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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft Umreifungsmaschinen. Insbesondere
betrifft die vorliegende Erfindung eine verbesserte Wickelvorrichtung
für eine
Umreifungsmaschine, die die Umreifungsmaterialspannung zur Sicherung
des Umreifungsmaterials in der Wickelvorrichtung nutzt.
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Umreifungsmaschinen
werden allgemein zum Anlegen eines Umreifungsmaterials, wie eines Kunststoffumreifungsmaterials,
in einer gespannten Schlinge um eine Last verwendet. Eine typische
Umreifungsmaschine enthält
einen Umreifungsmaterialschacht, der das Umreifungsmaterial um die
Last führt,
einen Umreifungskopf, durch den das vordere Ende des Umreifungsmaterials
zugeführt
wird, und eine Umreifungsmaterialabgabevorrichtung zur Abgabe einer
gewünschten
Länge des
Umreifungsmaterials von einer Spule des Umreifungsmaterials.
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Der
Umreifungskopf führt
eine Reihe von Funktionen aus. Er schiebt das Umreifungsmaterial entlang
dem Schacht um die Last vor, bis das vordere Ende zu dem Umreifungskopf
zurückkehrt
und zieht das Umreifungsmaterial aus dem Schacht zurück oder
wickelt dieses wieder auf, um eine Spannung in dem Umreifungsmaterial
um die Last zu erzeugen. Der Umreifungskopf enthält für gewöhnlich eine Anordnung zur Sicherung
des Umreifungsmaterials in der gespannten Schlinge um die Last,
wie durch Verschweißen
des Umreifungsmaterials an seinen überlappenden Abschnitten.
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Ein
typischer Umreifungskopf enthält
zwei Vorschubrollen zum Vorschieben des Umreifungsmaterials durch
den Umreifungskopf und ein Paar von Rückzugsrollen zum Zurückziehen
des Umreifungsmaterials, um das Umreifungsmaterial zum Beispiel
aufzunehmen. Der Kopf enthält
auch eine Wickelvorrichtung oder Spannvorrichtung, die das Umreifungsmaterial
wieder aufwickelt oder aufnimmt, sobald das Umreifungsmaterial um
die Last positioniert ist, um so eine Spannung in dem Umreifungsmaterial
zu erzeugen. In einer bekannten Konfiguration enthält die Wickelvorrichtung
ein Drehelement der geteilten Art, in dem ein Kanal oder Schlitz
ausgebildet ist, um im Wesentlichen geteilte Hälften der Wickelvorrichtung
zu definieren. Die geteilten Hälften sind
relativ zueinander befestigt und das Umreifungsmaterial läuft durch
den Schlitz zwischen den Hälften. Bei
einem entsprechenden Signal wird die Wickelvorrichtung aktiviert
und rotiert, um das Umreifungsmaterial zu spannen.
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Bei
dieser Anordnung mag das Umreifungsmaterial nicht in Spannung sein,
bis es um die Wickelvorrichtung über
sich selbst läuft,
wodurch eine ausreichende Reibung erzeugt wird, die verhindert, dass
das Umreifungsmaterial durch den Schlitz der Wickelvorrichtung rutscht.
Es wurde beobachtet, dass häufig
die Wickelvorrichtung mehr als 360 Grad rotieren muss, und bei einigen
Arten von leicht komprimierbaren Lasten mehr als 720 Grad rotieren muss,
um eine ausreichende Reibung bereitzustellen, um mit dem Spannen
zu beginnen und die richtige Spannung an dem Umreifungsmaterial
zu erzeugen. Dies kann problematisch sein, wenn es eine Einschränkung hinsichtlich
der Länge
für das
Wiederaufwickeln aufgrund von Konstruktionseinschränkungen des
Umreifungskopfs, der Wickelvorrichtung und der Antriebsanordnung
oder aufgrund von Einschränkungen
hinsichtlich der Lastkomprimierung (d.h., die Last ist nicht leicht
komprimierbar) gibt.
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In
einer anderen Art von Wickelvorrichtung ist ein drehender Kopf mit
einem stationären
Element und einem schwenkbaren Element ausgebildet, die jeweils
eine äußere Oberfläche definieren,
um die das Umreifungsmaterial gewunden wird. Ein Schlitz ist zwischen
den Elementen definiert, durch den das Umreifungsmaterial läuft.
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Das
schwenkbare Element wird durch eine Feder zu dem stationären Element
vorgespannt, d.h., um den Schlitz zu schließen. Das vorgespannte Element
muss von dem stationären
Element "weggezogen" werden, um den Umreifungsmaterialschlitz
zu öffnen,
so dass das Umreifungsmaterial leicht durch den Schlitz laufen kann.
Das Wegziehen des schwenkbaren Elements wird durch eine große Schlingfeder
ausgeführt,
die an einer Welle an der Rückseite
der Wickelvorrichtung positioniert ist.
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Obwohl
diese Wickelvorrichtung nachweislich gut funktioniert, gibt es eine
Reihe von Nachteilen. Erstens werden die Elemente zueinander gespannt,
wodurch eine relativ große
Kraft zum Öffnen der
Elemente notwendig ist, um den Umreifungsmaterialpfad herzustellen.
