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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung
zum Einwickeln einer Ladung mit Verpackungsmaterial.
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Ladungen
wurden bisher mit Dehnfolie-Verpackungsmaterial eingewickelt durch
Sichern eines vorderen Endes des Verpackungsmaterials an der Ladung
oder einer Drehtischklammer, Abgeben des Verpackungsmaterials durch
Bereitstellen einer relativen Drehung zwischen der Ladung und einem
Verpackungsmaterialspender, um zu bewirken, dass die Ladung von
dem Verpackungsmaterial umhüllt
wird, und Trennen des Verpackungsmaterials zwischen der Ladung und
einem Verpackungsmaterialspender. Die relative Drehung zwischen
der Ladung und dem Spender kann entweder durch Drehen der Ladung
an einem Drehtisch oder durch Versetzen des Spenders um eine stationäre Ladung
herum erfolgen. Beim Verpacken mit Dehnfolie wird normalerweise
eine Bahn einer Dehnfolie als Verpackungsmaterial verwendet und
der Mechanismus kann entweder automatisch oder halbautomatisch sein.
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Bei
halbautomatischen Dehnfolie-Verpackungsmechanismen muss der Bediener
für jede
zu verpackende Ladung ein vorderes Ende des Verpackungsmaterials
an der Ladung befestigen. Normalerweise erfolgt dies durch Bilden
eines "Seils" im vorderen Ende
der Folie und nachfolgendes Einführen
des vorderen Endes zwischen die Schichten der Ladung oder durch
Befestigen des Endes des Verpackungsmaterials am Rand der stützenden
Holzpalette oder einem geeigneten Vorsprung an der Ladung. Diese
Befestigung muss relativ stark sein, da sie die Reaktionskraft bereitstellt,
die erforderlich ist, um die Folie von dem Folienspender während des
Beginns der relativen Drehung zwischen der Ladung und dem Folienspender
abzuziehen. Das Befestigen oder Verknüpfen der Folie erschwert das
Entfernen der Folie, wenn die Ladung ihr Ziel erreicht hat.
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Automatische
Dehnfolie-Verpackungsmaschinen sind deutlich teuerer als halbautomatische Maschinen.
Bei den automatischen Maschinen werden normalerweise Folienklammern
verwendet, die die Folienbahn zwischen zwei gegenüberliegenden Oberflächen greifen,
wobei elektrische oder pneumatische Betätigungselemente verwendet werden,
um die Klammern zu öffnen
und zu schließen,
und den Betätigungselementen
normalerweise elektrische oder pneumatische Leistung auf einem Drehtisch über den
Achszapfen des Drehtisches zugeführt
wird und Heißdrähte oder
andere teuere Schneidvorrichtungen verwendet werden, um die Folie
abzuschneiden. Solche Folienklammern erzeugen während des Verpackens einen „Zelt"effekt aufgrund des
Abstands zwischen der Klammer und der Ladung während des Verpackens, wodurch
Folie verschwendet wird und die Ladungen locker verpackt sind.
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Die
EP-A-0 897 368 offenbart eine Verpackungsvorrichtung mit einem Verpackungsmaterialhalter,
der an einem drehbaren Drehtisch befestigt ist. Der Verpackungsmaterialhalter
hält ein
vorderes Ende des Verpackungsmaterials und gibt das Verpackungsmaterial
automatisch in Reaktion auf die Kraft frei, die von dem um die Ladung
gewickelten Verpackungsmaterial ausgeübt wird.
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Angesichts
der Kosten solcher automatischer Maschinen besteht ein Bedarf an
einem Verfahren und eine Vorrichtung zum Verpacken einer Ladung
mit Verpackungsmaterial, welche so effektiv arbeitet wie die früher entwickelten,
und eine automatische Freigabe und Festklemmen von Abschnitten des
Verpackungsmaterials erlaubt, jedoch mit geringeren Kosten hergestellt
werden kann.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Demgemäß richtet
sich die vorliegende Erfindung auf ein Verfahren und eine Vorrichtung
zum Einwickeln einer Ladung mit Verpackungsmaterial, die Vorteile
gegenüber
früheren
Verfahren und Vorrichtungen zum Verpacken einer Ladung bereitstellen
und sämtliche
Probleme von früheren
Verfahren und Vorrichtungen lösen.
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Um
diese und andere Vorteile zu erzielen und gemäß dem Zweck der Erfindung,
wie sie hier ausgeführt
und umfassend beschrieben ist, betrifft die Erfindung eine Vorrichtung
zum Einwickeln einer Ladung mit Verpackungsmaterial, die aufweist:
einen Spender zum Abgeben von Verpackungsmaterial; einen drehbaren
Drehtisch zum Bereitstellen einer relativen Drehung zwischen dem
Spender und der Ladung zum Wickeln von Verpackungsmaterial um die Ladung;
und einen Verpackungsmaterialhalter, der an dem drehbaren Drehtisch
befestigt ist und von jeglicher elektrischen oder Fluid-Energiequelle
durch den drehbaren Drehtisch isoliert ist, zum automatischen Greifen
und Freigeben von Abschnitten des Verpackungsmaterials, dadurch
gekennzeichnet, dass der Verpackungsmaterialhalter eine Einrichtung beinhaltet
zum Aufbauen und Speichern von Energie und zum Freigeben der gespeicherten
Energie, um den Verpackungsmaterialhalter zu bewegen.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum
Einwickeln einer Ladung mit Verpackungsmaterial bereitgestellt, das
aufweist:
Halten eines vorderen Endes des Verpackungsmaterials
mit einem Verpackungsmaterialhalter, der an einem drehbaren Drehtisch
befestigt und von jeglicher elektrischen oder Fluid-Energiequelle
durch den drehbaren Drehtisch isoliert ist; Abgeben von Verpackungsmaterial
von einem Verpackungsmaterialspender und Drehen des Drehtischs zum
Wickeln von Verpackungsmaterial um die Seiten der Ladung; und automatisches
Schneiden mindestens eines Abschnitts des Verpackungsmaterials zwischen
der Last und dem Verpackungsmaterialspender, dadurch gekennzeichnet,
dass es weiterhin aufweist: automatisches Aufbauen und Speichern
von Energie in dem Verpackungsmaterialhalter und automatisches Freigeben
der gespeicherten Energie, um den Verpackungsmaterialhalter zu bewegen.
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Zusätzliche
Merkmale und Vorteile der Erfindung sind in der folgenden Beschreibung
aufgeführt und
ergeben sich teils aus der Beschreibung oder können durch Anwendung der Erfindung
erfahren werden. Die Aufgaben und andere Vorteile der Erfindung
können
durch das Verfahren und die Vorrichtung realisiert und erzielt werden,
die speziell in der Beschreibung und in den Ansprüchen sowie
in den beiliegenden Zeichnungen ausgeführt sind.
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Es
versteht sich, dass sowohl die obige allgemeine Beschreibung sowie
die folgende detaillierte Beschreibung beispielhaft und erklärend sind
und eine weitere Erklärung
der beanspruchten Erfindung geben sollen. Die beiliegenden Zeichnungen
sind beigefügt,
um die Erfindung besser verständlich
zu machen, sind in der Beschreibung beinhaltet und bilden Teil derselben,
zeigen eine Ausführungsform
der Erfindung und dienen zusammen mit der Beschreibung der Erklärung der
Prinzipien der Erfindung.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1A ist
eine perspektivische Ansicht der Ladungs-Verpackungsvorrichtung
der vorliegenden Erfindung;
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1B ist
eine Draufsicht auf die Ladungs-Verpackungsvorrichtung von 1A;
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2 ist
eine vergrößerte fragmentarische Ansicht
einer in 1 gezeigten Vorrichtung;
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3A ist
eine perspektivische Ansicht des Verpackungsmaterialhalters der
vorliegenden Erfindung;
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3B ist
eine perspektivische Ansicht des Verpackungsmaterialhalters von 3A,
der an einem Drehtisch montiert ist;
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3C ist
eine Draufsicht auf den Verpackungsmaterialhalter von 3A;
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3D ist
eine vergrößerte fragmentarische Ansicht
des Verpackungsmaterialhalters von 3C;
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4A ist
eine perspektivische Ansicht des Verpackungsmaterialhalters von 3 von einer gegenüberliegenden Seite;
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4B ist
eine perspektivische Ansicht des Verpackungsmaterialhalters von 4A,
der an einem Drehtisch montiert ist;
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5A ist
eine Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform des Verpackungsmaterialhalters der
vorliegenden Erfindung;
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5B ist
eine Draufsicht auf den Verpackungsmaterialhalter von 5A,
der an einem Drehtisch montiert ist; und
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6–12 sind
schematische Darstellungen, die eine Bewegung des Verpackungsmaterialhalters
während
des Verpackungsvorgangs der vorliegenden Erfindung zeigen.
