EP0960722A2 - Verfahren und Vorrichtung zum Setzen von Leimstellen auf taktweise transportierte Objekte - Google Patents

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EP
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gluing
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glue
valve
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    • B31B50/60—Uniting opposed surfaces or edges; Taping
    • B31B50/62—Uniting opposed surfaces or edges; Taping by adhesives
    • B31B50/624—Applying glue on blanks

Definitions

  • the invention relates to a method for setting glue points on objects that are cyclically or at a discontinuous speed according to a defined motion law by means of a valve-actuated gluing system having glue nozzles, the specific system-related inertia of which is caused by the effective switching times t w (switch-on and switch-off times) of each valve correcting lead time or pilot control time t 1 is compensated for.
  • the invention also relates to an arrangement for setting glue points on objects transported in cycles or at a discontinuous speed by means of a valve-actuated gluing system having glue nozzles, which, with a control of the glue supply and thereby the system-related inertia of the gluing system by advancing (retention time t 1 ) of switching times t w compensating control arrangement is provided.
  • nozzle gluing or gluing systems of the type mentioned at the outset are also increasingly being used in the tobacco industry, with ever increasing demands being placed on such systems as a result of increased machine outputs. It has hitherto been customary to compensate for the system-specific inertia of such a system, from the energization of the valve via the movement of the nozzle needle inside the valve to the final glue flow, by means of a corresponding pilot control. Specific characteristic values assigned to each valve are taken into account, which in total define the inertia of the glue application depending on the boundary conditions, such as the type of glue, pressure, temperature, etc. In this way, precisely positioned glue beads are produced at constant speed conditions.
  • the invention has for its object, even under difficult conditions, where during the time the glue valve is electrically started up to final flow of the glue or the electrical switching off of the glue valve until the glue bead finally tears off, the speed changes Position the glue beads exactly.
  • a correction value t G is derived from the law of motion of the transported objects in the respective gluing phase (switch-on or switch-off phase), which is included in the system control of the gluing system which determines the lead time or pilot control time t 1 .
  • t w t 1 + t G customized.
  • the speed and the position of the conveying means transporting the objects are preferably monitored.
  • control arrangement is provided with control elements which accelerate or decelerate the objects during the on or off time of a valve and from this obtain a correction value t G for adapting the lead time t 1 .
  • the advantage achieved with the invention is that the lead time assigned directly to the start and end points of the gluing z. B. even with clockwise or swelling moving objects on which several glue beads are to be generated in particular within a movement cycle, an exact positioning of the glue beads is guaranteed.
  • Such a glue bead-specific compensation results in a further advantage in that, even with indirect position determination of the objects by means of machine-related incremental encoders, machine-dependent position errors of the objects are included in the lead time of the start and end points of the glue bead.
  • the inertia-related lead times only need due to the specific position-dependent Lead times to be supplemented by a high positioning accuracy to maintain, which ensures quick interchangeability of the valves.
  • Pack blanks 1 in the form of so-called blanks are moved in a clockwise manner in the direction of arrow 2 along a transport path 3 by a conveyor in the form of a conveyor belt 5 in accordance with FIG.
  • the pack blanks 1 are to be provided with one or more glue points 8 one behind the other in the conveying direction 2 during their conveying cycle on their different surface sections 4, 6, 7.
  • the transport path 3 is assigned a gluing arrangement 9, comprising a glue container 11, a conveying unit 12, a pressure regulator 13 and a valve 14 with a contact nozzle 16 for individual or a row of glue points 8 located one behind the other on the different surface sections 4 or 6 or 7 of the pack blanks 1.
  • a control arrangement 17 linked to the gluing arrangement 9 is used to control the respective valve 14 at all speeds of the machine System-related mechanical or electrical inertia of the glue application system is compensated for by a pilot control or lead time t 1 assigned to each individual valve, ie by shifting the switching positions E 1 and E 2 forward when switching on or switching off the valve 14 according to FIG. 2.
