JP2010500258A - 帯状の平坦材料をパッケージング機械または同様の加工機械に供給するための供給ユニットにおいてロール交換を行うための方法、およびこの方法を実施するための供給ユニット - Google Patents

Abstract

帯状の平坦材料をその都度１つの平坦材料ストック形成ロールからパッケージング機械または同様の加工機械に供給する供給ユニットにおいてロール交換を行うために、このロール交換のために、接続ステーションまたは結合ステーション内で、使用中のロールの平坦材料が、準備状態にある接続ロールの接続領域と結合される。

Description

本発明は、上位概念の特許請求項１に記載の方法、および上位概念の特許請求項１０に記載のこの方法を実施するための供給ユニットに関する。

冒頭に記載した様式の方法は周知である（特許文献１）。この周知の方法では、ロール交換のために準備状態にある接続ロールの平坦材料の先端−または接続領域の正確な場所での固定が、クランプ・レールを使用して行われ、クランプ・レールは、供給ユニット、またはロール交換のために供給ユニットに提供される結合ステーションの外部で、ゲージを使用して、接続ロールの平坦材料の先端に固定される。

これは、接続ロールの平坦材料の先端に提供されるクランプ・レールが、この接続ロールと共に結合ステーションに移動され、次いでそこで位置決め要素に固定されなければならないことを意味し、これは、少なくともかなりコストが高い処理を意味し、狭い位置関係の下では往々にして実施できない。

ドイツ連邦共和国特許第１０ ２００４ ０３２ ５２８ Ｂ３号明細書

本発明の目的は、ロール交換のための接続ロールの準備を簡素化することである。この目的を達成するために、特許請求項１に相当する方法が企図される。この方法を実施するための供給ユニットは、特許請求項１０の対象である。

本発明では、準備状態にある平坦材料のロールの先端が、結合ステーションの位置決め要素にクランプによって直接結合され、すなわち、この位置決め要素は、クランプ要素またはクランプ・ローラとして構成される。クランプ固定の後、次いで回転によって、例えばクランプ・ローラの手動回転によって、接続ロールの平坦材料の正確な場所および／または正確な接続での位置合わせが行われて、ロール交換時に平坦材料の適切な移動での接続を実現する。

更に別の構成は、従属請求項の対象である。以下、本発明を、図面に基づいて実施形態に関してより詳細に説明する。

図面に主に参照符号１で示される供給ユニットは、平坦材料を供給し、図示される実施形態では、特に、溶接可能なプラスチック・フォイルまたはパッケージング・フォイル２をパッケージング機械（図示せず）に供給する。このために、供給ユニット１は、機械フレーム３に、とりわけ、軸を水平方向に向けられた平行な２つの心棒４および５を備え、これらの心棒４および５はそれぞれ、プラスチック・フォイルまたはパッケージング・フォイル２のロール６または７（フォイル・ロール）を受け取り、それらのロール６または７のうち、それぞれ、一方のロールが、走行するパッケージング機械において使用中のロールとなり、そのロールからフォイル２が矢印Ａの方向に引き出されてパッケージング機械に供給され、他方のロールは、ロール交換のためのスペアまたは接続ロールとして準備状態にある。

図２および３は、それぞれロール交換直前の供給ユニット１の状態で、再び両方の心棒４および５と、これらの心棒に設けられたロール６および７と、軸を互いに平行に、かつさらに心棒４および５に平行にした状態で配置されたパッケージング・フォイル２のための方向転換ローラおよび案内ローラ８〜１０とを示し、ロール６および７のうち、図示される状態ではロール７が使用中であり、ロール６は、ロール交換のための準備状態にある。方向転換ローラおよび案内ローラ８〜１０はそれぞれ、両端で、やはり機械枠組３に取り付けられた結合または溶接ステーション１２のフレーム１１内に回転可能に配置されている。

ここで、方向転換ローラ８は心棒４に割り当てられ、方向転換ローラ９は心棒５に割り当てられる。２つの方向転換ローラ１０が、更に別のローラ１３と共に、特にロール交換中のフォイル張力の制御された変更または除去のための機構１４を構成する。これに関して、このフォイル２は、３つのロール１０および１３全てを介して導かれる。ローラ１３は、両端で、それぞれ１つの揺動アーム１３．１に回転可能に配置され、アクチュエータ、例えば空気圧シリンダ１３．２が、揺動アーム１３．１に作用して、揺動アーム１３．１およびそれに従ってローラ１３の制御された揺動を行う。ローラ１３は、フォイル・クランプ機構と結合して、適切なプリント・イメージでのフォイルの位置決めのためにも使用される。

