EP2484613A2 - Aufwickler zum Aufwickeln von Folienresten - Google Patents

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EP2484613A2
EP2484613A2 EP12000724A EP12000724A EP2484613A2 EP 2484613 A2 EP2484613 A2 EP 2484613A2 EP 12000724 A EP12000724 A EP 12000724A EP 12000724 A EP12000724 A EP 12000724A EP 2484613 A2 EP2484613 A2 EP 2484613A2
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EP
European Patent Office
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winding
rewinder
mandrel
winding rollers
drive
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EP12000724A
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EP2484613A3 (de
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Klaus Weiss
Elmar Ehrmann
Günther Bräckle
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Multivac Sepp Haggenmueller GmbH and Co KG
Original Assignee
Multivac Sepp Haggenmueller GmbH and Co KG
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Definitions

  • the invention relates to a rewinder for winding film residues for packaging machines according to the preamble of claim 1.
  • a winding device of a thermoforming packaging machine for winding up waste strips such as edge strips and center strips goes out of the DE 1922848 out.
  • the winding device has a shaft driven by a cutter on which rest one or more tubular winding body with its inner diameter.
  • a cutter on which rest one or more tubular winding body with its inner diameter.
  • a disadvantage is the undefined, significantly changing during winding slip, and that the winding body must be disposed of together with the wound waste strips.
  • Thermoforming packaging machines are also known, which in each case have an edge strip winder on both sides in a region in which a foil feed releases a foil web to be transported.
  • Each RandstMailwickler is driven with its own motor and turned on for a certain period for winding.
  • tray sealing machines are known which wrap a residual foil grid of the lid foil by means of a rewinder.
  • the object of the present invention is to improve a rewinder for a packaging machine with regard to its use for winding waste strips and / or residual foil lattices.
  • the rewinder according to the invention for winding film residues for packaging machines comprises a drive, a mandrel and at least two winding rollers and has an adjustment for adjusting a torque threshold, above which a slip between the individual winding rollers and the winding mandrel and / or between the Winding rollers occurs to each other.
  • the adjusting device comprises coupling elements via which the mandrel transmits a torque to the winding rollers, and provides a machine operator according to the invention the ability to increase or decrease the torque threshold.
  • the advantage here is, on the one hand, that a common drive is provided for several winding rollers, which transmits its torque to the winding mandrel and the winding mandrel transmits the torque to the winding rollers via coupling elements. Above the set torque limit, slip may occur on the winding rollers independently of each other.
  • the torque limit limits the maximum tensile force acting on a waste strip or a residual foil grid. When the drive is running and the feed of the packaging machine is stationary, the waste strips or the residual foil grid can no longer be wound up and the winding rollers can stop, even at different times, since the torque threshold is exceeded and the desired slip occurs without having to switch off the drive at this moment.
  • the winding rollers can also rotate differently during winding. The adjustment of the torque threshold and thus the tensile force on the waste strip or the residual foil grid allows an adaptation to the material properties of the waste strip or the residual foil grid and leads to an improved process reliability during winding.
  • the adjustment device has a plurality of coupling rings, which are arranged laterally and / or between the winding rollers. This allows a simple and inexpensive construction.
  • the coupling rings are preferably made of the approved in the food industry material POM (polyoxymethylene).
  • a dial for axially compressing the coupling rings and the winding rollers is provided on the winding mandrel to adjust the slippage continuously and in a simple manner by the operator of the packaging machine can.
  • the setting wheel is attached to an end of the winding mandrel opposite the drive, since it is then located on the operating side of the packaging machine and is thus very easily accessible.
  • a spring element is provided on the winding mandrel between the drive and the winding rollers, wherein the adjusting wheel is movable against the spring element, to increase the torque threshold.
  • an adjustment device which has at least two cooperating permanent magnets. Such a magnetic coupling works wear-free even when running in continuous operation drive. Another advantage is that permanent magnets do not need to be powered.
  • the permanent magnets in the axial direction of the winding mandrel are adjustable relative to each other to adjust the torque threshold of the winding rollers to the winding mandrel.
  • the winding rollers preferably have a plurality of roller elements, which can be spread radially to the winding mandrel by laterally mounted and axially displaceable clamping elements.
  • the roller elements can be adjusted to a maximum outer diameter of the winding roller and, after winding, to slightly pull down film residues, the roller elements are reduced to a smaller outer diameter.
