DE3330489C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Maschine zum
Wickeln einer Streckfolienbahn um eine Last, mit einer Folien
bahn-Ausgabevorrichtung, die zum Strecken der Folienbahn eine
zulaufseitige und eine ablaufseitige Walze umfaßt, welche über
eine Geschwindigkeitssteuervorrichtung miteinander gekoppelt
sind, und mit einer Einrichtung zum Transportieren der Folien
bahn-Ausgabevorrichtung entlang eines Weges rund um die Last
(DE-OS 30 43 807).
Die Geschwindigkeitssteuervorrichtung stellt ein festes Dreh
zahlverhältnis zwischen der zulaufseitigen und der ablaufseiti
gen Walze ein, und zwar derart, daß die ablaufseitige Walze
voreilt. Die daraus resultierende Geschwindigkeitsdifferenz be
wirkt die Streckung der über die beiden Walzen geführten
Folienbahn. Bei der bekannten Vorrichtung erfolgt der Antrieb
der Walzen über die Folienbahn, wenn diese beim Umwickeln der
Last aus der Ausgabevorrichtung abgezogen wird. Änderungen der
Abzugsgeschwindigkeit, wie sie beim Umwickeln einer eckigen
Last auftreten, werden von der Bahn direkt auf die Streckvor
richtung übertragen, wobei die auf die Folie einwirkende Kraft
zwischen der ablaufseitigen Walze und der Last relativ konstant
bleibt. Gewisse Kraftspitzen treten auf, wenn durch die Ecken
bereiche der Last Beschleunigungsvorgänge bewirkt werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die auf die Folie
einwirkende, zum Antrieb der Streckvorrichtung erforderliche
Kraft zu vermindern.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Vorrichtung nach der Erfin
dung gekennzeichnet durch eine entlang des Weges rund um die
Last angeordnete Schiene und einen gemeinsam mit der Folien
bahn-Ausgabevorrichtung bewegbaren mechanischen Antriebszug,
der die Walzen an die Schiene anschließt und bei ihrer Bewegung
relativ zu der Schiene mit vorgewähltem, konstantem Drehmoment
antreibt.
Zwar ist es bekannt (DE-OS 24 34 359), eine Folienbahn-Ausgabe
walze entlang eines Weges rund um eine Last zu transportieren
und dabei zu einer Drehung um ihre Achse anzutreiben, jedoch
ist dieser Ausgabevorrichtung keine Streckvorrichtung zugeord
net. Ferner ist bekannt (DE-OS 31 35 370), eine Streckvorrich
tung über einen Antrieb mit konstantem Drehmoment anzutreiben,
jedoch wird die Streckvorrichtung stationär gehalten, wobei als
Antrieb ein gesonderter Elektromotor dient.
Erfindungsgemäß hingegen wird der Antrieb für die beiden mit
der Ausgabevorrichtung umlaufenden Walzen durch die Umlaufbewe
gung der Ausgabevorrichtung bewirkt. Der ebenfalls gemeinsam
mit der Ausgabevorrichtung umlaufende Antriebszug greift den
Antrieb von der entlang des Weges rund um die Last angeordneten
Schiene ab und überträgt ihn mit vorgewähltem konstantem Dreh
moment auf die beiden Walzen der Streckvorrichtung. Dadurch
wird die von der Folie zwischen der Last und der ablaufseitigen
Walze auszuübende Kraft vermindert. Die bei Beschleunigungsvor
gängen auftretenden Kraftspitzen können keine Gefährdung mehr
darstellen. Durch die Wahl des konstanten Drehmoments des An
triebszuges lassen sich die Kräfteverhältnisse entsprechend den
jeweiligen Betriebsbedingungen einstellen. Es lassen sich hö
here Streckwerte und Ausgabegeschwindigkeiten erzielen. Auch
können im Vergleich zu herkömmlichen Systemen ungleichmäßigere
Folienbahnen Verwendung finden.
Durch die Erfindung wird die Wahrscheinlichkeit des Zusammen
falls einer mehrteiligen Last verringert und die Folientoleranz
gegenüber irregulären Lasten verbessert, da die auf die Folien
bahn im Bereich zwischen der ablaufseitigen Walze und der Last
wirkende Kraft geringer als beim Stande der Technik ist.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist der
mechanische Antriebszug eine Hysteresekupplung zum Aufbringen
des vorgewählten, konstanten Drehmoments auf. Es hat sich ge
zeigt, daß sich eine derartige Kupplung besonders gut für die
Praktizierung der Erfindung eignet.