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Detaillierte
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
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Der
folgende Text und die beiliegenden Zeichnungen zeigen Beispiele
der vorliegenden bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung.
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Gemäß der Erfindung
ist eine Vorrichtung zum Verpacken einer Ladung mit Verpackungsmaterial
vorgesehen. Bei dieser Ausgestaltung, gezeigt auch in 1 und 2, ist eine
Vorrichtung zum Verpacken einer Ladung mit Verpackungsmaterial generell
mit Bezugszeichen 100 bezeichnet und beinhaltet einen Verpackungsmaterialspender,
eine Einrichtung zum Bereitstellen einer relativen Drehung zwischen
einer Ladung und dem Spender und einen Verpackungsmaterialhalter.
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Wie
in 1 gezeigt ist, ist ein Spender 102 zum
Abgeben von Verpackungsmaterial vorgesehen. Der Verpackungsmaterialspender 102 gibt
einen Bogen des Verpackungsmaterials 116 in Bahnenform ab
und beinhaltet einen Rollenwagen 109, der eine Rolle des
Verpackungsmaterials 108 stützt. Der Rollenwagen 109 des
Spenders 102 ist an einem Masten 104 befestigt
und daran vertikal beweglich, gezeigt in 1,
um Verpackungsmaterial 116 schraubenförmig um eine Ladung 124 abzugeben,
wenn eine Rotation zwischen der Ladung 124 und dem Spender 102 bereitgestellt
wird. Der Rollenwagen 109 in der vorliegenden Ausgestaltung
und wie in 1 gezeigt, beinhaltet eine
Stütze
für eine
Verpackungsmaterialrolle 108 und eine Einrichtung zur Bewegung
an dem Masten 104. Alternativ kann der Rollenwagen 109 einen
Behälter
zum Halten der Verpackungsmaterialrolle 108 und einen Schlitz
zur Abgabe von Verpackungsmaterial 116 von einer Verpackungsmaterialrolle 108 beinhalten.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
wird Dehnfolie-Verpackungsmaterial verwendet. Bei den bekannten
Dehnfolie-Verpackungen hat das Dehnfolie-Verpackungsmaterial bekannterweise
einen hohen Plastizitätskoeffizienten,
damit das Material sich während
des Verpackens stark dehnen kann. Es können auch verschiedene andere
Verpackungsmaterialien verwendet werden, die generell nicht als
Dehnfolie-Verpackungsmaterialien
betrachtet werden, wie Netze, Riemen, Bänder und Streifen. Der Spender 102 kann
auch eine Vielzahl von Rollen beinhalten, wahlweise einschließlich vorgespannter
Rollen zum Dehnen des Verpackungsmaterials in Längs- und/oder Querrichtung,
um das Verpackungsmaterial anzuordnen, abzugeben und zu dehnen,
wenn das Verpackungsmaterial 116 von der Verpackungsmaterialrolle
abgegeben wird.
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Bei
der Erfindung beinhaltet die Vorrichtung 100 eine Einrichtung
zum Bereitstellen einer relativen Rotation zwischen dem Spender
und der Ladung zum Wickeln von Verpackungsmaterial um die Ladung.
Wie hier ausgeführt
und in 1 und 2 gezeigt
ist, beinhaltet die Einrichtung zum Bereitstellen einer relativen
Rotation eine herkömmliche
Drehtischanordnung 120 mit einem drehbaren Drehtisch 122.
Die Drehtischanordnung 120 kann nahe eines Förderers
angeordnet werden, um eine zu verpackende Ladung 124 von
einem Ladung bildenden Bereich aufzunehmen. Die Ladung 124 wird
durch den drehbaren Drehtisch 122 der Drehtischanordnung 120 gedreht,
um eine relative Bewegung zwischen dem Spender 102 und
der Ladung 124 bereitzustellen.
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Obwohl
dies nicht in den Zeichnungen gezeigt ist, kann die Drehtischanordnung 120 eine
obere Förderfläche mit
einer Mehrzahl von angetriebenen Rollen beinhalten. Als Alternative
zu der Drehtisch-Ausführungsform
kann eine relative Rotation durch einen sich um eine stationäre Ladung
drehenden Spender 102 erreicht werden.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung ist ein Verpackungsmaterialhalter zur automatischen Freigabe
und Greifen von Abschnitten des Verpackungsmaterials bereitgestellt.
Wie hier ausgebildet und in 1–5B gezeigt
ist, beinhaltet der Verpackungsmaterialhalter einen Verpackungsmaterialhalter 110,
der an einem drehbaren Drehtisch 122 einer Drehtischanordnung 120 befestigt
ist, und beinhaltet eine Klammer zum Greifen, Halten und Freigeben des
Verpackungsmaterials 116 sowie eine mechanische Bewegung
zum Betätigen
der Klammer. Eine Einrichtung zum Aufbauen und Speichern von Energie
und zur Freigabe der gespeicherten Energie zum Bewegen des Verpackungsmaterialhalters
und ein Verpackungsmaterialschutz zum Schützen der Klammer des Verpackungsmaterialhalters
und zum Bereitstellen eines gleichmäßig großen greifbaren Endes des Verpackungsmaterials,
das sich von dem Spender erstreckt, sind ebenfalls bereitgestellt.
Außerdem können bei
dieser Ausführungsform
eine Einrichtung zum Formen eines Seils aus dem Verpackungsmaterial
und ein Verpackungsmaterial-Schwächungsmittel zum
Schwächen
des Verpackungsmaterials vor dem Trennen vorgesehen sein.
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Die
Klammer zum Halten und Freigeben des Verpackungsmaterials 116,
gezeigt in 1–5B, beinhaltet
vorzugsweise einander gegenüberliegende
Oberflächen
zum Greifen des Verpackungsmaterials 116, wie Backen 112, 114.
Die Backen 112, 114 können aus einem beliebigen geeigneten
Material, wie Metall oder Kunststoff und in einer beliebigen geeigneten
Form gefertigt sein, die den Backen das Greifen und Halten des Verpackungsmaterials
ohne dieses zu trennen, ermöglicht. Die
Backen 112, 114 sind vorzugsweise an einer Schiene
befestigt, die an dem Drehtisch befestigt ist, um den Backen 112, 114 eine Übertragung
relativ zum Drehtisch zu ermöglichen.
Andere alternative Ausführungsformen
des Verpackungsmaterialhalters können
andere Anordnungen beinhalten, wie eine einzelne ungehinderte Verpackungsmaterial-Eingriffsfläche, eine
haftende oder klebrige Oberfläche zum
Halten des Verpackungsmaterials oder in einigen Fällen eine
Vakuumfläche.
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Wie
in 3 bis 5B gezeigt
ist, ist die mechanische Bewegung an dem drehbaren Drehtisch montiert
und beinhaltet eine freibewegliche Nocke in Form einer Rampe 150,
die mit dem drehbaren Drehtisch 122 zum Stützen des
Verpackungsmaterialhalters 110 an der Drehtischanordnung 120 befestigt
ist. Die obere Fläche
der Rampe 150 bildet einen stromabwärts angeordneten Pfad 152 in
einer ersten Höhe
und die untere Fläche
der Rampe 150 bildet einen stromaufwärtigen Pfad 154 in
einer zweiten geringeren Höhe.
