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Gebiet der
Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet von Equipment zum Verpacken
mit Dehnfolie. Genauer betrifft sie eine Vorrichtung zum Abrollen
und Vordehnen von Dehnfolie mit einem verbesserten System zum automatischen
Schneiden der Folie. Die Erfindung betrifft auch ein neues Schneidverfahren, das
mit dieser Vorrichtung ausgeführt
wird.
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Beschreibung
des Standes der Technik
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Gemäß der bekannten
Technik (siehe Dokument US-A-4204377) enthält Equipment zum Verpacken
von Gütern/Produkten
mit Dehnfolie eine Vorrichtung zum Abrollen der Folie von einer
Spule und um sie vorzudehnen. Die Vorrichtung führt die Folie zu der einzuwickelnden
Fracht zu, die allgemein auf einer Palette transportiert wird. Die
Spule wird mittels mit Gummi beschichteten Walzen abgerollt, die
durch elektromagnetische Bremsen oder Kupplungen oder elektronisch
betätigte
Motorreduktionsmitteln gesteuert werden. Die Folie geht über eine
Reihe von Leerlaufförderwalzen,
bevor sie die Vorrichtung verlässt und
an der Fracht ankommt, die eingewickelt werden soll.
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In
dem Fall einer festen Installation dreht sich die Fracht, die auf
einer geeigneten Plattform angeordnet ist, um ihre eigene Achse.
In dem Fall von mobilem Equipment ist es die Abroll- und Vordehnvorrichtung,
die um die Fracht rotiert, die in einer festen Position verbleibt.
Die Drehung der mit Gummi beschichteten Walzen wird gesteuert durch
Variieren der Versorgungsspannung, wenn elektromagnetische Bremsen
oder Kupplungen verwendet werden, oder die Drehzahl in dem Fall
von elektronisch betätigten
Motorreduktionsmitteln, was die Dehnfolie in einem größeren oder
geringerem Umfang zurückhält und somit
ihre Dehnung regelt, wenn sie zugeführt wird. Das elastische Zurückgehen
der Folie stellt die Stabilität
ihres Wickelns um die Fracht sicher.
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Die
Folie wird am Ende des Einwickelzyklus entweder manuell durch den
Arbeiter oder mit der Hilfe von automatischen Schneideinrichtungen
abgeschnitten, die stromabwärts
der Steuerwalzen angeordnet sind. In dem letzteren Fall wird ein
anfänglicher
Schnitt, der von den Schneideinrichtungen erzeugt wird, durchgeführt, um
sich quer zu einem vollständigen
Schnitt zu entwickeln, indem die Steuerwalzen gesperrt werden und
die relative Drehbewegung zwischen der Vorrichtung und der Fracht
fortgesetzt wird. Die abschließende
Lasche der Folie, die auf diese Weise erzeugt wird, verbleibt an
der gebildeten Verpackung angebracht.
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Wenn
die Folie aufgrund des Effektes des elastischen Zurückgehens
des Materials abgerissen wird, neigt die Lasche stromaufwärts des
Schnittes zum Zurückkehren
in die Vorrichtung, zum Abgehen von den Förderwalzen und dazu, den Arbeiter
zu zwingen, sie an diesen Walzen neu zu positionieren, bevor Arbeiten
mit dem nächsten
Einwickelzyklus wieder aufgenommen werden. Dieser Umstand ist nicht
nur lästig
für den
Arbeiter, sondern verursacht auch wesentliche Verluste an Zeit und
daher an Produktivität
der Verpackungsarbeiten.
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Ferner
kann, wenn automatische Schneideinrichtungen verwendet werden, bei
der oben beschriebenen Prozedur die Entwicklung des Schnittes und
seine Endposition in Relation zur Länge der Folie, die aus der
Vorrichtung herausgezogen wurde, nicht genau gesteuert werden. Insbesondere
wird unter kritischen Umständen
des Winkels, unter welchem die Folie die Vorrichtung verlässt, und
der Spannung, mit welcher sie dies tut, aufgrund des wesentlichen
Teils der Folie, der von dem Rückhaltepunkt
frei stromabwärts
verläuft,
von der Folie ein Schwanz gebildet, der nach Abschluss des Schnittes in ärgerlicher
Weise von den verpackten Waren herunterhängen wird.
