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Der
korrekte Betrieb von Umreifungsmaschinen verlangt, dass eine bestimmte
Umreifungsmittelspannung an verschiedenen Stellen der Umreifungsmaschine
aufrechterhalten wird. Beim anfänglichen Laden
des Umreifungsmaterials in die Umreifungsmaschine wird eine Materialspule
an der Außenseite der
Maschine angebracht, und das Umreifungsmittel in einen einleitenden
Zufuhrmechanismus geleitet. Das Umreifungsmittel wird dann durch
bestimmte Umreifungsmittelführungen
gefädelt
und in einen Förderrollenmechanismus
geleitet, der mit einem Antriebsmotor verbunden ist. In dem Umreifungsmittel wird
Spannung erzeugt, indem das vordere Ende des Umreifungsmaterials
mittels des Antriebsmotors und einer Förderrolle von der Spule abgezogen
wird.
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Während das
Umreifungsmaterial mittels Förderrolle
und Antriebsmotor abgezogen wird, wird Umreifungsmittel von der
Umreifungsmaterialspule abgewickelt, wodurch die Spule in Drehung
versetzt wird und auf Grund ihrer Drehung eine Trägheitsenergie
erzeugt. Während
das Umreifungsmittel unter gleichmäßiger Spannung abgezogen wird,
bleibt die Umreifungsmittelspule unter Kontrolle und gibt das Umreifungsmittel
bei der erforderlichen Spannung ab. Wenn jedoch plötzlich mit
dem Abziehen geendet wird, zum Beispiel, wenn die Energieversorgung
des Motors unterbrochen wird, bewirkt die Trägheitsenergie, die in der Umreifungsmittelsspule
erzeugt wurde, dass sich die Spule weiterdreht und weiterhin Umreifungsmaterial
abgibt. Wenn der Antriebsmotor aufhört zu arbeiten, hält auch
die Förderrolle
an, die von dem Motor angetrieben wird, und das Umreifungsmaterial
kann sich nicht zum nächsten
Abschnitt der Umreifungsmaschine bewegen. Dadurch sammelt sich Umreifungsmaterial
hinter der angehaltenen Förderrolle
an.
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Die
Drehung der Umreifungsmaterialspule fährt fort, bis die Spule durch
eine Bremse oder eine andere äußere Kraft
gestoppt wird, oder die Reibung die Trägheit überwindet und die Spule von
sich aus anhält.
Wenn die Umreifungsmaterialspule drehen kann, bis sie durch Reibung
angehalten wird, wird weiterhin Umreifungsmaterial abgegeben, und
loses Umreifungsmaterial sammelt sich im Inneren der Umreifungsmaschine
an. Bis zum Anhalten der Rolle können
beachtliche Mengen an Umreifungsmaterial abgespult sein und zu einer
Blockierung der Umreifungsmaschine, einem Zeitverlust, bedingt durch
das Wiederaufwickeln des Materials, und zu einem Schaden an der
Umreifungsmaschine führen.
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Einige
Maschinen nach dem Stand der Technik verwenden Bremseinrichtungen
zum Stoppen der Umreifungsmittelspule, sobald die Stromversorgung des
Antriebsmotors unterbrochen ist. Das plötzliche Stoppen von Umreifungsmaterialspulen
mit einer Bremseinrichtung kann jedoch auch Probleme in der Umreifungsmaschine
verursachen. Ferner sind diese Arten von Bremssystemen nach dem
Stand der Technik durch ihre mechanische Komplexität hinderlich und
haben im Allgemeinen nur ein Anhalten der Drehung in Vorwärtsrichtung
des Umreifungsmittelabzugs bewirkt.
