DE3135370A1 - Verfahren und maschine zum herstellen einer verpackungseinheit durch umwickeln von zu verpackenden teilen mit streckfolienmaterial - Google Patents

Description

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Patrick. R. Lancaster 12906 North Osage Road, Anchorage, Kentucky, V.St.A.

William G. Lancaster 5101 Upper River Road, Louisville, Kentucky, V.St.A.

Verfahren und Maschine zum Herstellen einer Verpackungseinheit durch Umwickeln von zu verpackenden Teilen mit Streckfolienmaterial

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Maschine zum Herstellen einer Verpackungseinheit durch Umwickeln von zu verpackenden Teilen bzw. von Verpackungsgut, insbesondere mehrstückigem Verpackungsgut mit Streckfolienmaterial .

Bei allen gegenwärtig im Handel befindlichen Paletten-Streckverpackungsmaschinen sind Folien-Streckvorrichtungen vorgesehen, welche eine direkte oder indirekte Reibung zum Abbremsen der Materialbahn bei deren Aufwickeln auf das Verpackungsgut während des Verpackungsverfahrens verwenden. Die Bremswirkung wird entweder auf die Materialbahn-Vorratsrolle selbst (direkte Reibung bzw. Bremsung) oder auf die Materialbahn nach deren Abwickeln von der Vorratsrolle (indirekte Reibung bzw. Bremsung aufgebracht. Die Palette und das Verpackungsgut dienen als Wickelkern und liefern die gesamte, zum Strecken der. Materialbahn erforderliche Zugkraft.

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NACHQEREIOHT

Bei der frühesten Art einer Streckverpackungsmaschine fand eine Streckvorrichtung mit direkter Reibung bzw. Bremsung in Form einer Bremse Verwendung, welche in der in Fig. 1 dargestellten Weise mit der Bahn-Vorratsrolle über den Wickelkern verbunden ist. Das Drehmoment der Reibbremse wirkte auf das Zentrum bzw. die Achse der Bahn-Vorratsrolle, und die Bremskraft wurde mit der Durchmesseränderung der Vorratsrolle entweder von einer Bedienungsperson oder automatisch durch eine Abtastvorrichtung geändert. Eine spätere Bahn-Vorratsrollen-Bremsvorrichtung, die in der US-PS 4 077 179 und in der Fig. 2 gezeigt ist, verwendet eine auf einer separaten Welle angebrachte Bremsrolle, welche gegen die frei drehbare Materialbahn-Vorratsrolle gedruckt wird. Die Vorratsrollenbremse macht eine Änderung der Bremskraft im Zuge des Aufbrauchs der Vorratsrolle überflüssig.

Es gibt verschiedene Folien-Streckvorrichtungen mit indirekter Reibung bzw. Bremsung zum Gegenhalten bzw. Anspannen der Materialbahn bei deren Aufwickeln auf die Palette während des Verpackungsvorgangs. Eine dieser Vorrichtungen, die gewöhnlich als "S"-artige Walzenvorrichtung bezeichnet wird, ist in Fig. 3 der Zeichnung dargestellt und verwendet eine Umlenkwalze bzw. -rolle gefolgt von einer gebremsten Walze bzw. Rolle, die von der Materialbahn vor deren Aufwickeln auf das Verpackungsgut gedreht . werden. Die Funktion der beiden Walzen bzw. Rollen besteht darin, einen maximalen Umschlingungswinkel der Materialbah.n auf der gebremsten Rolle bzw. Walze sicherzustellen. Eine andere indirekte Bremsvorrichtung mit festen Stangen wurde von Radient Engineering Corporation unter dem Handelsnamen POS-A-TENSIONER angeboten und später von der Kaufman Company unter dem Handelsnamen TNT vertrieben. Diese Vorrichtung ist in Fig. 4 gezeigt, verfügt über eine Reihe fester,

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undrehbarer Stangen, die neben der Folienbahn-Vorratsrolle angeordnet sind. Die Folienbahn wird um die Stangen geschlungen, deren relative Winkel für die Zugspannungseinstellung geändert werden können. Wenn die Folienbahn an der Palette befestigt ist, wird sie über die Stangen gezogen, und die zwischen der Folienbahn und der glatten Stangenoberfläche wirksame Reibung ruft einen Bremseffekt hervor, der zu einer Streckung des Folienmaterials führt. Diese Vorrichtung verwendet Mehrfachstangen, wobei die Folienbahn von Stange zu Stange eine schrittweise zunehmende Streckung erfährt. Die Einschnürung der Folienbahn nimmt von Stange zu Stange zu, und die Streckkräfte werden über das Verpackungsgut aufgebracht. Wenn das Verpackungsgut gedreht wird, ändert sich der Umschlingungswinkel von der letzten Stange, so daß sich die Wickelkraft je nach den relativen Winkeln stark ändert. Die Reibkraft wird vom Vektor der Folienbahn auf jeder Stange bestimmt. Da die Vorrichtung sehr empfindlich gegen die auf die Vorratsrolle wirkende Kraft ist und die Kraft mit abnehmendem Vorratsrollendurchmesser zunimmt, wird eine zusätzliche Kraft auf das System wirksam. Es muß außerdem eine gewisse Reibkraft auf die Vorratsrolle wirksam gemacht werden, um einen Totgang oder Lose zu verhindern. Obwohl diese Vorrichtung bis zu einem gewissen Grad Ungleichmäßigkeiten der Bremsung und Gegenwirkungen der Bahn-Vorratsrolle ausgleicht, kann sie nur eine begrenzte Streckwirkung auf das zu verpackende Material ausüben und ist nicht in der Lage, unterschiedliche Bahnzusammensetzungen mit einem angemessenen Grad der Standardisierung zu verarbeiten.

Eine andere Streckverpackungsmaschine wurde von der Anderson Company bei der PMMI-Ausstellung in Chikago 1978 vorgestellt. Diese Vorrichtung verbindet den Drehteller-Antriebsmotor mit zwei Klemmspaltwalzen, die unmittelbar hinter der Folienbahn-Vorratsrolle ent-

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sprechend der Darstellung in Fig. 5 angeordnet sind« Die Klemmspaltwalzen werden synchron mit der Drehung des Drehtellers über ein veränderliches Getriebe synchron getrieben, dessen Geschwindigkeit relativ zur Drehzahl des Drehtellers erhöht oder vermindert wird. Daher erfolgte die Streckung der Materialbahn zwischen den mit konstanter Geschwindigkeit umlaufenden Klemmspaltwalzen und dem Palettendrehteller. Es ist nicht bekannt, ob diese Maschine kommerziell genutzt werden konnte; es ist jedoch mit ihr nicht möglich, eine zufriedenstellende Streckung an den Ecken des Verpackungsguts zu erreichen, da die Maschine auf eine Geschwindigkeitsänderung beim Umwickeln der Ecken nicht reagieren kann. Die als Aufwickelkern für die Streckfolie dienende Palette brachte die gesamte Kraft zum Strecken der aus dem Klemmspalt austretenden Materialbahn zur Wirkung, wobei die Gesamtstreckung nach dem Durchlauf der Materialbahn durch das einzige Paar von Klemmspaltwalzen zur Palette erfolgte.

Zusätzlich zu den zuvor erörterten Ausführungen wurden Paletten-Streckverpackungsmaschinen mit direkter Reibung bzw. Bremsung des sogenannten Durchlauftyps von Weldotron and Arenco (Modell Nr. MIPAC) hergestellt.

Eine andere Durchlaufmaschine ist}in der FR-PS 2 281 beschrieben. Bei ihr erfolgt ein Vorstrecken der Kunststoffolienbahn durch Verarbeitung der von der Vorratsrolle abgehenden Folienbahn in einem kraftgetriebenen Walzensystem, in welchem durch eine Geschwindigkeitsdifferenz von Vp-V* die Folienbahn gestreckt wird. Die die zweite Walzengruppe verlassende Folienbahn wird bei deren Aufwickeln auf das zu verpackende Gut mit einer Geschwindigkeit abgezogen, welche gleich oder kleiner als V₂ ist. V, welche die Drehgeschwindigkeit des Palettenguts ist, ist kleiner oder gleich Vp, das ist die Geschwindigkeit, mit der die gestreckte

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Folienbahn von der zweiten Walzenanordnung abläuft.

Die oben erwähnten Streckvorrichtungen sind nicht in der Lage, eine gleichbleibende Kraft beim Strecken der Folienbahn wirksam zu machen. Diese Bremsvorrichtungen unterliegen Schwankungen aufgrund ihrer physikalischen Konstruktion und ihrer Empfindlichkeit gegen Geschwindigkeitsänderungen beim Vorbeilauf der Materialbahn an den Ecken bzw. Kanten des Verpackungsguts und den sich daraus ergebenden Beschleunigungen der von der Vorratsrolle abgezogenen Materialbahn.

Die Wirksamkeit der Kunststoff-Streckfolie beim Zusammenhalten des Verpackungsguts ist eine Funktion der auf das Verpackungsgut wirkenden Einspann- oder Zugkraft und der Gesamtstärke bzw. Gesamtspannung des Materialbahnwickels. Diese beiden Funktionen werden vom Elastizitätsmodul oder der Härte der Folie nach deren Strecken und der endgültigen Spannung der Folienbahn nach deren Aufwickeln bestimmt. Die Einspann- bzw. Einschnürkraft wird gegenwärtig durch Maximieren der Streckung bis gerade unterhalb des kritischen Punktes wirksam gemacht, bei dem ein Zerreißen der Folienbahn auftritt. Tatsächlich werden alle Streckfolien, die derzeit auf dem Markt verfügbar sind, einschließlich der Produkte von Mobil Chemical Company (Mobil-X, Mobil-C und Mobil-H), Borden Resinite Division PS-26, Consolidated Thermoplastics, Presto, PPD und andere übereinstimmend um weniger als 30 % bei den meisten handelsüblichen Anwendungen gestreckt, obwohl Laboratoriumsversuche beim Hersteller in den meisten Fällen eine Streckung von mehr als 300 % möglich gemacht haben.

Dieses Problem der Erzielung einer geringeren Streckung bei kommerziellen Verpackungen im Vergleich zu Laborbedingungen konzentriert sich auf einige Tatsachen.

