CH682147A5 - - Google Patents

Description

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CH 682 147 A5

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Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung einer folienumwickelten Palettenladung aus einem Stapel von Gegenständen sowie ein Verfahren zum Betrieb der Vorrichtung.

Bei bekannten Stapelvorrichtungen wie in der US-PS 4 152 879 beschrieben, wird ein Produkt einer Palette zugeführt, die auf einem Untersatz angeordnet ist. Jeder Gegenstand oder Gruppen der Gegenstände, die eine gestapelte Last schaffen, werden auf der Palette in einer Lage angeordnet, um die Anzahl von Gegenständen auf ein Maximum zu bringen, welche auf einer Palette gestapelt werden können, während weiterhin versucht wird, diese Gegenstände miteinander zu verriegeln, um der Last eine gewisse Stabilität zu verleihen, wenn sie sich vollständig auf der Palette befindet.

Nach dem Stapeln der Gegenstände wird die volle Palette von dem Untersatz entfernt und zu einer Verpackungsstation geliefert, in welcher eine Maschine zum Umgürten, eine Maschine zum Umwickeln unter Schrumpfen, einer unter Spannung stehenden Umhüllungsvorrichtung oder einer anderen Wickelanordnung vorgesehen ist. In dieser Verpackungsstation wir die gestapelte Last umwickelt bzw. umhüllt, um ihr Standfestigkeit und Stabilität zu verleihen.

Ziel der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Herstellung einer folienumwickelten Palettenladung aus einem Stapel von Gegenständen zu schaffen, die die Gegenstände an einer bestimmten Stelle auf der Palette ablegt, um dem Stapel eine bessere Stabilität zu verleihen.

Dieses Ziel wird erfindungsgemäss durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 erreicht.

Ein Verfahren zum Betrieb der Vorrichtung ist durch die Merkmale des Anspruchs 5 gekennzeichnet.

Ein Vorteil besteht darin, dass säulenförmige Stapel von Behältern oder Gegenständen erstellt werden können, weil während des Erstellens der gestapelten Last letztere in Intervallen umwickelt wird, um somit die Ausbildung des Stapels zu verbessern. Dadurch, dass Säulenstapel im Gegensatz zu den miteinander verbundenen Stapeln bei bekannten Stapelvorrichtungen möglich sind, kann den Behältern oder Kartons eigene Festigkeit dazu verwendet werden, um stabile, vereinheitlichte Produktstapel zu schaffen. Hierdurch wird selbstverständlich eine grössere Stapelhöhe, schwerere Lasten und ein dichteres Beladen der Palette gestattet, woraus sich ein besseres Ausnutzen der Palette und die damit verbundenen Vorteile wie beispielsweise herabgesetzte Transportkosten ergeben, wobei wesentlich eine Herabsetzung der Beschädigung der Kartoninhalte ist, die sich aus einem Zusammendrücken der Behälter in unteren Bereichen des Stapels ergeben.

Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen. Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnung erläutert.

In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 perspektivisch eine Vorrichtung zum Stapeln und Umwickeln von Gegenständen, wie sie in der CH-PS 679 388 beschrieben ist,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Anordnung nach Fig. 1,

Fig. 3 schematisch den Filmverlauf in der Anordnung,

Fig. 4 und 5 Draufsichten auf die Anordnung nach Fig. 1,

Fig. 6 ein Zeitschema,

Fig. 7 eine andere Ausführungsform der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung,

Fig. 8 perspektivisch aus einer bekannten Vorrichtung zum Umwickeln unter Schrumpfen in eine erfindungsgemässe Ausführungsform umgewandelte Vorrichtung.

Die beschriebene Vorrichtung stellt eine Umwandlung einer bekannten Vorrichtung zum Umwickeln unter Schrumpfen zur automatisch arbeitenden Stapeleinrichtung dar, die selbst eine moderne Stapeleinheit ist und eine programmierbare Einheit einschliesst, um einen Gegenstand oder zu stapelnde Gegenstände von einem Förderer oder von einer Stelle aufzunehmen und diese Gegenstände dann auf einer Palette oder auf vorher auf der Palette gestapelte Gegenstände anzuordnen, wie dies in der CH-PS 679 388 beschrieben ist. Die programmierte Einheit stapelt die Gegenstände an einer bestimmten Stelle auf der Palette, so dass sich durch das Verschachteln, Überlappen oder Querstapeln der Gegenstände auf der Palette eine gewisse Stabilität ergibt. Dieses Verschachteln stellt kein Verriegeln von gestapelten Gegenständen sondern vielmehr ein Überlappen von aufeinander gestapelten Behältern dar, so dass gerade Säulen von Behältern oder Gegenständen nicht ausgerichtet werden. In vielen Fällen sind die gestapelten Lasten nicht besonders stabil.

Zu der automatischen Stapeleinrichtung gehört eine Anordnung, die gestattet, dass die automatische Stapeleinrichtung die gestapelte Palette in einem Film aus Kunststoffmaterial einhüllt, welcher das Stabilisieren der gestapelten Last unterstützt. Die automatisch arbeitende Stapeleinrichtung ist mit Sensoren oder alternativ mit einer vorprogrammierten Arbeitsfolge ausgerüstet, welche die Stapeleinrichtung so beeinflussen, dass ein Umwickeln der Last an den günstigsten Zwischenlagen eingeleitet wird, bevor die abschliessende Stapelhöhe erreicht wird und die Last vollständig eingewickelt wird.

Ein Folienvorrat ist an der Vorrichtung abgestützt und kann sich vertikal bewegen, wenn die Folie gewickelt wird, während er von verschiedenen Führungsrollen geführt ist, um die auf der Palette angesammelten Gegenstände zu umwickeln, wenn die Palette aufgebaut wird.

