EP0237649A1

EP0237649A1 - Stretchfolien-Wickelmaschine

Info

Publication number: EP0237649A1
Application number: EP86118189A
Authority: EP
Inventors: Hans Hugo Büttner
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1986-03-15
Filing date: 1986-12-31
Publication date: 1987-09-23
Also published as: DE3608748A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Stretchfolien-Wickelmaschine mit der Wickelstation vorgeordneter und der Stretchfolien-Vorratsrolle (15) nachgeordneter Umlenkwalze (20), und schlägt zwecks Erhöhung des Einsatzbereiches vor, daß die mit einem regelbaren Eigenantrieb (29) ausgestattete Umlenkwalze (20) der eine Endpunkt einer zwischen ihr und Vorratsrolle (15) liegenden Folien-Dehnstrecke (S) ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Stretchfolien-Wickelmaschine mit der Wickelstation vorgeordneter und der Stretchfolien-Vorratsrolle nachgeordneter Umlenkwalze.
Eine derartige Ausgestaltung ist bekannt aus dem DE-GM 7 926 977, wobei die Stretchfolien-Vorratsrolle von einem in der Höhe verlagerbaren, auf einer vertikalen Säule geführten Wagen abgezogen wird. Dieser Wagen beinhaltet auch die Umlenkwalze. Um ein ausreichend festes Umwickeln des Packgutes zu erhalten, ist zwischen der Anlegestelle der Stretchfolie am Packgut und der Vorratsrolle eine entsprechende Spannung erforderlich. Daher eignet sich diese Stretchfolien-Wickelmaschine nicht, sehr leichten, zusammendrückbaren, instabilen Besatz fest zu umwickeln.
Dem Gegenstand der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Stretchfolien-Wickelmaschine in herstellungstechnisch einfacher Weise so auszugestalten, daß trotz geringer Anlegespannung während des Umwickelns ein festes Umhüllen selbst bei leichtem, zusammendrückbarem, instabilem Besatz ermöglicht ist.
Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß die mit einem regelbaren Eigenantrieb ausgestattete Umlenkwalze der eine Endpunkt einer zwischen ihr und Vorratsrolle liegenden Folien-Dehnstrecke ist.
Zufolge derartiger Ausgestaltung ist eine gattungsgemäße Stretchfolien-Wickelmaschine von erhöhtem Gebrauchswert angegeben. Der Einsatz bereich ist ferner vergrößert. Es können neben schweren Packstücken auch solche fest umwickelt werden, die einerseits sehr leicht, zusammendrückbar und instabil sind. Durch den regelbaren Eigenantrieb der Umlenkwalze wird die Anlegespannung der Stretchfolie an dem Packstück bestimmt. Theoretisch ist es möglich, die Anlegespannung auf einen Wert von Null zu bringen. In der Praxis sieht dies jedoch so aus, daß sogar mit einer Anlegespannung von 100 g gearbeitet werden kann. Dennoch wird nicht auf den Stretcheffekt verzichtet. Die Stretchung selbst erfolgt zwischen der Umlenkwalze, welche den einen Endpunkt der Folien-Dehnstrecke darstellt, und der Vorratsrolle. Der Kraftaufwand für das Stretchen kann daher größer sein als die Anlegespannung. Nach Aufbringen der Stretchfolie mit der geringen Anlagespannung führt die der Stretchfolie innewohnende Rückstellkraft zu dem festen Umschließen des Packgutes.
Eine vorteilhafte Weiterbildung besteht darin, daß der andere Endpunkt der Dehnstrecke von einer zwischen Umlenkwalze und Vorratsrolle liegenden, variabel bremsbaren Zwischenwalze gebildet ist. Durch Erhöhen der Bremskraft erfolgt einhergehend eine vergrößerte Stretchung, ohne daß dieses die Anlegespannung der Stretchfolie am Packstück beeinflußt.
Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, daß der Umschlingungswinkel der Stretchfolie zur Umlenkwalze und Zwischenwalze größer als 90° ist. Bei entsprechender Oberflächenbeschaffenheit dieser Walzen ist damit auch ein schlupffreier Transport der Stretchfolie gewährleistet. Verfälschungen durch Schlupf können demgemäß nicht auftreten.
Dabei erweist es sich von Vorteil, daß der Umschlingungswinkel zur Umlenkwalze größer als 180° ist. Es ist daher dort eine große Berührungsfläche zwischen angetriebener Umlenkwalze und Stretchfolie gewährleistet, so daß selbst bei großer eingestellter Bremskraft die schlupffreie Übertragung möglich ist.
Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, daß sich zwischen Umlenkwalze und Wickelstation in einem Zick-Zack-Verlauf der Stretchfolie eine die Länge des Zick-Zack-Verlaufes bestimmende, abgefedert bewegliche Ausgleichswalze befindet zur Steuerung des Eigenantriebs. Spannungsspitzen, die bei unrund gestalteten Packstücken entstehen, werden dadurch vermieden. Wird die Anlegespannung bspw. im Bereich der Packstückecken größer, so führt dieses zum Einschalten des Drehantriebes. Bei nachlassender Anlegespannung kann die Ausgleichswalze sich wieder zurückstellen unter Ausschalten des Drehan triebes, so daß während eines Wickelvorganges eine ständige Steuerung des Drehantriebes erreichbar ist.
Schließlich besteht ein vorteilhaftes Merkmal noch darin, daß der Antriebsmotor für die Umlenkwalze drehzahl- und drehmomentveränderbar und derart gesteuert ist, daß die Erhöhung des Drehmoments in Abhängigkeit von der Erhöhung der Bremsung der Zwischenwalze erfolgt. Als Antriebsmotor eignet sich insbesondere ein Gleichstrommotor. Die Drehzahlveränderung, welche die Anlegespannung der Stretchfolie an dem Packstück bestimmt, kann über ein Potentiometer vorgenommen werden. Zur Variation der Stretchkraft wird die Bremskraft der Zwischenwalze verändert. Dies geschieht vorzugsweise ebenfalls über ein Potentiometer. Gleichzeitig mit einer Veränderung der Bremskraft erfolgt die Veränderung des Drehmoments des Antriebsmotors, so daß der Antriebsmotor mit einer stets angepaßten Leistung arbeitet verbunden mit einer Energieeinsparung.
Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Fig. 1 bis 5 erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Ansicht einer Stretchfolien-Wickelmaschine während des Einwickelvorganges,
Fig. 2 eine Draufsicht auf die Maschine, und zwar bei strichpunktiert angedeutetem Packgut,
Fig. 3 in strichpunktierter Darstellung den Grundriß des Wagens mit darauf angeordneter Vorratsrolle und den entsprechenden Walzen,
Fig. 4 den Schnitt nach der Linie IV-IV in Fig. 3 und
Fig. 5 eine Frontansicht gegen den oberen Bereich des Wagens mit der Vorratsrolle und den entsprechenden Walzen.

