EP0025563A1 - Bobinenhalterung für Verpackungsmaschinen - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a bobbin holder for exchangeably accommodating at least one rotatable bobbin carrier for sheet-like packaging material or the like, in particular in connection with a packaging machine.
- Cuts for the production of packs, in particular cigarette packs, are often separated from a continuous web of packaging material directly in or on the packaging machine. This applies in particular to thin-walled packaging material, for example for the inner wrapping made of tinfoil for a cigarette pack.
- the web-shaped packaging material wound in rolls (bobbin) is received on a bobbin carrier (drum), which is usually arranged above the packaging machine approximately in the longitudinal center plane thereof.
- the web is then drawn off from this bobbin carrier in accordance with the production of blanks by the packaging machine.
- a bobbin carrier drum
- the used bobbin (or a bobbin core made of cardboard, for example) is pulled off the holder (from the bobbin holder) in the axial direction and replaced with a new one.
- the bobbin is fixed on the bobbin holder by a special, easily detachable head nut.
- Changing the bobbin is often difficult for the operating personnel, in particular if the bobbin holder is arranged at a greater distance from the side edge of the packaging machine, which may have a wide projection. The operator must then bend far over the packaging machine.
- the invention has for its object to propose a reel holder, in particular in connection with packaging machines, which enables easy, fast reel change.
- the invention is characterized in that the bobbin or the bobbin support can be moved between a working position and a standby position (in particular for changing the bobbin).
- the displaceability of the bobbin holder or the bobbin carrier which extends over a larger path, can be effected by axial displacement, but also by a pivoting movement or by another type of movement.
- the bobbin holder can be moved laterally to change the bobbin so far that it is kept easily accessible, namely in the lateral area of the packaging machine or even laterally next to it.
- the bobbin carrier is axially displaceable and for this purpose is mounted on an axis which in turn is axially displaceable and thereby carries out the sideways movement of the bobbin.
- the axle is provided with an extension, namely a bearing piece which is (slidably) slidably mounted in a stationary guide.
- a pressure medium cylinder is mounted in the bearing piece, which is preferably in the form of a hollow axle, the piston rod of which is connected to the axle or the bearing piece thereof for carrying out the axial displacements.
- the bobbin support can be adjusted in the range of small movement amplitudes independently of the displacement in the above sense.
- This fine adjustment is made to adjust the running path of the packaging material to an exact relative position.
- the aforementioned fine adjustment is effected by shifting the guide for the axis, which is designed as a housing.
- the gearbox provided for this purpose is a spindle drive that acts on a union nut.
- the invention is also concerned with the arrangement and design of a unit for monitoring the path of the packaging material with respect to the exact drain position and with regard to possible tearing or tearing.
- the bobbin holder shown as a detail in the drawings is preferably used in conjunction with a packaging machine.
- the bobbin holder is usually arranged in the longitudinal center plane of the packaging machine above it.
- a base 10 of the machine frame is shown as part of the packaging machine or another unit.
- the bobbin holder with an off-center, laterally offset holder for a bobbin support 11 is mounted on this or on this.
- the bobbin carrier 11 is used in the usual way to receive a bobbin 12 from a wound web 13 of packaging material, for example from tinfoil.
- the bobbin carrier 11 is seated with bearings 14 and 15 rotatably on an axis 16, which here is designed as a hollow axis.
- the bobbin support 11 formed from two side parts 17 and 18 is held together by a rotatable sleeve 19 which surrounds the axis 16.
- the (smaller) side part 17 mounted on the free side can be pulled off in the axial direction from the sleeve 19 after loosening a head nut 20 of a known type which is designed in a special way.
- the bobbin 12 can be exchanged or a bobbin 12 can be placed on the empty bobbin holder 11 after a bobbin core has been pulled off.
- the bobbin carrier 11 can be displaced transversely, namely here in the axial direction.
- the axis 16 is provided on the side opposite the head nut 20 with an extension in the form of a bearing piece 23.