In Fig. 1 ist die allgemeine Anordnung einer Stapel- und Umwickelvorrichtung, die in der CH-PS 679 388 beschrieben ist, gezeigt, um das Verständnis der Funktion der in Fig. 8 gezeigten Vorrichtung zu erleichtem. Diese Vorrichtung 10 besteht aus drei Hauptbestandteilen, die einen Drehtisch 12, der mit einer gewünschten Geschwindigkeit gedreht werden kann, eine automatisch arbeitende Stapel-

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Vorrichtung 14 und einen Filmelevator 16 umfassen. Verschiedene begleitende Bauteile der bevorzugten Anordnung sind ebenfalls gezeigt. Ein Förderer 18 zum Versorgen einer Palette befindet sich neben dem Drehtisch und bewegt auf Anfrage eine Palette zu diesem Drehtisch. Wenn einmal eine Palette vollständig beladen und umhüllt ist, wird sie zu einem Palettenförderer 20 transportiert. Die Zustellung zur Stapelvorrichtung erfolgt mit Hilfe eines Förderers 22.

Beginnend mit dem Förderer 22 wird ein Gegenstand 25, der zu stapeln ist, zunächst auf einen Zumessförderer 24 gebracht. Die Verpackung, der Behälter oder der Gegenstand 25 kann jede Ausbildung aufweisen und zwecks Transportes oder Lagerung auf einer Palette, einem Tablett o.dgl. oder auf der Oberfläche des Drehtisches gestapelt werden. Die Behältereinrichtung 25 kann ein Behälter, eine Dose, ein Karton, der gegebenenfalls oben offen ist, ein Boden, ineinandergesteckte Bauteile wie beispielsweise Eimer oder selbst Säcke oder Beutel, Behälter oder Taschen sein. Der Ausdruck «Behältereinrichtung» wird allgemein für stapelbare Materialien verwendet. Dieser Ausdruck umfasst auch «Behälter».

Der Zumessförderer 24 kann mit einem eine rauhe Oberfläche aufweisenden oberen Band versehen sein, um ein Trennen der Behälter zu bewerkstelligen, wenn er die Behälter auf den Förderer 22 abgibt. Die Behälter können auf einer Seite des Zumessförderers mit Hilfe einer einstellbaren Schienenführung (nicht gezeigt) ausgerichtet sein. Ein als Stationsförderer bekannter Förderer ist eine getriebene Rollenanordnung. Zwei oder mehrere Fotozellen-Einheiten werden an diesem Förderer eingesetzt. Jede Einheit 26a und b und 28a und b besteht aus einer Sender-/Empfängerkomponente, den «a»-Komponenten und einem Reflektor, den «b»-Komponenten, welche das Licht von der Quelle zurück zum Empfänger reflektiert. Verschiedene Arten von Sensoren, die Reflektoren erfordern können oder nicht, können anstelle der Fotozelleneinheiten verwendet werden. In der Beschreibung werden zwar Fotozellen und Reflektoren beschrieben, die indessen lediglich eine Einrichtung zum Erfassen sein sollen. Die erste Fotozelleneinheit 26 wird eingesetzt, um die Behälter zu zählen, die auf den Stationsförderer gelangen. Die zweite Fotozelleneinheit dient der Anzeige, wenn sich der letzte eines Satzes von Behältern 34 auf dem Stationsförderer angesammelt hat.

Der Satz an Behältern 34 ist die Anzahl von Behältern, die angesammelt werden soll, bevor sie von dem automatischen Stapler aufgenommen und zum Drehtisch 12 transportiert wird. Beispielsweise besteht ein Satz Behälter 34 aus vier Behältern, die auf dem Stationsförderer miteinander in Kontakt sind.

Ein Anschlag 30 hält die Behälter auf dem Förderer an. Andere nicht gezeigte Anschläge können unterhalb des Rollenbettes vorgesehen und notwendigenfalls aktiviert werden, um zwischen den sich ansammelnden Behältern Spalte vorzusehen.

Wenn einmal ein Satz an Behältern 34 angesammelt ist, kann die automatisch arbeitende Stapelvorrichtung sie zu einer wartenden Palette auf dem Drehtisch 12 transportieren. Jeder eintreffende, nicht zur Vervollständigung eines Satzes an Behältern eintreffende Behälter wird angehalten, bis der vollständige Behältersatz von dem automatisch arbeitenden Stapler aufgenommen worden ist und den Stationsförderer verlässt.

Bei normalem Zyklus wird eine Palette 32 oder dergleichen auf dem Drehtisch angeordnet sein. Falls eine gestapelte Last ohne Palette oder Bodenplatte errichtet werden soll, braucht eine derartige Palette nicht in dieser Lage zu sein.

Der Satz Behälter 34 wird dann von der Greifeinrichtung 36 angehoben, die eine einer Vielzahl von Hand-Typen aufweisen kann. In Fig. 1 ist die Verwendung von beiden Flächen 38 gezeigt; dabei ist die eine Fläche stationär, und die andere kann von einem Luftzylinder (oder einer anderen Schliess-bzw. Betätigungseinrichtung) betätigt werden, um sich zu dem Satz der Behälter 34 zu bewegen und ihn zwischen diesen Flächen zu ergreifen oder festzuklemmen. Eine derartige «Hand» kann verschiedene Formen umfassen, wie dies bekannt ist. Die Hand kann ebenfalls an ihrer Stütze auf einer Achse rechtwinklig zur Auslegerachse angelenkt oder bewegbar sein.

Die Greifeinrichtung 36 wird über Steuerrollen an einem Ausleger 40 getragen. Die Rollen der Greifeinrichtung laufen auf Schienen 42 und 44, so dass sich die Greifeinrichtung 36 von einer Lage oberhalb des Stationsförderers 22 seitlich zu einer besonderen Abgabestelle an der Palette auf dem Drehtisch 12 bewegen kann.