Eine quadratische oder rechteckige Palette, die typischerweise außerhalb des Drehmittelpunkts angeordnet ist, wird als Aufwickelkern beim Strecken der Folienbahn verwendet. Eine typische 101,6 cm χ 122 cm Palette, die um 7,62 bis 10,16 cm außerhalb des Drehungsmittelpunkts angeordnet ist, erfährt innerhalb einer Vierteldrehung des Drehtellers eine Geschwindigkeitsänderung bis zu 60 %.

In diesem Zusammenhang ist auf die Fig. 17 bis 21 zu verweisen, welche veranschaulichen, welche beträchtlichen Spannungsänderungen auf die Folienbahn bei deren Aufwickeln auf das Verpackungsgut wirksam werden, wenn das mit konstanter Geschwindigkeit gedrehte, palettisierte Gut leicht außermittig auf einen Drehteller aufgesetzt ist. Da der Drehteller mit einer konstanten Winkelgeschwindigkeit umläuft, wird die Folienbahn mit einer Geschwindigkeit auf die umlaufende Palettenlast aufgewickelt, die von dem Abstand zwischen der Drehachse und dem Auflaufpunkt der Bahn auf das zu verpackende Gut bzw. die Last'abhängig ist. Die Drehachse befindet sich bei allen Darstellungen am Punkt A, und der Abstand zwischen der Drehachse und dem Auflaufpunkt der Bahn ist durch einen Pfeil B dargestellt. Die Drehachse A ist gegenüber der wahren geometrischen Achse C des palettisierten Guts leicht versetzt. Es ist daher zu sehen, daß sich beim Drehen des palettisierten Guts von der in Fig. 20 gezeigten Lage in die Position gemäß Fig. 21 der Abstand zwischen der Drehachse A und der Bahnauflaufstelle beträchtlich erhöht, wodurch auch die Geschwindigkeit erhöht wird, mit der die Bahn von der Walze bzw. Vorratsrolle abgezogen wird, und dementsprechend auch die Spannung zwischen der Streckwalze und dem palettisierten Verpackungsgut.

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Zusätzlich zu dem Zentrierungsproblem tritt die Schwierigkeit auf, daß die meisten Palettengüter eine unregelmäßige Form mit Vertikalprofilen haben, welche beträchtliche Punktbelastungen auf stark gestreckte Folienbahnen bei deren Aufwickeln wirksam machen. Außerdem sind einige zu verpackende Teile sehr anfällig gegen Druckkräfte der Streckfolienbahn. Da sich das palettierte Gut ändert und aufgrund von Ungleichmaßigkeiten der Bahn-Vorratsrolle vermindert die Bedienungsperson in der Regel die Spannungseinstellung solange, bis keine Störungen mehr auftreten. Die Ungleichmaßigkeiten der Materialbahn, der Streckvorrichtungen und der Palettenlasten ergeben Bedingungen, bei denen nur sehr wenige Streckfolien tatsächlich auf ihr optimales Streckmaß gestreckt werden.

Die Hauptprobleme der gegenwärtigen Strecktechnologie liegen jedoch darin, daß die Streckung durch mit Reibkraft arbeitende Vorrichtungen bewirkt wird, welche den Folienbahndurchlauf zwischen zwei relativ gegensätzlichen Körpern bremsen bzw. begrenzen. Einerseits unterliegt die Bahn-Vorratsrolle einer Kantenwanderung und -kräuselung und andererseits beschränkt die umlaufende Palette mit deren unregelmäßigen Kanten und sich rasch ändernden Wickelgeschwindigkeiten das Maß der erzielbaren Streckung. Die letzten Zusammenhaltkräfte der Folienbahn können auf dem Verpackungsgut nicht zur Wirkung gebracht werden, da sich die Folienbahn nicht genügend strecken läßt. Selbst wenn die Folienbahn genügend weit gestreckt werden könnte, so können hohe Wickelkräfte viele Teile des Verpackungsguts beschädigen. Die Verwendung von Folien hohen Elastizitätsmoduls, z. B. orientierte Folien, können hier nicht Abhilfe schaffen, da diese Folien mit höherem Modul wesentlich stärker gestreckt werden müssen um den Gummibandeffekt und die Anpaßbarkeit

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an unregelmäßige Verpackungsgüter zu erreichen.

Es ist daher verständlich, daß durch die Aufbringung der Streckkräfte durch die Palette die Streckanteile auf der Palette und die wirksame Streckkraft bei allen bekannten Vorrichtungen miteinander verflochten sind. Wie oben gesagt, sind hohe Streckgrade erforderlich, um die Vorteile einer hohen Ausbeute auszunutzen; jedoch sind die hohen beteiligten Streckkräfte bei diesen Streckanteilen dafür ursächlich, daß die Gefahr des vorzeitigen Materialbahnrisses und mögliche Beschädigungen des zu verpackenden Gutes erhöht wird.

Eine andere, von der Firma Lantech Inc. unter dem Warenzeichen "ROLLER STRETCH" hergestellte Vorrichtung nutzt die Filmbahn und deren Bewegung zum Antreiben der Vorrichtung aus. Da die Filmbahn zwischen den Walzen vorgestreckt wird, trennt sie die Streckwirkung von der Vorratsrolle und der Palette ab. Diese Vorrichtung stellt ein ausreichendes Streckmaß zur Verfügung und, was besonders wichtig ist, spricht auf Kraft- und Geschwindigkeitsänderungen an, ohne komplizierte Rückkopplungssteuerungen erforderlich zu machen, wie in der grafischen Darstellung gemäß Fig. 22 zu sehen ist. Ein der ROLLER STRETCH-Vorrichtung anhaftendes Problem liegt in der Abhängigkeit des erzielbaren Streckmaßes von der Streckkraft, die zum Strecken der Folienbahn aufgewandt werden muß. Zu beachten ist, daß trotz der Kopplung dieser beiden Faktoren die Folienbahn-Antriebsvorrichtung die Streckkraft zu einem vorgegebenen Dehnungsmaß auf den oder unterhalb des Abgleichpunkts entsprechend der Darstellung in Fig. 23 senkt. Dies geht auf den mechanischen Vorteil zwischen den bahngetriebenen Walzen zurück.

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Der Abgleich wird erreicht, wenn die Streckung bzw. Dehnung zwischen den Walzen (E.) gleich der Streckung bzw. Dehnung an dem Verpackungsgut bzw. der Last (E-) ist. Die relativ höheren Kräfte zwischen den eng benachbarten Walzen werden durch die niedrigere Kraft aufgewogen, die zum Antrieb der Vorrichtung durch die Bahn zwischen der Walze und der Last benötigt wird. Die Streck/Zugspannungs-Kurve zwischen den eng benachbarten Walzen ist beträchtlich höher als die Kurve, wo die Folienbahn die Zugkraft verbrauchen kann. Daher beeinflußt der der Last zulaufende Bahnabschnitt diese höhere Kraft zwischen den Walzen, unterstützt von dem mechanischen Vorteil einer unterschiedlichen Rollenbeziehung der getrieblich gekuppelten Walzen. Am Abgleichspunkt 414 ist die Streckung auf der Last (E-) gleich der Streckung zwischen den Walzen (E^), und der mechanische Vorteil stellt die Unterschiede zwischen den für die Reibung korrigierten Kräften dar. Dadurch wird die foliengetriebene Vorrichtung bei den meisten Folien auf ein Streckungsmaß von unter 120 % Streckung zwischen den Walzen beschränkt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Maschine der eingangs genannten Art zur Verfugung zu stellen, mit deren Hilfe das Streckfolienmaterial ohne ungünstige Nebeneffekte wesentlich stärker als bisher im Zuge des Umwickeins von zu verpackenden Teilen vorgestreckt werden kann. Insbesondere soll die Abhängigkeit zwischen dem erzielbaren Streckungsmaß und der zum Antrieb der Vorstreckvorrichtung aufzuwendenden Kraft verringert oder eliminiert werden.

Zu diesem Zweck schlägt die Erfindung eine Maschine zum Herstellen einer Verpackungseinheit durch Umwickeln

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von zu verpackenden Teilen mit Streckfolienmaterial vor, die eine verbesserte Streckvorrichtung zum Strecken der Folienbahn vor deren Aufwickeln auf das zu verpackende Gut aufweist. Die Folienbahn durchläuft die Walzen der Streckvorrichtung, die auf optimale Bahnoberflächenreibung zur Vermeidung eines Schlupfes ausgelegt ist. Die Walzen sind getrieblich oder durch andere, deren relative Umlaufgeschwindigkeit festlegende Mittel derart gekuppelt, daß durch den Umwickelvorgang des Verpackungsguts mit der Folienbahn eine Ausgangswalze getrieben wird, die mit einer in Laufrichtung vorhergehenden Walze bei einem vorgegebenen Umlaufverhältnis getrieblich gekuppelt ist, um eine optimale Streckung der jeweiligen Folienbahn zu erzielen. Die gesamte Walzenvorrichtung kann entlang einer horizontalen Achse beweglich gelagert sein, damit die in Bewegungsrichtung der Bahn vorausgehende Walze gegen die Bahnrolle gedrängt werden kann, um im Reibschluß gehalten zu werden, wodurch eine geringe Reibwirkung auf die Abwickelwelle aufrechterhalten und eine Materiallose vermieden wird. Eine Drehmomentenvorrichtung ist durch ein Stirn- oder Spurrad oder eine andere Vorrichtung mit der Ausgangswalze verbunden, um eine gewisse Kraft verfügbar zu machen, welche zur Betätigung der Streckvorrichtung erforderlich ist. Daher kann die auf die Filmbahn zwischen der Ausgangswalze und der Palette wirkende Kraft auf ein optimales Maß reduziert werden. Da durch diese Folienverbindung zur Drehscheibe die Antriebskräfte für die Streckvorrichtung abgeleitet werden, werden Geschwindigkeitsänderungen an den Verpackungsoberflächen zurück auf die Eingangswalze übertragen, wodurch die Walzen beschleunigt oder verlangsamt werden, wie dies zur Aufrechterhaltung einer relativ konstanten Kraft und eines konstanten Streckmaßes erforderlich ist.

