[0001] Die Erfindung betrifft eine Faltvorrichtung, insbesondere Faltrevolver zum Herstellen
von Packungen aus mindestens einem faltbaren Zuschnitt, vorzugsweise von Zigaretten-Weichbecher-Packungen,
mit einseitig gelagerten, umlaufenden Tragorganen (Faltdornen) für die Zuschnitte
bzw. Packungen.
[0002] Bei der Herstellung bestimmter Packungstypen, nämlich sogenannter Weichbecher für
Zigaretten, werden Zuschnitte zur Bildung der Packung auf Außenflächen von Faltdornen
gefaltet. Bei diesen Faltdornen handelt es sich um langgestreckte Hohlkörper mit -
entsprechend der Kontur der Packung - rechteckigem Querschnitt. Der Packungsinhalt
(Zigaretten-Gruppe) wird über den Innenraum der an beiden Enden offenen Faltdorne
in die auf diesem angeordnete, weitgehend fertiggefaltete Packung eingeschoben.
[0003] Die einseitig abstehenden bzw. auskragenden Faltdorne werden durch einen Förderer
während des Falt- und Füllvorgangs der Packung fortlaufend bewegt, insbesondere durch
einen Faltrevolver. Aufgrund der Anordnung (einseitige Befestigung) sowie der geometrischen
Gestalt und der Dimensionen sind die Faltdorne empfindlich gegenüber mechanischen
Belastungen. Unerwünschte Verformungen der Faltdorne während des Betriebs der Verpackungsmaschine
sind nicht auszuschließen. Überschreiten die Verformungen ein bestimmtes Maß, ergeben
sich Störungen im Verpackungsprozeß. Es entstehen Fehlpackungen. Die Verpackungsmaschine
muß angehalten, der verformte Faltdorn identifiziert und gerichtet bzw. ausgewechselt
werden. Dieser Prozeß ist zeitaufwendig.
[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Faltvorrichtung der eingangs genannten
Art so auszubilden, daß bei unerwünschten bzw. unzulässigen Verformungen der Faltdorne
ein Fehlersignal erzeugt wird, welches die Beseitigung des Fehlers erleichtert.
[0005] Zur Lösung dieser Aufgabe ist die erfindungsgemäße Faltvorrichtung gekennzeichnet
durch eine dem Faltrevolver oder dergleichen zugeordnete, ortsfeste Einrichtung (Überwachungs-Aggregat)
zur Überwachung von Verformungen der Faltdorne oder dergleichen, wobei das Überwachungs-Aggregat
unerwünschte Verformungen der Faltdorne feststellt und ein dem betreffenden Faltdorn
zugeordnetes Fehlersignal erzeugt.
[0006] Bei der Erfindung werden demnach berührungslos die Konturen bzw. die Relativstellung
der Faltdorne abgetastet. Wird definiertes Fehlersignal, welches den verformten Faltdorn
identifiziert. Die Verpackungsmaschine bzw. der Faltrevolver werden für kurze Zeit
angehalten, um den fehlerhaften Faltdorn zu richten oder auszutauschen. Es bedarf
nicht des mühsamen und zeitaufwendigen Suchens nach dem fehlerhaften Faltdorn.
[0007] Erfindungsgemäß werden zum Abtasten der Konturen bzw. Relativstellungen der Faltdorne
Induktivtaster bekannter Bauart verwendet. Diese sind als Teil des Überwachungs-Aggregats
ortsfest mit geringem Abstand von der Umlaufbahn der Faltdorne angeordnet, derart,
daß berührungslos Veränderungen der Faltdorne erkannt und identifiziert werden können.
[0008] Gemäß einem Ausführungsbeispiel sind am Außenumfang der Bewegungsbahn der Faltdorne
zwei Induktivtaster in Bewegungsrichtung aufeinanderfolgend angeordnet. Die Induktivtaster
bzw. deren Tastköpfe sind mit unterschiedlichen Abständen von der Bewegungsbahn der
Faltdorne angeordnet, derart, daß bei korrekt ausgebildeten Faltdornen jeweils einer
der Induktivtaster aufgrund des geringeren Abstandes von jedem Faltdorn beaufschlagt,
der andere Induktivtaster hingegen unbeaufschlagt bleibt, aufgrund eines entsprechend
größeren Abstandes. Tritt nun eine unerwünschte Verformung an einem der Faltdorne
auf, so werden - je nach Richtung der Verformung - entweder beide Induktivtaster durch
den betreffenden Faltdorn beaufschlagt oder keiner der Induktivtaster, weil der Faltdorn
durch die Verformung außerhalb des Wirkungsbereichs beider Induktivtaster liegt.
