EP0243861B1 - Maschine zum spiralförmigen Umwickeln von Verpackungsgut mit einer Kunststoff-Streckfolienbahn - Google Patents

Maschine zum spiralförmigen Umwickeln von Verpackungsgut mit einer Kunststoff-Streckfolienbahn Download PDF

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EP0243861B1
EP0243861B1 EP87105876A EP87105876A EP0243861B1 EP 0243861 B1 EP0243861 B1 EP 0243861B1 EP 87105876 A EP87105876 A EP 87105876A EP 87105876 A EP87105876 A EP 87105876A EP 0243861 B1 EP0243861 B1 EP 0243861B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
roller
cam
switching
prestretch
pivotable
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP87105876A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP0243861A1 (de
Inventor
Dieter Schmitz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CYKLOP INTERNATIONAL
Original Assignee
CYKLOP INTERNATIONAL
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Filing date
Publication date
Application filed by CYKLOP INTERNATIONAL filed Critical CYKLOP INTERNATIONAL
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Publication of EP0243861B1 publication Critical patent/EP0243861B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B11/00—Wrapping, e.g. partially or wholly enclosing, articles or quantities of material, in strips, sheets or blanks, of flexible material
    • 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
    • B65B11/045—Wrapping, e.g. partially or wholly enclosing, articles or quantities of material, in strips, sheets or blanks, of flexible material the articles being rotated by rotating platforms supporting the articles

Definitions

  • the invention relates to the packaging of loads and, in particular, to a machine for the spiral wrapping of packaging material with a plastic stretch film web by relative rotation of the packaging material and a film supply roll, the film supply roll and a stretching device being placed on a stand fixed along a machine-fixed stand. and downwardly movable carriages are mounted and the pre-stretching device has at least one stretching roller connected in a rotationally fixed manner to a friction wheel of a friction wheel transmission, which is mounted with an associated friction wheel for engaging and disengaging the friction wheel transmission on at least one support device which can be pivoted about a vertical axis, and has a mechanical switching device which in the initial phase of the winding cycle keeps the friction gear disengaged and then allows a clutch of the friction gear.
  • the take-off, stretching and web transport forces are derived from the relative rotation between the goods to be packaged and the film supply roll and are transmitted via the film web.
  • the film web should be relieved of tensile forces as much as possible.
  • the front part of the film web is wrapped loosely and without pre-stretching around the packaged goods (DE-PS 2 413 807). Relieving the stretch film from the stretching forces in the initial phase of the winding process is particularly important in pre-stretching winding machines in which the film material is cold stretched by 80% or more between two stretching rolls which are spaced apart and set to a fixed peripheral speed ratio via a gear.
  • a mechanical switching device is mounted on a carriage that can be moved up and down and holds the pivoting stretching roller with associated friction wheel in the uncoupled position until the carriage has carried out a specific stroke in the initial phase of the new winding cycle.
  • this known mechanical switching device is not without problems. It requires the use of a separate footplate underneath the slide, thereby limiting the slide stroke downwards and the lower winding position.
  • a mobile pallet winder such as that offered by the applicant under the trademark "Robopac"
  • the ground clearance of the pallet wrapping machine bypassing the pallet is impaired by the base plate. This has a particularly disruptive effect on uneven surfaces.
  • the object of the invention is to provide the winding machine with a structurally particularly simple mechanical switching device in such a way that neither the ground clearance nor the carriage stroke are impaired.
  • the machine according to the invention is characterized in that the mechanical switching device has a switching cam, which is supported on a machine-fixed component, is guided such that it can be displaced in the vertical direction to a limited extent, and is resiliently pretensioned in an upper end position and has an overhead contact surface and a lateral cam surface, and a switching element, which acts on the cam surface in the initial phase of the winding cycle and on the contact surface of the switching cam in the end phase of the winding cycle, is held on the pivotable carrier device at a defined distance from the pivotable stretching roller; presses down, is biased into a decoupled position at least after running onto the switch cam and keeps the pivotable stretching roller uncoupled via its carrier device when it contacts the cam surface of the switch cam.
  • a switching cam which is supported on a machine-fixed component, is guided such that it can be displaced in the vertical direction to a limited extent, and is resiliently pretensioned in an upper end position and has an overhead contact surface and a lateral cam surface
  • a switching element which acts
  • the invention makes a footplate restricting the ground clearance and the sled stroke unnecessary.
  • the switch cam is itself spring-loaded vertically and can be arranged at a largely arbitrary height, preferably on the machine-fixed stand or mast, at a location which favors installation and is easily accessible.
  • the carriage carries only the switching element, the intended function of which is to switch off the stretching effect of the pivotable roller in the initial phase of the winding process with optimum reliability, since it is directly coupled to the pivot arm of the pivotable roller.
  • the switching element By suitable design of the support arm of the switching element rigidly connected to the swivel arm of the roller, the switching element can be adapted to the position and the spring stroke of the switching cam which is supported on the machine.
  • the parts of the mechanical switching device that are necessary for the invention are minimized and can be of simple and easy to manufacture and assemble design.