Bei der Erfindung läßt sich eine Folienstreckung von

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über 300 %, verbunden mit beträchtlich wirtschaftlicherer Ausnutzung der Materialkosten während des Betriebs erreichen, ohne empfindliche Verpackungsgüter zu beschädigen und schädliche ungleichmäßige Zugspannungen auf die Folienbahn auszuüben, welche sich als wesentliche Nachteile bekannter Streckvorrichtungen erwiesen haben. Hohe Streckfaktoren erhöhen wesentlich die endgültige Filmspannung, wenn die Streckung zwischen eng benachbarten Walzen erfolgt, wo eine Einschnürung praktisch vermieden werden kann. Tests haben gezeigt, daß die Zugfestigkeit von Mobil-X und Bemis ST-80 über 20 % steigt, nachdem diese Folie um 140 % zwischen zwei um 1,27 cm beabstandeten Walzen gestreckt worden ist. Diese Erhöhung der Zugfestigkeit ergibt sich zusätzlich zu der Erhöhung der Festigkeit pro Querschnittseinheit. Daher stellt die Erfindung eine feste, stetige Verpackung mit einer hohen Verpackungsausbeute pro Verpackungsmaterialeinheit zur Verfügung. Der Wickel bzw. die Verpackung setzt einer Verpackungsgutverschiebung einen hohen Widerstand bei geringer Dimensionsänderung entgegen und ist praktisch fei von einer Entspannung bei vielen Folien. Die Erfindung ermöglicht die Umwicklung leichter und zerbrechlicher Verpackungsgüter und unregelmäßiger Verpackungsgüter, die eine zusätzliche Verringerung von Einwickelkräften erforderlich machen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer bekannten Bremsvorrichtung, die an einer Folien-Vorratsrolle angreift;

Fig. 2 eine Seitenansicht einer bekannten Rollen-Bremsvorrichtung, die an der Folien-Vorratsrolle angreift;

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Fig. 3 eine Draufsicht auf eine bekannte Streckverpackungsmaschine, die nach dem "S" Prinzip arbeitet;

Fig. 4 eine Draufsicht auf eine bekannte Streckverpackungsmaschine mit die Folienbahn abbremsenden Reibstangen;

Fig. 5 eine Draufsicht auf eine andere bekannte Streckverpackungsmaschine mit von einem Drehteller angetriebenen Klemmspaltwalzen;

Fig. 6 eine Seitenansicht auf ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Maschine;

Fig. 7 eine Draufsicht auf die Maschine gemäß Figur 6;

Fig. 8 eine Frontansicht der Maschine gemäß Figur 6 ohne den Drehteller bzw. -tisch;

Fig. 9 eine Seitenansicht der bei der Erfindung verwendeten Folien-Streckanordnung in vergrößertem Maßstab;

Fig. 10 eine Frontansicht der Folien-Streckanordnung gemäß Figur 9;

Fig. 11 eine Draufsicht auf die Folien-Streckanordnung gemäß Figur 9;

Fig. 12 eine Teilansicht der Folien-Streckanordnung bei abgenommenem Gehäuse;

Fig. 13 eine schematische Draufsicht auf die Maschine mit Darstellung der Folienbahn und des Verpackungsguts;

Fig». 14 eine perspektivische Ansicht der Maschine gemäß Figur 13;

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Fig. 15 eine Draufsicht auf ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel, das bei der Erfindung Verwendung finden kann:

Fig. 16 eine Teildarstellung in Seitenansicht der Drehmomentenvorrichtung und Walzen bei der Maschine gemäß Figur 13;

Fig. 17 eine Draufsicht auf ein mehrteiliges palettiertes Verpackungsgut bei Beginn des Wickelvorgangs in einer Streckverpackungsmaschine;

Fig. 18 das palettierte Verpackungsgut gemäß Figur 17 nach Drehung um einen Winkel von 45°: ■

Fig. 19 das palettierte Verpackungsgut gemäß Figur 17 nach Drehung um einen Winkel von 100°:

Fig. 20 das palettierte Verpackungsgut gemäß Figur 17 nach einer Drehung um einen Winkel von 135°;

Fig. 21 das palettierte Verpackungsgut gemäß Figur 17 nach Drehung um einen Winkel von 160°;

Fig. 22 eine graphische Darstellung der Drehkraft über dem Drehscheiben-Drehwinkel für die erfindungsgemäße Maschine und andere Ausführungen;

Fig. 23 eine graphische-Darstellung des Abgleichspunkts der Streckung zwischen den Walzen und der Streckung in der ROLLER-STRETCH-Ausführung;

Fig. 24 eine graphische Darstellung des Drehmoments der Drehmomentenvorrichtung der Erfindung über der Wickelkraft, die vom Verpackungsgut bei verschiedenen Walzengeschwindigkeit sverhältnissen ausgeübt wird;

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NACHQEREiCHT I

Fig. 25 eine graphische Darstellung des Drehmoments der Drehmomentenvorrichtung nach der Erfindung über der nach drei

Minuten auf das Verpackungsgut wirkenden Kraft für eine Vielzahl von Walzengeschwindigkeitsverhältnissen;

Fig. 26 eine Frontansicht von drei unterschiedlich zusammengestellten Verpackungsgutanordnungen mit den Bezeichnungen A, B und C; '

Fig. 27 eine Seitenansicht einer mit der Erfindung verwendeten Anordnung;

Fig. 28 eine vergrößerte Teilansicht einer zu Figur 27 gehörigen Klemmanordnung;

Fig. 29 eine Seitenansicht der Klemmanordnung gemäß Figur 28, bei der die Lage der Klemmanordnung nach Drehung gestrichelt gezeigt ist;

Fig. 30 eine vergrößerte perspektivische Ansicht der Klemmanordnung und der Einschlaganordnung in geöffneter Stellung;

Fig. 31 eine Seitenansicht der Klemmanordnung gemäß Figur 29:

Fig. 32 eine Seitenansicht eines Messergehäuses;

Fig. 33 eine perspektivische Teilansicht der Raffvorrichtung in derjenigen Lage, bei der die Bahn die volle Breite hat; und

Fig. 34 eine perspektivische Teilansicht der Raffvorrichtung nach dem Raffen der Bahn.

Die erfindungsgemäße Verpackungsmaschine ist in den Figuren bis 34 veranschaulicht, und das bevorzugte Ausführungs-

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beispiel ist in den Figuren 6 bis 14 gezeigt. Im folgenden werden die Betriebsweise und der Aufbau der Maschine und deren zugehörigen Komponenten beschrieben.

Die Verpackungs- bzw. Umwickelmaschine 10 weist einen aufrechten Rahmenkörper 12 auf, der auf einem Bodenteil 14 sitzt. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist ein Wagen 16 mit Laufrädern 13 auf Schienen 15 verfahrbar am Rahmen 12 angeordnet. Der Wagen hat einen Motor für einen Zahnstangentrieb 19. Jedoch kann auch ein Kettentrieb oder ein anderes geeignetes Antriebsmittel verwendet werden. Derartige Antriebsmittel sind bekannt und beispielsweise in den von Lantech Inc. hergestellten Maschinenmodellen Nr. SV-80, SVM-80, STVS-80, STVSM-80 und SAH-80 realisiert. Die Maschine 10 kann auch als Vollbahnmaschine ohne Wagen ausgeführt sein. Solche Maschinen sind die von der Firma Lantech Inc. hergestellten Modell Nr. S-65, SV-65 und SAH-70. Eine typische bekannte Vollbahnmaschine ist auch in der US-PS 3 867 806 beschrieben.

Eine Folienmaterial-Ausgabevorrichtung 18 bekannter Art ist am Wagen 16 oder im Falle einer Vollbahnmaschine am Basisbauteil 14 angebracht. Die Ausgabevorrichtung arbeitet mit ausreichendem Gegenhalt bzw. genügender Bremswirkung, um eine Folienbahnabgabe von der Folienbahn-Vorratsrolle 20 zur ersten Walze 34 ohne Lose zu ermöglichen. Die erste Walze 34 ist über eine Getriebeanordnung 50 mit einer zweiten Walze 36 mechanisch gekuppelt. Die Walzen 34 und 36 sind mit geringem gegenseitigen Abstand, vorzugsweise mit einem Abstand von 0,635 bis 5,1 cm angeordnet, für einen Rückwärtslauf getrieblich gekuppelt und am Umfang mit Gummi belegt, um einen maximalen Konöctschluß der Folienbahn herzustellen. Diese nahe Anordnung der Walzen verhindert eine

merkliche Einschnürung der Folienbreite, wobei die Streck/Zugspannungs-Kurve der Folienbahn wesentlich höher als die Kurve ist, bei der sich die Folienbahn während des Streckvorgangs ungehindert einschnüren kann. Wie in den Figuren 9 bis 11 zu sehen ist, sind die Walzen über eine Getriebeanordnung gekuppelt, wobei jedoch zu beachten ist, daß sie in alternativer Ausführung auch über einen Ketten-, Riementrieb oder andere in der Zeichnung nicht dargestellte Mechanismen verbunden sein können. Da die meisten Folien mit Ausnahme linearer Polyäthylenfolien ihre Streckgrenze bzw. ihren Fließpunkt vor einer Streckung von 30 % erreichen, sollte die Getriebeübersetzung zwischen 30 % bis 300 % variierbar sein, um die Verwendung aller gegenwärtig verfügbarer Streckfolien zu ermöglichen.

EVA-Copolymerfolien mit hohem EVA-Gehalt, z. B. die von Consolidated Thermoplastics hergestellten Folien "RS-50" und PPD "Stay-Tight" werden vorzugsweise ab 100 % vorgestreckt. PVC-Folien, z. B. Borden Resinite "PS—26" werden am besten in der Größenordnung von 40 %.vorgestreckt. Premiumfolien, wie Mobil-X, Presto SG-4, Bemis ST-80 und St. Regis machen von einem neuen Niederdruck-Polymerisationsharz der Union Carbide and Dow Chemical Company Gebrauch. Dieser Harz, der als lineares Polyäthylen niedriger Dichte bezeichnet wird, hat gegenüber früheren Streckfolien stark unterschiedliche Streckeigenschaften. Diese Eigenschaften ermöglichen es, daß die Folie der hohen Zugspannung bei über 250 % Streckung während des Vorstreckens ohne Reißgefahr beim Umwickeln des Palettenguts standhält. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung, gezeigt in den Figuren 6 bis 14, sind die Walzen 34 und 36 jeweils auf drehbaren Wellen 35 und 37 befestigt, die ihrerseits in entsprechenden Lagerschalen oder Lagern 33 im Getriebegehäuse 52 und am Wagen 16

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gelagert sind.