Zweitens verwendet diese Anordnung ein komplexes Nocken- und Plattensystem,
um die Betriebsmoden der Wickelvorrichtung richtig "zeitlich zu steuern", z.B., den Zufuhr-
und Rückzugsbetriebsmodus,
und um den Umreifungsmaterialschlitz offen zu halten. Es hat sich
gezeigt, dass die Komplexität
der Wickelvorrichtung in Verbindung mit der großen Schlingfeder mehr Wartung
erfordern kann, als angesichts der betrieblichen Anforderungen der
Umreifungsmaschinen im Allgemeinen durchführbar ist.
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Daher
besteht ein Bedarf an einer Wickelvorrichtung für eine Umreifungsmaschine,
die die Spannung in dem Umreifungsmaterial nutzt, um die Wickelvorrichtung
geschlossen zu halten (d.h., das Umreifungsmaterial in der Wickelvorrichtung
zu sichern). Vorzugsweise beginnt sich in einer solchen Wickelvorrichtung
die Wickelvorrichtung dennoch zu schließen und das Umreifungsmaterial effektiv zu spannen, bevor
das Umreifungsmaterial über
sich selbst läuft, ohne
eine Feder mit hoher Konstante zu benötigen. Vorzugsweise ist eine
solche Wickelvorrichtung über einen
Bereich von Umreifungsmaterialmaßen effektiv und kann bei stark
komprimierbaren Lasten verwendet werden. Insbesondere kann eine
solche Wickelvorrichtung auch eine hohe Spannung in dem wiederaufgewickelten
Umreifungsmaterial bereitstellen.
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Eine
andere Art von Wickelvorrichtung mit einem drehenden Kopf mit einem
stationären
Element und einem schwenkbaren Element ist in
EP-A-1 151 921 dargestellt.
Diese Wickelvorrichtung enthält
auch eine Feder, die das schwenkbare Element zu dem stationären Element
vorspannt, um den Schlitz zu schließen. Angesichts dieses Standes
der Technik ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine neue Wickelvorrichtung
bereitzustellen, die das Sichern des Umreifungsmaterials zwischen
den Greifern verbessert.
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KURZE ZUSAMMENFASSUNG DER
ERFINDUNG
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Eine
Wickelvorrichtung zur Verwendung in einer Umreifungsmaschine der
Art zum Positionieren eines Um reifungsmaterials um eine zugehörige Last und
zum Spannen des Umreifungsmaterials um die Last, enthält einen
Rahmen zum Halten der Last, einen Schacht, der an dem Rahmen zur
Aufnahme des Umreifungsmaterials und Ausrichten des Umreifungsmaterials
um die Last positioniert ist, eine Umreifungsmaterialzufuhr und
einen Umreifungskopf zum Herausziehen des Umreifungsmaterials aus
der Zufuhr, Zuführen
des Umreifungsmaterials durch den Schacht um die Last, Führen des
Umreifungsmaterials aus dem Schacht um die Last, Zurückziehen
und Spannen des Umreifungsmaterials.
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Die
Wickelvorrichtung ist an dem Umreifungskopf positioniert. Kurz gesagt,
der Umreifungskopf enthält
ein einziges Paar von Rollen, sowohl zum Zuführen als auch zum Zurückziehen
des Umreifungsmaterials, und eine Wickelvorrichtung zum Spannen
des Umreifungsmaterials um die Last. Die Umreifungsmaschine enthält auch
einen Schweißkopf
zum Aneinanderschweißen
der überlappenden Umreifungsmaterialabschnitte.
In einer gegenwärtigen
Anordnung sind der Umreifungskopf und der Schweißkopf getrennte Einheiten.
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Die
Wickelvorrichtung enthält
einen drehenden Kopfabschnitt mit einem stationären Element und einem schwenkbaren
Element. Das stationäre und
schwenkbare Element definieren jeweils eine äußere Oberfläche, um die das Umreifungsmaterial
gewunden wird, und definieren auch zwischen sich einen Schlitz zur
Aufnahme des Umreifungsmaterials. Die Elemente enthalten jeweils
einen Greifabschnitt an etwa entsprechenden, einander zugewandten
Enden.
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Das
schwenkbare Element ist zwischen einer offenen Position, in der
die Greifabschnitte voneinander getrennt sind, und einer geschlossenen
Position, in der die Greifabschnitte zusammenwirken, um das Umreifungsmaterial
zu erfassen und zwischen sich zu sichern, schwenkbar. Das schwenkbare
Element wird in die offene Position vorgespannt.
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Die
Wickelvorrichtung enthält
eine Schwenkhilfsanordnung, die hilft, den Greifer des schwenkbaren
Elements zu dem Greifer des stationären Element zu bewegen, um
das Sichern des Umreifungsmaterials zwischen den Greifern zu verstärken. In
einer vorliegenden Ausführungsform
enthält
die Schwenkhilfsanordnung einen Stift, der von dem schwenkbaren
Element absteht, und einen Führungsabschnitt,
der relativ zu dem Drehkopfabschnitt stationär ist. Die Führung hat
im Wesentlichen eine kreisförmige
Form und ist so gestaltet, dass der Stift entlang der Führung läuft. Die
Führung
hat einen ersten Abschnitt mit einem ersten Durchmesser und einen
zweiten Abschnitt mit einem zweiten Durchmesser, der kleiner als
der erste Durchmesser ist. Die Unterschiede in den relativen Durchmessern
können
bei den Außendurchmessern
vorliegen.
