PL183559B1 - Sposób zawijania folią produktów i urządzenie do zawijania folią produktów - Google Patents

Abstract

1 . Sposób nawijania folii na produkcie, w którym folie na- klada sie na produkt ciagnac ja z wodzika, z umieszczonej w nim rolki podajacej, przy czym jeden koniec folii mocuje sie na owijanym produkcie, a nastepnie przemieszcza sie wodzik wzgledem przedmiotu, przy czym przed przemieszczeniem wodzika wzgledem przedmiotu naciaga sie wstepnie folie, zna- mienny tym, ze wodzik (4) przemieszcza sie na biezni (3) wokól co najmniej czesci owijanego produktu, zas folie (6) napreza sie wstepnie na odcinku toru (13) pomiedzy rolka podajaca (5) i rolka napinajaca (7) mechanizmu wstepnie naprezajacego, ciagnac ja bezposrednio z rolki podajacej (5) wokól rolki napina jacej (7), po czym napreza sie dodatkowo folie (6) utrzymujac docisk rolki hamujacej (9) do rolki podajacej (5) sila majaca wartosc nie zalezna od naprezenia w folii (6). 3. Urzadzenie do nawijania folii na produkcie, zawiera- jace ruchomy wodzik z rolka podajaca, na której nawinieta jest folia oraz mechanizm napinajacy, zawierajacy rolki hamujaca i napinajaca zamocowane na wodziku obrotowo wokól osi, które sa usytuowane wzgledem siebie równolegle i z odstepem, przy czym rolki hamujaca i napinajaca sa polaczone ze soba za pomo- ca zespolu napedzajacego, a ponadto na wodziku jest zamocowa- ny trzpien podpierajacy rolke podajaca oraz dodatkowe elementy dociskowe, znamienne tym, ze wodzik (4) jest ruchomy po biezni (3), przy czym rolki podajaca (5) i napinajaca (7) sa odda- lone na dlugosci odcinka toru (13) przemieszczania folii (6), a trzpien (14) jest osadzony ruchomo w kierunku rolki hamujacej (9), przy czym rolka podajaca (5) jest ruchoma w kierunku rolki hamujacej (9) od polozenia swobodnego do polozenia styku z rolka hamujaca (9). Fi g . 1 . PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób zawijania folią produktów i urządzenie do zawijania folią produktów⁷.

Znane są sposoby zawijania foli;ą produktów, w których stosuje się folię posiadającą właściwość zwaną pamięcią materiału, to znaczy wykazuje ona tendencję powrotu do swego poprzedniego kształtu lub wymiaru, po wywołaniu naprężenia przekraczającego granicę plastyczności, wkrótce po ustąpieniu siły wywołującej to naprężenie.

Folię odwija się z rolki i nakłada na produkt, mocując koniec folii do produktu, po czym obraca się produkt lub rolkę podającą folię wokół produktu.

Znany jest również sposób wstępnego rozciągania folii przed nawinięciem jej na produkt. Wstępnie rozciągniętą folię nakłada się na produkt przy stosunkowo małym naprężeniu,

183 559 ponieważ następujące potem kurczenie się folii zapewnia pożądane, ciasne owinięcie (co jest szczególnie istotne przy pakowaniu stosunkowo małych i lekkich wyrobów, ponieważ zmniejsza to prawdopodobieństwo przemieszczania tych wyrobów podczas procesu zawijania). Podczas wstępnego rozciągania kontroluje się stopień rozciągania folii.

Z opisów patentowych USA 3 867 806 i 4 077 179 znane jest urządzenie do zawijania folią produktów zawierających rolkę hamującą i podającą. Rozciąganie folii jest wywoływane poprzez wprowadzenie dużego naprężenia folii przy jej nakładaniu. Ponadto rozciąganie występuje na całej długości odcinka przebiegu taśmy od rolki podającej do produktu, w wyniku czego całkowity przyrost długości jest duży i staje się niemożliwy do kontrolowania, jeśli wielkość wstępnego rozciągania nie zostanie ograniczona do niepożądanie małych wartości. Ponadto rozciąganie dużej długości folii powoduje nadmierne zwężenie folii w kierunku jej szerokości.