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Die
hier verwendeten Begriffe „stromaufwärts" und „stromabwärts" sind in Bezug auf
die Bewegungsrichtung relativ zum Fluss des Verpackungsmaterials
von dem Spender 102 definiert. Somit ist eine Bewegung
in Richtung des Spenders und entgegen des Flusses des Verpackungsmaterials von
dem Spender als „stromaufwärts" definiert, da das Verpackungsmaterial
von dem Spender fließt, und
eine Bewegung von dem Spender weg und mit dem Fluss des Verpackungsmaterial
von dem Spender als „stromabwärts" definiert. Bei der
vorliegenden Verwendung befindet sich das vordere Ende 30 des Verpackungsmaterials 116 stromabwärts des
hinteren Endes 32 des Verpackungsmaterials 116.
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Wie
hier ausgeführt
ist, beinhaltet die mechanische Bewegung auch einen Nockenstößel 158, welcher
ermöglicht,
dass die Backen 112, 114 sich auf den Pfaden 152, 154 der
Rampe 150 bewegen. Wie in 5 gezeigt
ist, ist der Nockenstößel 158 an einem
stromaufwärtigen
Ende der Rampe 150 angeordnet, wenn das Verpackungsmaterial
während
des Einwickelns gehalten wird. Bei Betätigung des Verpackungsmaterialhalters 110 bewegt
sich der Nockenstößel 158 nach
oben zum stromaufwärtigen
Ende der Rampe 150 und bewegt sich dann entlang des stromabwärtigen Pfads 152.
Eine Bewegung des Nockenstößels 158 nach
oben auf die obere Fläche
der Rampe 150 bewirkt automatisch, das sich die Backen 112, 114 des
Verpackungsmaterialhalters 110 öffnen. Die Backen 112, 114 bleiben
so lange offen, bis sich der Nockenstößel 158 entlang des
stromabwärtigen Pfads 152 der
Rampe 150 bewegt. Sobald der Nockenstößel 158 das Ende des
stromabwärtigen Pfads 152 der
Rampe 150 erreicht hat, rollt der Nockenstößel 158 von
dem Ende der Rampe 150 ab. Der Nockenstößel 158, der von dem
Ende der Rampe 150 abrollt, bewirkt automatisch ein Schließen der Backen 112, 114.
Der Begriff „automatisch" bedeutet hier, dass
normalerweise keine manuelle Unterstützung erforderlich ist.
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Wie
hier ausgeführt
ist, beinhaltet die mechanische Bewegung einen Zahnradmechanismus 132, der
sich mit dem Verpackungsmaterialhalter 110 dreht, wenn
sich der Drehtisch 122 dreht. Der Zahnradmechanismus 132 hat
ein Eingriffselement 134 und ein Kettenelement 136.
Das Kettenelement 136 bildet eine vollständige Schleife,
die an jedem ihrer Enden mit dem Eingriffselement 134 befestigt
ist. Das Kettenelement 136 ist in Eingriff mit Getrieberädern, die
entlang der Länge
des Verpackungsmaterialhalters 110 angeordnet sind und
ist entlang der Länge
des Verpackungsmaterialhalters 110 bewegbar. Das Kettenelement 136 ist
in Eingriff mit den Getrieberädern
und treibt diese an, welche entlang der Länge des Verpackungsmaterialhalters 110 angeordnet
sind, und diese Getrieberäder
sind wiederum in Eingriff mit dem Nockenstößel 158 und treiben
diesen an.
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Wie
in 3C und 3D gezeigt
ist, beinhaltet der Verpackungsmaterialhalter auch eine Einrichtung
zum Aufbauen und Speichern von Energie in dem Verpackungsmaterialhalter 110 und
zum Freigeben der gespeicherten Energie zum Bewegen des Verpackungsmaterialhalters 110.
Wie hier gezeigt ist, beinhaltet die Einrichtung zum Aufbauen und
Speichern von Energie in dem Verpackungsmaterialhalter 110 und
zum Freigeben der gespeicherten Energie zum Bewegen des Verpackungsmaterialhalters 110 vorzugsweise
eine Feder 200. Die Feder 200 hat generell zwei
unterschiedliche Zustände,
einen unbelasteten „Ruhe"zustand und einen
belasteten Zustand. Die Feder ist zwischen dem unbelasteten Zustand
und dem belasteten Zustand beweglich, indem die Feder durch ihren
gesamten Bewegungsbereich bewegt wird, entweder sich ausdehnt oder
zusammenzieht, je nachdem welche Art von Feder verwendet wird. Wenn
die Feder 200 von dem unbelasteten Zustand in den belasteten
Zustand geht, ist sie gespannt oder sie wird gespannt und wenn die
Feder 200 von dem belasteten Zustand in einen nicht belasteten
Zustand geht, ist sie entspannt oder sie wird entspannt. Die Feder 200 baut
Energie auf und speichert diese, während sie belastet wird, und
die Feder 200 gibt die gespeicherte Energie ab, wenn sie
entlastet wird. Die Feder 200 baut die Energie auf und speichert
sie, wenn sie in eine erste Richtung bewegt wird (Belastung) und
gibt die gespeicherte Energie frei, wenn sie sich in eine entgegengesetzte
Richtung bewegt (Entlastung). Wenn die Feder 200 z. B.
eine komprimierbare Feder aufweist, wäre der nicht belastete Zustand
der Feder 200 ein nicht komprimierter Zustand und die Feder
würde belastet,
während
sie über
einen gesamten Bewegungsbereich hinweg komprimiert wird, wobei sie
Energie aufbaut und speichert, während
sie komprimiert wird. Die Feder wäre in einem belasteten Zustand
sobald sie komprimiert ist und die Feder würde entladen während sie über den
gesamten Bewegungsbereich hinweg dekomprimiert würde, wobei sie die gespeicherte
Energie während
der Dekompression freigibt. Während
es generell erwartet wird, dass sich die Feder 200 über ihren
gesamten Bewegungsbereich hinweg bewegt, bis sie z. B. nicht weiter
expandiert oder komprimiert werden kann, ist es nicht erforderlich,
dass sie sich über
ihren gesamten Bewegungsbereich hinweg bewegt. Die Feder 200 hat
zu jedem Zeitpunkt, wenn sie belastet wird, immer Energie gespeichert.
Die Feder bleibt nur in dem belasteten Zustand, solange sie physisch
gezwungen ist, in einem solchen Zustand zu bleiben. Wenn die Feder
nicht mehr gezwungen ist, in dem belasteten Zustand zu verbleiben,
gibt sie die gespeicherte Energie frei, um in ihren nicht belasteten
Zustand zurückzukehren.
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Die
Feder 200 ist an einem Ende mit dem Zahnradmechanismus 132 und
an einem zweiten Ende mit einem nicht bewegbaren Rahmenabschnitt 290 des
Verpackungsmaterialhalters 110 verbunden. Die Feder 200 bewegt
sich mit dem Zahnradmechanismus 132, so dass sie Energie
aufbaut und diese speichert (d. h. belastet wird), wenn sich der
Zahnradmechanismus 132 in eine Richtung bewegt, und gibt
die gespeicherte Energie frei (wird entlastet), wenn sich der Zahnradmechanismus 132 in
die entgegengesetzte Richtung bewegt. Obwohl die Einrichtung zum
Aufbauen und Speichern von Energie und zum Freigeben der gespeicherten
Energie vorzugsweise eine Feder beinhaltet, kann die Einrichtung zum
Aufbauen und Speichern von Energie und zum Freigeben der gespeicherten
Energie alternativ verschiedene entsprechende Strukturen beinhalten,
wie ein elastomerisches Material, einen Retraktor oder Gasstoß oder andere
Arten von Federn, wie Schraubenfedern oder Bandfedern. Ein beliebiges
Element, welches zwischen zwei Punkten bewegbar ist und Energie
aufbaut und speichert, wenn es in eine erste Richtung zwischen den
zwei Punkten bewegt wird und die gespeicherte Energie freigibt,
wenn es sich in eine entgegengesetzte Richtung zwischen den zwei Punkten
bewegt, kann als die Einrichtung zum Aufbauen und Speichern von
Energie und zum Freigeben der gespeicherten Energie wirken.