Ein Zahnrad 38 ist auf der Welle 35 angebracht und wird von der die Walze 34 treibenden Folienbahn 22 gedreht. Eine Kupplungsanordnung 44 ist ebenfalls auf der Welle 35 angebracht. Die Kupplungsanordnung ist eine "overthe-counter Warner"-Reibbremse PC-500. Eine Kupplungsplatte 46 ist am Ende eines Wellenabschnitts 35" gegenüber der Stirnfläche des mit dem Ende eines Wellenabschnitts 35' verbundenen Kupplungsbauteils 48 angebracht. Wenn die Kupplung im Betrieb ist, verbinden (nicht dargestellte) Zapfen die Kupplungsplatte 46 mit dem Zahnrad 38 und greifen in letzteres derart ein, daß es gleichzeitig mit der Walze 34 dreht. Wenn die Kupplung ausgekuppelt ist, so läuft die Walze 34 ohne Verbindung mit dem Zahnrad 38 frei, so daß die Folienbahn ohne weiteres durch die Walzenanordnung durchgezogen und am Verpackungsgut befestigt werden kann. Die Verwendung derartiger Kupplungsanordnungen ist bekannt. Das Zahnrad 38 kann mit einem gegenüberliegenden und auf der Welle 37 befestigten Zahnrad 138 kämmen. Das Kupplungsverhältnis der Zahnräder ist so gewählt, daß durch das Abziehen der Folienbahn beim Umwickeln des Verpackungsguts das ablaufseitige Zahnrad 138 durch die gekuppelten Walzen 34 und 36 bei einem vorgegebenen Übersetzungsverhältnis zur optimalen Streckung der verwendeten Folie getrieben wird.

Die gesamte Walzenanordnung 55 kann entlang einer horizontalen Achse verschieblich angeordnet sein, so daß die zulaufseitige Walze 34 gegen die Folienbahn-Vorratsrolle drückt und mit letzterer zum Reibschluß gebracht werden kann, um eine Lose in der Folienbahn bei Aufrechterhaltung einer geringen Reibwirkung auf die Abwickelwelle zu vermeiden.

Das gegenüberliegende Getrieberad 138 kann mit einem

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Spurrad 238 kämmen, das mit einer Welle 39 an einem Standard-Untersetzungsgetriebes 41 angebracht ist. Letzteres ist mit einer pneumatischen Drehmomentenvorrichtung 40 verbunden. Die Drehmomentenvorrichtung 40 treibt bei Erregung durch einen vorgegebenen Luftdruck das ablaufseitige Getrieberad 138 über das Spurrad 238 derart, daß die auf die Folienbahn wirksamen Kräfte beim Recken der Folienbahn reduziert werden. Die Verbindung der Drehmomentenvorrichtung 40 liefert einen Teil der zum Drehen der Walzen 34 und 36 und deren zugehörigen Getrieberädern 38 und 138 erforderlichen Kraft. Daher kann die auf die Folienbahn zwischen der Streckvorrichtung und der Palette wirksame Kraft auf ein optimales Maß reduziert werden. Auf diese Weise ist die von der umlaufenden Palette aufzubringende Aufwickelkraft geringer. Die Funktion der Drehmomentenvorrichtung 40 ist daher analog einer Servolenkung in Kraftfahrzeugen. Dementsprechend ist auch die von der umlaufenden Palette aufzubringende Leistung geringer. Vorzugsweise ist die Kraft zwischen den Walzen 34 und 36 größer als die zwischen der ablaufseitigen Walze 36 und dem Verpackungsgut 200 wirksame Kraft. Da die positive Drehmomentenvorrichtung 40 das Getrieberad 138 mit einem zusätzlichen konstanten Drehmoment anstelle einer konstanten Winkelgeschwindigkeit antreibt, werden Geschwindigkeitsänderungen beim Abziehen der Folienbahn zurück auf die Walzen 34 und 36 übertragen und erhöhen',oder vermindern die Geschwindigkeit in Abhängigkeit von dem. sich ändernden wirksamen Durchmesser des Verpackungsguts 200, wie oben anhand der Figuren 17 bis 21 beschrieben wurde; dadurch wird eine relativ konstante Kraft und ein konstantes Streckmaß aufrechterhalten. Die Drehmomentenvorrichtung 40 ermöglicht die Erzielung eines Ausgleichs bei höheren Streckungsfaktoren im Vergleich zur ROLLER-STRETCH-Vorrichtung, bei der die Antriebskraft nur von der auf dem Dreh-

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teller gedrehten Palettenlast über die Folienbahn aufgebracht wurde. An dem Punkt, an welchem der mechanische Vorteil den Kraftunterschied zwischen der Folienstreckung zwischen den Walzen und dem Aufrechterhalten der Streckung bis zur Last nicht ausgleichen kann, wird die ein konstantes Drehmoment aufbringende Drehmomentenvorrichtung wesentlich. Die Folie Mobil-X erreicht diesen Abgleichpunkt bei 110% (siehe Figur 23) bei Verwendung der ROLLER-STRETCH-Ausführung. Höhere Getriebeübersetzungen bewirken eine Sekundärstreckung ohne Drehmomentenunterstützung. Bis zu etwa 250 % Getriebeübersetzungen sind mit Drehmomentenunterstützung geeignet, die höheren Streckkräfte zwischen den Walzen auszugleichen. Daher muß das Drehmoment den Verlust an mechanischem Gewinn auszugleichen suchen, wenn das Getriebeverhältnis für höhere Streckungen an der Last erhöht wird. Es ist zu sehen, daß die drehmomentenunterstützte Walzenstreckung alle Vorteile der Leistungssteckung hat, jedoch nicht die Rückkopplungssteuerungen benötigt, und alle Vorteile der RÖLLER-STRETCH-Ausführung besitzt und zusätzlich die Fähigkeit entfaltet, das Maß der Folienstreckung an der Last bzw. am Verpackungsgut zu erhöhen und eine von f. oder E₁ unabhängige Kraft (f_?) entfaltet.

Bei einem praktizierten Ausführungsbeispiel der Erfindung wurden kommerzielle "over-the-counter"-Luftmotoren mit den Model1-Nr. 1AM-NRV-56-G und 1AM-NRV-60-GRlI mit einem 15:1 Getriebeuntersetzer, hergestellt von Gast Co. als Drehmomentenvorrichtung 40 zur Aufbringung eines konstanten positiven Drehmoments verwendet. Zu beachten ist jedoch, daß andere herkömmliche Drehmomentenvorrichtungen, die elektrisch oder mit einem anderen positiven Antrieb versehen sind, mit zufriedenstellenden Ergebnissen verwendet werden können.

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NACHQERErOHT

Im Betrieb des beschriebenen Ausführungsbeispiels entsprechend der schematischen Darstellung in Figur 13 wird die Folienbahn 22 von der Vorratsrolle 20 abgezogen, durch die beiden Walzen 34 und 36 geführt, welche zur Vermeidung von Schlupf auf optimale Folienoberflächenreibung eingestellt sind, und danach durch Anbringung an einer am Drehtisch befestigten Klemmvorrichtung 60 mit dem Verpackungsgut 200 verbunden (Fig. 6) oder mit dem Vorderende der Folienbahn zwischen das Verpackungsgut eingespannt oder an diesem verklebt. Ein Freigabesystem, z. B. die Kupplungsanordnung 44 gemäß den Figuren 9 bis 12, kann zur Erleichterung der Befestigung oder des Anlaufs für Vollbahnanordnungen verwendet werden. Soweit gewünscht, kann der Drehtisch bzw. -teller mit entkuppelter Drehtellerkupplung anlaufen gelassen werden. Nach dem Vorbeilauf an wenigstens einer Kante der Last bzw. des Verpackungsguts wird der Kupplungseingriff hergestellt, um die Getrieberäder und Walzen auf einem vorgegebenen Getriebeverhältnis zu kuppeln. Typisch waren die folgenden Einstellungen der Getriebeverhältnisse bei Verwendung der folgenden Folien: Mobil-X 250 %; EVA 150 %; und LDPE-70 %. Wenn der Drehteller 202 gedreht wird, wird die Folienbahn 22 über die erste Walze 34 gezogen, wodurch die Umlaufgeschwindigkeit der zweiten Rolle 36 genau entsprechend dem vorgegebenen und von der Getriebeanordnung bestimmten Getriebeverhältnis erhöht wird. Als Verbindungs- bzw. Kupplungsmittel kann ein Getriebe oder eine andere, ein bestimmtes Geschwindigkeitsverhältnis herstellende herkömmliche Vorrichtung verwendet werden. Die Folienbahn wird aufgrund dieses GetriebeverhSltnisses genau um einen vorgegebenen Prozentsatz gestreckt, der von der relativen Geschwindigkeitsdifferenz der Walzen bestimmt wird.

Gleichzeitig mit dem Einkuppeln der Kupplung wird die Drehmomentenvorrichtung mit Druckluft beaufschlagt, um die Walzenanordnung beim Strecken der

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nachqereichtJ

Folienbahn auf das durch das Getriebeverhältnis dargestellte Maß zu unterstützen und die Streckkraft zu verringern. Die Drehmomentenunterstützung muß den Verlust an mechanischem Nutzen ausgleichen, wenn das Getriebeverhältnis für eine höhere Streckung auf dem Verpackungs gut bzw. der Last erhöht wird.

Alternativ kann die Kupplung in Eingriff bleiben oder ausgeschaltet werden, wobei die Drehmomentenvorrichtung beim Start des Drehtisches druckbeaufschlagt wird, um die Belastung des Einspannendes beim Beginn des Verpackungsvorganges zu verringern.