Z opisu patentowego AU 536099 znany jest mechanizm hamujący, zawierający dwie rolki podające, gdzie wstęga folii jest umieszczona pomiędzy rolką podającą i produktem owijanym. Rolki te są połączone zespołem napędowym i w wymuszony sposób obracają się z różnymi prędkościami w różnych kierunkach. Prowadzi to do rozciągnięcia krótkiego odcinka wstęgi pomiędzy tymi rolkami.

Z opisu patentowego AU 589065 znane jest urządzenie do zawijania, w którym rolka hamująca styka się z rolką podającą i jest połączona z rolką napinającą stykającą się z odwijaną wstęgą, za pomocą zespołu transmisyjnego, który zapewnia prędkość powierzchniową rolki napinającej większą od prędkości powierzchniowej rolki hamującej, w wyniku czego następuje wstępne rozciągnięcie małej i stosunkowo stałej długości wstęgi pomiędzy rolką podającą i rolką napinającą.

Rolka hamująca i rolka napinająca są zamocowane na wychylnej dźwigni, w wyniku czego naprężenie oddziaływujące na wstęgę folii na rolce napinającej powoduje dociśnięcie rolki hamującej do rolki podającej. W ten sposób zapewnia się docisk hamowania pomiędzy rolką hamującą i rolką podającą, który jest utrzymywany w miarę zmniejszania się wielkości rolki podającej. Dźwignia daje przełożenie mechaniczne i zapewnia duży docisk hamowania.

Pod wieloma względami opisany powyżej mechanizm pracuje dobrze przy zastosowaniu go do zawijania przedmiotu, który obraca się, odwijając wstęgę folii z nieruchomo zamocowanej rolki podającej. Jednakże nie jest ono dostosowane do wykorzystania w urządzeniach zawijających, w którym względny ruch obrotowy pomiędzy przedmiotem i rolką podającą uzyskano w wyniku otaczania rolki podającej ruchem orbitalnym wokół nieruchomego przedmiotu lub jego części.

Mechanizm wstępnego rozciągania wraz z jego wychylną dźwignią nie jest wystarczająco zwarty dla zastosowania na małym wodziku. Ponadto tor orbitalny wodzika ma zwykle kształt inny niż kołowy i oddziaływanie siły bezwładności na wychylnie zamontowaną rolkę napinającą może wpływać na naprężenie wytwarzane we wstędze.

Opis patentowy FR 2544702 ujawnia urządzenie do zawijania folii na produkcie z mechanizmem wstępnie napinającym, w którym rolka podająca jest zamocowana na obrotowym ramieniu. Rolka hamująca jest ułożona w styku z rolką podającą i jest połączona do rolki napinającej za pomocą napędu zapewniającego, że powierzchnia prędkości rolki napinającej jest większa niż rolki hamującej. Ta pozwala wstędze folii odciągać rolkę podającą od rolki hamującej i rozciągać w kierunku rolki napinającej, w celu wstępnego rozciągania folii pomiędzy rolką podającą i rolką hamującą. W urządzeniu tym, jest zastosowana sprężyna działająca na ramieniu obrotowym, w celu przyciśnięcia rolki podającej do rolki hamującej.

Urządzenie według opisu patentowego FR 2544702 zapewnia wysoki poziom hamowania pomiędzy rolką hamującą i rolką podającą powstający od napięcia we fragmencie wstęgi folii pomiędzy rolką hamującą i rolką podającą jak również dodatkowe ciśnienie hamujące dostarczane przez sprężynę działającą na ramieniu obrotowym, przytrzymującym rolkę podającą. Urządzenie według opisu patentowego jest przeznaczone do użycia go w urządzeniu, w którym rolka podająca i mechanizm wstępnie naciągający są zamocowane pozycyjnie, zaś owijany produkt obraca się w celu pociągnięcia wstęgi folii z rolki podającej.

183 559

Sposób nawijania folii na produkcie, według wynalazku, w którym folię nakłada się na produkt ciągnąc ją z wodzika, z umieszczonej w nim rolki podającej, przy czym jeden koniec folii mocuje się na owijanym produkcie, a następnie przemieszcza się wodzik względem przedmiotu, przy czym przed przemieszczeniem wodzika względem przedmiotu naciąga się wstępnie folię, charakteryzuje się tym, że wodzik przemieszcza się na bieżni wokół co najmniej części owijanego produktu, zaś folię napręża się wstępnie na odcinku toru pomiędzy rolką podającą i rolką napinającą mechanizmu wstępnie naprężającego, ciągnąc ją bezpośrednio z rolki podającej wokół rolki napinającej, po czym napręża się dodatkowo folię utrzymując docisk rolki hamującej do rolki podającej siłą mającą wartość nie zależną od naprężenia w folii.