  • the invention is preferably applied to a winding machine of the type described in DE-PS 3 043 807, the machine being characterized in that the stretching device has two stretching rollers which can be rotated on parallel axes, each of which is coupled to a friction wheel of a friction wheel gear and to a carrier device are mounted, wherein at least one of the two carrier devices is pivotable about a vertical axis, that the friction gear deactivated in a first pivoting position of the pivotable carrier device and activated in a second pivoting position of this carrier device in that the two friction wheels are in frictional contact, the friction wheels and the associated stretching rollers being dimensioned such that the peripheral speed of the outlet-side roller is higher than that of the inlet-side roller Roller to advance the film material between the parallel stretching rollers, that the mechanical switching device controls the pivoting position of the pivotable carrier device during a winding cycle, in order to wind the film web during an initial phase of the winding cycle under reduced tension on the goods to be packaged, and then automatically to the end of the stretching device Activate
  • the invention can also be used in conventional brake systems, with the pivotally mounted stretching roller being able to be braked under the tension of the film web via the friction gear.
  • a preferred embodiment of the invention is characterized in that the pivotable carrier device has a two-armed lever, on one arm of which the pivotable stretching roller is mounted coaxially with a friction wheel and on the counter arm of which the switching element is mounted.
  • a two-armed lever is particularly easy to adapt to the structural and kinematic conditions of the packaging machine and also enables direct power transmission between the switching element and the friction wheel to be switched.
  • the switching element is preferably a roller freely rotatably mounted on a horizontal axis of rotation.
  • the invention is further developed in that in the case of coupled friction wheels the contact surface of the switching cam is arranged in the path of movement of only one circumferential segment of the roller and the axis of rotation of the roller lies outside the contact surface of the switching cam, so that the roller is released laterally after being relieved from the film pull by the upwardly spring-loaded switching cam is disengaged and the friction wheels uncoupled by the spring force of the switch cam.
  • an arm carrying the pivotable stretching roller can also be biased into a decoupled pivoting position by a spring.
  • the shape of the contact surface of the switching cam is not critical.
  • the contact surface can therefore be inclined, curved, flat, with a linear or planar attack on the switching element. It is only important that the contact surface is arranged in the path of movement of the switching element in such a way that the switching element in the final phase of the winding process makes a vertical force component effective for depressing the switching cam on the contact surface.
  • the run-up surface runs in a horizontal plane and the cam surface runs approximately vertically.
  • the switching cam itself is mounted on a vertical guide in such a way that it can only carry out vertical movements, but can absorb effective transverse forces on the lateral cam surface without a horizontal evasive movement.
  • the spiral winding machine shown in the drawing has a carriage 1 which can move vertically back and forth on a machine-fixed column 2 via vertically running guide rails 3 and running wheels 4.
  • the carriage 1 carries all the essential machine components for wrapping the palletized packaging material L (FIG. 4) with a plastic stretch film 5.
  • This includes a film supply roll 6, of which the film web 5 during wrapping of the packaging material L by relative movement of the carriage 1 and the packaging material L is withdrawn, and a pre-stretching device 7 comprising two mutually spaced parallel stretching rollers 8 and 9 and a friction gear 10 with friction wheels 12 and 13.
  • the stretching rollers 8 and 9 have the same diameter and are each rotatably fixed with a friction wheel 12 via a vertically extending shaft or 13 connected.
  • the diameter of the outlet-side friction wheel 13 is considerably smaller than that of the inlet-side friction wheel 12, so that in the coupled state of the friction wheel gear 7 (FIG. 2B) the peripheral speed of the outlet-side stretching roller 9 is higher than the peripheral speed of the one determined by the peripheral ratio of the two friction wheels inlet-side stretching roller 8.
  • Different circumferential roller speeds can also be achieved by different diameters of the two stretching rollers 8 and 9.
  • the shaft of the stretching roller 8 is rigidly supported on the carriage 1 via arms 14.
  • the lower pivot lever of the pair of pivot levers 15 is designed in the exemplary embodiment shown as a double lever and carries on the counter arm 17 a switching roller 18 rotatably mounted about a vertical axis.
  • the film web 5 runs from the carriage via a deflection roller 20 mounted on one side on a base plate 19 of the carriage 1.
  • a switching cam 21 interacts with the switching roller 18, which is vertically displaceably mounted on a column-fixed bracket and is biased vertically upwards by spring means, shown here as a coil spring 23.
  • the switching cam 21 is cup-shaped with a flat run-up surface 24 and a lateral cam surface 25.
  • the run-up surface 24 lies in the vertical movement path of the switching roller 18 carried with the carriage 1.
  • the winding process begins in the lower carriage end position shown in FIGS. 1A and B.
  • the pivotable friction wheel 13 is spaced from the friction wheel 12 fixedly mounted on the slide, i.e. the friction gear is disengaged.