- This bearing piece 23, which is designed as a hollow axle, is in turn slidably received in a tubular housing 24 here is stored.
- the housing 24 is in turn also axially displaceable - in narrow areas - and correspondingly mounted on the base 10 in a holder 26.
- the free end of the bearing piece 23 is provided with a collar 27, which serves as a stop to limit the movements.
- Counter stops 28 and 29 of the housing 24 are provided with elastic pads.
- a piston 31 is displaceable in the pressure medium cylinder 30 and can be acted upon by compressed air in one or the other direction via connecting pieces 32, 33.
- the end of a piston rod 34 emerging from the pressure medium cylinder 30 is connected to the bearing piece 23 and thus to the axis 16 in the region of an intermediate wall 35.
- the axis 16 is non-rotatable in the present case.
- a longitudinal slot 36 is formed in the area of the bearing piece 23.
- a nose 37 connected to the housing 24 enters the longitudinal slot 36 and provides a rotation lock.
- the pressure medium cylinder 30 is also non-rotatably supported by the connecting pieces 32 and 33 which are led out laterally from the housing 24.
- the bobbin support 11 can also be subjected to fine adjustments in the axial direction. This is done to adjust the running web 13 to an exact relative position. This in turn is monitored by a special scanning unit 38.
- the aforementioned scanning unit 38 consists of two sensor rods 39 and 40 arranged at a distance from one another. Both are equipped with a number of sensors 41... 44, one sensor rod with transmitters, for example light sources, and the other rod with receivers, for example photodiodes.
- Two outer sensors 41 and 42 each serve to scan the side edges of the web 13 with regard to possible misalignments.
- a further, larger number of sensors 43 and 44 is used to monitor any tears and tears in the web 13. Since the formation of cracks may be at a very acute angle to the running direction of the web 13, the large number of sensors is relatively small Distance from each other.
- the relative position of the scanning unit 38 also attached to the base 10 is adjustable.
- the sensor rods 39, 40 are mounted on a common carrier 45, which in turn can be displaced against a compression spring 48 via an adjusting screw 46 with an adjusting nut 47.
- the control signals of the sensors 41 and 42 responsible for the edge scanning can be transmitted to a servomotor 49 which causes a corresponding displacement of the bobbin support 11 acts, namely via an axial displacement of the housing 24 in the holder 26.
- the servomotor 49 a direct current motor controlled by a suitable electronic circuit by the sensors 41, 42, drives a spindle 50 directed transversely to the housing 24. This in turn sets a spindle wheel 51 in rotation. With the spindle wheel 51, a union nut 52 rotates, which is mounted in a fixed position, namely on the base 10. An internal thread 53 of the union nut 52 meshes with an external thread 54 on the housing 24. This gear mechanism enables very fine axial adjustments of the bobbin carrier 11.
- the effect of the sensors 43 and 44 is such that the machine or a part thereof is stopped in the event of a tear in the web 13 of the packaging material.
Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft eine Bobinenhalterung zur auswechselbaren Aufnahme wenigstens eines drehbaren Bobinenträgers für bahnförmiges Verpackungsmaterial od. dgl. , insbesondere in Verbindung mit einer Verpackungsmaschine.
- Zuschnitte für die Herstellung von Packungen, insbesondere Zigarettenpackungen, werden häufig unmittelbar in bzw. an der Verpackungsmaschine von einer fortlaufenden Bahn des Verpakkungsmaterials abgetrennt. Dies gilt insbesondere für dünnwandiges Verpackungsmaterial, zum Beispiel für den Inneneinschlag aus Stanniol für eine Zigarettenpackung.