Korzystne jest gdy siła dodatkowego naprężenia ma dobraną wielkość, przy której poślizg pomiędzy rolką hamującą i rolką podającą występuje wcześniej niż naprężenie w folii, na odcinku pomiędzy rolką podającą i rolką napinającą, odpowiadające punktowi zerwania folii.

Urządzenie do nawijania folii na produkcie, według wynalazku, zawierające ruchomy wodzik z rolką podającą, na której nawinięta jest folia oraz mechanizm napinający, zawierający rolki hamującą i napinającą zamocowane na wodziku obrotowo wokół osi, które są usytuowane względem siebie równolegle i z odstępem, przy czym rolki hamująca i napinająca są połączone ze sobą za pomocą zespołu napędzającego, a ponadto na wodziku jest zamocowany trzpień podpierający rolkę podającą oraz dodatkowe elementy dociskowe, charakteryzuje się tym, że wodzik jest ruchomy po bieżni, przy czym rolki podająca i napinająca są oddalone na długości odcinka toru przemieszczania folii, a trzpień jest osadzony ruchomo w kierunku rolki hamującej, przy czym rolka podająca jest ruchoma w kierunku rolki hamującej od położenia swobodnego do położenia styku z rolką hamującą.

Korzystne jest gdy końce trzpienia są podparte na dwóch ślizgowych obsadach usytuowanych na elementach prowadzących a pomiędzy obsadami i wodzikiem są usytuowane elementy dociskowe w postaci sprężyn. Obsady są korzystnie przesuwne wzdłuż prowadnic, a każda sprężyna jest nawinięta na odpowiednią prowadnicę. Rolka hamująca ma korzystnie powierzchnię pokrytą warstwą elastomerową. Korzystne jest gdy rolka podająca jest dociśnięta do rolki hamującej z maksymalną siłą dociskową.

Zaletą wynalazku jest zastosowanie mechanizmu wstępnego rozciągania, który eliminuje wychylną dźwignię, przy jednoczesnym utrzymaniu wystarczającego nacisku hamowania pomiędzy rolką hamującą i rolką podającą dla zapewnienia stabilnej pracy z umożliwieniem chwilowego bądź krótko okresowego poślizgu pomiędzy tymi częściami w przypadku nagłego wzrostu naprężenia we wstędze.

Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schematycznie urządzenie do zawijania w widoku z boku, fig. 2 fragment urządzenia do zwijania oznaczony 2 na fig. 1 w powiększeniu.

Jak to przedstawiono na fig. 1 urządzenie do nawijania folii na produkcie, zawiera bieżnię 3 tworzącą zamknięty tor dla wodzika 4. Na wodziku 4 jest zamocowana rolka podająca 5 (patrz fig. 2) folię sztucznego tworzywa, a wodzik 4 poprzecznie obiega po ustalonym torze przedmiot lub część przedmiotu przeznaczoną do zawinięcia. Korzystnie zawijanym przedmiotem jest zwój metalowej taśmy, a tor wodzika 4 przechodzi przez otwór takiego zwoju zawijanego przedmiotu. Ruch orbitalny wodzika 4 wytwarza względny ruch obrotowy pomiędzy wodzikiem 4 i zwojem przedmiotu, w wyniku czego folia 6 zamocowana do zwoju przedmiotu jest odwijana z rolki podającej 5 zamocowanej na wodziku 4 i nakładanej na zwój przedmiotu. W trakcie zawijania zwój przedmiotu obraca się wokół swej osi, dzięki czemu cały zwój zostaje pokryty folią zawijającą.

Na wodziku 4 zamocowana jest rolka napinająca 7, obracająca się wokół stałej osi względem wodzika 4. Folia 6 opasuje rolkę napinającą 7 w miarę opuszczania rolki podającej 5 i przechodzi na zwój przedmiotu poprzez rolkę pośrednią 8.