[0009] An den Faltdornen können Markierungen angebracht sein, die durch die Tastorgane der
Überwachungsvorrichtung abgetastet werden. Bei Verwendung von Induktivtastern erfolgt
jedoch erfindungsgemäß die Abtastung von Längskanten der im Querschnitt rechteckigen
Faltdorne. erfindungsgemäß die Abtastung von Längskanten der im Querschnitt rechteckigen
Faltdorne.
[0010] Die Tastorgane, insbesondere Induktivtaster, können auch an gegenüberliegenden Seiten
der Umlaufbahn der Faltdorne angebracht sein, also radial außen und innen. In diesem
Falle können beide Induktivtaster denselben Abstand von der Soll-Umlaufbahn der Faltdorne
aufweisen, da Verformungen in der einen oder anderen Richtung stets von dem hierfür
vorgesehenen Induktivtaster erkannt werden.
[0011] Die bevorzugt eingesetzten Induktivtaster sind auch als Näherungsschalter in der
Technik bekannt. Es handelt sich dabei um elektronische Tastorgane, die einen Tastkopf
zur Erzeugung eines elektromagnetischen Feldes aufweisen. Nähert sich ein metallischer
Gegenstand dem Tastkopf, wird ein Signal erzeugt, sobald der Bereich der Wirksamkeit
(Schaltabstand) des Näherungsschalters erreicht ist. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
werden Näherungsschalter bzw. Induktivtaster verwendet, deren Schaltabstand 4 mm beträgt.
Wenn eine (metallische) Markierung bzw. eine erfindungsgemäß ausgewählte Längskante
des Faltdorns in den Wirkungsbereich des Induktivtasters gelangt, wird ein Signal
erzeugt.
[0012] Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher
erläutert. Es zeigt:
- Fig. 1
- Einen Teil einer Verpackungsmaschine mit einem Faltrevolver und einem diesem zugeordneten
Überwachungs-Aggregat in Seitenansicht,
- Fig. 2
- ein (erstes) Ausführungsbeispiel eines Überwachungs-Aggregats in einem Schnitt in
der Schnittebene II - II der Fig. 3,
- Fig. 3
- eine Seitenansicht des Überwachungs-Aggregats gemaß Fig. 2, teilweise im Schnitt,
- Fig. 4
- eine zweite Ausführungsform des Überwachungs-Aggregats im Schnitt in der Schnittebene
IV - IV der Fig. 5,
- Fig. 5
- einen gegenüber Fig. 4 um 90o versetzten Schnitt des Überwachungs-Aggregats gemäß Fig. 4.
[0013] Bei den in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen geht es um die Überwachung
von Faltorganen eines Falt-Aggregats hinsichtlich korrekter Ausbildung bzw. Anordnung.
Konkret geht es um einen umlaufenden Faltrevolver 10, der am Außenumfang mit axparallel
gerichteten Faltdornen 11 versehen ist. Bei diesen handelt es sich um langgestreckte
Hohlkörper aus dünnwandigem metallischen Werkstoff (Blech) mit im vorliegenden Falle
rechteckigem Querschnitt. Die Faltdorne 11 sind an den beiden Enden offen. Es handelt
sich dabei um bekannte und übliche Organe, die vor allem bei der Herstellung von Weich-Becher-Packungen
zur Aufnahme von Zigaretten eingesetzt werden. Die Packungen bildende Zuschnitte werden
auf der Außenseite der Faltdorne 11 während der Drehbewegung des Faltrevolvers 10
gefaltet. Der im vorliegenden Falle als Ausführungsbeispiel gezeigte Faltrevolver
10 ist ausführlich beschrieben und dargestellt in der US-PS 4 852 335.
[0014] Die Faltdorne 11 sind einseitig am Faltrevolver 10 gelagert, nämlich an einer Revolverscheibe
12. Der verhältnismäßig lange Hohlkörper des Faltdorns 11 besteht aus dünnwandigem
Material und ist deshalb anfällig gegenüber mechanischen Belastungen. Es können deshalb
beim Betrieb der Verpackungsmaschine Verformungen auftreten.
