DE69009701T2

DE69009701T2 - Automatische Maschine zum Umhüllen mit Plastikfolie, insbesondere geeignet zum Umhüllen von Koffern.

Info

Publication number: DE69009701T2
Application number: DE69009701T
Authority: DE
Inventors: Franca Errani
Original assignee: Derifan SpA
Current assignee: Derifan SpA
Priority date: 1989-11-08
Filing date: 1990-11-06
Publication date: 1995-01-12
Anticipated expiration: 2010-11-07
Also published as: EP0430902A1; EP0430902B1; DE69009701D1; ES2057517T3; IT1235937B; IT8903696A0; US5168691A; JPH03275412A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine automatische Plastikfolienverpachungsmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, speziell für das Umhüllen von Koffern. Aus dem jetzigen Stand der Technik sind Verpackungsmaschinen mit Drehtischen bekannt, z.B. aus der US-A-4 432 185, zum Verpacken von Waren auf Paletten oder auch nicht, indem diese mit einem entsprechenden Plastikfilm umwickelt werden. Die gebräuchlichsten Modelle bestehen aus einem Drehtisch auf den die zu verpackende Ware gelegt wird, wobei ein Greifer zum Erfassen des Films so an dem Drehtisch befestigt ist, daß wenn dieser startet, das Abwickeln des Plastikfilms von der Rolle und das Einwickeln der Ware gleichzeitig ausgeführt werden. Nach einer gewissen Zahl von Umdrehungen, oder dann wenn der Verpackungsvorgang beendet ist, wird der Film durch ein geeignetes Werkzeug abgeschnitten, und die Ware kann vom Drehtisch entfernt werden. Die beschriebenen Verpackungsmaschinen sind gewöhnlich für große Waren und/oder schwere Waren gebaut.
Weiterhin ist es bekannt, daß für das Verpacken von leichten und/oder unförmigen Waren die Maschine mit einer Abdeckplatte versehen sind, welche Druck auf die Ware ausübt, um die Ware entlang der vertikalen Achse der Drehscheibe stabil zu halten. Dieses System der vertikalen Druckausübung verhindert, daß die Ware sich während des Verpackungsvorgangs bewegt und/oder umkippt, verlangt aber daß die Ware so gut wie möglich axial auf der Drehscheibe zentriert wird. Es ist offensichtlich, daß eine solche Maschine sich nicht gut für leichte und/oder kleine Waren eignet, wie z.B. für verschiedenartige auf dem Markt befindliche Koffer; weiterhin muß eine solche Maschine von geschultem Bedienpersonal bedient werden.
Das Patent US-A-4,432,185 zeigt in Ihren Aufbau nicht zwei Nockenscheiben die den Greifer betätigen.
Das Patent EP-A-0 278 677 lehrt nicht die grundlegende, strukturelle Beziehung zwischen dem Motor, der Welle, der Nockenscheiben welche den Greifer und die Schneideinrichtung betätigen.
Die vorliegende Erfindung schlägt eine Maschine mit Drehscheibe vor, die speziell zum Umwickeln kleiner Waren mit Plastikfilm geeignet ist, wie z.B. Koffer oder ähnlichem.
Eine weitere Aufgabe besteht darin, die Gesamtabmessungen zu minimieren, um ein Betreiben einer solchen Maschine auch in kleinen Räumen zu ermöglichen.
Diese und andere Vorteile werden weiter unten besser beschrieben, und werden alle durch die automatische Verpackungsmaschine nach Anspruch 1 erzielt.
Die Eigenschaften der vorliegenden Erfindung werden mit Hilfe der beiliegenden Zeichnungen besser offenbart, welche nur eine mögliche Ausgestaltung der Erfindung zeigen, in einer schematischen und erklärlichen Weise
