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Technisches
Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Unterbau einer Stretchverpackungsmaschine
zum Drehen von Palettengütern,
wobei der Unterbau auf einem Untergrund ruht und eine Drehscheibe
umfasst, die eine untere Begrenzungsfläche und eine obere Begrenzungsfläche aufweist
und mittels Stützrollen drehbar
auf einer Basis des Unterbaus gelagert ist, wobei die Stützrollen
mit Umfangsabschnitten auf der Basis ruhen.
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Stand der
Technik
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Es
gibt grundsätzlich
zwei verschiedene Prinzipien für
Unterbaueinheiten von halbautomatischen Stretchverpackungsmaschinen
zum Drehen von Palettengütern.
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Die
häufigste
Art einer Unterbaueinheit umfasst eine Basis, die das Fundament
für eine
Anzahl von Stützrollen
bildet, die in zwei Kreisen – einem
inneren Kreis und einem äußeren Kreis – montiert
sind. Über
den Stützrollen
ruht die kreisförmige
Drehscheibe, wobei die Drehscheibe radial um eine Wellenverlängerung
in der Mitte der Drehscheibe angelenkt ist. Die Höhe vom Boden
zur Oberseite der Drehscheibe beträgt in der Regel 75–85 mm. Über eine
Zugangsrampe oder eine schiefe Ebene werden die Palettengüter normalerweise
von Hand mittels eines Hubwagens auf die Drehscheibe hinaufgeschoben.
Bei dieser Art von Unterbau ist eine große Kraft nötig, um schwere Paletten manuell über die
Rampe auf die Drehscheibe zu schieben. Darum ist es außerordentlich
wichtig, dass sich die Oberseite der Drehscheibe so nahe wie möglich am
Boden befindet, da in diesem Zusammenhang jeder Zentimeter für die Kraft, die nötig ist,
um die Güter
die Rampe hinaufzuschieben, von ausschlaggebender Bedeutung ist.
Die Rampe hat oft eine Neigung von 2,5–3° und eine Länge von etwa 1,3 m, was bedeutet,
dass die Rampe viel Platz beansprucht.
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Die
andere Art von Unterbau ist eine sogenannte "T-Scheibe", bei der es sich
um eine kreisrunde Drehscheibe mit einem Ausschnitt handelt, der
es dem Hubwagen ermöglicht,
in die T-Scheibe hineinzufahren, ohne dass der Hubwagen eine Rampe
hinaufgeschoben werden muss. Die Stützrollen sind im unteren Rand
des oberen Abschnitts der T-Scheibe montiert
und laufen normalerweise an einer unteren Blechplatte entlang, die
den Boden berührt.
Dieses Verfahren erfordert jedoch in der Regel, dass der Hubwagen
in seine höchste
Position angehoben wird, da der Hubwagen nicht auf die Oberseite
der Drehscheibe geschoben wird, wo die Palette abgestellt wird.
Auch diese Art von Scheibe hat in der Regel eine Höhe von 75–85 mm über dem
Boden.
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Es
besteht ein gewisses Einklemmrisiko, wenn jemand im falschen Moment
seinen Fuß neben eine
Ecke des Ausschnitts der Scheibe setzt. Um dieses Einklemmrisiko
auszuschalten, wird üblicherweise
ein Photozellenstrahl vor der T-Scheibe angeordnet, wobei diese
Photozelle einen Fuß bemerkt,
woraufhin die Drehung der Scheibe angehalten wird. Die für die T-Scheibe
benötigte
Zeit zum Anhalten kann aber mitunter zu lang sein, weil der Reibantrieb
am Umfang der T-Scheibe während
der Verzögerung
bei hoher Last Schlupf aufweist. Darum wird bei dieser Art von Unterbaueinheit üblicherweise
eine relativ geringe Drehgeschwindigkeit verwendet. Die Positionierung
der Photozelle, um einen vernünftigen
Einklemmschutz zu erreichen, ist ebenfalls problematisch.
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Ein
weiterer Nachteil ist, dass Schmutz, Splitter usw. von den Paletten
leicht auf der Bodenplatte und damit auch auf den Stützrollen
verteilt werden, was zu Vibratio nen während des Betriebes und auch
zu erhöhtem
Verschleiß führt.
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Aufgaben und
Merkmale der Erfindung
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Eine
Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung
eines Unterbaus einer Stretchverpackungsmaschine, wobei die Scheibe
in der niedrigstmöglichen
Position angeordnet ist.
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Eine
weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, den Einsatz einer
sehr kurzen Zugangsrampe zu ermöglichen.
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Eine
weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die strukturelle
Einfachheit des Unterbaus.
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Wenigstens
die Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung wird durch einen Unterbau
der oben beschriebenen Art erreicht, der mit den Merkmalen des angehängten unabhängigen Anspruchs
1 ausgestattet ist. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung
sind in den abhängigen
Ansprüche
definiert.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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Im
Folgenden wird eine Ausführungsform des
Unterbaus einer Stretchverpackungsmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung
beschrieben.