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Die
Wickelvorrichtung dreht aus einer Ausgangsposition, in der sich
der Stift im ersten Abschnitt der Führung befindet und die Wickelvorrichtung
in der offenen Position ist, in eine andere als die Ausgangsposition,
in der sich der Stift im zweiten Abschnitt der Führung befindet, so dass der
Stift mit einer Wand der Führung
bei dem zweiten Durchmesser in Eingriff steht, wodurch die Wickelvorrichtung
in die geschlossene Position gepresst wird.
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In
einer Ausführungsform
der Wickelvorrichtung ist das Zapfenelement ungefähr bei einem
Einlauf der Wickelvorrichtung positioniert, an einer Stelle stromaufwärts des
Greifabschnitts des schwenkbaren Elements. In dieser Ausführungsform
ist das Zapfenelement ungefähr
bei der äußeren Oberfläche, z.B.
ungefähr
an einer Peripherie, des schwenkbaren Elements positioniert. Das
Zapfenelement kann aber auch zwischen dem Greifabschnitt des schwenkbaren
Elements und einem Umreifungsmaterialausgang der Wickelvorrichtung
positioniert sein.
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Vorzugsweise
ist der Greifabschnitt des schwenkbaren Elements in dem Element
zur Schwenkbewegung unabhängig
von der Bewegung des schwenkbaren Elements montiert. Dadurch kann ein
Greiferklotz auf dem Umreifungsmaterial liegen und sich an den Umreifungsmaterialpfad
anpassen, während
er durch die Wickelvorrichtung läuft.
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Eine
gegenwärtige
Wickelvorrichtung enthält eine Überdrehungsplatte,
die eine Drehung der Wickelvorrichtung von mehr als 360 Grad ermöglicht. Die
Platte ist zwischen der Wickelvorrichtung und dem Umreifungskopfrahmen
positioniert.
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Diese
und andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen
aus der folgenden ausführlichen
Beschreibung in Verbindung mit den beiliegenden Ansprüchen hervor.
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KURZE BESCHREIBUNG DER MEHREREN
ANSICHTEN DER ZEICHNUNGEN
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Die
Nutzen und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden für den Durchschnittsfachmann
in der ver wandten Technik nach Betrachtung der folgenden ausführlichen
Beschreibung und der beiliegenden Zeichnungen offensichtlicher.
Darin zeigen:
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1 eine
Vorderansicht einer beispielhaften Umreifungsmaschine, die im Wesentlichen
deren Komponenten und Anordnung zeigt, wobei die Maschine mit einem
Umreifungskopf dargestellt ist, der die Prinzipien der vorliegenden
Erfindung verkörpert;
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2 eine
schematische Darstellung der Umreifungsmaschine, die die relative
Position einer Last von zu umreifenden Gegenständen, sowie eine beispielhafte
relative Position des Umreifungskopfs auf der Maschine zeigt;
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3 eine
Teilansicht des Umreifungskopfs, die die Abdeckung zeigt, die der
deutlichen Darstellung wegen geschwenkt und von dem Umreifungskopfrahmen
entfernt ist, wobei der Kopf in der Zufuhrposition dargestellt ist,
und des Weiteren ohne darin eingelegtes Umreifungsmaterial dargestellt
ist;
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4 eine
Vorderansicht des Umreifungskopfs von 3, der mit
dem Umreifungsmaterial dargestellt ist, das durch den Kopf läuft, der
die Wickelvorrichtung enthält,
wobei der Umreifungskopf in einem Zufuhrmodus dargestellt ist, und
des Weiteren die Nockenführung,
die in der Abdeckung ausgebildet ist, in Phantomlinien über der
Wickelvorrichtung dargestellt ist;
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5 eine
Vorderansicht ähnlich 3,
die den Umreifungskopf im Wiederaufwickelmodus zeigt, während die
Wickelvorrichtung zu rotieren beginnt;
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6 eine
weitere Vorderansicht des Umreifungskopfs, die das Weiterdrehen
der Wickelvorrichtung zeigt;
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7 eine
weitere Vorderansicht der Wickelvorrichtung, die das Weiterdrehen
der Wickelvorrichtung zeigt;
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8 eine
Vorderansicht der Überdrehungsplatte,
die zwischen der Wickelvorrichtung und dem Umreifungskopfrahmen
positioniert ist; und
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9 eine
Vorderansicht einer anderen Ausführungsform
der Wickelvorrichtung mit einem in der Mitte angeordneten Zapfenelement.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Obwohl
die vorliegende Erfindung verschiedene Ausführungsformen aufweisen kann,
ist in den Zeichnungen und in der folgenden Beschreibung eine gegenwärtig bevorzugte
Ausführungsform
dargestellt, mit dem Wissen, dass die vorliegende Offenbarung als
Beispiel der Erfindung zu betrachten ist und keine Einschränkung der
Erfindung auf die spezifische dargestellte Ausführungsform bedeuten soll.
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Es
sollte ferner klar sein, dass die Überschrift dieses Abschnitts
dieser Beschreibung, nämlich "Ausführliche
Beschreibung der Erfindung" sich
auf die Anforderungen des US Patentamts bezieht und eine Einschränkung des
hier offenbarten Gegenstandes weder nahe legt noch bedeutet.
