DE3714676A1 - Folienwickelmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Folienwickelmaschine gemäß Gattungsbegriff des Anspruchs 1.

Eine derartige Ausgestaltung ist bekannt aus der deutschen Patentanmeldung B 76 036 VII und dient zum Umwickeln von Blechrollen. Die Bahn besitzt zwei geradlinige, parallel zueinander verlaufende Abschnitte, welche endseitig durch halbkreisförmig verlaufende Umlenkabschnitte miteinander verbunden sind. Damit der obere Abschnitt der Bahn in die zentrale Öffnung der Blechrolle eintauchen kann, ist das die Bahn tragende Gestell mittig auseinanderfahrbar gestaltet. Beim Einwickelvorgang der Blechrolle läuft der Folienvorratsrollen-Träger entlang der durch die Bahn bestimmten Linie, während überlagernd dazu die Blechrolle angetrieben wird. Die Folienvorratsrolle selbst sitzt an einem sich aus mehreren Gelenklaschen zusammensetzenden Wagen, welcher von zwei der Bahn benachbarten Kettenzügen angetrieben wird. Nachteilig an dieser Ausgestaltung ist die wechselnde Folienspannung, so daß bei weniger stretchfähigem Material ein Zerreißen der Folie auftreten kann.

Dem Gegenstand der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Folienwickelmaschine der in Rede stehenden Art in einfacher Weise so auszugestalten, daß die Abzugsspannung der Folie weitgehend gleichbleibt.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1.

Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen des Gegenstands des Anspruchs 1.

Zufolge derartiger Ausgestaltung ist eine gattungsgemäße Folienwickelmaschine von erhöhtem Gebrauchswert angegeben. Das Umwickeln des Packstückes oder dergleichen kann mit weitgehend gleichbleibender Spannung geschehen. Es besteht nicht die Gefahr, daß die Packstücke insbesondere in ihrem Eckbereich einer zu großen Spannung unterliegen und dort eingedrückt werden können. Erreicht ist dieser Vorteil dadurch, daß im Bereich des Umlenkabschnitts die Folienabzugsstelle stehenbleibt, während der Träger weiterläuft und dabei um die Folienabzugsstelle schwenkt. Die von der Folienabzugsstelle durchlaufene Bahn entspricht daher der Form des Packstücks, beispielsweise auf einer Palette gestapelte Kartons oder dergleichen. Dieser Stillstand der Folienabzugsstelle im Bereich der Umlenkabschnitte kann dazu genutzt werden, an einer Umlenkstelle den Trennvorgang der Folie vorzunehmen. Die Maschine arbeitet sodann relativ erschütterungsfrei. Trotz der erheblichen vorgenannten Vorteile läßt sich der Aufbau der Folienwickelmaschine einfach gestalten. Besonders günstig erweist es sich, die Folienabzugsstelle von einer Folien-Abzugswalze zu bilden. Diese stellt beim Durchfahren der Umlenkabschnitte der Bahn den Drehpunkt des Trägers dar. Handelt es sich bezüglich der Umlenkabschnitte um Krümmungsbögen, so bietet es sich an, die Folien-Abzugswalze so anzuordnen, daß sie beim Durchlaufen der Umlenkabschnitte etwa im Krümmungsbogen-Mittelpunkt stehenbleibt. Werden ausschließlich von einer Palette getragene Packstücke verwendet, so ist die rechteckige Bauform der Bahn von Vorteil, wobei die geradlinigen Abschnitte durch in Form von Viertelkreisen gestaltete Umlenkabschnitte verbunden sind derart, daß dann die Viertelkreise etwa symmetrisch zu den Packstückecken ausgerichtet sind. Die gleichbleibende Folienspannung beim Umwickeln ist daher optimal. Durch die von Hindernissen der Bahn ein-und aussteuerbare Bremse für den Folienabzug kann bei Beginn des Wickelvorganges die Folienspannung sehr niedrig gehalten werden, so daß das dem Packstück zugekehrte Ende der Folie keiner zu großen Spannung ausgesetzt ist. Selbst wenn das Folienende nicht durch eine Haltevorrichtung fixiert sein sollte, kann dennoch das Einwickeln vorgenommen werden. Erst nach einer genügend festen Anlage der Folie an dem Packstück durch Hafteffekt wird die Bremse eingesteuert unter Vergrößerung der Folienspannung auf die normale Wickelspannung. Den Folienvorratsrollen-Träger über Gelenklaschen dem umlaufenden Zug zuzuordnen, erweist sich bautechnisch als besonders günstig. Die Scharnierachse im einen Bereich und die Zapfen/Schlitzverbindung im anderen Bereich des Trägers vorzusehen, gestattet diesem das Schwenken beim Durchlaufen der viertelkreisförmigen Umlenkabschnitte. Einem Kippen des Trägers wird durch die zwei übereinander umlaufenden Kettenzüge und jedem Kettenzug zugeordneten beidendig schienengeführten Haltezapfen für die Gelenklaschen entgegengewirkt. Die Zugspannung an der Folie an den Längskanten derselben ist daher stets gleich. Nach Beendigung des Einwickelvorganges tritt dann die in Richtung des Packstückes verlagerbare Folienende-Haltevorrichtung mit Abschneidmesser in Funktion derart, daß nach Durchtrennen der Folie deren von der Vorratsrolle kommendes Ende gehalten ist. Damit die Folienende-Haltevorrichtung während des Einwickelns des Packstückes nicht das Einwickeln stört, ist sie zusätzlich zu ihrer linearen Zustellung in Richtung des Packstückes aus ihrer senkrecht zur Umlaufebene gerichteten Stellung ihres Haltearmes in Parallellage zur Umlaufebene umschwenkbar. Dieses Umschwenken erfolgt erst dann, wenn nach Beginn des Einwickelvorganges das dem Packstück zugekehrte Folienende genügend fest durch die folgenden Wickellagen bzw. durch Haftneigung fixiert ist. Auf ein Umschwenken kann jedoch verzichtet werden, wenn die Folienende-Haltevorrichtung aus ihrer senkrecht zur Umlaufebene gerichteten Stellung weiter in Aufwärtsrichtung fährt, beispielsweise mittels einer Hubsteuerung.