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Überblick über die
Erfindung
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Das
grundsätzliche
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Dehnfolienabwickel-
und -vordehnungsvorrichtung zu schaffen, die mit automatischen Folienschneideinrichtungen
versehen ist, die es vermeiden, dass der Arbeiter am Ende der Schneidoperation
auf die Vorrichtung Einfluß nehmen
muss, um die Folie für
den nächsten
Einwickelzyklus neu zu positionieren.
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Ferner
ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung des
vorerwähnten
Typs zu schaffen, die es ermöglicht,
eine genauere Kontrolle der Endposition des Schnittes zu haben,
wobei insbesondere das Bilden von Schwänzen der Folie an den eingepackten
Waren oder Produkten vermieden wird.
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Die
Vorrichtung zum Abwickeln und Vordehnen einer Dehnfolie gemäß der vorliegenden
Erfindung enthält
Steuereinrichtungen zum Steuern der Vorwärtsbewegung der Folie, die
von einer Spule abgewickelt wird, und Schneideinrichtungen, die
zum Aufschlitzen der Folie stromabwärts der Steuereinrichtungen
angeordnet sind, welche Vorrichtung dadurch gekennzeichnet ist,
dass sie stromabwärts
der Schneideinrichtungen Einrichtungen zum Verhindern des Umkehrens
der Folie in der Richtung entgegengesetzt zu derjenigen enthält, in welcher
sie die Vorrichtung verlässt.
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Vorzugsweise
enthalten diese Umkehrverhinderungseinrichtungen zwei gummibeschichtete Walzen,
die sich in entgegengesetzte Richtungen drehen, um es der Folie
zu gestatten, zwischen ihnen hindurch zu gehen, wobei die Walzen
mit Einrichtungen ver sehen sind, um ihre Drehung in der Richtung entgegengesetzt
zu derjenigen zu verhindern, die der Folie entspricht, die die Vorrichtung
verlässt.
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Das
Verfahren zum Schneiden der Folie sieht vor, dass die Folie zuerst
durch die Steuereinrichtungen zu einem Anhalten gebracht wird und gleichzeitigen
die Schneideinrichtungen zu betreiben, um ein Aufschlitzen des Materials
zu erzeugen. Gemäß der Erfindung
werden, statt geradewegs mit dem Schneiden der Folie fortzufahren,
indem zugelassen wird, dass das Durchreissen nachlässt, die Steuereinrichtungen
freigegeben, um es der Aufschlitz-/Abreisszone zu gestatten, von
den Umkehrverhinderungseinrichtungen stromabwärts zu weiter zu gehen. Nur
an diesem Punkt wird die Folie wieder zu einem Anhalten gebracht
und das Schneiden abgeschlossen. Auf diese Weise gibt es einen Rückhaltepunkt
der Folie unmittelbar stromaufwärts
der Schneidezone und gleichzeitig am Auslass aus der Vorrichtung
mit besserer Kontrolle der Endposition des Schnittes.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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Die
Charakteristika und Vorteile der Dehnfolienabwickel- und -vordehnvorrichtung
mit verbessertem System zum automatischen Schneiden der Folie und
von dem Verfahren zur Verwendung davon gemäß der vorliegenden Erfindung
werden durch die nachfolgende Beschreibung eines speziellen Ausführungsbeispiels
davon deutlicher herausgestellt, das nur beispielhaft angegeben
ist und nicht in irgend einer Weise beschränkend beabsichtigt ist, welche
Beschreibung Bezug nimmt auf die angefügten Zeichnungen, in welchen:
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1 eine
schematische perspektivische Ansicht der Schneidvorrichtung der
Vorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt;
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2 eine
auseinandergezogene Ansicht der Schneidvorrichtung von 1 zeigt;
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3a und 3b die
Folienschneidklinge der Vorrichtung in größerem Detail in ihrer Schneideposition
bzw. ihrer Ruheposition zeigen;
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4 eine
andere perspektivische Ansicht einer Dehnfolienabwickel- und -vordehnvorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung ist, ausgestattet mit der Vorrichtung der vorherigen Figuren;
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5 die
Vorrichtung von 4 aus einem anderen Winkel gesehen
und – zum
Zwecke der Klarheit – mit
ihrem oberen Gehäuse
abgenommen zeigt; und
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6 eine
Draufsicht der Vorrichtung zeigt, die durch die 4 und 5 dargestellt
ist.