In Bezug auf die Zeichnungen zeigt:
Fig 1 eine perspektivische Ansicht der unbeladene Maschine;
Fig 2 eine perspektivische Ansicht der Maschine mit einem Koffer während des Verpackungsvorgangs mit Plastikfilm;
Fig 3 eine Draufsicht auf die ladungsaufnehmende Drehscheibe mit Zentrierscheiben;
Fig 4 einen schematischen Schnitt der Drehscheibe mit damit verbundene Elementen;
Fig 5 eine schematischen Teilschnitt der Steuerungsvorrichtungen der Drehscheibe und des Greifers zum Greifen des Plastikfilms;
Fig 6 den oben erwähnten Greifer mit den wichtigsten Getrieben zum Antrieb;
Fig 7 schematisch die Plastikfilm- Schneideinrichtung;
Fig 8 schematisch eine mögliche kinematische Darstellung der wichtigsten Antriebseinheiten;
Fig 9 die wichtigsten Betriebsphasen des Greifers und dessen relevanten Positionen in Bezug auf die Drehscheibe, der Ware, des Films und der Schneideinrichtung.
Die Verpackungsmaschine besteht aus einem Gehäuse 1 mit einer Drehscheibe 2, einer daran angebrachten Zentrierscheibe 3 und beweglichem Zentrierelement (Zentrierscheibe) 4, und einem Greifer 5 zum Greifen des Plastikfilm 6 durch die Nut 7 hindurch.
Drehscheibe 2 besitzt eine Längsnut 2a, um die bewegliche Zentrierscheibe 4 darin verschieben zu können, wobei die Länge der Nut mit dem Arbeitsfeld oben genannter Zentrierscheibe übereinstimmt; sowie einen außen befindlichen Einschnitt 2b welcher die Halterung des Greifers 5 während spezifischer Arbeitsphasen der Verpackungsmaschine darstellt. Bezüglich der Drehscheibe 2 ist die Welle 8 axial befestigt, und der vertikale Träger 9 ist ebenso befestigt, verbunden mit einem horizontalen Träger 10, mittels des Doppelzahnrads 11, welches über Platte 12 am Träger 13 angebracht ist.
Träger 10 ist verschiebbar auf dem horizontalen Schlitten 14, angebracht am Träger 15; die bewegliche Zentrierscheibe 4 ist an oben genanntem Träger 10 über ein Metallband 16 und die Platte 17 befestigt. Träger 13 ist mit einem geeigneten Loch versehen, um eine vertikale Veschiebung der Welle 8 im Rohr, welches auch die Feder 19 aufnimmt, 18 zu ermöglichen.
Rohr 20, worin Welle 8 sich dreht, ist fest mit oben genanntem Träger 13 verbunden, welcher die Drehbewegung mittels des Durchgangs-Stiftes 21 auf diese überträgt. Oben genanntes Rohr 20 befindet sich innerhalb des Rohres 22 und ist mit diesem durch konische Lager 23a und 23b verbunden, was eine Drehbewegung der Rohrs um die vertikale Achse der Drehscheibe 2 erlaubt.
Rohr 22, fest mit dem Rahmen 1a des Gehäuses 1 verbunden, wirkt mit einem dritten Rohr 24 mittels konischer Lager 25a und 25b zusammen. Durch die Riemenscheibe 26, durch Längsnuten am Rohr 22 befestigt, ist es möglich die Drehbewegung auf die Drehscheibe 2 zu übertragen, während Riemenscheibe 27 die Drehbewegung auf Rohr 24 überträgt, welche mit letzterer verbunden ist. Die horizontale Nockenscheibe 28, auf welcher die vertikale Nockenscheibe 29 angelötet ist, ist mit Rohr 24 verbunden; vorgenannte Nockenscheiben, in geeigneter Weise ausgebildet, betätigen Greifer 5 mittels des Arms 30 haltenden Zapfens 31, eingebracht zwischen einem Paar von kleinen Stiften 32a, 32b und 32c, 32d, welche auf den Platten 5a und 5b welche den Greifer ausbilden befestigt sind, und in Führungsschienen 33a und 33b geführt sind.
