FI82011B - Foerfarande och anordning foer svepning av plastfolie runt en vara. - Google Patents

Description

1 82011

Menetelmä ja. laite muovikalvon käärimiseksi tavaran ympäri

Esillä oleva keksintö koskee menetelmää venytetyn muovikalvon käärimiseksi tavaran kehän ympäri pyörittämällä akselinsa ympäri tavaraa ja muovikalvon eyöttörullaa venytettävän muovikalvon kelaamieeksi syöttörullalta ja venyneen muovikalvon käärimiseksi tavaran kehän ympäri sekä jarruttamalla muovikalvoa sen venyttämiseksi jarrutuskohdan ja käärimiskohdan välillä .

Keksintö koskee myös sellaista laitetta venytetyn muovikalvon käärimiseksi tavaran kehän ympäri, jossa on elimiä tavaran kannattamisekei ja pyörittämiseksi akselinsa ympäri, elin venytettävän muovikalvon syöttörullan laakeroimieeksi sekä elimiä syöttörullalta kelautuvan venytettävän muovikalvon ja tavaran ympäri kääriytyvän venyneen muovikalvon jarruttamiseksi syöttörullan ja tavaran välillä.

Muovikalvoa vahvistetaan usein venyttämällä. Tällöin kalvon makromolekyylit samansuuntaistuvat ja niiden väliset sekundaariset sidosvoimat lisääntyvät, mikä suuresti lujittaa muovikalvoa sen venymiesuunnassa. Tärkeänä mittaussuureena on tällöin kalvon venytyssuhde, jolla tarkoitetaan venytetyn ja venyttämättömän kalvon pituussuhdetta tai etenevässä prosessissa vastaavien kalvon osien nopeussuhdetta. Kalvon venytys-suhde määräytyy kalvon käyttökohteen mukaan ja riippuu kalvon muovimateriaalin ominaisuuksista sekä venytysolosuhteista kuten lämpötilasta. Sopivaa muovia oleva kalvo voi edullisissa olosuhteissa venyä jopa 300%, jolloin esim. polyeteenikalvon vetolujuus venytyssuunnassa saattaa kasvaa noin kolminkertaiseksi. Kun muovikalvon leveys venytyksessä pidetään oleellisesti vakiona, seuraa näin suurista venytyksistä, että kalvo-materiaalia säästyy suuria määriä.

2 82011

Kun tarvitaan venytettyä pakkauskalvoa, voidaan valita valmiiksi venytettyä kalvoa, joka on sopivaa muovimateriaalia. Tällaisella kalvolla on kuitenkin haittana, ettei ae käärittäessä mukaudu tavaran muotoon, muodosta elastisesti kiristettyä pakkausta, eikä välttämättä ole venytyssuhteeltaan ja paksuudeltaan juuri kyseiselle tuotteelle tai tuotteen osalle sopiva.

Vakiovoimalla käärimispaikan päällä venytetyn muovisen pak-kauskalvon haittana on, että vakiovoima korostaa alkuperäisessä kalvossa esiintyivät poikkileikkauksen vaihteluita. Samalla syntyy kalvoon suuria venytyssuhteen vaihteluja. Se johtuu siitä, että kalvon ohuemmat kohdat helpommin venyvät vakiovoiman vaikutuksesta ja siten ohenevat suhteellisesti enemmän kuin paksummat kohdat. Lisäksi tällaisessa menetelmässä on osoittautunut vaikeaksi pitää venytysvoima kuten jarrutusvoima vakiona, jolloin venytyseuhteeeeen on syntynyt muunkinlaisia vaihteluja.