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Obwohl
die Feder 200 vorzugsweise mit dem Zahnradmechanismus 32 verbunden
ist, ist es ebenfalls möglich,
die Feder 200 direkt mit dem beweglichen Klemmabschnitt
des Verpackungsmaterialhalters 100 zu verbinden. Bei einer
solchen Ausführungsform
kann die Feder aufgrund der Bewegung der Klammer belastet und entlastet
werden. Wenn alternativ dazu die Feder ein Element wie beispielsweise
ein Retraktor ist, welcher sich ausdehnt und dann in seine ursprüngliche
Position zurückkehrt,
könnte der
Retraktor die Klammer tatsächlich
zwischen der stromaufwärtigen
und stromabwärtigen
Position bewegen.
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Bei
der hier beschriebenen bevorzugten Ausführungsform bewegt die Feder 200,
wenn sie die gespeicherte Energie freigibt, den Verpackungsmaterialhalter
in Richtung des Spenders in eine Rückstell-Position. Eine Rückstell-Position
ist definiert als die stromaufwärts
angeordnete Position des Verpackungsmaterialhalters, die normale
Position vor dem Verpacken einer neuen Ladung, in welcher der Verpackungsmaterialhalter
ein vorderes Ende des Verpackungsmaterials hält. In diesem Fall kann die
sich aufbauende Speicherenergie den Verpackungsmaterialhalter stromabwärts in eine
vollkommen ausgestreckte Position bewegen oder auch nicht. Das Gegenteil
ist jedoch auch möglich,
d. h. dass die Feder den Verpackungsmaterialhalter von dem Spender weg
in eine vollkommen ausgestreckte Position bewegt, wenn sie die gespeicherte
Energie freigibt. Die vollkommen ausgestreckte Position ist die
stromabwärtige
Position des Verpackungsmaterialhalters, in welcher der Verpackungsmaterialhalter
sich entlang dem stromabwärtigen
Weg 152 zum Ende des stromabwärtigen Pfads 152 bewegt
hat, jedoch vor dem Verlassen der oberen Fläche der Rampe 150.
In dieser Position hat sich die Klammer des Verpackungsmaterialhalters
in die aufrechte Position bewegt und ist bereit zum Schneiden oder
schneidet bereits einen Abschnitt des Verpackungsmaterials. In diesem Fall
kann die Aufbau- und Speicherenergie den Verpackungsmaterialhalter
in die Rückstell-Position
bewegen oder auch nicht.
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Bei
der vorliegenden Ausführungsform
ist ein Betätigungselement
für die
mechanische Bewegung vorgesehen. Vorzugsweise ist das Betätigungselement
von dem drehbaren Drehtisch 122 und der mechanischen Bewegung
beabstandet angeordnet, so dass das Betätigungselement sich nicht mit
dem drehbaren Drehtisch 122 dreht. Wie gezeigt ist, beinhaltet
das Betätigungselement
einen Stift 130. Das Eingriffselement 134 ist
im Eingriff und wird von dem Stift 130 angetrieben, der
mit dem sich nicht drehenden Abschnitt der Drehtischanordnung 120 befestigt ist.
Der Stift 130 ist zwischen einer nicht aufrechten Position
und einer aufrechten Position bewegbar und der Stift 130 kann
durch eine Steuervorrichtung so betätigt werden, dass er sich in
die aufrechte Position bewegt. In der aufrechten Position ist der
Stift 130 in Eingriff mit einem Eingriffselement 134 des
Zahnradmechanismus 132, wenn sich der Zahnradmechanismus 132 mit
dem drehbaren Drehtisch 122 dreht, wodurch der Zahnradmechanismus 132 in
eine Richtung entgegengesetzt zur Rotation angetrieben wird. Wenn
der Zahnradmechanismus 132 entlang der Länge der
Rampe 150 des Verpackungsmaterialhalters 110 angetrieben
wird, bewegt sich das Ende der Feder 200, die mit dem Zahnradmechanismus 132 verbunden
ist, mit dem Zahnradmechanismus 132. Die Feder 200 ist
in Bezug auf den Zahnradmechanismus 132 so angeordnet,
dass die Feder 200 belastet wird und eine Energie in der
Feder 200 aufgebaut wird, wenn sie sich mit dem Zahnradmechanismus 132 bewegt,
wenn der Zahnradmechanismus 132 sich in eine Richtung entgegengesetzt
zu der Rotation des Drehtischs bewegt. In Abhängigkeit der verwendeten Art
von Feder kann die Feder 200 sich entweder ausdehnen oder
zusammenziehen, wenn sich der Zahnradmechanismus 132 bewegt.
Wenn der Zahnradmechanismus 132 entlang der Länge der Rampe 150 des
Verpackungsmaterialhalters 110 angetrieben wird, wird der
Nockenstößel 158 entlang der
Länge der
Rampe 150 in die entgegengesetzte Richtung entlang dem
stromabwärtigen
Pfad 152 angetrieben. Die Backen 112, 114 des
Verpackungsmaterialhalters 110 bewegen sich mit dem Nockenstößel 158 entlang
des stromabwärtigen
Pfads 152.
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Der
Zahnradmechanismus 132 beinhaltet auch ein Freigabeelement 138,
das mit der Drehfläche 122 des
Drehtischs 120 befestigt ist. Das Freigabeelement 138 ist
an dem stromaufwärtigen
Ende des Verpackungsmaterialhalters 110 angeordnet. Das
Freigabeelement 138 ist so angeordnet, dass es den Stift 130 aus
dem Zahnradmechanismus 132 hinausschlägt oder löst, sobald sich der Zahnradmechanismus 132 von
dem stromabwärtigen
Ende des Verpackungsmaterialhalters 110 zu dem stromaufwärtigen Ende
des Verpackungsmaterialhalters 110 bewegt hat. Da die Länge des
Verpackungsmaterialhalters 110 vorzugsweise den gesamten
Bewegungsbereich für
den Zahnradmechanismus 132 und die Feder 200 definiert,
ist es erforderlich, den Zahnradmechanismus 132 und die
Feder 200 freizugeben, sobald sie das Ende ihres Bewegungsbereichs erreicht
haben. Das Freigabeelement 138 dient diesem Zweck, indem es
den Stift 130, welcher den Zahnradmechanismus 132 und
die Feder 200 antrieb, freigibt. Sobald der Stift 130 freigegeben
ist, wird die in der Feder 200 gespeicherte Energie freigegeben
und die Feder 200 wird entlastet, entweder durch Zusammenziehen
oder Ausdehnen in ihren ursprünglichen
unbelasteten Zustand, und bewegt sich zurück in ihre ursprüngliche
Position und in eine Richtung entgengengesetzt zu der, in welcher
sie von dem Zahnradmechanismus 132 und dem Stift 130 angetrieben
wurde. Wenn die Feder 200 in ihren unbelasteten Zustand
zurückkehrt,
bewirkt sie, dass sich der Zahnradmechanismus 132 mit ihr
bewegt.
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Die
Backen 112, 114 des Verpackungsmaterialhalters 110 erreichen
das Ende des stromabwärtigen
Pfads 152 (die vollkommen ausgestreckte Position), wenn
der Zahnradmechanismus 132 das Ende seines Bewegungsbereichs
erreicht. Die Backen 112, 114 bewegen sich von
dem Ende des stromabwärtigen
Pfads 152 weg und dann entlang des stromaufwärtigen Pfads 154,
nachdem sie das Ende des stromabwärtigen Pfads 152 erreicht
haben. Der Nockenstößel 158 wird
entlang des stromaufwärtigen Pfads 154 durch
zwei separate Kräfte
bewegt: (1) der Nockenstößel 158 wird
entlang des stromaufwärtigen Pfads 154 durch
die auf das in den Backen 112, 114 gehaltene Verpackungsmaterial 116 durch
die Rolle des Verpackungsmaterials in dem Spender 102 ausgeübte Kraft
gezogen und (2) der Nockenstößel 158 wird
entlang dem stromaufwärtigen
Pfad durch Freigeben der Energie in der Feder 200 angetrieben, wenn
die Feder 200 entlastet wird und in ihren unbelasteten
Zustand zurückkehrt.