  • clamping element which is furthest away from the drive can be removed from the winding mandrel in order to be able to axially remove a rolled-up film residue from the device.
  • the drive by means of a control of the packaging machine temporarily switched off to save energy and to minimize wear when using coupling rings.
  • FIG. 1 shows a schematic view of a packaging machine 1 in the form of a thermoforming packaging machine.
  • This thermoforming packaging machine 1 has a forming station 2, a sealing station 3, a cross-cutting device 4 and a longitudinal cutting device 5, which are arranged in this working order in a working direction R on a machine frame 6.
  • a feed roller 7 On the input side is located on the machine frame 6, a feed roller 7, from which a first web-shaped material 8 is withdrawn. In the area of the sealing station 3, a material reservoir 9 is provided, from which a second web-shaped material 10 is withdrawn as a cover film.
  • a discharge device 13 in the form of a conveyor belt is provided on the packaging machine, are transported with the finished, isolated packaging. Furthermore, the packaging machine 1, a feed device, not shown, which engages the first web-shaped material 8 and transported in a main working cycle in cycles in the direction of R.
  • the feed device can be realized for example by laterally arranged transport chains.
  • the forming station 2 is formed as a thermoforming station in which containers 14 are formed by deep drawing in the first sheet material 8.
  • the forming station 2 may be designed such that in the direction perpendicular to the working direction R a plurality of containers are formed side by side.
  • an insertion path 15 is provided, in which the containers 14 formed in the first web-shaped material 8 are filled with product 16.
  • the sealing station 3 has a closable chamber 17 in which the atmosphere in the container 14 can be replaced prior to sealing, for example, by gas purging with a replacement gas or with an exchange gas mixture.
  • the cross-cutting device 4 is designed as a punch that cuts through the first web-shaped material 8 and the second web-shaped material 10 in a direction transverse to the working direction R between adjacent containers 14.
  • the cross-cutting device 4 operates such that the first web-shaped material 8 is not divided over the entire width, but at least in an edge region is not severed. This allows a controlled onward transport by the feed device.
  • the longitudinal cutting device 5 is formed in the illustrated embodiment as a knife assembly with which the first web-shaped material 8 and the second web-like material 10 between adjacent containers 14 and the lateral edge of the first web-shaped material 8 are severed, so that behind the longitudinal cutting device 5 individualized packages 21 present.
  • the bilaterally released foil remnants of the feed device are wound up as marginal strips 23 by a rewinder 22 according to the invention.
  • the packaging machine 1 also has a controller 18. It has the task of controlling and monitoring the processes taking place in the packaging machine 1.
  • a display device 19 with operating elements 20 serves for visualizing or influencing the process sequences in the packaging machine 1 for or by an operator.
  • FIG. 2 shows the winder 22 with its drive 24 and two winding rollers 25a, 25b.
  • limiting discs 26 are attached to clamping elements 27 and a dial 28 is provided for adjusting the torque threshold.
  • FIG. 3 the rewinder 22 is shown with its winding mandrel 29.
  • An adjusting device 50 has a dial 28, a coupling ring 30 between two clamping elements 27 of the two winding rollers 25a and 25b, and two further coupling rings 30 are between the outer clamping elements 27 and Mit psychologybuchsen 31 which are rotatably connected by means of feathers with the mandrel 29, respectively ,
  • the drive 24, for example, a servo motor transmits its torque to the mandrel 29 and the rotatably mounted on the winding mandrel 29 clamping elements 27.
  • the torque is further transmitted to the winding rollers 25a, 25b.
  • the dial 28 is screwed onto the winding mandrel 29 and presses the outer Mit videbuchse 31 via the outer coupling ring 30 on the outer clamping element 27 and in consequence on the roller elements 32a of the outer winding roller 25a and the further clamping element 27.
  • the roller elements 32a radially outward adjusted until they are limited by a stop 34.
  • this also happens with the roller elements 32b of the inner winding roller 25b.
  • the dial 28 acts on the outer coupling ring 30 and the winding roller 25a on the middle coupling ring 30 and the winding roller 25b on the inner coupling ring 30 and an inner Mit technicallybuchse 31 on a spring 33, which is compressed.
  • the spring 33 is further tensioned and the force that acts equally on the coupling rings 30, and thus increases the torque threshold and increases the maximum tensile force on the film residue 23.
  • the existing slip ensures that the winding rollers 25a, 25b can rotate differently relative to the winding mandrel 29 or the drive 24.