Der Ausleger 40 ist an dem Mast 46 gleitbar gelagert, so dass er sich an dem Mast vertikal bewegen kann. Bei einem typischen Aufnehmen und Plazieren sind die beiden vom Mast und Ausleger geschaffenen Achsen ausreichend, um Behälter oder Behältersätze von dem Stationsförderer 22 zu der Palette 32 zu transportieren. Der Vorgang erfolgt folgendermassen: Die Hand bzw. Greifeinrichtung 36, die oberhalb des Satzes der Behälter 34 im Gleichgewicht ist, wird abgesenkt, die Greifeinrichtung klemmt, wobei die Flächen den Behältersatz ergreifen, der Ausleger wird am Mast aufwärts bewegt, die Greifeinrichtung 36 bewegt sich längs des Auslegers 40 und letzterer sich am Mast 46 abwärts, wobei die Greifeinrichtung sich öffnet und den Satz an Behältern 34 auf der Palette in einer vorbestimmten Lage ablegt. Um zur Ausgangslage zurückzukommen, werden die Flächen der Greifeinrichtung 36 voneinander fortbewegt und geöffnet, der Ausleger wird von der Palette aufwärts angehoben, die Greifeinrichtung 36 bewegt sich längs des Auslegers 40 zurück, welcher sich am Mast 46 abwärts bewegt, so dass die Greifeinrichtung zum Ergreifen eines weiteren Behältersatzes fertig ist. Die Stapelvorrichtung ist programmiert, so dass die Bewegung eingeleitet wird, sie sich bewegt, die Geschwindigkeit geändert wird und die zweckmässige Lage gefunden wird, um die Behältersätze in einem vorbestimmten gewünschten Stapelmuster zu stapeln.

Nach teilweisem Errichten der gestapelten Last in einem vorbestimmten Muster kann sie mit einem Film

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teilweise umwickelt werden, um der teilweise gestapelten Last zusätzlich Stabilität zu verleihen. Bei dem Stapelmuster versucht man, die Anzahl von Behältern auf der Palette zu maximieren, während letztere miteinander verbunden bzw. verschachtelt werden, um der gestapelten Last eine Stabilität und Einförmigkeit zu verleihen. Oft erfordert dies, dass bestimmte Behälter längs einer zweiten Achse ausgerichtet werden. Bei der nächsten Schicht werden die Behälter in entgegengesetzte Richtungen ausgerichtet, so dass ein gewisses Mass an «Verriegein» erfolgt. Selten werden bei bekannten Stapelvorrichtungen die Behälter in vertikalen Säulen gestapelt Obwohl die Säulenfestigkeit wesentlich besser ist, wenn die Behälter direkt aufeinanderge-stapelt werden, weil die Behälter so angeordnet werden können, dass die beständigsten Teile der Behälter, nämlich die Ecken, von Behälter zu Behälter aufeinandergestapelt werden, ist die sich ergebende Säule unstabil und praktisch nicht nützlich. Mit der Erfindung wird indessen ein wirksames Stapeln von Säulen geschaffen, und somit ist mit der erfin-dungsgemässen Vorrichtung eine wesentlich stabilere und besser gestapelte Last erreichbar, als dies in der Vergangenheit möglich war.

Wenn einmal ein Teil der Last auf einer Palette gestapelt ist, wird der Umwickelvorgang von der Steuerung der Stapelvorrichtung eingeleitet. Ein Umhüllungsmaterial, normalerweise ein Kunststoffilm mit einer hohen Hysterese nach anfänglichem Spannen, wie er als «Wickelfilm unter Spannung» bekannt ist, ist das bevorzugte Umwickelmaterial.

Andere Arten eines Filmes wie beispielsweise ein beim Wickeln schrumpfender Film, ein Polymerfilm, ein perforierter Film, ein Netz, beschichtetes oder nichtbeschichtetes Papier, Band, eine Schutzschicht oder ein anderes Abdeckmaterial, kann als Umwickelmaterial verwendet werden. Nachfolgend wird das Umwickelmaterial als Film bzw. Folie bezeichnet.

Eine Filmrolle 48 wird von einem Filmelevator 16 getragen, der auf einer vertikalen Schiene 50 gleitbar angeordnet ist. Ein Kettenzug wird verwendet, um den Filmelevator anzuheben. Der Kettenzug ist an beiden Enden mit dem Filmelevator verbunden und erstreckt sich um einen Antriebsmotor (nicht gezeigt), der zweckmässig innerhalb der vertikalen Schienenstütze 54 angeordnet ist. Der Film wird (siehe Fig. 3) von der Filmrolle 48 um eine erste Hauptantriebsrolle 56 und dann um eine zweite Hauptantriebsrolle 58 geführt. Diese beiden Rollen verleihen dem Film eine gewisse Spannung (sogenanntes «Vorspannen»). Der Film erstreckt sich dann über eine Rolle 60, die bewegbar angeordnet ist, um die Geschwindigkeit des Antriebes der Hauptantriebsrollen 56 und 58 zu steuern, so dass die Geschwindigkeit der Hauptantriebsrollen erhöht werden kann, wenn der Filmverbrauch zunimmt und andererseits verringert werden kann, wenn der Filmverbrauch abnimmt. Nach Verlassen des Vorspannkopfes 16 erstreckt sich der Film 62 über eine Führungsrolle 64, eine erste Führungsrolle 66 und eine zweite Führungsrolle 68, die je an einem Filmführungsarm 70 angeordnet sind. Der Film wird dann zu einer Klemmvorrichtung oder einer Filmklammer 72 geführt, die an dem Drehtisch 12 angeordnet ist.

Der Filmführungsarm 70 dient dazu, um den Film um den Masten 46 und zu der Filmklammer 72 zu führen, die an dem Drehtisch 12 angeordnet ist und wird in einer fixierten Lage gehalten, jedoch kann er zur Durchführung einer Schwingbewegung um seinen Befestigungspunkt an dem Filmelevator 16 angelenkt sein. Wenn der Führungsarm schwenkbar angeordnet ist, kann eine Beständigkeit gegen ein Schwingen mit Hilfe einer Feder, eines Luftzylinders o.dgl. vorteilhaft sein, um die Filmspannung an der Filmklammer 72 aufrechtzuerhalten.