溶接ステーション１２の更に別の構成部品は、両端でフレーム１１内に回転可能に配置されたクランプ・ローラ１５であり、クランプ・ローラ１５はクランプ・スリット１６を形成し、すなわちクランプ・ローラ１５は、図示される実施形態では、少なくとも溶接ステーション１２の機能に必要な部品長さで、クランプ・スリット１６の両側に配置される２つの部品１５．１および１５．２から二部品で実現される。これらの部品１５．１および１５．２は、その都度フォイル先端を固定クランプするために互いに締め合わせることができる。図示される実施形態では、クランプ・ローラ１５の回転、および場合によってはクランプ間隙１６の開閉も、クランプ・ローラ１５の端部に提供される回転クランクおよび切換クランク１７によって手動で行われる。

さらに、溶接ステーション１２の構成部品は、２つの加熱可能な溶接レール１８であり、溶接レール１８は、それらの長手方向伸長をクランプ・ローラ１５の回転軸に平行にした状態で位置しており、回転軸の周りで１８０°よりもいくらか小さい角度だけずらして配置され、また、作動要素（例えば、空気圧シリンダ）によって制御されてクランプ・ローラ１５に対してその方向で前後に可動である。

例えば、図２および３において使用中でありほぼ消耗されたロール７と、準備状態にある新たなロール６とのロール交換のために、ロール６は、そのフォイル先端が方向転換ローラ８を介して導かれて、クランプ・ローラ１５のクランプ間隙１６内に保持される。ここで、クランプ・ローラ１５のクランプ・スリット１６内でのフォイル先端の固定は、基本的に、開かれたクランプ間隙１６内に上からフォイル先端が挿入され、次いでクランプ間隙１６が閉じられてフォイル２を固定クランプすることで行われる。続いて、どの場合にも、使用されているロール７のフォイル２に直接対置するクランプ・ローラ１５の円周領域が、ロール交換のための準備状態にあるロール６のフォイル２によって少なくとも一層で覆われるまで、クランプ・ローラ１５が、クランク１７によって手動で回転される。

その際、さらに、フォイル先端とクランプ・ローラ１５との結合は、ロール交換時に表裏を揃えたフォイル接続が行われるように行われる。このために、図示される実施形態では、クランプ・ローラ１５は、フォイル先端の固定後、使用されているフォイルに隣接されたクランプ・ローラ１５の円周領域での回転方向Ｂが、使用されているフォイルの移動方向Ａと反対になるように回転される。

ロール交換時に適切な移動およびプリント・イメージでのフォイルの接続を保証するために、位置合わせレール１９が提供され、位置合わせレール１９は、その長手方向伸長をクランプ・ローラ１５の軸に平行にした状態に向けられ、フォイル幅全体にわたって延びる。この位置合わせレール１９で、ロール交換のための準備状態にあるロール６のフォイル２は、フォイルに提供された印、例えば印刷マーク２．１を用いて正確に位置合わせされる。

位置合わせレールでのフォイルの位置合わせは、フォイルに付けられた印（印刷マーク）が位置合わせレールに位置合わせされるように行われる。これは、例えば使用者によって手動で行われ、使用者は、フォイルを、クランプ・シャフトのクランプ間隙内への挿入後に前後に移動させる。

クランプ間隙１６内でのフォイル先端のクランプ留め後、使用中のフォイル・ロールの進行方向と逆のクランプ・シャフトの３６０°回転によって、溶接工程のための適切な場所および適切な接続での位置合わせが行われる。

続いて、クランプ・ローラ１５は、適切な様式で回転を防止される。

心棒４でのロールの準備状態においても、心棒５でのロールの準備状態においてもこの位置合わせレールを使用することができるように、かつ特にクランプ・ローラ１５への手の届きやすさも改善するように、位置合わせレール１９は、揺動可能に提供される。

フォイルの位置合わせおよび／または固定クランプの後、ロール６とクランプ・ローラ１５との間の十分なフォイル張力を達成するために、準備状態にあるロール６を、フォイル張力が高められる方向にいくらか回転することが必要である。

図３に概略的に参照符号２０で表されるセンサによって、ロール７から引き出されたフォイル２にある印刷マーク２．１が常に監視される。別法として、適切なセンサによって、ロール６、７の直径を監視することもできる。

センサ２０と結合されたパッケージング機械の制御計算機２１が、使用中のロール６、７が消耗間近であると認識した場合、制御計算機２１によってロール交換が開始される。

その際、最初に、パッケージング機械の処理速度が停止され、それに従ってロール７からのフォイル２の引出し速度が減速される。

例えば、フォイル２にある印、例えば印刷マーク２．１を感知するセンサ２０によって、または更に別のセンサ２２によって、最終的に、減速されたフォイル２の引出しも停止される。

