DE4037097A1 - Verfahren zum transport eines endlosen kunststoff-schlauches - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Transport eines endlosen Kunststoff-Schlauches an einer intermittierend oder kontinuierlich arbeitenden Schlauchbeutelmaschine zum Zwecke seiner Zuführung zu einem Verschließwerkzeug, das quer zur Achse des Kunststoff-Schlauches aus diesem ein­ zelne Schlauchbeutel abteilt, wobei der bereits aus einer zunächst flachen Folie geformte und längsverschweißte Kunststoff-Schlauch von einer von einem Elektromotor ange­ triebenen Fördereinrichtung durch Reibschluß dem Ver­ schließwerkzeug zugeführt wird, wobei weiterhin der Elek­ tromotor von einem Stellsignal aus dem Ausgang eines Reg­ lers angesteuert wird, dem ein veränderbarer Sollwert für den vom ausgeführten Drehwinkel des Elektromotors abhängi­ gen Weg der Schlauchbeutel vorgegeben und dessen Istwert von einem Meßfühler gemessen wird und wobei ferner der Meßwert des Meßfühlers über eine Rückführung in den Eingang des Reglers zur Bildung der für die Regelung erforderlichen Regelabweichung eingespeist wird.

Bei der Herstellung von Schlauchbeuteln aus einem bereits aus einer flachen Kunststoff-Folie geformten und längsnaht­ verschweißten Kunststoff-Schlauch kann entweder der Schlauch kurz still gesetzt werden, damit eine quer zur Förderrichtung anzubringende Schweißnaht ausgeführt werden kann, oder aber es werden rotierende Verschließwerkzeuge verwendet, die mit der Geschwindigkeit der Folie rotieren und bei kontinuierlichem Abzug die Schweißnaht ausführen.

Es ist seit langem bei intermittierenden Maschinen bekannt, zu diesem Zweck den Elektromotor kurz abzubremsen und stillzusetzen, wenn ein vorgegebener Sollwert für die Länge eines Schlauchbeutels erreicht ist; dazu ist dann ein Meßfühler vorgesehen, der von dem Elektromotor drehwin­ kelabhängig beeinflußt wird. Der ganze Vorgang ist wieder­ holbar, so daß auf diese Weise ein intermittierender Vor­ schub des Kunststoff-Schlauches realisiert wird. Ein sol­ ches Steuerverfahren bedarf der ständigen Überwachung und Korrektur, um den dabei nicht erfaßbaren Einfluß von Stör­ größen der verschiedensten Art (Alterung und Verschleiß an Elektromotor und Fördereinrichtung usw.) auszugleichen.

Man ist deshalb auch bereits dazu übergegangen, eine solche reine Steuerung durch eine dementsprechende, digitale Rege­ lung des Elektromotors zu ersetzen. Ein inkremental arbei­ tender Meßfühler steuert die für die Stellung des Antriebes erforderlichen Meßwerte bei, die in einen sollwertgespei­ sten Regler zurückgeführt werden, der seinerseits die We­ gintervalle von Schweißnaht zu Schweißnaht dem Elektromotor vorgibt. Ein auf diese Weise arbeitender Regelkreis gleicht die meisten Störgrößen tatsächlich selbsttätig aus und macht die Überwachung des Verfahrens weitgehend überflüs­ sig.

Es verbleibt aber ein wesentlicher Mangel. Sowohl bei der beschriebenen Steuerung als auch bei dem stattdessen einge­ setzten Regelverfahren bleiben Störungen unberücksichtigt, die sich ergeben, wenn aus irgendeinem Grund der für den Transport des Kunststoff-Schlauches erforderliche, von der Fördereinrichtung erzeugte Reibschluß fehlerbehaftet ist; es entsteht dann ein Schlupf, der zu ungeregelten Schlauch­ beutel-Längen führt, ohne daß in einem solchen Fall eine Anzeige des Fehlers oder gar seine Berücksichtigung beim Antrieb erfolgt. Ein solcher Schlupf tritt beispielsweise bei zunehmendem Verschleiß, bei Abnutzung und Alterung der den Reibschluß erzeugenden Flächen an der Fördereinrichtung auf; aber auch an diesen und an dem Kunststoff-Schlauch haftende Verschmutzungen sind dafür verantwortlich. Beson­ ders bei unbedruckten Folien ist dieser Fehler zunächst gar nicht feststellbar und wird zumeist erst nach langer Zeit und auch dann nur offenkundig, wenn er eine bestimmte Größenordnung erreicht hat; dann sind aber bereits viele Kunststoffbeutel mit unkorrekter Länge produziert worden. Bei kontinuierlich umlaufenden Siegelwerkzeugen besteht das Problem darin, die Schlauchbeutelgeschwindigkeit und die Umlaufgeschwindigkeit der Siegelbacken konstant gleich zu halten.