  • the coupling rings 30 may consist of the food approved material POM or a material that has the ability to change the friction force largely proportionally by changing the axial contact force.
  • the embodiment of the winder 22 is not limited to two winding rollers 25a, 25b.
  • the winder 22 has four winding rollers 25a, 25b.
  • the individual winding rollers 25a, 25b may be of different widths.
  • a residual film grid can also be wound up, without requiring a retooling of the rewinder 22.
  • FIG. 4 shows a variant of a winder 35 with two cantilevered winding rollers 25a, 25b and a centrally disposed drive 24.
  • the winding rollers 25a, 25b are each mounted on the winding mandrel 29 via a bearing 36a, 36b.
  • On the mandrel 29 is on both sides of the drive 24 is arranged depending on a tubular permanent magnet 37a, 37b mounted rotationally fixed.
  • a counter magnet 38a, 38b is mounted in each case in a bushing 39a, 39b, which is mounted on the bearing 36a, 36b.
  • the overlap S of the inner magnet 37a, 37b and the counter magnet 38a, 38b determines the torque threshold of the winding roller 25a, 25b with respect to the winding mandrel 29, above which a slip occurs.
  • the overlap S is adjustable via an axial adjustment of the counter magnet 38a, 38b in the sleeve 39a, 39b. The greater the overlap S between the inner magnets 37a, 37b and the respective associated counter magnets 38a, 38b, the higher the torque threshold above which slippage occurs or the higher the achievable take-up forces - and vice versa.
  • a locking screw 51 may be provided in each case, which passes through a slot 52 in the respective bushing 39a, 39b and is screwed with a thread in the respective counter magnets 38a, 38b. After loosening the locking screw 51, this can be moved along the slot 52, wherein it carries the counter magnets 38a, 38b and moves in the axial direction. As a result, the overlap S between magnet 37a, 37b and counter magnet 38a, 38b changes. It is conceivable for intermediate disks 53 of variable number to be inserted in the space resulting in the axial direction between magnet 37a, 37b and counter magnet 38a, 38b in order to determine the maximum achievable overlap S. Alternatively, the washers 53 could be omitted. In a further alternative, a motorized mechanism could be provided for axially displacing the counter-magnets 38a, 38b.
  • the winding roller 25a with a limiting disk 41 and a handle 40 can be removed axially from the winding mandrel 29 after a detent pin 43 has been released. This applies analogously to the winding roller 25b. About a slope 44 on the outer diameter of the winding roller 25a, 25b, the film residue 23 can be easily pulled down.
  • the permanent magnet 37a, 37b, 38a, 38b may alternatively be at least partially designed as electromagnets.
  • the invention relates not only to the variants shown in the figures, but also, for example, to the combination of magnets 37a, 37b, 38a, 38b in a winder 22 with two winding rollers 25a, 25b as in FIG FIG. 3 or arranged on the combination of coupling rings 30 in a winder 35 with winding rollers 25a, 25b on a central drive 24 as in FIG. 4 , As explained, moreover, two winding rollers 25a, 25b may be provided.

Landscapes

  • Winding Of Webs (AREA)
  • Basic Packing Technique (AREA)

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf einen Aufwickler (22, 35) zum Aufwickeln von Folienresten (23) für Verpackungsmaschinen (1). Der Aufwickler (22, 35) umfasst einen Antrieb (24), einen Wickeldorn (29) und wenigstens zwei Wickelwalzen (25a, 25b). Die Erfindung zeichnet sich aus durch eine Einstellvorrichtung (50) zum Einstellen einer Drehmomentschwelle, oberhalb derer ein Schlupf den einzelnen Wickelwalzen (25a, 25b) und dem Wickeldorn (29) und/oder zwischen den einzelnen Wickelwalzen (25a, 25b) auftritt.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf einen Aufwickler zum Aufwickeln von Folienresten für Verpackungsmaschinen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Eine Wickeleinrichtung einer Tiefziehverpackungsmaschine zum Aufwickeln von Abfallstreifen wie Randstreifen und Mittelstreifen geht aus der DE 1922848 hervor. Die Wickeleinrichtung weist eine von einer Schneideinrichtung angetriebenen Welle auf, auf der ein oder mehrere rohrförmige Wickelkörper mit ihrem Innendurchmesser aufliegen. Während des Aufwickelns entsteht zwischen den Wickelkörpern und der angetriebenen Welle ein Schlupf, der beispielsweise auf Grund unterschiedlich aufgewickelter Abfallstreifen für die Wickelkörper unterschiedlich sein kann. Nachteilig ist der undefinierte, sich beim Aufwickeln wesentlich verändernden Schlupf, und dass die Wickelkörper zusammen mit den aufgewickelten Abfallstreifen entsorgt werden müssen.
