EP1578596B1 - Bodenlegevorrichtung für kreuzbodensäcke - Google Patents

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EP1578596B1
EP1578596B1 EP03795873A EP03795873A EP1578596B1 EP 1578596 B1 EP1578596 B1 EP 1578596B1 EP 03795873 A EP03795873 A EP 03795873A EP 03795873 A EP03795873 A EP 03795873A EP 1578596 B1 EP1578596 B1 EP 1578596B1
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EP
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tool
roller
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drive
flexible
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Andreas Sonntag
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Windmoeller and Hoelscher KG
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    • B31B70/00—Making flexible containers, e.g. envelopes or bags
    • B31B70/006—Controlling; Regulating; Measuring; Safety measures

Definitions

  • the invention relates to a Bodenlegevorraum for accomplishracsoothe as shown in the preamble of claim 1.
  • transport belts which have at least components of extremely tensile material such as steel is recommended.
  • these components of the belt are covered with a much more elastic softer material, which protects the transported objects.
  • so-called Jardincortriemen be mentioned, which include in their core, which are usually coated with rubber.
  • the object of the present invention is to propose a device according to the preamble of claim 1 and a method according to the preamble of claim 4, which limits the caused by the manufacturing tolerances of the conveyor belt quality defects of the bags.
  • the present invention takes advantage of a number of surprising findings.
  • the transport process of the bags is first determined by the tensile material.
  • the angular velocity of the transport discs and the distance of the tensile material from the axis of the transport discs prevail.
  • the latter size hereinafter referred to as the effective disk radius
  • the thickness of this layer is subject to fluctuations, which are transmitted to the effective radius of the transport discs and thus to the transport speed.
  • a configuration in which the ratio of the angular velocity of the drive disks to the angular speed of the machining rollers is 2/3 is particularly preferred.
  • the ratio of the angular velocity of 2/3 the flutter of the conveyor belt also decreases by a factor of 2/3 as compared with the case that the drive pulleys have the same angular velocity as the processing rollers.
  • a drive system which, with the aid of a bevel gear, branches off torque for at least one drive disk from a vertical shaft and transmits it to the drive disk via a reduction planetary gear.
  • Fig. 1 shows a section of a Bodenlegevorraum invention.
  • the tube pieces 1 are transported lying flat in the conveying direction x.
  • the bottom 2 of the hose pieces 1 has already been formed.
  • the formation of a sack bottom is described, for example, in another unpublished patent application of the same Applicant with the reference number DE 102 55 483.
  • the piece of tubing 1 is clamped between the conveyor belt 3.
  • the Bodenrillstation 30 and the glue station 31 are described below.
  • the tools designed as creasing knives which are mounted on the circumference of the creasing rollers 7 of Bodenrillstation 30, provided the bottoms 2 of the hose piece 1 with a Bodenrillung, the counter-pressure rollers 8 provide the counterforce.
  • the transport belt 3 is formed as an endless belt and wraps at both ends of the ground-laying deflecting rollers.
  • the drive of the conveyor belt 3 is effected by the drive pulleys 4. These are driven by the king shaft 12 and driven by the transmission 5 described in detail with reference to FIG. 5.
  • each drive pulley 4 is arranged on the right and left each a deflection plate 6, as shown in FIG. 2 can be seen.
  • These deflecting disks 6 are rotatably supported by their bearing journals 11 in the machine frame.
  • the speed of the conveyor belt 3 and thus the transport speed of the hose pieces 1 results from the distance traveled per unit of time. However, the distance traveled depends on the distance from the steel wire 13 of the conveyor belt 3 to the axis of the drive pulley 4 occupies. This distance is referred to below as the effective radius R eff .
  • the effective radius R eff is the sum of the radius of the drive pulley 5 and the thickness D of the rubber sheath 15 between the steel strand 13 and the surface 17 of the conveyor belt 3.
  • the surface 17 is in direct contact with the outer periphery of the drive pulley 5.