Die Höhe des Führungsarmes und die Länge der Führungsarmrollen sind ausreichend, um die Filmbreite aufzunehmen, die abzuwickeln ist. Ein typischer Film kann ungefähr 50,8 cm breit sein, wobei ein Umwickelmaterial ebenfalls einsetzbar ist, das breiter oder schmaler als 50,8 cm ist. Der Film kann auch beispielsweise ungefähr 1 m breit oder breiter oder so schmal wie oder schmaler als 25 cm sein.

Die Fig. 2, 3 und 4 sind zum besseren Verständnis der Funktion der in Fig. 8 dargestellten Vorrichtung vorgesehen.

Nach Fig. 2 ist der Drehtisch 12 mit wenigstens einer Teillast aus einem Satz von Behältern 34 bestückt. Der Mast 46, der Ausleger 40, die Greifeinrichtung 36, der Produktförderer 22 (dessen Rollen fortgelassen sind) und der Filmelevator 16 sind je bildlich dargestellt. Der Paiettenzuführförderer 18 und der Palettenabgabeförderer 20 weisen entsprechend eine leere Palette 32 und eine vollständig gestapelte Last 33 auf. In Fig. 2 sind auch die «Seh»-Wege eines dritten Fotozellensatzes 74a und b und ein die Palette erfassender Fotozellensatz 98a und 98b gezeigt. Eine bevorzugte Bürste 92 als Sicherungseinrichtung ist in Fig. 2 mit durchgezogener Linie gezeigt, während eine andere Lage der Bürste in gestrichelter Linie dargestellt ist, wenn die Bürste schwenkbar angeordnet ist und sich zurückzieht, sowie sich in die Last bewegt.

Die Fotozelleneinheit 98 zum Erfassen der Palette ist eine herkömmliche Fotozelle mit einem einteiligen Sender und Empfänger 98a und einem Reflektor 98b, welcher den Strahl zum Empfänger zurückreflektiert, wenn nicht eine Palette (oder ein anderer Gegenstand) den Lichtstrahl blockiert. Wenn der Lichtstrahl blockiert ist, weiss die Steuerung, dass sich eine Palette in ihrer Lage befindet, und sie kann das Stapeln von Behältern auf der Palette einleiten. Wenn ein Zugblech oder eine Bodenplatte die Oberfläche ist, auf welcher die Behälter gestapelt werden, kann die Fotozelleneinheit 98 durch ein reflektierendes Fotozellen-Fühlsystem oder einem von Hand betätigbaren oder automatischen Schalter o.dgl. ersetzt werden, welcher der Steuerung ein Signal gibt, damit mit dem Stapeln der Behälter begonnen werden kann. Es sei hervorgehoben, dass die Behälter auch direkt auf der Fläche des Drehtisches zwecks Transportes mit Hilfe eines Wagens gestapelt werden können, wenn dies gewünscht ist.

Weiterhin ist eine dritte Fotozelleneinheit 74a und b gezeigt.

Diese Einheit fühlt die Oberseite der Behälter-

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schicht ab. Der Eingang wird von der Steuerung verwendet, um die Vertikalgrenze des Filmelevators 16 zu steuern.

In Fig. 2 und 3 ist ebenfalls der Filmweg von dem Filmelevator 16 zur Filmklammer 72 gezeigt. In Fig. 3 ist die Filmrolle 48, von welcher der Film 62 abgewickelt wird, in Draufsicht gezeigt. Der Film 62 wird um die beiden Hauptantriebsrollen 56 und 58 gelegt, die in einer bevorzugten Ausführungsform mit unterschiedlicher Geschwindigkeit angetrieben werden, um den Film vorzuspannen, der dann über eine Rolle 60 und eine Führungsrolle 64 geführt ist. Danach erstreckt sich der Film über erste und zweite Führungsrollen 66 und 68 und dann zur Filmklammer 72, die (für eine bevorzugte Ausführungsform) überall mit Ausnahme von Fig. 4 und 5 in ihrer Ruhelage gezeigt ist.

In Fig. 4 und 5 sind Zwischenstufen eines Stapel-und Umwickelvorganges gezeigt. Nach Fig. 4 ist der Umwickelzyklus eingeleitet, und der Drehtisch wurde beispielsweise in einem ersten Wickelzyklus um 90° gedreht. Der Film 62 wird in der Filmklammer 72 festgehalten und befindet sich in Kontakt mit der Ecke des Stapels der Behälter auf dem Drehtisch. Wenn der Drehtisch seine Ausgangslage erreicht hat, ist eine Umwicklung des Behälterstapels erfolgt. Wie nachfolgend erläutert ist, wird der Arbeitsvorgang fortgesetzt.

In Fig. 5 ist das Positionieren einer leeren Palette gezeigt. Da die Filmklammer 72 normalerweise nach Vervollständigen des Umhüllens einer vollen Last aufrecht steht und sich in der in Fig. 2 gezeigten Ausgangslage befindet, ist es erforderlich, die Filmklammer und den Film 62 aus dem Bewegungsweg der Palette 32 zu bringen, wenn diese beladen wird. Eine Möglichkeit, dies zu tun, besteht darin, den Drehtisch gegen den Uhrzeigerdrehsinn um 90° zu drehen, wie dies gezeigt ist. Es sei hervorgehoben, dass der Film 62 stramm ist, wenn sich die Filmklammer in der in der Zeichnung gezeigten Position befindet. Wenn sich die Palette 32 weiterhin in ihre Lage auf dem Drehtisch bewegt, wird der Strahl der die Palette erfassenden Fotozelle 98a unterbrochen.

Ein Umwickelvorgang der Stapelvorrichtung nach Fig. 1 wird von der Steuerung eingeleitet, wenn von der Stapelvorrichtung ein Signal empfangen ist, dass die gewünschte Höhe der Behälter für einen ersten Umwickelvorgang erreicht worden ist. Wenn der erste Umwickelvorgang durchgeführt wird, nachdem zwei Behälterschichten positioniert worden sind, ergibt sich eine gute Arbeitsweise der Maschine und eine gute Beständigkeit des Stapels.

