DE3608748A1 - Stretchfolien-wickelmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Stretchfolien-Wickelmaschine mit der Wickel­ station vorgeordneter und der Stretchfolien-Vorratsrolle nachgeordneter Umlenkwalze.

Eine derartige Ausgestaltung ist bekannt aus dem DE-GM 79 26 977, wobei die Stretchfolien-Vorratsrolle von einem in der Höhe verlagerbaren, auf einer vertikalen Säule geführten Wagen abgezogen wird. Dieser Wagen beinhaltet auch die Umlenkwalze. Um ein ausreichend festes Umwickeln des Packgutes zu erhalten, ist zwischen der Anlegestelle der Stretchfolie am Packgut und der Vorratsrolle eine entsprechende Spannung erforder­ lich. Daher eignet sich diese Stretchfolien-Wickelmaschine nicht, sehr leichten, zusammendrückbaren, instabilen Besatz fest zu umwickeln.

Dem Gegenstand der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Stretch­ folien-Wickelmaschine in herstellungstechnisch einfacher Weise so auszu­ gestalten, daß trotz geringer Anlegespannung während des Umwickelns ein festes Umhüllen selbst bei leichtem, zusammendrückbarem, instabilem Besatz ermöglicht ist.

Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß die mit einem regelbaren Eigen­ antrieb ausgestattete Umlenkwalze der eine Endpunkt einer zwischen ihr und Vorratsrolle liegenden Folien-Dehnstrecke ist.

Zufolge derartiger Ausgestaltung ist eine gattungsgemäße Stretchfolien- Wickelmaschine von erhöhtem Gebrauchswert angegeben. Der Einsatz­ bereich ist ferner vergrößert. Es können neben schweren Packstücken auch solche fest umwickelt werden, die einerseits sehr leicht, zusammen­ drückbar und instabil sind. Durch den regelbaren Eigenantrieb der Um­ lenkwalze wird die Anlegespannung der Stretchfolie an dem Packstück be­ stimmt. Theoretisch ist es möglich, die Anlegespannung auf einen Wert von Null zu bringen. In der Praxis sieht dies jedoch so aus, daß sogar mit einer Anlegespannung von 100 g gearbeitet werden kann. Dennoch wird nicht auf den Stretcheffekt verzichtet. Die Stretchung selbst er­ folgt zwischen der Umlenkwalze, welche den einen Endpunkt der Folien- Dehnstrecke darstellt, und der Vorratsrolle. Der Kraftaufwand für das Stretchen kann daher größer sein als die Anlegespannung. Nach Auf­ bringen der Stretchfolie mit der geringen Anlagespannung führt die der Stretchfolie innewohnende Rückstellkraft zu dem festen Umschließen des Packgutes.

Eine vorteilhafte Weiterbildung besteht darin, daß der andere Endpunkt der Dehnstrecke von einer zwischen Umlenkwalze und Vorratsrolle liegen­ den, variabel bremsbaren Zwischenwalze gebildet ist. Durch Erhöhen der Bremskraft erfolgt einhergehend eine vergrößerte Stretchung, ohne daß dieses die Anlegespannung der Stretchfolie am Packstück beeinflußt.

Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, daß der Umschlingungswinkel der Stretchfolie zur Umlenkwalze und Zwischenwalze größer als 90° ist. Bei entsprechender Oberflächenbeschaffenheit dieser Walzen ist damit auch ein schlupffreier Transport der Stretchfolie gewährleistet. Verfälschungen durch Schlupf können demgemäß nicht auftreten.

Dabei erweist es sich von Vorteil, daß der Umschlingungswinkel zur Um­ lenkwalze größer als 180° ist. Es ist daher dort eine große Berührungs­ fläche zwischen angetriebener Umlenkwalze und Stretchfolie gewährleistet, so daß selbst bei großer eingestellter Bremskraft die schlupffreie Über­ tragung möglich ist.

Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, daß sich zwischen Umlenkwalze und Wickelstation in einem Zick-Zack-Verlauf der Stretchfolie eine die Länge des Zick-Zack-Verlaufes bestimmende, abgefedert bewegliche Aus­ gleichswalze befindet zur Steuerung des Eigenantriebs. Spannungs­ spitzen, die bei unrund gestalteten Packstücken entstehen, werden da­ durch vermieden. Wird die Anlegespannung bspw. im Bereich der Pack­ stückecken größer, so führt dieses zum Einschalten des Drehantriebes. Bei nachlassender Anlegespannung kann die Ausgleichswalze sich wieder zurückstellen unter Ausschalten des Drehantriebes, so daß während eines Wickelvorganges eine ständige Steuerung des Drehantriebes erreichbar ist.

Schließlich besteht ein vorteilhaftes Merkmal noch darin, daß der An­ triebsmotor für die Umlenkwalze drehzahl- und drehmomentveränderbar und derart gesteuert ist, daß die Erhöhung des Drehmoments in Abhän­ gigkeit von der Erhöhung der Bremsung der Zwischenwalze erfolgt. Als Antriebsmotor eignet sich insbesondere ein Gleichstrommotor. Die Dreh­ zahlveränderung, welche die Anlegespannung der Stretchfolie an dem Packstück bestimmt, kann über ein Potentiometer vorgenommen werden. Zur Variation der Stretchkraft wird die Bremskraft der Zwischenwalze verändert. Dies geschieht vorzugsweise ebenfalls über ein Potentiometer.

Gleichzeitig mit einer Veränderung der Bremskraft erfolgt die Verände­ rung des Drehmoments des Antriebsmotors, so daß der Antriebsmotor mit einer stets angepaßten Leistung arbeitet verbunden mit einer Energie­ einsparung.

Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Fig. 1 bis 5 erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Ansicht einer Stretchfolien-Wickelmaschine während des Ein­ wickelvorganges,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Maschine, und zwar bei strichpunktiert angedeutetem Packgut,

Fig. 3 in strichpunktierter Darstellung den Grundriß des Wagens mit darauf angeordneter Vorratsrolle und den entsprechenden Wal­ zen,

Fig. 4 den Schnitt nach der Linie IV-IV in Fig. 3 und

Fig. 5 eine Frontansicht gegen den oberen Bereich des Wagens mit der Vorratsrolle und den entsprechenden Walzen.

Die Stretchfolien-Wickelmaschine weist eine im Grundriß rechteckige Fuß­ platte 1 auf. In dieser ist ein mit der Oberfläche der Fußplatte 1 ab­ schließender, im Grundriß kreisförmiger Drehtisch 2 gelagert. Dieser wird in Pfeilrichtung x angetrieben. Der entsprechende, nicht darge­ stellte Antrieb befindet sich in einem an die Fußplatte 1 angesetzten Ge­ häuse 3. Der Drehtisch 2 ist Träger einer aus einzelnen Rollen bestehen­ den Rollenbahn 4, auf welcher eine das aus Einzelpackstücken bestehende Packgut 5 aufnehmende Palette 6 aufsitzt. Zur Führung des Drehtisches 2 dienen vier Rollen 7.

Dem Gehäuse 3 ist ein vertikaler Ständer 8 benachbart. Auf letzterem ist ein in der Höhe verlagerbarer Ausleger 9 geführt, der endseitig einen auf die Packstück-Oberseite aufsetzenden, drehbaren Druckteller 10 trägt. Der Ausleger kann bis in seine maximale, in Fig. 1 strichpunktierte Endstellung bewegt werden. Das bedeutet, daß dann auch höhere Pack­ stücke umwickelbar sind.

Auf dem Ständer 8 ist ferner ein Wagen 11 in vertikaler Richtung geführt. Bestandteile des Wagens sind eine untere Wagenplatte 12 und eine in parallelem Abstand dazu liegende obere Wagenplatte 13. Die untere Wa­ genplatte 12 weist ein konisches Auflager 14 für eine Stretchfolien-Vor­ ratsrolle 15 auf. Ein in einem Lager 16 der oberen Wagenplatte geführter Dorn 17 sichert die Lage der Stretchfolien-Vorratsrolle 15.