Ein wendelartiges Einwickeln läßt sich in einfacher Weise dadurch erreichen, wenn die Bahn während des Einwickelns in Höhenrichtung verfährt.

Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Fig. 1-12 erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäß gestaltete Folienwickelmaschine,

Fig. 2 die Ansicht der Folienwickelmaschine, in Pfeilrichtung II der Fig. 1 gesehen,

Fig. 3 eine Seitenansicht der Wickelmaschine,

Fig. 4 in Ausschnittsdarstellung die Bahn im Bereich eines viertelkreisförmig gestalteten Umlenkabschnittes mit dem Träger in verschiedenen Stellungen,

Fig. 5 einen Querschnitt durch die Bahn im Bereich zweier übereinander umlaufender, von einem Rahmen getragener Kettenzüge,

Fig. 6 einen Vertikalschnitt durch die eine obere Gelenklasche in der Ebene des sie haltenden Kettenzuges,

Fig. 7 in schematischer Darstellung die Ausgangsstellung beim Umwickeln eines Packstückes, wobei das Folienende von der Haltevorrichtung fixiert ist,

Fig. 8 die der Fig. 7 folgende Stellung, in welcher das Folienende noch von der Haltevorrichtung gefesselt ist nach Umschlingen derselben,

Fig. 9 die dann folgende Stellung, in welcher die Folienhaltevorrichtung aus ihrer senkrecht zur Umlaufebene gerichteten Stellung ihres Haltearmes in Parallellage zur Umlaufebene umgeschwenkt ist,

Fig. 10 ebenfalls eine ähnliche Darstellung und zwar nach Beendigung des Einwickelvorganges bei in Anlage zum eingewickelten Packstück gebrachten Klemmarm vor der Zustellung des Abschneidmessers,

Fig. 11 in vergrößerter Darstellung das Einklemmen des zur Vorratsrolle führenden Folienabschnittes mittels des Klemmarmes vor dem Zertrennen mit dem Schneidmesser und

Fig. 12 eine der Fig. 11 entsprechende Darstellung, wobei durch weiteres Zustellen des Klemmarmes das Schneidmesser in Aktion getreten ist.