Arm 30, befestigt über Stift 35 auf Platte 34, weist eine Stösselrolle 36 auf, welche auf Nockenscheibe 29 verschiebbar ist (Fig 6 zeigt nur schematisch das Funktionsprinzip oben genannter Komponenten, gezeigt in Fig 5).
Oben genannte Platte 34 kann durch ebene Führungen bewegt werden und ist mit Element 37 verbunden, welches am Träger 13 angebracht ist, und zeigt Stösselrolle 38 in Kontakt mit der horizontalen Nockenscheibe 28; Die Federn 39 und 40 sichern den dauernden Kontakt zwischen der horizontalen Nockenscheibe 28 und Stösselrolle 38, und zwischen Nockenscheibe 29 und dem Element 36, welches dieselbe Rückführungsfunktion besitzt, wie die beweglichen Teile 30 und 34.
Eine grundlegende Komponente für die Funktion der Maschine ist die Schneideinrichtung für den Plastikfilm 6, welcher von Rolle 41 abgerollt wird, die auf Rollenhalter 42 befestigt ist, welcher mittels Buchse 43, die am Rahmen 1a befestigt ist ,lose gehalten wird. Die Schneideinrichtung besteht aus einer gezahnten Klinge 44, mit zwei Schneiden, welche am oberen Teil der Profilstange 45, die sich um ihre eigene Achse in einem bestimmten Kreissektor dreht, und mittels Halterungen 46a und 46b am Rahmen la befestigt ist. Am unteren Teil der Profilstange 45 befindet sich Stift 47 an welchem ein Ende der Feder 48 befestigt ist, wogegen das andere Ende an Riemenscheibe 49 befestigt ist, welche durch Riemenscheibe 51 über Zahnriemen 50 angetrieben wird, längsgenutet mit Riemenscheibe 52, welche durch einen Getriebemotor 54 an welchem eine 3-fach geriefte Riemenscheibe 55 befestigt ist über den Riemen 53 angetrieben wird. Oben genannte 3-fach gereifte Riemenscheibe 55 treibt jeweils Riemenscheiben 26 und 27 über die Riemen 56 und 57 an. Ein Riemenspanner 58 ist vorgesehen, um immer die richtige Spannung von Riemen 53 zu gewähren, während die Riemenscheiben 49, 51 und 53 mittels Halterungen 59 und 60 am Rahmen 1a befestigt sind. Die Schneideinrichtung weist letztlich noch eine Lösehebel 61 auf der von Elektromagnet 62 betätigt wird.
Für eine einwandfreie Funktion der Verpackungsmaschine sollten die Winkelgeschwindigkeiten der Riemenscheiben 49, 51 und 55 unterschiedlich sein. Fig. 8 zeigt die unterschiedlichen Durchmesser der einzelnen Riemenscheiben, welche umgekehrt die Winkelgeschwindigkeiten der Riemenscheiben beeinflußen. Die Riemenscheiben können leicht gegen welche mit anderem Durchmesser ausgetauscht werden. Um ein richtiges Abrollen des Plastikfilms 6 zu ermöglichen, sind miteinander verbundenen Zwischenrollen 63a, 63b und Zwischenrolle 64 zum Filmspannen vorgesehen.
Die Arbeitsphasen der Maschine werden schematisch in Fig. 9 gezeigt. Der Start ist in Fig. 9a dargestellt, und zeigt die unbeladene Drehscheibe (die durch Feder 19 in ihrer oberen Position gehalten wird) und den Greifer 5 der den Plastikfilm 6 hält. Fig 9b stellt die darauffolgende Phase dar, wobei sich, sobald Greifer 5 sich in Sitz 2b befindet und die Drehscheibe 2 mit Ware 65 beladen ist so daß derer Frontseite am Geifer 5 anliegt und die andere Seite der ortsfesten Zentrierscheibe 3, durch das Gewicht der Ware die Drehscheibe nach unten bewegt, und durch die Bewegung der Streben 9 und 10 und Doppelzahnrad 11, die bewegliche Zentrierscheibe bewegt wird, so daß am Ende der Bewegung sich diese an der Seite des Koffers 65 befindet, gegenüber der festen Zentrierscheibe 3: In dieser Art liegt die Ladung stabil, und deren umfallen während der Drehung der Drehscheibe 2 während des Verpackens wird verhindert.