Ferner ist es vorteilhaft, daß der mechanische Antrieb ein
Reibrad zum Angriff an der Schiene aufweist. Dieser Abgriff des
Antriebs für die Streckeinrichtung ist sehr einfach und dennoch
zuverlässig.
Vorzugsweise ist die Schiene als stationärer Ring ausgebildet,
der sich entlang des Weges rund um die Last erstreckt. Auch
dieses Merkmal trägt dazu bei, die Konstruktion einfach und zu
verlässig zu gestalten.
Gleiches gilt für eine ebenfalls vorteilhafte Weiterbildung der
Erfindung, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Einrichtung
zum Transportieren der Folienbahn-Ausgabevorrichtung und des
mechanischen Antriebszuges einen drehbaren Ring, der sich ent
lang des Weges rund um die Last erstreckt, sowie eine Einrich
tung zum Drehen des drehbaren Ringes umfaßt.
Die Last wird vorzugsweise von einem Förderer durch die Ringe
transportiert, wobei dieser Förderer vorteilhafterweise die ge
wickelte Folienbahn trägt.
In Weiterbildung der Erfindung umfaßt die Geschwindigkeits
steuervorrichtung Zahnräder, die die Walzen miteinander verbin
den, um die Drehzahl der zulaufseitigen Walze in einem bestimm
ten anteiligen Verhältnis zu der der ablaufseitigen Walze zu
halten.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Wickeln einer Streck
folienbahn um eine Last wird die Folienbahn rund um die Last
transportiert und vor dem Wickeln gestreckt. Dieses Verfahren
ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß das Strecken
der Folienbahn mit Unterstützung durch ein vorbestimmtes kon
stantes Drehmoment durchgeführt wird und daß das Drehmoment
durch die Transportbewegung der Folienbahn erzeugt wird.
Erfindungsgemäß wird also eine Reihe von
Lasten, die jeweils mehrere Teile enthalten, in eine um
laufende Verpackungsvorrichtung mit einer Folienbahn-Streck
vorrichtung und einer Bahn-Ausgabevorrichtung eingeführt.
Die Last wird mit mehreren Streckfolienlagen zur Bildung
einer Verpackunqseinheit überzogen. Die Streckvorrichtung
und die Ausgabevorrichtung sind auf einem umlaufenden Ring
montiert, durch den eine Last transportiert wird, die an
einer Verpackungsstation mit einer Streckfolienbahn um
wickelt wird. Ein stationärer Ring ist konzentrisch zum
umlaufenden Ring auf der zur Verpackunqsstation entgegen
gesetzten Seite des umlaufenden Rings angeordnet. Während
der Drehbewegung des umlaufenden Rings wird ein Drehmoment
in die Folienstreckvorrichtung eingegeben, und zwar mit
Hilfe einer Hilfskraftvorrichtung, die eine an der Schwenk
achse der Folien-Streckvorrichtung gelagerte Reibwalze auf
weist. Die Reibwalze steht mit dem stationären Ring in Be
rührung und dreht sich mit einer konstanten Drehzahl auf
grund der Reibung an dem stationären Ring. Die Reibwalze
überträgt dann ihre Energie getrieblich zu einer einstell
baren, ein konstantes Drehmoment hervorrufenden Vorrichtung,
welche ein vorgegebenes konstantes Drehmoment in die Folien-
Streckvorrichtung einführt. Die Drehmomentenvorrichtung er
möglicht, daß die Folien-Streckvorrichtung bei unterschiedlichen
Geschwindigkeiten arbeitet, die von der aus der Vorrichtung
in Richtung der Last abgezogenen Bahn bestimmt werden, und
liefert einen Teil der zum Strecken der Folie erforderlichen
Kraft, wodurch die über die Folie von der Last zur zweiten
Walze übertragene Kraft verringert wird. Wenn die Last einen
im wesentlichen zylindrischen Querschnitt hat, entstehen an
verbleibenden Ecken nur minimale Kraftänderungen. In diesem
Falle kann man auf die Drehmomentenvorrichtung verzichten,
und die Folien-Streckvorrichtung wird bei einer konstanten
Geschwindigkeit von der Reibwalze getrieben. Die Geschwindig
keit ist so gewählt, daß die ablaufseitige Walze eine etwas
geringere Umfangsgeschwindigkeit hat als die Zulaufgeschwindig
keit der Bahn zur Last.
