专利名称：供应箔片的设备及方法
技术领域：
本发明涉及供应箔材的设备，比如用来生产箔衬袋，其中箔材由供料辊供应并由拉出装置拉出，并涉及相应的方法。
在箔材由供应辊连续成片供应并由拉出装置移动以便进一步处理，其中拉出装置具有适应后面处理点的处理速度的预定的速率或速度，在拉出装置之前的箔材一定处于受拉状态。供料辊为转动支撑并由拉出辊转动。
此种箔材供应装置是，比如，生产箔衬袋所必需。此种箔衬袋的构成包括，比如，两片矩形侧箔，这两片矩形侧箔在填充状态下分别在两个侧边互相封接。底箔或竖立箔可任选在4个边缘之间封接并折叠成开放状态以便箔衬袋中具有空间供填充材料使用。此种填充材料，比如，可以是饮料。
在已知的供料装置中在拉出装置前的张力由所谓的张力装置提供。箔片受引导通过多个交替配置的固定和可动转辊。可动转辊由弹簧力施加偏置力，并且可动转辊与固定转辊之间的距离越小，弹簧力越大。这样箔片就一直受到拉张。
在此种现有技术的供应装置中，为从供应辊拉出一定量的箔材所需的拉出力不是恒定的，因为箔材解卷的越多供应辊的直径就越小，并且应施加的力矩也就相应地改变，结果箔片的张力改变。另一方面，箔片的张力不是恒定的，因为当可动和固定偏转辊之间的距离改变时，张力装置对箔材施加的不是常力，因为作用在可动转辊之上的弹簧力与弹簧的纵向拉伸成正比。
然而，从生产箔衬袋所需的精确度来看，在自动化供应装置中所达到的很高的速度的情况下，能够准确供应箔材是很重要的。因此，在拉出装置之前的拉力应该尽可能地不变。
所以本发明的目的就是提供一种可以在拉出装置之前得到实际上是固定张力的供应箔片的设备和方法。
这一目的的实现是依靠了其构成包括权利要求1的特点的箔片供应设备和包括权利要求21的特点的箔片供应方法。
在根据本发明的供应方法中，箔材由一电动机驱动的供应辊供应，之后由至少一个固定偏转辊和至少一个与此至少一个偏转辊的距离是可变的传感器转辊引导，并最后由拉出装置拉出，而且供应辊的驱动速度在传感器转辊与偏转辊之间的距离比预定的距离小时将加大，并且这一驱动速度在传感器转辊与偏转辊之间的距离超过第2预定距离时将减小。
为此目的，本发明的供应辊设置有具有供应容量的电动机驱动的供应辊，具有拉出容量的拉出装置，以及用来响应箔材的消耗量控制供应辊驱动的消耗量传感器，此传感器配置在供应辊和拉出装置之间，其中消耗量传感器的构成包括至少一个固定偏转辊，至少一个传感器转辊，该传感器转辊的支持和配置使得它根据供应容量和拉出容量之差改变其与偏转辊之间的距离，以及一个感受距离的改变并能在距离变得小于第1预定距离时增加供应辊的驱动速度，而在超过第2预定距离时减小供应辊的驱动速度的传感器装置。
借助本发明的方法和本发明的设备，供应辊的电动机驱动可取得无需附加力来进行拉出操作的效果。结果，在供应辊的实际直径由于箔材解卷的程度而改变时不会观察到拉出力的改变。然而，供应辊并非均匀驱动。当供应辊转动减慢时，在至少一个传感器转辊和至少一个偏转辊之间的距离由拉出装置缩小。此处由传感器转辊施加于箔材上的力是固定的，于是在拉出装置之前施加于箔材的张力在所述过程中间保持。只有当传感器转辊与偏转辊之间的距离小于第1预定距离时供应辊的驱动受到传感器装置的加速。至少一个传感器转辊与至少一个固定偏转辊之间的距离就会再度相应增加。然而，在此过程中，在拉出装置之前的张力也由传感器转辊作用在箔材上的力确定，并且因而是不变的，因为未设置弹簧元件。因此，采用根据本发明的方法和根据本发明的设备可以确保箔材的张力固定。
