DE4313240C2 - Verfahren zum Umwickeln von zylindrischem Gut - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Umwickeln von zylin­ drischem Gut mit einem inneren, nicht mit Gut ausgefüllten ebenfalls zylindrischen Freiraum, wobei das aus einer dehnba­ ren Kunststofffolienbahn (Stretchfolie) bestehende Verpackungsmaterial die Stirnflächen (Augen) des inneren zy­ lindrischen Freiraumes in einem definierten Bereich beidsei­ tig unbedeckt läßt.

In US 49 12 911 ist ein Verfahren zum Umwickeln von zylindrischem Gut mit Stretchfolie beschrieben, bei dem ein Rahmen für einen Rotationsarm vorgesehen ist, der in Richtung der Längsachse des Gutes neigbar ist. Dadurch erfolgt eine Anspassung an die Maße des Gutes. Nach einem Ausschwenken des Rotationsarmes aus der Vertikalen tritt ein Versatz der Rotationsachse zu dem symmetrischen Mittelpunkt der zu umwickelnden Rolle auf. Dies hat zur Folge, daß die Folienabzuggeschwindigkeit während einer Umdrehung des Rotationsarmes an einer Rollenstirnseite hoch, an der anderen niedrig ist. Aus diesem Grunde sind Mittel zur Aufrechterhaltung der Folienspannung erforderlich.

In DE 41 37 448 A1 ist ein ähnliches Verfahren beschrieben, bei dem zur Erzielung einer gleichmäßigen Übedeckung der beiden Stirnseiten des Gutes eine oszillierende Bewegung der Wickelvorrichtung für die Stretchfolie bei der Umwicklung während der Drehung des Gutes um seine Längsachse erfolgt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art so auszubilden, daß das zylindrische Gut auf seinem Umfang und an den Sitrnflächen bei einfachem und verschleiß- und störungsarmem Geräteaufbau gleichmäßig mit Stretchfolie umwickelt wird.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Patentanspruches.

Zur Durchführung dieses Verfahrens ist eine Verpackungsma­ schine erforderlich, in der das zu umwickelnde zylindrische Gut auf der Zylinderseite liegend auf einem sogenannten Auf­ lagewalzenpaar aufgelegt wird. Die Auflagewalzen sind hori­ zontal und parallel zueinander angeordnet und drehbar gela­ gert. Je nach Erfordernis sind eine oder aber auch beide Auf­ lagewalzen mit einem Antrieb versehen, welcher diese in Dreh­ bewegung um ihre Längsachse versetzt.

Das Auflagewalzenpaar ist zentrisch unterhalb eines vertikal verfahrbaren Hubrahmens angeordnet. An diesem Hubrahmen ist ein um seine vertikale Rotationsachse angetriebener drehbar gelagerter sogenannter Rotationsarm horizontal angeordnet, an dessen freiem Ende sich ein Tragarm vertikal nach unten erstreckt, welcher eine Abwickelvorrichtung trägt, die zur Aufnahme einer Rolle aus Kunststofffolie ausgebildet ist.

Zum Umwickeln des zylindrischen Gutes wird der Hubrahmen mit Rotationsarm und Tragarm um einen dem jeweiligen Durchmesser des zylindrischen Gutes entsprechenden Weg abgesenkt und in einem definierten Abstand über dem oberen Punkt des Durchmes­ sers des zylindrischen Gutes positioniert.

Der Anfang der Folienbahn ist in einer zentrisch unterhalb des Rotationsarmes vertikal heb- und senkbar ausgebildeten Folienhaltevorrichtung fixiert.

Der Rotationsarm mit Tragarm und Folienhaltevorrichtung ist innerhalb des Hubrahmens so ausgebildet, daß dieser um einen, abhängig von der geometrischen Abmessung des zylindri­ schen Gutes, zu definierenden Winkel aus der horizontalen An­ ordnung in eine Neigungslage gebracht wird und seine Rota­ tionsachse längs des ihn tragenden Profils aus dem Zentrum des Hubrahmens liniear verfahren wird.

Zum Umwickeln des zylindrischen Gutes wird der Rotationsarm nach dem Anlegen des Anfanges der dehnbaren Folienbahn an das Gut um die nunmehr aus der Vertikalen geneigten und aus dem Zentrum des Hubrahmens linear verfahrenen Rotationsachse gedreht, wobei die Folie unter Spannung von der Folienrolle über die Abwickelvorrichtung abgerollt wird. Die Folienrolle mit Abwickelvorrichtung beschreibt dabei eine Kreisbahn um das zylindrische Gut, derart, daß unter Berücksichtigung einer festgelegten Drehrichtung des auf den Auflagewalzen aufliegenden zylindrischen Gutes die Folie an seiner sich aufwärts bewegenden Kante auf einem niederigern Höhenniveau und in der um 180° dazu versetzten sich abwärts bewegenden Kante auf einem relativ höheren Niveau angelegt wird.