Die von der Stretchfolien-Vorratsrolle 15 abgezogene Stretchfolie 15′ um­ schlingt eine zwischen den Wagenplatten 12, 13 gelagerte Zwischenwalze 18, welcher eine in Fig. 3 schematisch veranschaulichte Bremseinrichtung 19 zugeordnet ist. Von dieser Zwischenwalze 18 gelangt die Stretchfolie 15′ zu einer ebenfalls zwischen den Wagenplatten 12, 13 gelagerten Um­ lenkwalze 20. Deren Anordnung in Bezug auf die Zwischenwalze 18 ist derart, daß der Umschlingungswinkel der Stretchfolie 15′ zur Zwischen­ walze 18 größer ist als 90°, jedoch kleiner als 180°.

Zwischen den beiden Walzen 18 und 20 ist eine Richtungsänderungswalze 21 angeordnet. Dieser wiederum nachgeordnet ist eine der Umlenkwalze 20 benachbarte Ausgleichswalze 22 unter Erzielung eines Zick-Zack-Ver­ laufes der Stretchfolie 15′ zwischen Umlenkwalze und Wickelstation. Während die Richtungsänderungswalze in den Wagenplatten 12, 13 lagert, sitzt die Ausgleichswalze 22 an Schwenkarmen 23. Letztere sind als einarmige Hebel gestaltet derart, daß der Anlenkpunkt sich etwa zwischen Umlenkwalze 20 und Richtungsänderungswalze 21 erstreckt. Die Lager­ achse 24 der Schwenkarme 23 sitzt in den Wagenplatten 12, 13. An ihrem freien Ende nehmen die Schwenkarme 23 die Ausgleichswalze 22 drehbar auf. Am freien Ende der Schwenkarme 23 greift eine Zugfeder 25 an, welche die Schwenkarme entgegen der Abzugsrichtung y belastet. Der obere Schwenkarm 23 wirkt mit zwei Annäherungsschaltern 26 und 27 zusammen. Letztere sitzen an einem winkelförmigen Träger 37, der an der oberen Wagenplatte 13 festgelegt ist. Der Träger 37 dient ferner zur Halterung eines nach unten ragenden, im Schwenkweg des oberen Armes 23 liegenden Anschlages 28.

Sämtliche Walzen 18, 20, 21 bis auf die Ausgleichswalze weisen eine nop­ penbeschichtete Oberfläche auf, um einem Schlupf der Stretchfolie 15′ zu begegnen.

Die Umlenkwalze 20 ist mit einem regelbaren Eigenantrieb 29 ausgestattet. Letzterer beinhaltet einen Gleichstrommotor 30, dessen Motorwelle 31 eine Antriebsscheibe 32 trägt. Diese wird umschlungen von einem Antriebs­ riemen 33, der seinerseits um die Abtriebsscheibe 34 der Umlenkwalze 20 gelegt ist. Die Drehzahl des Gleichstrommotors 30 ist regelbar mittels eines Potentiometers 35.

Ein weiteres Potentiometer 36 ist dem Gleichstrommotor 30 zugeordnet. Mittels desselben läßt sich eine Variation des Drehmoments des Gleich­ strommotors 30 vornehmen. Ferner steht das Potentiometer 36 in Lei­ tungsverbindung mit der Bremseinrichtung 19. Das bedeutet, daß bspw. mit einer Erhöhung des Drehmoments des Elektromotors 30 die Bremsung der Zwischenwalze 18 erhöht wird. Eine Minderung der Bremskraft be­ deutet eine Herabsetzung des Drehmoments unter Erzielung einer Energie­ einsparung.