Vor dem Umwickeln der Last bzw. des Verpackungsguts wird die Druckbeaufschlagung der Drehmomentenvor.richtung 40 auf die gewünschte Streckkraft, also auf eine Kraft eingestellt, bei der das Verpackungsgut bzw. die Last während des Wickelvorgangs bis zum Abgleichs— punkt nicht beschädigt wird. Typische Druckwerte der Druckluftzufuhr zu Vorrichtung 40 zur Unterstützung der Folie Mobil-X sind bei einer sehr regelmäßigen

ρ
Last Typ A - 2,81 kg/cm , einer leicht unregelmäßigen

2
Last, Typ B, 4,22 kg/cm und einer statistischen und

2 unregelmäßigen Last, Typ C, 5,6 kg/cm . Danach wird ein Spiral- oder Vollbahn-Wickelzyklus in bekannter Weise auf dem Verpackungsgut durchgeführt. Etwa ein Viertel einer Drehung vor Beendigung des letzten Drehtellerumlaufs kann die Kupplung teilweise oder vollständig ausgekuppelt .werden, um eine um ein wählbares Maß weniger gestreckte Folienbahn abzuziehen und in den Aufnahmebereich zu führen, damit sie auf eine Verpackung aufgestrichen werden kann. Die Druckbeaufschlagung der Drehmomentenvorrichtung wird gleichzeitig wesentlich reduziert. Dieser Schritt wird ausgeführt, wenn eine Folienbahn Verwendung findet, die nach Strecken über die Streckgrenze hinaus ihre Haftfähigkeit einbüßt. Eine solche Folie ist die Mobil-X-

NACHGEREICHT

Folie. Das Abschneiden und Abdichten bzw. Versiegeln geschieht in herkömmlicher Weise. Andere Folien verlieren ihre Hafteigenschaften nicht und können auf die Last aufgestrichen oder an dieser angebracht werden.

Ein positiver Aspekt der erfindungsgemäßen Verpackung liegt darin, daß die sehr rasche Streckung der Folie, gefolgt von einer raschen Entspannung gewisser Folien zu einem "Speicher-" Effekt führt. Generell entfalten Streckfolien, die über ihre Streckgrenze hinaus gestreckt und mit einer um wenigstens 50 % gegenüber der in der Streckvorrichtung wirksamen Kraft reduzierten Streckkraft von der Streckvorrichtung zur Last geführt und auf die Last mit einer Lineargeschwindigkeit von ca. 30 m in einer Überführungszeit zwischen der Streckvorrichtung und der Last von weniger als 1/2 Sekunde aufgewickelt werden, ein beträchtliches Speichervermögen. Aufgrund dieses Speichereffekts macht die Folienbahn erheblich höhere Haltekräfte und Verklammerungskräfte an der Last bzw. an dem Verpackungsgut wirksam. PVC-Folien, z. B. PS-26 von Borden Resinite Division zeigen dieses Speichervermögen sehr deutlich. So zeigt beispielsweise eine 51 cm Folienbahn aus Mobil-X, gestreckt auf 250 % und kraftunterstützt herunter auf eine Kraft von ca. 14 kg beim Umwickeln der Last eine Krafterhöhung über 3 Minuten. Dies ist eine Umkehr der Zugspannungsentlastung von mehr als 20 % in den ersten 3 Minuten beim konventionellen Strecken. Aufgrund dieses Speichervermögens der Folienbahn setzt letztere tatsächlich über eine gewisse Zeitspanne nach dem Strecken über die Streckgrenze hinaus und unmittelbar nach der Verringerung der wirksamen Zugspannung ihren Schrumpfprozeß fort. Diese Folieneigenschaft entsprechend der Darstellung in Figur 25 im Vergleich zur Figur 24 kann ausgenutzt werden, um das Verpackungsgut mit nahe an Null herankommender Streckwickelkraft einzuschlagen, wobei das

NACHGEREICHT

Speichervermögen zum Aufbau der Streckkraft und der Gleichförmigkeit des Verpackungsguts ausgenutzt wird. Wie aus den beiden graphischen Darstellungen zu erkennen ist, ergibt sich bei einer Unterstützung der Folienbahn

2 2

um 5,62 kg/cm bis 6,3 kg/cm eine beträchtliche Kraftzunahme nach 3 Minuten, wie aus den beiden oberen Endpunkten der Kurve zu erkennen ist.

Die druckluftgetriebene Drehmomentenvorrichtung wurde wegen ihrer sehr geringen Trägheitsmasse, ihres geringen Gewichts und ihrem Ansprechen auf Geschwindigkeitsänderungen ohne Drehmomentenänderung ausgewählt. Optimale Verpackungsergebnisse und eine optimale Maschinenzuverlässigkeit wurden erzielt, während die Filmstreckung auf der Palette etwa gleich oder kleiner als die Streckung zwischen den Walzen gehalten wurde. Bei Streckungen, die wesentlichen über den zwischen den Walzen erreichten Streckungen liegen, tritt eine sekundäre Streckung zwischen der Streckvorrichtung und der Last bzw. dem Verpackungsgut auf. Diese sekundäre Streckung führt beträchtliche Kräfte in die Folienbahn ein, wodurch ein vorzeitiges Aufreißen der Folienbahn an Unregelmäßigkeiten des Verpackungsguts auftreten kann. Außerdem erhöhte diese sekundäre Streckung das Maß der Einschnürung bzw. Verengung der Folienbahn.

Wenn die Folie nach dem Strecken über, die Streckgrenze oder unter anderen Verpackungsumständen ihre Haftfähigkeit einbüßt, kann es erwünscht sein, die Folienbahn zusammei\jzu_^ziehen, zu raffen und/oder zu verdrillen, um das Gebinde abzuschließen. Unter solchen Umständen ist die Last entweder spiralförmig oder mit einer Vollbahn in herkömmlicher Weise umwickelt. Vorzugsweise wird die Folienbahn auf der Zulaufseite des Walzensystems gemäß Darstellung in den Figuren 33 und 34 gerafft oder

j NAC -!GEREICHT j

zusammengezogen. In einigen Anwendungsfällen kann jedoch die Folienbahn auch ablaufseitig des Walzensystems gerafft bzw. eingeschnürt werden. Die Raffvorrichtung 250 weist eine am Rahmen 12 feste Trägerplatte 252 und eine schwenkbare Trägerstange 254, die mit einem Ende an der Trägerplatte schwenkbar gelagert ist und mit dem anderen Ende mit einem Folienbreiten-Reduktionsbauteil 256 ausgestattet ist, auf. Das Bahnbreiten-Reduktionsbauteil 256 weist einen eine rechteckige Öffnung 257 umschließenden Rahmen auf. Die Länge der rechteckigen Öffnung ist größer als die Breite der Foliebahn, die zum Umwickeln der Last verwendet wird, und die Breite der rechteckigen Öffnung ist größer als die Dicke der Bahn. Vorzugsweise ist sie auch gleich der Dicke der Bahn, wenn die Kanten eingenommen bzw. gerafft sind, damit die Bahn 22 beim Drehen des Bauteils 256 auf eine Breite etwa gleich der Weite der Öffnung 257 in der in Figur 34 gezeigten Weise eingenommen werden kann.

Ein pneumatischer Zylinder 258 ist an der Trägerplatte 52 oder dem Rahmen angeschlagen und mit einem Ende 259 seiner Kolbenstange an einem Antriebshebel 260 angelenkt, wobei letzterer mit der schwenkbaren Trägerstange 254 verbunden ist. Der Zylinder 258 kann mit einem Strömungsmittel beaufschlagt werden, um die schwenkbare Trägerstange um deren Schwenkpunkt zu verschwenken, wobei das Reduktionsbauteil 256 nach oben oder unten um einen Bogen von 90° verschwenkt wird. Dadurch wird die Foliebahn in eine geraffte oder eingenommene Konfiguration 500 gebracht, wenn das rahmenförmige Bauteil mit seiner Längsachse parallel zum Boden liegt; andererseits wird die entfaltete Bahn frei durch das Reduktionsbauteil 256 durchgelassen, wenn letzteres mit seiner Längsachse etwa rechtwinklig zur Bodenfläche liegt.

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NACHGESUCHT

Die Materialbahn durchläuft nach dem Raffen oder Einnehmen eine Klemmvorrichtung 170, die am Rand des Drehtellers angebracht ist. Zu beachten ist, daß die Drehteller-Klemmvorrichtung 60 nicht vorhanden ist, wenn die Bahn gerafft ist.

Die Klemmvorrichtung 170 wiest einen stationären Teil 172 und einen drehbaren Klemmteil 174 auf, der auf _ einer von einem pneumatischen Drehzylinder 178 gedrehten Welle 176 angebracht ist.

Der stationäre Teil 172 weist einen Trägerblock 180, der am Drehteller 308 befestigt ist, eine Sitzkonsole 182, die am Trägerblock 180 befestigt ist,und einen Zylindersupport 184, der am Trägerblock befestigt ist, auf. Der Trägerblock ist mit seinem hinteren Abschnitt 185 mit dem Pneumatikzylinder und mit seinem vorderen Abschnitt 186 mit der stationären Sitzkonsole 182 verbunden. Die Sitzkonsole 182 hat einen U-förmigen Sitz 188 mit einem elastischen Reibbauteil 190 aus Gummi oder einem anderen geeigneten nachgiebigem Material, das In dem Sitz befestigt ist und sich über die Schenkel 200 und 208 des U-förmigen Sitzes 182 zum Angriff am Klemmarm 198 des drehbaren Klemmteils 174 hinauserstreckt. Der drehbare Klemmteil 174 weist eine Bahnführung 192 exzentrischer Form mit-einer kreisförmigen Öffnung 194 solcher Abmessung auf, daß sie den Pneumatikzylinder 178 aufnehmen kann, so daß die-' Führung 192 um den Pneumatikzylinder frei drehbar ist. Eine gekrümmte Umfangsnut 196 ist in der Führung 192 ausgebildet, welche den gerafften Materialstrang beim Binden und Abtrennen aufnimmt und führt.

Der Klemmarm 198 ist an einem Abstandsstück 210-befestigt, das seinerseits an der Führung 192 ange—

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NACH r.ERESCHT J

bracht ist. Der Klemmarm 198 hat ein ausgeschnittenes Segment 202, das einer gekrümmten, L-förmigen Fläche, welche die Kontaktfläche zum elastischen Bauteil 190 bildet, angepaßt ist. Das Segment 202 hat eine planare Fläche 204, die an dem nachgiebigen Reibbauteil 190 zur Anlage gebracht werden kann, um das geraffte Material einzuspannen. Die radial nach außen verlaufende Schulter 206 der L-förmigen Ausnehmung kann bis in die Nähe des Schenkels 208 des Sitzes 188 gebracht werden und an dem gesxeckten Material am kleinsten Winkel des Abschnitts von der Verpackung angreifen.