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Unter
Bezugnahme auf die Figuren und insbesondere auf
1 ist
eine Umreifungsmaschine
10 mit einem Umreifungskopf
12 dargestellt,
der die Prinzipien der vorliegenden Erfindung verkörpert. Die Umreifungsmaschine
10 enthält im Allgemeinen
einen Rahmen
14, der einen Umreifungsmaterialschacht
16 stützt, um
den das Umreifungsmaterial S während
der Umreifungsvorgangs vorgeschoben wird. Eine oder mehrere Umreifungsmaterialabgabevorrichtungen
18 führen dem
Umreifungskopf
12 Umreifungsmaterial S zu. Die gesamte
Anordnung und der Betrieb einer solchen Umreifungsmaschine sind in
den
US Patenten Nr. 4,605,456 und
5,299,407 offenbart.
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Der
Umreifungskopf 12 ist jener Abschnitt der Maschine 10,
der das Umreifungsmaterial S aus der Abgabevorrichtung 18 zurückzieht
oder herauszieht, das Umreifungsmaterial S durch den Schacht 16 zuführt, die
vordere Kante E des Umreifungsmaterials S erfasst, so dass es mit
einem hinteren Abschnitt T in Kontakt gelangt, und den hinteren
Abschnitt T spannt, so dass die Last L komprimiert wird. In der
dargestellten Ausführungsform
enthält
die Umreifungsmaschine 10 einen separaten Schweißkopf (der
schematisch bei W dargestellt ist) zum Versiegeln der überlappenden
Umreifungsmaterialabschnitte E, T, um eine Versiegelung zu erhalten,
die in 2 schematisch dargestellt ist. Eine Schneidevorrichtung
(nicht dargestellt) trennt das Umreifungsmaterial S an dem Zufuhrende
(d.h., dem hinteren Ende) ab, um die umreifte Last L freizugeben.
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Wie
in 3 dargestellt ist, enthält der Umreifungskopf einen
Rahmen 3, eine Mehrzahl von Rollen 22, 24 und
eine Wickelvorrichtung 26. Die Rollen 22, 24 dienen
dazu, sowohl das Umreifungsmaterial S durch den Schacht 16 um
die Last L zuzuführen,
wie auch das Umreifungsmaterial S zum Spannen des Umreifungsmaterials
S um die Last L zurückzuziehen
oder aufzuwickeln (zu wickeln). In der dargestellten Ausführungsform
enthalten die Rollen 22, 24 eine angetriebene
Rolle 22 und eine Leerlaufrolle 24, die nur durch
reibende Wechselwirkung mit der angetriebenen Rolle 22 rotiert.
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Die
Rollen 22, 24 sind betriebsbereit mit einem Antrieb
(nicht dargestellt), wie einem Riemenantrieb oder einem direkten
Antrieb, verbunden, um die angetriebene Rolle 22 in Drehung
zu versetzen. In einer gegenwärtigen
Ausführungsform
ist der Antrieb so gestaltet, dass er die Wickelvorrichtung 26 antreibt,
und ist betriebsbereit mit der Wickelvorrichtung 26 durch
eine Kupplung (nicht dargestellt) verbunden. Eine solche Antriebsanordnung
ist für
den Durchschnittsfachmann verständlich
und anerkannt und liegt im Umfang und Wesen der vorliegenden Erfindung.
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Wie
dargestellt, ist die Leerlaufrolle 24 an einem schwenkenden
Bügel oder
einer Verbindung 28 befestigt, um die Leerlaufrolle 24 in
den und aus dem Eingriff mit der angetriebenen Rolle 22 zu
bewegen. Wenn die Umreifungsmaschine 10 in einem Wiederaufwickel-
oder Spannmodus betrieben wird, wie in der Folge ausführlicher
beschrieben wird, wird die Leerlaufrolle 24 durch Nocken
aus dem Kontakt mit der angetriebenen Rolle 22 gebracht,
so dass das Umreifungsmaterial S wieder aufgewickelt werden kann.
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Die
Wickelvorrichtung 26 ist ein vorgespanntes Drehelement
mit einem stationären
Element 30 und einem schwenkbaren Element 32,
die ein im Allgemeinen kreisförmiges äußeres peripheres
Profil 33 definieren. Ein zweites stationäres Element 34 kann um
den Umfang entlang dem Pfad des schwenkbaren Elements 32 positioniert
sein, um das kreisförmige
Profil 33 vollständiger
zu definieren. Das zweite stationäre Element 34 ist
mit einer bogenförmigen äußeren Oberfläche 36 gebildet,
die das kreisförmige Profil
fortsetzt. Ein Umreifungsmaterialpfad, der allgemein mit 38 bezeichnet
ist, wird durch die und zwischen den stationären und schwenkbaren Elementen 30, 32 definiert.
