieglers 6 wird gemäß der errechneten Musterdaten geregelt.
Die folgenden Daten werden in den Reglungsschaltkreis zum Regeln der Zuführeinrichtung S. der Regelung für die gleichförmige Geschwindigkeit des Filmes 3 und der Regelung für den Endversiegler 6, wie oben beschrieben, eingegeben (Fig. 6 ist eine erklärende Ansicht, die diese Daten darstellt):
(1) Filmlänge für eine Referenzverpackungslänge
(2) Verpackungskapazität (Anzahl der Verpackungen der Gegenstände mit einer Referenzlänge, die während einer vorbestimmten Zeit hergestellt werden müssen)
(3) Abstand (SL) zwischen zwei benachbarten Gegenständen W1, die in den rohrförmigen Film eingeführt werden
(4) Teilung (AB) der Schieber 7 auf der Zuführeinrichtung 5
(5) Abstand (r) zwischen dem Gegenstandserkennungssensor F1 und einem der Schieber 7, der hinter dem Sensor F1 positioniert ist, wenn einer der Schieber 7 in eine geneigte Stellung gebracht wurde (Abstand (r) wird zum Berechnen der Länge der Gegenstände verwendet)
(6) Abstand (R) zwischen dem Sensor F1 und der Position, wo der Schieber in eine geneigte Position gebracht wurde
Vorliegend wird der Abstand (R) dazu benutzt, die Anzahl der Schieber 7 festzulegen, die geneigt werden müssen, nachdem einer der Gegenstände W1 durch den Sensor F1 erkannt wurde, und basierend auf dieser Anzahl wird, nachdem der Gegenstand W1 durch den Sensor F1 erkannt wurde, die variable Geschwindigkeitsregelung der Zuführeinrichtung 5 in Abhängigkeit von der Länge des erkannten Gegenstandes W1 durchgeführt.
(7) Werte (TOP und AC) zum Erhöhen und Verringern der Geschwindigkeit der Zuführeinrichtung 5 während der variablen Regelung derselben
(8) Werte zum Erhöhen und Verringern der Geschwindigkeit des Endversieglers während der variablen Regelung desselben
Bezugnehmend auf die Fig. 12 (A) und 12 (B) ist in diesen Figuren ein Blockdiagramm des Regelungsschaltkreises der Servomotoren F1, M2 und M3 dargestellt. Der Servomotor M1 treibt die Zuführeinrichtung 5 an. Der Servomotor M2 treibt den Filmzuführmechanismus einschließlich der Filmzugrollen 5, der Filmförderrollen 10 und der Versiegelungsrollen 11 an. Die Fig. 13-17 zeigen Verlaufsbilder, die den Regelungsprozeß der Zuführeinrichtung 5, der Filmzugrollen 8 und des Endversieglers 6 durch die Antriebsregelung der Servomotoren M1, M2 und M3 illustrieren.
Die Regelung der Zuführeinrichtung 5, der Filmzugrollen 8 und des Endversieglers 6 wird durch den Regelschaltkreis durchgeführt, mit einem nicht dargestellten Mikrocomputer als ein Hauptbestandteil, und wird nunmehr beschrieben mit Bezug auf die Fig. 12 (A) und 12 (B) bis zur Fig. 17. In der Fig. 12 (A) ist M praktisch ein Schaltkreis zum Erzeugen eines Basiszeitimpulses für den Regelungsschaltkreis.
Ein Regelschaltkreis M1DRIVE der Zuführeinrichtung gibt ein Antriebssignal (umgewandelt in einen Analogwert bei M1DA) an den Servotreiber SDR1 zum Antreiben des Servomotors M1 aus. Ein Schaltkreis M2DRIVE zur Filmförderungsregelung gibt ein Antriebssignal (umgewandelt in einen analogen Wert bei M2DA) an den Servotreiber SDR2 zum Antreiben des Servomotores M2 aus. Ein Schaltkreis M3DRIVE zur Endversieglerregelung gibt ein Antriebssignal (umgewandelt in einen analogen Wert bei M3DA) an den Servotreiber SDR3 aus. Die Servotreiber SDR1, SDR2 und SDR3 liefern Ansteuerströme zu den Servomotoren M1 und M2 bzw. M3. Die Codierer E1, E2 und E3 sind mit den Servomotoren M1, M2 bzw. M3 wie oben beschrieben verbunden.
Das Verlaufsbild in der Fig. 13 zeigt die Regelung für den Einstellvorgang, der eingeleitet wird, wenn ein Startknopf (nicht gezeigt) des Reglers betätigt wird, nachdem Energie der Maschine 1 zugeführt wurde.