Eine Schneidvorrichtung 220 und eine Anbindevorrichtung 240 sind an einem beweglichen Arm 212 befestigt, der diese Vorrichtungen nacheinander in die Bewegungsbahn der Folie zur Durchführung der Trenn- und Anbindeschritte bewegt. Der Arm 212 ist schwenkbar an einer Trägerkonstruktion 214 angebracht und wird von einem am Rahmen 222 abgestützten Pneumatikzylinder 216 getrieben. Eine Verlängerung der Kolbenstange 217 des Zylinders 216 treibt, den Arm und die.zugehörige Schneid- und Anbindevorrichtung in den Folienbahnweg, so daß die Vorrichtung die ihr zugeordnete Funktion erfüllen kann. Befestigt am Transversalarm 212 ist ein hierzu rechtwinklig verlaufender Arm 218, der die Anbindevorrichtung 240 trägt, und

eine Stützvorrichtung 219, die auf der Oberseite des Arms angebnacht ist und die Schneidvorrichtung 220 haltert. Die Schneidvorrichtung 220 weist eine vertikale Trägerplatte 222 und eine Quergabel 224 auf, die an der Stützplatte befestigt ist. Ferner weist sie einen mit der oberen Trägerplatte 222 verbundenen Kolben 226 auf. Eine Kolbenstange 227 geht vom Kolben ab und trägt am distalen Ende ein Schneidmesser 228. Das Messer 228 ist hin- und herbeweglich

j NAOHeEREICHT |

in einer Guillotinenführung oder einem -gehäuse 230 angeordnet, das an dem Ende des Querarms 212 befestigt ist. Die Guillotinenführung 230 weist eine Platte mit einer nach innen geneigten Kerbe 233 auf, welche in eine Seite eingearbeitet ist, den gerafften Materialstrang aufnehmen und auf den Mittelpunkt der Kerbe zentrieren kann. Das hintere Ende des gerafften Materialstrangs wird in der Schnittnut 234 an einem Punkt gehalten, wo es neben dem vorhergehenden Strangende der in der Führungskerbe 196 gehaltenen gerafften Bahn liegt, so daß die vorderen und hinteren gerafften Abschnitte der Bahn von dem Schneidmesser 228 abgetrennt werden können.

Eine herkömmliche Heftmaschine 242, z. B. diejenige, die unter den Typenbezeichnungen I und C von ATRO Company hergestellt wird, wird am unteren Teil des Arms 219 befestigt. Ein Magazin 244 erstreckt sich rechtwinklig zur Vorrichtung, um Heftklammern o.dgl. der Vorrichtung zuzuführen. Im Betrieb der Heftvorrichtung ergreifen die Arme der Heftklammern die vorderen und hinteren Enden des gerafften Materials, die zusammengebunden werden sollen, und ein Ring oder eine Heftklammer wird auf das geraffte Material gelegt und aufgeklammert. Auf diese Weise werden die nebeneinanderliegenden beiden gerafften Bahnlagen unter Wirkung der Heftklammer zusammengehalten.

Ein alternatives Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Figuren 15 und 16 gezeigt. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist eine Folienbahn-Vorratsrolle 20 auf einem Kern 21 gelagert, und die Folienbahn 22 wird von der Vorratsrolle abgezogen, über eine Umlenkrolle 70 und zurück über einen hinteren Abschnitt 20a des Außenumfangs der Vorratsrolle 20 geführt, wo der zurückgeführte Abschnitt als Bremse auf die Vorrats-

NACHGEREICHTJ

rolle wirkt und letztere an einem freien Drehen hindert. Die Bahn 22 wird um feste Stangen 71, 72 und 73 der-art herumgeführt, daß die Folienbahn aufgrund des Reibangriffs der Bahn auf den Stangenoberflächen gestreckt wird, wenn die Bahn von der palettierten Last über die Stangen gezogen wird. Zu beachten ist, daß die Stange 73 in verschiedene Stellungen 74 umgesetzt werden kann, um den Bahnwinkel zu den festen Stangen zu ändern und dadurch unterschiedliche Streckungsgrade in die Bahn einzuführen. Nach Verlassen der ablaufseitigen Stange 72 wird die Folienbahn um eine mit einem Zusatzantrieb versehene Walze 36 herumgeführt, die von einem Spurrad 138 der Drehmomentenvorrichtung 40 getrieben ist. Sie umläuft danach eine Umlenkwalze und läuft auf die Last bzw. das Verpackungsgut 200 auf. Eine Drehteller-Klemmvorrichtung 60 hält das Vorderende der Folienbahn bei Beginn des Wickelvorgangs fest. Vorzugsweise ist die Gesamtvorrichtung auf einem beweglichen Wagen zur Ausführung der Spiral- und Vollbahnumwicklung gelagert; jedoch kann das Strecksystem auch in einigen Fällen vom Wagen getrennt angeordnet sein. Das alternative Ausführungsbeispiel verwendet daher die kraftbeaufschlagte Drehmomentenvorrichtung 40 zur Verringerung der auf die Bahn durch die Stangen 71, 72 und 73 ausgeübten Kraft auf die an der Last wirksame Kraft. Es ist zu sehen, daß die Drehmomentenvorrichtung zwischen beliebigen Folienstreckvorrichtungen verwendet werden kann, wenn sie ablaufseitig dieser Vorrichtung im Bereich der der Last zulaufenden Bahn angeordnet ist, um die auf die Last wirkende Kraft der Folienbahn zu reduzieren.

Es ist daher zu sehen, daß das beschriebene Verfahren und die Vorrichtung zum Strecken einer Kunststoffolienbahn für das Umwickeln von Produkten bei Verwendung einer kraftunterstützten Vorreckvorrichtung mit zwei

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NACHQEREICHTJ

Zugwirkungen eine beträchtliche Verbesserung gegenüber dem Stande der Technik darstellt- Die Zugwirkung streckt die Folie zwischen den beiden mit unterschiedlichen Umlaufgeschwindigkeiten getrieblich gekuppelten Walzen und trennt die Streckwirkung sowohl von der Folien-Vorratsrolle als auch von der Palettenlast. Der mechanische Vorteil der zweiten Zugwirkung gegenüber der ersten ermöglicht das Erreichen sehr hoher Streckwerte. Diese Art der Streckung der Folienbahn führt zu einer gewissen Spannungserholung, da die Streckgrenze überschritten wurde und eine beträchtliche Verringerung der Folienentspannung nach dem Strecken erreicht wurde. An dieser Stelle ist zu beachten, daß die Streckgrenze weitgehend bestimmt ist durch die Festigkeit der verwendeten Streckfolien. Die Festigkeit unter der ASTM-Testmethode D-882 für die Mobil-X-Folie beträgt 68,9 kg/cm²; für Mobil-H-Folie 70,3 kg/cm² und für Mobil-C-Folie 70,3 kg/cm². Die zum Erreichen der Streckgrenze vor dem Strecken für eine vorgegebene Folienbahn erforderliche Kraft ergibt sich aus der folgenden Beziehung:

' Querschnittsfläche χ Festigkeit = Kraft an der Streckgrenze.

Als Beispiel liegt daher die Streckgrenze einer 510 χ 0,23 mm Bahn aus Mobil-X-Folie bei etwa 8 kg vor dem Vorstrecken. Die zur Bestimmung der Festigkeit verwendeten Tests sind üblicherweise die ASTM D682 und ASTM D-638-Tests.

Diese auf der Last wirksamen niedrigeren Kräfte erlauben das Umwickeln des Produkts mit sehr stark gestrecktem Folienmaterial, ohne daß Reiß- oder Bruchkräfte auftreten, die bei herkömmlichen Bremssystemen zum Strecken der Folie bei entsprechenden Folienstreckmaßen unvermeidlich wären.

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NACHQEREICHT j

Die Figuren 22, 24 und 25 sind graphische Darstellungen der durch Verwendung der Erfindung erzielten Vorteile der Arbeitsweise und Funktionen. Figur 23 zeigt den Ausgleichpunkt mit ROLLER-STRETCH und dient der Erleichterung des Verständnisses der Erfindung. Den graphischen Angaben lag als Folie eine Mobi1-X-Folie zugrunde.

Figur 22 stellt die auf die Folie ausgeübte Wickelkraft bei deren Aufwicklen auf eine einer Drehscheibe aufgesetzte rechteckige Last als Funktion der Winkelstellung der Drehscheibe dar.Die Kurve 402 zeigt diese Funktion für direkten Folienbahnantrieb, genannt ROLLER-STRETCH, die Kurve 404 zeigt die Funktion bei der Leistungsstreckausführung,und die Kurve 406 zeigt die Funktion für die vorliegende Erfindung. Es ist deutlich zu sehen, daß die Erfindung den Vorteil minimaler Änderung der Wickelkraft, der der Folienantriebsausführung zukommt, mit dem Vorteil niedriger Absolutwerte der Wickelkraft entsprechend der Leistungsstreckausführung (oder sogar besser) kombiniert.

Figur 23 zeigt den Prozentsatz der Streckung zwischen den Walzen als Funktion des Prozentsatzes der Streckung der auf der palettierten Last angebrachten Folienbahn bei der ROLLER-STRETCH-Ausführung. Die Kurve 410 ist eine unter 45° verlaufende Gerade, d. h. die Streckung auf der Y-Achse der Graphik ist genau gleich derjenigen auf der X-Achse. Die Kurve 412 zeigt die tatsächliche Betriebsweise der Folienbahn-Antriebsvorrichtung. Der Punkt 414 zeigt den Abgleichspunkt zwischen den beiden Kurven.

Figur 24 zeigt eine graphische Darstellung des Beitrags zur Leistungsunterstützung durch die positive Drehmomentenvorrichtung 40 als Funktion der auf der palettierten Last wirksamen Wickelkraft. Jede der vier Kurven ist einem anderen Getriebeverhältnis

NACHGEREICHT

zwischen den Walzen 34 und 36 zugeordnet. Die Kurve entspricht einem Getriebeverhältnis 102,2, die Kurve 422 einem Getriebeverhältnis 140, die Kurve 424 entspricht einem Getriebeverhältnis 200 und die Kurve entspricht einem Getriebeverhältnis 238,7.