Beim ersten Umwickelvorgang wird der Film in der Filmklammer 72 festgehalten. Die Greifeinrichtung 36 bewegt sich von der teilweise gestapelten Palette und nimmt den nächsten Behältersatz auf, während der erste Umwickelvorgang ausgeführt wird. Der Drehtisch 12 wird im Uhrzeigerdrehsinn aus seiner Ausgangslage gedreht (allgemein bei der bevorzugten Ausführungsform die 0° und 360°-Lage, so dass der Film von der Filmrolle 48 abgezogen wird). In enger zeitlicher Folge zum Einleiten der Rotation des Drehtisches, d.h. entweder vorher, nachher oder gleichzeitig wurde dem Filmelevator 16 von der

Steuerung signalisiert, sich auf der vertikalen Schiene 50 aufwärts zu bewegen. Bei einer solchen Aufwärtsbewegung des Filmelevators öffnet sich der untere Schalter 78. Durch Aufwärtsbewegen des Filmelevators wird der Film spiralförmig um den Stapel der Behälter auf der Palette gelegt, wenn der Drehtisch seine Rotation fortsetzt. Der Film wird nunmehr um den Stapel gewickelt, während er noch von der Filmklammer 72 festgehalten wird.

Der erste Umwickelzyklus wird fortgesetzt, bis von der Stapelvorrichtung abgefühlt ist, dass das obere Ende der oberen Behälterschicht erreicht worden ist. Im allgemeinen wird der erste Umwickelzyklus bei einer Rotation des Drehtisches um 360° abgeschlossen, jedoch kann in einigen Fällen mehr als eine Rotation nützlich sein. Das das Erreichen der oberen Behälterschicht anzeigende Signal kommt vom dritten Satz Fotozellen 74a, die einen Lichtstrahl zu einem Reflektor 74b sendet, der an einer vertikalen Stütze oder an einem Reflektorpfahl angeordnet ist. Der Reflektor 74b arbeitet kontinuierlich und weist eine beträchtliche Länge an dem Reflektorpfahl auf, dessen Länge ausreichend ist, um sich Behältern unterschiedlicher Höhen anzupassen. Wenn der Sensor 74 den oberen Bereich der Behälter erfasst, wird der Kontroller benachrichtigt, um dem Antrieb des Filmelevators anzuzeigen, das Anheben des Filmelevators anzuhalten. Zu diesem Zeitpunkt dreht der Drehtisch sich weiter, bis er in seine Ausgangslage zurückgekehrt ist. Die Filmklammer 72 hält den Film in seiner Klemmlage.

Obwohl der Filmelevator normalerweise eingestellt ist, so dass er seine Aufwärtsbewegung in einem Punkt anhält, in welchem der Film nicht oberhalb der Oberkante der Behälter auf der Palette hinausgeht, ist es in manchen Fällen vorteilhaft, den Filmelevator sich weiterbewegen zu lassen. Wenn beispielsweise sich der Filmelevator zu einem Punkt bewegt, so dass der Film 50,8 mm höher als die obere Fläche der Behälter ist, wird der Film gespannt und einwärts über die Aussenkante der Behälter gezogen. Dies kann beim Stabilisieren des Stapels vorteilhaft sein, wenn der nachfolgende Behältersatz anschliessend auf diesem einwärts gerichteten Abschnitt des Filmes angeordnet wird.

Wenn sich der Drehtisch in seine Ausgangslage zurückbewegt, werden mittels der Stapeleinheit weitere Behälterlagen auf der Palette gestapelt Beispielsweise werden zwei weitere Lagen gestapelt und das Beginnen des Umwickelzyklus signalisiert. Die zweite und die folgenden Umwicklungszyklen sind bei einer bevorzugten Ausführungsform Wiederholungen des ersten Umwicklungszyklus, bis die vollständige Höhe der gestapelten Last erreicht ist, wobei die volle Höhe die Anzahl der Behälterlagen ist, die in der Steuerung der Stapelvorrichtung vorprogrammiert sind.

Wenn sich auf dem Drehtisch eine vollständig gestapelte Last befindet, wird die Oberseite der Behälter der oberen Schicht von der dritten Fotozelleneinheit 74 erfasst, und der Filmelevator hebt die Filmrolle nicht weiter an, um zu verhindern, dass sich der Film von der Oberseite des Stapels entfernt. Dies ist der gleiche Vorgang wie das Erfas-

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sen der vorhergehenden Zyklen der spiralförmigen Umwicklung.

Wie oben bei der Diskussion des Abschlusses des ersten Umwickelzyklus erläutert ist, ist es möglich, den Film etwas höher als die Oberkante der oberen Behälterlage zu führen, um eine weitere Stabilisierung der vollständigen Last aus gestapelten Gegenständen zu schaffen. Der Filmelevator kann so programmiert sein, dass er entweder unmittelbar oder zwischen möglichen Mehrfachumwicklungen etwas höher geführt wird als die Oberkante der Behälter.

Wenn einmal das spiralförmige Umwickeln um die vollständig gestapelte Last erfolgt ist, kann ein weiteres Umwickeln der gestapelten Last wünschenswert sein, um die gestapelte Last zu festigen und zu einer Einheit zu integrieren. Während das spiralförmige Umwickeln beim ersten Zyklus und verschiedenen nachfolgenden Umwickelzyklen dazu dient, die Last beim Stapeln zu vereinheitlichen und besser zu stützen, können weitere zweckmässige Umwickelzyklen durchgeführt werden, um das Integrieren der gestapelten Last zu gewährleisten.

Es kann alternativ wünschenswert sein, das Umwickeln der Palettenlast auszuführen, wenn der Stapel ausgebildet wird. In diesem Fall verbleibt der Wickelkopf in einer horizontalen Lage, während der Drehtisch eine oder mehrere Umdrehungen ausführen kann, um den Stapel in dieser Höhe zu umwickeln. Dies kann in verschiedenen Stapelhöhen während seines Errichtens ausgeführt werden. Hierdurch wird die Zeit zum Umwickeln verkürzt, nachdem die Last gestapelt worden ist.