  • This decoupled position of the friction wheel 13 is maintained with the aid of the switching roller 18 engaging on the lateral cam surfaces 25 of the switching cam 21 even when the tensile forces acting in the direction of arrow Z of the film web 5 at the start of the winding process are the outlet-side stretching roller 9 and the associated friction wheel 13 try to push into the coupled position.
  • the vertical cam surface 25 blocks the pivoting movement of the pivot lever 15 via the lever arm 17 necessary for coupling the two friction wheels 12 and 13 until the switching roller 18 leaves the cam surface 25 at the end of a specific slide stroke and can pivot in freely.
  • FIGS. 2A and 2B show a relative position of the switching roller 18 and the switching cam 21 in an intermediate position of the slide when the friction gear transmission is coupled.
  • the switching roller 18 runs onto the running surface 24 of the switching cam 21, which is designed as a horizontal plane in the exemplary embodiment shown.
  • the switching roller 18 takes the switching cam 21, which is spring-biased upwards, while pressing the contact surface 24 downward, since the switching cam 21 cannot deflect laterally.
  • the swivel arm 15 can pivot out into the uncoupled position shown in FIG.
  • the pivoting force required for this can be applied, for example, by a tension spring 29 shown in broken lines in FIG.
  • a tension spring 29 shown in broken lines in FIG.
  • the design and arrangement of the components of the switching device interacting in the end position are such that the spring loading (spring 23) of the switching cam 21 can also be used for pivoting out the swivel arm 15.
  • the switching roller 18 is supported only with an outer segment on the edge of the switching cam 21 above the cam surface 25.
  • the roller axis of rotation 28 lies outside the movement path of the switching cam 21 loaded by the spring 23.
  • the console 22 supporting the switching cam 21 and its spring 23 can be arranged at any height on the column 2, so that in any case there is sufficient ground clearance even in the depressed state of the switching cam 21 shown in FIG. 3.
  • the cranked lever arm 17, which serves to hold the switching roller 18, is arranged and dimensioned to match the position of the switching cam 21.
  • the lever arm 17 with the switching roller 18 can also be assigned to the upper swivel arm 15. The function of the switching device does not change since both swivel arms 15 are connected to form a fixed unit.
  • the machine base which is only partially shown in the drawing, can be part of a mobile base that travels around the palletized load L during wrapping.
  • the friction wheel 12 carrying the carrier device 14 can be arranged in the same way as the carrier device 15 or also pivotable instead.
  • a wedge-shaped actuator can be attached to the lever arm 17, which is exposed to a lateral force component for pivoting the lever arm 15 into the decoupled position when it hits the ramp surface 24 under the influence of the receding cam 21.
  • the ramp surface 24 and / or the cam surface 25 can also be suitably beveled.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf das Verpacken von Lasten und insbesondere auf eine Maschine zum spiralförmigen Umwickeln von Verpackungsgut mit einer Kunststoff-Streckfolienbahn durch Relativdrehung des Verpackungsguts und einer Folien-Vorratsrolle, wobei die Folien-Vorratsrolle und eine Vorreckvorrichtung auf einem entlang eines maschinenfesten Ständers auf- und abwärts bewegbaren Schlitten montiert sind und die Vorreckvorrichtung mindestens eine mit einem Reibrad eines Reibradgetriebes drehfest verbundene Streckwalze, die mit zugehörigem Reibrad zum Ein-und Auskuppeln des Reibradgetriebes an wenigstens einer um eine vertikale Achse schwenkbaren Trägervorrichtung gelagert ist, und eine mechanische Schaltvorrichtung aufweist, die in der Anfangsphase des Wickelzyklus das Reibradgetriebe entkuppelt hält und danach eine Kupplung des Reibradgetriebes zuläßt.
  • Bei vielen Wickelmaschinen werden die Abzugs-, Streck- und Bahntransportkräfte aus der Relativdrehung zwischen Verpackungsgut und Folienvorratsrolle abgeleitet und über die Folienbahn übertragen. Zu Beginn des Wickelvorgangs bis wenigstens zum Ablauf eines Teils der ersten Umdrehung sollte die Folienbahn von Zugkräften soweit als möglich entlastet werden. Zu diesem Zweck wird der vordere Teil der Foliebahn locker und ohne Vordehnung um das Verpackungsgut gewickelt (DE-PS 2 413 807). Die Entlastung der Streckfolie von den Streckkräften in der Anfangsphase des Wickelvorgangs ist bei vorstreckenden Wickelmaschinen besonders wichtig, bei denen das Folienmaterial zwischen zwei beabstandeten und über ein Getriebe auf ein festes Umfangsgeschwindigkeitsverhältnis eingestellten Streckwalzen um 80% und mehr kalt verstreckt.