在使用很大因而很重的供应辊的场合，使供应辊减速和加速而不使其完全停止可能是有利的。因此作用在供应辊的驱动上的力可以减小。在另一开发方案中，当第2预定距离被超过时，供应辊可彻底关断，而当距离小于第1预定距离时，可以再度接通。这种设计也许在传感器转辊的位置应该尽可能快地校正的场合或当控制单元的设计应该尽可能简单时是有利的。
传感器转辊可自由悬置，即由箔片支持。不过，最好是设置一个导向装置使至少一个传感器转辊在距离改变时沿该导向装置移动，以便确保至少一个传感器转辊得到可靠的引导而不致出现由于位移引起的任何故障。
传感器转辊在导向装置中的特定无摩擦的滑动运动可在所述装置的取向基本上为垂直方向时完成。
至少一个传感器转辊可依靠其自重而在箔材中保持固定张力。根据要求的不同，也许可通过增加重量另外加大负载而调节预定的张力。
根据一个优选的开发方案，传感器装置的构成包括可在至少一个传感器转辊与至少一个偏转辊之间的距离小于第1预定距离时输出用来加速驱动的信号的第1传感器。在一个进一步的开发方案中，传感器装置的构成包括可在至少一个传感器转辊与至少一个偏转辊之间的距离超过第2预定距离时输出用来减慢驱动的信号的第2传感器。采用这样的传感器，电动机控制可以很简单的方式实现。
在一个有利的进一步开发方案中，根据本发明的设备的构成包括一个可在至少一个传感器转辊与至少一个偏转辊之间的距离小于最小距离时生成出错信号的第1安全传感器。在一个进一步开发方案中，这一传感器装置的构成包括一个可在至少一个传感器转辊与至少一个偏转辊之间的距离大于最大距离时生成出错信号的第2安全传感器。只要一出现故障或只要供应辊全部卷空，在这些进一步的开发方案中会生成出错信号，比如，来向运行人员发出报警信号。
传感器或安全传感器，比如，可以由运动的传感器转辊启动的机械开关组成。与此相对，采用光学传感器元件，如挡光板，可得到特别简单而可靠的结构。传感器转辊的移动不会受这种光学传感器的无触点工作的影响，借此可进一步保持箔材的固定张力。
在另一个实施方案中，采用接近开关作传感器或安全传感器，它们可确保简单而可靠的结构，而且还不大吸收灰尘。
在根据本发明的方法的一个有利的开发方案中，当距离小于最小距离时拉出装置和用于对箔片进行进一步处理的操作部件会关掉。在出现故障的场合，或在供应辊未完全解卷的场合，进料操作将中断到可以再度恢复正常操作为止。根据一个进一步的开发方案，供应辊的电动机，拉出装置和对箔片进行进一步处理的操作部件会在至少一个传感器转辊与至少一个偏转辊之间的距离大于最大距离时关掉。当超过最大距离时，显然是在箔材出料中出现故障，于是除了中断进一步供料之外还必需关掉供应辊的电动机。
为了应用根据本发明的方法的此种开发方案，根据本发明的设备的一种有利的开发方案提供的是由各安全传感器分别生成的出错信号应该用来至少将拉出装置和用来对箔片进行进一步处理的操作部件关掉。
取决于相应的各要求的不同，拉出装置是连续运行的。甚至在拉出装置是间歇运行的场合，使用本发明的设备和本发明的方法也有利，因为根据本发明的设备和根据本发明的方法在这种场合也可确保在拉出装置之前箔材的张力保持恒定。
如果需要多个单个箔材坯料用于对箔片进行进一步的处理，根据本发明的设备可重复用于多个平行供应装置。比如，可使用两个箔材坯料用来供应箔材材料以分别形成箔衬袋的两个侧箔。最好是供应辊的电动机可由一联合控制单元互相独立地启动。
下面就参考附图对根据本发明的方法和根据本发明的设备进行更详细的说明，其中