Vakiovenytyssuhteella paikanpäällä venytetyllä muovikalvolla saadaan venytyssuhteeltaan ja paksuudeltaan keskimäärin sopivaa pakkaueka1voa. US-patenttijulkaisu 4 302 920 esittää va-kiovenytyssuhteen aikaansaamista syöttörullan ja pakattavan tavaran välisen, eri pyörimisnopeuteen synkronoidun telaparin avulla. Tämän julkaisun mukaisessa menetelmässä, jossa veny-tysväli on mainitun telaparin telojen välissä, ei ole kuitenkaan kyetty ottamaan huomioon pakattavan tavaran muodon aiheuttamia kalvon kelausnopeusvaihteluja käärinnän aikana. Ongelmaa on yritetty ratkaista US-patenttijulkaisussa 4 503 658, jossa kalvon jännitys venytysvälin jälkeisen telan ja pakattavan tavaran välissä pidetään vakiona, jolloin tavaran muodon kalvolle aiheuttama jännitysvaihtelu ei pääse kulkeutumaan venytysvälin alueelle häiritsemään vakiovenytyssuhteella toimivien telojen toimintaa. Kalvon jännitykseen perustuva mittaus on kuitenkin puutteellinen, sillä kalvon elastisuus aiheuttaa mittauksessa viivettä kalvon nopeiden jännitysnousujen 3 82011 ja laskujen suhteen, jolloin kalvoon kohdistuvat jännityksen vaihtelut kuitenkin saattavat häiritä venytystä.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on aikaansaada menetelmä ja laite venytetyn muovikalvon käärimiseksi pakattavan tavaran ympäri jännittämällä kalvoa niin, että se venytyssuh-teeltaan ja paksuudeltaan sopivana ympäröi pakattavaa tavaraa. Tarkoituksena on myös aikaansaada mahdollisimman tasapaksu venytetty kalvo tavaran ympärille. Keksinnössä pyritään myös sellaiseen menetelmän ja laitteeseen, jonka avulla muovikalvon kääriminen tavaran ympäri tapahtuu ottamalla huomioon sekä tavaran ulkomuodon vaihtelut että kalvon elastisuuden ja sen vaihtelut, mikä takaa sen, että syntyy oikealla venytys-suhteella ja paksuudella varustettu kalvo, joka on tasaisesti pingotettu tavaran ympäri.

Keksinnön mukaiselle menetelmälle on siten tunnusomaista, että muovikalvon venymisen aikaansaavaa jarrutus tehoa säädetään tavaran kehänopeuden perusteella. Keksinnön mukaiselle laitteelle on taas tunnusomaista, että siinä on elimet tavaran kehänopeuden mittaamiseksi ja jarrutuee1 imet jarrutustehon säätämiseksi. Keksinnössä on siis uutta se, että muovikalvoa venytetään pakattavan tavaran kehänopeuden perusteella, jolloin edellä mainitut haitat voidaan poistaa.

Kehänopeue voidaan mitata millä tahansa sopivalla kehänopeuden mittausvälineellä kuten tavaran kehäpintaa pitkin pyörivällä telalla. Kehänopeue rekisteröidään ja käsitellään erään suoritusmuodon mukaan elektronisesti toivotun kalvon venytys-suhteen säätämiseksi. Erään toisen suoritusmuodon mukaan tavaran kehänopeutta mittaava elin kuten mainittu tela on suoraan mekaanisesti kytketty venytyselimi in.

Tavaraa pyörittävä elin on edullisesti samalla kalvorainan venytysvälin loppupää (katsottuna kalvon etenemissuunnaesa). Tavaran kehänopeuden on tällöin oltava sellainen, että kalvon 4 82011 venytyevälin alkupäässä oleva jarrutuselin pystyy ylläpitämään toivottua venytyssuhdetta. Käytännöllisin ratkaisu saadaan, kun tavaraa pyörittävä ja sen kehänopeutta mittaava elin on yksi ja sama pyörivä tela.

