Vorrichtung zum Überwachen von Faltdornen

Abstract

 Faltorgane eines Faltrevolvers (10), nämlich langgestreckte, als dünnwandiger Hohlkörper ausgebildete Faltdorne (11), sind gegenüber mechanischen Beanspruchungen empfindlich. Die Faltdorne (11) werden demnach hinsichtlich korrekter Anordnung und Gestalt durch ein Überwachungs-Aggregat (13) mit Induktivtastern (14, 15; 29, 30) überwacht. Formveränderungen bewirken ein Fehlersignal, welches dem betreffenden Faltdorn (11) zugeordnet ist.
Die Tastorgane können bei unterschiedlichen Abständen von der Bewegungsbahn der Faltdorne (11) an der einen Seite in bezug auf die Bewegungsbahn der Faltdorne (11) angeordnet sein. Alternativ können Tastorgane bei gleichen Abständen zu beiden Seiten der Bewegungsbahn der Faltdorne (11) installiert sein.

Beschreibung

[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 90^o 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.

Ansprüche

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.

Zeichnung