Es ist daher zu sehen, daß die Erfindung eine neue und zweck
mäßige Verbesserung bekannter umlaufender Verpackungsmaschinen
schafft, und zwar sowohl derjenigen mit Brems-Strecksystemen
als auch derjenigen unter Verwendung getrieblich gekuppelter
Walzenstrecksysteme. Diese Vorteile werden erreicht, ohne daß
elektrische Energie oder Steuersignale von einer stationären
Quelle zu den beteiligten Komponenten, wie Bremsen oder
Motoren auf dem umlaufenden Ring übertragen werden müssen.
Die meisten über deren Streckgrenze hinaus gestreckten Kunst
stoffolien erfahren eine beträchtliche Erhöhung des
Elastizitätsmoduls und der Endfestigkeit. Typische poly
äthylenfolien erreichen die dreifache Endfestigkeit pro Quer
schnittsfläche nach der Streckung um etwa 300%. Diese be
trächtliche Erhöhung der Festigkeit beginnt etwa bei Über
schreitung der Streckgrenze während der Streckphase. Be
schränkungen von nach dem Bremsprinzip arbeitenden Vorrich
tungen verhindern, daß herkömmliche Streckfolienwickel höhere
Einschlußkräfte und Endfestigkeiten erreichen. Die erfindungs
gemäß erreichten höheren Streckwerte ermöglichen eine ge
ringere Anzahl von Bahnwindungen bei gleichen Einschlußkräften.
Diese höheren Streckwerte ermöglichen aber nicht nur weniger
Folienbahnwindungen, sondern auch ein geringeres Folienge
wicht pro Windung.
Daher ermöglicht die Erfindung wenigstens eine Verdopplung
der Streckung im Vergleich zu herkömmlichen "Brems"-Systemen.
Dadurch ergeben sich höhere Einschlußkräfte und/oder nied
riegere Folienkosten für den Endverbraucher.
Außerdem ermöglicht die Erfindung eine genaue Steuerung
der Streckung und damit für den Verbraucher eine optimale
Ausnutzung von hochstreckfähigen Folien, ebenso wie höhere
Folienfestigkeiten und Elastizitätsmodulen bei höheren
Streckungswerten.
Die höheren Streckungswerte der Folie werden bei der Er
findung ohne übermäßige Verschiebe- oder Versetzungskräfte
auf die Last erreicht, da der mechanische Vorteil zwischen
der auf die Palette wirkenden Zugkraft und der Kraft zwischen
den Walzen von dem eingeführten konstanten Drehmoment ver
stärkt wird.
Die erfindungsgemäße Konstruktion gewährleistet eine Trennung
der Folien-Vorratsrolle von Streckkräften, wodurch eine vor
zeitige Filmbeschädigung durch Folieneinzug und Kantenauf
rollen unter erhöhten Spannungen praktisch ausgeschlossen
wird. Die Verwendung dieser vereinfachten Konstruktion
eliminiert die Notwendigkeit von Reibbremsen und die derartigen
Systemen anhaftenden Probleme, wie Geschwindigkeitsschwan
kungen, Ausbrechen aus einer Halteposition, Temperatur
schwankungen, Abnutzung und Steuereingriffe von Bedienungs
personen.
Die Verwendung der Folienbahn zur Geschwindigkeitssteuerung
eliminiert außerdem im Gegensatz zu motorisch getriebenen
Vorrichtungen die Notwendigkeit von Kompensationsvorrich
tungen zum Ausgleich von Kantenvorbeiläufen, Längen/Breiten-
Schwankungen oder Walzenumlaufgeschwindigkeitsschwankungen
und macht Spannungskompensationsvorrichtungen überflüssig.
Es ist zu sehen, daß die Erfindung eine neuartige und be
sondere Vorrichtung zur Verfügung stellt, bei der zwei mit
konstantem Geschwindigkeitsverhältnis gekoppelte Walzen
eine Geschwindigkeitssteuerung über die von einer Last ge
zogene Folienbahn erhalten. Die Folie wird über ihre Streck
grenze gestreckt, während sie sich zwischen den beiden Walzen
befindet. Ein konstanter Anteil der Kraft wird von der durch
die Last gezogenen Folienbahn und ein zusätzlicher konstanter
Anteil der Kraft von der Hilfskraftvorrichtung aufgebracht.