Ein weiteres Umwickeln, das gewünschtenfalls durchgeführt werden soll, erfolgt folgendermas-sen. Wenn sich der Filmelevator oben an der vertikalen Schiene 50 befindet und ihm von der Fotozelleneinheit 74 signalisiert wird, sich nicht höher zu bewegen, signalisiert die Steuerung dem Drehtisch, wenigstens eine vollständige Umdrehung auszuführen, wobei drei Umdrehungen ebenfalls möglich sind, während der Filmelevator in seiner Lage in Bezug auf die Oberkante der gestapelten Last gehalten wird. Nachdem durch die gewünschte Anzahl von Umdrehungen eine obere Umwicklung erfolgt ist und wenn es gewünscht ist, wird dem Filmelevator signalisiert, sich abwärts der vertikalen Schiene 50 mit einer gesteuerten Geschwindigkeit zu bewegen, während sich die gestapelte Last weiterhin dreht. Der Filmelevator kann seine horizontale Lage halten oder sich mit einer geringen Geschwindigkeit abwärts bewegen, um in bestimmten Höhen der gestapelten Last mehr Filmmaterial aufzubringen, oder er kann sich kontinuierlich abwärts bewegen, um somit während seiner Bewegung die gestapelte Last spiralförmig zu umwickeln.

Ein Sensor oder Zwischenschalter 76, typischerweise ein Mikroschaiter o.dgl., signalisiert die Steuerung, wenn die untere Lage des Filmelevators sich gerade oberhalb der Oberkante der Filmklammer 72 befindet, die zu diesem Verfahrenspunkt noch an dem führenden Rand des Filmes festgeklemmmt ist.

Wenn dieser Zwischenschalter 76 geschaltet ist, zieht sich aufgrund eines Signals der Steuerung die Filmklammer zurück, so dass der Führungsrand des

Films frei ist. Wenn sich die Filmklammer in eine Position unterhalb des Bodens der ersten Behälterlage zurückbewegt hat, kann der Elevator 16 seine Abwärtsbewegung fortsetzen und den Bodenabschnitt der gestapelten Last mit verschiedenen Filmschichten während verschiedener Drehungen des Drehtisches umwickeln.

Bei einer Variante des ersten spiralförmigen Umwickeins oder der ersten oder zweiten Rotation während des vollständigen oberen Umwickeins kann der Filmwickler einen Abschnitt des Films in der Grössenordnung von verschiedenen Millimetern in Abhängigkeit von der Spannung des Wickelfilmes oberhalb des oberen Randes der oberen Behälterlage positionieren. Hierdurch könnte ein gewisser Grad an Integrität bei einigen Arten gestapelter Produkte geschaffen werden.

In manchen Fällen ist es wünschenswert, dass sich der Film über die tragende Palette o.dgl. erstreckt, auf welcher die Gegenstände gestapelt werden. Hierdurch wird eine Einheit der stützenden Palette und der Gegenstände geschaffen, so dass die Gegenstände und die Palette gewissermassen zusammenverpackt sind. Dies ist nicht immer erforderlich und wünschenswert.

Bei der Vervollständigung des Zyklus wurde der Führungsrand des Filmes zumindest teilweise von dem Film abgedeckt, der um die gestapelte Last gewickelt wird, wenn sich der Filmelevator zu dem unteren Bereich der Last bewegt. Obwohl der Führungsrand des Filmes schnell durch schnelle Rotation des Drehtisches abgedeckt wird, wurde gefunden, dass ein Luftstrom, der auf das lockere Führungsende des Filmes gerichtet ist, vorteilhaft ist, um den führenden Rand des Filmes gegen die Last zu halten, bis der Film von nachfolgenden Filmwicklungen überlappt ist. Eine Luftdüse 80, die von einer (nicht gezeigten) Quelle Luft enthält, ist am Drehtisch angeordnet, um diese Funktion auszuführen.

Bei der letzten Umdrehung des Drehtisches nach der gewünschten Anzahl von Umwicklungen ist es erforderlich, den Film in der Filmklammer zum Vorbereiten des nächsten Stapelvorganges zu positionieren. Dies erfolgt bei der abschliessenden Drehung des Drehtisches um 180°. Die Filmklammern sind zu Beginn des Klemmvorganges in der zurückgezogenen Lage. Nachdem der Drehtisch um 180° während seiner letzten Rotation gedreht worden ist, wird der Steuerung ein Signal gesandt, um das nacheilende Element 84 der Filmklammer zu betätigen. Es sei hervorgehoben, dass die Filmklammer 72 aus zwei Hauptbestandteilen besteht, nämlich dem führenden Element 82 und dem nacheilenden Element 84. Das führende Element ist ein Bauteil mit einer das Ergreifen erhöhenden Fläche wie beispielsweise einer Gummischicht auf der den Film ergreifenden Fläche. Das nacheilende Element 84 ist ebenfalls ein Bauteil mit einer das Greifen verbessernden Oberfläche. Wenn der Film zwischen diesen beiden Elementen angeordnet ist, wird er festgehalten, bis die Filmklammer geöffnet wird (kurz bevor der Filmelevator 16 der aufrechten Filmklammer 72 zugewandt ist).

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aufrechte Lage gebracht ist - das führende Element befindet sich noch in einer zurückgezogenen oder im allgemeinen horizontalen Lage - verursacht ein weiteres Drehen des Drehtisches, dass das nacheilende Element 84 den Film zwischen der gestapelten Last und dem Filmführungsarm 70 berührt. Der Drehtisch setzt seine Drehung fort, wobei das führende Element der Filmklammer in eine Lage gebracht wird, in welcher der Film zwischen den beiden Elementen der Filmklammer festgeklemmt ist.