  • Bekannt ist aus dem US-Patent 4 497 159 (Lancaster 111) eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zum Aufbringen von streckbarer Kunststoffolie auf Lasten unter Verwendung von zwei durch ein Friktionsgetriebe verbindbaren Walzen, die von der Folienbahn gekuppelt gehalten werden und mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten umlaufen, wodurch die Folienbahn über deren Streckgrenze hinaus zwischen den beiden Streckwalzen gestreckt wird. Zu Beginn des Wickelzyklus wird zunächst weitgehend ungestrecktes Folienmaterial mit dementsprechend geringer Zugspannung auf das Verpackungsgut, im folgenden auch "Last" genannt, aufgewickelt. Zu diesem Zweck sind die beiden Streckwalzen zu Beginn des Wickelzyklus voneinander entkuppelt. Eine mechanische Schaltvorrichtung ist an einem auf- und abwärtsbewegbaren Schlitten montiert und hält die schwenkbare Streckwalze mit zugehörigem Reibrad solange in der entkuppelten Stellung, bis der Schlitten in der Anfangsphase des neuen Wickelzyklus einen bestimmten Hub ausgeführt hat. Diese bekannte mechanische Schaltvorrichtung ist aber nicht ohne Probleme. Sie bedingt den Einsatz einer gesonderten Fußplatte unterhalb des Schlittens und begrenzt dadurch den Schlittenhub nach unten und die untere Wickelposition. Bei einem mobilen Palettenwickler, wie er beispielsweise unter dem Warenzeichen "Robopac" von der Anmelderin angeboten wird, wird die Bodenfreiheit der die Palette umfahrenden Palettenwickelmaschine durch die Fußplatte beeinträchtigt. Dies wirkt sich bei unebenem Untergrund besonders störend aus.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, die Wickelmaschine mit einer baulich besonders einfachen mechanischen Schaltvorrichtung derart auszustatten, daß weder die Bodenfreiheit noch der Schlittenhub beeinträchtigt sind.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe ist die erfindungsgemäße Maschine dadurch gekennzeichnet, daß die mechanische Schaltvorrichtung aufweist einen Schaltnocken, der an einem maschinenfesten Bauteil abgestützt, in Vertikalrichtung begrenzt verschiebbar geführt und in eine obere Endstellung federnd vorgespannt ist und eine oben gelegene Auflauffläche und eine seitliche Nockenfläche hat und ein Schaltglied, das in der Anfangsphase des Wickelzyklus an der Nockenfläche und in der Endphase des Wickelzyklus an der Auflauffläche des Schaltnockens angreift, mit definiertem Abstand von der schwenkbaren Streckwalze an der schwenkbaren Trägervorrichtung gehaltert ist, den Schaltnocken bei Auflaufen auf dessen Auflauffläche entgegen der Federvorspannung nach unten drückt, mindestens nach dem Auflaufen auf den Schaltnocken in eine entkuppelte Stellung vorgespannt ist und bei Anlage an der Nockenfläche des Schaltnockens die schwenkbare Streckwalze über deren Trägervorrichtung entkuppelt hält.
  • Die Erfindung macht eine die Bodenfreiheit und den Schlittenhub einschränkende Fußplatte überflüssig. Der Schaltnocken ist selbst vertikal federbelastet und kann an einer den Einbau begünstigenden, leicht zugänglichen Stelle vorzugsweise des maschinenfesten Ständers oder Masts in weitgehend beliebiger Höhe angeordnet werden. Der Schlitten trägt nur das Schaltglied, dessen bestimmungsgemäße Funktion nämlich die Ausschaltung der Streckwirkung der schwenkbaren Walze in der Anfangsphase des Wickelvorgangs mit optimaler Zuverlässigkeit erfüllt wird, da es mit dem Schwenkarm der schwenkbaren Walze direkt bewegungsgekoppelt ist. Durch geeignete Gestaltung des mit dem Schwenkarm der Walze starr verbundenen Trägerarms des Schaltgliedes kann letzteres der Lage und dem Federhub des maschinenfest abgestützten Schaltnockens angepaßt werden. Die erfindungsnotwendigen Teile der mechanischen Schaltvorrichtung sind minimiert und können von einfacher und leicht herstellbarer und montierbarer Bauform sein.
  • Vorzugsweise wird die Erfindung bei einer Wickelmaschine der in der DE-PS 3 043 807 beschriebenen Bauart angewendet, wobei die Maschine dadurch gekennzeichnet ist, daß die Vorreckvorrichtung zwei auf parallelen Achsen drehbare Streckwalzen aufweist, die jeweils mit einem Reibrad eines Reibradgetriebes gekuppelt und an einer Trägervorrichtung gelagert sind, wobei wenigstens eine der beiden Trägervorrichtungen um eine vertikale Achse schwenkbar ist, daß das Reibradgetriebe in einer ersten Schwenkstellung der schwenkbaren Trägervorrichtung entaktivert und in einer zweiten Schwenkstellung dieser Trägervorrichtung dadurch aktiviert ist, daß die beiden Reibräder in Reibkontakt stehen, wobei die Reibräder und die zugehörigen Streckwalzen so bemessen sind, daß die Umfangsgeschwindigkeit der ablaufseitigen Walze höher ist als diejenige der zulaufseitigen Walze, um das Folienmaterial zwischen den parallelen Streckwalzen vorzurecken, daß die mechanische Schaltvorrichtung die Schwenkstellung der schwenkbaren Trägervorrichtung während eines Wickelzyklus kontrolliert, um die Folienbahn während einer Anfangsphase des Wickelzyklus unter verminderter Zugspannung auf das Verpackungsgut zu wickeln und danach die Vorreckvorrichtung automatisch bis zum Ende des Wickelzyklus zu aktivieren.