  • Auch sind Tiefziehverpackungsmaschinen bekannt, die in einem Bereich, in dem ein Folienvorschub eine zu transportierende Folienbahn frei gibt, beidseitig je einen Randstreifenwickler aufweisen. Dabei wird jeder Randstreifenwickler mit einem eigenen Motor angetrieben und für einen gewissen Zeitraum zum Aufwickeln eingeschaltet. Ebenso sind Schalenverschließmaschinen bekannt, die ein Restfoliengitter der Deckelfolie mittels eines Aufwicklers wickeln.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Aufwickler für eine Verpackungsmaschine hinsichtlich seines Einsatzes zum Wickeln von Abfallstreifen und/oder Restfoliengittern zu verbessern.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Aufwickler für Verpackungsmaschinen mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Der erfindungsgemäße Aufwickler zum Aufwickeln von Folienresten für Verpackungsmaschinen, vorzugsweise für Tiefziehverpackungsmaschinen, umfasst einen Antrieb, einen Wickeldorn und wenigstens zwei Wickelwalzen und weist eine Einstellvorrichtung zum Einstellen einer Drehmomentschwelle auf, oberhalb derer ein Schlupf zwischen den einzelnen Wickelwalzen und dem Wickeldorn und/oder zwischen den Wickelwalzen zueinander auftritt. Die Einstellvorrichtung umfasst Kupplungselemente, über die der Wickeldorn ein Drehmoment auf die Wickelwalzen überträgt, und bietet einem Maschinenbediener erfindungsgemäß die Möglichkeit, die Drehmomentschwelle herauf- oder herabzusetzen.
  • Der Vorteil hierbei liegt zum Einen daran, dass für mehrere Wickelwalzen ein gemeinsamer Antrieb vorgesehen ist, der sein Drehmoment auf den Wickeldorn überträgt und der Wickeldorn das Drehmoment auf die Wickelwalzen über Kupplungselemente überträgt. Oberhalb der eingestellten Drehmomentsgrenze kann an den Wickelwalzen unabhängig voneinander ein Schlupf entstehen. Die Drehmomentgrenze begrenzt die maximale Zugkraft, die auf einen Abfallstreifen oder ein Restfoliengitter wirkt. Bei laufendem Antrieb und stehendem Vorschub der Verpackungsmaschine können die Abfallstreifen oder das Restfoliengitter nicht weiter aufgewickelt werden und die Wickelwalzen können anhalten, auch zu unterschiedlichen Zeitpunkten, da die Drehmomentschwelle überschritten wird und der gewünschte Schlupf entsteht, ohne den Antrieb in diesem Moment abschalten zu müssen. Die Wickelwalzen können sich auch während des Aufwickelns unterschiedlich drehen. Die Einstellung der Drehmomentschwelle und damit der Zugkraft auf die Abfallstreifen oder das Restfoliengitter lässt eine Anpassung an die Materialeigenschaften der Abfallstreifen oder des Restfoliengitters zu und führt zu einer verbesserten Prozesssicherheit beim Aufwickeln.
  • Vorzugsweise weist die Einstellvorrichtung mehrere Kupplungsringe auf, die seitlich und/oder zwischen den Wickelwalzen angeordnet sind. Dies ermöglicht eine einfache und kostengünstige Konstruktion.
  • Die Kupplungsringe sind bevorzugt aus dem im Lebensmittelbereich zugelassenen Werkstoff POM (Polyoxymethylen).
  • Bevorzugt ist ein Einstellrad zum axialen Zusammendrücken der Kupplungsringe und der Wickelwalzen auf dem Wickeldorn vorgesehen, um den Schlupf stufenlos und auf eine einfache Weise durch den Bediener der Verpackungsmaschine einstellen zu können.
  • Besonders günstig ist es, wenn das Einstellrad an einem dem Antrieb gegenüberliegenden Ende des Wickeldorns angebracht ist, da es sich dann an der Bedienseite der Verpackungsmaschine befindet und somit sehr gut zugänglich ist.