Wenn die Feder 200 in ihren unbelasteten Zustand zurückkehrt,
bewegt sie den Zahnradmechanismus 132 mit sich und das
Kettenelement 136 des Zahnradmechanismus 132 kommt
in Eingriff mit den Getrieberädern
und treibt diese Getrieberäder,
die entlang der Länge
des Verpackungsmaterialhalters 110 angeordnet sind, an und
diese Getrieberäder
kommen wiederum mit dem Nockenstößel 158 in
Eingriff und treiben diesen an, so dass dieser sich entlang des
stromaufwärtigen Pfads 154 bewegt
und der Verpackungsmaterialhalter in die Rückstell-Position zurückgebracht
wird. Wie in 3 bis 5B gezeigt
ist, ist der stromabwärtige
Pfad 152 oberhalb des stromaufwärtigen Pfads 154 so
angeordnet, dass der Verpackungsmaterialhalter 110 sich
in einer ersten Höhe
stromabwärts und
in einer zweiten niedrigeren Höhe
stromaufwärts bewegt.
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Wie
oben erörtert
wurde, ist der Verpackungsmaterialhalter 110 an der Oberfläche des drehbaren
Drehtischs 122 befestigt und die Backen 112, 114 des
Verpackungsmaterialhalters 110 werden betätigt, so
dass sie sich automatisch an vorbestimmten Stellen entlang der Länge der
Rampe 150 des Verpackungsmaterialhalters 110 öffnen und schließen. Bei
dieser Ausführungsform
ist der Verpackungsmaterialhalter 110 von jeglicher elektrischen oder
Fluid-Energiequelle durch den Drehtisch isoliert im Gegensatz zu
herkömmlichen
Vorrichtungen, bei welchen der Verpackungsmaterialhalter mit einer elektrischen
oder Fluid-Energiequelle durch den Drehtisch verbunden ist, wie
einen Netzanschluß über den
Achszapfen des Drehtischs mit dem Verpackungsmaterialhalter. Dies
bedeutet, dass der Verpackungsmaterialhalter auch keine elektrische
oder Fluid-Energie von Bürsten
oder dergleichen um einen Umfang des Drehtischs herum erhält. Der
drehbare Drehtisch 122 trägt somit keine elektrischen oder
Fluid-Energiequellen mit sich während
der Rotation und wirkt als Barriere zwischen dem Verpackungsmaterialhalter
und jeglicher elektrischer oder Fluid-Energiequelle.
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Dadurch
kann mittels der vorliegenden Erfindung das Ändern des Winkels des Verpackungsmaterials
relativ zur Ladung (oder zu einem distalen Abschnitt des Verpackungsmaterialhalterschutzes,
der im Folgenden erörtert
wird) ausgenutzt werden, wenn sich der Drehtisch dreht. Das Drehen
des Drehtisches wird genutzt, um den Verpackungsmaterialhalter linear
entlang der Drehtischfläche
zu bewegen. Während
der letzten Drehung des Drehtisches, wenn der Winkel kleiner wird
und das Verpackungsmaterial sich der Seite der Ladung (oder des
Schutzes) nähert,
wird der Verpackungsmaterialhalter durch die Drehung des Drehtisches
in eine Position getrieben, in welcher er mit dem hinteren Ende
des Verpackungsmaterials in Eingriff kommt.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform,
die in 2 gezeigt ist, wird die Bewegung des Drehtisches
ausgenutzt, um die Backen 112, 114 zu bewegen,
die Backen 112, 114 zu öffnen und zu schließen, um
das Verpackungsmaterial 116 automatisch freizugeben bzw.
zu greifen. Wie oben erörtert
ist, arbeitet der Zahnradmechanismus 132 mit dem Stift 130 zusammen,
um die Backen 112, 114 relativ zu dem drehbaren
Drehtisch 122 zu bewegen und dadurch die Backen 112, 114 zu öffnen und
zu schließen.
Der Stift 130 kann betätigt
werden, um von der Steuervorrichtung von der nicht aufrechten Position
in die aufrechte Position an einem vorbestimmten Punkt in dem Verpackungszyklus
bewegt zu werden. Vorzugsweise wird der Stift 130 während der
letzten Rotation in dem Verpackungszyklus betätigt und, am meisten bevorzugt,
während
der letzten Vierteldrehung des Verpackungszyklus, um in Eingriff
mit dem Zahnradmechanismus 132 zu kommen. Da der Zahnradmechanismus 132 sich
mit der drehbaren Fläche 122 des
Drehtischs 120 bewegt, kann die Rotation des Drehtischs
verwendet werden, um den Zahnradmechanismus 132 zu bewegen.
Der Zahnradmechanismus 132 ist beweglich mit den Backen 112, 114 verbunden,
so dass, wenn der Zahnradmechanismus 132 sich nach links
bewegt, die Backen 112, 114 sich nach rechts bewegen.
Wenn sich der Zahnradmechanismus 132 alternativ nach rechts
bewegt, bewegen sich die Backen 112, 114 nach
links. Somit wird die Rotation des Drehtisches und nicht eine elektrische
oder Fluid-Energiequelle, die von dem drehbaren Drehtisch getragen
wird, zur Bewegung und dadurch zum automatischen Öffnen und Schließen der
Backen 112, 114 verwendet.
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Andere
mechanische Bewegungen einschließlich verschiedener Kombinationen
von mechanischen oder elektrischen Vorrichtungen können verwendet
werden, um eine Bewegung und ein Öffnen und Schließen der
Backen 112, 114 zu bewirken. Alternativ kann der
Drehtisch 122 sich nicht drehen, während das Verpackungsmaterial
automatisch freigegeben wird und von dem Verpackungsmaterialhalter
gegriffen wird. In dieser Situation könnte der Verpackungsmaterialhalter 110 von
einer separaten Energiequelle angetrieben werden, wie beispielsweise einem
Motor, der auf dem Boden oder in der Nähe des Drehtisches angeordnet
ist.
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Gemäß einem
Aspekt der Erfindung kann ein Schutz vorgesehen sein, um die Klammer
des Verpackungsmaterialhalters zu schützen. Wie in 5A und 5B gezeigt
und hier dargestellt ist, ist der Schutz 300 an dem Drehtisch 120 angeordnet.
Der Schutz 300 trennt den Abschnitt des Drehtisches 122,
der den Verpackungsmaterialhalter 110 stützt, von
dem Rest der Drehtischfläche 122,
welche eine Ladungs-Stützfläche zum
Stützen
der Ladung 124 während
des Einwickelns bildet.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
beinhaltet der Schutz 300 einen verlängerten hinteren Anschlag-Abschnitt 302,
welcher sich entlang der gesamten Länge des Verpackungsmaterialhalters 110 erstreckt.
Der hintere Anschlag 302 ist so geformt, dass er dem Pfad
der Klammer zum Halten und Freigeben des Verpackungsmaterials folgt.
Wenn die Klammer, normalerweise die Backen 112, 114,
eine Übertragung
relativ zu dem Drehtisch bereitstellt, um die Backen 112, 114 stromabwärts zu bewegen,
bewegt sich die Klammer vertikal und auch horizontal, und bildet
einen Bewegungspfad, der einer quadratischen Sinuswelle gleicht.
Um die Klammer zu schützen,
ist der hintere Anschlag 302 so geformt, dass er dem Bewegungspfad
der Klammer folgt und hat eine Form, die der einer quadratischen
Sinuswelle ähnelt. Der
hintere Anschlag 302 erstreckt sich ebenfalls oberhalb
des Bewegungspfads der Klammer, so dass entlang jeglichem Abschnitt
der Länge
des Verpackungsmaterialhalters der hintere Anschlag 302 der
höchste
Punkt des Verpackungsmaterialhalters ist. Vorzugsweise erstreckt
sich der hintere Anschlag 302 zwei Inch oberhalb des Bewegungspfads
der Klammer entlang des gesamten Bewegungspfads der Klammer. Der
Abstand, in welchem sich der hintere Anschlag 302 oberhalb
des Bewegungspfades der Klammer erstreckt, kann aufgrund des Designs eines
bestimmten Verpackungsmaterialhalters variieren und sich mehr oder
weniger als zwei Inch oberhalb des Pfads der Klammer erstrecken.