  • the thickness D does not have a constant value but varies between the values D min and D max .
  • the distance D is subject to an error ⁇ D resulting from the difference of D max and D min .
  • This error which results from the manufacturing tolerances of the conveyor belt, causes immediate synchronization fluctuations of the conveyor belt 3 and thus losses in the production quality of the cross-bottom bags.
  • Fig. 4 shows the structure of the conveyor belt 3 in a perspective view.
  • the transport belt 3 consists essentially of a plurality of steel strands 13 arranged in a horizontal plane and a rubber jacket 15 surrounding the steel strands 13. Since the steel strands 13 have a substantially higher tensile strength compared to the rubber jacket 15, the steel strands 13 constitute the so-called "neutral phase of the transport belt 3. This means that the steel strands 13 can neither be compressed nor stretched. Conveyor belts 3 having such a structure are referred to in the art as “cable coring belts" and can be kept narrow due to their tensile strength.
  • FIG. 5 shows a view of the transmission according to FIG. 1.
  • the drive torque is supplied to the transmission via the king shaft 12.
  • the shaft passes through a bevel gear 20, which decreases a portion of the torque and distributed to the planetary gear 21 and the shaft 23.
  • the shaft 23 ends in a further bevel gear 20, which deflects the torque and delivers to another planetary gear 21.
  • Both planetary gears 21 each drive a drive pulley 4. All gear parts 20, 21, 23 are connected to the support plates 18 or the support plates 19, 22, wherein the support plates 19, 22 are also fixedly connected to the support plates 18.
  • the support plates 18 are attached to the machine frame in a manner not shown in detail.

Landscapes

  • Making Paper Articles (AREA)
  • Bridges Or Land Bridges (AREA)
  • Artificial Filaments (AREA)
  • Supplying Of Containers To The Packaging Station (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Bodenlegevorrichtung für Kreuzbodensäcke wie es im Oberbegriff des Anspruch 1 dargestellt ist.
  • Diese Vorrichtungen sind seit langem bekannt und sie werden in beispielsweise in der Druckschrift DE 198 05 321 C1 gewürdigt. In jüngerer Zeit werden verstärkt Kreuzbodensäcke kleinen Volumens nachgefragt. Ein kleines Volumen lässt sich bei Kreuzbodensäcken durch ein kleineres Bodenmittenmaß realisieren. Zur Herstellung von Säcken mit kleinerem Bodenmittenmaß sind jedoch umfangreiche konstruktive Veränderungen an den Produktionsmitteln und hier natürlich in erster Linie an den Bodenlegevorrichtungen vorzunehmen. Da die Säcke quer zu der Hauptachse des Schlauches durch die Bearbeitungsstationen der Bodenlegevorrichtung transportiert werden, müssen sowohl die Bearbeitungsstationen als auch das Transportsystem schmaler als bisher gestaltet werden.
  • Eine der erforderlichen Maßnahmen ist die Verwendung schmalerer Transportriemen zum Transport der Säcke durch die Bearbeitungsstationen der Bodenlegevorrichtung. Die Transportriemen sind jedoch einer erheblichen Zugbelastung ausgesetzt und laufen Gefahr sich zu längen. Diese Tendenz nimmt mit abnehmender Breite der Transportriemen zu. Eine Änderung der Länge der Transportriemen im Betrieb führt jedoch dazu, dass die Sackposition in Bearbeitungsstationen nicht mehr Korrekt mit den Drehbewegungen der Werkzeugwalze abgestimmt sind. Die Werkzeuge durchlaufen ihre Bearbeitungsposition, wenn der Sack noch nicht oder nicht mehr am richtigen Platz befindlich ist, und der zugehörige Bearbeitungsschritt wird ungenau ausgeführt. Die entstehenden Fertigungstoleranzen bei den Säcken können sehr gravierende Qualitätsmängel bei den Säcken nach sich ziehen, welche sich beispielsweise in Undichtigkeit und mangelnder Haltbarkeit gipfeln. Daher sind diese Konsequenzen höchst unerwünscht.