  • the lead time is no longer assigned to the valve but to the start and end points of the gluing (glue bead-specific compensation) such that the effective lead times t w of each input are determined by means of the correction value t G defined by the sign and the magnitude of the speed change. or switch-off phase of the gluing system during the acceleration of the pack cut 1 by reducing the lead time t 1 by the correction value t G and during the delay of the pack cut by increasing the lead time t 1 by the correction value t G.
  • Another advantage results from the fact that in a clocked or swelling running material flow a high positioning accuracy is achieved when using more than one glue bead is applied to a valve within one cycle should.

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Abstract

Die Erfindung betrifft das Setzen von Leimstellen (8) auf durch ein Fördermittel (Pfeil 2) taktweise vorbewegte Packungszuschnitte (1) mittels ventilbetätigter Leimdüsen, die mit einer eine systembedingte Trägheit kompensierenden Vorhaltzeit (Schaltpositionen E1, E2) angesteuert werden. Es ist das Ziel, auch bei während der Ansteuerung- bzw. Betätigungsphase der Düsenventile erfolgenden Geschwindigkeitsänderungen der bewegten Packungszuschnitte (1) exakt positionierte Leimraupen (8) zu erzeugen. Dies wird dadurch erreicht, daß die systembedingte Vorhaltzeit durch einen aus dem Bewegungsgesetz des Fördermittels abgeleiteten Korrekturfaktor in der Beschleunigungsphase vermindert bzw. in der Verzögerungsphase erhöht wird. Auf diese Weise können auch mehrere in einem Förderzyklus aufeinanderfolgende, durch ein Anfangspunkt P1 sowie Endpunkt P2 definierte Leimstellen (8) exakt positioniert werden. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Setzen von Leimstellen auf nach einem definierten Bewegungsgesetz taktweise bzw. mit diskontinuierlicher Geschwindigkeit transportierte Objekte mittels eines Leimdüsen aufweisenden, ventilbetätigten Beleimungssystems, dessen spezifische systembedingte Trägheit durch eine die wirksamen Schaltzeiten tw (Einschalt- und Ausschaltzeiten) eines jeden Ventils des Beleimungssystems korrigierende Vorhalt- bzw. Vorsteuerzeit t1 kompensiert wird.
Die Erfindung betrifft außerdem eine Anordnung zum Setzen von Leimstellen auf taktweise bzw. mit diskontinuierlicher Geschwindigkeit transportierter Objekte mittels eines Leimdüsen aufweisenden, ventilbetätigten Beleimungssystems, das mit einer die Leimzufuhr steuernden und dabei die systembedingte Trägheit des Beleimungssystems durch Vorverlegung (Vorhaltzeit t1) von Schaltzeiten tw kompensierenden Steuerungsanordnung versehen ist.
Die eingangs bezeichnete Düsenbeleimung bzw. derartige Beleimungssysteme kommen auch im Bereich der Tabakindustrie immer häufiger zum Einsatz, wobei an derartige Systeme infolge gestiegener Maschinenleistungen immer höhere Anforderungen gestellt werden.