Es ergibt sich folgende Wirkungsweise: Nachdem das aus empfindlichen Einzelpackstücken bestehende Packstück 5 auf den Drehtisch gelangt ist, wird der Druckteller 10 zur Auflage auf die Packstück-Oberseite gebracht. Von Hand oder mittels eines Greifers erfolgt das Anlegen des Endes der Stretchfolie 15′ an dem Packstück 5. Nun wird der Drehteller 10 in Um­ drehung versetzt verbunden mit einem Einwickeln des Packstücks 5. Bei Beginn des Einwickelvorganges werden die die Ausgleichswalze 22 tragen­ den Arme 22 zufolge zunehmender Anlegespannung verschwenkt derart, daß der Annäherungsschalter 27 einen Kontakt erhält. Hierdurch wird der Gleichstrommotor 30 eingeschaltet, welcher über die Umlenkwalze 20 die Stretchfolie 15′ von der Vorratsrolle 15 abzieht. Bedingt durch die gebremste Zwischenwalze 18 und angetriebene Umlenkwalze 20 liegt zwi­ schen diesen eine Folien-Dehnstrecke S vor, auf welcher das Vorstretchen der Folie 15′ erfolgt. Die Drehzahl des Gleichstrommotors 30 ist so ein­ gestellt, daß die Abzugsgeschwindigkeit etwas geringer ist als die Um­ fangsgeschwindigkeit des Packstückes, wodurch sich eine geringe Anlege­ spannung der Stretchfolie 15′ um das Packgut erreichen läßt. Bei im Grundriß unrund gestalteten Packstücken werden Spannungsspitzen hin­ sichtlich der Anlegespannung kompensiert. Verringert sich die Anlege­ spannung, verlagert sich der Schwenkarm mit der Ausgleichswalze 22 zufolge Federbelastung in die Zwischenstellung in Fig. 3, in welcher der Annäherungsschalter 26 gesteuert wird. Dieser führt zu einem kurz­ fristigen Stillsetzen des Antriebs 29. Vergrößert sich wiederum die Anlegespannung, wird der andere Annäherungsschalter 27 angefahren verbunden mit einem Einschalten des Eigenantriebs 29. Auf diese Weise läßt sich durch Änderung der Länge des Zick-Zack-Verlaufes der Stretch­ folie 15′ die Anlegespannung weitgehend konstant halten. Das Vor­ stretchen übt keinen Einfluß auf die Anlegespannung aus. Während des Umwickelns des Packstückes 5 fährt überlagernd der Wagen 11 aufwärts, so daß sich ein wendelartiges Einwickeln des Packgutes ergibt. Durch das Vorstretchen hat die Stretchfolie nach dem Herumlegen um das Pack­ stück das Bestreben, sich zurückzustellen, so daß ein festes Einwickeln des Packstückes gewährleistet ist, ohne daß die zur Stretchung erforder­ liche Kraft selbst während des Umwickelns lageverändernde Zwangskräfte auf das Packstück ausübt.

Nach fertigem Umwickeln wird das Stretchfolienende von einer nicht dargestellten Schneideinrichtung abgetrennt, und das Umwickeln eines neuen Packstückes kann beginnen.

Alle in der Beschreibung erwähnten und in der Zeichnung dargestellten neuen Merkmale sind erfindungswesentlich, auch soweit sie in den An­ sprüchen nicht ausdrücklich beansprucht sind.

Claims (6)

1. Stretchfolien-Wickelmaschine mit der Wickelstation vorgeordneter und der Stretchfolien-Vorratsrolle nachgeordneter Umlenkwalze, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die mit einem regelbaren Eigenantrieb (29) ausgestat­ tete Umlenkwalze (20) der eine Endpunkt einer zwischen ihr und Vor­ ratsrolle (15) liegenden Folien-Dehnstrecke (S) ist.

2. Stretchfolien-Wickelmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der andere Endpunkt der Dehnstrecke (S) von einer zwischen Umlenkwalze (20) und Vorratsrolle (15) liegenden, variabel bremsbaren Zwischenwalze (18) gebildet ist.

3. Stretchfolien-Wickelmaschine nach einem oder mehreren der vorher­ gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Umschlingungs­ winkel der Stretchfolie zur Umlenkwalze (20) und Zwischenwalze (18) größer als 90° ist.

4. Stretchfolien-Wickelmaschine nach einem oder mehreren der vorher­ gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Umschlingungs­ winkel zur Umlenkwalze (20) größer als 180° ist.

5. Stretchfolien-Wickelmaschine nach einem oder mehreren der vorher­ gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich zwischen Um­ lenkwalze (18) und Wickelstation in einem Zick-Zack-Verlauf der Stretch­ folie (15′) eine die Länge des Zick-Zack-Verlaufes bestimmende, abge­ federt bewegliche Ausgleichswalze (22) befindet zur Steuerung des Eigen­ antriebs (29).

6. Stretchfolien-Wickelmaschine nach einem oder mehreren der vorher­ gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor (30) für die Umlenkwalze (18) drehzahl- und drehmomentveränderbar und derart gesteuert ist, daß die Erhöhung des Drehmoments in Abhängigkeit von der Erhöhung der Bremsung der Zwischenwalze (18) erfolgt.