Kalvon venytyevälin alkupäässä on kalvon kulkua säädettävästä jarruttava elin. Säätö tapahtuu tavaran kehänopeuden perusteella. Erään suoritusmuodon mukaan jarruttava elin on muovikalvon syöttörullaa vasten oleva ja sen pyörimistä jarruttava jarrutela. Erään toisen suoritusmuodon mukaan jarruttava elin on puristuskohdan väliinsä muodostava erillinen telapari, joka sijaitsee syöttörullan ja tavaran välissä. Telaparista ainoastaan toiseen telaan tarvitaan mainittu säädetty jarrutus-voima kun taas toinen tela saa aikaan jarrutukseen tarvittavan puristusvoiman.

Edellä on kuvattu sellaista keksinnön suoritusmuotoa, jossa kalvon venymisen aikaansaavaa jarrutustehoa on säädetty pelkästään pakattavan tavaran kehänopeuden perusteella. On kuitenkin edullista säätää jarrutustehoa sekä tavaran että syöt-törullan kehänopeuden perusteella. Se tapahtuu yhdistämällä mittauselimet sekä tavaraan että syöttörullaan, käsittelemällä mittausarvot ja säätämällä niiden perusteella tavaran ja syöttörullan kehänopeudet siten, että aikaansaadaan toivottu venytyssuhde.

Tavaran kehänopeutta mittaavat elimet on siten edullisesti yhdistetty tavaraa kannattavaan ja eitä mahdollisesti pyörittävään telaan. Syöttörullan kehänopeutta mittaavat elimet on edullisesti yhdistetty syöttörullaa vasten olevaan telaan tai sitten erilliseen jarrutustelapariin, joka sijaitsee jossain kohtaa syöttörullan ja tavaran välillä. Jälkimmäisessä tapauksessa telaparista toinen tela on toiminnallisesti yhdistetty tavaraa kannattavaa ja mahdollisesti pyörittävään telaan siten, että mainittu toinen tela pyörii kannattavaa telaa hitaammalla kehänopeudella.

ti 5 82011

Edellä esitetyt pakkauskalvon venytys- ja käärimisjärjestelmät toimivat hyvin tavanomaisilla säätö-, käyttö- ja jarrutus-laitteilla. Tavaraa pyörittävä tela voi olla moottorikäyttöinen ja moottori elektronisesti säädetty. Jarrutelasea on edullisesti pyörrevirtajarru, joka on asennettu telan akselille ja kytketty tavaran pyörimisnopeutta säätävään piiriin. Mikäli säätöpiiri mittaa tavaran erillisen käyttötelan ja jarrutelen kulmanopeudet w2 ja saadaan venytyssuhteelle S2:Sj s2 v2 w2 · R2 _ = _ = _ (1) S1 V1 W1 · R1 jossa R2 on käyttötelan säde ja R^ on jarrutelan säde.

Keksinnön erään toisen tärkeän suoritusmuodon mukaan jarru-tustela ja tavaran erillinen käyttötela on mekaanisesti kytketty toisiinsa määrätyllä tai säädettävällä välityssuhtee1la. Tällainen suhde voidaan aikaansaada esim. hammaspyörästön tai hihnavälityksen avulla. Jarrutustela voi olla joko muovikalvon syöttörullaa jarruttava tela tai se voi muodostaa erillisen telaparin jossain syöttörullan ja käärittävän tavaran välillä, kuitenkin siten, että tavara muodostaa venytysvälin loppupään. Käytettäessä hihnavälitystä saadaan kalvolle seu-raava venytyssuhde: S2 v2 R2 .

_ = _ = _ (2) S1 V1 R1 · r2 jossa R2 ja r2 ovat tavaran käyttötelan ja siihen kuuluvan hihnapyörän vastaavat säteet ja R^ ja r^ ovat jarrutustelan ja siihen kuuluvan hihnapyörän vastaavat säteet. Hihnavälitys voi esim. olla sellainen, että välityssuhde on säädettävissä hihnapyörän kiilahihnauran leveyttä muuttamalla.