Die vertikale Rotationsachse des Rotationsarmes nimmt dabei in Neigung aus der Vertikalen und Versatz zu der vertikalen Mittenachse des Hubrahmes eine Position ein, welche in ihrer Verlängerung durch den Mittelpunkt des jeweils zu verpacken­ den zylindrischen Gutes verläuft.

Während der Drehbewegung des Rotationsarmes mit Tragarm, Fo­ lienrolle und Abwickelvorrichtung werden die das Gut tragen­ den Auflagewalzen in Drehbewegung versetzt, wobei die Rela­ tion der Umfangsgeschwindigkeit des zylindrischen Gutes zur Winkelgeschwindigkeit des Rotationsarmes bei definierter Breite der Folienbahn das Maß der Überlappung einer Folien­ bahn über die vorher an das Gut angelegte bestimmt.

Entsprechend der zum Zentrum des Hubrahmens versetzten Rota­ tionsachse des Rotationsarmes und seines Neigungswinkels aus der horizontalen erreicht die Folienrolle mit Abwickelvor­ richtung während einer 360°-Umdrehung an einer definierten Kante des zylindrischen Gutes einen sogenannten "unteren Totpunkt" und der 180° gegenüberliegenden Kante einen sogenannten "oberen Totpunkt". Zwischen diesen beiden Kanten führt die Folienrolle auf ihrer Kreisbahn jeweils eine Abwärts- und eine Aufwärtsbewegung aus. Diese in vorgenannter Weise ausgeführte Bewegung der Folienrolle mit Abwickelvorrichtung gewährleistet eine beidseitig gleichmäßige Aussparung (Freilassung) der beiden Öffnungen (Augen) des inneren nicht mit Gut ausgefüllten zylindrischen Freiraumes von der Überdeckung.

Das Maß der Freilassung dieser Öffnungen (Augen) ist abhängig von dem Abstand der Unterkante der auf der beschriebenen Kreisbahn bewegten Folie zu der horizontalen Längsachse des zylindrischen Gutes sowie von der Winkelgeschwindig­ keit des Rotationsarmes relativ zu einer definierten Umfangsgeschwindigkeit des zylindrischen Gutes.

Eine besonders zweckmäßige Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, die Maschine mit zwei Rotationsarmen und zwei Abwickelvor­ richtungen, welche zueinander um 180° versetzt angeordnet sind, auszuführen. Diese Weiterbildung erfüllt den Zweck einer verkürzten Verpackungsdauer.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand der Zeichnungen erläu­ tert.

Es zeigen

Fig. 1 Eine Ansicht der Verpackungsanlage zur Erläuterung des erfin­ dungsgemäßen Verfahrens, in der der Rotationsarm mit Abwic­ kelvorrichtung in seiner Grundstellung dargestellt ist.

Fig. 2 Eine Ansicht der Verpackungsanlage zur Erläuterung des erfin­ dungsgemäßen Verfahrens, in der der Rotationsarm eine Nei­ gungslage aus der Horizontalen einnimmt.

Fig. 3 Eine Draufsicht der Verpackungsanlage zur Erläuterung des er­ findungsgemäßen Verfahrens.

Fig. 4 Einzelheit zur Erläuterung der Fig. 2

Fig. 5 Das Verpackungsbild des zylindrischen Gutes

In den Fig. 1 und 2 sind der vertikalverfahrbare Hubrah­ men 1 mit Rotationsarm 2 und Tragarm 3 mit Abwickelvorrich­ tung 4 und das zylindrische Gut für zwei verschiedene Durch­ messer 5 u. 6 sowie die heb- und senkbare Folienhaltevorrich­ tung 7 dargestellt. Das zylindische Gut 5 u. 6 ist mit der Zylinderseite auf den Auflagewalzen 8 liegend dargestellt.