Na wodziku 4 zamocowana jest również rolka hamująca 9 obracająca się wokół osi nieruchomej względem wodzika 4, równoległej do osi rolki napinającej 7, od której jest odsunięta. Rolka podająca jest ruchoma w kierunku rolki hamującej 9 od położenia swobodnego

183 559 do położenia styku z rolką hamującą 9. Rolka hamująca 9 jest korzystnie pokryta na swej powierzchni warstwą miękkiego materiału elastomerowego, dla uzyskania dużego współczynnika tarcia i uniknięcia powstawania odcisków lub uszkodzeń na folii sztucznego tworzywa.

Rolka napinająca 7 i rolka hamująca 9 są połączone ze sobą, na przykład łańcuchem napędowym 10 usytuowanym na kołach 11, 12 zamocowanych do odnośnych rolek. W tym przypadku koła 11 i 12 mają taką samą średnicę, w wyniku czego obie rolki 7, 9 mają taką, samą prędkość obrotową. Większa średnica rolki napinającej 7 w porównaniu z rolką hamującą 9 daje większą szybkość powierzchniową rolki napinającej 7 w porównaniu z szybkością powierzchniową rolki hamującej 9. Tarcie pomiędzy zewnętrznym zwojem folii 6 na rolce podającej 5 i zwojami leżącymi poniżej zapobiega rozciąganiu folii 6 do momentu opuszczenia rolki podającej 5 na odcinku toru 13 odwijanej folii 6. Ponieważ dolny koniec na odcinku 13 porusza się z prędkością powierzchniową rolki napinającej 7, zakładając przy tym stalą prędkość odwijania w czasie, górny koniec tego odcinka porusza się z prędkością powierzchniową rolki hamującej 9, folia 6 na odcinku toru 13 rozciąga się w wymuszony sposób. Rozciąganie uzyskuje się nawet wtedy, gdy naciąg odwijania we wstędze folii 6 opuszczającej rolkę napinającą 7 do przedmiotu zawijanego jest wystarczający tylko dla zapobieżenia kurczeniu się tej wstęgi.

Rolka podająca 5 jest zamocowana obrotowo na trzpieniu 14. Trzpień 14 korzystnie stanowi oś, na której obraca się rolka podająca 5 lub szpula z zamocowaną rolką podającą 5, lub też może być częścią szpuli, która obraca się razem z rolką podającą 5. W każdym układzie oba końce trzpienia 14 są usytuowane w szczelinie 15, w bocznej płycie obudowy wodzika 4 i otworach łożyskowania w obsadzie 16, zamocowanej ślizgowo wzdłuż prowadnic 17.

Na odcinku toru 13 wstęgi występuje naprężenie, które odwija rolkę podającą 5. Ponadto kierunek odcinka toru 13 jest taki, że co najmniej składowa naprężenia w nim występującego oddziaływuje w kierunku prowadnic 17. Naprężenie w odcinku folii 6, na odcinku toru 13 prowadzi do przemieszczenia obsad 16 wzdłuż prowadnic 17, co powoduje dociśnięcie rolki napinającej 5 do rolki hamującej 9. Nacisk występujący pomiędzy rolką podającą 5 i rolką hamującą 9 w wyniku naprężenia na odcinku toru 13 zależy nie tylko od wielkości naprężenia występującego na odcinku toru 13, lecz również od geometrii układu określającej kąt pomiędzy odcinkiem toru 13 i prowadnicami 17. Jednakże nawet w skrajnym przypadku, gdzie odcinek toru 13 jest równoległy do prowadnic 17, tarcie hamowania spowodowane naprężeniem we wstędze przy żądanym stopniu rozciągnięcia mogłoby nie wystarczyć dla zapewnienia niezawodnego działania. Tak więc zgodnie z wynalazkiem oddziaływanie naprężenia we wstędze ulega zwiększeniu poprzez zastosowanie dodatkowych elementów dociskowych. A zatem każda obsada 16 jest dosuwana w kierunku rolki hamującej 9 za pomocą słabych dociskowych sprężyn 18 osadzonych na prowadnicach 17. Sprężyny 18 są ściśnięte pomiędzy zderzakami oporowymi 19 i obsadą 16.