图1为根据本发明的设备的第1实施方案的示意透视图；图2a，2b，2c示出根据本发明的设备的第1实施方案的各种运行状态；图3为根据本发明的设备的第2实施方案的示意侧视图；图4示出图3的细部，显示出第2实施方案的消耗量传感器。
图1与图2示出根据本发明的设备的第1实施方案。1表示直径D随着解卷操作的进行而逐渐减小的供应辊。箔片15从供应辊1上解卷并在消耗量传感器81中引导围绕固定偏转辊19和可动传感器转辊21移动。67a和67b示意地示出拉出装置，比如通过摩擦抓手与箔片连接并以与进一步处理操作相应的速度和速率运转的转辊。供应辊1和拉出装置67a和67b各自的的电动机3和69的实际设计情况在此处没有意义，所以电动机只是示意性地示出。箔材的移动以箭头5表示。传感器转辊21支持于垂直设置在导向架31中的导向装置41a和41b中。在传感器转辊的转轴的延伸线上设置有一个触发装置39，当传感器转辊21在上下方向上移动时触发装置39移动而通过挡光板43，45，47和49。传感器通过信号线与供应辊1的电动机3的控制单元9连接。传感器转辊21的上下移动由1箭头35表示，而供应辊的转动运动由箭头7表示。
取决于不同的应用，拉出装置67a，67b可在其上游处设置有另外的部件用来处理箔片，比如设置用于在箔材上形成焊接封接线的封接或焊接装置，用于形成冲压孔的冲压装置等等。
图2a示出根据本发明的设备的第1实施例的运行状态，其中传感器转辊21在正常运行时抵达其最低状态，即传感器47的水平。图2b示出传感器转辊21上移到传感器45和47之间时的中间状态。图2c示出传感器转辊21在正常运行时抵达其最高状态，即传感器45的水平。
下面参考图1和2说明根据本发明的设备的第1实施例的运行情况。由于在拉出装置和箔片中间存在摩擦抓手，拉出装置67a，67b会在箭头5的方向上拉动箔材15。在供应辊1处于固定状态时，由于拉出力的作用传感器转辊21在导向装置41a和41b中上移。当传感器转辊21抵达最上部光学传感器(比如如图2c所示)的水平时，触发装置39触发挡光板45。挡光板向控制单元9发送一个信号，而控制单元9又启动供应辊1的电动机3，结果供应辊1沿方向7转动。新箔材15得到供应，而传感器转辊21在导向装置41a和41b中下移。当触发装置39抵达传感器47时，所述挡光板启动。有一个信号发送到控制单元9来关断供应辊1的电动机3，结果就使进一步的箔片供应停止(图2a)。由于拉出装置67a，67b的持续拉出操作的结果，传感器转辊21再度上移，如图2b所示。当抵达传感器45的水平时，如上所述，供应辊1的电动机3再度接通。此处拉出装置67a，67b可连续或间歇运行。在间歇运行的场合，传感器转辊21在移动时也是间歇上移。
在供应辊1全部解卷时，就没有箔材可再供应，即或电动机3在工作。然而，拉出装置67a，67b继续运行。传感器转辊21上移。触发装置39移动通过挡光板45。然而，下面再没有箔材可继续供应。结果，传感器转辊21更上移。当转辊抵达上部光学传感器43，比如再度抵达挡光板时，就示出一个出错信号，并且关断箔片供应装置的所有部件，包含拉出装置67a，67b。此外，比如有可能生成声音或光学信号来引起操作人员注意新的供应辊1已经插入。当然，安全传感器43也会对箔片供应由于另一故障，比如供应辊卡住，发生的中断作出反应。