Figur 25 zeigt den Leistungsbeitrag der positiven Drehmomentenvorrichtung 40 auf die Walzen 34 und 36 als Funktion der auf die Last wirkenden Kraft. Zu beachten ist, daß die auf die Last wirkende Kraft die Bruchkraft ist. Es ist leicht zu sehen, daß durch die Streckung unter Verwendung einer Zusatzkraft und Aufbringen derselben bei konstantem Drehmoment die Folie mit relativ niedriger Kraft um die Last gebunden werden kann, wobei diese Kraft nach Ablauf einer gewissen Zeit beträchtlich zunimmt. Es ist daher ersichtlich, daß die Folienentspannung minimal ist. Die vier dargestellten Kurven entsprechen wie bei Figur 24 unterschiedlichen Getriebeübersetzungsverhältnissen zwischen den Walzen 34 und 36. Die Kurve 434 entspricht einer Getriebeübersetzung 102,2, die Kurve 436 einer Getriebeüber— Setzung 140j die Kurve 438 einer Getriebeübersetzung 200 und die Kurve 440 einer Getriebeübersetzung 238,7.

Kommerzielle palettierte Lasten unterscheiden sich wesentlich von denjenigen Lasten bzw. Verpackungsgütern, welche von Folienherstellern zur laboratoriumsmäßigen Bestimmung der Streckeigenschaften ihrer Folien verwendet werden. Bei tatsächlich kommerziellen Anwendungsfällen werden drei verschiedene Lastkonfigurationen erfaßt, welche der Einfachheit halber als Lastprofile A, B und C bezeichnet sind. Das Lastprofil A hat eine im wesentlichen glatte Oberfläche ohne vorspringende Spitzen und Überhänge. Das Testprofil der Α-Last ist 91,5 χ 91,5 cm Rahmenmaß mit einer nominellen 5-10 cm Bordverlängerung an einer Kante von 2,54 cm. Das B-Last-

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NACHGEREICHT

profil ist eine unregelmäßig geformte Last mit einem scharfen Überhang bis zu 7,6 cm. Das Testprofil von B ist ein 91,5 χ 91,5 cm-Rahmen mit einer nominell 5-10 cm Bordverlängerung auf gegenüberliegenden Kanter. von 5 bis 7,6 cm. Das C-Lastprofil ist eine Last beliebiger Form mit einem Durchbruchs- bzw. Lochrisiko von mehr als 7,6 cm. Das Testprofil der C-Last ist 91,5 χ 91,5 cm-Rahmen mit nominell 5-10 cm Bordverlängerung auf entgegengesetzten Kanten von 10 bis 13 cm.

Wegen der Reißeigenschaften der Folie können verschiedene Folienarten auf verschiedene Lastprofile mit veränderlichen Streckmaßen aufgebracht werden. Das Maß, mit dem eine vorgegebene Folie über einer bestimmten Last gestreckt werden kann, wird von der Folienelastizität, deren Reißfestigkeit und Lochwiderstand sowie Konsistenz bestimmt. Daher ist generell zu berücksichtigen, daß bei einem Lastprofil A Folien am stärksten gestreckt werden können, während das B-Profil eine mittlere Streckung und das C-Profil nur das niedrigste Streckungsmaß auf der Last zuläßt. Ein Beispiel für die drei Lastprofile ist in Figur 26 gezeigt. Für die Zwecke dieser Anmeldung wurden Streckfolien ebenfalls in verschiedene Kathegorien eingeordnet. Diese Kathegorien sind eingeteilt in Folien des Typs 1, z. B. lineares Polyäthylen niedriger Dichte; Folien des Typs 2, z. B. Äthylvinylacetat, Polyvinylchlorid und gegossenes Polyäthylen niedriger Dichte, und Folien des Typs 3, z. B. geblasenes Polyäthylen niedriger Dichte. Kommerzielle Beispiele für Folien des Typs 1 sind Bemis ST-80, Mobil-X und Presto SG-4; des Typs 2 sind Consolidated Thermoplastics RS-50, Borden Resinit PS-26 und Mobil-C. Allgemein gesprochen haben Folien des Typs 1 einen höheren Streckungsgrad bei allen drei Lastprofilen, Folien des Typs 2 haben einen mittleren Streckungsgrad bei allen

NACHGEREICHT

Lastprofilen, und Folien des Typs 3 ermöglichen die niedrigste Streckung bei allen Lastprofilen.

Bei Verwendung der Erfindung kann die Last bzw. das Verpackungsgut wesentlich besser und fester mit Streckfolie umwickelt werden. Dabei.werden die verzögernden Speichereigenschaften der über die Streckgrenze hinaus gestreckten Folie ausgenutzt, so daß die Folie innerhalb einer Zeitspanne von beispielsweise 3 Minuten nach dem Umwickeln um eine Last die auf die Last wirkende Kraft beträchtlich erhöht, wodurch der Zusammenhalt der Last nach dem Verpacken bzw. Umwickeln unter geringerer Anspannung später verstärkt und erhöht wird. Es ist daher erkennbar, daß man eine Last mit Streckfolie bei einer zunächst niedrigen Kraft umwickeln kann und daß.die Kraft nach Ablauf einer gewissen Zeit zunimmt und die Last bzw. das Verpackungsgut ähnlich. einer Schrumpfpackung nachträglich stärker zusammendrückt und -hält. Die neuartige Verpackung ist als Spiral- oder VoIlbahnwickel ausführbar. Nach dem Aufbringen der Bahn auf die Last bei einer zunächst niedrigen Kraft gewinne die Folie nach dem Strecken über die Streckgrenze hinaus und nach Ablauf einer gewissen Zeit eine zunehmende Stärke und verstärkt die Zusammenhai tkraft um wenigstens 10 %, wodurch sich ein nachträglicher Ausgleich bei einer fünfprozentigen Schrumpfung ergeben kann. Dieses Phänomen ist aus der graphischen Darstellung in Figur 25 in Kombination mit Figur 24 zu sehen.

Claims (34)

PATENTANWÄLTE ZENZ & HELBER · D 4300 ESSEN 1 · AIVE RUtfRSTElN 1. · TEL.: (O2Ctt 4126 Seite - # -. . L PATRICK R. LANCASTER WILLIAM G. LANCASTER j NACHeEREiCHTj Patentansprüche sssssssssssssssssssssssssssstsss

1. Verfahren zum Herstellen einer Verpackungseinheit durch Umwickeln von zu verpackenden Teilen mit Streckfolienmaterial, dadurch gekenn zeichnet , daß die Streckfolie über die Streckgrenze hinaus gestreckt und dadurch ihre Stabilität pro Querschnittsfläche und Modul kräftig erhöht wird, daß auf das gestreckte Material während des Umwickeins des Verpackungsguts durch eine Kraftentlastungsein- f

richtung eingewirkt wird und daß die beim Umwickeln des Verpackungsguts auf die Folienbahn wirkende Kraft ^ dadurch entlastet bzw. verringert wird, daß Geschwindigkeitsänderungen der Verpackungsgutoberfläche über die Folienbahn zu der Kraftentlastungs- bzw. Verringerungseinrichtung übertragen werden, um die Folienbahn selektiv zu beschleunigen und abzubremsen, wobei eine relativ konstante Kraft und Streckung der Folienbahn auf dem Verpackungsgut aufrechterhalten wird...

2. Verfahren zum Herstellen einer Verpackungseinheit durch Umwickeln von zu verpackenden Teilen, insbesondere zerbrechlichen und empfindlichen Teilen mit Streckfolienmaterial, das Spannungserholungseigenschaften besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß die Streckfolienbahn in einer Vorstreckvorrichtung rasch beträchtlich über ihre Streckgrenze hinaus gestreckt wird, daß sie nach dem Vorstrecken sofort C von dem Hauptteil der Streckkraft entlastet wird, * daß sie in dem von der Streckkraft weitgehend ent-

Z/ko.

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NACHGEHEICHT

lasteten Zustand um das Verpackungsgut gewickelt wird und daß eine Spannungserholung des Folienmaterials zur Erhöhung der Zusammenhaltkräfte und Anpassung an Unregelmäßigkeiten des Verpackungsguts in dem auf das Verpackungsgut aufgewickelten Zustand der Streckfolienbahn zugelassen wird·

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Streckfolienmaterial soweit über seine Streckgrenze hinaus gestreckt und so rasch auf die zu verpackenden Teile aufgewickelt wird, daß sich die Zusammenhaltkraft des Wickels bzw. des Gebindes um wenigstens 20 %gegenüber der anfänglichen Zusammenhaltkraft erhöht.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Streckfolienmaterial soweit über seine Streckgrenze hinaus gestreckt und so rasch auf die zu verpackenden Teile aufgewickelt wird, daß sich die Zusammenhaltkraft des Wickels bzw. des Gebindes um wenigstens 50 % gegenüber der anfänglichen Zusammenhaltkraft erhöht.

5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Streckfolienmaterial soweit über seine Streckgrenze hinaus gestreckt und so rasch auf die zu verpackenden Teile aufgewickelt wird, daß sich die Zusammenhaltkraft des Wickels bzw. des Gebindes um wenigstens 100 % gegenüber der anfänglichen Zusammenhaltkraft erhöht.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Streckfolienmaterial rasch zwischen zwei Walzen über seine Streckgrenze hinaus gestreckt wird und ein Walzenabstand im Bereich von 6,35 mm bis 50,8 mm eingestellt wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Streckfolienmaterial ein lineares Polyäthylen niedriger Dichte verwendet wird.

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NACHC SREICHT \

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Streckfolienmaterial ein Polyvinylchlorid verwendet wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Streckfolienmaterial ein Äthylvinylacetat verwendet wird.