In diesem Augenblick beginnt die Verpackungsphase der Ware mit Plastikfilm, mit einer bestimmten Anzahl von Umdrehungen der Drehscheibe 2.
Fig. 9c stellt die Phase des Greifers 5 nach Lösen von Film 6 dar, dadurch daß dieser sich nach unten bewegt und öffnet, wobei diese Bewegungen durch die koordinierte Betätigung der Riemenscheiben 28 und 29 über die beweglichen Teile 30 und 34 und weitere dazu notwendig Hilfsmittel hervorgerufen werden.
Fig. 9d stellt Greifer 5 in seiner geöffneten unteren Position dar, beabstandet von Drehscheibe 2 , während in Fig. 9e die Phase des Schneidens der Films 6 durch Klinge 44 dargestellt ist, und das Greifen des neuen Endes des Films durch den Greifer 5 in seiner oberen geschlossenen Position, beabstandet von der Drehscheibe 2.
In dieser Phase ist es möglich den Koffer 65 aufzunehmen, eingewickelt in Plastikfilm, der ein versehentlichen Öffnen und Herausfallen des Inhalts verhindert und gleichzeitig den Koffer gegen Stöße und Verkratzen schützt.
Um die Filmhaftung am unteren Teil des Koffers zu verbessern, und die unteren Ecken besser zu schützen, ist die Drehscheibe 2 abgeschrägt, so daß die Abschrägung den Film während des Verpackens der Ladung führt. Sobald der Koffer 65 vom Drehtisch 2 aufgenommen wird, dehnt sich Feder 19 aus, wie in Fig. 9f und gleichfalls Fig. 9a gezeigt.
Um die Arbeitsweise der vorliegenden Erfindung besser verstehen zu können, wird in den Fig. 9a-b-c-d-e-f die Position der Drehscheibe 2 und des Greifers 5 bezüglich der kartesischen Achsen der Drehscheibe selbst schematisch in Draufsicht dargestellt.
Die Erfindung ist mit einem Steuerungskasten 66 versehen, von welchem der Arbeitsablauf der Maschine mittels eines Druckschalters gestartet wird, nach Einführen eines Tickets, einer Münze oder einer Karte.
Die Ziele der vorliegenden Erfindung werden alle durch diese Entwicklung erreicht, welche eine Plastikfilmverpackung von Koffern verschiedensten Größen erlaubt, und den erforderlichen Schutz garantiert. Bewegungsabläufe, Automatisierung und Komponenten sind alle vorgegeben, um eine Bedienung ohne geschultes Personal zu ermöglichen, was einen Einsatz der Erfindung auf Bahnhöfen, Docks und Flughäfen, wo viele Koffer umgeschlagen werden, erlaubt.
Die vorliegende Erfindung, wie weiter oben schematisch beschrieben, kann in allen Alternativformen und Äquivalenten ausgeführt werden, welche in den Schutzbereich der Erfindung fallen. Praktisch können Form und Größe jedes Bauteils, deren Zusammenspiel, wie auch die verwendeten Materialien, aus was auch immer bestehen, je nach Notwendigkeit, und die technischen Details können durch äquivalente Lösungen ersetzt werden, ohne aus dem Schutzbereich der Erfindung, definiert durch die Ansprüche weiter unten, zu fallen.

