DE3150627C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs.

Eine derartige Vorrichtung ist aus der FR-OS 22 81 275 bekannt. Dort wird das Folienmaterial in einer Ausführungsform (Fig. 7) von zwei hintereinander angeordneten Rollenpaaren gespannt, wobei sich das zweite Rollenpaar schneller als das erste dreht und dadurch stets eine Spannung in der von der Vorratsrolle ab­ gezogenen Folienbahn aufrecht erhält. In einer anderen Ausfüh­ rungsform (Fig. 4) dient ein in einem gemeinsamen, schwenkbaren Halterahmen angeordnetes Spannrollenpaar zum Spannen der Folienbahn.

Aus der DE-OS 27 50 780 ist eine Streckfolien-Einschlagmaschine zur Abgabe einer Folienbahn von einer Vorratsrolle an eine auf einem Drehtisch gehaltene Last bekannt, wobei mit der Vor­ ratsrolle eine Bremseinrichtung zur Begrenzung der Abzugsrate der Folienbahn von der Vorratsrolle gekoppelt ist und die Bremskraft in Abhängigkeit von der Folienspannung gesteuert wird. Das Steuersignal wird mit Hilfe eines Potentiometers aus der Stellung einer vorgespannten Umlenkrolle hergeleitet, die zum Spannen und Abtasten der Folie dient.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorspanneinrichtung der gattungsgemäßen Art zu schaffen, durch die es möglich wird, auch unregelmäßig geformte oder nicht mittig auf dem Drehtisch angeordnete sowie verhältnismäßig leichte Lasten mit hoher Ge­ schwindigkeit und ohne Einsatz eines Niederhalters einzuwickeln.

Zur Lösung dieser Aufgabe dient eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der ein Ausfüh­ rungsbeispiel zeigenden Figuren näher erläutert.

Fig. 1 zeigt in perspektivischer Darstellung eine auto­ matische Umwickelstation mit einer Vorspannein­ richtung.

Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf die automatische Um­ wickelstation und die Vorspanneinrichtung.

Fig. 3 zeigt in einem Blockschaltbild die Steueranord­ nung für die Vorspanneinrichtung.

Fig. 4 zeigt in perspektivischer Darstellung die Leer­ laufrollenanordnung.

Fig. 5 zeigt eine Ansicht der Vorratsrollen- und Brems­ einrichtung.

Fig. 6 zeigt einen bevorzugten Bahnverlauf für die Vor­ spanneinrichtung.

In der folgenden Beschreibung sind gleiche Teile mit glei­ chen Bezugszeichen bezeichnet. Die Zeichnungen sind nicht unbedingt maßstabsgerecht und wurden in einigen Bereichen zur Verdeutlichung vergrößert dargestellt.

Die Erfindung wird anhand einer automatischen Umwickel­ station beschrieben, in der eine dehnbare Folienbahn wen­ delförmig um eine vertikale, palettierte Last gewickelt wird. Es ist jedoch klar, daß die Erfindung auch bei an­ deren Arten der Abgabe von Folienbahnen angewendet werden kann, etwa vertikaler oder horizontaler Abgabe, der Abga­ be von oben nach unten oder der gegenläufigen Überkopfab­ gabe, bei denen eine Bahn aus Umwickelmaterial in einem wendelförmigen Wickelmuster oder eine ganze Bahn in mehre­ ren Windungen aufgebracht wird. Ferner kann die Erfindung bei anderen Lasten, einschließlich solcher angewendet wer­ den, die horizontal statt vertikal abgestützt werden.

In den Fig. 1 und 2 ist eine automatische Umwickelsta­ tion 10 zum Vorspannen von elastischem Umwickelmaterial dar­ gestellt, die zum Umhüllen von beladenen Paletten einge­ setzt wird. Die palettierte Last 14 ist auf einem Dreh­ tisch 12 üblicher Bauart angeordnet, und die zugehörigen Einrichtungen zum Bewegen des Drehtisches 12 und zur Hand­ habung der palettierten Last 14 sind nicht dargestellt. Im Betrieb dreht sich der Drehtisch 12 im Uhrzeigersinn, wie dies durch den Pfeil 16 angedeutet ist.

Die palettierte Last 14 wird durch mindestens eine Schicht Umhüllungsmaterial 18 wendelförmig umwickelt, wo­ bei das Umhüllungsmaterial 18 aus dehnbarer Kunststoffolie besteht, wie sie üblicherweise für diesen Zweck eingesetzt wird.

Auf dem Boden benachbart zum Drehtisch 12 befindet sich eine Grundplatte 20, mit der ein Stützturm 22 verbunden ist und sich senkrecht nach oben erstreckt. Im Inneren des Stützturms 22 steht eine endlose Kette 24 in Eingriff mit einem unteren Kettenrad 26 und einem oberen Ketten­ rad 28. Mit dem unteren Kettenrad 26 ist ein in seiner Drehrichtung umkehrbarer Elektromotor 30 gekoppelt.