  • Aus diesen Gründen empfiehlt sich die Verwendung von Transportriemen, welche zumindest Bestandteile aus ausgesprochen zugbelastbaren Material wie Stahl aufweisen. In der Regel sind diese Bestandteile des Riemens mit einem deutlich elastischeren weicheren Material ummantelt, welches die transportierten Gegenstände schont. In diesem Zusammenhang sind sogenannte Kabelcortriemen zu nennen, welche in ihrem Kern beinhalten, die in der Regel mit Gummi ummantelt sind.
  • Leider weisen Transportriemen der beschriebenen Art Fertigungstoleranzen auf. Als Folge dieser Fertigungstoleranzen kommt es wieder zu Ungenauigkeiten bei der Positionierung der Säcke in den Bearbeitungspositionen und damit zu Fertigungstoleranzen bei den Säcken.
  • Daher besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 4 vorzuschlagen, welche die durch die Fertigungstoleranzen des Transportriemens hervorgerufenen Qualitätsmängel der Säcke eingrenzt.
  • Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Gegenstand dadurch getost dass
    • die Antriebscheiben von dem Antriebssystem mit geringerer Winkelgeschwindigkeit antreibbar sind als die zumindest eine Werkzeugwalze und dass
    • die Antriebsscheiben einen größeren Durchmesser aufweisen als die Werkzeugwalzen,
    und bei einem gattungsgemäßen Verfahren durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 4.
  • Die vorliegende Erfindung macht sich eine ganze Reihe überraschender Erkenntnisse zunutze.
  • Bei der Verwendung von Transportriemen mit Bestandteilen aus ausgesprochen zugbelastbaren Material wie Stahl und einem weicheren Schutz beziehungsweise einer weicheren Ummantelung wird der Transportvorgang der Säcke zunächst von dem zugbelastbaren Material bestimmt.
  • Damit ist für Transportgeschwindigkeit der Säcke in den Bearbeitungsstationen die Winkelgeschwindigkeit der Transportscheiben und der Abstand des zugbelastbaren Materials von der Achse der Transportscheiben maßgebend. Die letztere Größe, weiche im folgenden als effektiver Scheibenradius bezeichnet wird, setzt sich jedoch aus dem tatsächlichen Radius der Antriebsscheibe und der Dicke der elastischeren weicheren Schicht zwischen dem Außenumfang der Transportscheibe und dem zugbelastbaren Material zusammen. Die Dicke dieser Schicht ist jedoch Schwankungen unterworfen, welche sich auf den effektiven Radius der Transportscheiben und damit auf die Transportgeschwindigkeit übertragen.
  • Sie liefern den Hauptbeitrag zu den Ungenauigkeiten bei der Positionierung der Säcke in den Bearbeitungsstationen. Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird der relative Anteil der Schwankungen der Dicke der elastischeren weicheren Schicht zwischen dem Außenumfang der Transportscheibe und dem zugbelastbaren Material auf den effektiven Radius der Transportscheibe und damit auf die Transportgeschwindigkeit herabgesetzt.
  • Besonders bevorzugt wird dabei eine Konfiguration, bei weicher das Verhältnis der Winkelgeschwindigkeit der Antriebsscheiben zu der Winkelgeschwindigkeit der Bearbeitungswalzen 2/3 beträgt. Durch dieses Verhältnis der Winkelgeschwindigkeit von 2/3 verringert sich die Gleichlaufschwankung des Transportriemens ebenfalls um den Faktor 2/3 verglichen mit dem Fall, dass die Antriebsscheiben die gleiche Winkelgeschwindigkeit haben wie die Bearbeitungswalzen.
  • Vorteilhaft ist es dabei, ein Antriebssystem vorzusehen; welches mit Hilfe eines Kegelradgetriebes Drehmoment für zumindest eine Antriebsscheibe von einer Königswelle abzweigt und über ein untersetzendes Planetengetriebe auf die Antriebsscheibe überträgt.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung geht aus den Zeichnungen und der gegenständlichen Beschreibung.