In den Schritten S10, S11 und S12 wird die Zuführeinrichtung 5 für eine Bewegung bei einer geringen Geschwindigkeit in Gang gesetzt. Dann gibt der Versorgungsanfangssensor F2 Anfangserkennungssignale, die in dem Register gespeichert sind, als Versorgungsanfangssignale zur Synchronisation der Position der Versorgungseinrichtung 5 mit der Position des Endversieglers 6 aus. Weiterhin, basierend auf den Versorgungsanfangssignalen und den Ausgabeimpulssignalen des Encoders E1, werden die gegenwärtigen Positionen der Scheiber 7 auf der Versorgungseinrichtung 5 erkannt.
Auf der anderen Seite wird in den Stufen S100, S101, S102 und S103 der Endversiegler 6 für eine Drehung mit einer geringen Geschwindigkeit in Gang gesetzt. Anschließend gibt der Endversiegleranfangssensor F3 ein Anfangserkennungssignal, das in dem Register gespeichert ist, als ein Versiegelungsanfangssignal zur Synchronisation der Position des Endversieglers 6 mit der Position der Versorungseinrichtung 5 aus. Weiterhin, basierend auf dem Versiegelungsanfangssignal und den Ausgangsimpulssignalen des Codierers E3, wird die gegenwärtige Drehposition des Endversieglers 6 erkannt.
Weiterhin ist die Position des Endversieglers 6 relativ zu der Position der Zuführeinrichtung 5 dergestalt eingestellt, daß die quergerichtete Versiegelung in einer Position zwischen zwei Gegenständen W1 mit der Referenzlänge, die von den eingegebenen Daten festgelegt ist, ausgeführt wird. Mit anderen Worten wird die Eingriffsposition des Endversieglers 6 eingestellt.
Nachdem der Einstellvorgang der Zuführeinrichtung 5 und des Endversieglers 6 in Schritt S13 beendet wurde, wird die Maschine 1 angehalten und der Arbeitsmodus der Maschine wird in einen kontinuierlichen Arbeitsmodus gewechselt.
Wenn der Startknopf in Schritt S14 betätigt wird, geben der Zuführrichtungsregelungsschaltkreis M1DRIVE, der Filmzuführregelungsschaltkreis M2DRIVE und der Endversieglerregelungsschaltkreis M3DRIVE Antriebssignale zu dem Servotreiber SDR1, dem Servotreiber SDR3 bzw. dem Servotreiber SDR3 aus, so daß die Servomotoren M1, M2 und M3 gleichzeitig gestartet werden, um die Zuführeinrichtung 5, den Filmförderungsmechanismus bzw. den Endversiegler 6 anzutreiben, so daß die Servomotoren M1, M2 und M3 synchron zueinander hinsichtlich ihrer Geschwindigkeit und Positionen in Abhängigkeit auf die eingegebenen Daten der Verpackungskapazität und der Referenzlänge der Gegenstände W1 angetrieben werden.
Die Buchstaben A, B und D in der Fig. 13, die dem Schritt S14 folgen, zeigen an, daß der Vorgang von dem Schritt S14 bis zum Schritt S20 in der Fig. 14, zum Schritt S200 in der Fig. 15, zu dem Schritt S300 in der Fig. 16 bzw. zu dem Schritt S400 in der Fig. 17 fortgeführt wird.
In dem Schritt S20 der Fig. 14 gibt der Gegenstandserkennungssensor F1 das Gegenstandserkennungssignal aus, wenn er die Gegenstände W1 erkennt, die zwischen zwei benachbarten Schiebern 7 der Zuführeinrichtung 5 nacheinander zugeführt werden. Der Prozeß wird dann mit dem Schritt S21 fortgeführt, in dem die Differenz zwischen der Länge eines jeden Gegenstandes W1 und der Referenzlänge von der gegenwärtigen Position der Zuführeinrichtung 5 zu der Zeit berechnet wird, wenn das Erkennungssignal ausgegeben wird, basierend auf den eingegebenen Daten des Abstandes (r) zwischen dem Gegenstandserkennungssensor F1 und dem Schieber 7, der unmittelbar hinter dem Sensor F1 positioniert ist, wenn einer der Schieber in eine abwärtsgeneigte Position gebracht wurde.
Das Verfahren wird anschließend mit dem Schritt S22 fortgeführt, in dem die Impulsdaten des Betrages zum Erhöhen oder Verringern der Geschwindigkeit der Zuführeinrichtung 5 auf der Basis der eingegebenen Daten des Abstandes SL zwischen zwei benachbarten Gegenständen W1 dergestalt berechnet wird, daß die Gegenstände W1 gleichmäßig voneinander beabstandet sind, wenn die Gegenstände W1 in den rohrförmigen Film 3A eingeführt werden. Die errechneten Impulsdaten werden anschließend in dem Schieberegister SR in Schritt S23 gespeichert und das Verfahren kehrt zum Schritt S20 zurück.