Während des Vorstreckens hervorgerufene höhere Kräfte werden
zwischen der ablaufseitigen Walze und der Last leicht ver
mindert, wodurch eine nichtelastische Deformationserholung
hervorgerufen wird, da die Folie über ihre Streckgrenze hin
aus gestreckt worden ist. Die Erfindung eliminiert eine
Breitenschrumpfung und ein Aufrollen der Ränder, wie sie bei
hohen Streckungsraten bisher auftraten. Durch Begrenzung der
Streckwirkung auf die minimale Strecke zwischen den Walzen
und durch Vermeidung einer Sekundärstreckung zwischen der
ablaufseitigen Walze und der Last wird ein Umschlagen der
Ränder und ein Einziehen der Bahnbreite wesentlichen ver
ringert.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung
dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. In der
Zeichnung zeigt
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels
der Erfindung mit weggebrochenen Teilen;
Fig. 2 eine vergrößerte Rückansicht der Vorrichtung gemäß Fig.
1;
Fig. 3 eine vergrößerte Frontansicht der Vorrichtung gemäß
Fig. 1;
Fig. 4 eine vergrößerte Seitenansicht der Vorstreckvorrich
tung, wie sie bei der Erfindung Verwendung findet; und
Fig. 5 eine Ansicht von unten der Vorrichtung gemäß Fig. 4.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den
Fig. 1 bis 5 dargestellt und weist eine Ring-Verpackungs
maschine 10 mit einem Zuführförderer 12, einer Wickel- und
Lastförderanordnung 14, einer Folien-Ausgabevorrichtung 16, ei
ner Schneidvorrichtung und einem Abgabeförderer 20 auf.
Wie in Fig. 1 gezeigt ist, werden mehrere Kartons 22,
die gemeinsam eine Last 24 bilden, in gestapelter Anordnung
auf dem Zuführförderer 12 entweder von Hand oder
durch eine geeignete Mechanik zugeführt. Zu beachten ist,
daß die Last je nach Art und Zusammensetzung aus beab
standeten oder zusammengesetzten Teilen bestehen kann.
Eine Ladevorrichtung 11 ist schematisch dargestellt und
kann irgendeine Art von Vorrichtung zum Stapeln oder
Aufsetzen sein, wie sie im Stande der Technik zum Herstellen
eines Karton- oder Materialstapels in vorgegebenen Zonen
bekannt ist.
Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird die Last 24
einem Aufgabeförderer 12 aufgesetzt, der ein an einem
Rahmen 28 gelagertes Endlosband 26 aufweist.
Eine andere Ausführungsform eines geeigneten Aufgabe
förderers könnte als hydraulische oder pneumatische
Schiebevorrichtung (nicht dargestellt) ausgebildet sein,
die an jeder Last 24 mit einer Platte angreift, um die
Last in die Wickelzone zu schieben. Jedoch ist die dar
gestellte Ausbildung des Förderers bevorzugt, und die
Bänder des Förderers sind vorzugsweise strukturiert, um
einen hohen Reibungskoeffizienten zu schaffen.
Die besondere Fördereranordnung gemäß Darstellung in
den Fig. 1 und 2 eignet sich für verschiedene Gesamt
lastgrößen in allen drei Dimensionen. Es ist jedoch klar,
daß andere Konfigurationen für besondere Produkte unter
Umständen vorteilhafter sein können. 12 Packungen oder
6 Packungen von Dosen oder Flaschen können von einem
Horizontalförderer mit Führungsförderern auf jeder Seite
verarbeitet werden.
Das Förderband 26 ist gemäß Fig. 2 auf Rollen 30 ange
ordnet, die mit Hilfe geeigneter Lager am Rahmen 28 dreh
bar gelagert sind. Der Aufgabeförderer 12 trägt die Lasten
24 zu einer Verpackungsstation 41, die eine Folien-Ausgabe
vorrichtung 16 und eine Verpackungsförderanordnung 14 auf
weist.