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In
einer Ausführungsform
schwenkt das schwenkbare Element 32 um einen Drehzapfen 40, der
entlang der Peripherie 42 des bogenförmigen Abschnitts 44 des
Elements 32, stromaufwärts
des Umreifungsmaterialpfadeinlaufs positioniert ist, wie durch den
Pfeil bei 46 angezeigt ist. Zum Zwecke der vorliegenden
Besprechung ist die stromabwärts
liegende Richtung jene Richtung, in die sich das Umreifungsmaterial
im Zufuhrvorgang bewegt, d.h., hin zu den zu umreifenden Gegenständen, wie
durch den Pfeil bei 48 in 4 angezeigt
ist, und stromaufwärts ist
die Richtung hin zu der Umreifungsmaterialzufuhr, wie durch den
Pfeil bei 50 angezeigt ist.
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Unter
Bezugnahme kurz auf 4 enthalten sowohl das stationäre als auch
das schwenkbare Element 30, 32 Greifelemente 52, 54 an
ihren entsprechenden stromaufwärts
liegenden Enden 56, 58. Die Greifer 52, 54 stellen
Reibflächen
zur Sicherung des Umreifungsmaterials S bereit, um ein Rutschen zu
verhindern, wenn die Wickelvorrichtung 26 zu rotieren beginnt.
In einer gegenwärtigen
Ausführungsform
sind die Greifelemente 52, 54 gehärtete Stahlklötze, die
jeweils eine gefurchte oder gewellte Oberfläche 60 haben, um die
Greifneigung des Klotzes 52, 54 zu verstärken. In
einer gegenwärtigen
Ausführungsform
sind die Klötze 52, 54 austauschbar.
Wie in 3 dargestellt ist, liegt der Greifer 54 des
drehbaren Elements in einem Schlitz oder Kanal 62 in dem
Element 32, der etwas größer als der Greiferklotz 54 ist
und mit einer Oberfläche
mit Spitzen gebildet ist, die bei 64 angezeigt ist, und
nicht mit einer Oberfläche
mit einer flachen Basis. Diese Montagekonfiguration ermöglicht,
dass das Greifelement 54 vor- und zurückschwenkt, wie durch die Pfeile
bei 66 angezeigt ist (siehe 3), um den
Winkel der Oberfläche
des Klotzes 54 an den Winkel anzupassen, in dem das Umreifungsmaterial
S auf dem Klotz 54 liegt. Dies bietet eine maximale Oberflächenkontaktfläche zwischen
dem Umreifungsmaterial S und der Oberfläche des Greiferklotzes 54.
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Wie
aus einer Betrachtung der Figuren hervorgeht, wenn die Wickelvorrichtung 26 aus
der offenen Position des Umreifungsmaterialspfades 38 (3 und 4)
in die geschlossene Position des Pfades 38 zu drehen beginnt
(5 bis 7), bewegt das Pressen des Umreifungsmaterials
S gegen das schwenkbare Element 32 den Greifer 54 des schwenkbaren
Elements zu dem Greifer 52 des stationären Elements. Eine fortgesetzte
Drehung der Wickelvorrichtung 26 führt zu einer erhöhten Kraft, die
von dem Umreifungsmaterial S auf das schwenkbare Element 32 ausgeübt wird,
die ihrerseits zu einer erhöhten "Greifkraft" an dem Umreifungsmaterial S
führt.
Dies verhindert natürlich,
dass das Umreifungsmaterial S zwischen den Elementen 30, 32 rutscht,
und bietet somit eine verstärkte
Möglichkeit, eine
Spannung in dem wiederaufgewickelten Umreifungsmaterial S anzulegen
(z.B. eine höhere
Spannung auszuüben).
Während
die Wickelvorrichtung 26 weiter rotiert, nimmt die Kraft,
die durch die Greifer 52, 54 auf das Umreifungsmaterial
S ausgeübt
wird, zu. Und wenn die Wickelvorrichtung 26 in dem Ausmaß rotiert,
dass sich das Umreifungsmaterial S auf sich selbst aufwickelt (d.h.,
mehr als etwa 180 Grad Drehung), hält die Kraft des Umreifungsmaterials
S, das sich auf sich selbst wickelt, das Umreifungsmaterial S ohne
Rutschen in Position.
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Schließlich führt die
erhöhte
Spannung, die durch die Wickelvorrichtung 26 herbeigeführt wird,
zu einer Erhöhung
der Spannung in dem Umreifungsmaterial S um die Gegenstände L. Da
eine hohe Spannung in dem Umreifungsmaterial S durch eine relativ
kleine Drehung der Wickelvorrichtung 26 herbeigeführt werden
kann, ist es wünschenswert
sicherzustellen, dass es nur zu einem geringen bis keinem Rutschen
des Umreifungsmaterials S kommt, wenn die Wickelvorrichtung 25 mit
der Drehung beginnt. Die schwenkbare Eigenschaft der vorliegenden
Wickelvorrichtung 26 erleichtert einen "frühen" Griff an dem Umreifungsmaterial
S. Wie jedoch in 4 erkennbar ist, kann beim Start
der Drehung die Kraft, die von dem Umreifungsmaterial S auf das schwenkbare
Element 32 ausgeübt
wird, minimal sein, so dass sie nicht die notwendige Kraft an den Greifern 52, 54 bereitstellt,
um das Umreifungsmaterial S ohne Rutschen zu sichern.
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Zur
Erleichterung des Pressvorgangs des schwenkbaren Elements 32 (und
somit des Greifers 54 des schwenkbaren Elements) in den
Kontakt mit dem Greifer 52 des stationären Elements, enthält die vorliegende
Wickelvorrichtung 26 eine Schwenkhilfsanordnung 69.