In Schritt S200 der Fig. 15 wird festgelegt, ob einer der Schieber 7 sich in der Versorgungsanfangsposition (abwärtsgeneigte Position) befindet. Lautet die Feststellung JA, wird das Verfahren mit dem Schritt S201 fortgesetzt, in dem der Teil der Daten, die in dem äußersten rechten Rahmen des Schieberegisters SR angeordnet sind, entnommen wird. Das Verfahren wird mit Schritt S202 fortgeführt, in dem der Arbeitsstartzeitpunkt des Endversieglers 6 berechnet wird, um mit den Impulsdaten der Filmposition zu korrespondieren und in dem die berechneten Daten in dem Register gespeichert werden. Die Regelung zum Erhöhen oder Verringern der Geschwindigkeit der Zuführeinrichtung 5 wird anschließend in Schritt S203 begonnen, basierend auf den Impulsdaten, die aus den äußersten rechten Rahmen des Schieberegisters SR entnommen wurden. Der Schritt S204 legt fest, ob die Geschwindigkeit in dem notwendigen Maße verändert wurde. Wenn die Feststellung JA lautet, wird das Verfahren mit Schritt S205 fortgeführt, indem die Geschwindigkeit der Zuführeinrichtung 5 auf normal zurückgestellt wird und das Verfahren danach zu Schritt S200 zurückkehrt.
In Schritt S300 der Fig. 16 wird festgelegt, ob der Impulswert der gegenwärtigen Filmposition mit den Impulsdaten der Filmposition für das Startsignal der Versieglungsoperation, die in dem Register gespeichert sind, übereinstimmt. Wenn die Feststellung JA lautet, wird das Verfahren mit dem Schritt S301 fortgeführt, in dem das Startsignal der Versieglungsoperation an den Endversieglerregelungsschaltkreis M3DRIVE, dargestellt in der Fig. 12 (B), ausgegeben wird, um den Servomotor M3 anzutreiben und den Endversiegler 6 zur gleichen Zeit in Drehung zu versetzen. Während einer solchen Drehung des Endversieglers 6 wird die Geschwindigkeitvariierungsregelung zusätzlich zu der grundlegenden variablen Geschwindigkeitsregelung ausgeführt, wenn die Länge des W1 von der Referenzlänge verschieden ist.
Währenddessen werden, wie beschrieben in Verbindung mit den Fig. 8 und 9 bezüglich der Drehregelung des Endversieglers 6, die Betriebsdaten während der kontinuierlichen Drehung des Endversieglers 6 auf der Basis der Startsignale des Versieglungsvorganges, die aufeinanderfolgend in dem Speicher abgelegt sind, festgelegt. Genauer gesagt werden die Betriebsdaten durch die Superposition der Betriebsregelungsdaten Me1, Me2, Me3 und Me4 wie in der Fig. 12 (B) gezeigt ist, ermittelt. Basierend auf solch ermittelten Betriebsdaten, wird die Geschwindigkeitsverän derungsregelung als Antwort auf die Abweichung zwischen der Länge des Gegenstandes W1 und der Referenzlänge ausgeführt. Auf der anderen Seite, in Schritt S400 der Fig. 17, gibt der Filmzuführregelungsschaltkreis M2DRIVE, dargestellt in der Fig. 12 (B), ein Regelungssignal zum Antrieb des Servomotors M2 mit einer gleichförmigen Geschwindigkeit aus, korrespondierend zu der Filmzuführgeschwindigkeit, ermittelt aus 'Referenzverpackungslänge' · 'Verpackungskapazität'; beide Größen wurden in dem Regler eingegeben. Die Filmzugrollen 8, die Filmzuführrollen 10 und die Filmversiegelungsrollen 11 werden somit synchron zueinander gedreht, so daß der Film 3 mit einer gleichförmigen Geschwindigkeit zugeführt wird.
Ein Vorgang zur Verhinderung einer leeren Verpackung, bezeichnet durch zwei Punktlinien in der Fig. 12 (A), wird nur dann ausgeführt, wenn ein Regelungsmodus zur Verhinderung einer leeren Verpackung ausgewählt wurde. Ein solcher Prozeß wird nicht ausgeführt, wenn sich die Maschine in dem normalen Arbeitsmodus befindet.