[0015] Um die Faltdorne 11 hinsichtlich ihrer korrekten Gestalt und Anordnung am Faltrevolver
10 zu überwachen, ist diesem Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 bis 3 befindet
sich das Überwachungs-Aggregat 13 (ausschließlich) auf der radial außenliegenden Seite
des Faltrevolvers 10 bzw. einer kreisförmigen Bewegungsbahn der Faltdorne 11. Es werden
demnach die nach außen gerichteten Konturen der Faltdorne 11 überwacht, und zwar durch
berührungsloses Abtasten. Werden Veränderungen in der Form bzw. Relativstellung eines
Faltdorns 11 festgestellt, erzeugt das Überwachungs-Aggregat 13 ein Fehlersignal,
welches dem fehlerhaften Faltdorn 11 zugeordnet ist. Dieses kann dadurch bei kurzzeitig
angehaltenem Faltrevolver 10 identifiziert werden. Der fehlerhafte Faltdorn 11 wird
gerichtet oder ausgewechselt.
[0016] Die Faltdorne 11 sind unterschiedlich gekennzeichnet, nämlich insbesondere mit fortlaufenden
Nummern versehen. Eine Steuereinheit, mit der das Überwachungs-Aggregat 13 verbunden
ist, enthält eine Kennungsscheibe, deren Stellung der Stellung des Faltrevolvers 10
und damit der Faltdorne 11 entspricht. Wird nun ein Fehlersignal ausgelöst durch einen
verformten Faltdorn 11, so wird zugleich über die Kennungsscheibe die Relativstellung
des Faltrevolvers 10 und damit der betroffene Faltdorn 11 identifiziert. Die Verpackungsmaschine
ist mit einem Bildschirm ausgerüstet, auf dem die Faltdorne 11 dargestellt sind. Der
fehlerhafte Faltdorn 11 wird nach Maßgabe der Identifizierung auf dem Bildschirm erkannt.
[0017] Das Überwachungs-Aggregat 13 ist mit berührungslosen Tastorganen ausgerüstet, und
zwar im vorliegenden Falle mit Näherungsschaltern bzw. Induktivtastern 14 und 15.
Die Induktivtaster sind von an sich bekannter Bauart. Jeder Induktivtaster 14, 15
ist mit einem Tastkopf 16, 17 versehen. In dessen Bereich wird ein Magnetfeld erzeugt.
Das Magnetfeld hat einen begrenzten Wirkungsbereich (Schaltabstand). Tritt ein metallischer
Gegenstand in den Wirkungsbereich des Induktivtasters 14, 15 bzw. des Tastkopfes 16,
17 ein, wird ein Schaltvorgang durch den Induktivtaster 14, 15 ausgelöst.
[0018] Induktivtaster 14, 15 ist mit einem Tastkopf 16, 17 versehen. In dessen Bereich wird
ein Magnetfeld erzeugt. Das Magnetfeld hat einen begrenzten Wirkungsbereich (Schaltabstand).
Tritt ein metallischer Gegenstand in den Wirkungsbereich des Induktivtasters 14, 15
bzw. des Tastkopfes 16, 17 ein, wird ein Schaltvorgang durch den Induktivtaster 14,
15 ausgelöst.
[0019] Zur Überwachung der Konturen und Stellungen der Faltdorne 11 werden Längskanten 18,
19; 20, 21 des Faltdorns 11 abgetastet. Die Tastorgane (Induktivtaster 14, 15) sind
zu diesem Zweck benachbart zum freien Ende des Faltdorns 11 angeordnet, also mit größtmöglichem
Abstand von der die Faltdorne 11 tragenden Revolverscheibe 12.
[0020] Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 bis Fig. 3 werden ausschließlich die in
Radialrichtung außenliegenden Längskanten 18 und 19 des Faltdorns 11 abgetastet, und
zwar derart, daß Verformungen nach außen wie auch nach innen - in Radialrichtung gesehen
- erfaßt werden.
[0021] Zu diesem Zweck sind die Induktivtaster 14, 15 bzw. deren Tastkopf 16, 17 mit unterschiedlichen
Abständen von den Faltdornen 11 und deren Längskanten 18, 19 angeordnet. Der in Bewegungsrichtung
erste Induktivtaster 14 ist so angeordnet, daß bei jedem Durchgang der Längskanten
18, 19 korrekt angeordneter Faltdorne 11 ein Schaltvorgang ausgelöst wird. Der Abstand
ist bei einem hier gewählten Schaltabstand von 4 mm demnach kleiner. Der in Bewegungsrichtung
nachfolgende Induktivtaster 15 hat einen Abstand von den Längskanten 18, 19, der größer
ist, als der vorgegebene Schaltabstand. Durch diesen Induktivtaster 15 wird demnach
bei korrekter Ausbildung der Faltdorne 11 kein Signal ausgelöst.
