EP0085390B1 - Method for wrapping a stack of articles with a plurality of convolutions of a web of extensible material - Google Patents
Method for wrapping a stack of articles with a plurality of convolutions of a web of extensible material Download PDFInfo
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- B65B11/04—Wrapping, e.g. partially or wholly enclosing, articles or quantities of material, in strips, sheets or blanks, of flexible material the articles being rotated
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Definitions
- the invention relates to a method for wrapping a stack of packaged goods with a plurality of, in particular screw-shaped turns of a web of stretch film, which is guided from a supply roll over a second roll under an expansion achieved by braking the supply roll to the circumference of the packaged goods stack, the web is driven by the second, driven roller at a peripheral speed that is higher than the average peripheral speed of the packaged goods.
- the invention is therefore based on the object of providing a method of the type mentioned at the outset which permits gentle stretching of the web.
- the solution according to the invention is that the stretching speed is not greater than about 100% per 0.1 sec. is, expediently a running time of at least 0.1 sec. is provided for the film between the rollers stretching it.
- the stretch between the rollers should not be less than about 15 cm.
- a turntable 2 is embedded in the base plate 1 and is connected to a drive (not shown) which can be switched on and off and which gives it a rotational speed of, for example, 10 revolutions per minute.
- the machine stand 3 which contains the operating, control and drive elements, rises on the base plate 1 to the side of the turntable 2 and parallel to its axis of rotation, that is to say vertically. It has a vertical guide 4 for a carriage 5, on which a bearing 6 with an adjustable brake for a shaft for receiving a supply roll 7 of a film web is fixedly arranged in a known and therefore not further explained manner. Furthermore, the bearing arrangement 9 with drive motor 10 for the second roller 11 is attached to it via an arm 8. These parts can be moved vertically on the carriage 5 by means of a drive (not shown) at a constant or varying speed.
- the shaft 7 and the roller 11 are arranged parallel to each other and to the axis of rotation of the turntable 2 at the same height at such a distance from one another that the free path of the film web between the supply roller 7 and the roller 11 is of the order of 20 cm.
- the roller 11 has a peripheral speed of, for example, 60 m per minute.
- a stack of packaged goods is indicated on a standard pallet 13. If its circumference coincides with that of the pallet, it is about 4 m long. At a rotation speed of 10 min- 1 , this results in a peripheral speed of the packaged goods stack of approximately 40 m per minute. This means that in the given example the length of the web on reaching the packaged goods stack decreases to about 2/3 of its stretched length for the roller 11 if the slip on the roller 11 is neglected. The stretching of the film between the supply roll 7 and the second roll 11 must therefore be correspondingly higher in the given example. This can be easily achieved by trial adjustment of the brake 6. From this brake setting, given a ratio of the peripheral speed of the packaged goods stack 12 and the roller 11, the tension that is still contained in the film web running onto the packaged goods stack also depends.
- the attendant staff Based on practical experience, it sets it so that it is low enough to prevent damage to the film at the edges and corners of the stack of packaged goods, for example in the order of 30 N with a web width of about 0.5 m. If one wanted to achieve the same degree of stretching, with which the film then runs onto the stack of packaged goods, solely by pulling the stack of packaged goods, this force would be about five times higher. In the known machine described at the outset, in which the stretching mechanism consisting of a pair of rollers is driven by the web train caused by the stack of packaged goods, this force is at least three times as great.
- the invention therefore makes it possible to wrap packaged goods with extremely low weight or extremely difficult surfaces (for example, protruding screws) without damage to the packaged goods or the web. Nevertheless, packaging with a high packing tension is achieved because the stretch contained in the film while it is still running onto the packaged goods gradually tries to settle and a correspondingly high tension is built up in the film.
- the machine works as follows. After a pallet 13 with packaged goods stack 12 has been placed on the turntable 2, the leading end of the film web is first lightly attached to the packaged goods stack, for example by pulling it into the gap between two packets. The carriage 5 is in its lowest position with the supply roll at the height of the pallet and the lowest packing layer. The turntable 2 is then allowed to start, with the brake 6 not yet or only weakly switched on, so that a film winding can initially be placed around the stack of goods without substantial tension. Then the function of the brake begins gradually. This begins the stretching of the film area 14 between the supply roll 7 and the roll 11. As the wrapping of the packaged goods continues to wrap, the carriage on the guide 4 is raised so that the web windings lie helically on the surface of the packaged goods stack with a small overlap next to one another.
- the running time between the supply roll and the driven roll should be at least 0.1 and better at least 0.2 seconds. In the example given, it is around 0.3 seconds.
- the rate of expansion should not be greater than 100% per 0.1 seconds, preferably not greater than 100% per 0.2 seconds.