Claims

1. Automatische Plastikfolienverpackungsmaschjne, bestehend aus einem Gehäuse (1), einem Motor (54), einer mit dem Motor verbundenen, drehbaren Welle (8), einer durch die Welle drehbare Drehscheibe (2), die die Ladung aufnimmt, einem zum Anfassen der Plastikfolie eingesetzten Greifer (5), der sich zusammen mit der Drehscheibe dreht, wobei der Greifer wiederum aus zwei Greifarmen (5a,5b) besteht, die die Plastikfolie bei offener Position lösen und bei geschlossener Position darin festspannen; das Abtrennen der Plastikfolie erfolgt mit einer mit gezackter Klinge (44) ausgestatteten Schneidevorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß ein drehbarer Außenzylinder (24), der sich koaxial zur Welle befindet und mit dem Motor verbunden ist, mit einer ersten Nockenscheibe (28) versehen ist, die sich radial nach außen erstreckt und einer mit der ersten Nockenscheibe verbundenen, zweiten Nockenscheibe (29), die im rechten Winkel zur ersten Nockenscheibe steht, und daß der Greifer von der ersten und zweiten Nockenscheibe betätigt wird, um in die verschiedenen Betriebspositionen (offen/geschlossen, innen/außen) bewegt werden zu können.

2. Plastikverpackungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die im Gehäuse montierte Welle (8) und die Drehscheibe (2) axial auf der Ladung der Drehscheibe beweglich sind, wobei die Drehscheibe folgendermassen ausgestattet ist mit einer Längsnut (2a), deren Achse senkrecht zur Rotationsachse steht,

weiters mit zwei Zentrierscheiben (3) und (4), wovon die erste Zentrierscheibe (4) mit einem zweigängigen Steuerrad versehen ist, das mit der Welle verbunden ist und die erste Scheibe auf der Drehscheibe axial abwärts verschiebt und sie entlang der Nut (2a) bewegt, so daß die zu verpackende Ladung von der ersten und zweiten Scheibe auf die gegenüberliegende Seite geschoben wird;

aus einem auf dem Rand der Drehscheibe befindlichen Einschnitt (2b), der die Bewegungen des Greifers (5) zwischen den Positionen "offen" und "geschlossen" ermöglicht.

3. Plastikverpackungsmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) mit einer Wand versehen ist, auf der eine zweite Nut (7) angebracht ist, die sich beim Schneiden der Folie exakt neben dem Einschnitt (2b) befindet, so daß der Greifer (5) zwischen der Innenstellung nahe am Drehscheibenrand und der vom Drehscheibenrand weiter entfernten Außenstellung beweglich ist.

4. Plastikverpackungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Nockenscheibe (28) zusammen mit der Stösselrolle (38) tätig ist, die mit einem senkrecht aufwärtswirkendem Hebelwerk verbunden ist, wobei dieses wiederum mit einer horizontal gelagerten Führungsplatte verbunden ist, die den Greifer, bei Zusammenwirken von Stösselrolle und Nockenscheibe, zwischen Innen- und Außenstellung bewegt.

5. Plastikverpackungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,daß die zweite Nockenscheibe (29) zusammen mit einer zweiten Stösselrolle (36) tätig ist, die mit einer weiteren, entlang eines Kreissektors beweglichen, Führungsplatte in Kontakt steht und den Greifer (5) zwischen "offener" und "geschlossener" Position verstellt.

6. Plastikverpackungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie weiters aus einer vom Motor betriebenen und mit der Welle verbundenen 3-fach gerieften Riemenscheibe (55) besteht, die durch die entsprechenden Riemen (56,57) mit dem ersten Zylinder verbunden ist, und einer Schneidevorrichtung, die mit einer mit der Klinge (44) verbundenen Halterung (46a,b) versehen ist, die Klinge ist über der Halterungsachse parallel zur Rotationsachse drehbar, und durch einen weiteren Riemen mit der Riemenscheibe verbunden, wobei Halterung und Welle verschiedene Drehzahlen aufweisen.