[0022] Tritt nun eine Verformung im Sinne einer Vergrößerung des Abstands eines Faltdorns
11 von den Induktivtastern 14, 15 auf, wird auch der (erste) Induktivtaster 14 nicht
mehr durch die Längskanten 18, 19 beaufschlagt. Es fehlt demnach der Schaltvorgang
in diesem Induktivtaster. Das Überwachungs-Aggregat 13 löst ein Fehlersignal aus.
[0023] Entsprechend werden bei einer Verformung eines Faltdorns 11 im Sinne einer Annäherung
an die Induktivtaster 14, 15 im Bereich beider Induktivtaster 14, 15 ein Signal erzeugt,
weil die Längskanten 18, 19 nun auch durch das Magnetfeld des zweiten Induktivtasters
15 hindurchtreten. Auch jetzt wird wiederum ein Fehlersignal ausgelöst.
[0024] Bei Torsions-Verformung des Faltdorns 11 reagieren die Induktivtaster 14, 15 aufgrund
der unterschiedlichen Abstände entsprechend.
[0025] Aufgrund geeigneter elektronischer bzw. elektrotechnischer Schaltungen wird ein Fehlersignal
bei unerwünschter Verformung eines Faltdorns 11 dem betreffenden Faltdorn 11 zugeordnet.
Diese sind in geeigneter Weise markiert, z.B. durchnumeriert. Es ist deshalb ohne
weiteres bei stehendem Faltrevolver 10 der fehlerhafte Faltdorn zu identifizieren.
[0026] Das Überwachungs-Aggregat 13 kann in verschiedener Weise ausgebildet sein. Es ist
jedoch sinnvoll, die Induktivtaster 14, 15 in einem weitgehend geschlossenen Gehäuse
22 unterzubringen. Dieses ist über einen Tragarm 23 am Maschinengestell gelagert.
Das weitgehend geschlossene Gehäuse 22 ist im Bereich einer den Faltdornen 11 zugekehrten
Gehäusewandung 24 mit einer Öffnung 25 für den Durchtritt des Induktivtasters 14,
15 bzw. des Tastkopfes 16, 17 versehen.
[0027] Innerhalb des Gehäuses 22 ist eine besondere Halterung für die Induktivtaster 14,
15 vorgesehen. Es handelt sich dabei um ein Federorgan, im vorliegenden Falle um eine
Blattfeder 26, die unter gewisser Vorspannung im Gehäuse 22 befestigt Eine elektrische
Leitung 28 ist mit jedem Induktivtaster 14, 15 verbunden, und zwar einerseits für
die Stromzufuhr und zum anderen für Schaltleitungen.
[0028] Fig. 4 und Fig. 5 zeigen eine Alternative hinsichtlich der Ausgestaltung des Überwachungs-Aggregats
13. Bei diesem sind (zwei) Induktivtaster 29, 30 auf entgegengesetzten Seiten der
Umlaufbahn der Faltdorne 11 angeordnet. Der Schaltvorgang wird dadurch erleichtert.
Die Induktivtaster 29, 30 können den gleichen Abstand von der Bewegungsbahn der (korrekten)
Faltdorne 11 aufweisen. Dieser Abstand kann entweder im Bereich des Schaltabstandes
liegen oder außerhalb desselben. Verformungen in der einen oder anderen Richtung führen
zu einer Veränderung des Schaltverhaltens mindestens eines Induktivtasters 29, 30.
Bei diesem Ausführungsbeispiel werden demnach alle vier Längskanten 18..21 zur Überwachung
der Position bzw. Form des Faltdorns 11 wirksam.
[0029] Die Induktivtaster 29, 30 sind in einem U-förmigen Gehäuse 31 untergebracht, und
zwar jeweils in einem Schenkel 32 bzw. 33 desselben. Die Lagerung der Induktivtaster
29, 30 entspricht dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 und 3.
[0030] Bei den dargestellten Ausführungsbeispielen der Erfindung ist das Überwachungs-Aggregat
13 nicht dauernd eingeschaltet, sondern wird so gesteuert, daß jeweils nur die Längskanten
18, 19 bzw. 20, 21 der Faltdorne 11 abgetastet werden. Entsprechend werden die Induktivtaster
14, 15 bzw. 29, 30 mit Strom beaufschlagt. skanten 18, 19 bzw. 20, 21 der Faltdorne
11 abgetastet werden. Entsprechend werden die Induktivtaster 14, 15 bzw. 29, 30 mit
Strom beaufschlagt.