Die Stretchfolien-Wickelmaschine weist eine im Grundriß rechteckige Fußplatte 1 auf. In dieser ist ein mit der Oberfläche der Fußplatte 1 abschließender, im Grundriß kreisförmiger Drehtisch 2 gelagert. Dieser wird in Pfeilrichtung x angetrieben. Der entsprechende, nicht dargestellte Antrieb befindet sich in einem an die Fußplatte 1 angesetzten Gehäuse 3. Der Drehtisch 2 ist Träger einer aus einzelnen Rollen bestehenden Rollenbahn 4, auf welcher eine das aus Einzelpackstücken bestehende Packgut 5 aufnehmende Palette 6 aufsitzt. Zur Führung des Drehtisches 2 dienen vier Rollen 7.
Dem Gehäuse 3 ist ein vertikaler Ständer 8 benachbart. Auf letzterem ist ein in der Höhe verlagerbarer Ausleger 9 geführt, der endseitig einen auf die Packstück-Oberseite aufsetzenden, drehbaren Druckteller 10 trägt. Der Ausleger kann bis in seine maximale, in Fig. 1 strichpunktierte Endstellung bewegt werden. Das bedeutet, daß dann auch höhere Packstücke umwickelbar sind.
Auf dem Ständer 8 ist ferner ein Wagen 11 in vertikaler Richtung geführt. Bestandteile des Wagens sind eine untere Wagenplatte 12 und eine in parallelem Abstand dazu liegende obere Wagenplatte 13. Die untere Wagenplatte 12 weist ein konisches Auflager 14 für eine Stretchfolien-Vorratsrolle 15 auf. Ein in einem Lager 16 der oberen Wagenplatte geführter Dorn 17 sichert die Lage der Stretchfolien-Vorratsrolle 15.
Die von der Stretchfolien-Vorratsrolle 15 abgezogene Stretchfolie 15ʹ umschlingt eine zwischen den Wagenplatten 12, 13 gelagerte Zwischenwalze 18, welcher eine in Fig. 3 schematisch veranschaulichte Bremseinrichtung 19 zugeordnet ist. Von dieser Zwischenwalze 18 gelangt die Stretchfolie 15ʹ zu einer ebenfalls zwischen den Wagenplatten 12, 13 gelagerten Umlenkwalze 20. Deren Anordnung in Bezug auf die Zwischenwalze 18 ist derart, daß der Umschlingungswinkel der Stretchfolie 15ʹ zur Zwischenwalze 18 größer ist als 90°, jedoch kleiner als 180°.
Zwischen den beiden Walzen 18 und 20 ist eine Richtungsänderungswalze 21 angeordnet. Dieser wiederum nachgeordnet ist eine der Umlenkwalze 20 benachbarte Ausgleichswalze 22 unter Erzielung eines Zick-Zack-Verlaufes der Stretchfolie 15ʹ zwischen Umlenkwalze und Wickelstation. Während die Richtungsänderungswalze in den Wagenplatten 12, 13 lagert, sitzt die Ausgleichswalze 22 an Schwenkarmen 23. Letztere sind als einarmige Hebel gestaltet derart, daß der Anlenkpunkt sich etwa zwischen Umlenkwalze 20 und Richtungsänderungswalze 21 erstreckt. Die Lagerachse 24 der Schwenkarme 23 sitzt in den Wagenplatten 12, 13. An ihrem freien Ende nehmen die Schwenkarme 23 die Ausgleichswalze 22 drehbar auf. Am freien Ende der Schwenkarme 23 greift eine Zugfeder 25 an, welche die Schwenkarme entgegen der Abzugsrichtung y belastet. Der obere Schwenkarm 23 wirkt mit zwei Annäherungsschaltern 26 und 27 zusammen. Letztere sitzen an einem winkelförmigen Träger 37, der an der oberen Wagenplatte 13 festgelegt ist. Der Träger 37 dient ferner zur Halterung eines nach unten ragenden, im Schwenkweg des oberen Armes 23 liegenden Anschlages 28.
Sämtliche Walzen 18, 20, 21 bis auf die Ausgleichswalze weisen eine noppenbeschichtete Oberfläche auf, um einem Schlupf der Stretchfolie 15ʹ zu begegnen.
Die Umlenkwalze 20 ist mit einem regelbaren Eigenantrieb 29 ausgestattet. Letzterer beinhaltet einen Gleichstrommotor 30, dessen Motorwelle 31 eine Abtriebsscheibe 32 trägt. Diese wird umschlungen von einem Antriebsriemen 33, der seinerseits um die Abtriebsscheibe 34 der Umlenkwalze 20 gelegt ist. Die Drehzahl des Gleichstrommotors 30 ist regelbar mittels eines Potentiometers 35.