Außerdem kann
die Form des hinteren Anschlags 302 ebenfalls variieren
so lange der hintere Anschlag eine solche Größe und Form hat, dass er immer
zwischen der zu verpackenden Ladung und der Klammer des Verpackungsmaterialhalters
verbleibt, selbst wenn die Klammer in ihrer komplett aufrechten
Position ist. Der hintere Anschlag 302 sollte sich immer
oberhalb des Pfads der Klammer erstrecken.
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Der
hintere Anschlag 302 beinhaltet einen oberen Walzmetallabschnitt
und einen unteren Blechabschnitt. Der obere Walzmetallabschnitt
bildet einen Umriss des Klammerpfads und steigt von dem Drehtisch
nach oben und erstreckt sich entlang der Länge des Verpackungsmaterialhalters 110 in
einer größeren Höhe als der
von der Klammer verfolgte Pfad und erstreckt sich nach unten zurück zum Drehtisch.
Der obere Walzmetallabschnitt bildet zwei Ecken oder Endabschnitte
des hinteren Anschlags 302 an jedem Ende des Klammerpfads.
Walzmetall wird in dem oberen Walzmetallabschnitt verwendet, welches
ermöglicht,
dass das Verpackungsmaterial leicht über den hinteren Anschlag 302 während des Verpackungsvorgangs
passieren kann. Der untere Blechabschnitt ist an dem Walzmetallumriss
des Klammerpfads befestigt und füllt
den Innenraum, der durch den Umriss definiert ist, um einen festen
hinteren Anschlag 302 zu erzeugen. Der untere Blechabschnitt
soll den Verpackungsmaterialhalter vor der Ladeausrüstung schützen, wenn
eine Ladung auf die Ladungs-Stützfläche des
Drehtischs gelegt wird oder davon entfernt wird. Herkömmlicherweise
werden z. B. Gabelstapler verwendet, um Ladungen vor dem Einwickeln
auf den Drehtisch zu legen. Der untere Blechabschnitt verhindert,
dass die Zinken des Gabelstaplers unbeabsichtigt in Kontakt mit
dem Verpackungsmaterialhalter 110 kommen und diesen beschädigen.
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Die
zwei Ecken oder Endabschnitte des hinteren Anschlags werden als
proximale und distale Ecken des Schutzes (proximale und distale
Endabschnitte des Schutzes) in Bezug auf den Verpackungsmaterialspender
bezeichnet. Das distale Eck oder Abschnitt des Schutzes bietet einen
einheitlichen Rahmen zum Unterstützen
des Abreißens
des Verpackungsmaterials, nachdem die Last verpackt wurde. Bei bekannten
Vorrichtungen ist es erforderlich, die zu verpackende Ladung innerhalb
einer bestimmten Zone auf dem Drehtisch anzuordnen, um sicherzustellen,
dass das Verpackungsmaterial die Ecken der Ladung richtig berührt, um
einen bearbeitbaren Folienpfad zwischen dem Spender und der Ladung
in einem Winkel zu bilden, welcher ermöglicht, dass die Klammer des
Verpackungsmaterialhalters das Verpackungsmaterial abfängt. Vor
der vorliegenden Erfindung war es z. B. erforderlich, dass eine Ecke
einer zu verpackenden Ladung in dem schraffierten Bereich des Drehtischs
angeordnet wurde, was in 5B gezeigt
ist. Wenn die Ecke der Ladung in dem schraffierten Bereich angeordnet
war, war sichergestellt, dass, wenn sich der Drehtisch drehte, der
Winkel des Folienpfads des Verpackungsmaterials die Klammer des
Verpackungsmaterialhalters abfängt.
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Bei
der vorliegenden Erfindung bestimmt das Verpackungsmaterial, das
die distale Ecke oder Abschnitt des Schutzes und nicht die Ecke
der Ladung abfängt,
den Winkel des Folienpfads. Dies zerstreut die Bedenken über die
Anordnung der Ecke der Ladung und bietet auch einen gleichmäßigen Winkel der
Folie von dem distalen Eck des Schutzes bis dorthin, wo die Folie
zwischen der Ladung und dem Spender schließlich abgeschnitten wird. Dieser gleichmäßige Winkel
hat ein gleichmäßig großes greifbares
Ende des Verpackungsmaterials zur Folge, das sich von dem Spender
nach jedem Verpackungszyklus erstreckt.
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Gemäß einem
Aspekt der Erfindung kann eine Einrichtung zum Bilden eines Seils
aus Verpackungsmaterial vorgesehen sein. Wie hier erörtert, bedeutet „Bilden
eines Seils" des
Verpackungsmaterials das Rollen oder Drehen oder Kollabieren eines Abschnitts
der Bahn des Verpackungsmaterials 116, um es in Seilform
zu bringen. Um einer Anfangskraft während des Verpackens standzuhalten,
sollte mindestens 20% der Bahn des Verpackungsmaterials 116 von
dem Verpackungsmaterialhalter gehalten sein. Eine Bahn von Verpackungsmaterial
von einer Höhe
von zwanzig (20) Inch kann z. B. einen Abschnitt von fünf (5) oder
sechs (6) Inch haben, der zu einem Seil gebildet ist. Dadurch können die
Backen 112, 114 in Eingriff mit einem Seil 118 und
einem Abschnitt der Bahn des Verpackungsmaterials 116 kommen
und nicht nur einen kleinen Abschnitt des Verpackungsmaterials 116 zwischen
den gegenüberliegende
Oberflächen
halten. Wie in 1 und 2 gezeigt
ist, können
die Backen 112, 114 einen wesentlichen Querschnitt
der Bahn des Verpackungsmaterials 116 greifen, wenn dieses
zu einem Seil geformt wurde. Dadurch erhält der untere Abschnitt der
Bahn des Verpackungsmaterials 116 zwischen den Backen 112, 114 und
dem Spender 102 die dreieckige Form, gezeigt in 1 und 2. Wie hier
verkörpert
und in 4 gezeigt ist, beinhaltet die
Einrichtung zum Bilden eines Seils ein Formelement 140,
welches an Backen 112, 114 des Verpackungsmaterialhalters 110 befestigt
ist und mit diesen bewegbar ist. Wenn sich die Backen 112, 114 und
das Formelement 140 entlang eines stromabwärtigen Pfads 152 bewegen, bewegen
sie sich von einer flachen Position in eine aufrechte Position.
Wenn das Formelement 140 seine Position verändert, fängt es die
Bahn des Verpackungsmaterials 116 und rollt das Verpackungsmaterial 116 zu
einem Seil 118, wenn dieses sich in die vollkommen aufrechte
Position (die vollkommen ausgestreckte Position) bewegt.
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Obwohl
bei der vorliegenden Erfindung, wie sie hier ausgeführt ist,
ein Formelement zum Bilden eines Seils verwendet wird, ist es möglich ein
Rad zu verwenden, um den unteren Rand des Verpackungsmaterials nach
oben zu rollen, um ein Seil aus Verpackungsmaterial zu bilden, oder
eine Kombination eines Formers und eines Rads zu verwenden. Alternativ
können
andere Mittel, wie z. B. eine Rampe verwendet werden, um das Verpackungsmaterial
zum Bilden eines Seils zusammenzuraffen. Außerdem ist es möglich, obwohl
bevorzugt nur ein Abschnitt der Bahn des Verpackungsmaterials zu einem
Seil geformt wird, die gesamte Bahn des Verpackungsmaterials zu
einem Seil zu formen, um ein einziges Seil aus Verpackungsmaterial
zu bilden.
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Eine
Positioniervorrichtung kann vorgesehen sein, um das Verpackungsmaterial
während
des Einwickelns über
den Verpackungsmaterialhalter zu führen. Wie hier ausgeführt und
in 3 und 4 gezeigt ist,
beinhaltet die Positioniervorrichtung zum Führen des Verpackungsmaterials über den
Verpackungsmaterialhalter ein Rad 141. Das Rad 141 rollt
einen unteren Rand des Verpackungsmaterials 116, wenn es über das
Rad 141 läuft
wodurch es über
den Verpackungsmaterialhalter 110 gehoben wird. Dadurch wird
bewirkt, dass das Verpackungsmaterial 116 über dem
Verpackungsmaterialhalter 110 verläuft, wodurch der Zelteffekt
der bekannten Halter vermieden wird.