另一方面，控制单元9或电动机3的故障可能产生当带有触发装置39的传感器转辊21移动通过传感器47时供应辊1未准时关断。在这种场合，传感器转辊21将在导向装置41a，41b中继续下移直到抵达下部安全传感器49为止，比如又是挡光板。这一挡光板将发送一个信号，比如通过使电源中断，关断整个系统，包含供应辊1和拉出装置67a，67b。另外，可以再度发送声音或光学信号来吸引操作人员的注意力去注意相应地故障。在箔材15，比如，在到达传感器转辊21之前发生破损时，传感器49也将动作。在这种场合，传感器转辊21也将下移通过传感器49，并且操作人员可受到出错信号的警告。传感器转辊21在其下移过程中将停止在导向装置41a，41b的低端，或在相应设置的支持上。
下面参考图3和5说明根据本发明的设备的进一步的实施例结构和操作。示出的实施例的构成包括两个平行延伸并在拉出装置68，70之前合起来的箔片坯料。这种平行供应箔片的方式在要将两片箔片互相封接，比如，以便形成箔衬袋时是需要的。在这种应用中，箔片，比如，可以是叠层铝箔。在拉出装置68，70的上游，或也在其下游，比如，可设置一个封接装置(未示出)。
在图3中，2，4表示两个分别具有直径D1和D2的用来供应箔材16，18的供应辊。供应辊的移动由电动机6，8启动并在方向7上进行。电动机6，8由控制单元10通过信号线12，14控制。箔片16和18分别进入消耗量传感器80，82。在这样进行过程中，箔片16和18分别绕过固定偏转辊20和24，以及分别绕过两个可动传感器转辊22和26。在图3所示的实施例中，每个消耗量传感器80，82的构成分别包括各自的3个固定偏转辊20和24及各自的两个可动传感器转辊22和26。可动传感器转辊22和26每一个都通过连接器40和42互相连接，结果传感器转辊22和26各自的传感器转辊22和26的垂直移动及消耗量传感器80，82各自的垂直移动同时发生。传感器转辊22，26的垂直移动用箭头36，38表示。44和50表示上部消耗量传感器80的安全传感器，而60，66表示上部消耗量传感器82的安全传感器。46和48表示在消耗量传感器80的传感器转辊22的上下偏转点处的传感器，而62，64表示下部消耗量传感器82的相应的传感器。此处作为光学传感器设计中采用的是挡光板。在图3中未示出将各单独的挡光板连接到供应辊2，4的电动机6，8的控制单元10的信号线。28，30表示用于各单独箔片16，18在其由电动机72驱动的联合拉出装置68，70拉出之前的偏转辊。32，34分别表示各单独消耗量传感器的用于偏转辊20和24的固定安装装置。
图4为示出消耗量传感器80的细部示图。消耗量传感器82具有完全一样的结构。消耗量传感器80，82两者及各单独箔片坯料的电动机6，8都互相独立地运行。图4示出的信号通道52，58，一当连接40通过它们中间分别经过安全传感器44和50之时，就从光学安全传感器44，50提供一个出错信号F。用来关断相应运算部件的光学安全传感器的运行模式与上述第1实施例中所描述过的完全相同。图4还示出执行图3中的供应辊2的电动机6的接通和关断的传感器46，48的信号通道54，56。与第1实施例相似，当传感器转辊22的水平移动通过光学传感器46时，供应辊2的电动机6接通，而当传感器转辊22的水平移动通过光学传感器48时，供应辊2的电动机6断开。由于固定偏转辊20和传感器转辊22的配置，以及由于设置有3个偏转辊20和两个传感器转辊22，可以确保箔片的可靠导引，因为传感器转辊22的位置是自稳的。
与在第2实施例的场合类似，图1和2中的第1实施例可用于供应多个箔片坯料，条件是要设置相应数目的消耗量传感器。另一方面，单个消耗量传感器，比如如图4所示和图3中重复示出的，也可用来供应单个的箔片坯料。
当供应多个用于形成，比如，竖立袋的侧箔和底箔的箔片坯料时，可能会设置相应地更多数目的消耗量传感器。