  • Vorzugsweise ist ein Federelement auf dem Wickeldorn zwischen dem Antrieb und den Wickelwalzen vorgesehen, wobei das Einstellrad gegen das Federelement bewegbar ist, um die Drehmomentschwelle heraufzusetzen. Dies ermöglicht eine sehr genaue Einstellung der gemeinsamen Drehmomentschwelle der Wickelwalzen, die trotzdem zu einem jeweils unterschiedlichen Zeitpunkt zu einem Schlupf an den Wickelwalzen führen kann.
  • Vorteilhaft ist ebenso eine Einstellvorrichtung, die wenigstens zwei zusammenwirkende Dauermagneten aufweist. Eine solche magnetische Kupplung arbeitet auch bei einem im Dauerbetrieb laufendem Antrieb verschleißfrei. Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass Dauermagnete nicht mit Energie versorgt werden müssen.
  • Vorzugsweise sind die Dauermagnete in axialer Richtung des Wickeldorns relativ zueinander verstellbar, um die Drehmomentschwelle der Wickelwalzen zum Wickeldorn einzustellen.
  • Vorteilhaft ist auch eine am Außendurchmesser der Wickelwalze angebrachte Schräge zum bedienungsfreundlichen Entfernen eines aufgewickelten Folienrestes.
  • Die Wickelwalzen weisen vorzugsweise mehrere Walzenelemente auf, die durch seitlich angebrachte und axialverschiebbare Spannelemente radial zum Wickeldorn spreizbar sind. So können vor dem Wickeln die Walzenelemente auf einen maximalen Außendurchmesser der Wickelwalze verstellt werden und nach dem Wickeln zum leichten Herunterziehen von Folienresten die Walzenelemente auf einen kleineren Außendurchmesser reduziert werden.
  • Besonders geeignet ist es, wenn das am Weitesten vom Antrieb entfernte Spannelement von dem Wickeldorn abnehmbar ist, um einen aufgerollten Folienrest von der Einrichtung axial entfernen zu können.
  • Bevorzugt ist der Antrieb mittels einer Steuerung der Verpackungsmaschine zeitweise ausschaltbar, um Energie zu sparen und bei Verwendung von Kupplungsringen einen Verschleiß zu minimieren.
  • Im Folgenden wird ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert.
  • Im Einzelnen zeigen:
    • Figur 1
    eine schematische Seitenansicht einer Tiefziehverpackungsmaschine mit einem erfindungsgemäßen Aufwickler,
    Figur 2
    eine schematische Ansicht eines Aufwicklers,
    Figur 3
    eine Schnittansicht eines Aufwicklers,
    Figur 4
    eine Variante eines Aufwicklers.
  • Gleiche Komponenten sind in den Figuren durchgängig mit gleichen Bezugszeichen versehen.
  • Figur 1 zeigt in schematischer Ansicht eine Verpackungsmaschine 1 in Form einer Tiefziehverpackungsmaschine. Diese Tiefziehverpackungsmaschine 1 weist eine Formstation 2, eine Siegelstation 3, eine Querschneideinrichtung 4 und eine Längsschneideinrichtung 5 auf, die in dieser Reihenfolge in eine Arbeitsrichtung R an einem Maschinengestell 6 angeordnet sind.
  • Eingangsseitig befindet sich an dem Maschinengestell 6 eine Zufuhrrolle 7, von der ein erstes bahnförmiges Material 8 abgezogen wird. Im Bereich der Siegelstation 3 ist ein Materialspeicher 9 vorgesehen, von dem ein zweites bahnförmiges Material 10 als Deckelfolie abgezogen wird. Ausgangsseitig ist an der Verpackungsmaschine eine Abfuhreinrichtung 13 in Form eines Transportbandes vorgesehen, mit der fertige, vereinzelte Verpackungen abtransportiert werden. Ferner weist die Verpackungsmaschine 1 eine nicht dargestellte Vorschubeinrichtung auf, die das erste bahnförmige Material 8 ergreift und in einem Hauptarbeitstakt taktweise in der Arbeitsrichtung R weitertransportiert. Die Vorschubeinrichtung kann zum Beispiel durch seitlich angeordnete Transportketten realisiert sein.