Mit der Kette 24 ist ein Hebeschlitten 32 verbunden, der verschiebbar an der Außenseite des Stützturms 22 befe­ stigt ist und der vom Elektromotor 30 am Stützturm auf­ wärts und abwärts bewegt wird.

An der Oberseite des Hebeschlittens 32 ist drehbar eine Bahnabgabe- und -vorspanneinrichtung 33 befestigt, die einen drehbar auf der oberen Fläche des Hebeschlittens 32 befestigten Dorn 34 (Fig. 2) aufweist. Auf dem die Dornachse 38 umgebenden Dorn ist eine Vorratsrolle 36 befestigt, die mittels einer nicht gezeigten, auf der Dornachse 38 vorgesehenen Dornverriegelung starr am Dorn 34 befestigt ist. Um einen vorgegebenen Widerstand auf die Vorratsrolle 36 auszuüben, arbeitet der Dorn 34 mit einer üblichen Bremse 40 (Fig. 5) veränderbaren Wider­ standes zusammen. Der Widerstandswert wird entsprechend der Folienart, der Drehzahl des Drehtisches und der ge­ wünschten Streckung voreingestellt. Die Bremse vergrößert und verringert automatisch die angelegte Bremskraft, um den gewünschten Widerstand aufrechtzuerhalten. Gegebenen­ falls kann auch eine Bremseinrichtung mit konstantem Wi­ derstand eingesetzt werden, die mit der Vorratsrolle oder der zugeführten Folie zusammenwirkt.

Nach dem Abziehen von der Vorratsrolle 36 kommt die Folienbahn 18 in Berührung mit eier ersten Antriebsrolle 42 und läuft danach um eine zweite Antriebsrolle 44. Die Führung der Folienbahn 18 um die erste und zweite An­ triebsrolle ist am deutlichsten in Fig. 6 zu erkennen. Jede der Antriebsrollen 42, 44 ist mit einem schlupffreien Material, etwa Kautschuk bedeckt, um einen guten Reibungs­ eingriff mit der Folienbahn 18 zu erhalten.

Die Antriebsrollen 42, 44 sind in Lagern 69, 71 gelagert und werden von Elektromotoren 46, 48 veränderbarer Drehzahl angetrieben.

Die Bremse 40 wird zur Ausübung des gewünschten Widerstan­ des gegen die Drehung der Vorratsrolle 36 voreingestellt, und sie erhöht und verringert dann automatisch die zuge­ führte Bremskraft, um den gewünschten Widerstand aufrecht­ zuerhalten. Die Bremse 40 hält im Bereich der Bahn zwi­ schen Vorratsrolle 36 und erster Antriebsrolle 42 eine im wesentlichen konstante Spannung aufrecht, so daß die Bahn beim Abziehen von der Vorratsrolle einem ersten Streck­ vorgang unterworfen wird. Die zweite Antriebsrolle 44 wird vom Elektromotor 48 mit einer Drehgeschwindigkeit angetrieben, die größer ist als die Drehgeschwindigkeit der ersten Antriebsrolle, so daß die Folienbahn 18 zwi­ schen der ersten Antriebsrolle 42 und der zweiten An­ triebsrolle 44 einem zweiten Streckvorgang unterworfen wird.

Nach dem Verlassen der zweiten Antriebsrolle 44 wird die Folienbahn 18 in der nachstehend beschriebenen Weise über die Leerlaufrollenanordnung 60 indirekt der palettierten Last 14 zugeführt und wendelförmig um die Last gewickelt. Vorzugsweise ist die Zuführrate der zweiten Antriebsrolle 44 geringfügig kleiner als die Aufnahmerate der palettier­ ten Last, so daß die Folienbahn 18 zwischen der zweiten Antriebsrolle 44 und der palettierten Last einem dritten Streckvorgang unterworfen wird.

Die Koordination der Antriebsgeschwindigkeit des Motors bezüglich der Drehzahl des Drehtisches erfolgt mittels einer Steuerschaltung 50 (Fig. 3), die in Abhängigkeit von einem Analog-Signal 56 Motorantriebssignale 52, 54 er­ zeugt. Die Drehzahl des Drehtisches 12 wird von einem Detektor 58, etwa einem Tachogenerator ermittelt, der das Analog-Signal 56 proportional zur Drehgeschwindigkeit des Drehtisches erzeugt. Die Steuerschaltung 50 begrenzt den oberen Bereich der Drehgeschwindigkeit der Antriebsmoto­ ren 46, 48 in Abhängigkeit vom Analog-Signal 56, so daß die Drehgeschwindigkeit der zweiten Antriebsrolle 44 ge­ ringfügig kleiner gehalten wird, als die Drehschwin­ digkeit des Drehtisches 12. In Abhängigkeit von der unter­ schiedlichen Drehgeschwindigkeit erfolgt der dritte Streckvorgang der Folienbahn 18, wenn diese von der sich drehenden, palettierten Last gezogen wird.