Nach Positionierung des zylindrischen Gutes 5 u. 6 zentrisch unterhalb des Rotationsarmes 2 wird dieser durch Abwärtsbewe­ gung des Hubrahmens 1 auf eine definierte Position über den oberen Punkt des Gutes 5 u. 6 verfahren. Dabei wird der Rota­ tionsarm 2 mit Tragarm 3 und Abwickelvorrichtung 4 um einen, abhängig von den geometrischen Abmessungen des zylindrischen Gutes, definierten Winkel 9 aus der horizontalen Anordnung in eine Neigungslage gebracht und seine Rotationsachse 11 längs des ihn tragenden Profils aus dem Zentrum 12 des Hub­ rahmens linear verfahren 13. Der Anfang der Folienbahn ist in einer zentrisch unter dem Rotationsarm angeordneten Fo­ lienhaltevorrichung 7 gehalten, welche mit separatem Antrieb heb- und senkbar ausgeführt ist. Diese Folienhaltevorrich­ tung 7 senkt sich unmittelbar auf den oberen Punkt des Umfan­ ges des zylindrischen Gutes 5 u. 6. Die Neigung des Rota­ tionsarmes 12 aus der horizontalen Lage sowie seine lineare Bewegung aus dem Zentrum 12 des Hubrahmens erfolgen in einem definierten Winkel 15 (Fig. 3) zur Ein-/Ausförderrichtung des zylindrischen Gutes derart, daß mit dieser Ausbildung die dehnbare Folie an der mit 16 bezeichneten Kante des zy­ lindrischen Gutes in Fig. 4 auf einem niedrigeren Höhenni­ veau angelegt wird, als an der um 180° gegenüberliegenden Kante 17.

Die Rotationsachse 11 des Rotationsarmes 2 verläuft, bedingt durch den vorbeschriebenen Neigungswinkel 9 und durch ihren Versatz zur vertikalen Mittenachse 12 des Hubrahmens 1, in ihrer Verlängerung durch den symmetrischen Mittelpunkt 19 des zylindrischen Gutes 5 u. 6.

Nach Start der Drehbewegung des Rotationsarmes 2 mit Tragarm 3 und Abwickelvorrichtung 4 wird zeitlich verzögert die Dreh­ bewegung des zylindrischen Gutes 5 und 6 um seine horizonta­ le Längsachse 18 durch die angetriebenen Auflagewalzen 8 ein­ geleitet.

Nach Fig. 4 wird diese Umwicklung derart ausgeführt, daß der untere Rand der Folienbahn 14 die Enden (Augen) 20 des nicht mit Gut ausgefüllten zylindrischen Freiraumes 20 in einem frei definierten Bereich an seinen Rändern überdeckt. Bei einer Rotation der Abwickelvorrichtung 4 auf einer hori­ zontalen Kreisbahn um das ebenfalls horizontal gelagerte zy­ lindrische Gut 5 und 6 würde, bedingt durch die Drehbewegung des zylindrischen Gutes in eine definierte Richtung, die Überdeckung des Endes des zylindrischen Freiraumes 20 an einer Stirnseite in einem anderen Maße erfolgen, als an ihrer gegenüberliegenden Stirnseite.

Mit der Neigung 9 des Rotationsarmes 2 aus der horizontalen Lage und mit der durch Linearbewegung aus dem Zentrum des Hubrahmens 1 versetzten Rotationsachse und mit der Neigungs­ verstellung des Rotationsarmes in einem definierten Winkel 15 zur Längsachse 18 des zylindrischen Gutes wird diesem ne­ gativen Effekt entgegengewirkt.

Fig. 1, 2, 3, 4 stellen eine vorgenannte Maschine mit je zwei Wickelvorrichtungen für die Ausführung der Verfahrens­ schritte a) bis c) dar.

Claims (1)

1. Verfahren zum Umwickeln von zylindrischem Gut (5, 6) mit einem inneren, nicht mit Gut (5, 6) ausgefüllten, ebenfalls zylindrischen Freiraum (20), wobei das aus einer dehnbaren Kunststofffolienbahn (14) (Stretchfolie) bestehende Verpackungs­ material die Stirnflächen (Augen) des inneren zylindrischen Freiraumes (20) in einem definierten Bereich beidseitig unbedeckt läßt, mit folgenden Verfahrensschritten:

• a) Umwicklung des zylindrischen Gutes (5, 6) mit der Folienbahn (14) durch Drehbewegung einer Folienabwickelvorrichtung (4) um die vertikale Mittenachse des auf der Zylinderaußenfläche liegenden Gutes (5, 6), ohne die Enden des nicht mit Gut ausgefüllten inneren Zylinders (Augen) vollständig zu überdecken, wobei die Folienabwickelvorrichtung (4) auf einer von der horizontalen Lage abweichen­ den Kreisbahn verläuft,
• b) beidseitig gleichmäßige kreisförmige Aussparung (Freilassung) der beiden Augen des inneren zylindrischen Freiraumes (20) des Gutes (5, 6) von der Überdeckung in einem definierten Bereich durch Verschiebung und Neigung der Rotationsachse (11) des Rotationsarmes (2) für die Folienabwickelvorrichtung (4) relativ zur vertikalen Mittenachse des auf einer Zylinderaußenfläche aufliegenden Gutes (5, 6), wobei
• c) die Rotationsachse (11) des Rotationsarmes (2) in ihrer Verlängerung durch den symmetrischen Mittelpunkt (19) des Gutes (5, 6) verläuft.