- the tensile force in an originally 0.5 m wide web between the packaged goods stack and the driven roller should generally be between 20 and 100 N.
Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Umwickeln eines Packgutstapels mit mehreren, insbesondere schraubenförmig gelegten Windungen einer Bahn aus Dehnfolie, die von einer Vorratsrolle über eine zweite Rolle unter einer durch Bremsung der Vorratsrolle erzielten Dehnung auf den Umfang des Packgutstapels geführt wird, wobei die Bahn von der zweiten, angetriebenen Rolle mit einer Umfangsgeschwindigkeit angetrieben wird, die höher ist als die mittlere Umfangsgeschwindigkeit des Packgutstapels.The invention relates to a method for wrapping a stack of packaged goods with a plurality of, in particular screw-shaped turns of a web of stretch film, which is guided from a supply roll over a second roll under an expansion achieved by braking the supply roll to the circumference of the packaged goods stack, the web is driven by the second, driven roller at a peripheral speed that is higher than the average peripheral speed of the packaged goods.
Bei einem bekannten Verfahren dieser Art (GB-A 2 059 906 und FR-A-2 281 275 ist vorgesehen, daß die Bahn von der Rolle kommend über zwei Walzen geführt wird, von denen die zweite mit größerer Geschwindigkeit als die erste angetrieben wird, wodurch die Bahn zwischen den beiden Walzen gedehnt wird. Die Umfangsgeschwindigkeit der zweiten Walze ist größer als die des Packgutstapels, so daß die Bahn sich zwischen der zweiten Walze und dem Packgutstapel ein wenig zusammenziehen und dadurch entspannen kann zur Verringerung der auf den Packgutstapel ausgeübten Kräfte. Dies ist nur dann sinnvoll, wenn die Bahn zwischen den Walzen sehr stark gedehnt wird. Es hat sich gezeigt, daß diese kräftige Dehnung der Bahn zwischen dem Walzenpaar häufig zu Überbeanspruchung und Bahnriß führt.In a known method of this type (GB-A 2 059 906 and FR-A-2 281 275 it is provided that the web coming from the roll is guided over two rollers, the second of which is driven at a higher speed than the first, whereby the web between the two rollers is stretched The peripheral speed of the second roller is greater than that of the pack of packaged goods, so that the web between the second roll and the pack of packaged goods can contract a little and thereby relax to reduce the forces exerted on the pack of packaged goods. This only makes sense if the web between the rolls is stretched very much, and it has been shown that this strong stretching of the web between the pair of rolls often leads to excessive stress and web break.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, das eine schonende Dehnung der Bahn gestattet.The invention is therefore based on the object of providing a method of the type mentioned at the outset which permits gentle stretching of the web.
Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, daß die Dehngeschwindigkeit nicht größer als etwa 100 % pro 0,1 sek. ist, wobei zweckmäßigerweise eine Laufzeit von mindestens 0,1 sek. für die Folie zwischen den sie dehnenden Rollen vorgesehen wird. Die Dehnstrecke zwischen den Rollen sollte nicht kleiner als etwa 15 cm sein. Während man im Stand der Technik bemüht ist, den Quereinsprung (Breitenabnahme) der Bahn während der Dehnung möglichst gering zu halten, indem sie seitlich straff ausgespannt gehalten wird, hat die Erfindung erkannt, daß Folienabrisse in der Dehnstrecke maßgeblich reduziert werden können, wenn man der Bahn einen Quereinsprung von mindestens etwa 10 % gestattet.The solution according to the invention is that the stretching speed is not greater than about 100% per 0.1 sec. is, expediently a running time of at least 0.1 sec. is provided for the film between the rollers stretching it. The stretch between the rollers should not be less than about 15 cm. While efforts have been made in the prior art to keep the transverse entry (decrease in width) of the web as low as possible during the stretching by keeping it stretched sideways, the invention has recognized that film tears in the stretching section can be significantly reduced if the Bahn allowed a cross entry of at least about 10%.