Das bevorzugte Ausführungsbeispiel weist einen Rahmen 42
auf, an dem eine ringförmige Folienbahnhalterung 44 aus
Stahl drehbar gelagert und in drei Ebenen durch Führungs
rollen 46 gehalten ist. Gegebenenfalls kann die Bahnhalte
rung auch aus Aluminium bestehen. Mehrere Führungsrollen
46 stehen vom Rahmen 42 nach innen vor und sind an Armen
47 und Montageplatten 48 derart gelagert, daß sie in
geeigneter Weise am ringförmigen Bauteil angreifen und
diese auf einer vorgegebenen Kreisbahn führen. Ein Reib
rad 49 ist neben dem Haltering 44 angeordnet und dient
dem Drehantrieb des Halterings 44 zwischen den Führungs
rollen 46. Das Reibrad 49 wird von einem Motor 50 getrieben,
dessen Abtriebswelle in geeigneter Weise mit einem Reduktions
getriebe 52 gekuppelt ist. Eine Folienbahn-Abgabewelle 54 ist
an dem Ringbauteil 44 drehbar gelagert und trägt eine Folien
bahnrolle 56.
Typische Folien, die bei der Streckfolien-Verpackungsmaschine
verwendet werden können, sind EVA-Copolymerfolien mit einem
hohen EVA-Gehalt, z. B. die von Consolidated Thermoplastics
hergestellten Folien "RS-50") Bemis "Super-Tough" und PPD
"Stay-Tight"-Folien. PVC Folien, wie Borden Resinite "PS-26"
können bei der Erfindung zusammen mit Premium-Folien, z. B.
Mobil-X, Presto premium und St. Regis, verwendet werden, die
einen von Union Carbide und Dow Chemical Company hergestellten
neuen Niederdruck-Polymerisationsharz enthalten. Dieser Kunst
harz, der als lineares Polyäthylen niedriger Dichte bezeichnet
wird, hat deutlich andere Streckeigenschaften als frühere
Streckfolien. Diese Eigenschaften machen es möglich, daß die
Folie den hohen Spannungen bei extremer Dehnung ohne die
Gefahr des Reißens während des Wickelns des Verpackungsguts
standhält. Zu erwähnen ist, daß in der nachfolgenden Be
schreibung die Bezeichnungen "Folie", "Folienmaterial"
und "Folienbahn" mit untereinander gleicher Bedeutung ver
wendet werden.
Die Folienbahn wird durch eine Vorstreckvorrichtung 70
gezogen und unter der Last befestigt oder in einer Klemm
anordnung 62 festgehalten. Die Vorstreckvorrichtung 70,
die am besten in den Fig. 1, 3, 4 und 5 zu erkennen
ist, weist miteinander gekuppelte Walzen 72 und 74 auf,
die auf zugehörigen Wellen 73 und 75 in einem Gehäuse 76
drehbar gelagert sind. Das Gehäuse 76 ist auf einer Schwenk
achse 61 drehbar, die am Ringbauteil 44 gelagert ist. Die
Walzen 72 und 74 sind durch miteinander kämmende Zahnräder
77 und 79 gekuppelt und werden angetrieben, wenn die Folien
bahn an den gummibelegten Walzenoberflächen in Anlage steht
und die Walzen dreht. Die Zahnräder 77 und 79 arbeiten so,
daß die Folienbahn zuerst über die zulaufseitige Walze
72 und danach über die ablaufseitige Walze 74 läuft, wenn
sie von der Vorratsrolle 56 zur Last 24 gezogen wird, wobei
die Folienbahn die ablaufseitige Walze 74 mit einer höheren
Umfangsgeschwindigkeit als die zulaufseitige Walze 72 an
treibt, wodurch die Folie beschleunigt und im engen Spalt
80 zwischen den beiden Walzen gestreckt wird. Das Verhältnis
des Zahnrades 77 zum Zahnrad 79 liegt vorzugsweise im Be
reich von 4 : 5 bis 1 : 4. Die Vorstreckvorrichtung 70 ist auf
der Schwenkachse 61 schwenkbar, so daß die ablaufseitige
Walze 72 normalerweise gegen die Folienbahn-Vorratsrolle
56 in irgendeiner bekannten Weise, z. B. mittels einer
Schraubenfeder (nicht dargestellt) gedrückt wird, wodurch
der Kontakt der ablaufseitigen Walze 72 und der Vorrats
rolle 56 aufrechterhalten wird, wenn aufgrund der Folien
ausgabe der Durchmesser der Vorratsrolle 56 abnimmt. Der
Kontakt der Walze 72 und der Rolle 56 verhindert eine un
kontrollierte Ausgabe der Folienbahn aufgrund des Trägheits
moments der Folienbahn-Ausgaberolle 56 bei plötzlichem Ab
bremsen der Walze 72.