6 82011

Pakattavalta tavaralta vaaditaan, että sen kehänopeutta käytännössä voidaan mitata, esim. kehää seuraavan telan avulla, kun se pyörii akselinsa ympäri. Tästä seuraa myös, että pakattava tavara edullisesti on poikkileikkaukseltaan sylinte-rimäinen, te. kehä on esim. ympyrä, ellipsi, kaarevakulmainen monikulmio, tms.

Keksintöä selostetaan seuraavassa lähemmin viitaten oheisiin piirustuksiin, joissa kuvio 1 esittää kaaviomaista sivukuvantoa keksinnön erään suoritusmuodon mukaisesta laitteesta venytetyn muovikalvon käärimiseksi sylinterimäisen tavaran kehän ympäri ja kuvio 2 esittää kaaviomaista sivukuvantoa keksinnön erään toisen suoritusmuodon mukaisesta vastaavasta laitteesta.

Kuvion 1 mukaan sy1interimäinen tavara 1 pakataan venytetyllä kalvolla siten, että tavaraa 1 pyöritetään akselinsa ympäri sitä kannattavan ja pyörittävän käyttötelan 2 avulla. Samalla johdetaan pyörivän tavaran 1 pinnalle muovikalvoa 5 syöttö-rullalta (ei näy kuvassa). Muovikalvoa 5 venytetään syöttö-rullan ja tavaran 1 välillä hihnavälityksen 4 avulla, jossa hihna on kytketty mainittuun käyttötelaan 2 ja erillisen, syöttörullan ja tavaran 1 välillä olevan jarrutelaparin 6, 7 toiseen telaan 6. Jarrutelaparin toinen tela 7 painaa kalvoa telaa 6 vasten niin, ettei kalvo 5 pääse liukumaan telan 6 kehäpintaan nähden. Näin muodostuu muovikalvon venytysväli käyttötelan 2 ja jarrutelaparin 6, 7 välille.

Telojen 2 ja 6 hihnavälitys 4 on järjestetty siten, että telassa 2 oleva ja sen kanssa samankeskinen hihnapyörä on pienempi kuin telan 6 vastaava hihnapyörä. Kun käyttötela 2 on yhtä suuri tai suurempi kuin jarrutela 6, seuraa, että käyttö-tela pyörii suuremmalla kehänopeudella kuin jarrutela 6. Em.

7 82011 säteiden vaikutus kalvon venytyssuhteeseen on kaavan (2) mukainen edellyttäen, ettei kalvo 5 liu'u telojen 2 ja 6 suhteen .

Sylinterimäinen tavara 1 pakataan kuvion 2 mukaan siten, että tavaraa 1 pyöritetään akselinsa ympäri sitä kannattavan ja pyörittävän käyttötelan 2 avulla. Samalla johdetaan pyörivän tavaran 1 pinnalle muovikalvoa 5 suoraan syöttörullalta 3. Kalvoa venytetään syöttörullan 3 ja tavaran 1 välillä mittaus-ja säätöelimien 4 avulla, jotka on yhdistetty käyttötelaan 2 tavaran 1 kehänopeuden mittaamiseksi ja säätämiseksi ja syöt-törullaa 3 vastan olevaan jarrutelaan 6 sen ja samalla syöt-törullan kehänopeuden mittaamiseksi ja säätämiseksi. Jarrute-lan 6 ja syöttörullan 3 välillä ei tapahdu liukumista ja jarrutelen 6 akseliin on asennettu pyörrevirtajarru.

Elin 4 mittaa tavaran 1 kehänopeuden ja säätää sen perusteella tehon, jolla jarrutela 6 jarruttaa syöttörullaa 3. Samalla syöttörullan 3 kehänopeutta mitataan ja verrataan sekä säädettyyn ohjearvoon että rekisteröityyn tavaran 1 kehänopeu-teen. Takaisinkytkentä käyttötelaan 2 takaa sen, että tavaran ja syöttörullan sekä kehänopeue että kehänopeussuhde pysyvät toivotulla tasolla. Siten muodostuu käyttötelan 2 ja jarrutetun syöttötelan 3 välille venytysväli, jossa muovikalvolla on toivottu venytyssuhde. Jos mittaus- ja säätöelimet 4 mittaavat käyttötelan 2 ja jarrutelan 6 kulmanopeudet, kalvon 5 veny-tyesuhde saadaan kaavasta <1> edellyttäen, ettei kalvo liu'u telojen 2 ja 3 suhteen.