  • Die Erfindung läßt sich aber auch bei herkömmlichen Bremssystemen verwenden, wobei die schwenkbar gelagerte Streckwalze unter dem Zug der Folienbahn über das Reibradgetriebe gebremst werden kann.
  • Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die schwenkbare Trägervorrichtung einen zweiarmiger Hebel aufweist, ist, an dessen einem Arm die schwenkbare Streckwalze koaxial zu einem Reibrad und an dessen Gegenarm das Schaltglied gelagert ist. Ein solcher zweiarmiger Hebel ist einerseits besonders leicht an die baulichen und kinematischen Verhältnisse der Verpackungsmaschine anpaßbar und ermöglicht außerdem eine direkte Kraftübertragung zwischen Schaltglied und dem zu schaltenden Reibrad.
  • Das Schaltglied ist vorzugsweise eine auf einer horizontalen Drehachse frei drehbar gelagerte Rolle. Die Erfindung ist dadurch weitergebildet, daß bei gekuppelten Reibrädern die Auflauffläche des Schaltnockens in der Bewegungsbahn nur eines Umfangssegments der Rolle angeordnet ist und die Rollendrehachse außerhalb der Auflauffläche des Schaltnockens liegt, so daß die Rolle nach Entlastung vom Folienzug durch den nach oben federnd vorgespannten Schaltnocken seitlich ausgerückt wird und die Reibräder entkuppelt, und zwar durch die Federkraft des Schaltnockens. In alternativer Ausführung oder als zusätzliches Merkmal kann aber auch ein die schwenkbare Streckwalze tragender Arm in eine entkuppelte Schwenkstellung durch eine Feder vorgespannt sein.
  • Bei der Erfindung ist die Form vor allem der Auflauffläche des Schaltnockens unkritisch. Die Auflauffläche kann daher geneigt, gekrümmt, eben, mit linienförmigem oder flächigem Angriff an dem Schaltglied ausgebildet sein. Wesentlich ist nur, daß die Auflauffläche derart in der Bewegungsbahn des Schaltglieds angeordnet ist, daß das Schaltglied in der Endphase des Wickelvorgangs eine vertikale Kraftkomponente zum Niederdrücken des Schaltnockens auf die Auflauffläche wirksam macht. Bei einer besonders einfachen Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß die Auflauffläche in einer Horizontalebene und die Nockenfläche etwa vertikal verläuft. Der Schaltnocken selbst ist an einer Vertikalführung derart gelagert, daß er nur vertikale Bewegungen ausführen, auf die seitliche Nockenfläche wirksame Querkräfte jedoch ohne horizontale Ausweichbewegung aufnehmen kann.
  • Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels naher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
    • Fig. 1A und 1 B in Seitenansicht und Draufsicht die Wickelmaschine bei Beginn des Wickelvorgangs, wobei das Reibradgetriebe durch die an der seitlichen Nockenfläche des Schaltnockens abgestützte Schaltrolle entkuppelt gehalten ist;
    • Fig. 2A und 2B Ansichten entsprechend Figur 1 in einer von der Anfangsposition angehobenen Schlittenstellung, bei der die Schaltrolle vom Schaltnocken abgehoben ist;
    • Fig. 3 eine Seitenansichten entsprechend den Figuren 1A und 2A in der Endphase des Wickelvorgangs, wobei die Schaltrolle in gekuppeltem Zustand des Reibradgetriebes den Schaltnocken entgegen dessen Federbelastung unter Anlage an dessen Auflauffläche niederdrückt; und
    • Fig. 4 eine Seitenansicht rechtwinklig zu den Ansichten gemäß Figuren 1A und 2A auf die beiden Streckwalzen mit koaxialen Reibrädern in entkuppeltem Zustand.
  • Die in der Zeichnung dargestellte Spiralwickelmaschine hat einen Schlitten 1, der an einer maschinenfesten Säule 2 über vertikal verlaufende Führungsschienen 3 und Laufräder 4 vertikal hin- und herfahren kann.
  • Der Schlitten 1 trägt alle wesentlichen Maschinenkomponenten zum Umwickeln des palettierten Verpackungsguts L (Figur 4) mit einer Kunststoff-Streckfolienbahn 5. Hierzu gehören eine Folien-Vorratsrolle 6, von der die Folienbahn 5 beim Umwickeln des Verpackungsguts L durch Relativbewegung des Schlittens 1 und des Verpackungsguts L abgezogen wird, und eine Vorstreckvorrichtung 7 aus zwei in gegenseitigem Abstand angeordneten parallelen Streckwalzen 8 und 9 und einem Reibradgetriebe 10 mit Reibrädern 12 und 13. Die Streckwalzen 8 und 9 haben gleiche Durchmesser und sind jeweils über eine vertikal verlaufende Welle drehfest mit einem Reibrad 12 bzw. 13 verbunden. Der Durchmesser des ablaufseitigen Reibrades 13 ist wesentlich kleiner als derjenige des zulaufseitigen Reibrades 12, so daß im gekuppelten Zustand des Reibradgetriebes 7 (Figur 2B) die Umfangsgeschwindigkeit der ablaufseitigen Streckwalze 9 um ein durch das Umfangsverhältnis der beiden Reibräder bestimmtes Maß höher ist als die Umfangsgeschwindigkeit der zulaufseitigen Streckwalze 8. Unterschiedliche Walzen-Umfangsgeschwindigkeiten können auch durch unterschiedliche Durchmesser der beiden Streckwalzen 8 und 9 erreicht werden.