In einer vorliegenden Ausführungsform
enthält
die Schwenkhilfsanordnung 68 eine Nockenanordnung, die
das schwenkbare Element 32 weiter zu dem stationären Element 30 schwenkt.
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Unter
Bezugnahme auf 3 und 4 enthält die beispielhafte
Schwenkhilfsanordnung 68 einen Stift 70, der von
dem schwenkbaren Element 32 der Wickelvorrichtung ungefähr bei dem
stromaufwärts
liegende Ende 58, stromaufwärts des Greifers 54 absteht.
Der Stift 70 ist so gestaltet, dass er mit einer Nockenführung 72 zusammenwirkt,
die in einer Abdeckung 74 des Umreifungskopfs 12 ausgebildet ist.
Die Abdeckung 74, wie am besten in 3 erkennbar
ist, ist so gestaltet, dass sie über
dem Umreifungskopf 12 liegt, um, unter anderen, den Umreifungskopf 12 vor
Teilchen oder einer Störung
während
des Betriebs zu schützen,
und Personal zu schützen,
indem ein Zugang zu den beweglichen Teilen des Umreifungskopfs 12 während dem
Betrieb verhindert wird. In einer gegenwärtigen Ausführungsform ist die Abdeckung 74 an
dem Rahmen 20 durch Gelenke 75 befestigt. Die
Nockenführung 72 ist
in der Abdeckung 74 an dem Abschnitt der Abdeckung 74 ausgebildet,
der über
der Wickelvorrichtung 26 liegt. Die Nockenführung 72 ist
als kreisförmiger
Kanal oder Rille 76 mit einem ersten Abschnitt 78 ausgebildet,
der eine breite Führungsbreite
hat, und einem zweiten Abschnitt 80 mit einer schmalen
Führungsbreite.
Der erste und zweite Abschnitt 78, 80 setzen einander
fort.
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Unter
Bezugnahme nun auf 4 ist die Wickelvorrichtung 26 mit
entfernter Abdeckung 74 dargestellt, wobei aber die Nockenführung 72 in
gestrichelten oder Phantomlinien dargestellt ist. In dieser Figur
ist der Umreifungskopf 12 im oder nahezu im Zufuhrmodus
(das heißt,
die Wickelvorrichtung 26 ist so positioniert, dass der
Umreifungsmaterialpfad 38 gerade hindurchfährt), wobei
der Stift 70 in dem breiten Führungsbreitenabschnitt 78 liegt.
In diesem Potenzial kann sich das schwenkbare Element 32 "frei" mit dem Umreifungsmaterial
S bewegen. Wenn die Wickelvorrichtung 26 zu rotieren beginnt,
wie in 5 erkennbar ist, bewegt sich der Stift 70 in
den schmalen Führungsbreitenabschnitt 80.
In diesem Führungsabschnitt
kommt der Stift 70 mit einer Außenwand 82 der schmalen
Führung 80 in
Kontakt und wird nach innen gepresst. Dadurch schwenkt das schwenkbare
Element 32 wiederum in die geschlossene Position (jene
Position, in der der Greifer 54 des schwenkbaren Elements
zu und in den Kontakt mit dem Greifer 52 des stationären Elements
gepresst wird), wodurch die Greifkraft auf das Umreifungsmaterial
S erhöht
wird. Dies verhindert, dass das Umreifungsmaterial S durch die Wickelvorrichtung 26 rutscht.
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Wie
nun in 5 bis 7 erkennbar ist, setzt sich
die Unterstützung
(d.h., der erhöhte
Druck), die durch die Schwenkhilfsanordnung 68 geboten wird, über etwa
180 Grad der Bewegung der Wickelvorrichtung 26 fort. An
diesem Punkt hat sich das Umreifungsmaterial S um sich selbst gewickelt,
und diese Wicklung, gemeinsam mit dem Druck, der von dem Umreifungsmaterial
S zum Schwenken des schwenkbaren Elements 32 ausgeübt wird,
reicht aus, um das Umreifungsmaterial S in der Wickelvorrichtung 26 ohne
Rutschen zu halten. Als solches geht die Führung knapp über 180
Grad in den breiten Führungsabschnitt 78 über.
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Das
schwenkbare Element 32 enthält des Weiteren an seinem stromabwärts liegenden
Ende eine gekrümmte
Oberfläche 84.
Diese Oberfläche 84 erleichtert
einen sanften Übergang
zum Wickeln des Umreifungsmaterials S um die äußeren Oberflächen das
stationären
und schwenkbaren Elements 30, 32, wenn die Wickelvorrichtung 26 betätigt wird.
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Unter
erneuter Bezugnahme auf 4 wird das schwenkbare Element 32 in
die offene Position gespannt, um das schwenkbare Element 32 in
der offenen Position während
des Zufuhrvorgangs zu halten. Ein Vorspannelement 86, wie
die dargestellte Spulenfeder, ist zwischen dem schwenkbaren Element 32 und
dem zweiten stationären
Element 34 positioniert, um diesen vorgespannten Vorgang
auszuführen.