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Wie
hier verkörpert
und in 3 gezeigt ist, ist ein Verpackungsmaterial-Schwächungsmittel
vorgesehen zum Schwächen
des Verpackungsmaterials 116 zwischen der Ladung 124 und
dem Spender 102. Der Verpackungsmaterialhalter 110 beinhaltet
vorzugsweise ein Schneidgerät 142.
Das Schneidgerät 142 kann
ein gegenüberliegendes
Schneidelement, wie z. B. Scheren oder ein einzelnes Schneidelement,
wie eine Rasierklinge, beinhalten.
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Das
Schneidgerät 142 ist
mit einem Betätigungshebel 144 verbunden,
welcher sich mit den Backen 112, 114 bewegt. Der
Betätigungshebel 144 ist zwischen
einer freien Position und einer Kontaktposition beweglich. Wenn
sich die Backen 112, 114 entlang des stromabwärtigen Pfads 152 bewegen, öffnen sich
die Backen 112, 114 und geben automatisch Verpackungsmaterial 116 frei,
das Formelement 140 bewegt sich nach oben, um den unteren
Rand der Bahn des Verpackungsmaterials 116 in ein Seil 118 zu
formen und der Betätigungshebel 144 bewegt
sich von der freien Position in die Kontaktposition. Wenn der Betätigungshebel 144 in
der Kontaktposition ist, wird das Schneidgerät 142 aktiviert, um
das Verpackungsmaterial 116 zu schwächen, indem mindestens ein
Abschnitt der Bahn des Verpackungsmaterials 116 einschließlich des
Seils 118 des Verpackungsmaterials 116 geschnitten
wird. Es ist auch möglich,
dass das Schneidgerät 142 die
gesamte Bahn des Verpackungsmaterials 116 schneidet, einschließlich des
Seils 118, um das Verpackungsmaterial zu trennen. In diesem
Zusammenhang bedeutet Trennen des Verpackungsmaterials das Trennen
in zwei Abschnitte, wobei durch die gesamte Breite des Verpackungsmaterials
geschnitten wird.
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Alternativ
kann das Schneidgerät 142 ein
separat betriebenes Gerät
beinhalten, wie z. B. einen Heißdraht,
der Strom von einer geerdeten Quelle erhält. Bei einer solchen Ausführungsform
kann das Schneidgerät 142 durch
einen Abschnitt der Bahn des Verpackungsmaterials einschließlich des
Seils 118 schneiden, um das Verpackungsmaterial zu schwächen oder
das Schneidgerät 142 kann
durch die gesamte Bahn des Verpackungsmaterials 116 schneiden,
um das Verpackungsmaterial abzutrennen. Alternativ dazu kann das
Schneidgerät 142 durch
die gesamte Bahn des Verpackungsmaterials schneiden, wenn die gesamte
Bahn des Verpackungsmaterials verseilt wurde, um ein einzelnes Seil 118 aus
Verpackungsmaterial zu bilden.
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Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Vorrichtung eine Einrichtung
zum Sichern eines hinteren Endes des Verpackungsmaterials an der
Ladung beinhalten. In der vorliegenden Ausführungsform beinhaltet die Sicherungseinrichtung
einen Folienabreibmechanismus zum Abreiben eines Folienendes an
der Ladung, nachdem das Verpackungsmaterial geschnitten wurde. Wie
in 1 gezeigt ist, beinhaltet der Folienabreibmechanismus 180 Wischschleifen 182 und
einen Wischarm 184. Dadurch kann ein Folienende an einer
Ladung 124 abgerieben werden, wenn das Verpackungsmaterial 116 geschnitten
wird.
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Es
können
auch andere Schneidgeräte
und Abreibanordnungen verwendet werden.
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Ein
Verfahren zum Einwickeln einer Ladung gemäß der vorliegenden Erfindung
ist in 6 bis 12 gezeigt. Wie in 6 gezeigt
ist und gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, wird eine Ladung 124 von einem
Fördergerät 118 oder
Gabelstapler an eine Drehtisch-Anordnung 120 in der Verpackungsstation
befördert
und die Ladung 124 wird an einen Ladungs-Stützflächenabschnitt
des drehbaren Drehtischs 122 der Drehtischanordnung 120 und
nahe dem Verpackungsmaterialschutz 300 positioniert. Die
Klammer des Verpackungsmaterialhalters 110 wird vor einem
Gabelstapler durch einen hinteren Anschlag 302 des Verpackungsmaterialschutzes 300 geschützt. Die
Backen 112, 114 des Verpackungsmaterialhalters 110 halten
einen vorderen Endabschnitt 30 einer verseilten Bahn von
Verpackungsmaterial 116, vorzugsweise Dehnfolie-Verpackungsmaterial.
Der Zahnradmechanismus 132 ist an einem stromabwärtigen Ende
des Verpackungsmaterialhalters 110 positioniert, die Feder 200 ist
in ihrem unbelasteten Zustand, die Backen 112, 114 sind
an dem stromaufwärtigen
Ende des Verpackungsmaterialhalters 110 in der Rückstell-Position positioniert
und der Nockenstößel 158 ist
an der stromaufwärtigen
Seite der Rampe 150 angeordnet (6).
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Der
drehbare Drehtisch 122 beginnt sich zu drehen und das Verpackungsmaterial 116 wird
von dem Spender 102 um eine Ladung 124 herum abgegeben.
Wenn das Verpackungsmaterial 116 über den Verpackungsmaterialhalter 110 gelangt,
greift das Rad 41 in den unteren Rand des Verpackungsmaterials
ein und stellt sicher, dass das Verpackungsmaterial nicht an einem
beliebigen Teil des Verpackungsmaterialhalters gefangen wird, sondern über den
Verpackungsmaterialhalter 110 und den hinteren Anschlag 302 des
Schutzes 300 läuft.
Dadurch wird ein „Zelt"effekt vermieden
und die Ladung kann fest umwickelt werden. Vorzugsweise bewegt sich
der Verpackungsmaterialspender des Spenders 102 von dem
Spender 102 zu dem distalen Eck des hinteren Anschlags 302 und
von dem distalen Eck des hinteren Anschlags 302 zu der
Ladung 124. Die Ladung 124 wird schraubenförmig mit
Verpackungsmaterial 116 umhüllt, wenn sich der Spender 102 vertikal
entlang dem Masten 104 bewegt, wenn die relative Drehung
bereitgestellt wird.
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Wenn
die Ladung umwickelt ist und der drehbare Drehtisch 122 die
letzte Drehung des Verpackungszyklus beginnt (siehe 7),
wird ein Stift 130, der an einem sich nicht drehenden Abschnitt
der Drehtischanordnung 120 befestigt ist, von dem Steuersystem
betätigt
und bewegt sich von einer nicht aufrechten Position in eine aufrechte
Position. Wenn sich der Drehtisch 122 dreht, kommt der
Stift 130 in Eingriff mit dem Eingriffselement 134 des
Zahnradmechanismus 132, das oben auf dem drehbaren Drehtisch 122 der
Drehtischanordnung 120 angeordnet ist. Der Stift 130 bewirkt,
dass sich der Zahnradmechanismus 132 stromaufwärts (in
eine Richtung entgegengesetzt zur Rotation) entlang der Oberfläche des
drehbaren Drehtischs 122 der drehbaren Anordnung 120 bewegt,
wenn die Drehung fortgesetzt wird. Wenn sich der Zahnradmechanismus 132 stromaufwärts bewegt,
beginnt er die Feder 200 zu laden. Die Feder 200 baut
Energie auf und speichert diese während der Belastung und bewegt
sich mit dem Zahnradmechanismus 132, wenn sich dieser stromaufwärts bewegt.
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Wenn
sich der Zahnradmechanismus 132 bewegt, bewirkt die Bewegung,
dass sich der Nockenstößel 158 nach
oben auf den oberen Teil der Rampe 150 zum Beginn des stromabwärtigen Pfads 152 bewegt.