    Die einzelnen Figuren zeigen:
    • Fig. 1
    Draufsicht auf einen Ausschnitt einer erfindungsgemäßen Bodenlegevorrichtung
    Fig. 2
    Seitenansicht gemäß II-II in Fig. 1
    Fig. 3
    Detailansicht des in Fig. 2 umkreisten Bereichs
    Fig. 4
    Detailansicht eines Transportriemens
    Fig. 5
    Getriebekonfiguration zum Antrieb der Antriebsscheiben in einer erfindungsgemäßen Bodenlegevorrichtung
  • Fig. 1 zeigt einen Ausschnitt einer erfindungsgemäßen Bodenlegevorrichtung. Die Schlauchstücke 1 werden flach liegend in Förderrichtung x transportiert. Der Boden 2 der Schlauchstücke 1 wurde bereits gebildet. Die Bildung eines Sackbodens wird beispielsweise in einer anderen unveröffentlichten Patentanmeldung der gleichen Anmelderin mit der Anmefdenummer DE 102 55 483 beschrieben. Das Schlauchstück 1 wird klemmend zwischen den Transportriemen 3 gehalten. Als Beispiel für zwei in einer Bodenlegevorrichtung vorhandene Bearbeitungsstationen werden im Folgenden die Bodenrillstation 30 und die Leimstation 31 beschrieben. Die als Rillmesser ausgebildeten Werkzeuge, die auf dem Umfang der Rillwalzen 7 der Bodenrillstation 30 befestigt sind , versehen die Böden 2 des Schlauchstücks 1 mit einer Bodenrillung, wobei die Gegendruckwalzen 8 die Gegenkraft bereitstellen. Anschließend erfolgt in der Leimstation 31 ein formatmäßiger Klebstoffauftrag auf die Böden 2 der Schlauchstücke 1 durch die Formatwalzen 9. Die Gegendruckwalzen 10 stellen den für den Klebstoffauftrag erforderlichen Gegendruck bereit. Sämtliche Walzen 7, 8, 9, 10 sind auf nicht näher dargestellte Weise im nicht gezeigten Maschinengestell gelagert.
  • Der Transportriemen 3 ist als Endlosband ausgebildet und umschlingt an beiden Enden der Bodenlegevorrichtung Umlenkrollen. Der Antrieb der Transportriemen 3 erfolgt durch die Antriebsscheiben 4. Diese werden von der Königswelle 12 ausgehend und durch das anhand der Fig. 5 näher beschriebene Getriebe 5 angetrieben. Um eine ausreichende Haftung des Transportriemens 3 auf der Antriebsscheibe 4 zu gewährleisten, ist rechts und links jeder Antriebsscheibe 4 je eine Umlenkscheibe 6 angeordnet, wie es der Fig. 2 zu entnehmen ist. Diese Umlenkscheiben 6 sind über ihre Lagerzapfen 11 drehbar in dem Maschinengestell gelagert.
  • Die Geschwindigkeit des Transportriemens 3 und damit die Transportgeschwindigkeit der Schlauchstücke 1 ergibt sich aus der zurückgelegten Strecke pro Zeiteinheit. Die zurückgelegte Strecke hängt aber von dem Abstand ab, den die Stahllitze 13 des Transportriemens 3 zur Achse der Antriebsscheibe 4 einnimmt. Dieser Abstand wird im Folgenden als Effektivradius Reff bezeichnet. Der Effektivradius Reff ist die Summe aus dem Radius der Antriebsscheibe 5 und der Dicke D des Gummimantels 15 zwischen der Stahllitze 13 und der Oberfläche 17 des Transportriemens 3. Die Oberfläche 17 steht in direktem Kontakt mit dem Außenumfang der Antriebsscheibe 5.