In Abhängigkeit von der von den Antriebsrollen und vom Zug der palettierten Last aufgebrachten Spannung wird die Bahn 18 ersten, zweiten und dritten Streckvorgängen unter­ worfen. Vorzugsweise erfolgt in den ersten beiden Streck­ vorgängen eine Streckung bis nahe an die Elastizitätsgren­ ze, während beim dritten Streckvorgang, wenn die Bahn durch Drehung der palettierten Last 14 von der zweiten Antriebsrolle 44 abgezogen wird, eine im wesentlichen vollständige Verlängerung erhalten wird.

Der größte Teil der Streckung der Folienbahn 18 findet beim ersten und zweiten Streckvorgang statt, so daß beim dritten Streckvorgang von der palettierten Last eine ver­ hältnismäßig geringe Zugkraft auf die Bahn 18 ausgeübt wird. Diese Zugkraft kann bis zu einem Wert abnehmen, der zur Einstellung der Zuführrate des zweiten Antriebsmotors 48 dient, um sich der Aufnahmerate der palettierten Last anzunähern oder diese zu erhalten. Aus diesem Grund erge­ ben sich keine nachteiligen Wirkungen auf verhältnismäßig leichte oder leicht verschiebbare palettierte Lasten in­ folge der von der Folienbahn 18 aufgebrachten Zugkraft. Ein Niederhalter, wie er sonst für leichte, palettierte Lasten eingesetzt wird, ist daher nicht mehr unbedingt erforderlich.

Im Betrieb wird die Folienbahn 18 bei Drehung des Dreh­ tisches 12 entlang eine wendelförmigen Bahn um die palet­ tierte Laste 14 gewickelt, und die Vorspanneinrichtung wird gleichzeitig vom Elektromotor 30 aufwärts und ab­ wärts bewegt. Infolge der Streckwirkung durch die An­ triebsrollen wird die Folienbahn 18 um die palettierte Last gewickelt, nachdem sie einer Streckung unterworfen worden ist.

Infolge der Zugwirkung einer ungleichmäßigen palettierten Last ergeben sich jedoch ungleichmäßige Zugkräfte an der Folienbahn 18. Da die Folienbahn von der Antriebsrolle 44 durch die Drehung der palettierten Last abgezogen wird, werden in der Bahn 18 während des Umwickelvorganges erheb­ liche Kräfte erzeugt.

Die meisten Lasten haben Rechteckform oder eine andere ungleichmäßige Ausbildung. Diese Ungleichmäßigkeiten ha­ ben zur Folge, daß die im Material der Folienbahn erzeug­ te Spannung schwankt. Wenn die palettierte Last auf diese Weise umwickelt wird, ergeben sich im allgemeinen straffe und lockere Bereiche, die zu einer instabilen palettier­ ten Last führen können. Die ungleichmäßige Zugkraft wird durch eine Leerlaufrollenanordnung 60 (Fig. 4) ausgegli­ chen, die sich im Förderbereich der Bahn zwischen der zweiten Antriebsrolle 44 und der palettierten Last befin­ det.

Die in den Fig. 4 und 6 gezeigte Leerlaufrollenanord­ nung 60 hat mindestens eine, vorzugsweise zwei Leerlauf­ rollen 62, 64, die frei drehbar auf einem Halterahmen 6 befestigt sind. Der Halterahmen 66 ist am unteren und oberen Schwenkzapfen 68, 70 gehalten, die um eine vertika­ le Achse 72 frei drehbar in Lagern gelagert sind. Die Leerlaufrollenanordnung 60 steht zur Drehung im Uhr­ zeigersinn um die vertikale Achse 72 unter der Spannung einer Zugfeder 74, die zwischen dem Hebeschlitten 32 und einem Schwenkarm 76 angeordnet ist. Anstelle der Zugfe­ der 74 können auch andere elastische Spanneinrichtungen, etwa eine Blattfeder oder ein pneumatischer Arbeitszylin­ der vorgesehen sein.