Es hat sich gezeigt, daß die Dehnung der Folie in diesem Verfahren wesentlich schonender als bei dem bekannten Verfahren erfolgt. Dies geht zum einen maßgeblich darauf zurück, daß die geringere Dehngeschwindigkeit es dem Material gestattet, örtliche Spannungsspitzen durch Verformung abzubauen, bevor sie die Festigkeit des Materials überschreiten. Zum anderen dürfte auch mitwirken, daß infolge der bei der Lagerung der Vorratsrolle ausgebildeten, starken Haftung der Folienschichten aneinander die Dehnung erst dann beginnt, wenn sich die Folie von der Folienrolle gelöst hat, während sie bei den bekannten Verfahren, bei denen die Dehnung zwischen Dehnwalzen stattfindet, schon dann beginnt, wenn die Folie noch unter Reibung auf der ersten Walze des Walzenpaars aufliegt, so daß zu der Dehnungsbeanspruchung die Reibungsbeanspruchung hinzukommt, was sich insbesondere an Fehlerstellen zerstörend auswirken kann.It has been shown that the stretching of the film in this process takes place much more gently than in the known process. On the one hand, this is largely due to the fact that the lower expansion speed allows the material to reduce local stress peaks by deformation before they exceed the strength of the material. On the other hand, it should also contribute to the fact that, due to the strong adhesion of the film layers to one another when the supply roll is stored, the stretching only begins when the film has detached from the film roll, whereas in the known processes in which the stretching between stretching rolls takes place, already begins when the film still lies under friction on the first roller of the pair of rollers, so that the frictional stress is added to the stretching stress, which can have a destructive effect, in particular, at defects.
Die Erfindung wird im folgenden näher unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert, die ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Maschine in einer Seitenansicht darstellt.The invention is explained in more detail below with reference to the drawing, which shows an embodiment of a machine according to the invention in a side view.
In die Sockelplatte 1 ist ein Drehteller 2 eingelassen, der mit einem nicht dargestellten, ein- und ausschaltbaren Antrieb verbunden ist, der ihm eine Umdrehungsgeschwindigkeit von beispielsweise 10 Umdrehungen pro Minute erteilt.A
Auf der Sockelplatte 1 erhebt sich seitlich des Drehtellers 2 und parallel zu dessen Drehachse, also vertikal, der Maschinenständer 3, der die Bedienungs, Steuerungs und Antriebsorgane enthält. Er besitzt eine vertikale Führung 4 für einen Schlitten 5, an welchem in bekannter und daher hier nicht weiter zu erläuternder Weise ein Lager 6 mit verstellbarer Bremse für eine Welle zur Aufnahme einer Vorratsrolle 7 einer Folienbahn fest angeordnet ist. Ferner ist daran über einen Arm 8 die Lageranordnung 9 mit Antriebsmotor 10 für die zweite Rolle 11 angebracht. Diese Teile können an dem Schlitten 5 mittels eines nicht dargestellten Antriebs mit konstanter oder variierender Geschwindigkeit vertikal verfahren werden. Die Welle 7 und die Rolle 11 sind parallel zueinander und zu der Drehachse des Drehtellers 2 in gleicher Höhe in einem solchen Abstand voneinander angeordnet, daß die freie Strecke der Folienbahn zwischen der Vorratsrolle 7 und der Rolle 11 in der Größenordnung von 20 cm liegt. Die Rolle 11 hat eine Umfangsgeschwindigkeit von beispielsweise 60 m pro Minute.The machine stand 3, which contains the operating, control and drive elements, rises on the base plate 1 to the side of the
Bei 12 ist ein Packgutstapel auf einer Normpalette 13 angedeutet. Wenn sein Umfang mit demjenigen der Palette übereinstimmt, hat er eine Länge von etwa 4 m. Bei einer Umdrehungsgeschwindigkeit von 10 min-1 ergibt dies eine Umfangsgeschwindigkeit des Packgutstapels von etwa 40 m pro Minute. Das bedeutet, daß in dem gegebenen Beispiel die Bahnlänge beim Erreichen des Packgutstapels auf etwa 2/3 ihrer gedehnten Länge bei der Rolle 11 zurückgeht, wenn man den Schlupf an der Rolle 11 vernachlässigt. Die Dehnung der Folie zwischen der Vorratsrolle 7 und der zweiten Rolle 11 muß in dem gegebenen Beispiel daher entsprechend höher liegen. Dies erreicht man leicht durch probierende Einstellung der Bremse 6. Von dieser Bremseneinstellung hängt bei einem gegebenen Verhältnis der Umfangsgeschwindigkeit des Packgutstapels 12 und der Rolle 11 auch die Spannung ab, die in der auf den Packgutstapel auflaufenden Folienbahn noch enthalten ist. Das Beidienungspersonal stellt sie nach praktischer Erfahrung so ein, daß sie niedrig genug ist, um eine Beschädigung der Folie an Kanten und Ecken des Packgutstapels auszuschließen, beispielsweise in der Größenordnung von 30 N bei einer Bahnbreite von etwa 0,5 m. Würde man denselben Dehnungsgrad, mit dem die Folie dann auf den Packgutstapel aufläuft, ausschließlich durch den Zug des Packgutstapels erzielen wollen, so würde diese Kraft etwa fünfmal höher sein. Auch bei der eingangs erläuterten bekannten Maschine, bei der der aus einem Rollenpaar bestehende Dehnmechanismus durch den vom Packgutstapel verursachten Bahnenzug angetrieben wird, ist diese Kraft mindestens dreimal so groß.At 12, a stack of packaged goods is indicated on a
Die Erfindung gestattet es daher, auch Packgut mit extrem geringem Gewicht oder extrem schwieriger Oberfläche (beispielsweise spitz vorstehende Schrauben) ohne Schaden für das Packgut oder die Bahn zu umwickeln. Gleichwohl wird eine Verpackung mit hoher Packspannung erreicht, weil die in der Folie noch beim Auflaufen auf das Packgut enthaltene Dehnung sich allmählich zu setzen versucht und dadurch in der Folie eine entsprechend hohe Spannung aufgebaut wird.The invention therefore makes it possible to wrap packaged goods with extremely low weight or extremely difficult surfaces (for example, protruding screws) without damage to the packaged goods or the web. Nevertheless, packaging with a high packing tension is achieved because the stretch contained in the film while it is still running onto the packaged goods gradually tries to settle and a correspondingly high tension is built up in the film.