Ein weiteres Potentiometer 36 ist dem Gleichstrommotor 30 zugeordnet. Mittels desselben läßt sich eine Variation des Drehmoments des Gleichstrommotors 30 vornehmen. Ferner steht das Potentiometer 36 in Leitungsverbindung mit der Bremseinrichtung 19. Das bedeutet, daß bspw. mit einer Erhöhung des Drehmoments des Elektromotors 30 die Bremsung der Zwischenwalze 18 erhöht wird. Eine Minderung der Bremskraft bedeutet eine Herabsetzung des Drehmoments unter Erzielung einer Energieeinsparung.
Es ergibt sich folgende Wirkungsweise: Nachdem das aus empfindlichen Einzelpackstücken bestehende Packstück 5 auf den Drehtisch gelangt ist, wird der Druckteller 10 zur Auflage auf die Packstück-Oberseite gebracht. Von Hand oder mittels eines Greifers erfolgt das Anlegen des Endes der Stretchfolie 15ʹ an dem Packstück 5. Nun wird der Drehteller 10 in Umdrehung versetzt verbunden mit einem Einwickeln des Packstücks 5. Bei Beginn des Einwickelvorganges werden die die Ausgleichswalze 22 tragenden Arme 22 zufolge zunehmender Anlegespannung verschwenkt derart, daß der Annäherungsschalter 27 einen Kontakt erhält. Hierdurch wird der Gleichstrommotor 30 eingeschaltet, welcher über die Umlenkwalze 20 die Stretchfolie 15ʹ von der Vorratsrolle 15 abzieht. Bedingt durch die gebremste Zwischenwalze 18 und angetriebene Umlenkwalze 20 liegt zwischen diesen eine FolienDehnstrecke S vor, auf welcher das Vorstretchen der Folie 15ʹ erfolgt. Die Drehzahl des Gleichstrommotors 30 ist so eingestellt, daß die Abzugsgeschwindigkeit etwas geringer ist als die Umfangsgeschwindigkeit des Packstückes, wodurch sich eine geringe Anlegespannung der Stretchfolie 15ʹ um das Packgut erreichen läßt. Bei im Grundriß unrund gestalteten Packstücken werden Spannungsspitzen hinsichtlich der Anlegespannung kompensiert. Verringert sich die Anlegespannung, verlagert sich der Schwenkarm mit der Ausgleichswalze 22 zufolge Federbelastung in die Zwischenstellung in Fig. 3, in welcher der Annäherungsschalter 26 gesteuert wird. Dieser führt zu einem kurzfristigen Stillsetzen des Antriebs 29. Vergrößert sich wiederum die Anlegespannung, wird der andere Annäherungsschalter 27 angefahren verbunden mit einem Einschalten des Eigenantriebs 29. Auf diese Weise läßt sich durch Änderung der Länge des Zick-Zack-Verlaufes der Stretchfolie 15ʹ die Anlegespannung weitgehend konstant halten. Das Vorstretchen übt keinen Einfluß auf die Anlegespannung aus. Während des Umwickelns des Packstückes 5 fährt überlagernd der Wagen 11 aufwärts, so daß sich ein wendelartiges Einwickeln des Packgutes ergibt. Durch das Vorstretchen hat die Stretchfolie nach dem Herumlegen um das Packstück das Bestreben, sich zurückzustellen, so daß ein festes Einweckeln des Packstückes gewährleistet ist, ohne daß die zur Stretchung erforderliche Kraft selbst während des Umwickelns lageverändernde Zwangskräfte auf das Packstück ausübt.
Nach fertigem Umwickeln wird das Stretchfolienende von einer nicht dargestellten Schneideinrichtung abgetrennt, und das Umwickeln eines neuen Packstückes kann beginnen.
Alle in der Beschreibung erwähnten und in der Zeichnung dargestellten neuen Merkmale sind erfindungswesentlich, auch soweit sie in den Ansprüchen nicht ausdrücklich beansprucht sind.