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Wenn
die Umreifungsmaschine 10, wie zuvor beschrieben, mit dem
Wiederaufwicklungsmodus beginnt, ist es notwendig, die Rollen 22, 24 so
zu lösen,
dass das Umreifungsmaterial S durch die Rollen 22, 24 hindurch
zu der Umreifungsmaterialzufuhr, z.B. zu den Abgabevorrichtungen 18,
nach hinten "gezogen" werden kann. Um
eine Lösung
zu bewirken, verbindet eine Zufuhrnockenanordnung 88 die Wickelvorrichtung 26 operativ
mit den Rollen 22, 24. In einer vorliegenden Ausführungsform
ist die angetriebene Rolle 22 fest an dem Umreifungskopfrahmen 20 montiert
und die Leerlaufrolle 24 ist an dem Rahmen 20 durch
einen Schwenkarm oder eine Verbindung 90 montiert.
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Der
Arm 90 ist zum Bewegen der Leerlaufrolle 24 zu
der angetriebenen Rolle 22 und von dieser weg zwischen
einer eingerasteten Position und einer gelösten Position konfiguriert.
Wie die Positionsmarkierungen zeigen, steht in der eingerasteten
Position (4) die Leerlaufrolle 24 mit
der angetriebenen Rolle 22 in Eingriff, um das Umreifungsmaterial
S durch den Umreifungskopf 12 zuzuführen, und in der gelösten Position
(5 bis 7) ist die Leerlaufrolle 24 von
der angetriebenen Rolle 22 beabstandet, das heißt weggezogen,
so dass sich das Umreifungsmaterial S frei zwischen den Rollen 22, 24 bewegen kann.
Der Schwenkarm 90 ist in die eingerastete Position vorgespannt,
und muss in die gelöste
Position gepresst werden.
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Der
Schwenkarm 90 enthält
eine Kurvenrolle 92 an einem Ende. Die Kurvenrolle 92 gleitet
entlang einer äußeren Peripherie
auf einem Flansch 94 der Wickelvorrichtung 26.
Der Flansch 94 enthält
eine Vertiefung 96, in der die Kurvenrolle 92 sitzt,
wenn die Umreifungsmaschine 10 (der Umreifungskopf 12) im
Zufuhrmodus ist. Die Kurvenrolle 92, die in der Vertiefung 96 sitzt,
ermöglich
einen Eingriff der Leerlaufrolle 24 mit der angetriebenen
Rolle 22.
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Wenn
die Wickelvorrichtung 26 zu rotieren beginnt, wird die
Kurvenrolle 92 aus der Vertiefung 96 gepresst
und gleitet entlang der äußeren Peripherie oder
dem Flansch 94. Dies schwenkt den Arm 90, wodurch
die Leerlaufrolle 24 ihrerseits von der angetriebenen Rolle 22 weggepresst
wird, und die Rollen 22, 24 in die gelöste Position
bewegt werden. Auf diese Weise arbeitet die Wickelvorrichtung 26 mit
den Rollen 22, 24 in einem direkt verbundenen
Verhältnis zusammen,
um sicherzustellen, dass die Rollen 22, 24 während des
Wiederaufwicklungsmodus von dem Umreifungsmaterial S gelöst sind.
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Es
ist bekannt, dass bestimmte Gegenstände äußerst komprimierbar sind. Zum
Beispiel können Baumwollballen
oder andere lose Packungen oder weiche Gegenstände erfordern, dass eine beachtliche
Menge an Umreifungsmaterial S wiederaufgewickelt wird, um eine gewünschte Spannung
in dem Umreifungsmaterial S (oder eine Kompression in dem gebündelten
Material L) zu erreichen. In solchen Fällen kann es notwendig sein,
dass die Wickelvorrichtung 26 bis zu oder mehr als 360
Grad rotiert. In solchen Fällen
muss sichergestellt sein, dass die Kurvenrolle 92 nicht
wieder in der Vertiefung der Wickelvorrichtung 96 fällt, so
dass die angetriebene und die Leerlaufrolle 22, 24 wieder
in Eingriff gelangen.
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Unter
Bezugnahme auf 8 enthält der Umreifungskopf 12 eine Überdrehungsplatte 98,
um einen erneuten Eingriff der angetriebenen und Leerlaufrolle 22, 24 zu
verhindern, wenn ein Wiederaufwickeln über 360 Grad erfolgt. Die Platte 98 ist
zwischen der Wickelvorrichtung 26 und dem Kopfrahmen 20 montiert.
Die Platte 98 ist mit einer äußeren Peripherie 100 gestaltet,
die denselben Durchmesser hat wie der Flansch 94 der Wickelvorrichtung.
Die Platte 98 ist so gestaltet, dass die äußere Peripherie 100 der
Platte, wenn die Wickelvorrichtung 26 rotiert, als "Füllung" dient, wenn die Vertiefung 96 des
Flansches an der Kurvenrolle 92 vorbeiläuft.
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Wie
in 8 erkennbar ist, enthält die Überdrehungsplatte 98 eine
Vertiefung 102, die ähnlich der
Vertiefung 96 in dem Flansch 94 der Wickelvorrichtung
ist, so dass, wenn die Wickelvorrichtung 26 und die Platte 98 miteinander
ausgerichtet sind (d.h., während
des Zufuhrmodus), die Kurvenrolle 92 in beiden Vertiefungen 96, 102 ruht,
um einen Eingriff der Leerlaufrolle 24 mit der angetriebenen
Rolle 22 zu ermöglichen.