次に、アクチュエータ１４．２の好ましくは自動的な作動によって、使用済ロール６、７とパッケージング機械との間のフォイルが、クランプ・レール１４．１によってクランプされる。次に、アクチュエータ１３．２の好ましくは自動的な作動、およびそれに関連付けられる、揺動アームと揺動アームに配置された方向転換ロール１３との組み合わさった揺動によって、フォイルの印（印刷マーク）が更に別のセンサ２２によって把握されるまで、ロール７からフォイルが引き出される。この位置は、関連の溶接レールで、それまで使用されていたフォイル・ロール２への、準備状態にあるフォイル・ロール６のフォイル２の適切な移動および／またはプリント・イメージでの接続が保証される位置である。

続いて、その後、開始位置から溶接位置への溶接レールおよび切断レール１８の移動が、制御計算機２１によって制御されて行われ、溶接位置で、切断溶接工程によって、フォイル・ロール６のフォイル２と、パッケージング機械へ導かれるフォイル帯との結合が行われ、それと同時に、この溶接工程によって形成された結合が、使用済、またはほぼ使用済みのフォイル・ロール７のフォイル残量から切り離される。

ロール交換時に、誤差がなく、特に負荷もかからない溶接継目を実現するために、空気圧シリンダ１３．２によるローラ１３の制御された揺動によって、フォイル２の当初は永久的なプレテンションが、少なくとも溶接継目が形成されることになる領域内で減少または除去される。

切断溶接工程の後、アクチュエータ１３．２の制御された作動、ならびに揺動アームおよび方向転換ロール１３の揺動により、クランプ・シャフトの巻付けによって生成されたクランプ機構１４とフォイル・ロール６との間のフォイル余剰が張り直され、その後、クランプ機構１４が開かれる。この手法は、機械の再始動後、新たな溶接継目に断続的な負荷がかかるのを防止する。

切断溶接の終了、すなわち正常なロール交換の後、パッケージング機械は、制御計算機２１によって制御されて再び始動し、フォイル２は、今度はロール６から引き出される。ロール７は、手動で供給ユニットから取り出される。クランプ間隙１６の開放により、クランプ・ローラ１５にあるフォイル残量も同様に取り出される。新たなロール交換のために、新たなロール７が心棒５に設置され、このロールの先端が、クランプ・ローラ１５にあるクランプ・スリット１６内で、正確な場所および接続となるように固定クランプによって固定され、クランプ・ローラは、始めに上からクランプ・スリット１６内に挿入されたフォイル２がクランプ・ローラをローラ円周の大部分において再び取り囲むように、クランク１７によって回転され、少なくとも使用されているロール６のフォイル２に向けられたクランプ・ローラの円周領域が、フォイル２によって少なくとも一層で取り巻かれ、さらに、準備状態にあるフォイル２が、適切な移動および／またはプリント・イメージでの接続のために正確に位置合わせされる。ここでも、クランプ・ローラ１５の回転によって、場合によっては心棒５に提供されたロール７の逆回転と関係付けて、このロールとクランプ・ローラ１５との間で所要のフォイル張力が調整される。

その後、心棒４にあるロール６の消耗時、先と同様に、新たにロール交換が行われる。

ロール交換のために、さらに、ロール６および７が既に心棒４および５に正確に位置合わせされていることも必要である。ここで、この位置合わせは、ロール７または６から引き出されるフォイルの中央ラインが、心棒４または５の軸に垂直な共通面内に位置し、その際に好ましくは製品グループの中央ライン内にも位置するように行われる。

図４は、２つの心棒４または５の一方をロール６または７と共に詳細に再度示す。各心棒に、ロール・ストッパ２３が、軸方向調整可能に提供される。このストッパの調整は、例えば、やはり心棒４または５に提供される測定テープ２４または別の補助手段、例えばセンサなどを使用して行われる。

以上、本発明を実施形態に関して説明した。本発明の根底にある発明の概念から逸脱することなく、多くの変更および変形が可能であることが理解される。

帯状の平坦材料、例えばフォイル材料をパッケージング機械または同様の加工機械に供給するための供給ユニットの簡略側面図である。 平坦材料の使用済ストック・ロールを新たなストック・ロールと交換する際に、平坦材料を結合するための供給ユニットの結合ステーションの側面図である。 図２の結合ステーションの本質的な要素の概略図である。 図１による装置の心棒（フォイル心棒）の個別図である。

符号の説明

１ 供給部
２ 平坦材料またはフォイル
２．１ 印刷マーク
３ 機械フレーム
４、５ 心棒
６、７ ロールまたはフォイル・ロール
８〜１０ 方向転換ローラ
１１ フレーム
１２ 溶接ステーションまたは結合ステーション
１３ ローラ
１３．１ 揺動アーム
１３．２ 作動機構、または揺動アーム１３．１用のシリンダ
１４ フォイル・クランプ機構
１４．１ クランプ・バー
１４．２ クランプ・バー用の作動機構
１５ クランプ・ローラ
１５．１、１５．２ クランプ・ローラ１５の部品
１６ クランプ間隙
１７ クランク
１８ 溶接レールおよび切断レール
１９ 位置合わせレール
２０ センサ
２１ 計算機
２２ センサ
２３ ロール・ストッパ
２４ 測定テープ
Ａ パッケージング機械に供給されるフォイル２の移動方向
Ｂ クランプ・ローラの回転方向