- Das in Rollen gewickelte (Bobine) bahnförmige Verpackungsmaterial findet dabei Aufnahme auf einem Bobinenträger (Trommel), der üblicherweise oberhalb der Verpackungsmaschine etwa in der Längsmittelebene derselben angeordnet ist. Von diesem Bobinenträger wird dann die Bahn nach Maßgabe der Herstellung von Zuschnitten durch die Verpackungsmaschine abgezogen. Bei schnell laufenden Verpackungsmaschinen ist trotz umfänglicher Rollen des Verpackungsmaterials ein häufiger Austausch der leeren, verbrauchten Bobinen gegen volle erforderlich. Dabei wird jeweils die verbrauchte Bobine (bzw. ein z. B. aus Pappe bestehender Bobinenkern) von der Halterung (vom Bobinenträger) in Axialrichtung abgezogen und durch eine neue ersetzt. Die Bobine ist zu diesem Zweck auf dem Bobinenträger durch eine besondere, leicht lösbare Kopfmutter fixiert.
- Der Bobinenwechsel ist für das Bedienungspersonal häufig beschwerlich, insbesondere wenn die Bobinenhalterung mit größerem Abstand vom Seitenrand der unter Umständen breitausladenden Verpackungsmaschine angeordnet ist. Die Bedienungsperson muß sich dann weit über die Verpackungsmaschine hinwegbeugen.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bobinenhalterung, insbesondere in Verbindung mit Verpackungsmaschinen, vorzuschlagen, die einen leichten, schnellen Bobinenwechsel ermöglicht.
- Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die Bobine bzw. der Bobinenträger zwischen einer Arbeitsstellung und einer Bereitschaftsstellung (insbesondere zum Wechseln der Bobine) bewegbar ist.
- Die sich über einen größeren Weg erstreckende VerschiebQ barkeit der Bobinenhalterung bzw. des Bobinenträgers kann durch Axialverschiebung, aber auch durch eine Schwenkbewegung oder auf eine andere Bewegungsart erfolgen.
- Im Sinne des Anliegens der Erfindung kann die Bobinenhalterung zum Wechseln der Bobine so weit seitlich verschoben werden, daß sie leicht zugängig gehalten wird, nämlich im seitlichen Bereich der Verpackungsmaschine oder gar seitlich neben dieser.
- Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Bobinenträger axialverschiebbar und zu diesem Zweck auf einer Achse gelagerte die ihrerseits axialverschiebbar ist und dadurch die Seitwärtsbewegung der Bobine durchführt. Die Achse ist zu diesem Zweck mit einer Verlängerung, nämlich einem Lagerstück versehen, welches (gleitend) verschiebbar in einer ortsfesten Führung gelagert ist. In dem vorzugsweise als Hohlachse ausgebildeten Lagerstück ist nach einem weiteren Vorschlag ortsfest.ein Druckmittelzylinder gelagert, dessen Kolbenstange mit der Achse bzw. dem Lagerstück derselben zur Durchführung der Axialverschiebungen verbunden ist.
- Der Bobinenträger ist nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung unabhängig von der Verschiebung im vorstehenden Sinne im Bereich kleiner Bewegungsamplituden verstellbar. Diese Feinverstellung erfolgt zur Einjustierung der ablaufenden Bahn des Verpackungsmaterials auf eine exakte Relativstellung. Die vorgenannte Feinjustierung wird durch eine Verschiebung der als Gehäuse ausgebildeten Führung für die Achse bewirkt. Das hierfür vorgesehene Getriebe ist ein Spindeltrieb, der auf eine Überwurfmutter wirkt.
- Die Erfindung befaßt sich weiterhin mit der Anordnung und Ausbildung eines Aggregates zur Überwachung der Bahn des Verpackungsmaterials in bezug auf exakte Ablaufstellung sowie hinsichtlich eventuellen Ab- oder Einreißens.
- Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert.
- Es zeigt:
- Fig. 1 die Bobinenhalterung im Längs- bzw. Axialschnitt in Arbeitsstellung,
- Fig. 2 die Bobinenhalterung gemäß Fig. 1 bei seitlich ausgefahrenem Bobinenträger, teilweise in Ansicht, teilweise im Axialschnitt.