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US-A-6039286
löste viele
der Probleme von Spannsystemen nach dem Stand der Technik, indem ein
Trägheitsspannsystem
bereitgestellt wurde, das die natürliche Neigung der schweren
Umreifungsmittelspule nutzte, in Bewegung zu bleiben, sobald sie
in Bewegung versetzt ist. Das Trägheitsspannsystem enthält einen
Riemen und eine Riemenscheibe, die mit der Umreifungsmaterialspule
verbunden ist, und eine zweite Motorwelle, die an der Rückseite
eines Getriebemotors in einer Ausführungsform angeordnet ist,
die durch einen Riemen mit der Riemenscheibe verbunden ist. Wenn
der Getriebemotor zum Beispiel auf Grund einer Energieunterbrechung
aufhört zu
arbeiten, bewirkt die Spule, die sich auf Grund ihrer Trägheitsenergie
weiter dreht, dass die Riemenscheibe und der Riemen drehen, wodurch
die zweite Welle des Getriebemotors gedreht wird, wodurch wiederum
durch das spezielle Getriebe des Motors die erste Welle und somit
die Förderrolle
an der ersten Antriebswelle veranlasst werden, mit der Drehung fortzufahren
und Umreifungsmaterial abzugeben. Unter Nutzung der Trägheitsenergie
der größeren Umreifungsmittelspule
zum Antrieb der Förderrolle
wird die Spannung in dem Umreifungsmittel aufrechterhalten, da es
zu keiner plötzlichen
Unterbrechung der Umreifungsmittelzugkraft kommt, und daher entstehen
keine Umreifungsmittel-Schlaufen. Reibung und andere natürliche Kräfte bewirken schließlich, dass
die Umreifungsmittelspule sanft anhält, wobei die Förderrolle
langsam gestoppt wird, während
die Spannung in dem Umreifungsmittel aufrecht erhalten bleibt. In
einer Ausführungsform
jedoch ist die Verwendung eines Getriebemotors mit doppelter Antriebswelle
und der Einbau einer Riemenscheibe und eines Riemens erforderlich,
der mit der Umreifungsmittelspule zu verbinden ist und sich daher
in deren Nähe
befindet. In den meisten Umreifungsmaschinen ist die Umreifungsmittelspule
im Allgemeinen außerhalb
des Maschinengehäuses
angeordnet, so dass neue Umreifungsmittelspulen leichter eingesetzt
werden können.
Ein Riemen- und Riemenscheibensystem, das zur Durchführung der
zuvor beschriebenen Trägheitsübertragungsfunktion bereitgestellt
ist, ist ebenso erforderlich und wird, laut Beschreibung, neben
der Spule, an der Außenseite des
Schutzgehäuses
der Maschine angeordnet. Das Riemen- und Riemenscheibensystem wird
dadurch den umgebenden Elementen an der Außenseite des Schutzge häuses ausgesetzt.
Ferner stellt die Anordnung beweglicher Maschinenteile an der Außenseite des
Maschinengehäuses
eine mögliche
Gefahr für die
Benutzer der Maschine dar.
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Es
wäre vorzuziehen,
die mechanischen beweglichen Teile von Maschinen im Maschinengehäuse zu schützen. Wenn
sich die mechanischen beweglichen Teile im Inneren eines Maschinengehäuses befinden,
erhöht
sich zusätzlich
die Sicherheit für Arbeiter,
die mit der Umreifungsmaschine in engen Kontakt kommen. Es wäre auch
vorzuziehen, über eine
Umreifungsmaschine mit einem vereinfachten Motor zu verfügen, der
keine doppelten Antriebswellen mit der damit verbundenen Getriebe-Komplexität eines
solchen Motors benötigt.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird eine Umreifungsmaschine bereitgestellt mit einem
Motor mit einer Antriebswelle, der von einer äußeren Energie angetrieben wird.
Eine Umreifungsmaterialspule ist an der Umreifungsmaschine angebracht,
um Material zur Verwendung bei der Umreifung eines oder mehrerer
Objekte bereitzustellen. Eine Zuführrolle, die mit dem vorderen
Ende des Umreifungsmaterials in Eingriff steht, zum Abziehen von
zusätzlichem
Umreifungsmaterial von der Spule, ist ebenso an der Umreifungsmaschine
vorgesehen. Die Zuführrolle
ist an der Antriebswelle des Motors angebracht, um die Drehung der
Antriebswelle durch den Motor zu bewirken, so dass Umreifungsmaterial
von der Spule abgezogen wird, wodurch die Spule dreht und auf natürliche Weise
eine Trägheitsenergie
erzeugt, die in der Spule gespeichert wird. Eine Ausgabe-Riemenscheibe
ist an der Umreifungsmaterialspule angebracht und ein Riemen vorgesehen,
der die Antriebswelle mit der Riemenscheibe verbindet. Die Riemenscheibe
und der Riemen sind im Umreifungsmaschinen-Gehäuse angeordnet. Sobald dem
Motor keine äußere Energie
zugeführt
wird, wird die fortgesetzte Drehung der Spule auf Grund ihrer Trägheitsenergie zu
der Riemenscheibe und dem Riemen übertragen, wodurch die Zuführrolle
veranlasst wird, sich weiter zu drehen und Umreifungsmaterial von
der Spule abzuziehen. Auf diese Weise sammelt sich kein Umreifungsmaterial
hinter der Zuführrolle
an. Die Antriebswelle des Motors und die Drehachse der Umreifungsmittelspule
sind annähernd
senkrecht zueinander positioniert und die Riemenscheibe ist konzentrisch
mit der Spule angebracht. Der Riemen der Riemenscheibe muss daher
derart an einem Ende der Riemenschleife verdreht werden, dass der
Riemen konzentrisch an der Riemenscheibe liegt und am anderen Ende
die Riemenschleife um die Antriebswelle des Motors gelegt ist. Die
Antriebswelle des Motors und die Drehachse der Umreifungsmittelspule
können
jedoch in einem passenden Winkel zueinander angeordnet sein, so
dass ein einzelner Riemen, der in einem funktionsfähigen Maße verdreht
ist, verwendet wird, um das Trägheitsbremssystem
der vorliegenden Erfindung anzutreiben, während die arbeitenden Elemente
des Trägheitsbremssystems
in dem Gehäuse
der Umreifungsmaschine gehalten werden. Ferner können Einrichtungen, wie Riemenscheibenführungen
oder Rollen an der Antriebswelle des Motors angebracht sein, die
dazu beitragen, den Riemen an der Antriebswelle zu halten.