Die Folienwickelmaschine weist ein Maschinengestell 1 auf. Letzteres besitzt die beiden senkrechtstehenden Säulen 2, 3, die durch ein oberes Joch 4 untereinander verbunden sind. Hierdurch bildet das Maschinengestell 1 ein Portal, in welches das einzuwickelnde Packstück 5 gebracht wird. Bezüglich desselben kann es sich um schichtartig übereinander liegende Kartons handeln, die von einer Palette 6 getragen werden.

Bezüglich der Säulen 2, 3 handelt es sich um Vierkantrohr, welches in Bezug auf die Portalebene des Maschinengestells versetzt angeordnet ist derart, daß zwei sich gegenüberliegende Ecken des Vierkantrohres in der Portalebene liegen. Jede Säule 2, 3 trägt einen von ihr in Höhenrichtung geführten Wagen 7 bzw. 8. Hierzu ist jeder Wagen mit Führungsrollen 9 ausgestattet, in welche formschlüssig die entsprechenden Eckbereiche der Säulen 2, 3 eintauchen, vergleiche insbesondere Fig. 1. Die auf gleicher Höhe sich erstreckenden Wagen 7, 8 tragen einen im Grundriß etwa rechteckig gestalteten, horizontal ausgerichteten Rahmen 10. Dieser besitzt die beiden kürzeren, parallel zur Portalebene liegenden Rahmenschenkel 10′ und die beiden längeren Rahmenschenkel 10′′, die ihrerseits an den Wagen 7, 8 festgelegt sind. Es ist ein solcher Grundriß des Rahmens 10 gewählt, daß er demjenigen des Packstückes bzw. der Palette ähnlich ist.

Es liegt eine etwa im Querschnitt U-förmige Gestaltung des Rahmens 10 vor. Die beiden Schenkel 11, 12 des Rahmenprofils weisen zum Rahmeninneren hin. Der Steg 13 des Rahmenprofils ist mit einer einwärtsgerichteten Abwinkelung 14 versehen, welcher dem Rahmenprofil eine größere Steifigkeit verleiht.

Innenseitig trägt der Rahmen 10 beiderseits der Abwinkelung 14 einander zugekehrte Führungsschienen 15, die untereinander formgleich sind. Die untere Führungsschiene 15 jedes Führungsschienenpaares nimmt in einer etwa T-förmig gestalteten Nut 16 einen Kettenzug 17 auf. Im Bereich der Ecken des Rahmens verlaufen die Führungsschienen bogenförmig und bilden mit ihren T-förmigen Nuten 16 als Viertelkreise gestaltete Umlenkabschnitte A, welche die geradlinigen Abschnitte B und C verbinden. Dadurch bilden die Umlenkabschnitte A und die geradlinigen Abschnitte B und C eine durch mehrere Umlenkabschnitte ringsgeschlossene Bahn X für einen Folienvorratsrollen-Träger 18.

Zur Halterung des Trägers 18 an den übereinander angeordneten Kettenzügen 17 dienen Gelenklaschen 19 und 20. Jede Gelenklasche 19, 20 wird von zwei Haltezapfen 21 der Kettenzüge 17 durchsetzt. Bezüglich der Haltezapfen 21 handelt es sich um verlängerte Gelenkbolzen der Kettenzüge, welche Haltezapfen 21 oberseitig mit einem Zusatzkettenglied 22 bestückt sind. Letzteres greift in die T-förmige Nut 16 der darüber angeordneten Führungsschiene 15 ein, vergleiche insbesondere Fig. 5 und 6.