Zu diesem Zeitpunkt ist der Film in der Filmklammer festgeklemmt, aber noch in kontinuierlicher Bahn mit der vollständig umwickelten, gestapelten Last befestigt. Um den Film zu durchtrennen, wurde herausgefunden, dan ein erhitzter Stab, der quer zum Filmweg schwenkbar ist, den Film sauber durchtrennt. Ein solcher erhitzter Stab oder eine Schneidvorrichtung 86 befindet sich in einer zurückgezogenen Lage an dem Drehtisch. Der erhitzte Stab wird von einer Stütze getragen, die an einem Ende schwenkbar gelagert ist und weiterhin von einem (nicht gezeigten) Luftzylinder betätigbar ist.

Wenn einmal der Film von dem erhitzten Stab oder einer anderen Einrichtung wie beispielsweise einem erhitzten Draht, einem Messer u.dgl., durchtrennt worden ist, ist die gestapelte Last als solche fertig und kann von dem Drehtisch bewegt werden.

Der Drehtisch weist eine angetriebene Walzenanordnung 88 auf, mit welcher die fertige Last auf einen Palettenabgabeförderer 20 abgegeben werden kann.

Es wurde festgestellt, dass es bei manchen Anwendungen wünschenswert ist, bei vom Drehtisch entfernter gestapelter und umwickelter Last das nacheilende Ende des Films zu glätten oder es flach zu drücken, um eingefangene Luft zu entfernen, damit das Endstück besser an der Last haftet. Dieses nacheilende Filmende sitzt normalerweise auf dem Film der umwickelten Last, da es etwas zurückfedert, wenn es von dem erhitzten Messer 86 geschnitten wird. Trotzdem wird bevorzugt, das Ende des Filmes durch Verwendung einer Befestigungseinrichtung 90 flach zu legen. Diese Befestigungseinrichtung in Fig. 1 ist eine Bürste 92, die auf einem Bauteil 94 gelagert ist und eine Antriebseinrichtung 96 aufweist, mittels welcher die Bürste 92 drehbar ist, wenn sich die Palette von dem Drehtisch auf den Abgabeförderer 20 bewegt. Die Bürste kann mittels Feder vorgespannt sein, damit sie gegen die gestapelte und umwickelte Last in der Nähe des nacheilenden Endes des Filmes gedrückt wird, um somit das nacheilende Ende auf den Film zu legen, der sich darunter befindet.

Die Befestigungseinrichtung kann eine Vorrichtung wie beispielsweise eine Walze mit weicher oder harter Oberfläche sein, ein Luftstrom, der auf das nacheilende Filmende gerichtet wird, eine stationäre Rampe, die Druck auf den Endabschnitt des Films ausübt, wenn die Palette zum Abgabeförderer geliefert wird, oder dergleichen umfassen.

In Fällen, wie sie beispielsweise in Fig. 5 gezeigt sind, wobei der Film 62 «schlaff» wird, wenn sich der Drehtisch gegen den Uhrzeigerdrehsinn dreht und dann wieder gespannt wird, wenn die Kiammer

72 in die 90°-Lage kommt, wurde es als vorteilhaft empfunden, die Vorspannung zu steuern, die von den Vorspannrollen auf den Film ausgeübt wird; dies sind die beiden Hauptantriebsrollen 56 und 58; somit wird der Film nicht unnötigerweise abgezogen.

In Fig. 6 ist ein Schema gezeigt, in welchem dargestellt ist, wie die Rollen 56 und 58 aus- und angeschaltet werden, um zu gewährleisten, dass überschüssiger Film nicht zugeführt wird. Es sei hervorgehoben, dass die Antriebsrollen 56 und 58 betätigt werden, wobei der Film von der Filmrolle 48 in Ansprechen auf die Walze 60 abgezogen wird, die sich frei einwärts bewegen kann, wie dies in Fig. 3 durch den Pfeil angedeutet ist, wenn mehr Film erforderlich ist. Wenn indessen ein vorgespannter Film verwendet wird, wird sich der Film nach anfänglichem vorspannen zwischen den Rollen 56 und 58 hieder erholen, so dass die Walze 60 einwärts gezogen wird und ein Zuführen seitens der Rollen 56 und 58 eingeleitet wird. Dies erfolgt zu einem bestimmten Grad, wenn der Film nicht um die Behälter gewickelt wird, normalerweise dann, wenn sich der Drehtisch in seiner Ausgangslage befindet. In Fig. 6 ist gezeigt, wie die Vorspanneinheit bei der abschliessenden Drehung während des Umwickelvorganges abgeschaltet oder eingeschaltet wird, wobei der Drehtisch umgekehrt wird, damit die Palette beladen werden kann. Der Steuerung werden Signale von Grenzschaltern übermittelt, welche angeordnet sind, um die Lage des Drehtisches abzutasten.

Beginnend im Punkt A und fortschreitend bis zum Punkt B (Pfeile zeigen die Bewegungsrichtung des Drehtisches an) ist die Filmvorspanneinheit eingeschaltet, so dass sie wirksam ist, und den Film während dieses abschliessenden Umlaufes der Last und des Drehtisches zuführt. Im Punkt B nach annähernd 330° der Umdrehung wird die Vorspanneinheit abgeschaltet, so dass die Möglichkeit eines Zuführens von Film (B bis C) beendet wird. Von C bis D dreht sich der Drehtisch im Uhrzeigersinn bis annähernd 270°, wie dies in Fig. 5 gezeigt ist - die Vorspanneinheit ist abgeschaltet. Nach dem Beladen der Palette dreht sich der Drehtisch im Uhrzeigerdrehsinn, und bei annähernd 330° (D bis E, die Vorspanneinheit ist abgeschaltet) wird die Vorspanneinheit während der Dauer der Umdrehung (E bis F) eingeschaltet.