10. Verfahren zum Herstellen einer Verpackungseinheit durch Umwickeln von zu verpackenden Teilen mit Streckfolienmaterial, dadurch gekennzeichnet, daß die zu verpackenden Teile auf eine Unterlage aufgesetzt werden, daß eine Rolle einer Streckfolienbahn auf eine neben der Unterlage angeordnete Ausgabevorrichtung aufgesetzt wird, daß das Vorderende der Folienbahn aus der Abgabevorrichtung abgezogen und durch eine Vorstreckvorrichtung durchgeführt wird, daß die Folienbahn am Verpackungsgut festgemacht wird, daß die Folienbahn über ihre Streckgrenze hinaus dadurch gestreckt wird, daß das Verpackungsgut gedreht und die Folienbahn über wenigstens zwei Walzenflachen der Streckvorrichtung gezogen wird, wobei die Walzenflächen miteinander derart verbunden sind, daß sie bei Antrieb über die Folienbahn mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten gedreht werden, wobei die ablaufseitige Walzenfläche die Folienbahn mit einer höheren Geschwindigkeit als die zulaufseitige Walzenfläche gedreht wird, wodurch die Folienbahn praktisch ihre gesamte Streckung zwischen diesen beiden Walzenflächen erhält, daß ein konstantes positives Drehmoment an die miteinander verbundenen Walzenflächen angelegt wird, um die auf das Verpackungsgut wirkende Streckkraft auf ein Maß zu reduzieren, das unter der zum Vorstrecken der Folienbahn erforderlichen Kraft liegt, und daß das Verpackungsgut mit mehr als einer Windung der zuvor gestreckten Folienbahn umwickelt wird.

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NACHGEREICHT I

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Folienbahn zwischen den Walzenoberflächen gestreckt wird und daß die auf die Folienbahn wirkende Kraft durch nicht-elastische Spannungsrückgewinnung zwischen der ablaufseitigen Walze und dem Verpackungsgut verringert wird.

12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Folienbahn um über 50 % der Streckung an der Streckgrenze gestreckt wird, bevor sie auf das Verpackungsgut aufgewickelt wird, und daß ein konstantes positives Drehmoment an die Streckvorrichtung angelegt wird, um den Streckanteil der Streckfolie zwischen der Streckvorrichtung und dem Verpackungsgut auf ein unter dem Streckmaß zwischen den Walzen liegendes Maß zu verringern.

13. Verfahren nach-Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeitsdifferenz zwischen wenigstens zwei miteinander gekuppelten Walzenflächen selektiv bis zum Erreichen der Maximalstreckung des Folienmaterials erhöht und die von dem Verpackungsgut über die Folienbahn wirksam gemachte Antriebskraft von dem positiven konstanten Drehmoment soweit unterstützt wird, bis die Streckkraft in Anpassung an das vorgesehene Verpackungsgutprofil ausreichend weit verringert ist.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die zu verpackenden Teile spiralförmig mit dem vorgestreckten Streckfolienmaterial umwickelt werden.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die zu verpackenden Teile mit einem Vollbahnwickel umwickelt werden.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13,

NACFaERElCHT

dadurch gekennzeichnet, daß das Umwickeln mit gerafftem bzw. eingenommenem Material erfolgt.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Umwickeln mit einem haftenden bzw. Webenden Material erfolgt.

18· Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Folienbahn durch Drehen des Verpackungsguts über die Walzenoberflächen geführt werden, während die Walzenoberflächen zunächst noch voneinander entkuppelt sind, wobei das Verpackungsgut wenigstens teilweise umwickelt wird, und daß nachfolgend die Walzenflächen miteinander gekuppelt werden, während die Streckfolie zwischen ihnen durchgezogen wird und wobei die Geschwindigkeit der Folienbahn über einer ablaufseitigen Walze im Vergleich zu derjenigen über einer zulaufseitigen Walze erhöht wird, um die Streckfolienbahn über deren Streckgrenze hinaus zu strecken.

19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Walzenoberflächen solange voneinander entkuppelt bleiben, bis das Verpackungsgut wenigstens eine Viertel-Drehung ausgeführt hat, wobei ein Materialabschnitt auf das Verpackungsgut aufgewickelt wird, der eine Streckung unterhalb seiner Streckgrenze erfahren hat.

20. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Walzen über wenigstens eine Viertel-Drehung des Verpackungsguts ungekuppelt gehalten werden, wobei ein praktisch ungestreckter Abschnitt der Folienbahn auf das Verpackungsgut aufgewickelt wird.

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NACHGEREIOHTI

21. Verfahren zum Herstellen einer Verpackungseinheit zum Umwickeln von zu verpackenden Teilen mit Streckfolienmaterial, dadurch gekennzeichnet, daß das Verpackungsgut auf eine Unterlage aufgesetzt wird und eine Rolle aus Streckfolienmaterial auf einer der Unterlage benachbarte Ausgabevorrichtung aufgesetzt wird, daß das Vorderende der Folienbahn aus der Abgabevorrichtung durch eine Vorstreckvorrichtung geführt wird, daß die Folienbahn an das Verpackungsgut angelegt wird, daß sie danach über ihre Streckgrenze hinaus in der Vorstreckvorrichtung durch Drehen des Verpackungsguts gestreckt wird, daß ein konstantes positives Drehmoment auf die Streckfolienbahn wirksam gemacht wird, um die auf die Folienbahn wirkende Streckkraft zwischen der Streckvorrichtung und dem Verpackungs gut um wenigstens 50 % auf ein Maß zu reduzieren, das wesentlich unter der Kraft innerhalb der Vorstreckvorrichtung liegt, und daß die Verweilzeit zwischen der Vorstreckvorrichtung und dem Verpackungsgut beim Umwickeln der Last mit der aus der Vorstreckvorrichtung zulaufenden Folienbahn kleiner als eine halbe Sekunde gehalten wird, wobei die Zulaufgeschwindigkeit auf wenigstens 30,5 m pro Minute eingestellt wird.

22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß eine nicht-elastische Erholung der Folienbahn zwischen der Vorstreckvorrichtung und dem umlaufenden Verpackungsgut zugelassen wird, um die Überführungskraft der Streckfolie zwischen der Streckvorrichtung und dem umlaufenden Verpackungsgut zu verringern.

23. Maschine zum Herstellen einer Verpackungseinheit durch Umwickeln von zu verpackenden Teilen mit Streckfolienmaterial mit einer Materialbahn-Ausgabevorrichtung, einer zwischen letzterer und dem Verpackungsgut angeordneten Streckvorrichtung und Mitteln zum Abziehen der Folienbahn von der Ausgabevorrichtung und zum Durch-

NACHGEREICHTj

ziehen durch die Streckvorrichtung, dadurch gekennzeichnet , daß die Folienbahn-Streckvorrichtung (55) so ausgebildet ist, daß sie die Streckfolie bis über deren Streckgrenze hinaus zu strecken vermag, und daß eine Vorrichtung (39, 40, 41, 238) zur Verringerung der auf das Verpackungsgut wirkenden Folienbahn-Streckkraft vorgesehen ist, welche die auf das Verpackungsgut wirkende Streckkraft der Folienbahn auf ein die zum Strecken der Folienbahn (22) erforderliche Kraft unterschreitendes Maß reduziert.

24. Maschine nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Streckvorrichtung (55) wenigstens zwei miteinander getrieblich gekuppelte und in geringem gegenseitigen Abstand angeordnete Walzen (34, 36) aufweist.

25. Maschine nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, daß das zwischen den beiden Walzen (34, 36) wirksame Getriebeübersetzungsverhältnis so gewählt ist, daß die um die Walzen umlaufende Folienbahn (22) an der ablaufseitigen Walze (36) schneller als an der zulaufseitigen Walze (34) bewegt ist.

26. Maschine nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen den gekuppelten Walzen (34, 36) im Bereich zwischen 6,35 und 50,8 mm liegt.

27. Maschine nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen den beiden gekuppelten Walzen (34, 36) nicht größer als 17,8 cm ist.

28. Maschine nach einem der Ansprüche 23 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß die die Streckkraft reduzierende Vorrichtung als Druckluftmotoranordnung (40, 41) ausgebildet ist.

NACHeERElOHT [

29. Maschine nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckluftmotoranordnung eine Welle (39), einen auf der Welle gelagerten Druckluftmotor (40) zum Antrieb der Welle, eine mit dem Druckluftmotor verbundene Druckluftquelle, ein auf der Welle angeordnetes Reduktionsgetriebe (41) und ein mit letzteren! verbundenes Spurrad (238) aufweist.

30. Maschine nach einem der Ansprüche 23 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Streckvorrichtung wenigstens zwei miteinander verbundene und mit geringem gegenseitigen Abstand -angeordnete drehbare Walzen (34, 36) aufweist, die über ein Getriebe (38, 138) miteinander verbunden sind, daß das Getriebe über eine Kupplung (44) selektiv an die Walzen (34, 36) ankuppelbar ist und daß eine ein positives konstantes Drehmoment erzeugende, von einer Energiequelle beaufschlagte Vorrichtung (40, 41) mit dem Getriebe (138, 38) verbunden ist.

31. Maschine nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Energiequelle eine Druckluftquelle ist.'

32. Maschine nach einem der Ansprüche 23 bis 31, dadurch gekennzeichnet, daß der Streckvorrichtung (55) zur Verringerung der auf das Verpackungsgut (200) über die Streckfolie (22) wirkenden Kraft eine ein konstantes positives Drehmoment auf die Walzen (34, 36) ausübende Vorrichtung (39, 40, 41, 238) zugeordnet ist.

33. Maschine nach einem der Ansprüche 23 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß das Verpackungsgut (200) einer Drehscheibe (202) aufgesetzt ist, die^x in Verbindung mit dem Verpackungsgut als Folien-Aufwickelkern zum Abziehen der Folienbahn (22) von der ablaufseitigen Walze (36) der Streckvorrichtung (55) dient.

NACHQEREiCHT

34. Maschine einem der Ansprüche 23 bis 33, dadurch gekennzeichnet, daß die Folienbahn-Ausgabevorrichtung (18, 20) und die Streckvorrichtung (55) an einem entlang eines Rahmens (12) verfahrbaren Wagen (16) gehaltert sind, daß die Drehmgmentenvorrichtung (40, 41, 238) so ausgebildet ist,/sie ein konstantes positives Drehmoment an die Walzen (34, 36) anlegt und die auf das Verpackungsgut (200) über die zulaufende Folienbahn wirkende Streckkraft auf ein Maß reduziert, das kleiner als die zum Vorstrecken der Folienbahn (22) erforderliche Kraft ist, und daß eine Vorrichtung zum Hin- und Herbewegen des Wagens (16) entlang des Rahmens (12) derart vorgesehen ist, daß mehrere überlappende Lagen des gestreckten Folienmaterials auf das Verpackungsgut (200) aufgewickelt werden.