In dem der Laufrichtung y zugekehrten Bereich ist der Träger 18 mit zwei übereinander angeordneten Traglaschen 23, 24 bestückt. Endseitig werden diese von einem Scharnierzapfen 25 durchsetzt, welcher eine Lagerbohrung 26 der Gelenklaschen 19 durchgreift. Diese Scharnierzapfen 25 stellen somit die Scharnierachsen in dem der Laufrichtung zugekehrten Bereich des Trägers zwischen diesem und den Kettenzügen 17 dar.

Der der Laufrichtung y abgekehrte Bereich des Trägers 18 dagegen steht in Zapfen/Schlitzverbindung zu den umlaufenden Zügen 17. Zu diesem Zweck sind in den entsprechenden Bereichen des Trägers zwei gegenüber den Traglaschen 23, 24 flächengrößere Haltelaschen 27 vorgesehen. In diesen ist ein Schlitz 28 eingearbeitet, in welchen ein von den Gelenklaschen 20 ausgehender Zapfen 29 ragt.

Der Träger 18 nimmt zwischen einer horizontal ausgerichteten unteren Wange 30 und einer parallel dazu liegenden oberen Wange 31 eine zapfengehalterte Folienvorratsrolle 32 auf. Die von dieser abgezogene Folie 33 umschlingt eine mit mantelseitigen Noppen versehene, zwischen den Wangen 30, 31 gelagerte Zwischenrolle 34. Derselben ist eine nicht dargestellte Bremseinrichtung zugeordnet, die mit schematisch angedeuteten Hindernissen 35 und 36 der Bahn zusammenwirkt. Das Hindernis 35 führt dazu, daß die Bremse außer Wirkung tritt, während das etwa diagonal dazu am Rahmen 10 angeordnete Hindernis 36 die Bremse einrückt. Die Folie umschlingt sodann die im Träger 18 gelagerte Folienabzugswalze 37, welche bei Durchlauf des in Fig. 4 gezeichneten Umlenkabschnittes A im Krümmungsmittelpunkt M liegt.

Ferner ist die Folienwickelmaschine mit einer in den Innenraum der Bahn X ragenden Folienende-Haltevorrichtung 38 ausgerüstet. Deren Gehäuse ist auf dem Rahmenschenkel 10′′ nahe der Säule 2 festgelegt. An dem Stirnende eines in Richtung des Packstückes 5 verlagerbaren Rohres 3g sitzt ein Klemmarm 40 mit Schneidmesser 41. Die Schneide 41′ desselben wird überragt von einem flexiblen Klemmbelag 42 des Klemmarmes 40. Der Klemmbelag 42 und das Schneidmesser 41 ergänzen sich, im Querschnitt gesehen, zu einer Trapezform. Die Länge des Klemmarmes 40 mit dem Schneidmesser 41 enspricht dabei der Breite der Folie 33 bzw. ist breiter als diese. Zusätzlich zu einer Axialverlagerung vermag das Rohr 39 noch zu schwenken, so daß der Klemmarm aus einer senkrecht zur Umlaufebene gerichteten Stellung in Parallellage zur Umlaufebene umschwenkbar ist.

In dem Rohr 39 ist eine Welle 43 gelagert, welche an ihrem freien Ende fest verbunden ist mit einem Widerlagerarm 44. Diese Welle 43 mit dem Widerlagerarm 44 ist ebenfalls so angetrieben, daß er auch eine entsprechende Schwenkbewegung wie der Klemmarm 40 auszuführen vermag. Die Länge des Widerlagerarmes 44 entspricht ebenfalls der Länge des Klemmarmes 40. Beide bilden zusammen einen Haltearm 45 für das Folienende 33′. Entsprechend dem trapezförmigen Verlauf des Klemmbelages 42 mit Schneidmesser 41 ist der Widerlagerarm 44 mit einer formangepaßten Mulde 46 versehen.