Siła wywierana na rolkę podającą 5 poprzez dodatkowe elementy dociskowe, geometria rolki podającej 5 i jej osi, długość odcinka toru 13 i współczynnik tarcia pomiędzy materiałem na powierzchni rolki hamującej 9 i folią 6 są z łatwością dobrane w taki sposób, aby maksymalny uzyskiwany docisk pomiędzy rolką hamującą 9 i rolką podającą 5 był taki, aby poślizg pomiędzy rolką hamującą 9 i rolką podającą 5 występował przy naprężeniu na odcinku toru 13 mniejszym od naprężenia, które mogłoby spowodować nadmierne przewężenie i zerwanie folii 6. Warunkuje to zadowalające działanie w stabilnym stanie, które jest uzyskiwane przy pożądanym stopniu wstępnego rozciągnięcia, przy jednoczesnym umożliwieniu chwilowego poślizgu dla skompensowania nagłych szczytowych przyrostów naprężenia folii 6, jakie mooą wyst£ą?ić przy uruchtamaniu, bądź też gdy kształt przechniotu i tor orbitalny są takie, że powodują nierównomierne zmiany szybkości odwijania.

W innych przykładach wykonania wynalazku docisk pomiędzy rolką podającą 5 i rolką hamującą 9 jest uzyskiwany w drodze zastosowania dodatkowych elementów dociskowych innych niż sprężyny 18 dociskowe, na przykład siłowników hydraulicznych lub pneumatycznych zasilanych ze stałociśnieniowego źródła płynu roboczego.

183 559

183 559

/,

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz.

Cena 2,00 zł.

Claims (7)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób nawijania folii na produkcie, w którym folię nakłada się na produkt ciągnąc ją z wodzika, z umieszczonej w nim rolki podającej, przy czym jeden koniec folii mocuje się na owijanym produkcie, a następnie przemieszcza się wodzik względem przedmiotu, przy czym przed przemieszczeniem wodzika względem przedmiotu naciąga się wstępnie folię, znamienny tym, że wodzik (4) przemieszcza się na bieżni (3) wokół co najmniej części owijanego produktu, zaś folię (6) napręża się wstępnie na odcinku toru (13) pomiędzy rolką podającą (5) i rolką napinającą (7) mechanizmu wstępnie naprężającego, ciągnąc ją bezpośrednio z rolki podającej (5) wokół rolki napinającej (7), po czym napręża się dodatkowo folię (6) utrzymując docisk rolki hamującej (9) do rolki podającej (5) siłą mającą wartość nie zależną od naprężenia w folii (6).
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że siła dodatkowego naprężenia ma dobraną wielkość, przy której poślizg pomiędzy rolką hamującą (9) i rolką podającą (5) występuje wcześniej niż naprężenie w folii (6), na odcinku toru (13) pomiędzy rolką podającą (5) i rolką napinającą (7), odpowiadające punktowi zerwania folii (6).
3. 3. Urządzenie do nawijania folii na produkcie, zawierające ruchomy wodzik z rolką podającą, na której nawinięta jest folia oraz mechanizm napinający, zawierający rolki hamującą i napinającą zamocowane na wodziku obrotowo wokół osi, które są usytuowane względem siebie równolegle i z odstępem, przy czym rolki hamująca i napinająca są połączone ze sobą za pomocą zespołu napędzającego, a ponadto na wodziku jest zamocowany trzpień podpierający rolkę podającą oraz dodatkowe elementy dociskowe, znamienne tym, że wodzik (4) jest ruchomy po bieżni (3), przy czym rolki podająca (5) i napinająca (7) są oddalone na długości odcinka toru (13) przemieszczania folii (6), a trzpień (14) jest osadzony ruchomo w kierunku rolki hamującej (9), przy czym rolka podająca (5) jest ruchoma w kierunku rolki hamującej (9) od położenia swobodnego do położenia styku z rolką hamującą (9).
4. 4. Urządzenie według zastrz. 3, znamienne tym, że końce trzpienia (14) są podparte na dwóch ślizgowych obsadach (16) usytuowanych na elementach prowadzących, a pomiędzy obsadami (16) i wodzikiem (4) są usytuowane elementy dociskowe w postaci sprężyn (18).
5. 5. Urządzenie według zastrz. 4, znamienne tym, że obsady (16) są przesuwne wzdłuż prowadnic (17), a każda sprężyna (18) jest nawinięta na odpowiednią prowadnicę (17).
6. 6. Urządzenie według zastrz. 3, znamienne tym, że rolka hamująca (9) ma powierzchnię pokrytą warstwą elastomerową.
7. 7. Urządzenie według zastrz. 3, znamienne tym, że rolka podająca (5) jest dociśnięta do rolki hamującej (9) z maksymalną siłą dociskową.