1. Faltvorrichtung, insbesondere Faltrevolver, zum Herstellen von Packungen aus mindestens
einem faltbaren Zuschnitt, vorzugsweise von Zigaretten-Weichbecher-Packungen, mit
einseitig gelagerten, umlaufenden Tragorganen (Faltdornen) für die Zuschnitte bzw.
Packungen, gekennzeichnet durch eine dem Faltrevolver (10) oder dergleichen zugeordnete, ortsfeste Einrichtung
(Überwachungs-Aggregat 13) zur Überwachung von Verformungen der Faltdorne (11) oder
dergleichen, wobei das Überwachungs-Aggregat (13) unerwünschte Verformungen der Faltdorne
(11) feststellt und ein dem betreffenden Faltdorn (11) zugeordnetes Fehlersignal erzeugt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontur und/oder Relativstellung
eines jeden Faltdorns (11) von der Einrichtung berührungslos abtastbar ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Relativlage von
Vorsprüngen oder Markierungen, vorzugsweise die äußeren Längskanten (18, 19, 20, 21)
der im Querschnitt rechteckig ausgebildeten Faltdorne (11) im Bereich eines freien
Endes derselben abtastbar sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Überwachungs-Aggregat
(13) in einem Bereich des Faltrevolvers (10) angeordnet ist, in dem die Faltdorne
(11) nicht mit Packungszuschnitten versehen sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Überwachungs-Aggregat
(13) mindestens ein exakt und definiert zur (korrekten) Soll-Umlaufbahn der Faltdorne
(11) positioniertes Tastorgan aufweist, vorzugsweise einen Näherungsschalter bzw.
Induktivtaster (14, 15; 29, 30), der mit einem Tastkopf (16, 17) mit exakt begrenztem
Wirkungsbereich (Schaltabstand) versehen ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1 sowie einem oder mehreren der weiteren Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß zwei Induktivtaster (14, 15) vorzugsweise parallel und in Umlaufrichtung
der Faltdorne (11) hintereinanderliegend angeordnet sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Induktivtaster (14, 15)
mit unterschiedlichen Abständen zur Soll-Umlaufbahn der Faltdorne (11) angeordnet
sind, derart, daß die Soll-Umlaufbahn der jeweils abzutastenden Längskante (18, 19)
des Faltdorns (11) den Wirkungsbereich des einen Induktivtasters (14) berührt und
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Induktivtaster (14, 15)
an der Außenseite der Umlaufbahn der Faltdorne (11) angeordnet sind.
9. Vorrichtung nach Anspruch 1 sowie einem oder mehreren der weiteren Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß Tastorgane, insbesondere je ein Induktivtaster (29, 30) an gegenüberliegenden
Seiten der Umlaufbahn der Faltdorne (11) angeordnet sind.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die an gegenüberliegenden
Seiten der Umlaufbahn der Faltdorne (11) angeordneten Induktivtaster (29, 30) den
gleichen Abstand von der Soll-Umlaufbahn der Faltdorne (11) aufweisen.
11. Vorrichtung nach Anspruch 1 sowie einem oder mehreren der weiteren Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Tastorgane, insbesondere Induktivtaster (14, 15; 29, 30),
in einer im wesentlichen geschlossenen und ortsfesten Halterung, insbesondere einem
Gehäuse (22; 31), angeordnet ist, aus der hauptsächlich der Tastkopf (16, 17) herausragt.
12. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß für jeden Induktivtaster
(14, 15; 29, 30) ein vorgespanntes Federorgan, insbesondere eine Blattfeder (26),
angeordnet ist, wobei ein Ende des Federorgans fest mit dem Gehäuse (22; 31) verbunden
ist und das andere Ende zur federnden Beaufschlagung des Induktivtasters (14, 15;
29, 30) mit diesem verbunden ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß sich die freie Seite des
Federorgans (Blattfeder 26) vorspannungsbedingt gegen eine Justiereinrichtung des
Gehäuses (22; 31), insbesondere eine Madenschraube (27), abstützt. 26) vorspannungsbedingt
gegen eine Justiereinrichtung des Gehäuses (22; 31), insbesondere eine Madenschraube
(27), abstützt.
14. Vorrichtung nach Anspruch 9 sowie einem oder mehreren der weiteren Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß das Gehäuse (31) U-förmig ausgebildet ist, derart, daß ein Schenkel
(32, 33) auf jeder Seite der Bewegungsbahn der Faltdorne (11) angeordnet ist, und
sich in jedem Schenkel (32, 33) justierbar je ein Induktivtaster (29, 30) befindet,
wobei die Tastköpfe (16, 17) einander zugekehrt sind.