Der Vorgang zum 'Ermittlung eines Zeitpunktes zur Regelung einer Verhinderung einer leeren Verpackung' ("detection of empty package prevention control timing") und ein Verfahren zum 'Erzeugen von Regelungsdaten (MP) zur Verhinderung einer leeren Verpackung' ("production of empty package prevention control data (MP)") in dem Verfahren zur Verhinderung einer leeren Verpackung wird nun erklärt. Wenn der Gegenstandserkennungssensor F1 keinen Gegenstand zwischen zwei benachbarten Schiebern erkennt, wird der Servomotor M1 für die Zuführeinrichtung 5 mit der normalen Geschwindigkeit weiter angetrieben, während der Servomotor M2 für den Filmzuführmechanismus und der Servomotor M3 für den Endversiegler zeitweise angehalten werden. Die Servomotoren M2 und M3 werden wieder in Gang gesetzt, wenn der Sensor F1 einen Gegenstand W1 zwischen zwei nachfolgenden, benachbarten Schiebern 7 erkennt. Weiterhin wird die quergerichtete Versiegelung des Filmes in einer Position vor dem Gegenstand, der in den Film zuerst eingeführt wurde, entsprechend durch Antreiben des Endversieglers 6, basierend auf der Referenzlänge W1 des Gegenstandes, die von den angegebenen Daten bereitgestellt wurde, ausgeführt.
Wie oben beschrieben, wird in der horizontalen Verpackungsmaschine 1 zum Formen, Füllen und Versiegeln in dieser Ausgestaltungsform die Geschwindigkeit der Zuführeinrichtung 5 dergestalt geregelt, daß sie in Abhängigkeit zur Abweichung zwischen der Länge des Gegenstandes W1 und der Referenzlänge, die durch die angegebenen Daten festgelegt ist, variiert wird, so daß die Gegenstände W1, die mit einer unterschiedlichen Länge voneinander und regellos in den rohrförmigen Film 3a mit einer gleichförmigen Geschwindigkeit eingeführt werden, gleichmäßig in dem rohrförmigen Film 3a zueinander beabstandet sind. Die Geschwindigkeit des Endversieglers wird ebenfalls variabel geregelt, so daß der Endverriegler 6 in Eingriff für das quergerichtete Versiegeln des rohrförmigen Filmes 3a in der mittigen Position des Raumes zwischen zwei benachbarten Gegenständen W1 gebracht wird.
Obwohl in der obenbeschriebenen Ausgestaltungsform der Endversiegler 6 drehbar angetrieben wird, kann der Endversiegler 6 dergestalt angetrieben werden, daß er eine hin und her gehende Bewegung ausführt, in der die Versiegelungsoberflächen auf und ab, entlang gebogener Wege in umgekehrten Verhältnis zueinander, bewegt werden, um zueinander und voneinander weg aus den Positionen der Berührung bewegt zu werden, und in der die Versiegelungsoberflächen in Eingriff miteinander horizontal über eine vorbestimmte Entfernung für die quergerichtete Versiegelung des Filmes 3a gebracht werden. Weiterhin können die wie oben beschrieben in den Regler eingegebenen Daten durch unterschiedliche Arten von Daten ersetzt werden, nämlich:
(1) die Daten der 'Filmlänge für die Referenzverpackungslänge' können ersetzt werden durch die Daten für 'Referenzverpackungslänge'. (Die Filmlänge wird mittels einer Berechnung bereitgestellt).
(2) Die Daten für die 'Filmlänge für die Referenzverpackungslänge' und 'Verpackungskapazität' (Anzahl der zu produzierenden Verpackungen mit der Referenzverpackungslänge während der vorbestimmten Zeit) kann ersetzt werden durch die Daten für 'Filmzuführgeschwindigkeit'.
(3) Die Daten 'Abstand (SL) zwischen zwei benachbarten Gegenständen, die in dem rohrförmigen Film 3a eingeführt werden' können ersetzt werden durch die Daten für 'Referenzlänge des Gegenstandes W1'. (Die Entfernung (514 kann berechnet werden aus 'Referenzverpackungslänge' oder 'Filmlänge für Referenzverpackungslänge'.)
(4) Anstatt der Eingabe der Daten 'Abstand der Schieber 7 der Zuführeinrichtung 5, kann der Gegenstandserkennungssensor F1 die Gegenstände W1 während der Einstelloperation erkennen, um einen abstandsrepräsentierendes Signal bereitzustellen, das in den Regler eingegeben wird, so daß der Abstand automatisch eingestellt wird.
Während die Erfindung mit Bezug auf eine bevorzugte Ausgestaltungsform beschrieben wurde, ist es selbstverständlich, daß Modifikationen oder Veränderungen leicht vorgenommen werden können, ohne sich von dem Umfang der Erfindung zu entfernen, der durch die angefügten Ansprüche festgelegt wird.