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Riemenscheibe
und Riemen sind in dem Gestell der Umreifungsmaschine untergebracht,
so dass das Trägheitsbremssystem
vor den Umgebungsbedingungen geschützt ist und die beweglichen
Teile zum Schutz des Benutzers der Vorrichtung aufgenommen sind.
Der Motor der vorliegenden Erfindung kann von jener Art sein, die
Einrichtungen zur Umkehr der Drehung der Antriebswelle aufweist,
so dass die Umreifungsmaterialspule in eine Richtung angetrieben
werden kann, um Umreifungsmittel abzuziehen, und in entgegengesetzte
Richtung angetrieben werden kann, um Umreifungsmittel zu sammeln
oder wieder aufzuwickeln. Es versteht sich, dass auch ein Motor
verwendet werden kann, der durch andere Einrichtungen umgekehrt
werden kann als durch Umkehr des Energiestroms.
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Eine
besondere Ausführungsform
gemäß dieser
Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen
beschrieben. Darin zeigen:
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1 eine
perspektivische Ansicht einer Innensektion einer Umreifungsmaschine
mit dem Trägheitsbremssystem
der vorliegenden Erfindung,
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2 eine
Ansicht der Innensektion der Umreifungsmaschine von 1,
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3 eine
perspektivische Ansicht der Motorwelle sowie des Riemenscheiben-
und Riemensystems der vorliegenden Erfindung, und
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4 eine
vergrößerte perspektivische
sowie teilweise weggeschnittene Ansicht des Trägheitsbremssystems von 1.
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Unter
Bezugnahme auf die Zeichnungen zeigt 1 eine Umreifungsmaschine 10 mit
einem Gehäuse 11 und
einem Motor 12 mit einer Antriebswelle 14. Eine
Förderrolle 16 und
eine Anschlusskappe 15 sind an der Antriebswelle 14 angebracht.
Eine Umreifungsmaterialspule 18 ist an der Außenseite des
Gehäuses 11 der
Umreifungsmaterial 10 an einer nicht dargestellten Welle
angebracht, die die Wand 20 der Umreifungsmaschine 10 durchsetzt.
Die Spule 18 ist derart an der Welle angebracht, dass diese mit
der Spule 18 dreht. Eine Riemenscheibe 22 mit einer
Riemenbahn 24 um ihren Außendurchmesser ist an dem anderen
Ende der nicht dargestellten Welle in dem Gehäuse 11 angebracht.
Wie in 1 dargestellt, ist die Riemenscheibe 22 im
Wesentlichen so angeordnet, dass ihre Drehachse zur Drehachse der
Spule 18 konzentrisch ist. Ein Rollengesperre 23 verbindet
die nicht dargestellte Welle mit der Riemenscheibe 22 auf
Drehmitnahme. Durch diese Verbindung kann die Riemenscheibe 22 mit
der Spule 18 gedreht werden. Wenn die Drehrichtung der
Spule 18 umgekehrt werden soll, z.B. beim Wiederaufwickeln des
Umreifungsmaterials, kann des Weiteren die Verbindung der Riemenscheibe 22,
der Welle und des Rollengesperres 23 in Verbindung mit
dem Motor 12 verwendet werden, wenn der Motor 12 umgekehrt wird,
wie dies in der Folge ausführlicher
beschrieben wird.