  • In der dargestellten Ausführungsform ist die Formstation 2 als eine Tiefziehstation ausgebildet, in der in dem ersten bahnförmigen Material 8 durch Tiefziehen Behälter 14 geformt werden. Dabei kann die Formstation 2 derart ausgebildet sein, dass in der Richtung senkrecht zur Arbeitsrichtung R mehrere Behälter nebeneinander gebildet werden. In Arbeitsrichtung R hinter der Formstation 2 ist eine Einlegestrecke 15 vorgesehen, in der die in dem ersten bahnförmigen Material 8 geformten Behälter 14 mit Produkt 16 befüllt werden.
  • Die Siegelstation 3 verfügt über eine verschließbare Kammer 17, in der die Atmosphäre in den Behälter 14 vor dem Versiegeln zum Beispiel durch Gasspülen mit einem Austauschgas oder mit einem Austausch-Gasgemisch ersetzt werden kann.
  • Die Querschneideinrichtung 4 ist als Stanze ausgebildet, die das erste bahnförmige Material 8 und das zweite bahnförmige Material 10 in einer Richtung quer zur Arbeitsrichtung R zwischen benachbarten Behältern 14 durchtrennt. Dabei arbeitet die Querschneideinrichtung 4 derart, dass das erste bahnförmige Material 8 nicht über die gesamte Breite aufgeteilt wird, sondern zumindest in einem Randbereich nicht durchtrennt wird. Dies ermöglicht einen kontrollierten Weitertransport durch die Vorschubeinrichtung.
  • Die Längsschneideinrichtung 5 ist in der dargestellten Ausführungsform als eine Messeranordnung ausgebildet, mit der das erste bahnförmige Material 8 und das zweite bahnförmige Material 10 zwischen benachbarten Behältern 14 und am seitlichen Rand des ersten bahnförmigen Materials 8 durchtrennt werden, so dass hinter der Längsschneideinrichtung 5 vereinzelte Verpackungen 21 vorliegen. Dabei werden die von der Vorschubeinrichtung beidseitige freigegebenen Folienreste als Randstreifen 23 von einem erfindungsgemäßen Aufwickler 22 aufgewickelt.
  • Die Verpackungsmaschine 1 verfügt ferner über eine Steuerung 18. Sie hat die Aufgabe, die in der Verpackungsmaschine 1 ablaufenden Prozesse zu steuern und zu überwachen. Eine Anzeigevorrichtung 19 mit Bedienelementen 20 dient zum Visualisieren bzw. Beeinflussen der Prozessabläufe in der Verpackungsmaschine 1 für bzw. durch einen Bediener.
  • Figur 2 zeigt den Aufwickler 22 mit seinem Antrieb 24 und zwei Wickelwalzen 25a, 25b. Dabei sind Begrenzungsscheiben 26 an Spannelementen 27 angebracht und ein Einstellrad 28 zum Einstellen der Drehmomentschwelle vorgesehen.
  • In Figur 3 ist der Aufwickler 22 mit seinem Wickeldorn 29 dargestellt. Eine Einstellvorrichtung 50 weist ein Einstellrad 28, einen Kupplungsring 30 zwischen zwei Spannelementen 27 der zwei Wickelwalzen 25a und 25b auf, und zwei weitere Kupplungsringe 30 sind zwischen den äußeren Spannelementen 27 und Mitnehmerbuchsen 31, die drehfest mittels Passfedern mit dem Wickeldorn 29 verbunden sind, angeordnet. Der Antrieb 24, beispielsweise ein Servomotor, überträgt sein Drehmoment auf den Wickeldorn 29 bzw. die drehfest auf dem Wickeldorn 29 angebrachten Spannelemente 27. Über eine axiale Vorspannung der Spannelemente 27, der Kupplungsringe 30 und Walzenelemente 32a, 32b wird das Drehmoment weiter auf die Wickelwalzen 25a, 25b übertragen.
  • Im Folgenden wird die Funktionsweise im Detail beschrieben. Das Einstellrad 28 ist auf dem Wickeldorn 29 aufschraubbar und drückt die äußere Mitnehmerbuchse 31 über den äußeren Kupplungsring 30 auf das äußere Spannelement 27 und in Folge auf die Walzenelemente 32a der äußeren Wickelwalze 25a und das weitere Spannelement 27. Dabei werden die Walzenelemente 32a radial nach außen verstellt, bis sie durch einen Anschlag 34 begrenzt werden. Analog passiert dies auch mit den Walzenelementen 32b der inneren Wickelwalze 25b. Nachdem die Walzenelemente 32a und 32b von Anschlägen 34 begrenzt wurden, wirkt das Einstellrad 28 über den äußeren Kupplungsring 30 und über die Wickelwalze 25a auf den mittleren Kupplungsring 30 und über die Wickelwalze 25b auf den inneren Kupplungsring 30 und über eine innere Mitnehmerbuchse 31 auf eine Feder 33, die dabei zusammengedrückt wird. Durch ein weiteres Verstellen des Einstellrades 28 in Richtung des Antriebs 24 wird die Feder 33 weiter gespannt und die Kraft, die auch auf die Kupplungsringe 30 gleichermaßen wirkt, erhöht und somit die Drehmomentschwelle heraufgesetzt und die maximale Zugkraft auf den Folienrest 23 erhöht.