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1-2 zeigen
schaubildhaft eine Stretchverpackungsmaschine in Betriebsposition, wobei
ein Stückgut,
die Stretchfolie und der Mast mit der Stretchfolieneinheit schaubildhaft
dargestellt sind.
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3 zeigt
eine Seitenansicht des Unterbaus gemäß der vorliegenden Erfindung.
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4 zeigt
eine Draufsicht auf den Unterbau gemäß 3.
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5 zeigt
den Hauptteil des Basis des Unterbaus.
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6 zeigt
die Zugangsrampe und den Abschnitt der Drehscheibe, der sich an
die Rampe anschließt.
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7 zeigt
den mittleren Bereich der Drehscheibe.
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8 zeigt
die Drehscheibe ohne weitere strukturelle Details.
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9 zeigt
das U-Profil vor dem Anschweißen
der Wellenhalter.
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10 zeigt
eine vertikale Ansicht eines Abschnitts des U-Profils mit montierten
Stützrollen.
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11 zeigt
eine teilweise geschnittene Seitenansicht mit den relativen Positionen
der Basis, der Drehscheibe mit dem U-Profil und ihren Stützrollen.
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12 zeigt
eine Ansicht entlang der Linie A-A von 11.
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Detaillierte
Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform des Unterbaus gemäß der vorliegenden Erfindung
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Die
Stretchverpackungsmaschine, die in den 1 und 2 schaubildhaft
dargestellt ist, umfasst einen Unterbau 1 gemäß der vorliegenden
Erfindung, wobei dieser Unterbau 1 dafür vorgesehen ist, während der
Betriebsposition der Maschine auf einem Untergrund zu ruhen. Die
Stretchverpackungsmaschine umfasst des Weiteren einen Mast 2, der
an dem Unterbau 1 angeordnet ist, wobei dieser Mast 2 eine
Stretchfolieneinheit 3 trägt, der entlang des Mastes 2 verschiebbar
ist. Der Mast 2 und die Stretchfolieneinheit 3 sind
nur schematisch mit Strichlinien gezeichnet, und es wird nicht näher auf sie
eingegangen, weil sie keine wesentlichen Teile der vorliegenden
Erfindung darstellen.
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Der
Unterbau 1 und die Zugangsrampe 4 sind in den 3 und 4 gezeigt,
wo einige Gehäuse
und der Mast 3 zur besseren Übersichtlichkeit weggelassen
wurde. Der Unterbau 1 umfasst eine Basis 10 und
einen Drehtisch 11.
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Wenn
ein Palettenstückgut
zu verpacken ist, so wird das Palettenstückgut normalerweise mittels eines
Hubwagens angehoben, dann von Hand eine Rampe 4 hinaufgeschoben
und anschließend
in der Mitte der Drehscheibe 11 abgesetzt. Dann beginnt das
eigentliche Verpacken, indem die Drehscheibe 11 in Drehung
versetzt wird, wodurch das Palettenstückgut verpackt wird – normalerweise
mit einer Kunststofffolie, einer sogenannten Stretchfolie.
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Dieser
erfindungsgemäße Unterbau 1 hat eine
Höhe zwischen
dem Boden und der Oberseite der Drehscheibe 11, die im
Allgemeinen etwa 40–65 mm
niedriger ist als Unterbaueinheiten von Stretchverpackungsmaschinen
eines ähnlichen
Typs. Bei der oben beschriebenen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Unterbaus
hat die obere Begrenzungsfläche
der Drehscheibe 11 normalerweise eine Entfernung von etwa
20–30
mm von dem Untergrund, auf dem die Basis 10 ruht, wobei
diese Basis normalerweise eine Dicke von etwa 5 mm hat. Die geringe
Höhe der
Drehscheibe 11 wird im Wesentlichen erreicht, indem die
Stützrollen 22 gemäß der vorliegenden
Erfindung im Wesentlichen oberhalb der Unterseite der Scheibe 11 angeordnet
werden. Darauf wird weiter unten noch näher eingegangen. Ein mittleres
Lager 14 trägt
die Last im Bereich um die Mitte der Drehscheibe 11, um
ein Durchbiegen in diesem Bereich zu vermeiden. Auch der Dicke der Drehscheibe 11 kommt
im Zusammenhang mit dem Durchbiegen eine große Bedeutung zu, so dass folglich
die Dicke mit etwa 12 mm festgelegt wurde, was ungefähr 50 %
mehr ist als die Dicke der Drehscheiben der meisten Maschinen ähnlichen
Typs.
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In
der Mitte des Teils der Basis 10, der die Drehscheibe 11 trägt, ist
ein mittiger Drehzapfen 23 angeordnet, wobei die Drehscheibe 11 auf
diesem Drehzapfen 23 angelenkt ist. Die Drehscheibe 11 wird
von den Stützrollen 22 und
dem mittigen Lager 14 getragen und wird mittels eines Treibrades 12 gedreht,
das über
einen Elektromotor 12 angetrieben wird. Der Motor 13 mit
dem Antriebsrad 12 ist dafür vorgesehen, in einer starren,
im Wesentlichen rechteckigen Platte aufgehängt zu werden, die an einem Ende
angelenkt ist und am anderen Ende mittels einer Feder belastet ist.