  • Wie der Fig. 3 zu entnehmen ist, besitzt die Dicke D keinen konstanten Wert, sondern variiert zwischen den Werten Dmin und Dmax. Anders ausgedrückt ist der Abstand D mit einem Fehler ΔD behaftet, der sich aus der Differenz von Dmax und Dmin ergibt. Dieser Fehler, der sich aus den Fertigungstoleranzen des Transportriemens ergibt, verursacht unmittelbar Gleichlaufschwankungen des Transportriemens 3 und damit Einbußen in der Fertigungsgüte der Kreuzbodensäcke.
  • Fig. 4 zeigt den Aufbau des Transportriemens 3 in einer perspektivischen Darstellung. Der Transportriemen 3 besteht im wesentlichen aus mehreren, in einer horizontalen Ebene angeordneten Stahllitzen 13 und einem die Stahllitzen 13 umgebenden Gummimantel 15. Da die Stahllitzen 13 im Vergleich zum Gummimantel 15 eine wesentlich höhere Zugfestigkeit haben, stellen die Stahllitzen 13 die so genannte "neutrale Phase" des Transportriemens 3 fest. Das bedeutet, dass sich die Stahllitzen 13 weder stauchen noch dehnen lassen. Transportriemen 3 mit einem derartigen Aufbau werden in der Technik als "Kabelcortriemen" bezeichnet und können aufgrund ihrer Zugfestigkeit schmal gehalten werden. Damit eignen sie sich besonders zur Verwendung in Bodenlegevorrichtungen, mit denen Kreuzbodensäcke mit einem kleinen Bodenmittenmaß hergestellt werden sollen. Bei Verwendung von Transportriemen mit einer geringeren spezifischen Zugfestigkeit müssten diese, um eine vergleichbare Zugfestigkeit zu erhalten, breiter ausgeführt werden. Das minimale Bodenmittenmaß, das eingehalten werden muss, vergrößert sich dementsprechend.
  • Die Fig. 5 zeigt eine Ansicht des Getriebes gemäß Fig. 1. Dem Getriebe wird das Antriebsdrehmoment über die Königswelle 12 zugeführt. Die Welle durchsetzt ein Kegelradgetriebe 20, das einen Teil des Drehmomentes abnimmt und auf das Planetengetriebe 21 und die Welle 23 verteilt. Die Welle 23 endet in einem weiteren Kegelradgetriebe 20, das das Drehmoment umlenkt und an ein weiteres Planetengetriebe 21 abgibt. Beide Planetengetriebe 21 treiben jeweils eine Antriebsscheibe 4 an. Alle Getriebeteile 20, 21, 23 sind mit den Tragplatten 18 oder den Stützplatten 19, 22 verbunden, wobei die Stützplatten 19, 22 ebenfalls mit den Tragplatten 18 fest verbunden sind. Die Tragplatten 18 sind auf nicht näher gezeigte Weise am Maschinengestell befestigt.