In der Zeichnung ist angedeutet, daß die Dehnung der Folienbahn 14 zwischen der Vorratsrolle 7 und der zweiten Rolle 11 mit einer Breitenverringerung (Quereinsprung) verbunden ist. Dieser Einsprung entlastet das Material vornehmlich in seinem Randbereich. Dadurch werden Einrisse verhütet, die andernfalls vom Bahnrand ausgehen könnten.In the drawing it is indicated that the stretching of the
Die Maschine arbeitet folgendermaßen. Nachdem eine Palette 13 mit Packgutstapel 12 auf den Drehteller 2 aufgesetzt wurde, wird zunächst das vorlaufende Ende der Folienbahn leicht am Packgutstapel befestigt, beispielsweise in dem man es in den Spalt zwischen zwei Paketen einzieht. Dabei befindet sich der Schlitten 5 in seiner niedrigsten Stellung mit der Vorratsrolle in der Höhe der Palette und der niedrigsten Packschicht. Man läßt dann den Drehteller 2 anlaufen, wobei die Bremse 6 noch nicht oder nur schwach eingeschaltet ist, damit sich zunächst eine Folienwindung ohne wesentliche Spannung um den Packgutstapel legen kann. Danach setzt die Funktion der Bremse allmählich ein. Damit beginnt die Dehnung des Folienbereichs 14 zwischen der Vorratsrolle 7 und der Rolle 11. Mit fortschreitender Umwicklung des Packgutstapels wird der Schlitten an der Führung 4 hochgefahren, so daß sich die Bahnwindungen auf der Oberfläche des Packgutstapels schraubenförmig mit geringer Überlappung nebeneinander legen.The machine works as follows. After a
Wenn die Wicklungen das obere Ende des Stapels erreicht haben, wird die Bewegung des Schlittens 5 bei fortdauernder Drehung des Drehtellers 2 umgekehrt und der Wickelprozeß fortgesetzt, bis sich der Schlitten 5 wieder in seiner untersten Lage befindet. Danach wird die Bahn mit nicht dargestellten Mitteln abgeschnitten und das Bahnende in geeigneter Weise befestigt. Die mit geringer Spannung auf dem Packgutstapel aufgebrachte Folie versucht, sich im weiteren Zeitverlauf unter dem Einfluß der ihr innewohnenden Dehnung zusammenzuziehen und wird daran durch die Umfangslänge des Packguts gehindert. Sie entwickelt daher eine ihrer Dehnung entsprechende Spannung, die als Packspannung wirksam wird.When the windings have reached the upper end of the stack, the movement of the carriage 5 is reversed with continued rotation of the
Die Laufzeit zwischen der Vorratsrolle und der angetriebenen Rolle soll mindestens 0,1 und besser mindestens 0,2 Sekunden sein. In dem angegebenen Beispiel liegt sie um 0,3 Sekunden. Die Dehnungsgeschwindigkeit soll nicht größer als 100 % pro 0,1 Sekunden, vorzugsweise nicht größer als 100 % pro 0,2 Sekunden sein. Die Zugkraft in einer ursprünglich 0,5 m breiten Bahn zwischen Packgutstapel und angetriebener Rolle soll im allgemeinen zwischen 20 und 100 N liegen.The running time between the supply roll and the driven roll should be at least 0.1 and better at least 0.2 seconds. In the example given, it is around 0.3 seconds. The rate of expansion should not be greater than 100% per 0.1 seconds, preferably not greater than 100% per 0.2 seconds. The tensile force in an originally 0.5 m wide web between the packaged goods stack and the driven roller should generally be between 20 and 100 N.
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