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Beschreibung
bevorzugter Ausführungsbeispiele
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Unter
Bezugnahme auf die obigen Figuren und für den Moment insbesondere die 4 bis 6,
ist die Dehnfolienabwickel- und
-vordehnvorrichtung gemäß der Erfindung
ein Teil einer Verpackungsmaschine eines bekannten Typs, der hier
weder gezeigt noch im Detail beschrieben ist. Die Vorrichtung selbst
hat eine Gesamtstruktur, die auf dem Stand der Technik basiert,
womit jeder Fachmann vertraut ist, und die daher nicht im Detail
beschrieben ist. Soweit die vorliegende Erfindung insbesondere betroffen
ist, ist es ausreichend, einen Rahmen 1 zu erwähnen, der
in einem bestimmten Abstand voneinander eine untere Platte 1a und
ein oberes Gehäuse 1b enthält, mit
gummibeschichteten Walzen 2, die sich zwischen ihnen erstrecken,
um die Vorwärtsbewegung
der Folie zu steuern. Die Walzen 2 werden über eine
Kraftübertragung 3 durch
innerhalb des Gehäuses 1b untergebrachte
Motorreduktionsmittel 4 angetrieben, die durch unterbrochene
Linien in der 6 gezeigt sind. In den Figuren
auch zu beachten sind Leerlaufförderwalzen 6,
die stromabwärts
der gummibeschichteten Walzen 2 angeordnet sind, und eine
Halterung 7 für
eine Spule einer Folie 8, die in der 6 skizziert
ist, wo auch der von der Spule 8 abgewickelte Folienweg 8a über die
Steuerwalzen 2 und die Leerlaufförderwalzen 6 zum Ausgang
der Vorrichtung angegeben ist.
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Gemäß der Erfindung
und nun auch unter Bezugnahme auf die 1 bis 3 trägt
stromabwärts der
Förderwalzen 6 und
in der Zone, wo die Folie die Abwickel- und Vordehnvorrichtung verlässt, der
Rahmen 1 eine als ein Ganzes mit den Bezugszeichen 9 bezeichnete
Folienschneidvorrichtung, welche sich ähnlich zwischen der unteren
Platte 1a und dem oberen Gehäuse 1b erstreckt.
Die Vorrichtung 9 wiederum enthält einen Rahmen 10 mit
einer unteren Platte 10a und einem oberen Gehäuse 10b,
zwischen welchen sich zwei gummibeschichtete Walzen 11 erstrecken,
die in einer solchen Weise in Kontakt miteinander angeordnet sind,
um mit der Folie in Eingriff zu sein, wobei zugelassen ist, dass
sie zwischen ihnen hindurch geht. Die Vorwärtsbewegung der Folie, die die
Vorrichtung verlässt,
veranlasst offensichtlich die zwei kleinen Walzen, sich in entgegengesetzte
Richtungen zu drehen, wie durch die Pfeile F in der 1 angegeben
ist.