Die Hilfskraftanordnung 90 ist am besten unter Bezugnahme
auf die Fig. 10 und 11 zu verstehen. Die Wellen 61, 73
und 75 verlaufen zumindest soweit durch das Gehäuse 76 und
den Ring 44 wie der Abstand zwischen dem drehbaren Ring 44
und dem stationären Ring 60 ist. Die Wellen 73 und 75 durch
greifen einen Schlitz 45 im Ring 44, so daß sie um die Welle
61 verschwenkt werden können. Die Hilfskraftanordnung ent
hält eine Kraftübertragungsanordnung 140 mit einer Kontakt-
oder Reibwalze 63, die auf dem Ende der Schwenkachse 61
derart angeordnet ist, daß sie mit der Oberfläche des
stationären Rings 60 in Kontakt steht. Der Kontakt des Rings
60 mit der Walze 63 wird über die gesamte Drehung des sich
bewegenden Rings 44 aufrechterhalten, da die Ringe 44 und 60
konzentrisch verlaufen. Die Walze 63 besteht vorzugsweise
aus Gummi oder einem anderen elastisch verformbaren Material
hohen Reibungskoeffizienten gegenüber dem Material des Rings
60, der vorzugsweise aus Metall besteht. Die elastische Ver
formbarkeit der Walze 63 kompensiert geringfügige Ausrich
tungs- oder Formfehler der Ringe 60 und 44. Die Reibkraft
der Walze 63 gegen den Ring 60 bewirkt eine Drehbewegung der
Walze 63 um die Lagerachse 61 in Lagern 62, während der Ring
44 eine Umlaufbewegung ausführt. Dieser Reibkontakt macht
eine teurere Alternative der Anordnung eines Zahnrings ent
lang der Oberfläche des Rings 60 und des Ersatzes der Walze
63 durch ein mit dem Ring kämmendes Zahnrad überflüssig. Die
Walze 63 ist mit einem Übertragungszahnrad 64 drehfest ver
bunden, und beide sind um die Lagerachse 61 frei drehbar.
Das Übertragungszahnrad 64 kämmt mit einem Kupplungszahnrad
65, das auf einer ablaufseitigen Welle 75 frei drehbar ge
lagert ist. Die Welle 75 erstreckt sich ebenfalls durch das Ge
häuse 76. Eine einstellbare Konstantdrehmomentenvorrich
tung 67 ist auf der Welle 75 neben dem Zahnrad 65 angeordnet,
und ein Stift 66 verbindet das Zahnrad 65 drehfest mit der
Eingangsplatte 68 der Konstantdrehmomentenvorrichtung 67.
Die Ausgangsplatte 69 der Konstantdrehmomentenvorrichtung 67
ist mit der Welle 75 verriegelt und läuft zusammen mit der
ablaufseitigen Walze 74 um.
Die einstellbare Konstantdrehmomentenvorrichtung 67 ist
vorzugsweise eine Hysteresekupplung, wie das Modell HCG-1
der Firma Dana Industrial of Webster, Massachusetts, USA.
Derartige Vorrichtungen nehmen eine Eingangsdrehung über
die Eingangsplatte 68 auf und liefern ein einstellbares
konstantes Drehmoment über die Ausgangsplatte 69. Der
Wert des konstanten Drehmoments kann vor dem Wickelvorgang
durch Betätigung von eingebauten Steuerorganen der Vor
richtung 67 eingestellt werden. Die Geschwindigkeit, bei
der die Ausgangsplatte 69 gedreht wird, ist unabhängig von
der Geschwindigkeit, bei der die Eingangsplatte 68 gedreht
wird. Daher ist die Umlaufgeschwindigkeit der Ausgangs
platte 69 abhängig von der Geschwindigkeit, bei der die
Folie über die Walze 74 durch die Drehbewegung über die
Last gezogen wird. Da die Energie von der Rolle 63 ent
wickelt und über die Zahnräder 64 und 65 zur Drehmomenten
vorrichtung 67 übertragen wird, liefert die Ausgangsplatte
69 einen Teil des zum Antrieb der Walzen 74 und 72 erforder
lichen Drehmoments, und der zugeführte Energieanteil ist
konstant, und zwar unabhängig von der Ringgeschwindigkeit
oder Lastgröße. Daher wird die auf die Last wirkende Kraft
reduziert und relativ konstant gehalten, unabhängig von
der Lastgröße und dem Durchlauf an Lastkanten.