  • Die Welle der Streckwalze 8 ist über Arme 14 starr am Schlitten 1 gelagert. Zur Lagerung der ablaufseitigen Streckwalze 9 und des ihr zugeordneten Reibrades 13 dient ein Schwenkhebelpaar 15 das auf einer vertikalen Schwenkachse 16 gelagert ist.
  • Der untere Schwenkhebel des Schwenkhebelpaars 15 ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel als Doppelhebel ausgebildet und trägt am Gegenarm 17 eine um eine vertikale Achse drehbar gelagerte Schaltrolle 18. Die Folienbahn 5 läuft über eine einseitig an einer Bodenplatte 19 des Schlittens 1 gelagerte Umlenkrolle 20 vom Schlitten ab.
  • Mit der Schaltrolle 18 wirkt ein Schaltnocken 21 zusammen, der an einer säulenfesten Konsole vertikal verschiebbar gelagert und durch Federmittel, hier dargestellt als Schraubenfeder 23, vertikal nach oben vorgespannt ist. Der Schaltnocken 21 ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel topfförmig ausgebildet mit einer ebenen Auflauffläche 24 und einer seitlichen Nockenfläche 25. Die Auflauffläche 24 liegt in der vertikalen Bewegungsbahn der mit dem Schlitten 1 mitgeführten Schaltrolle 18. Das Zusammenwirken der die Schaltvorrichtung bildenden Komponenten 21, 18 und 17 wird nachfolgend anhand der verschiedene Schlittenstellungen beim Umwickeln des palettierten Verpackungsguts L darstellenden Figuren 1 bis 3 erläutert.
  • Der Wickelvorgang beginnt in der in Figuren 1A und B dargestellten unteren Schlitten-Endstellung. In dieser Stellung ist das schwenkbare Reibrad 13 von dem am Schlitten fest gelagerten Reibrad 12 beabstandet, d.h. das Reibradgetriebe entkuppelt. Diese entkuppelte Stellung des Reibrades 13 wird mit Hilfe der an der seitlichen Nockenflächen 25 des Schaltnockens 21 angreifenden Schaltrolle 18 auch dann aufrechterhalten, wenn die in Richtung des Pfeils Z wirkenden Zugkräfte der Folienbahn 5 bei Beginn des Wickelvorgangs die ablaufseitige Streckwalze 9 und das zugehörige Reibrad 13 in die gekuppelte Stellung zu drängen suchen. Die vertikale Nockenfläche 25 sperrt die zum Kuppeln der beiden Reibräder 12 und 13 notwendige Schwenkbewegung des Schwenkhebels 15 über den Hebelarm 17 solange, bis die Schaltrolle 18 am Ende eines bestimmten Schlittenhubs die Nockenfläche 25 nach oben verläßt und ungehindert einschwenken kann. Während dieser Anfangsphase des Wickelvorgangs ist die Folienbefestigung am Verpackungsgut L und die Folienbahn selbst nur mit den vergleichsweise geringen Transportkräften und den Abzugskräften der Folienbahn von der Vorratsrolle 6 belastet, da die Walzen 8 und 9 als reine Umlenkrollen ähnlich der Rolle 20 wirken.
  • Sobald die Schaltrolle 18 von der Nockenfläche 25 freigekommen ist, werden die Schwenkarme 15 über die Folienbahn 5 soweit verschwenkt, bis sich die beiden Reibräder 12 und 13 im Reibschluß befinden. Dadurch werden die beiden Streckwalzen 8 und 9 mit unterschiedlichen Umfangsgeschwindigkeiten gedreht, so daß zwischen den beiden Streckwalzen eine definierte Vorstreckung der Folienbahn (entsprechend dem Umfangsverhältnis der beiden Reibräder 12 und 13) stattfindet. Der Reibschluß zwischen den Reibwalzen 12 und 13 bleibt unter dem dauernden Zug der Folienbahn 5 sowohl während des restlichen Aufwärtshubs des Schlittens 1 als auch während des gesamten Rücklaufs des Schlittens von der oberen Endstellung bis zur unteren Endstellung aufrechterhalten. Figuren 2A und 2B zeigen eine Relativlage der Schaltrolle 18 und des Schaltnockens 21 in einer Zwischenstellung des Schlittens bei gekuppeltem Reibradgetriebe.