Wenn der Nockenstößel 158 sich
zum oberen Teil der Rampe 150 bewegt, öffnen sich die Backen 112, 114 und
geben automatisch den vorderen Endabschnitt 30 des Verpackungsmaterials 116 frei
(8). Außerdem
kann der Spender 102 abgeschaltet werden, um die Folie
zwischen der Ladung 124 und dem Spender 102 zu
spannen. Vorzugsweise ist das Verpackungsmaterial zwischen dem distalen
Abschnitt des hinteren Anschlags 302 und dem Spender gespannt.
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Wenn
sich der Zahnradmechanismus 132 bewegt, treibt er die Backen 112, 114 stromabwärts entlang
eines stromabwärtigen
Pfads 152 der Rampe 150. Wenn sich die Feder 200 weiterhin
mit dem Zahnradmechanismus 132 bewegt, baut sie weiterhin
Energie auf und speichert diese. Gleichzeitig beginnt das Formelement 140 sich
von einer eingezogenen Position in eine aufrechte Position zu bewegen,
und formt ein hinteres Ende 32 des Verpackungsmaterials 116 zu
einem Seil 118. Wenn sich die Backen 112, 114 weiterhin
stromabwärts
bewegen, bleiben sie offen und nehmen das hintere Ende 32 des
Verpackungsmaterials 116 auf, das zu einem Seil 118 geformt
ist, wenn das Formelement 140 seine vollständig aufrechte
Position erreicht (9). Wenn der Zahnradmechanismus 132 das
stromaufwärtige
Ende des Verpackungsmaterialhalters 110 erreicht, erreicht
die Feder 200 vorzugsweise die Grenze ihres Bewegungsbereichs,
d. h. erreicht einen vollständig
belasteten Zustand und der Nockenstößel 158 erreicht das
Ende des Pfads 152 (vollkommen ausgestreckte Position)
und rollt von dem Ende der Rampe 150 ab, wodurch sich die
Backen 112, 114 automatisch an dem hinteren Ende 32 des
verseilten Verpackungsmaterials 116 zuklammern und dieses
greifen.
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Wenn
sich das Formelement 140 von der eingefahrenen Position
in die vollständig
aufgerichtete Position (10) bewegt,
bewegt sich der Betätigungshebel 144 von
der freien Position in die Kontaktposition, und aktiviert das Schneidgerät 142,
um mindestens einen Abschnitt des Verpackungsmaterials 116 zwischen
den Backen 112, 114 und der Ladung 124 zu
schneiden, nachdem die Backen 112, 114 das hintere
Ende 32 des Verpackungsmaterials 116 automatisch
ergriffen haben. Gleichzeitig trifft der Stift 130 auf
ein Freigabeelement 138 an dem stromaufwärtigen Ende
des Verpackungsmaterialhalters 110, welches den Stift 130 in
seine nicht aufrechte Position bringt, wodurch er von dem Zahnradmechanismus 132 gelöst wird.
Alternativ kann das Formelement die gesamte Bahn des Verpackungsmaterials zu
einem Seil 118 formen und das Schneidgerät 142 kann
das Seil abtrennen und nicht einen Seilabschnitt schwächen.
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Sobald
die Backen 112, 114 das stromabwärtige Ende
des Verpackungsmaterialhalters 110 erreicht haben, greifen
und halten sie das hintere Ende 32 des Verpackungsmaterials 116.
Das Verpackungsmaterial 116 erstreckt sich zwischen dem Spender 102,
den Backen 112, 114 und der Ladung 124.
Sobald der Zahnradmechanismus 132 freigegeben ist, ist
die Feder 200 nicht mehr physisch gezwungen, in dem belasteten
Zustand zu bleiben und beginnt sich zu entlasten, gibt ihre gespeicherte
Energie frei und bewegt sich in den nicht belasteten Zustand. Wenn
die Feder 200 beginnt, die gespeicherte Energie freizugeben,
bewirkt sie, dass sich der Zahnradmechanismus 132 zurück in Richtung
des stromabwärtigen
Endes des Verpackungsmaterialhalters 110 bewegt. Wenn der
Zahnradmechanismus 110 sich durch die freigegebene Energie
stromabwärts bewegt,
bewirkt dies wiederum, dass der Nockenstößel 158 sich in Richtung
des stromaufwärtigen
Endes des Verpackungsmaterialhalters 110 entlang einem stromaufwärtigen Pfad 154 der
Rampe 150 bewegt. Außerdem
kommt die Spannung in dem Verpackungsmaterial 116 zwischen
dem Spender 102 und den Backen 112, 114 zu
der Spannung hinzu, die durch die Freigabe von Energie und die Bewegung des
Zahnradmechanismus 132 erzeugt wird, um die Backen 112, 114 stromaufwärts in Richtung
des Spenders (11) zu bewegen. Die Backen 112, 114 bewegen
sich stromaufwärts,
wenn der Nockenstößel 158 sich
entlang einem stromaufwärtigen
Pfad 154 der Rampe 150 in Reaktion auf die von
dem Verpackungsmaterial ausgeübte
Kraft bewegt. Da der Nockenstößel 158 sich
unterhalb der Schwimmnocke (Rampe 150) bewegen kann, wenn
er stromaufwärts in
Richtung seiner Rückstell-Position
zurückkehrt, anstelle
sich auf die Rampe 150 hinauf zu bewegen, bleiben die Backen 112, 114 geschlossen,
wenn sie sich stromaufwärts
bewegen. Wenn sich die Backen 112, 114, die das
hintere Ende 32 des Verpackungsmaterials 116 halten,
stromaufwärts
bewegen, wird das Verpackungsmaterial 116 zwischen den
Backen 112, 114 und der Ladung 124 gespannt.
Aufgrund der relativen Bewegung des Verpackungsmaterialhalters bricht
das Verpackungsmaterial 116 dann an dem geschwächten Abschnitt
zwischen Ladung 124 und Backen 112, 114 und
nicht zwischen dem Verpackungsmaterialhalter und dem Spender. Dies
sorgt für
einen wirklich automatischen Betrieb, indem das in dem Verpackungsmaterialhalter
zu haltende Verpackungsmaterial während und nach dem Trennen
gehalten wird.
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Andere
Anordnungen, die ermöglichen,
dass sich der Verpackungsmaterialhalter stromaufwärts mit
dem Verpackungsmaterial in Richtung des Spenders bewegt, können ebenfalls
vorgesehen sein.
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Obwohl
die in den Zeichnungen gezeigte Anordnung das Verpackungsmaterial
zwischen der Ladung und den Backen schwächt und dann bricht, liegt es
im Rahmen eines Aspektes der Erfindung, die Folie irgendwo zwischen
Spender und Ladung zu schwächen
und dann die Folie zwischen den Backen und der Ladung zu trennen.
Außerdem
ist es möglich,
das Verpackungsmaterial im Gegensatz zu einer Schwächung einfach
zu trennen und dann das Verpackungsmaterial abzubrechen.
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Alle
diese Funktionen können
mit einem herkömmlichen
Mikroprozessor, elektromechanischem Steuergerät oder anderen Steuervorrichtungen
gesteuert werden, die herkömmlicherweise
mit Dehnfolie-Verpackungsvorrichtungen verwendet werden.
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Die
vorliegende Erfindung, wie sie hier ausgeführt und oben beschrieben ist,
ermöglicht
eine vollkommen automatische Verpackung von Ladungen bei drastisch
reduzierten Kosten und in extrem effektiver Weise. Die Einfachheit
der Vorrichtung und ihrer Funktion ermöglicht das Nachrüsten bei
existierenden Dreh-Dehnfolie-Verpackungsvorrichtungen, um
diese vollkommen zu automatisieren. Durch Verwenden der Rotation
des Drehtisches zum Erleichtern des Freigebens, Greifens und Schneidens
des Verpackungsmaterials, besteht kein Bedarf mehr an zugeführter Energie
durch den drehbaren Drehtisch der Drehtischanordnung an den Verpackungsmaterialhalter
und keine teueren Zeitgeberschaltungen.
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Es
zeigt sich dem Fachmann, dass verschiedene Modifikationen und Variationen
bei der vorliegenden Erfindung vorgenommen werden können, ohne
die Idee oder den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Die vorliegende
Erfindung umfasst somit alle Modifikationen und Variationen dieser
Erfindung, die sich innerhalb des Rahmens der beiliegenden Ansprüche und
ihrer Entsprechungen ergeben.