Wie am deutlichsten in den Fig. 2 und 6 zu erkennen ist, wird die Folienbahn 18 nach dem Verlassen der zwei­ ten Antriebsrolle 44 um die erste Leerlaufrolle 62 ge­ wickelt, durch den Raum zwischen den beiden Rollen ge­ führt und dann um die zweite Leerlaufrolle 64 geleitet. Bei dieser Anordnung wirkt die von der sich drehenden, palettierten Last 14 ausgeübte Zugkraft gegen die Kraft der Zugfeder 74, wodurch die Leerlaufrollenanordnung 60 die Neigung hat, sich bei Verringerung der Rate, mit der die Folienbahn von der palettierten Last gezogen wird, im Uhrzeigersinn zu drehen, wie dies durch den Pfeil 78 (Fig. 4) angedeutet ist, während sie sich infolge Erhö­ hung der von der palettierten Last ausgeübten Zugkraft im Gegenuhrzeigersinn bewegt.

Mit dem unteren Schwenkzapfen 68 ist ein elektromechani­ scher Stellungswandler 80 gekoppelt, der proportional zur Winkelstellung der Leerlaufrollenanordnung ein Analog-Si­ gnal 82 erzeugt. Der Wandler 80 besteht vorzugsweise aus einem veränderbaren Widerstand. Das Analog-Signal 82 (Fig. 3) bildet ein Eingangssignal für die Steuerschal­ tung 50, die die Geschwindigkeit beider Antriebsmotoren erhöht, wenn sich die Lage der Leerlaufrollenanordnung 60 entgegengesetzt zur Federkraft ändert, also der Zug auf die Bahn erhöht wird, während die Geschwindigkeit der beiden Antriebsmotoren verringert wird, wenn die Leerlauf­ rollenanordnung von der Feder 74 im Uhrzeigersinn gedreht wird, also die auf die Bahn ausgeübte Zugkraft abnimmt. Zusätzlich kann bei Drehung der Leerlaufrollenanordnung im Uhrzeigersinn bei Erreichen ihrer Endstellung ein Be­ grenzungsschalter betätigt werden, der beide Antriebsmoto­ ren stillsetzt. Infolge dieser Anordnung wird zwischen der zweiten Antriebsrolle und der palettierten Last in der Folienbahn 18 eine im wesentlichen konstante Spannung aufrechterhalten.

Claims (2)

1. Vorspanneinrichtung für eine Folienbahn, die um eine auf einem Drehtisch (12) befindliche palettierte Last (14) ge­ wickelt wird, mit

   • - einer Vorratsrolle (36) für die Folienbahn (18) aus dehn­ barem Einwickelmaterial,
   • - einer ersten Antriebsrolle (42) zum Abziehen der Folien­ bahn (18) von der Vorratsrolle (36) und einem mit der ersten Antriebsrolle (42) gekoppelten ersten Antriebs­ motor (46) mit veränderbarer Geschwindigkeit,
   • - einer zweiten, schneller umlaufenden Antriebsrolle (44) zum Abziehen der Folienbahn (18) von der ersten Antriebs­ rolle (42) und einem mit der zweiten Antriebsrolle (44) gekoppelten Antriebsmotor (48) mit veränderbarer Geschwindigkeit, und
   • - einer Steuerschaltung (50) zur Steuerung der Geschwindig­ keiten der beiden Antriebsmotoren (46, 48) in Relation zueinander und zum Wickelvorgang,
2. dadurch gekennzeichnet,
   daß mit der Vorratsrolle (36) eine Bremseinrichtung (40) zur selbsttätigen Aufrechterhaltung einer voreingestellten Bremskraft gekoppelt ist,
   daß ein Sensor (58) zur Erzeugung eines Analog-Signals (56) proportional zur Drehgeschwindigkeit des Drehtisches (12) vorgesehen ist, wobei der Sensor (58) zur Einstellung der Geschwindigkeiten der beiden Antriebsmotoren (46, 48) in Abhängigkeit von seinem Analog-Signal (56) mit der Steuer­ schaltung (50) gekoppelt ist,
   daß eine quer bezüglich der Bewegungsrichtung der Folien­ bahn (18) bewegbar gelagerte Leerlaufrollenanordnung (60) zwischen der zweiten Antriebsrolle (44) und dem Drehtisch (12) angeordnet ist, die durch Federkraft gegen die Folien­ bahn (18) gedrückt und je nach Folienbahnspannung mehr oder weniger verstellt wird, und
   daß ein Sensor (80) zur Erzeugung eines Analog-Signals (82) proportional zur Verstellung der Leerlaufrollen­ anordnung (60) vorgesehen ist, wobei der Sensor (80) zur Änderung der Geschwindigkeiten der beiden Antriebsmotoren (46, 48) in Abhängigkeit von seinem Analog-Signal (82) mit der Steuerschaltung (50) gekoppelt ist, und diese Änderung derart erfolgt, daß eine im wesentlichen konstante Folienbahnspannung aufrechterhalten bleibt.