  • In der Endphase des Wickelvorgangs, d.h. kurz vor Absenken des Schlittens 1 in dessen untere Endposition, läuft die Schaltrolle 18 auf die im dargestellten Ausführungsbeispiel als Horizontalebene ausgebildete Auflauffläche 24 des Schaltnockens 21 auf. Beim weiteren Absenken des Schlittens 1 nimmt die Schaltrolle 18 den nach oben federnd vorgespannten Schaltnocken 21 unter Niederdrücken der Auflauffläche 24 nach unten mit, da der Schaltnocken 21 seitlich nicht ausweichen kann. Sobald nach Erreichen der unteren Endposition (Figur 3) die Folienbahn am Verpackungsgut abgeschnitten wird und die Zugkraft Z, welche das Reibradgetriebe gekuppelt hält, fortfällt, kann der Schwenkarm 15 in die in Figur 1 dargestellte entkuppelte Stellung ausschwenken. Die hierfür erforderliche Schwenkkraft kann beispielsweise durch eine in Figur 1 ge- strichelt dargestellte Zugfeder 29 aufgebracht werden. Bei der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform der Wickelmaschine ist die Ausbildung und Anordnung der in der Endstellung zusammenwirkenden Komponenten der Schaltvorrichtung so getroffen, daß die Federbelastung (Feder 23) des Schaltnockens 21 auch zum Ausschwenken des Schwenkarms 15 ausgenutzt werden kann. Wie in Figur 3 zu sehen ist, stützt sich die Schaltrolle 18 nur mit einem äußeren Segment auf den Rand des Schaltnockens 21 oberhalb der Nockenfläche 25 ab. Die Rollendrehachse 28 liegt außerhalb der Bewegungsbahn des von der Feder 23 belasteten Schaltnockens 21. Dadurch wird beim Zurückstellen des Schaltnockens 21 nach oben eine horizontale Kraftkomponente auf die Rolle 18 wirksam, die zu einem Ausschwenken des Schwenkhebels mit dem Reibrad 13 und der Streckwalze 9, verbunden mit einem Entkuppeln des Reibradgetriebes führt. Die Vertikalführung des Schaltnockens 21, die in der Zeichnung nur schematisch dargestellt ist, ist so gewählt, daß der Schaltnocken 21 nicht seitlich (in der Zeichnung nach rechts) ausweichen kann.
  • Die den Schaltnocken 21 und dessen Feder 23 abstützende Konsole 22 kann in beliebiger Höhe an der Säule 2 angeordnet werden, so daß in jedem Falle ausreichend Bodenfreiheit auch in dem in Figur 3 dargestellten niedergedrückten Zustand des Schaltnockens 21 zur Verfügung steht. Der gekröpfte Hebelarm 17, der der Halterung der Schaltrolle 18 dient, wird in Anpassung an die Lage des Schaltnockens 21 angeordnet und bemessen. Der Hebelarm 17 mit der Schaltrolle 18 kann auch dem oberen Schwenkarm 15 zugeordnet werden. Die Funktion der Schaltvorrichtung ändert sich dabei nich, da beide Schwenkarme 15 zu einer bewegungsfesten Einheit verbunden sind.
  • Es ist klar, daß die Erfindung auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel nicht beschränkt ist und demgegenüber zahlreiche Abwandlungen möglich sind. So kann die in der Zeichnung nur teilweise dargestellte Maschinenbasis Bestandteil eines mobilen Untersatzes sein, der um die palettierte Last L beim Umwickeln herumfährt. Die die zulaufseitige Streckwalze 8 mit dem zugehörigen Reibrad 12 tragende Trägervorrichtung 14 kann ebenso wie die Trägevorrichtung 15 oder auch stattdessen schwenkbar angeordnet sein. Anstelle der dargestellten Rolle 18 kann ein keilförmiges Stellglied am Hebelarm 17 angebracht sein, das beim Auflaufen auf die Auflauffläche 24 unter Einfluß des zurückweichenden Nockens 21 einer seitlichen Kraftkomponente zum Ausschwenken des Hebelarms 15 in die entkuppelte Stellung ausgesetzt ist. Ferner kann auch die Auflauffläche 24 und/oder die Nockenfläche 25 geeignet abgeschrägt sein.