Übersetzung des Zeichnungstextes

12-1 Erzeugen eines virtuellen M
12-2 Erkennen des Gegenstandes
12-3 Stellung M1
12-4 Wert M1DA
12-5 Datenversatz
12-6 Erzeugen von Daten zum Verändern der Geschwindigkeit der Zuführeinrichtung
12-7 Ermittlung eines Zeitpunktes zur Regelung der Verhinderung einer leeren Verpackung
12-8 Erkennen von Ausgangs-M1
12-9 Ausgangsposition der Zuführeinrichtung
12-10 Erzeugen von Daten [MA] zur Regelung der Verhinderung einer leeren Verpackung
12-11 Arbeitsstartsignal für den Endversiegeler
12-12 Erzeugen von Daten für den Zeitpunkt des Arbeitsbeginns des Endversiegelers
SDR1 Servotreiber
12-13 Erzeugen von Daten [Me] zur Regelung des Endversiegelers
12-14 Superposition
12-15 Stellung M3
12-16 Wert M3D/A
12-17 Stellung M2
12-18 Wert M2D/A
SDR2 Servotreiber
SDR3 Servotreiber
13-1 Beginn der Einstelloperation
S10 Beginn der Niedriggeschwindigkeitsarbeitsweise der Zuführeinrichtung
S11 Warten, bis der Anfangssensor F2 auf "EIN" geschaltet wurde
S12 Erkennen der gegenwärtigen Position
S5100 Beginn der Niedriggeschwindigkeitsarbeitsweise des Endversiegelers
S101 Warten, bis der Anfangssensor F3 auf "EIN" geschaltet wurde
S102 Erkennen der gegenwärtigen Position
S103 Bewegen des Endversiegelers zur Korrektur der Eingriffsposition
S13 Beenden der Einstelloperation
S14 Beginn der normalen Arbeitsweise
S20 Warten, bis der Gegenstandserkennungssensor F1 auf "EIN" geschaltet wurde
S21 Berechnen der Länge des Gegenstandes
S22 Berechnen der Daten für die Geschwindigkeitsveränderungsregelung der Zuführeinrichtung
S23 Speichern der Daten in dem Schieberegister
S200 Hat der Schieber den Zuführbeginn erreicht?
S201 Entnehmen von Daten aus dem Schieberegister
S202 Berechnen und Speichern des Arbeitsstartzeitpunktes des Endversiegelers
S203 Beginn der Erhöhung/Verringerung der Geschwindigkeit der Zuführeinrichtung
S204 Wurde die Geschwindigkeit um das vorbestimmte Maß verändert?
S205 Rückkehr zur normalen Geschwindigkeit
S300 Stimmten die gespeicherten Daten des Versiegelungsstartzeitpunktes des Endversiegelers mit der Filmposition überein?
S301 Gleichzeitiges Antreiben des Endversiegelers
S400 Bewegen des Filmes in gleichförmiger Geschwindigkeit