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Ein
Fortsatz 104 ragt von einer Vorderseite 106 der Überdrehungsplatte 98 nach
oben, neben und hinter der Vertiefung 102. Der Fortsatz 106 ist
so gestaltet, dass er mit einem Anschlag (siehe zum Beispiel 108 in 7)
auf der Wickelvorrichtung 26 in Eingriff steht, vor der
Vertiefung der Wickelvorrichtung, nachdem die Wickelvorrichtung 26 rotiert
ist, und wenn sich die Vertiefung 96 der Kurvenrolle 92 nähert. Wenn
der Fortsatz 106 mit dem Anschlag 108 in Eingriff
oder Kontakt gelangt, dreht er die Platte 98, um eine Ausrichtung
der Vertiefungen 96, 102 zu verhindern und sicherzustellen,
dass die Plattenperipherie 100 über die Vertiefung 96 der
Wickelvorrichtung läuft,
bevor die Vertiefung 96 der Wickelvorrichtung an der Kurvenrolle 92 vorbeiläuft. Auf
diese Weise bleibt der Schwenkarm 90 nach außen gespannt, wenn
die Wickelvorrichtung an der Kurvenrolle 92 während dem
Wiederaufwickeln vorbeiläuft,
wodurch wiederum die Leerlaufrolle 24 von der angetriebenen Rolle 22 gelöst bleibt.
Wie für
den Durchschnittsfachmann erkennbar ist, ist die Überdrehungsplatte 98 so gestaltet,
dass eine zusätzliche
Drehung der Wickelvorrichtung 26 möglich ist, um nahezu zusätzliche 360
Grad zu erreichen.
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Damit
eine fortgesetzte Drehung der Überdrehungsplatte 98 verhindert
wird, (z.B. ein Überdrehen),
ragt ein Fortsatz 110 von einer Rückfläche 112 der Platte 98 vor,
der so gestaltet ist, dass er mit einem Anschlag 114 an
dem Kopfrahmen 20 in Eingriff steht. Der Fortsatz 110 an
der Rückfläche der
Platte und der Rahmenanschlag 114 können so gestaltet sein, dass
sie eine zusätzliche
Drehung von nahezu 360 Grad für
eine Gesamtdrehung von fast 720 Grad ermöglichen. Der Fortsatz 110 an
der Rückfläche und der
Rahmenanschlag 114 stellen auch sicher, dass nach Vollendung
des Wiederaufwickelmodus die Überdrehungsplatte 98 so
zurückgestellt
wird, dass die Wickelvorrichtung und die Plattenvertiefungen 96, 102 an
der Kurvenrolle 92 für
einen korrekten Zufuhrvorgang ausgerichtet sind.
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Eine
andere Ausführungsform
der Wickelvorrichtung 126 ist in 9 dargestellt.
In dieser Ausführungsform
ist der Drehzapfen 140 nicht an einer Peripherie des schwenkbaren
Abschnitts 132 positioniert, sondern etwa an einem mittleren
Punkt (relativ zu der stromaufwärts-stromabwärts Richtung)
des schwenkbaren Abschnitts 132 angeordnet. In dieser Ausführungsform
steht der Schwenkhilfsanordnungsstift 170 weiterhin von
dem schwenkbaren Element 132 der Wickelvorrichtung etwa
an dem stromaufwärts
liegenden Ende 158, stromaufwärts des Greifers 154 ab.
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Das
stromabwärts
liegende Ende des schwenkbaren Elements 184 kann mit einem übermäßig gekrümmten Abschnitt
gestaltet sein, wie dargestellt, oder kann relativ gerade sein,
mit einem abgerundeten Ende (nicht dargestellt), um wieder ein reibungsloses
Aufwickeln des Umreifungsmaterials S auf der Wickelvorrichtung 126 und
eine Bewegung des Umreifungsmaterials S über diese zu ermöglichen.
In dieser Ausführungsform
bewegt sich der Greifer 154 des schwenkbaren Elements zu
dem Greifer 152 des stationären Elements in einem im Wesentlichen
geradlinigen Pfad, und nicht nach innen und zu der stromabwärts liegenden
Richtung, während
er sich zu dem stationären
Greiferelement 152 bewegt.
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Alle
Patente, auf die hier Bezug genommen wurde, werden hier zum Zwecke
der Bezugnahme zitiert, auch wenn dies in dem Text dieser Offenbarung nicht
spezifisch der Fall ist.
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In
der vorliegenden Offenbarung soll das Wort "ein" sowohl
den Singular als auch den Plural beinhalten. Umgekehrt soll jeder
Verweis auf mehrere Gegenstände,
falls zutreffend, den Singular beinhalten.
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Aus
dem Vorhergesagten geht hervor, dass zahlreiche Modifizierungen
und Variationen ausgeführt
werden können.
Es versteht sich, dass keine Einschränkungen im Bezug auf die spezifischen
dargestellten Ausführungsformen
beabsichtigt sind oder abgeleitet werden sollen. Die Offenbarung
soll alle solche Modifizierungen, die in den Umfang der Ansprüche fallen,
durch die beiliegenden Ansprüche
abdecken.