- Die in den Zeichnungen als Einzelheit gezeigte Bobinenhalterung kommt vorzugsweise in Verbindung mit einer Verpackungsmaschine zum Einsatz. Die Bobinenhalterung ist dabei üblicherweise in der Längsmittelebene der Verpackungsmaschine oberhalb derselben angeordnet. Als Teil der Verpackungsmaschine oder eines anderen Aggregates ist ein Sockel 10 des Maschinengestells wiedergegeben. Auf diesem bzw. an diesem ist die Bobinenhalterung mit außermittiger, seitlich versetzter Halterung für einen Bobinenträger 11 gelagert.
- Der Bobinenträger 11 dient in üblicher Weise zur Aufnahme einer Bobine 12 aus einer aufgewickelten Bahn 13 des Verpackungsmaterials, zum Beispiel aus Stanniol. Der Bobinenträger 11 sitzt mit Lagern 14 und 15 drehbar auf einer Achse 16, die hier als Hohlachse ausgebildet ist. Der aus zwei Seitenteilen 17 und 18 gebildete Bobinenträger 11 wird durch eine mitdrehbare Hülse 19 zusammengehalten, die die Achse 16 umschließt.
- Das auf der freien Seite gelagerte (kleinere) Seitenteil 17 ist in Axialrichtung von der Hülse 19 abziehbar, nach Lösen einer in besonderer Weise ausgebildeten Kopfmutter 20 bekannter Bauart. Nach Lösen der Kopfmutter 20 und Abziehen des Seitenteils 17 kann die Bobine 12 ausgewechselt bzw. eine Bobine 12 auf den leergefahrenen Bobinenträger 11 nach Abziehen eines Bobinenkerns aufgesetzt werden.
- Das fest auf der Hülse 19 und damit auf der Achse 16 angeordnete Seitenteil 18 ist bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel mit einer Bremstrommel 21 versehen, die mit einer bewegbaren Bremsbacke 22 zusammenwirkt.
- Zum Wechseln der Bobine 12 ist der Bobinenträger 11 querverschiebbar, nämlich hier in Axialrichtung. Zu diesem Zweck ist die Achse 16 auf der zur Kopfmutter 20 gegenüberliegenden Seite mit einer Verlängerung in Gestalt eines Lagerstücks 23 versehen. Dieses als Hohlachse ausgebildete Lagerstück 23 wiederum findet gleitend Aufnahme in einem hier rohrförmigen Gehäuse 24. Das Gehäuse 24 ist auf der dem Bobinenträger 11 zugekehrten Seite mit einer Querschnittsverengung, nämlich einem Führungsabschnitt 25 versehene in dem die Achse 16 bzw. das Lagerstück 23 gleitend geführt und gelagert ist.
- Das Gehäuse 24 ist seinerseits ebenfalls axialverschiebbar - in engen Bereichen - und entsprechend auf dem Sockel 10 in einer Halterung 26 gelagert.
- Das freie Ende des Lagerstücks 23 ist mit einem Bund 27 versehen, der als Anschlag zur Begrenzung der Bewegungen dient. Gegenanschläge 28 und 29 des Gehäuses 24 sind mit elastischen Auflagen versehen.
- Innerhalb des hohlen Lagerstücks 23 der Achse 16 ist ein länglicher, schlanker Druckmittelzylinder 30, insbesondere ein pneumatischer Zylinder, ortsfest gelagert, nämlich mit dem Boden des Gehäuses 24 verbunden. In dem Druckmittelzylinder 30 ist ein Kolben 31 verschiebbar, der über Anschlußstücke 32, 33 in der einen oder anderen Richtung mit Druckluft beaufschlagbar ist. Das aus dem Druckmittelzylinder 30 heraustretende Ende einer Kolbenstange 34 ist mit dem Lagerstück 23 und damit mit der Achse 16 im Bereich einer Zwischenwand 35 verbunden.