  • Sollten sich Randstreifen 23 jeweils auf den Wickelwalzen 25a, 25b unterschiedlich aufwickeln, sorgt der vorhandene Schlupf dafür, dass sich die Wickelwalzen 25a, 25b bezogen auf den Wickeldorn 29 bzw. den Antrieb 24 unterschiedlich drehen können.
  • Die Kupplungsringe 30 können aus dem im Lebensmittelbereich zugelassenen Material POM oder einem Material bestehen, das die Eignung aufweist, durch die Veränderung der axialen Anpresskraft die Reibkraft weitestgehend proportional zu verändern.
  • Die Ausführung des Aufwicklers 22 ist nicht auf zwei Wickelwalzen 25a, 25b beschränkt. Bei beispielsweise 3-spurigen Tiefziehverpackungsmaschinen 1 mit zusätzlichen Mittelstreifenschnitten zwischen den Spuren fallen zwei Randstreifen 23 und zwei Mittelstreifen zum Aufwickeln an und somit weist vorzugsweise der Aufwickler 22 vier Wickelwalzen 25a, 25b auf. Dabei können die einzelnen Wickelwalzen 25a, 25b unterschiedlich breit sein.
  • Unabhängig von der Anzahl der Wickelwalzen 25a, 25b kann statt mehrerer Randstreifen 23 auch ein Restfoliengitter aufgewickelt werden, ohne dass ein Umrüsten des Aufwicklers 22 erforderlich ist.
  • Figur 4 zeigt eine Variante eines Aufwicklers 35 mit zwei fliegend gelagerten Wickelwalzen 25a, 25b und einem mittig angeordneten Antrieb 24. Die Wickelwalzen 25a, 25b sind jeweils über eine Lagerung 36a, 36b auf dem Wickeldorn 29 gelagert. Auf dem Wickeldorn 29 ist beidseitig des Antriebs 24 angeordnet je ein rohrförmiger Dauermagnet 37a, 37b drehfest angebracht. Ein Gegenmagnet 38a, 38b ist jeweils in einer Buchse 39a, 39b angebracht, die über die Lagerung 36a, 36b gelagert ist. Die Überschneidung S des inneren Magneten 37a, 37b und des Gegenmagneten 38a, 38b bestimmt die Drehmomentschwelle der Wickelwalze 25a, 25b gegenüber dem Wickeldorn 29, oberhalb derer ein Schlupf auftritt. Die Überschneidung S ist über eine axiale Verstellung des Gegenmagneten 38a, 38b in der Buchse 39a, 39b einstellbar. Je größer die Überschneidung S zwischen den inneren Magneten 37a, 37b und den jeweils zugeordneten Gegenmagneten 38a, 38b ist, desto höher ist die Drehmomentschwelle, oberhalb derer ein Schlupf auftritt, bzw. desto höher sind die erreichbaren Aufwickelkräfte - und umgekehrt.
  • Zur axialen Verstellung des Gegenmagneten 38a, 38b kann jeweils eine Feststellschraube 51 vorgesehen sein, die ein Langloch 52 in der jeweiligen Buchse 39a, 39b durchsetzt und mit einem Gewinde in den jeweiligen Gegenmagneten 38a, 38b eingeschraubt ist. Nach dem Lösen der Feststellschraube 51 kann diese entlang des Langlochs 52 verschoben werden, wobei sie den Gegenmagneten 38a, 38b mitnimmt und in axialer Richtung verschiebt. Dadurch ändert sich die Überschneidung S zwischen Magnet 37a, 37b und Gegenmagnet 38a, 38b. Denkbar ist es, dass in den sich in axialer Richtung ergebenden Raum zwischen Magnet 37a, 37b und Gegenmagnet 38a, 38b Zwischenscheiben 53 variabler Anzahl eingefügt werden, um die maximal erreichbare Überschneidung S festzulegen. Alternativ dazu könnten die Zwischenscheiben 53 entfallen. In einer weiteren Alternative könnte ein motorisierter Mechanismus zum axialen Verstellen der Gegenmagneten 38a, 38b vorgesehen sein.