Claims

1. Stretchfolien-Wickelmaschine mit der Wickelstation vorgeordneter und der Stretchfolien-Vorratsrolle (15) nachgeordneter Umlenkwalze (20), dadurch gekennzeichnet, daß die mit einem regelbaren Eigenantrieb (29) ausgestattete Umlenkwalze (20) der eine Endpunkt einer zwischen ihr und Vorratsrolle (15) liegenden Folien-Dehnstrecke (S) ist.

2. Stretchfolien-Wickelmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der andere Endpunkt der Dehnstrecke (S) von einer zwischen Umlenkwalze (20) und Vorratsrolle (15) liegenden, variabel bremsbaren Zwischenwalze (18) gebildet ist.

3. Stretchfolien-Wickelmaschine nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Umschlingungswinkel der Stretchfolie zur Umlenkwalze (20) und Zwischenwalze (18) größer als 90° ist.

4. Stretchfolien-Wickelmaschine nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Umschlingungswinkel zur Umlenkwalze (20) größer als 180° ist.

5. Stretchfolien-Wickelmaschine nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich zwischen Umlenkwalze (18) und Wickelstation in einem Zick-Zack-Verlauf der Stretchfolie (15ʹ) eine die Länge des Zick-Zack-Verlaufes bestimmende, abgefedert bewegliche Ausgleichswalze (22) befindet zur Steuerung des Eigenantriebs (29).

6. Stretchfolien-Wickelmaschine nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor (30) für die Umlenkwalze (18) drehzahl- und drehmomentveränderbar und derart gesteuert ist, daß die Erhöhung des Drehmoments in Abhängigkeit von der Erhöhung der Bremsung der Zwischenwalze (18) erfolgt.