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Die
zwei Walzen 11 sind mit einem System versehen, das sie
daran hindert, sich in der Richtung entgegengesetzt zu derjenigen
zu drehen, die der Folie entspricht, die die Vorrichtung verlässt. Dieser Effekt
kann mit jeglichem bekannten System erzielt werden, zum Beispiel,
indem die kleinen Walzen auf ihren entsprechenden festen Drehachsen
mittels Zugbecherwalzenkupplungen montiert sind, die in den Figuren
nicht gezeigt sind. Stromaufwärts
der Walzen 11 und innerhalb des oberen Gehäuses 10b des
Rahmens 10 ist ein Folienschneidmechanismus untergebracht,
der insbesondere in den 2, 3a und 3b zu sehen
ist, und als ein Ganzes mit dem Bezugszeichen 12 bezeichnet
ist. Der Mechanismus 10 enthält eine Klinge 14,
die von einem Arm 13 gehalten ist, der in einer Zwischenposition
in einer solchen Weise angelenkt ist, um in der Lage zu sein, eine
Winkelversetzung in einer Ebene durchzuführen, die die Ebene kreuzt,
in welcher die Folie liegt, wenn sie die Vorrichtung verlässt.
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Genauer
steht die Klinge 14 quer von einem Ende des Armes 13,
in der Konfiguration des dargestellten Beispieles dem unteren Ende,
in einer solchen Weise vor, um teilweise nach Außerhalb des Gehäuses 10b vorzustehen,
wobei sie durch einen Schlitz 15 hindurch geht, der in
dem Gehäuse
ausgebildet ist, so dass sie die Folie als Folge einer Drehung des
Armes 13 zu einer Schneideposition (siehe 3a)
aufschlitzen kann. Andererseits veranlasst die Umdrehung des Armes 13 in
die entgegengesetzte Richtung zu einer Ruheposition hin (siehe 3b) die
Klinge 14, nach innerhalb des Gehäuses zurückzukehren, was die Folie frei
lässt,
um sich ohne Beeinträchtigung
zu den Walzen 11 hin vorwärts zu bewegen.
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Der
Schneidmechanismus enthält
auch Betätigungseinrichtungen,
um den Arm 13 zu drehen. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
enthalten diese Einrichtungen ein Paar lineare elektromagnetische
Aktuatoren 16 und 17, die entsprechend auf das Ende
des Armes 13 entgegengesetzt dem Ende, das die Klinge 14 trägt, und
auf einen Zwischenpunkt zwischen der Klinge und dem Gelenkpunkt
des Armes wirken. Wie anhand der 3a und 3b klar
zu sehen ist, ist die Schneideposition des Armes 13 durch
eine Rückwärtskonfiguration
des oberen Aktuators 16 und eine Vorwärtskonfiguration des unteren Aktuators 17 bestimmt.
Andererseits entspricht die Ruheposition einer Vorwärtskonfiguration
des oberen Aktuators 16 und einer Rückwärtskonfiguration des unteren
Aktuators 17. Die Aktuatoren 16 und 17 werden
durch das elektronische Steuersystem der Maschine gesteuert, welches
System offensichtlich auch den Betrieb der Motorreduktionsmittel 4 und
daher der Walzen 2 steuert.
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Wie
bereits angegeben wurde, wird die Prozedur, um die Folie um die
Fracht zu wickeln, die mit der Vorrichtung gemäß der Erfindung eingewickelt werden
soll, in einer herkömmlichen
weise aufgrund des Effektes der wechselseitigen Drehung zwischen der
Vorrichtung und dem Gegenstand ausgeführt. Während ihrer normalen Zuführung geht
die Folie, die die Vorrichtung verlässt, zwischen den zwei gummibeschichteten
Walzen 11 hindurch, die sich in entgegengesetzten Richtungen
drehen, wobei der Arm 13 in seiner Ruheposition gehalten
wird. Wenn der Zyklus des Einwickelns der Fracht sich seinem Ende nähert, werden
die Steuerwalzen 2 für
eine bestimmte Zeit gesperrt, die gemäß den Umständen variieren kann, womit
die Vorwärtsbewegung
der Folie zu einem Anhalten gebracht wird. Gleichzeitig wird der Arm 13 in
seine Schneideposition gebracht, so das die Klinge 14 eine
Perforation der Folie verursacht, worauf hin er sofort in seine
Ruheposition zurück
gebracht wird.