Claims (10)

1. Maschine zum spiralförmigen Umwickeln von Verpackungsgut mit einer Kunststoff-Streckfolienbahn (5) durch Relativdrehung von Verpackungsgut und einer Folien-Vorratsrolle (6), wobei die Folien-Vorratsrolle und eine Vorreckvorrichtung (7) auf einem entlang eines maschinenfesten Ständers (2) auf- und abwärtsbewegbaren Schlitten (1) montiert sind und die Vorreckvorrichtung mindestens eine mit einem Reibrad (13) eines Reibradgetriebes (12, 13) drehfest verbundene Streckwalze (9), die mit zugehörigem Reibrad zum Ein- und Auskuppeln des Reibradgetriebes an wenigstens einer um eine vertikale Achse (16) schwenkbaren Trägervorrichtung (15, 17) gelagert ist, und eine mechanische Schaltvorrichtung (18, 21) aufweist, die in der Anfangsphase des Wickelzyklus das Reibradgetriebe entkuppelt hält und danach eine Kupplung des Reibradgetriebes zuläßt, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanische Schaltvorrichtung aufweist:
- einen Schaltnocken (21), der an einem maschinenfesten Bauteil (22, 2) abgestützt, in Vertikalrichtung begrenzt verschiebbar geführt und in eine obere Endstellung federnd vorgespannt ist und eine oben gelegene Auflauffläche (24) und eine seitliche Nockenfläche (25) hat und
- ein Schaltglied (18), das in der Anfangsphase des Wickelzyklus an der Nockenfläche (25) und in der Endphase des Wickelzyklus an der Auflaufläche (24) des Schaltnockens (21) angreift, mit definiertem Abstand von der schwenkbaren Streckwalze (9) an der schwenkbaren Trägervorrichtung (15) gehaltert ist, den Schaltnocken (21) bei Auflaufen auf dessen Auflauffläche (24) entgegen der Federvorspannung nach unten drückt, mindestens nach dem Auflaufen auf den Schaltnocken (21) in eine entkuppelte Stellung vorgespannt ist und bei Anlage an der Nockenfläche (25) des Schaltnockens (21) die schwenkbare Streckwalze (9) über deren Trägervorrichtung (15) entkuppelt hält.
2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die schwenkbare Trägervorrichtung einen zweiarmigen Hebel (15) aufweist, an dessen einem Arm die schwenkbare Streckwalze (9) koaxial zu einem Reibrad (13) und an dessen Gegenarm (17) das Schaltglied (18) gelagert sind.
3. Maschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltglied eine auf einer horizontalen Drehachse (28) frei drehbar gelagerte Rolle (18) ist.
4. Maschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei gekuppelten Reibrädern (12, 13) die Auflauffläche (24) des Schaltnockens (21) in der vertikalen Bewegungsbahn nur eines Umfangssegments der Rolle (18) angeordnet ist und die Rollen-Drehachse (28) außerhalb der Auflauffläche (24) liegt, so daß die Rolle (18) nach Entlastung vom Folienzug (Z) durch den nach oben federnd vorgespannten Schaltnocken (21) seitlich ausgerückt wird und die Reibräder (12, 13) entkuppelt.
5. Maschine nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflauffläche (24) in einer Horizontalebene und die Nockenfläche (25) etwa vertikal verläuft.
6. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein die schwenkbare Streckwalze (9) tragender Arm (15) in eine entkuppelte Schwenkstellung durch eine Feder (29) vorgespannt ist.
7. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Folienbahn so über die wenigstens eine Streckwalze (9) zum Verpackungsgut geführt ist, daß sie während des Wickelzyklus über die Streckwalze gespannt gehalten ist und die Streckwalze mit der Trägervorrichtung (15) in eine solche Schwenkstellung drängt, daß das Reibradgetriebe (12, 13) aktiviert ist und ein Vorrecken der Folienbahn bewirkt.
8. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorreckvorrichtung (7) zwei auf parallelen Achsen drehbare Streckwalzen (8, 9) aufweist, die jeweils mit einem Reibrad eines Reibradgetriebes (12, 13) gekuppelt und an einer Trägervorrichtung (15, 14) gelagert sind, wobei wenistens eine (15) der beiden Trägervorrichtungen um eine vertikale Achse (16) schwenkbar ist, daß das Reibradgetriebe in einer ersten Schwenkstellung der schwenkbaren Trägervorrichtung (15) entaktivert und in einer zweiten Schwenkstellung dieser Trägervorrichtung dadurch aktiviert ist, daß die beiden Reibräder (12, 13) in Reibkontakt stehen, wobei die Reibräder (12, 13) und die zugehörigen Streckwalzen (8, 9) so bemessen sind, daß die Umfangsgeschwindigkeit der ablaufseitigen Walze (9) höher ist als diejenige der zulaufseitigen Walze (8), um das Folienmaterial (5) zwischen den parallelen Streckwalzen vorzurecken, daß die mechanische Schaltvorrichtung (18, 21-25) die Schwenkstellung der schwenkbaren Trägervorrichtung während eines Wickelzyklus kontrolliert, um die Folienbahn während einer Anfangsphase des Wickelzyklus unter verminderter Zugspannung auf das Verpackungsgut zu wickeln und danach die Vorreckvorrichtung automatisch bis zum Ende des Wickelzyklus zu aktivieren.
9. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltnocken (21) etwa topfförmig ausgebildet ist, wobei die Auflauffläche (24) an der die Topf-Oberseite bildenden gerichteten Bodenfläche gebildet ist, und daß wenigstens eine Schraubenfeder (23) als Druckfeder zwischen einer maschinenfesten Konsole (22) und dem Schaltnocken angeordnet ist und letzteren (21) nach oben vorspannt.
10. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Maschinengestell einem mit Laufrädern versehenen fahrbaren Untersatz aufgesetzt ist.
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