Es ist bisher bereits üblich, die systemapezifische Trägheit eines derartigen Systems von der Bestromung des Ventils über die Bewegung der Düsennadel innerhalb des Ventils bis hin zum endgültigen Leimfluß durch eine entsprechende Vorsteuerung zu kompensieren. Dabei werden einem jeden Ventil zugeordnete spezifische Kennwerte berücksichtigt, welche insgesamt die Trägheit des Leimauftrags in Abhängigkeit von den Randbedingungen, wie Leimsorte, Druck, Temperatur usw. definieren. Auf diese Weise werden bei konstanten Geschwindigkeitsverhältnissen exakt positionierte Leimraupen erzeugt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, auch unter erschwerten Bedingungen, bei denen sich während der Zeit des elektrischen Startens des Leimventils bis zum endgültigen Fließen des Leimes bzw. des elektrischen Ausschaltens des Leimventils bis zum endgültigen Abriß der Leimraupe die Geschwindigkeit ändert, die Leimraupen exakt zu positionieren.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß aus dem in der jeweiligen Beleimungsphase (Ein- bzw. Ausschaltphase) wirkenden Bewegungsgesetz der transportierten Objekte ein Korrekturwert tG abgeleitet wird, welcher in die die Vorhalt- bzw. Vorsteuerzeit t1 bestimmende Systemsteuerung des Beleimungssytems einbezogen wird. Zweckmäßigerweise werden nach einem weiteren Vorschlag die Geschwindigkeitsänderung (Beschleunigung bzw. Verzögerung) der Objekte in der Beleimungsphase überprüft und mittels des dabei durch Vorzeichen und Größe der Geschwindigkeitsänderung definierten Korrekturwertes tG die wirksamen Schaltzeiten tw einer jeden Ein- bzw. Ausschaltphase des Beleimungssystems während der Objektbeschleunigung durch Verminderung der Vorhaltzeit t1 um den Korekturwert tG und während der Objektverzögerung durch Erhöhung der Vorhaltzeit t1 um den Korrekturwert tG entsprechend tw= t1 - tG bzw. tw = t1+ tG angepaßt.
Vorzugsweise werden gemäß einer Weiterbildung die Geschwindigkeit und die Position des die Objekte transportierenden Fördermittels überwacht.
Die Anordnung zur Durchführung des eingangs bezeichneten Verfahrens besteht darin, daß die Steuerungsanordnung mit während der Ein- bzw. Ausschaltzeit eines Ventils wirkende Beschleunigungen bzw. Verzögerungen der Objekte überwachenden und daraus einen Korrekturwert tG zur Anpassung der Vorhaltzeit t1 gewinnenden Steuerungselementen versehen ist.
Der mit der Erfindung erzielte Vorteil besteht darin, daß durch die unmittelbar den Start- und Endpunkten der Beleimung zugeordnete Vorhaltzeit z. B. auch bei taktweise bzw. schwellend bewegten Objekten, auf denen insbesondere innerhalb eines Bewegungszyklus mit einem Ventil mehrere Leimraupen erzeugt werden sollen, eine exakte Positionierung der Leimraupen gewährleistet ist.
Durch eine derartige Leimraupen- spezifische Kompensation ergibt sich ein weiterer Vorteil dadurch, daß auch bei indirekter Positionsbestimmung der Objekte mittels maschinenbezogener inkrementaler Geber maschinenabhängige Lagefehler der Objekte in die Vorhaltzeit der Start- und Endpunkte der Leimraupe eingehen.
Die trägheitsbedingten Vorhaltzeiten brauchen nur durch die spezifischen positionsabhängigen Vorhaltzeiten ergänzt zu werden um eine hohe Positioniergenauigkeit zu erhalten, wodurch eine schnelle Austauschbarkeit der Ventile gewährleistet ist.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Hierbei zeigen:
Figur 1
ein schematisch dargestelltes Beleimungssystem für Packungszuschnitte der tabakverarbeitenden Industrie und
Figur 2
eine Draufsicht auf die entlang einer Transportbahn bewegten Packungszuschnitte.
Packungszuschnitte 1 in Form von sogenannten Blanketts werden gemäß Figur 2 in Richtung des Pfeils 2 taktweise entlang einer Transportbahn 3 durch ein Fördermittel in Form eines Transportbandes 5 gemäß Figur 1 bewegt.