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Ein
Riemen 26, der in dem Kanal 24 der Riemenscheibe 22 sitzt,
wird, von einer Rolle 28 geführt, verdreht und dann mit
der Antriebswelle 14 in Eingriff gebracht und zu dem Kanal 24 zurückgeführt. Es
versteht sich, dass eine einen Riemenkanal aufweisende Riemenscheibenrolle
mit der Welle 14 so verbunden werden kann, dass der Riemen 26 sicherer
an der Welle 14 gehalten wird. Der Riemen 26 kann
aus einer Reihe verschiedener Materialien besteht, einschließlich Kunststoff,
Gummi, Leder, Metall, oder kann in Form einer Kette oder einer anderen
Art von Verbindungsmittel ausgebildet sein. Die Riemenscheibe 18 kann
durch ein angemessen großes
Kettenzahnrad ersetzt werden, wenn der Riemen 26 durch
eine Kette ersetzt wird, und der Antriebswelle 14 wird
ein geeignetes Kettenzahnrad hinzugefügt. Des Weiteren kann der Antriebsriemen 26 jeden Querschnitt
aufweisen, wie einen flachen, runden, halbkreisförmigen, ovalen oder einen anderen
Querschnitt. Der Motor 12 kann jede Art von Motor sein, vorzugsweise
einer mit Gegenlauf, einschließlich
eines Elektro- oder Benzinmotors oder jeder anderen Konfiguration.
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Die
Wertsteigerungen der vorliegenden Umreifungsmaschine bieten eine
Reihe von Verbesserungen gegenüber
bekannten Maschinen. Zum Beispiel stellen die vorliegenden Verbesserungen
eine Einrichtung zum langsamen Anhalten einer Umreifungsmaterialspule
bereit, ohne Bildung von Schlingen aus überschüssigem Umreifungsmittel in
der Umreifungsmaschine. Die vorliegende Erfindung stellt ein Umreifungsmittelspulen-Bremssystem
bereit, das die natürliche
Neigung eines in Bewegung befindlichen Objekts nutzt, in Bewegung
zu bleiben. Des Weiteren stellt die vorliegende Erfindung eine Einrichtung
zur Aufrechterhaltung der Spannung in dem Umreifungsmittel unter
Verwendung eines Umreifungsmittelspulen-Antriebsmotors mit einem
einfachen Antriebswellensystem bereit. Die vorliegende Erfindung
vereinfacht eine Umreifungsmaschine, indem die Arbeitselemente eines
Trägheitsbremssystems
im Maschinengehäuse
angeordnet werden. Die vorliegende Erfindung macht eine Umreifungsmaschine
für den
Benutzer sicherer, indem die Arbeitselemente eines Trägheitsbremssystems
in dem Maschinengehäuse
platziert werden.
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Bei
Betrieb der Umreifungsmaschine 10 der vorliegenden Erfindung
wird die vordere Kante eines Umreifungsmaterialstreifens 30 von
der Spule 18 durch eine Öffnung 32 in der Wand 20 zwischen
der Förderrolle 16 und
einer Rolle 17 zugeführt.
Der Motor 12 wird eingerückt, wodurch die Antriebswelle 14 und
die Förderrolle 16 gedreht
werden. Die Drehung der Förderrolle 16 in
Verbindung mit der Rolle 17 und die anschließende Dre hung
der Spule 18 bewirken, dass Umreifungsmaterial 30 von
der Spule 18 durch die Förderrolle 16 unter
konstanter Spannung abgezogen wird. Die Drehung der Spule 18 bewirkt,
dass sich eine Trägheitsenergie
entwickelt und in der Spule 18 gespeichert wird, so dass
bei einer Arbeitsunterbrechung des Motors 12 die Trägheit der
Spule 18 und der Riemenscheibe 22 den Riemen 26 veranlassen,
mit dem Antrieb der Welle 14 und der Förderrolle 16 fortzufahren.
Die Trägheit
der Spule 18 stellt somit die Bewegungskraft bereit, um
mit dem Abziehen von Umreifungsmaterial 30 von der Spule 18 fortzufahren.
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Wenn
das Umreifungsmaterial 30 wieder auf die Spule 18 aufgewickelt
werden soll, wie zum Beispiel, wenn eine neue Umreifungsmaterial-Spule
erforderlich ist oder wenn sich Materialschlingen weiter in der
Umreifungsmaschine 10 gebildet haben (wie nahe dem Maschinenumreifungsmitteldurchlass
oder dem Winder (der nicht dargestellten Umreifungsmittelspanneinrichtung),
kann der Motor 12 reversiert werden, indem die Energiezufuhr
umgekehrt. wird oder durch ein anderes Mittel, wodurch die Antriebswelle 14 veranlasst
wird, die Drehrichtung des Riemens 26 und der Riemenscheibe 22 und
des Eingriffsgesperres 23 umzukehren, so dass die Spule 18 umgekehrt.
und so gedreht wird, dass sie Umreifungsmaterial aufnimmt. Das Umreifungsmaterial 30 wird
somit aus der Umreifungsmaschine 10 heraus und wieder auf
die Spule 18 gezogen. Das Umreifungsmaterial bleibt dadurch
erhalten. und kann in der Umreifungsmaschine 10 wieder
verwendet werden.