In Fig. 7 ist der in Fig. 1 gezeigte Stapelvorrichtung unter Verwendung einer kurzen Filmklammer 100 gezeigt. Alle anderen Bauteile dieser Ausführungsform sind denen in Fig. 1 gezeigt gleich mit der Ausnahme der kurzen Filmklammer 100, der zusätzlichen Filmlaufrolle 102 und der Wiederanordnung des unteren Schalters 78 in einer Position unterhalb seiner Stütze (die anders als die Lage des Schalters nach Fig. 1 ist).

Bei der Stapelvorrichtung in Fig. 7 ist die Filmklammer 100 kürzer als die Breite des Filmes 62. Der Film 62 wird somit «zusammengeschnürt», um in die Klauen der Filmklammer zu passen. Der Filmelevator 16 ist aufgrund der unteren Lage des Grenzschalters 78 soweit auf der vertikalen Schiene 50 abwärts bewegt, dass der Film auf die Oberfläche des Drehtisches treffen würde. Die Seilrolle 102 führt den Film oberhalb der Oberfläche des Drehti-

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sches und neigt dazu, dabei den Film zusammenzudrücken. Der Vorteil der kürzeren Filmklammer 100 besteht darin, dass bei anfänglichen Umwicklungen der unteren Abschnitte der Behälter der Filmelevator nicht so hoch angehoben werden muss, dass er die kurze Filmklammer freigibt, wie dies der Fall sein würde, wenn eine grössere Fiimklammer (Fig. 1 ) verwendet würde. Hierdurch wird ein weiteres Umwickeln der unteren Ebene der gestapelten Behälter gestattet, was bei manchen Lasten vorteilhaft sein kann.

Eine Umwandlung einer bekannten Stapeleinrichtung gemäss der Erfindung ist in Fig. 8 gezeigt, wobei eine herkömmliche Palettiervorrichtung gezeigt ist. Diese wurde durch Modifikationen so abgeändert, dass eine Lage von Gegenständen in der oben erläuterten Weise in der Palettiereinheit selbst umhüllt werden kann. Diese Einheit 106 wurde modifiziert, indem ein anhebbarer Drehtisch 108 anstelle einer anhebbaren Plattform eingesetzt wird und ein Filmelevator 16 oberhalb eines der Träger 110 angeordnet ist, wobei eine Fixier- oder Glätteinrichtung, wie eine Bürste 90, an einem zweiten Träger 112 der Vorrichtung angeordnet ist.

Erfindungsgemäss befindet sich ein Stapel von Gegenständen auf einem Drehtisch, wenn dieser Drehtisch in seiner oberen Lage sich befindet. Die erste Behälterlage wird auf dem Drehtisch angeordnet und gedreht, um sie zu umwickeln, wobei der Umwickelzyklus wie oben beschrieben ist. Dann wird der Drehtisch abgesenkt, um die nächste Behälterlage aufzunehmen. Der Filmelevator bewegt sich mit dem Drehtisch abwärts und dann auf seiner Füh-rungsfiäche aufwärts, während ein Umwickeln stattfindet, oder er kann in einer Hochlage verbleiben, wobei ein Umwickeln erfolgt, nachdem der Drehtisch abgesenkt worden ist.

Der Filmelevator ist längs der Führungsfläche 114 aufwärts und abwärts bewegbar und kann unabhängig vom Drehtisch angehoben oder abgesenkt werden. Somit kann vom Boden oder von der Oberseite des Stapels eine vollständig gestapelte Palettenlast umhüllt werden, wenn der Drehtisch in eine abgesenkte Lage bewegt wird.

Bei dieser Ausführungsform kann der Filmführungsarm 70 und seine zugeordnete Hardware fortgelassen werden, da der Filmablauf nahe genug an dem zu umwickelnden Stapel liegt. Auch benötigt diese Ausführungsform keinen Ausleger 40, der sich an einem Mast aufwärts und abwärts bewegt und möglicherweise den Film 62 stört.

Es lassen sich zweckmässige Änderungen und Modifikationen bei den erläuterten Ausführungsformen vornehmen, ohne sich jedoch dabei vom Kern der Erfindung zu entfernen.

Claims (5)

Patentansprüche

1. Vorrichtung zur Herstellung einer folienumwickelten Palettenladung aus einem Stapel von Gegenständen, gekennzeichnet durch einen Drehtisch (108) der vertikal beweglich ist, um Reihen von Gegenständen (34) in Lagen von unterschiedlichen Höhen des Drehtisches aufzunehmen und der nach Komplettierung jeder Höhenlage des Stapels von

Gegenständen horizontal drehbar ist; eine Stapeleinrichtung (106), um die Reihen von Gegenständen in Lagen auf dem Drehtisch zu stapeln; einen Filmelevator (16, 114), um den Film (62) um die Reihen von Gegenständen bei jeder Lagenhöhe während jeder Drehung des Drehtisches zu umwickeln; und eine Schneideinrichtung (68), um den Film nach der Drehung des Drehtisches zu schneiden, und den Film um die letzte Lage des Stapels von Gegenständen zu wickeln.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Filmelevator erste und zweite Antriebsrollen (56, 58) aufweist, um den Film von der Abwickeleinrichtung abzuwickeln.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehtisch die Schneideinrichtung trägt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Befestigungseinrichtung (90) neben dem Drehtisch angeordnet ist, um einen Endabschnitt des Films an der Palettenladung zu glätten.

5. Verfahren zum Betrieb der Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Ansammeln einer Reihe von Gegenständen auf der Stapeleinrichtung (106) oberhalb des Drehtisches (108); durch vertikales Bewegen des Drehtisches auf vorgegebene Höhen zur Aufnahme jeder angesammelten Reihe von Gegenständen aus der Stapeleinrichtung und Stapelung der Reihen in Lagen; zyklische Drehung des Drehtisches bei den vorgegebenen Höhen, und zyklische Aufnahme des Films aus dem Filmelevator (16,114) und Umwickeln jeder Lage des Stapels von Gegenständen mit dem Film, und durch Schneiden eines Endabschnittes des Films mit der Schneideinrichtung (86) nach dem Umwickeln der letzten Lage des Stapels von Gegenständen.

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