Die Packungszuschnitte 1 sind gemäß Figur 2 während eines Fördertaktes auf ihren unterschiedlichen Flächenabschnitten 4, 6, 7 mit einzelnen bzw. mehreren in Förderrichtung 2 hintereinanderliegenden Leimstellen 8 zu versehen. Zu diesem Zweck ist der Transportbahn 3 eine Beleimungsanordnung 9 zugeordnet, umfassend einen Leimbehälter 11, eine Fördereinheit 12, einen Druckregler 13 sowie ein Ventil 14 mit einer Kontaktdüse 16 für jeweils einzelne bzw. jeweils eine Reihe hintereinanderliegender Leimstellen 8 auf den unterschiedlichen Flächenabschnitten 4 bzw. 6 bzw. 7 der Packungszuschnitte 1.
Während eines Fördertaktes passiert jeweils eine Leimstelle 8 oder mehrere aufeinanderfolgende Leimstellen auf den unterschiedlichen Flächenabschnitten 4, 6, 7 eines Packungszuschnittes 1 eine jeweils zugeordnete Kontaktdüse 16 mit dem zugehörigen Ventil 14.
Um jeweils eine durch einen Anfangspunkt P1 und einen Endpunkt P2 definierte Sollpositionierung der Beleimung an den beispielsweise in Figur 2 bezeichneten Leimstellen 8 zu gewährleisten, wird mittels einer mit der Beleimungsanordnung 9 verknüpften Steuerungsanordnung 17 bei allen Geschwindigkeiten der Maschine eine auf das jeweilige Ventil 14 bezogene systembedingte mechanische bzw. elektrische Trägheit des Leimauftragssystems durch eine jedem einzelnen Ventil zugeordnete Vorsteuerung bzw. Vorhaltzeit t1, d. h. durch Vorverlegung der Schaltpositionen E1 und E2 beim Einschalten bzw. Ausschalten des Ventils 14 gemäß Figur 2 kompensiert. Auf diese Weise werden bei konstanten Geschwindigkeitsverhältnissen exakt positionierte Leimraupen erzeugt.
Hingegen hat sich beim Setzen von Leimstellen auf mittels eines getakteten bzw. schwellend laufenden Förderbandes 5 transportierte Packungszuschnitte 1 gezeigt, daß sich während der Zeit des elektrischen Startens des Leimventils 14 bis zum endgültigen Fließen des Leimes bzw. während des elektrischen Ausschaltens des Leimventils bis zum endgültigen Abriß der Leimraupe die Geschwindigkeit des Förderbandes 5 ändert, wobei die Geschwindigkeitsänderung insbesondere bei mehreren aufeinanderfolgenden Leimstellen 8 unterschiedliche Größen bzw. Vorzeichen (Beschleunigungen, Verzögerungen) annimmt.
Um auch unter diesen Bedingungen eine definierte Sollage der Leimstellen 8 zu erzielen, wird erfindungsgemäß aus dem in derjeweiligen Beleimungsphase (Ein- bwz. Ausschaltphase) wirkenden Kurven- bzw. Bewegungsgesetz des getakteten bzw. schwellend laufenden Förderbandes 5 bzw. mit Hilfe von der Steuerungsanordnung 17 zugeordneten Steuerungselementen in Form eines inkrementalen Drehgebers 18 sowie Lichttasters 19 ein dem jeweiligen Bewegungszustand des Packungszuschnitts 1 adäquater Korrekturwert tG gewonnen. Mit diesem Korrekturwert tG verrechnet die Steuerungsanordnung 17 für die Beschleunigungs- bzw. Verzögerungsphase nach der Beziehnung tw = t1 ± tG die real vorhandene Trägheit des Beleimungssystems zwecks entsprechender Ansteuerung des Ventils 14 mit der ermittelten wirksamen Vorhaltzeit tw. Auf diese Weise wird die Vorhaltzeit nicht mehr dem Ventil sondern den Start- und Endpunkten der Beleimung zugeordnet (Leimraupen- spezifische Kompensation), derart, daß mittels des durch Vorzeichen und Größe der Geschwindigkeitsänderung definierten Korrekturwertes tG die wirksamen Vorhaltzeiten tw einer jeden Ein- bzw. Ausschaltphase des Beleimungssystems während der Beschleunigung des Packungszuschnitts 1 durch Verminderung der Vorhaltzeit t1 um den Korrekturwert tG und während der Verzögerung des Packungszuschnitts durch Erhöhung der Vorhaltzeit t1 um den Korrekturwert tG angepaßt werden.