Claims

1. Horizontale Verpackungsmaschine (1) zum Formen, Füllen und Versiegeln mit einem Former (4) zum Formen eines Films (3), der von einem Filmträger (2) zugeführt wird, in eine rohrförmige Anordnung mit umgelegten Seitenkanten, die sich entlang der Längsrichtung des Filmes (3) erstrecken,

einer Fördereinrichtung (5) zum Fördern von zu verpackenden Gegenständen (W1) und zum aufeinanderfolgenden Einbringen von Gegenständen (W1) in den rohrförmigen Film (3A),

einem Nahtversiegler (11) zum Versiegeln der umgelegten Kanten des rohrförmigen Films (3A) in der Längsrichtung mit den innerhalb des rohrförmigen Films positionierten Gegenständen (3A);

einem Endversiegler (6) zum Versiegeln des rohrförmigen Films (3A) in dessen Querrichtung, an einer Position zwischen zwei benachbarten Gegenständen (W1), und Filmzuführeinrichtungen (8, 11) zum Einbringen des Films (3A), der von dem Filmträger zugeführt wird, über den Former und den Nahtversiegler (11) in den Endversiegler (6),

gekennzeichnet durch

eine Mehrzahl von Schiebern (7), die auf der Fördereinrichtung (5) befestigt sind und in der Einbringrichtung der Gegenstände (W1) äquidistant zueinander beabstandet sind, wobei jeder der Schieber (7) in Gebrauch die Position des rückwärtigen Endes der Gegenstände (W1) entgegen der Einbringrichtung der Gegenstände (W1) definiert;

einem Längendetektor (F1) der im Gebrauch die Länge der Gegenstände (W1) in der Einbringrichtung erkennt, die durch die Fördereinrichtung (5) zugeführt werden;

und Regelungsmittel, die im Gebrauch die Fördereinrichtung (5) und den Endversiegler (6) in Abhängigkeit von der durch den Längendetektor (F1) erkannten Länge der Gegenstände (W1) regelt, die Regelungsmittel regeln im Gebrauch die Geschwindigkeit der Fördereinrichtung (5) dergestalt, daß ein äquidistanter Abstand zwischen zwei benachbarten Gegenständen (W1) gebildet wird;

die Regelungsmittel empfangen im Gebrauch eingegebene Daten die eine Filmlänge für eine Referenzverpackungslänge, eine Entfernung zwischen zwei benachbarten Gegenständen, eine Verpackungskapazität oder andere Daten repräsentieren, die in diese Daten umwandelbar sind,

die Verpackungskapazität zeigt die Anzahl der Verpackungen, die die Referenzverpackungslänge aufweisen, oder die Anzahl der Verpackungen der Gegenstände mit einer Referenzlänge, an, die während einer vorbestimmten Zeit hergestellt werden soll, wobei die Referenzlänge durch die Subtraktion der Entfernung zwischen zwei benachbarten Gegenständen von der Filmlänge für die Referenzverpackungslänge erhalten wird;

Regelung in Gebrauch stützt sich auf die eingegebenen Daten, die Regelungsmittel, die Fördereinrichtung (5) und den Endversiegeler (6), um eine Referenzverpackungsoperation durchzuführen, in der die Zuführgeschwindigkeit der Filmzuführeinrichtungen (8, 11) als eine erste Referenzgeschwindigkeit gesetzt wird, die Geschwindigkeit der Fördereinrichtung (5) als eine zweite Referenzgeschwindigkeit gesetzt wird und der Zeittakt des Endversiegelers (6) als ein Referenzzeittakt gesetzt wird, so daß die Gegenstände mit der Referenzlänge durch die Fördereinrichtung (5) dem rohrförmigen Film in einem durch den Eingabeabstand zueinander beabstandeten Verhältnis zuge führt werden und daß der rohrförmige Film durch den Endversiegeler (6) in Querrichtung in im wesentlich mittiger Position zwischen zwei benachbarten Gegenständen mit der Referenzlänge versiegelt wird;

und die Regelungsmittel arbeiten in Gebrauch dergestalt, daß, wenn die Länge der Gegenstände (W1), die durch den Längendetektor (F1) erkannt wird, sich von der Referenzlänge unterscheidet, die Regelungsmittel eine veränderliche Regelungsoperation durchführen, so daß die Geschwindigkeit der Fördereinrichtung (5) und der Arbeitstakt des Endversiegelers (6) von der zweiten Referenzgeschwindigkeit bzw. von dem Referenzzeittakt in Abhängigkeit von der Differenz zwischen der erkannten Länge der Gegenstände und der Referenzlänge abweicht.