Es ergibt sich folgende Wirkungsweise:

In der Ausgangsstellung der Maschine befindet sich der Träger 18 in der mit vollen Linien in Fig. 4 veranschaulichten Position. Dann liegt die Folienabzugswalze 37 im Krümmungsbogenmittelpunkt M. Das die Folienabzugswalze 37 umschlingende Folienende 33′ ist zwischen den Armen 40 und 44 des Haltearmes 45 fixiert, welcher senkrecht zur Umlaufebene ausgerichtet ist. In dieser Stellung liegt der Haltearm 45 an der korrespondierenden Seite des Packstückes 5 an. Zu Beginn des Wickelvorganges lüftet die der Zwischenwalze 34 zugeordnete Bremse, und die von einem Antriebsmotor 47 über Kettenräder 48 angetriebenen Kettenzüge 17 laufen in Pfeilrichtung y um. Über die Gelenklaschen 19, 20 erfolgt eine Mitnahme des Folienvorratsrollen-Trägers 18. Einhergehend mit dem Umlauf des Trägers 18 wird Folie 33 von der Vorratsrolle 32 abgezogen. Sobald der Träger 18 das Hindernis 36 etwa nach einem halben Umlauf erreicht hat, wird die Bremse eingesteuert. Das bedingt das erforderliche Recken der Folie, welche zu diesem Zeitpunkt durch den Selbsthaftungseffekt an dem Packstück 5 schon genügend festsitzt. Nach einem ganzen Umlauf wird von der Folie 33 der Klemmarm 40 umwickelt, und nach einem weiteren vollständigen Umlauf liegt dann die Stellung gemäß Fig. 8 vor. Während des Durchlaufens der Umlenkabschnitte 17 schwenkt der innenseitig der Bahn X angeordnete Träger 18 um die Folienabzugsstelle-Folienabzugswalze 37-, so daß dann die Folienabzugswalze praktisch stehenbleibt. Es treten daher beim Abzug der Folie keine Dehnungsspitzen auf unter Erzielung eines Einwickelns des Packstückes mit weitgehend gleichbleibender Folienspannung.

Sobald die Stellung gemäß Fig. 8 erreicht ist und die Folie 33 zufolge Selbsthaftungseffekt an dem Packstück anliegt, lüftet der Klemmarm 40. Danach schwenkt dieser mit dem Widerlagerarm 44 in Parallellage zur Umlaufebene, vergleiche Fig. 9. Anschließend werden beide Arme in die strichpunktierte Lage zurückgezogen. Nachdem das Packstück unter gleichzeitiger Verlagerung der Wagen 7, 8 mit dem Rahmen 10 in Höhenrichtung wendelförmig umwickelt ist, fährt die Welle 43 mit dem Widerlagerarm 43 aus der strichpunkierten Stellung vor und verschwenkt nach Erreichen der korrespondierenden Packstückseite um 90 Grad in die zur Umlaufebene quergerichtete Stellung gemäß Fig. 10. In dieser ist auch der Antrieb stillgesetzt worden. Der Träger 18 befindet sich dann im Bereich des Fig. 4 veranschaulichten Krümmungsbogen-Umlenkabschnittes A. Synchron mit dem Verschwenken des Widerlagerarmes 44 ist auch der Klemmarm 40 geschwenkt, so daß sich die zur Folienabzugswalze 37 führende Folie 33 zwischen beiden Armen 40 und 44 erstreckt. Als nächstes fährt das Rohr 39 mit dem Klemmarm 40 in die Stellung gemäß Fig. 11. Da der Klemmbelag 42 die Schneide 41′ des Schneidmessers 41 überragt, erfolgt vorerst ein Einklemmen der Folie 33. Erst bei weiterer Verlagerung des Rohres 39 in Richtung des Packstückes wird der Klemmbelag 42 komprimiert, und dann tritt das Schneidmesser 41 in Aktion unter Durchtrennen der Folie. Das zur Vorratsrolle 32 führende Folienende 33′ ist somit von dem Haltearm 45 fixiert. Das packstückseitige Folienende 33′′ kann zufolge entsprechender Bemessung der Arme 40, 44 aus der Mulde 46 heraustreten und wird in Anlage zum Packstück gebracht. Nach Entfernen des umwickelten Packstückes 5 kann nun ein neues Packstück in die wickelgerechte Position gebracht werden.