- Bei einer Beaufschlagung des Kolbens 31 in der Stellung gemäß Fig. 1 wandert dieser innerhalb des Druckmittelzylinders 30 bis in die Endstellung gemäß Fig. 2. Dadurch wird die Achse 16 in Längsrichtung verschoben. Das Lagerstück 23 gleitet im Gehäuse 24 bis zur Anlage des Bundes 27 am Anschlag 28. Der Bobinenträger 11 befindet sich nunmehr an leicht zugängiger Stelle.
- Die Achse 16 ist im vorliegenden Falle unverdrehbar. Im Be-' reich des Lagerstücks 23 ist ein Längsschlitz 36 in dieser gebildet. Eine mit dem Gehäuse 24 verbundene Nase 37 tritt in den Längsschlitz 36 ein und gewährt eine Drehsicherung. Der Druckmittelzylinder 30 ist ebenfalls unverdrehbar gelagert - durch die seitlich aus dem Gehäuse 24 herausgeführten Anschlußstücke 32 und 33.
- Der Bobinenträger 11 kann auch Feinverstellungen in Axialrichtung ausgesetzt werden. Diese erfolgen zur Justierung der ablaufenden Bahn 13 auf eine exakte Relativlage. Diese wiederum wird durch ein besonderes Abtastaggregat 38 überwacht.
- Das vorgenannte Abtastaggregat 38 besteht im vorliegenden Fall aus zwei im Abstand voneinander angeordneten Sensorstäben 39 und 40. Beide sind mit einer Anzahl von Sensoren 41 .. 44 bestückt, und zwar ein Sensorstab mit Sendern, zum Beispiel Lichtquellen, und der andere Stab mit Empfängern, zum Beispiel Fotodioden.
- Je zwei äußere Sensoren 41 und 42 dienen zur Abtastung der Seitenkanten der Bahn 13 hinsichtlich eventueller Schiefstellungen. Eine weitere, größere Anzahl von Sensoren 43 und 44 dient der Überwachung von eventuellen Ein- und Abrissen der Bahn 13. Da die Rißbildung unter Umständen unter einem sehr spitzen Winkel zur Laufrichtung der Bahn 13 liegen kann, ist die große Anzahl der Sensoren mit verhältnismäßig geringem Abstand voneinander vorgesehen.
- Die Relativstellung des hier ebenfalls am Sockel 10 angebrachten Abtastaggregates 38 ist einstellbar. Die Sensorstäbe 39, 40 sind zu diesem Zweck an einem gemeinsamen Träger 45 gelagert, der seinerseits über eine Stellschraube 46 mit Stellmutter 47 gegen eine Druckfeder 48 verschiebbar ist.
- Die Steuersignale der für die Kantenabtastung verantwortlichen Sensoren 41 und 42 sind auf einen Stellmotor 49 übertragbar, der eine entsprechende Verschiebung des Bobinenträgers 11 bewirkt, und zwar über eine Axialverschiebung des Gehäuses 24 in der Halterung 26.
- Der Stellmotor 49, ein über eine geeignete elektronische Schaltung durch die Sensoren 41, 42 gesteuerter Gleichstrommotor, treibt eine quer zum Gehäuse 24 gerichtete Spindel 50 an. Diese wiederum setzt ein Spindelrad 51 in Umdrehung. Mit dem Spindelrad 51 dreht eine Überwurfmutter 52, die ortsfest gelagert ist, nämlich am Sockel 10. Ein Innengewinde 53 der Überwurfmutter 52 kämmt mit einem Außengewinde 54 auf dem Gehäuse 24. Durch dieses Getriebe sind sehr feine Axialverstellungen des Bobinenträgers 11 möglich.
- Die Wirkung der Sensoren 43 und 44 ist derart, daß bei einem Riß in der Bahn 13 des Verpackungsmaterials die Maschine bzw. ein Teil derselben stillgesetzt wird.
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