2. Maschine nach Anspruch 1, in der der Detektor (F1) in der Lage ist, die Position des vorderen Endes eines jeden Gegenstandes (W1) auf der Fördereinrichtung (5) zu erkennen.

3. Maschine nach Anspruch 1 oder 2, in der die Regelungsmittel die Geschwindigkeit der Fördereinrichtung (5) auf der ersten Referenzgeschwindigkeit halten und die Antriebsgeschwindigkeit der Filmzuführeinrichtungen (8, 11) und des Endversiegelers (6) reduziert, um diesen von der Herstellung einer leeren Verpackung abzuhalten, wenn kein Gegenstand zwischen zwei benachbarten Schiebern (7) erkannt wurde.

4. Maschine nach einem der voranstehenden Ansprüche, in der der Endversiegeler (6) drehbar angetrieben ist, so daß die Regelung des Arbeitstaktes des Endversiegelers (6) auf der Basis einer Geschwindigkeitsveränderungsregelung der Drehgeschwindigkeit durchgeführt wird.

5. Maschine nach einem der voranstehenden Ansprüche, in der die Fördereinrichtung (5), der Endversiegeler (6) und die Filmzuführeinrichtungen (8, 11) Antriebe enthält, die unabhängig voneinander angetrieben werden, und jeder der Antriebe enthält einen Motor (M1, M3, M2).

6. Maschine nach Anspruch 5, in der unter den Motoren der Fördereinrichtung (5), des Endversiegelers (6) und der Filmzuführeinrichtungen (8, 11) zumindest der Motor der Fördereinrichtung (5) und des Endversiegelers (6) Servomotoren sind und daß die Regelungsmittel eine Geschwindigkeitsveränderungsregelung der Servomotoren (M1, M3) durchführen.

7. Maschine nach Anspruch 6, in der ein erster Kodierer (E1) und eine zweiter Kodierer (E3) den Servomotoren (M1, M3) der Fördereinrichtung (5) bzw. des Endversiegelers (6) zugeordnet sind und daß jeder der ersten und zweiten Kodierer E1, E3) Impulssignale, die die Drehposition und die Drehgeschwindigkeit der jeweiligen Servomotoren (M1, M3) repräsentieren, an die Regelungsmittel ausgibt.

8. Maschine nach Anspruch 7, in der der Motor (M2) der Filmzuführeinrichtungen (8, 11) ein Servomotor ist und ein dritter Kodierer (E2) dem Servomotor der Filmzuführeinrichtungen (8, 11) zum Ausgeben von Impulssignalen, die die Filmzuführgeschwindigkeit und die Filmposition repräsentieren, an die Regelungsmittel zugeordnet ist.

9. Maschine nach einem der voranstehenden Ansprüche, mit einem Schieberpositionsdetektor (F2) und einem Endversiegelerpositionsdetektor (F3), wobei der Schieberpositionsdetektor (F2) in der Lage ist, die gegenwärtige Position eines jeden Schie bers (7) zu erkennen, der Endversiegelerpositionsdetektor (F3) in der Lage ist, eine Ausgangsposition, die eine Referenzposition der Drehung des Endversiegelers ist, zu erkennen, und die Regelungsmittel empfangen ermittelte Signale sowohl des Schieberpositionsdetektors (F2) und des Endversiegelerpositionsdetektors (F3) als auch ein ermitteltes Signal des Längendetektors (F1).

10. Maschine nach Anspruch 9, in der die Regelungsmittel Regelungssignale an die Motoren (M1, M3, M2) der Fördereinrichtung (5), des Endversiegelers (6) und der Filmzuführeinrichtungen (8, 11) ausgeben, die auf den ermittelten Signalen des Längendetektors (F1), des Schieberpositionsdetektors (F2) und des Endversiegelerpositionsdetektors (F3) basieren.