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Gemäß der Erfindung
werden die Steuerwalzen 2 dann entriegelt, um die Folie
zum Vorwärtsbewegen
zu veranlassen, womit es der Perforationszone gestattet wird, stromabwärts der
Walzen 1 zu gelangen. An dieser Stelle werden wiederum
nach einem Zeitintervall, das willkürlich bestimmt werden kann,
die Walzen 2 wieder gesperrt, wodurch die Folie zu einem
neuen Anhalten gebracht wird. Da die Relativbewegung zwischen der
Vorrichtung und der Fracht, die eingewickelt werden soll, weiter
geht, wird die Folie stromabwärts
des Punktes, an welchem sie zurück
gehalten wird, wesentlich gedehnt. Die Perforation wird somit schnell
zu einem vollständigen
quer verlaufenden Schnitt abnehmen. Der Einwickelzyklus kann mit
Walzen 11 enden, die, ohne in der Lage zu sein, sich in
der Richtung entgegengesetzt zu derjenigen zu drehen, in welcher
die Folie die Vorrichtung verlässt,
die Lasche der Folie daran hindern, aufgrund des elastischen Rückkehreffektes,
der auf das Schneiden folgt, ins Innere der Vorrichtung zurück zu schrumpfen.
Die Lasche ist daher sicher und leicht für den Arbeiter zugänglich,
um mit dem nächsten
Zyklus zu beginnen.
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Neben
diesem Aspekt, der klar in einer völlig befriedigenden Weise die
Problematiken löst,
die in dem Einleitungsteil erklärt
wurden, erzielen die Vorrichtung und das Schneideverfahren, die
gemäß der vorliegenden
Erfindung realisiert werden, das wichtige Ergebnis einer effektiven
Steuerung der Entwicklung des Schnittes ganz im Gegensatz zu dem,
was beim Stand der Technik passiert. Tatsächlich sorgen die Walzen 11 für einen
zusätzlichen
Rückhaltepunkt der
Folie in der Auslasszone, was den Schnitt daran hindert, eine unvorhersehbare
Position einzunehmen, und, noch spezieller, zu einem langen Schwanz der
Folie führt,
der von den eingewickelten Produkten/Waren herunter hängt. Man
sollte auch nicht die Sicherheit des Schneidsystems zum Zwecke der
Unfallverhütung übersehen,
da die Walzen 11 einen Zugang verhindern, der von außerhalb
zu der Zone erhalten wird, in welcher die Klinge 14 arbeitet.
Letztlich kann die gesamte Vorrichtung 9, die ein einzelner Körper ist,
der vom Rest der Vorrichtung verschieden ist, leicht davon entfernt
werden, wann immer er geprüft
und/oder gewartet werden muss.
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Wie
bereits erwähnt
wurde, kann die Vorrichtung gemäß der Erfindung
in jeglicher halbautomatischen Maschine zum Einwickeln von Paletten
oder verschiedenen Produkten verwendet werden. Die Vorrichtung selbst
kann neben dem verbesserten System gemäß der Erfindung Gesamtcharakteristika haben,
die von jenen des dargestellten Ausführungsbeispieles verschieden
sind. Insbesondere könnten die
Steuerwalzen 2 mit den zugehörigen Motorreduktionsmitteln 4 durch
alternative Steuereinrichtungen gemäß dem ersetzt werden, was bereits
beim Stand der Technik bekannt ist. Konstruktive Lösungen,
die von denjenigen verschieden sind, die hier beispielsweise gezeigt
sind, könnten
auch zum Betreiben der Klinge verwendet werden (zum Beispiel pneumatische
oder rein mechanische Systeme), obwohl die gezeigte Lösung wegen
ihrer strukturellen und funktionalen Einfachheit vorteilhaft ist.
Insbesondere sichert die Doppelbewe gung des Armes mittels der zwei
Aktuatoren 16 und 17 eine präzise, sichere und zuverlässige Bewegung.
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Andere
Varianten und/oder Modifikationen können bei der Dehnfolienabwickel-
und -vordehnvorrichtung mit dem verbesserten System zum automatischen
Schneiden der Folie und bei dem Schneideverfahren zur Anwendung
damit gemäß der vorliegenden
Erfindung vorgenommen werden, ohne dadurch vom Umfang der Erfindung
selbst abzuweichen.