Es ist zu erkennen, daß die Zahnräder 64 und 65 in Zahnein
griff bleiben, wenn das Gehäuse 76 um die Lagerachse 61
schwenkt, da die Lagerachse 61 und die ablaufseitige Walzen
wellen 75 während des Schwenkvorgangs in einem konstanten
Abstand voneinander bleiben. Daher wird von der Konstantdreh
momentenvorrichtung 67 das Drehmoment unabhängig von der Schwenk
position des Gehäuses 76 oder dem Durchmesser der Folien-
Vorratsrolle 56 eingegeben.
Da Lasten mit praktisch zylindrischem Querschnitt die Folien
bahn mit im wesentlichen konstanter Geschwindigkeit bei
minimalen Kraftschwankungen in der Folienbahn 58 zwischen
den Walzen 72 und 74 ziehen, kann die Hilfskraftanordnung
90 für derartige Lasten durch direkte Kupplung des Kupplungs
zahnrades 65 mit der Walze 74 modifiziert werden. Dies kann
durch Verriegelung oder Verkeilung des Zahnrades 65 mit
der Welle 75 oder durch Verriegelung der Eingangsplatte 68
mit der Ausgangsplatte 69 geschehen. Daher wird die Walze
74 mit dem Zahnrad 65 drehfest verbunden. Dies schaltet die
Drehmomentenvorrichtung 67 von der Hilfskraftanordnung 90
aus.
Die Verpackungsförderanordnung 14 weist, wie am besten in
den Fig. 1 und 2 zu sehen ist, zwei übereinander
angeordnete Förderer 92 und 94 auf. Diese Förderer sind her
kömmliche plattenartige Förderer mit angetriebenen Endlos
bändern 96 und 98, die auf mehreren Rollen 100 gelagert sind. Die
Rollen sind an Platten 102 gehaltert, die selbst wieder an
einem in der Zeichnung nicht dargestellten Gestell befestigt
sind, das die Rollen drehbar hält. Das endlose Band 96 wird
in einer Richtung A (Fig. 2) gedreht und befindet sich im
Reibschluß mit dem endlosen Band 98 und wird mit der gleichen
Geschwindigkeit wie letzteres angetrieben. Das Band 98 wird
von einer Motoranordnung 104 (Fig. 1) angetrieben, die über
ein Getriebe 106, 108 mit Ketten oder Riemen zum Antrieb der
Förderer gekuppelt ist. Der obere Bandabschnitt des Förderers
94 läuft abwärts, während der untere Bandabschnitt aufwärts
läuft. Der obere Bandabschnitt des Förderers 92 läuft aufwärts,
während der untere Bandabschnitt abwärts läuft. Der obere
und/oder untere Förderer kann mehrere Bänder aufweisen.
Diese Konstruktion macht es möglich, daß eine Folienbahn um
eine Last 24 herumgewickelt wird, welche von dem Zuführ
förderer 12 der Verpackungsstation 41 aufgegeben wurde. Die
gestreckte Folienbahn wird um die Förderanordnung 14 und die
Last herumgewickelt, wobei sowohl die Last als auch der
Wickel von der Förderanordnung in derselben Richtung ge
tragen werden. In den Vollbahn-Spiral- und Binde-Betriebs
arten werden die Förderanordnung und der Wickelring ange
halten, die Klemmvorrichtung 62 klemmt die Folienbahn fest,
und die Schneidvorrichtung 18 trennt die Folienbahn ab.
Die Förderanordnung 14 wird erneut eingeschaltet, trägt
die Last und die Verpackung abwärts zu einem Abgabeförderer
20. Wenn die Last gemäß Darstellung in Fig. 2 von dem Ab
gabeförderer 20 übernommen wird, nimmt die von dem Ende der
Förderanordnung freigesetzte gestreckte Folienbahn ihre
Speicherposition M gegen die Last im Raum zwischen der
Förderanordnung 14 und dem Abgabeförderer 20 ein und macht
es möglich, daß die von der gestreckten Verpackungsfolie
überzogene Last abgeführt wird.