Auf diese Weise gehen auch maschinenabhängige Lagefehler des Packungszuschnitts in die Vorhaltzeit tw der Start- und Endpunkte der Leimraupe ein.
Ein weiterer Vorteil ergibt sich dadurch, daß in einem getakteten bzw. schwellend laufenden Materialfluß eine hohe Positioniergenauigkeit erreicht wird, wenn mit einem Ventil innerhalb eines Zyklus mehr als eine Leimraupe aufgetragen werden soll.
Ein zusätzlicher Vorteil ergibt sich dadurch, daß die vom Ventilhersteller festgelegten bzw. ermittelten Vorhaltzeiten t1 nur durch die geltenden spezifischen positionsabhängigen Vorhaltzeiten in verschiedenartig getakteten bzw. schwellend laufenden Materialtransportsystemen ergänzt zu werden brauchen, um die hohe Positioniergenauigkeit zu erhalten, wodurch eine schnelle Austauschbarkeit der Ventile 14 gewährleistet ist.

Claims (4)

  1. Verfahren zum Setzen von Leimstellen auf nach einem definierten Bewegungsgesetz taktweise bzw. mit diskontinuierlicher Geschwindigkeit transportierte Objekte mittels eines Leimdüsen aufweisenden, ventilbetätigten Beleimungssystems, dessen spezifische systembedingte Trägheit durch eine die wirksamen Schaltzeiten tw (Einschalt- und Ausschaltzeiten) eines jeden Ventils des Beleimungssystems korrigierende Vorhalt- bzw. Vorsteuerzeit t1 kompensiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß aus dem in der jeweiligen Beleimungsphase (Ein- bzw. Ausschaltphase) wirkenden Bewegungsgesetz der transportierten Objekte ein Korrekturwert tG abgeleitet wird, welcher in die die Vorhalt- bzw. Vorsteuerzeit t1 bestimmende Systemsteuerung des Beleimungssystems einbezogen wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeitsänderung (Beschleunigung bzw. Verzögerung) der Objekte in der Beleimungsphase überprüft wird und daß mittels des dabei durch Vorzeichen und Größe der Geschwindigkeitsänderung definierten Korrekturwertes tG die wirksamen Schaltzeiten tw einer jeden Ein- bzw. Ausschaltphase des Beleimungsystems während der Objektbeschleunigung durch Verminderung der Vorhaltzeit t1 um den Korrekturwert tG und während der Objektverzögerung durch Erhöhung der Vorhaltzeit t1 um den Korrekturwert tG entsprechend tw = t1 - tG bzw. tw = t1 + tG angepaßt werden.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeit und die Position des die Objekte transportierenden Fördermittels überwacht wird.
  4. Anordnung zum Setzen von Leimstellen (8) auf taktweise bzw. mit diskontinuierlicher Geschwindigkeit transportierte Objekte (1) mittels eines Leimdüsen (14) aufweisenden, ventilbetätigten Beleimungssysgems (9), das mit einer die Leimzufuhr steuernden und dabei die systembedingte Trägheit des Beleimungssystems durch Vorverlegung (Vorhaltzeit t1) von Schaltzeiten tw kompensierenden Steuerungsanordnung (17) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerungsanordnung (17) mit während der Ein- bzw. Ausschaltzeit eines Ventils (14) wirkende Beschleunigungen bzw. Verzögerungen der Objekte (1) überwachenden und daraus einen Korrekturwert tG zur Anpassung der Vorhaltzeit t1 gewinnenden Steuerungselementen (18, 19) versehen ist.
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