Kuvioissa 1 ja 2 esitetyillä yksinkertaisilla käärimis-ja venytyslaitteilla on se etu, että venytys tapahtuu välittömästi ennen käärintää, jolloin venytetty kalvo heti venyt-tyään ympäröi pakattavaa tavaraa. Tällöin syntyy oikean ja tasaisen venytyssuhteen lisäksi myös tasaisen elastisesti pingottunut pakkaus. Koska venytyssuhde määrätään tavaran kehänopeuden perusteella, laitteistolla voidaan pakata poikki- β 82011 leikkaukseltaan erikokoisia ja -muotoisia (esim. ympyrä, ellipsi, kaarevakulmaieet monikulmiot) eylinterimäieiä tavaroita .

Il

Claims (8)

9 82011 Patentt ivaat imukeet

1. Menetelmä venytetyn muovikalvon käärimiseksi sylinte-rimäisen tavaran kehän ympäri pyörittämällä akselinsä ympäri tavaraa (1) ja muovikalvon syöttörullaa <3> venytettävän muovikalvon (5) kelaamieeksi syöttörullalta ja venyneen muovikalvon käärimiseksi tavaran (1) kehän ympäri sekä jarruttamalla muovikalvoa <5> sen venyttämiseksi jarrutuskohdan ja käärimiekohdan välillä, tunnettu siitä, että muovikalvon (5) venymisen aikaansaavaa jarrutustehoa säädetään tavaran (1> kehänopeuden perusteella.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että jarrutustehoa lisäksi säädetään syöttörullan <3> kehänopeuden perusteella.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että muovikalvoa <5> venytetään syöttörullaa <3) vasten sovitetulla jarrutelalla <6).

4. Laite venytetyn muovikalvon käärimiseksi tavaran kehän ympäri, jossa on elimiä (2) pakattavan tavaran kannattamiseksi ja pyörittämiseksi akselinsa ympäri, elin (8) venytettävän muovikalvon <5> syöttörullan <3> laakeroimiseksi sekä elimiä <6, 7) syöttörullalta kelautuvan venytettävän muovikalvon ja tavaran (1> ympäri kääriytyvän venyneen muovikalvon (5) jarruttamiseksi syöttörullan <3> ja tavaran (1) välillä, tunnettu elimistä (4) tavaran kehänopeuden mittaamiseksi ja jarrutuselimien (6, 7) jarrutustehon säätämiseksi.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen laite, tunnettu siitä, että mittauselimet (4) on yhdistetty tavaraa (1) kannattavaan ja sitä mahdollisesti pyörittävään telaan <2>.

6. Patenttivaatimuksen 4 tai 5 mukainen laite, tunnettu siitä että mittause1imiä <4) on lisäksi yhdistetty syöttörul-laa (3) vasten olevaan jarrutelaan (6). ίο 8201 1

7. Patenttivaatimuksen 5 mukainen laite, tunnettu siitä että jarrutuselimet ovat puristuskohdan väliinsä muodostava telapari (6, 7) syöttörullan (3> ja tavaran (1) välillä, josta telaparieta toinen tela <6) on toiminnallisesti yhdistetty tavaraa kannattavaan ja sitä mahdollisesti pyörittävään telaan (2) siten, että mainittu toinen tela <6> pyörii tavaraa kannattavaa telaa (2) hitaammalla kehänopeude1la. ®· Patenttivaatimuksen 7 mukainen laite, tunnettu siitä että mainittu toinen tela (6) ja tavaraa kannattava tela (2) on mekaanisesti kytketty toisiinsa määrätyllä tai säädettävällä välityssuhteella.