Die Förderanordnung 14 führt vom Zuführ- bzw. Aufgabeförderer
12 zu einem Abgabeförderer 20, der ähnlich dem Zuführförderer
ausgebildet ist und mit der gleichen Geschwindigkeit wie
letzterer läuft. Um beide Förderer mit der gleichen Umlauf
geschwindigkeit zu betreiben, ist eine geeignete mechanische
Vorrichtung (nicht gezeigt) vorgesehen, welche die Antriebe
sowohl für den Zuführförderer als auch für den Abgabeförderer
dem Reduktionsgetriebe des Antriebsmotors anpaßt. Wenn daher
die Drehzahl des Motors abnimmt oder zunimmt, um die Wickel
vorrichtung mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten anzutreiben,
so werden auch die Zuführ- und Abgabeförderer gleichzeitig
verlangsamt oder beschleunigt, damit die Last mit einer ange
paßten Geschwindigkeit zur Förderanordnung 14 zugeführt und
von der Förderanordnung 14 abgeführt wird.
Das Ende des Wickelzyklus wird bei dem beschriebenen Aus
führungsbeispiel durch einen Näherungsschalter bestimmt,
der ein kurzes Stück entfernt vom Ring 44 angeordnet ist
und eine mit letzterem verbundene gebogene Metallplatte
abtastet. Der Näherungsschalter ist mit einem Zähler
elektrisch verbunden, der die Wickelwindungen zählt. Bei
dem beschriebenen Ausführungsbeispiel wird ein besonderer
Zähler, nämlich ein Eagle-Zähler Modell D2100-AG verwendet.
Wenn der Zähler eine vorgegebene Zahl von Umläufen festge
stellt hat, die sich nach der Art der Wicklung und des zu
verpackenden Guts richtet, betätigt er einen Schalter, der
den Abgabeförderer und den Wickelförderer anhält und für eine
Abtrennung der Folienbahn sorgt.
Claims (9)
1. Maschine zum Wickeln einer Streckfolienbahn (58) um eine
Last (24), mit einer Folienbahn-Ausgabevorrichtung (16), die
zum Strecken der Folienbahn eine zulaufseitige und eine ab
laufseitige Walze (72, 74) umfaßt, welche über eine Geschwin
digkeitssteuervorrichtung (77, 79) miteinander gekoppelt sind,
und mit einer Einrichtung (44 bis 52) zum Transportieren der
Folienbahn-Ausgabevorrichtung (16) entlang eines Weges rund um
die Last, gekennzeichnet durch eine entlang des Weges rund um
die Last (24) angeordnete Schiene (60) und einen gemeinsam mit
der Folienbahn-Ausgabevorrichtung (16) bewegbaren mechanischen
Antriebszugs (63 bis 69), der die Walzen (72, 74) an die
Schiene (60) anschließt und bei ihrer Bewegung relativ zu der
Schiene mit vorgewähltem, konstantem Drehmoment antreibt.
2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
mechanische Antriebszug (63 bis 69) eine Hysteresiskupplung
(67) zum Aufbringen des vorgewählten, konstanten Drehmoments
aufweist.
3. Maschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der mechanische Antriebszug (63 bis 69) ein Reibrad (63)
zum Angriff an der Schiene (60) aufweist.
4. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Schiene (60) als stationärer Ring ausge
bildet ist, der sich entlang des Weges rund um die Last (24)
erstreckt.
5. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Einrichtung (44 bis 52) zum Transpor
tieren der Folienbahn-Ausgabevorrichtung (16) und des mechani
schen Antriebszugs (63 bis 69) einen drehbaren Ring (44), der
sich entlang des Weges rund um die Last (24) erstreckt, sowie
eine Einrichtung (49 bis 52) zum Drehen des drehbaren Ringes
umfaßt.
6. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet
durch einen Förderer (14) zum Transportieren der Last (24)
durch die Ringe (44, 60).
7. Maschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der
Förderer (14) die gewickelte Folienbahn (58) trägt.
8. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Geschwindigkeitssteuervorrichtung Zahn
räder (77, 79) umfaßt, die die Walzen (72, 74) miteinander
verbinden, um die Drehzahl der zulaufseitigen Walze (72) in
einem bestimmten anteiligen Verhältnis zu der der ablaufseiti
gen Walze (74) zu halten.
9. Verfahren zum Wickeln einer Streckfolienbahn um eine Last,
wobei die Folienbahn rund um die Last transportiert und vor dem
Wickeln gestreckt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das
Strecken der Folienbahn mit Unterstützung durch ein vorbestimm
tes konstantes Drehmoment durchgeführt wird und daß das Drehmo
ment durch die Transportbewegung der Folienbahn erzeugt wird.
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