Es ist deshalb die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren der eingangs näher bezeichneten Art so einzurichten, daß es auch den auf längere Sicht unvermeidlichen Schlupf beim An­ trieb des auch unbedruckten Kunststoff-Schlauches berück­ sichtigt und für die Eliminierung des aus dem Schlupf her­ rührenden Längenfehlers an den Schlauchbeuteln sorgt.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß mit einem Geber der Weg der Folie vor der Herstellung des Kunststoff-Schlauches gemessen wird, der dabei gewonnene Meßwert über eine weitere Rückführung einem Steuerrechner zugeführt und von diesem mit dem vorgegebenen Sollwert des Weges verglichen wird und die so ermittelte, schlupfabhän­ gige Differenz der Wege von flacher Folie und Kunststoff- Schlauch zur selbsttätigen Korrektur des ursprünglichen Sollwertes für den Regler verwendet wird.

Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.

Auf diese Weise wird mittels eines zweiten Regelkreises der Sollwert für die Wegintervalle des Kunststoff-Schlauches von Schweißnaht zu Schweißnaht, bei deren Herstellung der Transport ruhen muß, beständig auch in Abhängigkeit vom Schlupf korrigiert; die ständig gleichbleibende Länge der Schlauchbeutel ist auch unter schwierigen Umgebungsbedin­ gungen gesichert. Wenn zudem der im Steuerrechner ermit­ telte Schlupf angezeigt wird, dann dient er zugleich für das Bedienungspersonal der Schlauchbeutelmaschine als Indi­ kator für den Grad der Verschmutzung am Antrieb des Kunst­ stoff-Schlauches.

Erstreckt sich die Messung über mehrere, etwa 10 Schlauch­ beutel und wird dann mit der gleichen Anzahl von Einzel- Sollwerten verglichen, vergröbert, d. h. vereinfacht die da­ mit erforderliche Mittelwertbildung das Verfahren erheb­ lich.

Im übrigen kann nunmehr - über den eigentlichen Zweck des erfindungsgemäßen Verfahrens hinausgehend - auch die tatsächliche, gesamte eingesetzte Länge der unverarbeiteten flachen Folie ermittelt werden, weil ein Meßfehler durch den Schlupf nicht mehr auftritt: die nicht selbst angetrie­ benen Umlenkrollen sind ohne Zweifel schlupffrei. Dazu ist es nur erforderlich, die gemessenen Istwerte im Steuerrech­ ner zu summieren. Es ist also auf diese Weise gleichzeitig eine Kontrolle des Materialeinsatzes möglich. Des weiteren können die erfaßten Daten auch zur Erkennung und Anzeige der tendenziellen Veränderung des Folientransportsystems über einen längeren Zeitraum und somit zur Frühwarnung, als Hilfsmittel zur Maschinenwartung verwendet werden.

In einem Ausführungsbeispiel wird das erfindungsgemäße Ver­ fahren anhand der Zeichnung an einer dazu passenden Anord­ nung näher erläutert. Die einzige Figur der Zeichnung gibt eine solche Anordnung schematisch wieder.

Eine Schlauchbeutelmaschine ist mit ihren von der Erfindung beeinflußten wesentlichen Baugruppen angedeutet: einer Formschulter 1 wird über Umlenkrollen 2 eine flache Folie 3 aus Kunststoff zugeführt, wo sie in einen Kunststoff- Schlauch 4 umgeformt und längsverschweißt wird. Eine För­ dereinrichtung 5 transportiert den Kunststoff-Schlauch 4 vertikal nach unten zu einem Verschließwerkzeug 6, das bei Stillstand des Kunststoffschlauches 4 eine quer zur Förder­ richtung verlaufende Schweißnaht und auf diese Weise die gewünschten Kunststoffbeutel 7 von vorgegebener Länge er­ zeugt. Die Fördereinrichtung 5 wird von einem Elektromotor 8 angetrieben und transportiert den Kunststoff-Schlauch 4 reibschlüssig mittels eines Transportriemens; die Einzel­ heiten sind fachüblich und daher in der Zeichnung nicht nä­ her ausgeführt.

Ein inkrementaler Meßwertfühler 9 ermittelt den von der be­ absichtigten Länge der Kunststoffbeutel 7 abhängigen über­ strichenen Drehwinkel des Elektromotors 8; dieser Istwert geht über eine erste Rückführung 10 in einen Regler 11 als Input ein, wird mit dem ebenfalls eingespeisten Sollwert verglichen und führt so über die Bildung der erforderlichen Regelabweichung zur Ausschaltung der meisten Störgrößen und über den Output des Reglers 11 zur entsprechenden Steuerung des Elektromotors 8. Der - veränderbare - Sollwert wird da­ bei von einem Bediengerät 12 vorgegeben.