Aus Fig. 4 ist ersichtlich, daß es die Zapfen/Schlitzverbindung 28, 29 bei einem Umlauf des Trägers 18 ermöglicht, daß der Zapfen 29 im Bereich der geradlinigen Abschnitte B in dem einen Endbereich des Schlitzes 28 liegt, während in den Umlenkabschnitten A der Zapfen 29 in Richtung des anderen Endbereiches des Schlitzes 28 wandert.

Die Maschine arbeitet trotz der Schwenkbewegung des Folienvorratsrollen-Trägers 18 im Bereich der Umlenkabschnitte A relativ erschütterungsfrei.

Es besteht die Möglichkeit, die Folienende-Haltevorrichtung 38 so auszugestalten, daß auf ein Schwenken der Arme 40, 44 verzichtet wird. Die Schwenkbewegung ist dann zu ersetzen durch eine Hubverlagerung der Arme quer zur Umlaufebene des des Trägers 18.

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

Claims (11)

1. Folienwickelmaschine mit das zu umwickelnde Packstück oder dergleichen auf einer durch mehrere Umlenkabschnitte ringsgeschlossenen Bahn umfahrendem Folienvorratsrollen-Träger, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (18) innenseitig der Bahn (X) und um die Folienabzugsstelle (37) schwenkbar zur Bahn angeordnet ist.

2. Folienwickelmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Folienabzugsstelle von einer Folienabzugswalze (37) gebildet ist.

3. Folienwickelmaschine nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Folienabzugswalze (37) etwa im Krümmungsbogen-Mittelpunkt (M) der bogenförmigen Umlenkabschnitte (A) sitzt.

4. Folienwickelmaschine nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkabschnitte (A) als Viertelkreise gestaltet und symmetrisch liegend zur Packstückecke (E) angeordnet sind.

5. Folienwickelmaschine nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine von Hindernissen (35, 36) der Bahn (X) ein- und aussteuerbare Bremse für den Folienabzug.

6. Folienwickelmaschine nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der über Gelenklaschen (19, 20) gekuppelte Träger (18) in dem der Laufrichtung (Y) zugekehrten Bereich mittels einer Scharnierachse (25) gehalten ist und in dem der Laufrichtung (y) abgekehrten Bereich in Zapfen/Schlitzverbindung (28, 29) zum umlaufenden Zug (17) steht.

7. Folienwickelmaschine nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zwei übereinander umlaufende Kettenzüge (17) und jedem Kettenzug (17) zugeordnete, beidendig schienengeführte Haltezapfen (21) für die Gelenklaschen (19, 20).

8. Folienwickelmaschine nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine in den Innenraum der Bahn (X) ragende, in Richtung des Packstückes (5) verlagerbare Folienende-Haltevorrichtung (38) mit Abschneidemesser (41).

9. Folienwickelmaschine nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Folienende-Haltevorrichtung (38) zusätzlich zu einer linearen Zustellung in Richtung des Packstückes (5) aus ihrer senkrecht zur Umlaufebene gerichteten Stellung ihres Haltearmes (45) in Parallellage zur Umlaufebene umschwenkbar ist.

10. Folienwickelmaschine nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Folienende-Haltevorrichtung zusätzlich zu einer linearen Zustellung in Richtung des Packstückes (5) aus ihrer senkrecht zur Umlaufebene gerichteten Stellung ihres Haltearmes (45) durch Hubverlagerung quer zur Umlaufebene aus dieser bewegbar ist.

11. Folienwickelmaschine nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bahn (X) in Höhenrichtung verfahrbar angeordnet ist.