    Bezugszeichenliste
    1 Schlauchstück
    2 Boden
    3 Transportriemen
    4 Antriebsscheibe
    5 Getriebe
    6 Umlenkscheibe
    7 Rillwalze
    8 Gegendruckwalze
    9 Formatwalze
    10 Gegendruckwalze
    11 Lagerzapfen
    12 Königswelle
    13 Stahllitze
    15 Gummimantel
    17 Oberfläche des Gummimantels 15
    18 Tragplatte
    19 Stützplatte
    20 Kegelradgetriebe
    21 Planetengetriebe
    22 Stützplatte
    23 Welle
    30 Bodenrillstation
    31 Leimstation
    Reff Effektiver Radius
    D Dicke der Gummischicht
    Dmin Minimale Dicke der Gummischicht
    Dmax Maximale Dicke der Gummischicht
    x Transportrichtung

Claims (5)

  1. Bodenlegevorrichtung für Kreuzbodensäcke, in welcher Schlauchstücke (1) zu Kreuzbodensäcken verarbeitet werden, wobei die Bodenlegevorrichtung folgende Merkmale aufweist:
    - mehrere Bearbeitungsstationen (30, 31), welche unterschiedliche Bearbeitungsschritte an den Schlauchstücken (1) vornehmen,
    - wobei zumindest eine Bearbeitungsstation (30, 31) mit einem Werkzeug ausgestattet ist, welches an einer Werkzeugwalze (7, 9) angebracht ist und welches bei jeder Umdrehung der Walze (7, 9) einmal seine Bearbeitungsposition durchläuft,
    - zumindest ein Transportsystem (3, 4, 6), welches die Schlauchstücke (1) durch mehrere Bearbeitungsstationen (30, 31) transportiert und im wesentlichen aus Transportriemen (3) besteht, welche von Transportschieben (4) angetrieben werden,
    - ein Antriebssystem (5, 12), welches die Antriebsscheiben (4) und Werkzeugwalzen (7, 9) antreibt und ihre Drehbewegungen so koordiniert, dass jeweils ein Schlauchstück (1) die zumindest eine Bearbeitungsstation (30, 31) durchläuft, während die Werkzeugwalze (7, 9) eine Umdrehung ausführt,
    dadurch gekennzeichnet dass
    - die Antriebsscheiben (4) von dem Antriebssystem (5, 12) mit geringerer Winkelgeschwindigkeit antreibbar sind als die zumindest eine Werkzeugwalze (7, 9) und dass
    - die Antriebsscheiben (4) einen größeren Durchmesser aufweisen als die Werkzeugwalzen (7, 9).
  2. Bodenlegevorrichtung nach Anspruch 1
    gekennzeichnet durch
    ein Antriebssystem (5, 12), welches ein Verhältnis von 2/3 zwischen der Winkelgeschwindigkeit der Antriebscheiben (4) und Winkelgeschwindigkeit der Werkzeugwalzen (7, 9) definiert.
  3. Bodenlegevorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche
    gekennzeichnet durch
    ein Antriebssystem (5, 12), welches mit Hilfe eines Kegelradgetriebes (20) Drehmoment für zumindest eine Antriebscheibe (4) von einer Königswelle (12) abzweigt und über ein untersetzendes Planetengetriebe (21) an die Antriebsscheibe (4) überträgt.
  4. Verfahren zur Verarbeitung von Schlauchstücken (1) in Kreuzbodensäcke, welches folgende Verfahrensmerkmale aufweist:
    - die Durchführung mehrerer Bearbeitungsschritte an den Schlauchstücken (1), wobei die Bearbeitungsschritte in unterschiedlichen Bearbeitungsstationen (30, 31) vorgenommen werden,
    - wobei zumindest in einer Bearbeitungsstation (30, 31) ein Bearbeitungsschritt mit einem Werkzeug durchgeführt wird, welches an einer rotierenden Werkzeugwalze (7, 9) angebracht ist und welches bei jeder Umdrehung der Walze (7, 9) einmal seine Bearbeitungsposition durchläuft,
    - den Transport der Schlauchstücke (1) durch die Bearbeitungsstationen (7, 8, 9, 10) mit Transportriemen (3), welche von Antriebsschieben (4) angetrieben werden,
    - den Antrieb der Antriebsscheiben (4) und Werkzeugwalzen (7, 9), wobei die Drehbewegungen beider vorgenannter Walzenarten (4, 7, 9) so abgestimmt werden, dass jeweils ein Schlauchstück (1) die zumindest eine Bearbeitungsstation (730, 31) durchläuft, während die Werkzeugwalze (7, 9) eine Umdrehung ausführt,
    dadurch gekennzeichnet dass
    - die Antriebsscheiben (4) mit geringerer Winkelgeschwindigkeit angetrieben werden als die zumindest eine Werkzeugwalze (7, 9).
  5. Verfahren nach Anspruch 4
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Winkelgeschwindigkeit der Antriebscheiben (4) und die der Werkzeugwalzen (7, 9) zueinander ein Verhältnis von 2/3 aufweisen.
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EP1578596A1 EP1578596A1 (de) 2005-09-28
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