  • Zum Entfernen eines aufgewickelten Folienrestes 23 vom Aufwickler 35 kann die Wickelwalze 25a mit einer Begrenzungsscheibe 41 und einem Griff 40 axial vom Wickeldorn 29 entfernt werden, nachdem ein Rastbolzen 43 gelöst wurde. Analog gilt dies für die Wickelwalze 25b. Über eine Schräge 44 am Außendurchmesser der Wickelwalze 25a, 25b, kann der Folienrest 23 leicht heruntergezogen werden.
  • Die Dauermagnet 37a, 37b, 38a, 38b können auch alternativ wenigstens teilweise als Elektromagnete ausgeführt sein.
  • Die Erfindung bezieht sich nicht nur auf die in den Figuren gezeigten Varianten, sondern beispielsweise auch auf die Kombination von Magneten 37a, 37b, 38a, 38b in einem Aufwickler 22 mit zwei Wickelwalzen 25a, 25b wie in Figur 3 oder auf die Kombination Kupplungsringe 30 in einem Aufwickler 35 mit Wickelwalzen 25a, 25b an einem mittigen Antrieb 24 angeordnet wie in Figur 4. Wie erläutert, können zudem mehr als zwei Wickelwalzen 25a, 25b vorgesehen sein.

Claims (12)

  1. Aufwickler (22, 35) zum Aufwickeln von Folienresten (23) für Verpackungsmaschinen (1), umfassend einen Antrieb (24), einen Wickeldorn (29) und wenigstens zwei Wickelwalzen (25a, 25b), dadurch gekennzeichnet, dass der Aufwickler (22, 35) eine Einstellvorrichtung (50) zum Einstellen einer Drehmomentschwelle aufweist, oberhalb derer ein Schlupf zwischen den einzelnen Wickelwalzen (25a, 25b) und dem Wickeldorn (29) und/oder zwischen den Wickelwalzen (25a, 25b) zueinander auftritt.
  2. Aufwickler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellvorrichtung (50) mehrere Kupplungsringe (30) aufweist, die seitlich und/oder zwischen den Wickelwalzen (25a, 25b) angeordnet sind.
  3. Aufwickler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsringe (30) aus POM sind.
  4. Aufwickler nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Einstellrad (28) zum axialen Zusammendrücken der Kupplungsringe (30) und der Wickelwalzen (25a, 25b) auf dem Wickeldorn (29) vorgesehen ist.
  5. Aufwickler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Einstellrad (28) an einem dem Antrieb (24) gegenüberliegenden Ende des Wickeldorns (29) angebracht ist.
  6. Aufwickler nach einem der vorangehenden Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Federelement (33) auf dem Wickeldorn (29) zwischen dem Antrieb (24) und den Wickelwalzen (25a, 25b) vorgesehen ist, wobei das Einstellrad (28) gegen das Federelement (33) bewegbar ist, um die Drehmomentschwelle heraufzusetzen.
  7. Aufwickler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellvorrichtung (50) wenigstens zwei zusammenwirkende Dauermagnete (37a, 37b bzw. 38a, 38b) aufweist.
  8. Aufwickler nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Dauermagnete (37a, 37b bzw. 38a, 38b) in axialer Richtung des Wickeldorns (29) relativ zueinander verstellbar sind.
  9. Aufwickler nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Wickelwalzen (25a, 25b) eine Schräge (44) zum Entfernen von einem aufgewickelten Folienrest (23) aufweisen.
  10. Aufwickler nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wickelwalzen (25a, 25b) mehrere Walzenelemente (32a, 32b) aufweisen, die durch seitlich angebrachte und axial verschiebbare Spannelemente (27) radial zum Wickeldorn (29) spreizbar sind.
  11. Aufwickler nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens das am weitesten vom Antrieb (24) entfernte Spannelement (27) von dem Wickeldorn (29) abnehmbar ist, um einen aufgerollten Folienrest (23) von dem Aufwickler (22, 35) axial entfernen zu können.
  12. Aufwickler nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (24) mittels einer Steuerung (18) der Verpackungsmaschine (1) zeitweise ausschaltbar ist.
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