在上述描述中的情况是当超过传感器转辊的预定距离供应辊整个停止，而当距离小于传感器转辊的另一预定距离时，供应辊再度受到驱动。与上述描述有别，也可以在超过传感器转辊的预定距离时使供应辊不完全关断，而仅仅减速，而当距离小于传感器转辊的另一预定距离时，供应辊受到加速。这在使用特别大因而很重的供应辊的场合可能会是有利的。
在上述的第1种实施例和第2种实施例中，在箔片供应操作时传感器转辊21，22的下移都是借助其自身的重量开始。此处箔材的张力可通过调节传感器转辊的重量或相应的附加重量而进行调节。
因为传感器转辊停在各箔片上只是依靠其自重或相应的附加重量，所以施加的力恒定，而在拉出装置67a，67b，68，70之前的箔材中的张力保持恒定。这就可确保很精确地供应箔材，并保持很高的运行速度，这种高速在箔片处理线上是当前的标准。
权利要求
1.一种供应箔材，比如用于生产箔衬袋的箔材，的供应设备，包括电动机驱动的具有一供应容量的用于供应箔材(15，16，18)的供应辊(1，2，4)，具有一拉出容量的用于拉出箔材的拉出装置(67a，67b，68，70)，以及配置在供应辊(1，2，4)和拉出装置(67a，67b，68，70)之间用来独立于箔材的消耗量而控制供应辊(1，2，4)驱动的消耗量传感器(80，81，82)，所述消耗量传感器(80，81，82)包括如下装置·至少一个固定偏转辊(19，20，24)；·至少一个传感器转辊(21，22，24)，该传感器转辊的支持和配置使得它根据箔材(15，16，18)的供应容量和拉出容量之差改变其与至少一个偏转辊(19，20，24)之间的距离；以及·一个感受距离的改变并能在距离变得小于第1预定距离时增加供应辊(1，2，4)的驱动(3，6，8)速度，而在超过第2预定距离时减小供应辊的驱动速度的传感器装置。
2.如权利要求1的设备，其特征在于，传感器装置的设计使得当第2预定距离被超过时，供应辊(1，2，4)的驱动(3，6，8)被关断。
3.如权利要求1和2的设备，其特征在于，一引导装置(21a，21b)，当距离改变时至少一个传感器转辊(21，22，26)沿着它移动。
4.如权利要求3的设备，其特征在于，引导装置的取向基本上是在垂直方向上。
5.如权利要求1至4中任何一项的设备，其特征在于，传感器转辊(21，22，26)加载有附加重量。
6.如权利要求1至5中任何一项的设备，其特征在于，固定偏转辊(19，20，24)的数目比传感器转辊(21，22，26)的数目多1，并且箔材是交替置于偏转辊和至少一个传感器转辊的周围。
7.如权利要求6的设备，其特征在于，设置有至少两个互相连接的传感器转辊(22，26)。
8.如权利要求1至7中任何一项的设备，其特征在于，传感器装置包括在至少一个传感器转辊(21，22，26)与至少一个偏转辊(19，20，24)之间的距离小于第1预定距离时输出用来加速驱动(3，6，8)的信号的第1传感器(45，46，62)。
9.如权利要求1至8中任何一项的设备，其特征在于，传感器装置包括在至少一个传感器转辊(21，22，26)与至少一个偏转辊(19，20，24)之间的距离超过第2预定距离时输出用来减慢驱动的信号的第2传感器(47，48，64)。
10.如权利要求1至9中任何一项的设备，其特征在于，其具有一个可在至少一个传感器转辊(21，22，26)与至少一个偏转辊(19，20，24)之间的距离小于最小距离时生成出错信号的第1安全传感器(43，44，60)。