11. Maschine nach Anspruch 1, in der die Regelungsmittel die Geschwindigkeit der Fördereinrichtung (5) regeln durch:

aufeinanderfolgendes Berechnen und Speichern von Daten eines Zuwachses oder eines Abnehmens der Geschwindigkeit der Fördereinrichtung (5), basierend auf den Unterschieden zwischen einer Referenzlänge und der Länge der Gegenstände (W1), die durch den Längendetektor (F1) ermittelt wurde; und

Heranziehen der gespeicherten Daten jedesmal, wenn die Gegenstände (W1) eine Position erreichen, in der die Gegenstände (W1) in den rohrförmigen Film (3A) eingebracht werden;

die Regelungsmittel regeln den Arbeitstakt des Endversiegelers (6) durch:

aufeinanderfolgendes Berechnen und Speichern von Daten des Arbeitstaktes, basierend auf den Unterschieden, zum versiegeln des Filmes (3A) im wesentlichen in mittiger Position des Abstandes zwischen zwei benachbarten Gegenständen (W1), und

Heranziehen der gespeicherten Daten des Arbeitstaktes und Regeln des Endversiegelers (6) auf der Basis der herangezogenen Daten.

12. Verfahren zum Regeln einer horizontalen Verpackungsmaschine zum Formen, Füllen und Versiegeln mit einem Former (4) zum Formen eines Films (3), der von einem Filmträger (2) zugeführt wird, in eine rohrförmige Anordnung mit umgelegten Seitenkanten, die sich entlang der Längsrichtung des Filmes (3) erstrecken,

mit den Schritten:

a) aufeinanderfolgendes Ermitteln der Länge der durch die Fördereinrichtung (5) zugeführten Gegenstände (W1) in der Zuführrichtung;

b) Empfangen eingegebener Daten, die eine Filmlänge für eine Referenzverpackungslänge, eine Entfernung zwischen zwei benachbarten Gegenständen, eine Verpackungskapazität oder andere Daten repräsentieren, die in diese Daten umzuwandeln sind, wobei die Verpackungskapazität die Anzahl der Verpackungen, die die Referenzverpackungslänge aufweisen, oder die Anzahl der Verpackungen der Gegenstände mit einer Referenzlänge, anzeigt, die während einer vorbestimmten Zeit hergestellt werden soll, wobei die Referenzlänge durch die Subtraktion der Entfernung zwischen zwei benachbarten Gegenständen von der Filmlänge für die Referenzverpackungslänge erhalten wird;

c) Regeln der Filmzuführeinrichtungen (8, 11), der Fördereinrichtung (5) und des Endversiegeler (6), um eine Referenzverpackungsoperation durchzuführen, in der die Zuführgeschwindigkeit der Filmzuführeinrichtungen (8, 11) als eine erste Referenzgeschwindigkeit gesetzt wird, die Geschwindigkeit der Fördereinrichtung (5) als eine zweite Referenzgeschwindigkeit gesetzt wird und der Zeittakt des Endversiegelers (6) als ein Referenzzeittakt gesetzt wird, so daß die Gegenstände mit der Referenzlänge durch die Fördereinrichtung (5) dem rohrförmigen Film in einem durch den Eingabeabstand zueinander beabstandeten Verhältnis zugeführt werden

d) Regeln des Arbeitstaktes des Endversiegelers (6) dergestalt, daß der Endversiegeler (6) den rohrförmigen Film (3A) in Querrichtung in im wesentlich mittiger Position zwischen zwei benachbarten Gegenständen mit der Referenzlänge versiegelt; und

e) Beurteilen, ob die durch den Längendetektor ermittelte Länge des Gegenstandes (W1) von der Referenzlänge verschieden ist; und

f) basierend auf dieser Beurteilung Betreiben dergestalt, daß die Geschwindigkeit der Fördereinrichtung (5) und der Arbeitstakt des Endversiegelers (6) von der zweiten Referenzgeschwindigkeit bzw. des Referenzzeittakt in Abhängigkeit von der Differenz zwischen der erkannten Länge der Gegenstände und der Referenzlänge abweicht.

13. Verfahren nach Anspruch 12, mit dem weiteren Schritt: Halten der Geschwindigkeit der Fördereinrichtung (5) auf der ersten Referenzgeschwindigkeit und reduzieren der Antriebsgeschwindigkeit der Filmzuführeinrichtungen (8, 11) und des Endversiegelers (6), um diesen von der Herstellung einer leeren Verpackung abzuhalten, wenn kein Gegenstand zwischen zwei benachbarten Schiebern (7) erkannt wurde.

14. Verfahren nach Anspruch 12, in dem der Schritt c) die Schritte beinhaltet:

die Regelungsmittel regeln den Arbeitstakt des Endversiegelers (6) durch: