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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Herstellung
von Verpackungsbehältern
und ein Verfahren zur Herstellung von Verpackungsbehältern, insbesondere
auf eine Vorrichtung zur Herstellung von Verpackungsbehältern und ein
Verfahren zur Herstellung von Verpackungsbehältern, bei der/dem eine bogenartige
Bahn in eine röhrenförmige Bahn
umgeformt und diese röhrenförmige Bahn
mit Inhalten, wie zum Beispiel Flüssignahrungsmitteln, befüllt wird.
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Bei
der Vorrichtung zur Herstellung von Verpackungsbehältern zur
Herstellung von mit Inhalt zu befüllenden Verpackungsbehältern aus
einer bogenartigen Bahn wird die aufgerollte bogenartige Bahn W der
Wickelvorrichtung 1, die, wie in 1 gezeigt, rollenartig
aufgewickelt ist, durch ein Abwickelmittel abgewickelt, die abgewickelte
bogenartige Bahn W wird durch eine Bahnvorschubwalze 10 weitergeführt und über ein
Spann-Press-Mittel 2, das aus einer Tänzerwalze (Kippwalze) 9 besteht
und die oben erwähnte
Bahn W zu jedem Zeitpunkt unter Zugspannung hält, und über eine Führungswalze 11 zu
der Röhrenformvorrichtung 3 transportiert,
wobei die bogenartige Bahn W unter Formung durch die mehrstufig
vorgesehenen Formwalzen 14 (1 zeigt
nur eine Stufe) zu der röhrenförmigen Bahn
W umgeformt wird, und die in Längsrichtung überlappenden Kanten
der röhrenförmigen Bahn
W in Längsrichtung verschweißt (längsverschweißt) werden.
Weiterhin wird, nachdem ein Teil einer Bahn W in der zur Längsrichtung
der Bahn W senkrecht verlaufenden Richtung verschweißt (querverschweißt) wird,
ein Inhalt in die röhrenförmige Bahn
gefüllt,
die sich auf der Zufuhrseite des querverschweißten Teils befindet, und nach
weiterer Ausführung
der Querverschweißung
an der oben erwähnten
Bahn bei einem Betrag, der einem Behälter entspricht, wird der querverschweißte Teil
abgetrennt, wodurch ein sechsflächiger
mit dem Inhalt befüllter
Verpackungsbehälter
hergestellt wird.
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Die
Röhrenformvorrichtung 3 ist
mit einem Füllrohr 5 zur
Befüllung
einer Röhre
mit einem Inhalt, wie zum Beispiel Flüssignahrungsmittel usw., und
mit einem Paar Verschweißungsbacken
(1 zeigt nur eine Verschweißungsbacke 7; es sind
zwei Paar Querverschweißungsbacken 7 zum
Verfahren in Vertikalrichtung vorgesehen) versehen, um die röhrenförmige Bahn
W von beiden Seiten der röhrenförmigen Bahn
W über
einen Antriebsmechanismus (nicht dargestellt) von der Hauptwelle 6 der
Vorrichtung zur Herstellung von Verpackungsbehältern aus zu versiegeln.
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Ein
Paar Querverschweißungsbacken 7 fahren
nach unten und ziehen dabei die röhrenförmige Bahn W nach unten, wodurch
diese nach unten geführt
wird. Nachdem die Verschweißungsbacken 7 über eine
festgelegte Strecke gefallen sind, lösen sie den Schweißungszustand
der Bahn W, um die nach unten gerichtete Förderkraft der röhrenförmigen Bahn
W zurückzunehmen,
und fahren in eine Richtung, in der sie sich voneinander trennen.
Daraufhin werden die Verschweißungsbacken 7 über eine
bestimmte Strecke angehoben und wiederholen den Schritt zur Verschweißung der
röhrenförmigen Bahn W.
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Wie
in der Detailsicht (diese Zeichnung zeigt nur ein Paar) der Querverschweißungsbacken 7 aus 3 dargestellt, sind zu diesem Zeitpunkt
die erwähnten
Querverschweißungsbacken 7 mit
den an dem Horizontalstab 7a befestigten Backen 7b versehen,
und die Bahn wird zwischen ein Backenpaar 7b geklemmt,
um die Ausführung
einer Querverschweißung
auszulösen.
Außerdem
sind an einer der Querverschweißungsbacken 7 Nasenfaltklappen 7c angebracht,
die sich in Richtung des Pfeils A drehen, wobei die genannte Nasenfaltklappe 7e an
der Bahn W geformte Nasen Wb falten kann, während die Bahn W in ein Paar
Backen 7b geklemmt ist.
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Andererseits
sind auf der Bahn W in bestimmten Abständen vorgegebene Druckmuster
und Detektionsmarkierungen a (siehe 4), wie
zum Beispiel eine Trinkhalmöffnung,
zur Positionserfassung vorgesehen. Durch Verwendung der Position der
genannten Detektionsmarkierung als Referenz muss der Vorschubbetrag
der Bahn W („Markierungserfassung" genannt) in der
Vorrichtung zur Herstellung von Verpackungsbehältern so eingestellt werden,
dass die Detektionsmarkierungen a der bedruckten Fläche jedes
Verpackungsbehälters
C an einer bestimmten Stelle zu liegen kommen.
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Da
jedoch Fehler beim Positionieren von Mustern und Trinkhalmöffnungen
beim Drucken auf bogenartiger Bahn und Schwankungen des Vorschubbetrags
der Bahn W aufgrund fehlerhafter Umdrehungen der Walzen in der Vorrichtung
zur Herstellung von Verpackungsbehältern unvermeidlich sind, müssen die
genannten Markierungen während
des Betriebs der Vorrichtung zur Herstellung von Verpackungsbehältern kontinuierlich
erfasst werden. Kann der Vorschubbetrag nicht mehr durch Erfassen
der genannten Markierungen eingestellt werden, kann es vorkommen,
dass die Verpackungsbehälter
C, die die endgültig
geformten Erzeugnisse darstellen, nicht in ihre Zielform geformt
werden können.
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Daher
wird die Erfassung der Markierungen fortwährend durchgeführt, indem
(1) ein Verfahren, mit dem der Faltbetrag der Bahn W in Förderrichtung eingestellt
wird, mit (2) einem Verfahren, bei dem der Wert der auf die zu befördernde
Bahn W ausgeübten Zugspannung
eingestellt wird, kombiniert wird.
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(1) Verfahren zur Einstellung
des Faltbetrags der Bahn W in Förderrichtung
(siehe 11)
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Der
Vorschubbetrag für
Bahn W in Förderrichtung
ist in die beiden folgenden Vorgänge
geteilt, wobei der erste Vorgang darin besteht, den Vorschubbetrag
für Bahn
W in Förderrichtung
durch eine Zugstärke
von Bahn W einzustellen, und der zweite Vorgang darin, den Faltwinkel
des an der Bahn W geformten Nasenteils einzustellen. Durch Kombination dieser
Verfahren wird die Bahn W in Bahnförderrichtung weitergeführt.
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In
anderen Worten besteht also der Vorgang des mechanischen Vorschubs
von Bahn W in Förderrichtung
aus den beiden in 11 dargestellten
Vorgängen.
- ➀ Indem der Verschweißungsteil
von Bahn W auf beiden Seiten von einem Paar Querverschweißungsbacken 7 geklemmt
ist, wird der mechanische Vorschubvorgang dadurch erzeugt, dass
die Bahn W um den selben Betrag wie der Verfahrbetrag der Querverschweißungsbacken 7 in
Bahnförderrichtung
gezogen wird (siehe 11(a)). Der
Antrieb eines aus zwei Sätzen
bestehenden Paars von Querverschweißungsbacken 7 wird, wie
durch den Pfeil R in 11 angezeigt,
wiederholt, wobei ein aus zwei Sätzen
bestehende Paar von Querverschweißungsbacken 7 diesen
Vorgang alternierend ausführt,
und dadurch Bahn W beständig
weitergeführt
wird.
- ➁ Die Form der Bahn W entlang der Linie A-A in 11(a) ist wie in 11(b) dargestellt,
und die Nasenteilbahn Wb (siehe 12) wird,
wie in 11(c) dargestellt, von beiden
Seiten der röhrenförmigen Bahn
W in rechtwinkliger Richtung in Bezug auf das durch den genannten
Vorgang ➀ geformte Querverschweißungsteil Wa gefaltet.
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Die
genannten Vorgänge ➀ und ➁ sind grundsätzlich dazu
bestimmt, die Querverschweißung
an der röhrenförmigen Bahn
W auszuführen, ein
am querverschweißten
Teil geformtes Nasenteil zu falten und schließlich einen sechsflächigen Körper zu
formen. Durch Einstellen des Faltwinkels der Nasenfaltklappen 7c ist
es jedoch möglich,
den Vorschubbetrag von Bahn W einzustellen.
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(2) Verfahren zur Einstellung
des Wertes der auf die zu befördernde
Bahn W ausgeübten
Zugspannung
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Um
die Bahn W exakt nur um eine bestimmte Strecke durch Anwenden des
Verfahrens zur Einstellung des Bahnvorschubbetrags auf der Grundlage der
Einstellung des Faltwinkels durch die Nasenfaltklappen 7c im
oben aufgeführten
Vorgang (1) fehlerfrei zu verfahren, muss das Spann-Press-Mittel 2 (1)
eine entsprechende festgelegte Zugspannung auf die Bahn W ausüben. Ist
die auf die Bahn ausgeübte
Zugspannung beispielsweise zu stark, entsteht zwischen der Bahn
W und ihren Vorschubelementen ein mechanischer Schlupf, was zu einer Verminderung
des Verfahrbetrags von Bahn W führt. Ist
dagegen die Bahnzugspannung zu gering, lockert sich die Bahn, was
dazu führt,
dass die Bahn W weiter als notwendig geführt wird. Daher wird auf die Bahn
W eine bestimmte Zugspannung ausgeübt, so dass der Verfahrbetrag
der zu befördernden
Bahn W weder zu gering noch zu hoch ist.
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Durch
Kombination dieses Verfahrens (2) mit dem oben genannten
Verfahren (1) werden die Markierungen erfasst.
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Ein
Korrekturvorgang des Vorschubbetrags wird durch die Nasenfaltklappen 7c durchgeführt, während auf
die Bahn eine festgelegte Zugspannung ausgeübt wird, um den Vorschubbetrag
der Bahn W geringfügig
zu verändern
(beispielsweise um 1% des vorgeschriebenen Werts). Die Steuerung
dieser festgelegten Zugspannung durch ein Spann-Press-Mittel wurde jedoch nur durch
die in Schwerkraftrichtung ausgeübte
Druckkraft aufgrund des Eigengewichts der in 1 dargestellten
Tänzerwalze 9 ausgeführt.
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Verrutschen
jedoch die Druckmuster der Verpackungsbehälter, die die Endprodukte darstellen, von
den ordnungsgemäßen Positionen,
ist der Behälter
wertlos. Aus diesem Grund ist es erforderlich, dass eine Veränderung
(ein Fehler) des Vorschubbetrags von Bahn W, beispielsweise der
durchschnittliche Fehler bei jeweils 100 Abschnitten eines Bahnvorschubvorgangs
entsprechend einem Verpackungsbehälter C, unter einem bestimmten
Wert liegt (zum Beispiel 0,5 mm oder weniger) und eine Veränderung
(ein Fehler) des Bahnvorschubbetrags pro Abschnitt eines Bahnvorschubvorgangs
entsprechend einem Verpackungsbehälter C einen bestimmten Wert
nicht überschreitet
(zum Beispiel 1,5 mm).
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Außerdem kommt
es, je weiter der Verbrauch der rollenförmigen Bahn W fortschreitet,
immer häufiger
vor, dass eine Abweichung der Detektionsmarkierungen a, die durch
das oben genannte Verfahren (1) zur Einstellung des Faltbetrags
der Bahn in Förderrichtung
korrigiert werden kann, den für
eine Korrektur der Markierungserfassung zulässigen Bereich überschreitet,
so dass der Vorschubbetrag von Bahn W nicht mehr korrigiert werden
kann.
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In
US-A-4081944 wird ein Beispiel einer Vorrichtung zur Herstellung
von Verpackungsbehältern aus
dem Stand der Technik für
die Formung von röhrenförmiger Bahn
aus bogenartiger Bahn und für
die Herstellung von sechsflächigen
Verpackungsbehältern
gemäß der vorstehenden
Beschreibung erläutert.
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Da
die zulässige
Veränderung
des Vorschubbetrags von Bahn W gering ist, bestand infolgedessen
bisher im Stand der Technik ein Problem, das die Einstellung des
Vorschubbetrags von Bahn W bei kontinuierlich betriebener Maschine
erschwerte.
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Die
Erfindung hat die Aufgabe, die Nachteile aus dem Stand der Technik
zu beseitigen.
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Die
Erfindung hat außerdem
die Aufgabe, den korrigierbaren Wert für einen Fehler in der Markierungserfassung
von Detektionsmarkierungen, wie beispielsweise Druckmustern auf
Bahn W, zu erhöhen.
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Die
Erfindung hat außerdem
die Aufgabe, den Bereich für
die Korrektur der Bahnvorschubbetrags zu vergrößern, so dass sich trotz einer
Veränderung
(eines Fehlers) des Vorschubbetrags von Bahn W, die größer ist
als bisher, keine fehlerhaften Erzeugnisse ergeben.
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Die
Erfindung hat außerdem
die weitere Aufgabe, eine Vorrichtung und ein Verfahren für die Herstellung
von Verpackungsbehältern
hoher Qualität dadurch
zur Verfügung
zu stellen, dass der Einstellungsbereich für den Vorschubbetrag von Bahn
W erhöht
wird, indem die Positionen der Detektionsmarkierungen, die als Zeichen
auf der Bahn W vorliegen, als Referenzen benutzt werden.
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Die
oben aufgeführten
Motive und Aufgaben werden durch die folgenden Ausführungen
gelöst.
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Die
Vorrichtung zur Herstellung von Verpackungsbehältern zur Formung von röhrenförmiger Bahn
aus bogenartiger Bahn und zur Herstellung von sechsflächigen Verpackungsbehältern weist
auf: ein Bahn-Spann-Press-Mittel, das mit einem Kipparm und an dessen
Spitze mit einer Kippwalze versehen ist und das die bogenartige
Bahn unter Ausüben
von Druck auf die bogenartige Bahn mit Hilfe der Kippwalze weiterbefördert, ein
Bahn-Spann-Press-Kraft-Einstellungsmittel zur Einstellung der Druckkraft
dieses Spann-Press-Mittels,
ein Verschweißungselement zur
Formung von Verschweißungsteilen
an der röhrenförmigen Bahn,
indem beide Seiten der röhrenförmigen Bahn
gepresst werden, während
beide Seiten dieser röhrenförmigen Bahn
in einer zur Längsrichtung
der aus der bogenartigen Bahn entstandenen röhrenförmigen Bahn senkrecht verlaufenden
Richtung gefaltet werden, ein Markierungserfassungsmittel, zur Erkennung,
dass die auf der Bahn als Zielpunkte vorhandenen vorgegebenen Detektionsmarkierungen
an Erfassungspunkte vorgeschoben werden, die die im vorhinein festgelegten
Referenzpunkte darstellen, ein Faltbetragseinstellmittel an dem Verschweißungselement,
mit dem der Faltbetrag des Verschweißungselements auf eine Vielzahl
von Stufen eingestellt wird, ein Faltbetragssteuermittel des Verschweißungselements,
mit der aus einer Vielzahl von Stufen von eingestellten Werten des
Faltbetragseinstellmittels des genannten Verschweißungselements
ein optimaler Vorgang ausgewählt
wird, als Reaktion auf eine Abweichung zwischen dem Zeitablauf,
zu dem das genannte Markierungserfassungsmittel an einem als Referenz
festgelegten Erfassungspunkt eine vorgegebene Detektionsmarkierung auf
der Bahn erkennt, und dem Zeitablauf, zu dem eine vorgegebene Druckdetektionsmarkierung
erkannt wird, bei der es sich um eine vorher an dem genannten vorgegebenen
Erfassungspunkt festgelegte Referenz handelt, und ein Bahn-Spann-Press-Kraft-Steuerungsmittel
zur aufsteigenden (schrittweise) oder kontinuierlichen Einstellung
des Presskraftsollwerts der Bahn-Spann-Press-Kraft-Einstellmittel
auf einen optimalen Wert als Reaktion auf Vorgänge, die durch das Faltbetragssteuermittel
des Verschweißungselements
ausgewählt
wurden.
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Die
oben aufgeführten
Motive und Aufgaben werden weiterhin durch die folgende Ausführung gelöst.
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Ein
Verfahren zur Herstellung von Verpackungsbehältern zur Formung von röhrenförmiger Bahn
aus bogenartiger Bahn und zur Herstellung sechsflächiger Verpackungsbehälter aus
der genannten röhrenförmigen bogenartigen
Bahn weist auf die Schritte: Weiterführung der bogenartigen Bahn,
während
eine Spann-Press-Kraft in Bezug auf die bogenartige Bahn auf einen
optimalen Wert ausgesteuert wird, Formung einer röhrenförmigen Bahn aus
der weiterzubefördernden
bogenartigen Bahn, Einklemmen beider Seiten der röhrenförmigen Bahn in
einer zur Längsrichtung
dieser röhrenförmigen Bahn
senkrecht verlaufenden Richtung und Formung eines Verschweißungsteils
an der röhrenförmigen Bahn
durch Falten derselben, Auswahl und Ausführung eines Vorgangs betreffend
den Faltbetrag auf den beiden genannten Seiten der Bahn aus einer
vorher bestimmten Vielzahl von Vorgängen gemäß der Abweichung zwischen dem
Zeitablauf, zu dem eine vorgegebene, den Zielpunkt auf der Bahn
darstellende Detektionsmarkierung bis zu dem zuvor als vorgegebene
Referenz festgelegten Erfassungspunkt geschickt wird, und dem Zeitablauf,
zu dem eine vorgegebene Detektionsmarkierung, die zuvor an dem genannten
vorgegebenen Punkt als Referenz festgelegt worden ist, erkannt wird,
und Steuern der Spann-Press-Kraft für die bogenartige Bahn, damit diese
einen optimalen Wert gemäß dem ausgewählten Vorgang
annimmt.
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Ein
erfindungsgemäßes Verschweißungselement
ist aufgebaut aus einem Paar des ersten Verschweißungselements
zur Verschweißung
der Seite, die der zur Längsrichtung
der röhrenförmigen Bahn senkrecht
verlaufenden Richtung gegenüber
angeordnet ist, und des zweiten Verschweißungselements zum Falten einer
Nase in der Bahn, die von dem genannten ersten Verschweißungselement
geformt wurde, wobei das Faltbetragseinstellmittel des Verschweißungselements
so ausgestaltet ist, dass es einen Sollwert annimmt, der einen Standardvorschubvorgang,
durch den der Faltbetrag des zweiten Verschweißungselements auf den ersten
festgelegten Winkel eingestellt wird, sowie einen Vorschubkorrekturvorgang
gewährleistet,
durch den der Faltbetrag des zweiten Verschweißungselements auf den zweiten
festgelegten Winkel eingestellt wird; und das Faltbetragssteuermittel
des Verschweißungselements wählt einen
Standardvorschubvorgang aus, der aus einem vorgegebenen, den Vorschubreferenzbetrag übersteigenden
Vorschubbetrag besteht, sowie einen Vorschubkorrekturvorgang, der
aus einem vorgegebenen Vorschubsollbetrag unter dem Vorschubreferenzbetrag
besteht, und zwar gemäß dem Zeitablauf,
zu dem eine vorgegebene, als Zielpunkt auf der Bahn vorhandene Detektionsmarkierung
durch das Markierungserfassungsmittel der Bahn erkannt wird, und
ist in der Lage, den Vorschubbetrag der Bahn durch die Verschweißungselemente
zu steuern.
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Außerdem kann
das Bahn-Spann-Press-Kraft-Steuermittel mit einem Druckkraftumschaltmechanismus
versehen sein, mit dem der Sollwert der Bahn-Spann-Press-Kraft-Einstellvorrichtung
auf einen höheren
Sollwert eingestellt wird, wenn die Vorschubkorrekturvorgänge der zweiten
Verschweißungsvorrichtung
häufiger
als festgelegt durchgeführt
werden, und mit dem der Sollwert der genannten Einstellvorrichtung
auf einen niedrigeren Sollwert eingestellt wird, wenn die Vorschubkorrekturvorgänge weniger
häufig
als festgelegt durchgeführt
werden.
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Bei
einem in der oben erwähnten
erfindungsgemäßen Vorrichtung
zur Herstellung von Verpackungsbehältern eingesetzten Spann-Press-Kraft-Einstellmittel
wird ein Pneumatikzylinder oder ein Hydraulikzylinder verwendet,
der mit einem Druckumschaltungselement ausgestattet ist, das eine
Vielzahl von Druckwertstufen erzeugt, um Druck auf die Kippwalze
(Tänzerwalze)
auszuüben,
sowie ein elektropneumatisches Proportionalventil, das kontinuierlich
(stufenlos) einen Druck erzeugt, der zur Größe der elektrischen Signale
proportional ist.
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Da
die in der Spann-Press-Vorrichtung auf die Bahn W ausgeübte Druckkraft
und/oder der Faltbetrag der Bahn W, erzeugt durch ein Paar Verschweißungselemente
in der Röhrenformvorrichtung,
gemäß der Abweichung
des erkannten Werts der Detektionsmarkierung (vorgegebene Druckmuster
oder Trinkhalmöffnung)
auf der Bahn W vom Referenzwert gesteuert werden, kann daher erfindungsgemäß der Vorschubbetrag
der Bahn W eingestellt werden.
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Vorzugsweise
basiert die Abweichung des erkannten Werts der vorgegebenen Detektionsmarkierungen
auf Bahn W von den Referenzwerten auf der Abweichung zwischen dem
Referenzsollwert des Drehwinkels oder der Anzahl der Umdrehungen
der Hauptwelle der Vorrichtung zur Herstellung von Verpackungsbehältern und
dem erkannten Wert der Detektionsmarkierungen. Der Grund hierfür liegt
darin, dass der Antriebswert nahezu aller Antriebsteile der Vorrichtung
zur Herstellung von Verpackungsbehältern, wie zum Beispiel Querverschweißungsbacken, Behälterformungsband
usw., abhängig
sind vom Drehwinkel oder der Anzahl der Umdrehungen der Hauptwelle.
Allerdings kann die Abweichung des erkannten Werts der oben erwähnten vorgegebenen Detektionsmarkierungen
vom Referenzwert unabhängig
vom Drehwinkel und der Anzahl der Umdrehungen der Hauptwelle auf
der Grundlage des Antriebsbetrags der anderen Antriebsteile gemessen werden.
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Ein
Steuervorgang des Bahnvorschubbetrags durch die Verschweißungselemente
(beispielsweise die Nasenfaltklappen) besteht aus dem oben erwähnten Standardvorschubvorgang
und Vorschubkorrekturvorgang und ist dazu bestimmt, eine Kombination
aus dem Standardvorschubvorgang und dem Vorschubkorrekturvorgang
zu steuern sowie den auf die Bahn W durch eine Kippwalze (Tänzerwalze) ausgeübten Druck
(Druckkraft) zu steuern, wobei der zugehörige Korrekturbereich im Vergleich
zum Korrekturbereich des Bahnvorschubbetrags bei der konventionellen
Methode vergrößert werden
kann, ohne dass ein Einstellmittel für die Bahn-Spann-Press-Kraft
verwendet werden muss.
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Die
Erfindung sieht weiterhin zusätzlich
zu dem oben erwähnten
Einstellverfahren und der Einstell-Vorrichtung des Vorschubbetrags
von Bahn W Positionsdetektionsmittel zur Erkennung der oberen Grenzwertposition
und der unteren Grenzwertposition einer in Vertikalrichtung kippenden
Tänzerwalze sowie
eine Einrichtung vor, bei der die bogenartige Bahn mit Hilfe der
Vorschubwalzen auf einen hohen Geschwindigkeitssollwert und einen
niedrigen Geschwindigkeitssollwert umgeschaltet werden kann, indem
die obere Grenzwertposition und die untere Grenzwertposition der
Tänzerwalze
jeweils durch die oben erwähnten
Positionsdetektionsmittel erkannt werden, wobei eine weitere Vergrößerung des
Einstellbereichs des Bahnvorschubbetrags möglich ist.
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Es
ist daher mit der Erfindung möglich,
den Korrekturbereich für
den Vorschubbetrag von Bahn W im Vergleich zum konventionellen Korrekturbereich
für den
Vorschubbetrag von Bahn W zu vergrößern. Daher kann der Bearbeitungsbereich
in Bezug auf Unregelmäßigkeiten,
wie zum Beispiel Abweichungen beim Bedrucken von Bahn W, weiter
verbessert werden, um zu gewährleisten,
dass ein kontinuierlicher Betrieb ohne Maschinenstopp möglich ist.
Es ist weiterhin möglich,
Verpackungsbehälter herzustellen,
auf denen Druckmuster ordnungsgemäß an bestimmten Punkten platziert
sind, und es ist dementsprechend möglich, die Anzahl fehlerhafter Produkte
zu verringern.
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1 zeigt
eine Skizze der Vorrichtung für die
Herstellung von mit einem Inhalt zu befüllenden Verpackungsbehältern aus
bogenartiger Bahn gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung.
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2 zeigt
ein Spann-Press-Mittel der Vorrichtung zur Herstellung von Verpackungsbehältern aus 1 in
perspektivischer Ansicht.
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3a zeigt eine Querverschweißungsbacke
der Vorrichtung zur Herstellung von Verpackungsbehältern aus 1 in
perspektivischer Ansicht, 3b dasselbe
in Draufsicht.
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4 ist
eine Ansicht, die einen Mechanismus zur Ausführung der Markierungserfassung durch
Einstellen des Bahnfaltbetrages mit Hilfe der Querverschweißungsbacke
der Vorrichtung zur Herstellung von Verpackungsbehältern aus 1 erklärt.
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5 zeigt
einen Klappenantriebsausschnitt aus 4 in erklärender Ansicht.
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6 zeigt
ein Blockschaltbild eines Steuerungsmittels zur Steuerung der Spann-Press-Kraft der Vorrichtung
zur Herstellung von Verpackungsbehältern aus 1 und
des Bahnfaltbetrags mit Hilfe der Querverschweißungsbacke.
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7 zeigt
eine Skizze einer Spann-Press-Vorrichtung und einer Querverschweißungsbacke
der Vorrichtung zur Herstellung von Verpackungsbehältern aus 1.
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8a ist eine Ansicht, die einen Standardvorschubvorgang
der Querverschweißungsbacke der
Vorrichtung zur Herstellung von Verpackungsbehältern aus 1 erklärt, 8b ist eine Ansicht, die einen Vorschubkorrekturvorgang
erklärt.
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9 zeigt eine Musteransicht von Bewegungen,
die aus einer Kombination des Standardvorschubvorgangs mit dem Vorschubkorrekturvorgang aus 8 bestehen.
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10 zeigt
ein Flussdiagramm der kombinierten Bewegungen von Standradvorschubvorgang und
Vorschubkorrekturvorgang der Querverschweißungsbacke der Vorrichtung
zur Herstellung von Verpackungsbehältern aus 1.
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11a zeigt eine Betriebsansicht der Querverschweißungsbacke
der Vorrichtung zur Herstellung von Verpackungsbehältern; 11b und 11c zeigen
eine perspektivische Ansicht entlang der Linie A-A von 11a.
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12 zeigt
den Querverschweißungsteil der
röhrenförmigen Bahn
in perspektivischer Ansicht.
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Es
folgt eine Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
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Die
Vorrichtung zur Herstellung von Verpackungsbehältern gemäß einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung weist die gleiche Ausgestaltung wie die in 1 beschriebene
Vorrichtung zur Herstellung von Verpackungsbehältern auf, mit Ausnahme der
Hauptteile. 2 zeigt eine Skizze eines Spann-Press-Mittels
der zu befördernden
Bahn W, das in der Vorrichtung zur Herstellung von Verpackungsbehältern von 1 nicht
dargestellt ist. 3(a) zeigt die Bahnquerverschweißungsbacken 7 in
vergrößerter perspektivischer
Ansicht, 3(b) in Draufsicht. 4 zeigt
eine Ansicht eines Antriebsmechanismus der Nasenfaltklappen auf
der Grundlage der Erfassung von vorgegebenen Druckmustern oder vorgegebenen
Detektionsmarkierungen, wie zum Beispiel einer Trinkhalmöffnung auf
der Bahn W. 5 zeigt eine Skizze der Hauptteile
des Antriebs der Nasenfaltklappen. 7 zeigt
einen Mechanismus für
den Ausgleich von Fehlern im Druck (Markierungserfassung) in erklärender Ansicht.
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Die
in 1 gezeigte Vorrichtung zur Herstellung von Verpackungsbehältern entspricht
der oben beschriebenen, wobei die röhrenförmige Bahn W gefördert und
gleichzeitig von einem Paar Querverschweißungsbacken 7, während diese
nach unten fahren, unter Zug gesetzt wird, während die genannte Bahn W von
einem Paar Querbacken 7 aus einer zur Längsrichtung der röhrenförmigen Bahn
W senkrecht verlaufenden Richtung gepresst wird. Zu diesem Zeitpunkt,
zu dem die Bahn Wa (12) zwischen einem Backenpaar 7b der
Querverschweißungsbacken 7 geklemmt
ist, falten die Nasenfaltklappen 7c die an der Bahn W geformten
Nasen Wb.
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Daher
wird die röhrenförmige Bahn
W durch Verfahren und Falten nach unten geführt, während die Bahn W durch ein
Paar Querverschweißungsbacken 7 im
Röhrenformmittel 3 geklemmt
ist. Nachdem jedoch das Paar Querverschweißungsbacken 7 den
Vorschub von Bahn W über
eine bestimmte Strecke unter einer nach unten gerichteten Bewegung ausführt, wiederholt
es eine Bewegung nach oben. In der Praxis ist ein Paar Querverschweißungsbacken 7 mit
zwei Sätzen,
wie in 7 gezeigt, versehen, wobei sie nach dem nach unten
gerichteten Vorschub von Bahn W über
eine bestimmte Strecke eine Umkehrbewegung zurück zur Ausgangsposition wiederholen,
wie durch den Pfeil R in 7 angezeigt.
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Andererseits
dient das Spann-Press-Mittel 2 zur Steuerung der Vorschubgeschwindigkeit
und des Vorschubbetrags von Bahn W in der Vorrichtung zur Herstellung
von Verpackungsbehältern
beziehungsweise dazu, die Bahn W beständig unter Zugspannung zu setzen,
weil sich die Formungsflähigkeit
verschlechtert und der Bahnvorschubbetrag instabil wird, wenn die
Bahn nicht unter Zugspannung gesetzt wird, während die mit Inhalt zu befüllende röhrenförmige Bahn
durch Formungselemente zu einer Bahn W in Form einer Vierkantsäule umgeformt
wird (nicht dargestellt).
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2 zeigt
das Spann-Press-Mittel 2 in perspektivischer Ansicht. Das
Spann-Press-Mittel 2 ist mit einer Tänzerwalze (Kippwalze) 9 versehen,
die zwischen einer Vorschubwalze 10, die von einem mit einer
Kupplung versehenen Antriebsmittel 8 angetrieben wird,
wodurch die Bahn W in Förderrichtung läuft, und
einer Führungsrolle 11 angeordnet
ist, und die in einer zur Bahnförderrichtung
nahezu senkrecht verlaufenden Richtung kippfähig ist, weiterhin mit einem
Paar Kipparmen 12, an deren Spitze die oben erwähnte Tänzerwalze
angeordnet ist und die die Tänzerwalze 9 veranlassen,
in einer zur Bahnförderrichtung
nahezu senkrecht verlaufenden Richtung zu kippen, weiterhin mit
einer Rotationswelle 13, die fest an der Basis des oben
erwähnten
Paars von Kipparmen 12 angebracht ist und eine Antriebskraft
an die Kipparme 12 überträgt, sowie
mit einem Pneumatikzylinder 16 (ein Hydraulikzylinder oder
ein anderer Motor als ein Pneumatikzylinder ist möglich) zum
Antrieb der Rotationswelle 13 über einen Hebel 15.
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Der
Pneumatikzylinder 16 ist mit einem Steuerventil 31 zur
mehrstufigen Steuerung des Luftdrucks in Übereinstimmung mit den Zeitpunkten,
zu denen eine Detektionsmarkierung a (4) erkannt wird,
versehen. Ein elektropneumatisches Proportionalventil usw., das
fähig ist,
die Spann-Press-Kraft der Bahn kontinuierlich einzustellen, kann
eingesetzt werden.
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Weiterhin
ist eine Andruckwalze 17, die eine Förderkraft auf die Bahn überträgt, die
zwischen der Vorschubwalze 10 und der oben erwähnten Vorschubwalze 10 geführt wird,
an der der Vorschubwalze 10 gegenüber liegenden Position fest
angebracht.
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Wie
in 2 gezeigt, ist zwar die Rotationswelle (nicht
dargestellt) der Vorschubwalze 10 und der Führungsrolle 11 an
der Wand der keimfreien Kammer 18 abgestützt, die
Tänzerwalze 9 ist
jedoch nicht an der genannten Wand abgestützt. Die Tänzerwalze 9 ist in
der Lage, sich in einer zur Vorschubrichtung von Bahn W nahezu senkrecht
verlaufenden Richtung in Bezug auf die Kippbewegung des Kipparms 12 zu
bewegen.
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Um
jedoch eine Abweichung, wie beispielsweise den oben erwähnten Fehler
im Bedrucken von Bahn W, zu verhindern, stehen zwei Verfahren zur Verfügung, und
zwar (1) ein Verfahren, bei dem der Faltbetrag der Bahn W in Förderrichtung
eingestellt wird, und (2) ein Verfahren, bei dem die auf die Bahn W
ausgeübte
Spann-Press-Kraft durch das Spann-Press-Mittel 2 eingestellt
wird.
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(1) Verfahren zur Einstellung
des Faltbetrags von Bahn W in Förderrichtung
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In
dieser Ausführungsform
wird bei diesem Verfahren der Faltwinkel der Nasenfaltklappen 7c (nur
an einer Querverschweißungsbacke 7 eines Paars
Querverschweißungsbacken 7 vorgesehen) der
Querverschweißungsbacke 7 verändert.
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Wie
in 4 gezeigt, ist an einem im vorhinein festgelegten
vorgegebenen Punkt in der Vorrichtung zur Herstellung von Verpackungsbehältern ein Detektor 19 zur
Erfassung einer Detektionsmarkierung a, wie beispielsweise ein Druckmuster,
eine Trinkhalmöffnung
usw., eingebaut. Datensignale, die eine Detektionsmarkierung a von
Bahn W vom oben erwähnten
Detektor 19 erkennen, und Kurvendrehwinkelsignale eines
Kodierers 22, mit denen der Drehwinkel der Hauptwelle 6,
an der eine Antriebskurvenscheibe 24 für die Querverschweißungsbacken
angebracht ist, erkannt wird, werden in die Steuervorrichtung 23 eingegeben.
Der Drehwinkel der Welle 6 der Kurvenscheibe 24,
der zu dem Zeitpunkt, zu dem das Datensignal der oben erwähnten Detektionsmarkierung
a gelesen wird, gesichert wird, wird als ein Detektionswinkel der
Detektionsmarkierung a in der oben erwähnten Steuereinrichtung 23 betrachtet,
und eine Abweichung zwischen dem Detektionswinkel der oben erwähnten Detektionsmarkierung
a und dem vorher festgelegten Referenzwinkel wird ermittelt, wobei über ein
Magnetventil 25 als Reaktion auf die Abweichung ein Wert
an den Pneumatikzylinder 26 zur Einstellung des Faltbetrags
der Nasenfaltklappen 7c (3)
der Querverschweißungsbacken 7 ausgegeben
wird.
-
Wie
in 5 gezeigt, kann die Nasenfaltkurvenscheibe 27 die
Positionen ➀ und ➁ von 5 mit Hilfe
des Pneumatikzylinders 26 einnehmen. Da sich eine Walze 28 auf
der Kurvenscheibenfläche
bewegt, wenn sich die Nasenfaltkurvenscheibe 27 an Position ➀ befindet,
führen
die Nasenfaltlaschen 7c einen Korrekturvorgang durch Falten
zu der in 8(b) gezeigten Position aus,
und da sich die Walze 28 auf der Kurvenscheibenfläche bewegt,
wenn sich die Nasenfaltkurvenscheibe 27 an Position ➁ befindet,
führen
die Nasenfaltlaschen 7c einen Standardvorschubvorgang durch
Falten zu der in 8(a) gezeigten Position aus.
-
Unter
Bezugnahme auf 6 folgt eine Beschreibung eines
Steuermittels, das zur von den Nasenfaltklappen 7c ausgeführten Einstellung
des Faltbetrags der oben erwähnten
Querverschweißungsbacke 7 in
Förderrichtung
von Bahn W dient.
-
Die
durch den Detektor 19 erfassten Daten der Detektionsmarkierung
a von Bahn W werden in den zur Auswertung des Drehwinkels der Hauptwelle dienenden
Schaltkreis 33 der Steuereinrichtung 23 eingegeben.
Weiterhin wird der von dem Kodierer 22 erkannte Drehwinkel
der Hauptwelle 6 in den zur Auswertung des Drehwinkels
der Hauptwelle dienenden Schaltkreis 33 eingegeben. In
dem zur Auswertung des Drehwinkels der Hauptwelle dienenden Schaltkreis 33 wird
der Drehwinkel der Hauptwelle, der zu dem Zeitablauf zu dem die
von dem Detektor 19 gelesenen Daten der Detektionsmarkierung
a eingegeben werden, gesichert wird, als Markierungserfassungswinkel
angesehen. Weiterhin werden die Daten des Detektors 19,
die als Daten der Produktionssteuerung verwendet werden, auch in
den Produktionssteuerkreis 35 eingegeben.
-
Der
Erfassungswinkel der Hauptwelle 6 wird in ein Subtrahierglied 36 eingegeben,
und da der Referenzwinkel (der zum vorher festgelegten Referenzwinkel
werdende Drehwinkel der Hauptwelle 6, der vom Kodierer 22 erfasst
wird, wenn eine Detektionsmarkierung a der Bahn W den Detektor 19 passiert)
der Hauptwelle 6 in das Subtrahierglied 36 eingegeben
wird, erhält
man die Abweichung zwischen dem Erfassungswinkel und dem Referenzwinkel,
wobei der Abweichwert in einen Korrekturwertberechnungskreis 38 eingegeben
wird. Im Korrekturwertberechnungskreis 38 erhält man einen
dem oben erwähnten
Abweichwert entsprechenden Korrekturwert, und ein dem auf diese
Weise sich ergebenden Korrekturwert entsprechendes elektrisches
Signal wird von der Steuereinrichtung 23 an das Magnetventil 25 ausgegeben.
Hier wird der Pneumatikzylinder 26 (4) angetrieben,
wobei die Nasenfaltlasche 7c einen Standardvorschubvorgang
oder einen Vorschubkorrekturvorgang ausführt, damit sich ein angemessener
Vorschubbetrag von Bahn W ergibt.
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Der
Nasenfaltwinkel der Bahn W der Nasenfaltklappen 7c wird
aus einer Abweichung zwischen dem durch den Detektor 19 erkannten
Erfassungswinkel der Detektionsmarkierung a und dem Referenzwinkel
derart ermittelt, dass ein Standardvorschubvorgang, der einen Bahnvorschubbetrag
erzeugt, die sich durch Hinzufügen
von nur 0,5 mm zur Vorschubreferenzstrecke ergibt, solange benutzt wird,
bis sich ein Erfassungswert, der dem durch Hinzufügen von
nur 1,5 mm zum Vorschubreferenzbetrag sich ergebenden Wert entspricht,
wie für
den Bahnvorschubbetrag ergibt, und sobald sich der Erfassungswert,
der einem durch Hinzufügen
von nur 1,5 mm zum Vorschubreferenzbetrag sich ergebenden Wert entspricht,
wie für
den Bahnvorschubbetrag ergibt, wird ein Vorschubkorrekturvorgang
benutzt, der einen aus der Subtraktion von nur 1,0 mm von dem Vorschubreferenzbetrag
resultierenden Bahnvorschubbetrag erzeugt.
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In 8 zeigt 8(a) einen
Standardvorschubvorgang von Bahn W und 8(b) einen
Vorschubkorrekturbetrag von Bahn W. Beim Standardvorschubvorgang
von Bahn W in 8(a) wird die Bahn W mit dem
anfangs gesetzten Wert vorgeschoben, der dem Bahnvorschubbetrag
entspricht, der sich durch Hinzufügen von nur 0,5 mm zum Vorschubreferenzbetrag
(der Vorschubbetrag, der bei der Planung zum Referenzbetrag wird)
bei einem Faltwinkel A° der
Nasenfaltklappen 7c ergibt.
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Bahnvorschubbetrag
beim Standardvorschubvorgang = Vorschubreferenzbetrag + 0,5 mm.
-
Weiterhin
wird der Faltwinkel der Nasenfaltklappen 7c zum Winkel
B° bei dem
in 8(b) gezeigten Vorschubkorrekturvorgang
von Bahn W geändert,
um den Vorschubbetrag zu sichern, der sich durch Subtraktion von
nur 1,0 mm vom oben erwähnten
Vorschubreferenzbetrag ergibt.
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Bahnvorschubbetrag
beim Vorschubkorrekturvorgang = Vorschubreferenzbetrag – 1,0 mm.
-
In
Bezug auf die oben erwähnten
Vorschubbeträge
[–1,0
mm] bzw. [+0,5 mm] von Bahn W dienen die Detailfiguren lediglich
zum besseren Verständnis
der Beschreibung. Mit anderen Worten: Der Standardvorschubvorgang
und der Vorschubkorrekturvorgang der Erfindung sind nicht auf diese
Figuren beschränkt.
-
Herkömmlicherweise
wurde die Vorschubsteuerung von Bahn W nur durch den oben erwähnten Standardvorschubvorgang
und den Vorschubkorrekturvorgang der Nasenfaltklappen 7c gesteuert. Geht
man zum Beispiel davon aus, dass beim Bedrucken von Bahn W kein
Fehler auftritt (keine Abweichung von der Detektionsmarkierung a)
und der Vorschubbetrag der Vorschubwalze 10, der Führungsrolle 11 usw.
normalen Werten entspricht, wie in 9(a) dargestellt,
wird der Faltwinkel der Nasenfaltklappen 7c zum Winkel
B° geändert, wie
in 8(b) dargestellt, und der Vorgang
wird zum Vorschubkorrekturvorgang zu dem Zeitablauf (wenn der Standardvorschubvorgang
zweimal ausgeführt
ist), zu dem die Bahn W übermäßig um jeweils
0,5 mm durch die von den Nasenfaltklappen 7c ausgeführte oben
erwähnte
Standardvorschubstrecke vorgeschoben wird, und die Bahn W wird übermäßig um 1,5
mm vorgeschoben, was der zulässigen
Abweichtoleranz von der Vorschubreferenzstrecke entspricht.
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Die
Bahn W, deren Abweichung aufgrund des Vorschubkorrekturvorgangs
0,5 mm von der Vorschubreferenzstrecke betrug, geht wieder in den
Modus für
den Standardvorschubvorgang über.
Falls keine Abweichung der Detektionsmarkierung a auftritt, wie
zum Beispiel ein Fehler beim Bedrucken von Bahn W, und der Vorschubbetrag
der Vorschubwalze 10, der Führungswalze 11 usw.
normalen Werten entspricht, wird die oben erwähnte Vorschubkorrekturstrecke
einmal alle drei Vorschubvorgänge
ausgeführt
(siehe 9(a)).
-
Da
jedoch hierbei die Bahn W pro Standardvorschubvorgang übermäßig um 0,5
mm vorgeschoben wird, wenn eine Abweichung der Detektionsmarkierung
a von Bahn W zum Beispiel +0,5 mm beträgt, beträgt die Abweichung von dem Vorschubreferenzbetrag
insgesamt 1,5 mm pro Standardvorschubvorgang, wobei der Vorschub
zu einem Vorschubkorrekturvorgang geändert wird, nachdem der Standardvorschubvorgang
einmal ausgeführt
ist. Daher wird der Vorschubkorrekturvorgang einmal alle zwei Vorschubvorgänge ausgeführt, wie
in 9(b) dargestellt. Wenn die Steuereinrichtung 23 beim
Standardvorschubvorgang eine Abweichung von dem Vorschubreferenzbetrag
so auswertet, dass sie 1,5 mm betrug, wird der Vorgang auf einen
Vorschubkorrekturvorgang umgeschaltet.
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Da
die Bahn W weiterhin beim Standardvorschubvorgang übermäßig um 0,5
mm vorgeschoben wird, wenn eine Abweichung von der Detektionsmarkierung
a von Bahn W zum Beispiel jeweils –0,25 mm beträgt, wird
der Vorschubvorgang um jeweils 0,25 mm von der Referenzposition
bei insgesamt einem Standardvorschubvorgang getrennt, und zu dem Zeitablauf,
zu dem die Abweichung von der Vorschubreferenzstrecke 1,5 mm beträgt, wird
der Vorgang auf einen Vorschubkorrekturvorgang umgeschaltet. Wie
in 9(c) gezeigt, wird daher der
Vorschubkorrekturvorgang einmal alle fünf Vorschubvorgänge ausgeführt.
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(2) Verfahren zur Einstellung
des Wertes der auf die zu befördernde
Bahn W ausgeübten
Zugspannung
-
Damit
sich die Bahn W exakt und fehlerlos um eine bestimmte Strecke mit
Hilfe des Verfahrens (1) zur Einstellung des Bahnvorschubbetrags
durch Einstellen des Faltwinkels durch die Nasenfaltklappen 7c bewegt,
muss die Bahn W durch das Spann-Press-Mittel 2 unter eine
angemessene fest eingestellte Zugspannung gesetzt werden (1).
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Wird
die oben erwähnte
Markierungserfassung nur durch eine Kombination von Verfahren (2) mit
Verfahren (1) vorgenommen, treten die folgenden Fälle auf,
die nicht auf die Weise gelöst
werden können,
die unter dem Abschnitt „im
Stand der Technik zu lösende
Themen" beschrieben
ist.
-
Das
heißt,
dass es in Bezug auf eine Veränderung
(einen Fehler) des Vorschubbetrags von Bahn W erforderlich ist,
dass beispielsweise der durchschnittliche Fehler bei jeweils 100
Abschnitten des Bahnvorschubvorgangs entsprechend einem Verpackungsbehälter C unter
einem bestimmten Wert liegt (zum Beispiel +0,5 mm) und eine Veränderung
(ein Fehler) des Vorschubbetrags von Bahn W pro Abschnitt des Bahnschubvorgangs
entsprechend einem Verpackungsbehälter C einen bestimmten Wert
nicht überschreitet
(zum Beispiel +1,5 mm). Je weiter der Verbrauch der rollenförmigen Bahn
W jedoch fortschreitet, desto häufiger
kommt es vor, dass der Vorschubbetrag den zulässigen Fehlerbereich der Markierungserfassung
der Detektionsmarkierung a überschreitet,
wasr durch das Verfahren (1) zur Einstellung des Faltbetrags
von Bahn W in Förderrichtung
durch die Querverschweißungsbacken 7 korrigiert
werden kann.
-
Wenn
beispielsweise bei den drei in 9(a) bis 9(c) gezeigten Beispielen von Mustern die Abweichung
der Detektionsmarkierung a von dem Vorschubreferenzbetrag, wie zum
Beispiel ein Fehler im Bedrucken von Bahn W, +1,0 mm pro Abschnitt der
oben erwähnten
Vorgänge
beträgt, übersteigt
die Abweichung sofort den Toleranzbereich von Druckfehlern, so dass
fehlerhafte Behälter
C hergestellt werden. In einigen Fällen ist es unvermeidlich,
dass die Vorrichtung zur Herstellung von Verpackungsbehältern zum
Stillstand kommt. Wenn weiterhin eine Abweichung von der Detektionsmarkierung
a, wie zum Beispiel ein Fehler im Bedrucken von Bahn W, kontinuierlich
z. B. mindestens –0,5
mm oder mehr pro Abschnitt beträgt, überschreitet
die Abweichung die dem Vorschubreferenzbetrag entsprechenden Linie
des Vorschubreferenzbetrages (siehe 9),
so dass die Korrektur des Vorschubbetrags von Bahn W nun unmöglich ist.
-
Da
also beim Stand der Technik der Einstellbereich des Vorschubbetrags
von Bahn W sehr klein ist, ist es schwierig, den Vorschubbetrag
von Bahn W einzustellen, während
die Anlage kontinuierlich läuft.
-
Daher
wird in dieser bevorzugten Ausführungsform
die folgende Ausgestaltung benutzt, um den korrekturfähigen Toleranzbereich
für Fehler
in der Markierungserfassung der Detektionsmarkierung von Bahn W
zu erhöhen.
-
Es
handelt sich dabei um ein Verfahren, bei dem die Spann-Press-Kraft
der Tänzerwalze 9 aufsteigend,
und zwar mehrstufig mit Bezug auf die Bahn W, durch ein Spann-Press-Mittel 2 gesteuert wird,
oder um eine Ausgestaltung, bei der die Spann-Press-Kraft stufenlos
und kontinuierlich gesteuert wird. In 2 und 7 ist
ein Pneumatikzylinder 16, der für den Antrieb einer Kippwelle
an einem Kipparm vorgesehen ist, an dem erwähnten Kipparm 12 befestigt,
wobei letzterer mit einer Tänzerwalze 9 an
seiner Spitze versehen ist, und ein Steuerventil 31, das
ein Luftdruckänderungselement
umfasst, ist an dem Pneumatikzylinder 16 vorgesehen, so
dass der Luftdruck mehrstufig erzeugt werden kann, beispielsweise
in drei Stufen (stark, mittel und schwach), wobei der Luftdruck
des Pneumatikzylinders 16, der für den Antrieb der Kippwelle
am Kipparm vorgesehen ist, so umgeschaltet wird, dass er einem durch
ein Faltbetragssteuermittel ausgewählten Vorgangsmuster entspricht,
damit die auf die Bahn W ausgeübte
Zugspannung verändert
und dadurch der Vorschubbetrag eingestellt wird.
-
Ein
Ablaufdiagramm in 10 zeigt ein Steuerungsverfahren
für den
Vorschubbetrag von Bahn W durch die Bahnandruckkraft des in 1, 2 usw.
gezeigten Bahn-Spann-Press-Mittels 2, und 6 zeigt
eine Steuereinrichtung 23 zur Steuerung des Vorschubbetrags
von Bahn W durch die vom Bahn-Spann-Press-Mittel 2 auf
die Bahn W ausgeübte
Andruckkraft.
-
Wurde
der Luftdruck des Zylinders 16 des Bahn-Spann-Press-Mittels 2 auf
den Mittelwert eingestellt, schaltet das Steuerventil 31 die
vom Spann-Press-Mittel 2 auf die Bahn W ausgeübte Andruckkraft
auf „stark", „mittel", „schwach" um, und zwar entsprechend
einem Signal, mittels dessen ein Kreis 41 zur Erkennung
der Markierungsabweichungshäufigkeit
eine Frequenz der Vorschubkorrekturvorgänge abhängig von einem Signal ausgibt,
das von einem Korrekturwertberechnungskreis 38 eingeht,
der ein Signal ausgibt, das eine Anweisung zu einem Vorschubkorrekturvorgang
und einem Standardvorschubvorgang durch die Nasenfaltklappen 7e beinhaltet.
-
Somit
wird die Zugspannung zum Andruck von Bahn W durch Verwendung eines
Pneumatikzylinders 16, der für den Antrieb der Kippwelle
des Kipparms des Spann-Press-Mittels 2 vorgesehen
ist, verändert,
wobei durch Veränderung
des Ausgangswerts des Vorschubbetrags der Vorschubwalze 10 für die Bahn
W ein Fehler im Bedrucken von Bahn W ausgeglichen wird, und der
Korrekturbereich für
den Vorschubbetrag von Bahn W kann weiter als beim Stand der Technik üblich erhöht werden,
obwohl der mechanische Vorschubbetrag von Bahn W durch eine Querverschweißungsbacke 7 pro
Zeiteinheit fest definiert ist.
-
Beispielsweise
wird bei der Beschreibung der Grundeinstellung eines Fehlerausgleichsmechanismus
(Markierungserfassung) für
die Detektionsmarkierung a in 9(a) davon
ausgegangen, dass der Bahnvorschubbetrag in der Vorschubwalze 10, der
Führungsrolle 11 usw.
normalen Werten entspricht und ein Vorschubkorrekturvorgang (das
heißt ein
Vorgang, in dem Bahn W durch Falten um den Winkel B° durch die
in 8(b) gezeigten Faltklappen vorgeschoben
wird, und die Bahn W um 1,0 mm weniger als die Vorschubreferenzbetrag
vorgeschoben wird) einmal ausgeführt
wird, nachdem der übliche
Vorschubvorgang von Bahn W (ein Vorgang, in dem ein Verpackungsmaterial
(Bahn W) durch Falten um den Winkel A° durch die in 8(a) gezeigten Nasenfaltklappen 7c vorgeschoben
wird, und die Bahn W um 0,5 mm weiter als der Vorschubreferenzbetrag
vorgeschoben wird) zweimal kontinuierlich jeweils übermäßig um 0,5
mm ausgeführt
worden ist, und es wird davon ausgegangen, dass dieser Zustand folgendermaßen bezeichnet
wird: „Ein
Vorschubkorrekturvorgang ist um 1/3 ausgeführt worden." Dann wird die auf die Tänzerwalze 9 ausgeübte Zugspannung
beispielsweise auf 10 N gesetzt, und dieser Zustand wird als Grundeinstellung
angesehen.
-
Wenn
die Anzahl der Vorschubkorrekturvorgänge einen Wert von 1/5 annimmt,
gibt die Steuereinrichtung 23 zur Hälfte der Ausführung des
kontinuierlichen Vorgangs in diesem Grundeinstellungszustand ein
Steuersignal, das die auf die Bahn W ausgeübte Zugspannung auf schwach
stellt, an das Steuerventil 31 aus. Das heißt, wenn
die Anzahl der Vorschubkorrekturvorgänge einen Wert von 1/5 annimmt,
wird erwartet, dass die Bahn pro Zeiteinheit (pro Abschnitt) übermäßig um 0,5
mm durch den Standardvorschubvorgang vorgeschoben wird. Daher bedeutet
dies, dass die Bahn W nicht nur um den Betrag vorgeschoben worden
ist. Mit anderen Worten bedeutet dies, dass der Abschnitt der Detektionsmarkierung
a (siehe 4) der Bahn W länger ist
als der vorgeschriebene Abschnitt, und wenn man dies von der Seite
der Detektionsmarkierung a von Bahn W aus betrachtet, bedeutet dies,
dass die Bahn W nicht nur um den vorgeschriebenen Betrag vorgeschoben worden
ist. Zu diesem Zeitpunkt wird die auf die Bahn W ausgeübte Zugspannung
als stark eingeschätzt, und
die Steuereinrichtung 23 versucht, die Zugspannung durch
den Pneumatikzylinder 16 der Tänzerwalze 9 zu verringern
(beispielsweise wird die Grundeinstellung von 10 N auf 8 N reduziert).
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Infolgedessen
wird ein Vorschubkorrekturvorgang mit dem in 9(a) gezeigten
Muster ausgeführt,
obwohl der Vorschubbetrag von Bahn W groß wird und eine Abweichung
der Detektionsmarkierung a von Bahn W beispielsweise –0,25 mm
pro Schritt beträgt.
-
Wenn
weiterhin in ähnlicher
Weise die Anzahl der Vorschubkorrekturvorgänge, wie in 9(b) gezeigt, einen Wert von 1/2 annimmt, gibt
die Steuereinrichtung 23 zur Hälfte der Ausführung des
kontinuierlichen Vorgangs im Grundeinstellungszustand ein Steuersignal,
mit dem die auf Bahn W ausgeübte Zugspannung
auf stark gesetzt wird, an das Steuerventil 31 aus. Das
bedeutet in diesem Fall, dass die auf Bahn W (Verpackungsmaterial)
ausgeübte
Zugspannung als schwach eingeschätzt
wird und der Pneumatikzylinder 16 der Tänzerwalze 9 so arbeitet, dass
die Zugspannung erhöht
wird. Dadurch wird ein Vorschubkorrekturvorgang mit dem in 9(a) gezeigten Muster ausgeführt, obwohl der Fehler (Abweichung
der Detektionsmarkierung a) beim Bedrucken von Bahn W beispielsweise
jeweils +0,5 mm beträgt.
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Somit
kann der Toleranzbereich in Bezug auf einen Fehler (Abweichung von
der Detektionsmarkierung a) beim Bedrucken von Bahn W und auf die
abweichenden Werte der Bahnvorschubbetrags durch die Vorschubwalze 10,
die Führungswalze 11 usw. noch
weiter als beim Stand der Technik erhöht werden.
-
Nun
folgt die Beschreibung einer weiteren Ausführungsform, die so ausgestaltet
ist, dass die Schwankungen in der Zugspannung vermindert werden,
indem der Betrag der Akkumulation der Zugspannung von Bahn W dadurch
gesichert wird, dass die Vorschubwalze 10 in zwei Stufen,
nämlich
hohe Geschwindigkeit und niedrige Geschwindigkeit, weiter betätigt wird,
falls die Bahn-Spann-Press-Kraft durch eine Kombination des Standardvorschubvorgangs
mit dem Vorschubkorrekturvorgang der Bahn, wie oben beschrieben,
eingestellt wird.
-
Da
es sich um einen langen Bahnförderverlauf
handelt, die Lauffläche
der Bahn einem komplizierten Verlauf mit vielmalig veränderter
Förderrichtung
folgt, und die zurückgelegte
Distanz groß ist, wird
zusätzlich
zur Bahnförderkraft
der Querverschweißungsbacke 7 eine
Förderkraft
der Vorschubwalze 10 eingesetzt. Jedoch ist es außerordentlich schwierig,
die Bahnvorschubgeschwindigkeit und die Vorschubgeschwindigkeit
der Bahnförderwalze 10 mit
Hilfe der Querverschweißungsbacke 7 vollständig aufeinander
abzustimmen.
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Damit
die Zugspannung oder Vorschubgeschwindigkeit der Bahn am Spann-Press-Mittel 2 einschließlich der
Vorschubwalze 10 die Bahnvorschubgeschwindigkeit an der
Querverschweißungsbacke 7 nicht
beeinflusst, muss daher der Betrag der Akkumulation durch das Spann-Press-Mittel 2,
das aus der Bahnförderwalze 10 usw.
besteht, gesichert werden, damit er mit durch die Querverschweißungsbacke 7 ausgelösten Veränderungen
in der Vorschubgeschwindigkeit von Bahn W übereinstimmt.
-
Daher
ist bei dieser Ausgestaltung eine kippende Tänzerwalze 9 an dem
die Vorschubwalze 10 ausmachenden Teil vorgesehen, und
die Vorschubwalze 10 kann auf Betrieb mit hoher Geschwindigkeit und
auf Betrieb mit niedriger Geschwindigkeit umgeschaltet werden. Dadurch
kann die auf die Bahn W ausgeübte
Zugspannung gesteuert und auf einem festen Wert aufrecht erhalten
werden.
-
Wird
die Vorschubwalze 10 bei niedriger Geschwindigkeit betrieben,
wird die Tänzerwalze 9 langsam
angehoben, und sobald die Tänzerwalze 9 den
oberen Totpunkt erreicht, wird die Vorschubwalze 10 auf
Betrieb mit hoher Geschwindigkeit umgeschaltet, um so den Bahnvorschubbetrag
zu erhöhen.
Die Tänzerwalze 9 fährt langsam
nach unten. Sobald die Tänzerwalze
den unteren Totpunkt erreicht, wird sie wieder auf Betrieb mit niedriger
Geschwindigkeit umgeschaltet, um so den Vorschubbetrag (Vorschubgeschwindigkeit)
von Bahn W pro Zeiteinheit zu verringern. Dann wird die Tänzerwalze 9 angehoben,
damit die auf die Bahn W ausgeübte Zugspannung
gesteuert und auf einem festen Wert aufrecht erhalten werden kann.
-
Unter
Bezugnahme auf 2 folgt eine detaillierte Beschreibung
eines Mechanismus zur Steuerung und Aufrechterhaltung der auf Bahn
W ausgeübten
Zugspannung durch Umschaltung der Vorschubwalze 10 auf
Betrieb mit hoher oder niedriger Geschwindigkeit, wobei die Förderkraft
für die
Bahn W erzeugt wird, während
die Bahn W zwischen die Vorschubwalze 10 und die Andruckwalze 17 geklemmt
ist, obwohl die Vorschubwalze 10 durch ein mit einer Kupplung
versehenes Antriebsmittel angetrieben wird. Die Andruckwalze 17 kann
eine Andruckkraft auf die Vorschubwalze 10 mit Hilfe eines Hydraulikzylinders
(nicht abgebildet) abgeben. Weiterhin ist an der Wand der keimfreien
Kammer 18 eine Rotationswelle 13 des Kipparms 12 der
Tänzerwalze 9 so
vorgesehen, dass diese die Wand durchdringt, und ein Bedienhebel 20 ist
außen
an der Wand der betreffenden Kammer befestigt, wobei der Bedienhebel 20 in
einer Richtung parallel zu dem Kipparm 12 verläuft. Der
Detektor 21a für
die obere Grenzwertposition und der Detektor 21b für die untere
Grenzwertposition sind jeweils an der Außenwandseite der keimfreien
Kammer in der Nähe
des Bedienbereichs an der Spitze des Bedienhebels 20 vorgesehen.
-
Obwohl
das Antriebsmittel 8 der Vorschubwalze 10 zweistufig
betrieben wird, nämlich
mit hoher Geschwindigkeit und mit niedriger Geschwindigkeit, wird
die Bahn W, während
sie aus der röhrenförmigen Bahn
W in sechsflächige
Verpackungsbehälter
C (1) umgeformt wird, intermittierend weitergeführt. Geht
man davon aus, dass sie kontinuierlich weitergeführt wird, wird der Vorschubbetrag
pro Zeiteinheit zum Vorschubreferenzbetrag. In diesem Fall wird
die Arbeitsgeschwindigkeit des Antriebsmittels 8 so festgelegt,
dass der durch die Vorschubwalze 10 ausgelöste Vorschubbetrag
der Bahn W den Vorschubreferenzbetrag übersteigt, wenn das Antriebsmittel 8 bei
hoher Geschwindigkeit betrieben wird, und dass der durch die Vorschubwalze 10 ausgelöste Vorschubbetrag
der Bahn W geringer als der Vorschubreferenzbetrag wird, wenn das
Antriebsmittel 8 bei niedriger Geschwindigkeit betrieben
wird.
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Da
der durch die Vorschubwalze ausgelöste Vorschubbetrag der Bahn
W den Vorschubreferenzbetrag übersteigt,
wenn davon ausgegangen wird, dass das Antriebsmittel 8 bei
hoher Geschwindigkeit betrieben wird, lockert sich die Bahn W; die
Lockerung der Bahn wird stetig erhöht, und eine Andruckkraft des
Pneumatikzylinders 16 bewirkt eine Abwärtsbewegung der Tänzerwalze 9.
-
Daher
dreht sich der Kipparm 12 nach unten, während er sich um seine Rotationswelle 13 dreht, und
der Bedienhebel 20 dreht sich in die gleiche Richtung wie
der Kipparm 12 über
seine Rotationswelle 13. Während zwischenzeitlich der
an der Spitze des Bedienhebels 20 befindliche Teil die
Position erreicht, die gegenüber
von dem Detektor 21b für
die untere Grenzwertposition liegt, erkennt dies dieser Detektor 21b.
Zu diesem Zeitpunkt gibt dieser Detektor 21b ein Signal
aus, das die untere Grenzwertposition anzeigt, und die Steuereinrichtung 23 schaltet auf
der Grundlage dieses Ausgangssignals den Betrieb des Antriebsmittels 8 von
hoher Geschwindigkeit auf niedrige Geschwindigkeit um.
-
Da
dieses Mal der durch die Vorschubwalze 10 ausgelöste Vorschubbetrag
der Bahn W geringer wird als der Vorschubreferenzbetrag, wird die
Lockerung von Bahn W langsam geringer, und die Tänzerwalze 9 wird angehoben,
indem die Bahn W eine Zugkraft auf sie ausübt. Zu diesem Zeitpunkt dreht sich
der Bedienhebel 20 in eine der oben erwähnten Richtung entgegengesetzt
verlaufende Richtung, und während
der an der Spitze befindliche Teil die Position erreicht, die gegenüber von
dem Detektor 21a für
die obere Grenzwertposition liegt, gibt dieser Detektor 21a ein
Signal aus, das die obere Grenzwertposition anzeigt, wobei der Betrieb
des Antriebsmittels 8 wieder von niedriger Geschwindigkeit
auf hohe Geschwindigkeit umgeschaltet wird.
-
Obwohl
also die Tänzerwalze 9 Bewegungen
in Vertikalrichtung in einem Bereich wiederholt, in dem der Detektor 21a für die obere
Grenzwertposition und der Detektor 21b für die untere
Grenzwertposition den Bedienhebel 20 erkennen, wird die
Bahn W zwischenzeitlich unter eine Zugspannung gesetzt, die sich
aus der durch den Pneumatikzylinder 16 der Tänzerwalze 9 erzeugten
Andruckkraft ergibt, wobei die Bahn W die ganze Zeit kontinuierlich
weitergeführt
wird. Daher ist es möglich,
die auf die Bahn W ausgeübte
Zugspannung zu jeder Zeit auf einem festen Wert aufrecht zu erhalten.
Da weiterhin der Detektor 21a für die obere Grenzwertposition
und der Detektor 21b für
die untere Grenzwertposition außerhalb
der keimfreien Kammer 18 vorgesehen sind, können Probleme,
die durch hohe Temperaturen innerhalb der keimfreien Kammer 18 entstehen,
beseitigt werden.
-
Wie
oben beschrieben kann erfindungsgemäß zusätzlich zu der Betriebsart,
bei der die Spann-Press-Kraft der Bahn gesteuert wird, und der Betriebsart,
bei der in manchen Fällen
im Betrieb des Antriebsmittels der Bahnvorschubwalze zwischen hoher
Geschwindigkeit und niedriger Geschwindigkeit umgeschaltet wird,
der Toleranzbereich der Korrekturvorgänge für den Bahnvorschubbetrag durch die
Querverschweißungsbacke 7 weiter
vergrößert werden
als im Stand der Technik, und falls eine Veränderung (ein Fehler) der Vorschubbetrags
von Bahn W größer ist
als bei den konventionellen Ausführungsbeispielen,
ist es nicht möglich,
fehlerhafte Produkte zu erzeugen.
-
Zusammenfassung
-
Das
Vorgangsschema des Bahnvorschubbetrags durch die Nasenfaltungsklappen
wird in Übereinstimmung
mit Abweichungen der Detektionsmarkierungen wie zum Beispiel vorgegebenen
Druckmustern auf der Druckfläche
der Bahn W von den Referenzwerten, wenn sie erkannt werden, optimiert, und
die auf die Bahn W durch die Tänzerwalze 9 ausgeübte Andruckkraft
wird gemäß dem Vorgangsschema
aufsteigend (schrittweise) oder kontinuierlich eingestellt. Aus
diesem Grund ist es im Vergleich zu konventionellen Beispielen möglich, den
Korrekturbereich für
den Bahnvorschubbetrag zu vergrößern. Somit
kann der Bereich von Uneinheitlichkeiten, infolge von Druckfehlern
auf Bahn W, erweitert werden, und es ist möglich, die Vorrichtung, ohne
sie stoppen zu müssen,
zu betreiben. Es ist weiterhin möglich, Verpackungsbehälter mit
Druckmuster, aufgebracht an vorgegebenen Positionen, herzustellen,
und fehlerhafte Produkte werden ausgeschlossen. (Fig.)