Claims (12)

1. 帯状の平坦材料（２）をその都度１つの平坦材料ストック形成ロール（６、７）からパッケージング機械または同様の加工機械に供給する、供給ユニット（１）においてロール交換を実施するための方法であって、
   そのロール交換の際に、接続ステーションまたは結合ステーション（１２）内で、使用中のロール（６、７）の平坦材料（２）が準備状態にある接続ロール（７、６）の先端−または接続領域と結合される、該ロール交換のために、
   前記接続領域が、
   前記結合ステーション内で適切に移動して接続するために位置決め要素（１５）で正確に位置決めされ、且つ、
   結合後、前記平坦材料（２）が、ロール交換時まで使用されていたロール（６、７）から切り離される方法において、
   各接続領域の正確な位置決めのために、前記接続ロール（７、６）の前記平坦材料（２）が、前記接続ステーションまたは結合ステーション（１２）内で、前記接続ステーションまたは結合ステーション（１２）に提供される位置決め要素（１５）に固定クランプによって固定されることを特徴とする方法。
2. 前記位置決め要素が、クランプ・ローラ（１５）として構成されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記位置決め要素が、クランプ間隙（１６）を有するクランプ・ローラ（１５）として構成されることを特徴とする請求項２に記載の方法。
4. 前記接続ロール（７、６）の前記平坦材料（２）の前記接続領域が、前記位置決め要素（１５）を、少なくとも前記使用中のロール（６、７）の前記平坦材料（２）に隣接されて位置する円周領域において覆うことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
5. 前記接続領域と前記位置決め要素（１５）との結合後、前記位置決め要素（１５）が、その軸の周りで回転され、前記平坦材料（２）が、前記位置決め要素（１５）の円周への巻付けによって、前記位置決め要素（１５）を、少なくとも前記使用中のロール（６、７）の前記平坦材料（２）に隣接された円周領域において少なくとも一層で覆うようにすることを特徴とする請求項４に記載の方法。
6. 前記位置決め要素（１５）での前記接続ロール（７、６）の前記平坦材料（２）の正確な場所での位置合わせが、平坦材料（２）に提供された印（２．１）、および前記結合ステーション（１２）にある少なくとも１つの位置合わせ要素を使用して、例えば位置合わせレール（１９）を使用して行われることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
7. 前記正確な場所での位置合わせが、前記位置決め要素（１５）の回転によって、または前記位置決め要素（１５）への前記平坦材料（２）の巻付けによって行われることを特徴とする請求項６に記載の方法。
8. 前記使用中の平坦材料（２）と、前記接続ロール（７、６）の前記平坦材料（２）との結合が、重なり合って行われることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
9. 溶接可能なフォイル（２）の形態で平坦材料を使用する時に、前記結合が、ロール交換時に溶接によって、好ましくは切断溶接によって行われることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
10. 帯状の平坦材料をパッケージング機械または同様の加工機械に供給するための供給ユニットであって、ロール（６、７）の形態での平坦材料ストックをそれぞれ１つ受け取るための少なくとも２つのロール収容部（４、５）を備え、前記ロールのうち、少なくとも１つのロール（６、７）が、使用中のロールであり、前記ロールから前記パッケージング機械または同様の加工機械の稼動中に前記平坦材料（２）が引き出され、少なくとも１つの更に別のロールが、前記ロール交換のための準備状態にある接続ロール（７、６）を構成し、さらに、結合ステーション（１２）を備え、前記結合ステーション（１２）を通して、前記使用中のロール（６）の前記平坦材料（２）が導かれ、前記結合ステーション（１２）において、結合位置（１８）で、前記接続ロールの前記平坦材料の接続領域が、適切に移動して接続するために、正確に位置決めされて保持要素および固定要素（１５）に配置される供給ユニットにおいて、
    前記保持要素および位置決め要素が、その軸の周りで手動で回転可能なクランプ・ローラ（１５）であることを特徴とする供給ユニット。
11. 前記結合ステーション（１２）における前記結合位置（１８）での前記接続ロール（７、６）の前記平坦材料（２）が適切に移動して配置するために、前記平坦材料（２）の位置合わせのための位置合わせ手段（１９）が、前記平坦材料（２）に提供された印（２．１）を使用する際に提供されることを特徴とする請求項１０に記載の供給ユニット。
12. 前記位置合わせ手段が、少なくとも１つの、好ましくは揺動可能な位置合わせレール（１９）によって構成されることを特徴とする請求項１１に記載の供給ユニット。

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