11.如权利要求1至10中任何一项的设备，其特征在于，其具有一个可在至少一个传感器转辊(21，22，26)与至少一个偏转辊(19，20，24)之间的距离大于最大距离时生成出错信号的第2安全传感器(49，50，56)。
12.如权利要求10和11中任何一项的设备，其特征在于，所述安全传感器为接近开关。
13.如权利要求10和11中任何一项的设备，其特征在于，所述安全传感器为光学传感器元件。
14.如权利要求1至13中任何一项的设备，其特征在于，所述第1和第2传感器中至少一个为接近开关。
15.如权利要求1至14中任何一项的设备，其特征在于，所述第1和第2传感器中至少一个为光学传感器元件。
16.如权利要求13和15中任何一项的设备，其特征在于，光学传感器元件为挡光板。
17.如权利要求10和11中任何一项的设备，其特征在于，出错信号应该用来至少将拉出装置(67a，67b，68，70)和用来对箔片进行进一步处理的操作部件关掉。
18.如权利要求1至17中任何一项的设备，其特征在于，拉出装置(67a，67b，68，70)是间歇驱动的。
19.如权利要求1至18中任何一项的设备，其特征在于，设置有至少两个电动机驱动的供应辊(2，4)和消耗量传感器(80，82)以便可供应至少两个箔片坯料(16，18)。
20.如权利要求9的设备，其特征在于，供应辊(2，4)的电动机(6，8)由接收相应消耗量传感器(80，82)的传感器装置的信号的联合控制单元(10)驱动。
21.一种供应箔材，比如用于生产箔衬袋的箔材，的方法，其中箔材(15，16，18)由一电动机驱动的供应辊(1，2)供应，之后由至少一个固定偏转辊(19，20，24)和至少一个与此至少一个偏转辊的距离是可变的传感器转辊(21，22，26)引导，并最后由拉出装置(67a，67b，68，70)拉出，而且供应辊的驱动(3，6，8)速度在传感器转辊与偏转辊之间的距离比预定的距离小时将加大，并且这一驱动(3，6，8)速度在传感器转辊与偏转辊之间的距离超过第2预定距离时将减小。
22.如权利要求21的方法，其特征在于，当传感器转辊与偏转辊之间的距离超过第2预定距离时供应辊(1，2，4)的驱动关断。
23.如权利要求21至22中任何一项的方法，其特征在于，当传感器转辊与至少一个偏转辊之间的距离小于最小距离时，至少关断拉出装置(67a，67b，68，70)以及用来对箔片进行进一步处理的操作部件。
24.如权利要求21至23中任何一项的方法，其特征在于，当传感器转辊与至少一个偏转辊之间的距离大于最大距离时，至少关断拉出装置(67a，67b，68，70)以及用来对箔片进行进一步处理的操作部件。
25.如权利要求21至24中任何一项的方法，其特征在于，箔片间歇地由拉出装置(67a，67b，68，70)拉出。
全文摘要
一种供应箔材的设备及方法,包括具有电动机驱动的供应辊,拉出装置以及配置在供应辊和拉出装置之间用来响应箔材的消耗量控制供应辊的驱动的消耗量传感器,和至少一个固定偏转辊,至少一个传感器转辊和传感器装置,该传感器转辊的支持和配置使得它可根据箔材的供应容量和拉出容量之差改变其与至少一个偏转辊之间的距离,以及一个感受所述距离的改变并能在距离变得小于第1预定距离时加速供应辊的驱动,而在超过第2预定距离时减慢供应辊的驱动的传感器装置。
文档编号B65H18/20GK1242328SQ9910714
公开日2000年1月26日 申请日期1999年6月3日 优先权日1998年6月3日
发明者发明人要求其姓名不公开 申请人:Indag股份有限公司及两合公司