Die Anordnung der Zeichnung entspricht bis hierher dem be­ kannten Stand der Technik.

Ein Geber 13, der ebenfalls als inkrementaler Meßfühler ar­ beitet, mißt den Vorschub der flachen Folie 3 an einer Um­ lenkrolle 2; der zugehörige Meßwert wird über eine zweite Rückführung 14 zu einem Steuerrechner 15 geleitet, dem an­ dererseits auch der ursprüngliche Sollwert eingeprägt wird. Der Steuerrechner 15 ermittelt die entsprechende, tatsäch­ liche Regelabweichung und gibt sie als korrigierten Soll­ wert-Input an den Regler 11 weiter, der nunmehr eine end­ gültige Regelabweichung aus der Differenz zwischen dem kor­ rigierten Sollwert und dem vom Meßwertfühler 9 ermittelten Istwert zur Verfügung hat. Damit ist dem ersten Regelkreis ein zweiter, der Erfassung des Schlupfes dienender aufge­ schaltet.

Das Verfahren eignet sich besonders für die Verarbeitung unbedruckter, glasklarer Folien 3, weil dabei sonst weder Längenabweichungen an den Kunststoffbeuteln 7 auf Anhieb feststellbar sind noch beispielsweise durch optische Geber erfaßt werden können. Es ist allerdings auf solche Folien 3 nicht beschränkt, sondern generell für Schlauchbeutelma­ schinen geeignet.

Claims (7)

1. Verfahren zum Transport eines endlosen Kunststoff- Schlauches an einer intermittierend oder kontinuierlich ar­ beitenden Schlauchbeutelmaschine zum Zwecke seiner Zufüh­ rung zu einem Verschließwerkzeug, das quer zu Achse des Kunststoff-Schlauches aus diesem einzelne Schlauchbeutel abteilt, wobei

• - der bereits aus einer zunächst flachen Folie geformte und längsverschweißte Kunststoff-Schlauch von einer von einem Elektromotor angetriebenen Fördereinrichtung durch Reib­ schluß dem Verschließwerkzeug zugeführt wird,
• - der Elektromotor von einem Stellsignal aus dem Ausgang eines Reglers angesteuert wird, dem ein veränderbarer Soll­ wert für den vom ausgeführten Drehwinkel des Elektromotors abhängigen Weg der Schlauchbeutel vorgegeben und dessen Istwert von einem Meßfühler gemessen wird und
• - der Meßwert des Meßfühlers über eine Rückführung in den Eingang des Reglers zur Bildung der für die Regelung erfor­ derlichen Regelabweichung eingespeist wird,

dadurch gekennzeichnet, daß

• - mit einem Geber (13) der Weg der Folie (3) vor der Her­ stellung des Kunststoff-Schlauches (4) gemessen wird,
• - der dabei gewonnene Meßwert über eine weitere Rückführung (14) einem Steuerrechner (15) zugeführt und von diesem mit dem vorgegebenen Sollwert des Weges verglichen wird,
• - die so ermittelte, schlupfabhängige Differenz der Wege von flacher Folie (3) und Kunststoff-Schlauch (4) zur selbsttätigen Korrektur des ursprünglichen Sollwertes für den Regler (11) sowie zur Maschinendatenerfassung verwendet wird und
• - die Anwendung des Verfahrens zur Erkennung und Anzeige der tendenziellen Veränderung des Folientransportsystems über einen längeren Zeitraum und somit zur Frühwarnung, als Hilfsmittel zur Maschinenwartung Verwendung finden kann.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Steuerrechner (15) der aus der Summe mehrerer gleicher Sollwerte für den Weg eines Schlauchbeutels (7) resultie­ rende summarische Gesamt-Sollwert für den entsprechenden Gesamtweg des Kunststoff-Schlauches (4) vorgegeben wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Geber (13) ein in bezug auf den Sollwert inkremental wirkender Meßfühler verwendet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Geber (13) ein inkrementaler Meßfühler verwendet wird, der mit einer gummibeschichteten Umlenkrolle mechanisch ge­ koppelt ist.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der von dem Geber (13) ermittelte Meßwert für den Weg der Folie (3) gleichzeitig angezeigt und/oder ausgedruckt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerrechner (15) die Meßwerte aus dem Geber (13) sum­ miert und die Gesamtlänge der von einer Vorratsrolle abge­ zogenen Folie (3) errechnet.