Dadurch übt
die von der Feder ausgehende Kraft einen geeigneten Druck des Antriebsrades 12 gegen
den Umfangsrand der Drehscheibe 11 aus, wobei das Antriebsrad 12 mit
einem Reibmaterial versehen ist.
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Eine
Photozelle 19 detektiert einen Reflektor 18 jedes
Mal, wenn die Drehscheibe ihre Nullposition durchläuft. Zum
Beispiel wird das Signal dafür
benutzt, die Scheibe in der richtigen Position anzuhalten. Der Reflektor
kann zwischen fünf
verschiedenen Positionen bewegt werden, um – je nach der Position der
Rampe 4 – verschiedene
Stopppositionen der Scheibe 11 zu erreichen.
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Die
Stützrollen 22 sind
in den U-Profilen 20 montiert, die auf die Scheibe 11 aufgeschraubt
sind. Die U-Profile 20 sind
an ihren Enden 21 um etwa 30° abgeschrägt, damit die Unterkante der
Stretchfolie darüber
hinweggeführt
werden kann, während
die tieferen Wicklungen um die Palettengüter gewunden werden. Die tiefste
Punkt der Folie liegt dann etwa 1 cm über dem Boden der Palette.
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Ein
Bereich 36 der Basis 10, der sich außerhalb
des Randes der Drehscheibe 11 befindet, ist durch mehrere geschweißte Profile 37 verstärkt und starr
mit der Platte 25 verbunden, welche die Basis für den Mast
bildet.
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5 zeigt
den wesentlichen Teil der Basis 10, der durch eine Blechplatte
gebildet wird, die zweckmäßigerweise
eine Dicke von etwa 5–6
mm aufweist und mittels Laserschneiden oder dergleichen hergestellt
wird. Das Loch 29 dient der Befestigung des mittigen Drehzapfens 23,
und die Vorsprünge 17 mit
ihren Löchern 30 stellen
ein Beispiel einer möglichen
Befestigung für
die Rampe 4 dar, die in fünf verschiedenen Positionen
in Winkelschritten von 45° zur
Mitte der Scheibe angeordnet werden kann.
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6 zeigt
die Zugangsrampe 4, die in diesem Fall eine Neigung von
3° und eine
Länge von
ungefähr
275 mm hat. Beim Einsatz einer herkömmlichen Rampe mit einer Länge von
etwa 1,3 m rollen sowohl die vorderen als auch die hinteren Räder eines
manuell bewegten Hubwagens von üblicher
Länge während eines
Teils der Schiebebewegung gleichzeitig hangaufwärts, während beim Einsatz einer kurzen
Rampe 4 die vorderen Räder
des Hubwagens die horizontale Scheibe 11 erreichen, bevor
die hinteren Räder
den tiefer gelegenen Teil der Rampe erreichen, was bedeutet, dass
bei Verwendung der kurzen Rampe 4 ein deutlich geringeres
Gewicht hangaufwärts
geschoben werden muss. Distanzstücke
in Form von Kunststoffelementen 15 sind in Löchern 16 der
Drehscheibe 11 aufgenommen, wobei diese Kunststoffelemente 15 eine
Krempe 15a aufweisen, die einerseits eine Aufwärtsverschiebung
der Kunststoffelemente 15 relativ zur Drehscheibe 11 verhindern
und andererseits einen Kontaktabschnitt zur Basis 10 hin
bilden. Die Kunststoffelemente 15 verhindern ein zu starkes
Durchbiegen des Abschnitts der Scheibe 11, der der Rampe
am nächsten
liegt. Die Scheibe 11 kann nicht übermäßig durchgebogen oder gekippt
werden, wenn die Kunststoffelemente 15 die Basis 10 berühren. Eine
weitere Funktion der Kunststoffelemente 15 besteht darin
zu verhindern, dass die Basis 10 die Scheibe 11 berührt, falls
sich ein sehr unregelmäßiger Untergrund
unter der Basis 10 befindet.
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Wenn
Güter über die
Rampe 4 auf die Drehscheibe 11 verbracht werden
sollen, so sollte die Drehscheibe 11 die in 4 gezeigte
Position einnehmen, d. h. die Kunststoffelemente 15 sollten
sich vor der Rampe 4 befinden.
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7 zeigt
die Mitte der Scheibe, wo der Drehzapfen 23 an der Basis 10 angebracht – vorzugsweise
angeschweißt – ist. Ein
Gewindeloch 27 in der Mitte des Drehzapfens 23 dient
der Befestigung einer Hebevorrichtung im Zusammenhang mit dem Transport
der Maschine und wird deshalb nicht näher beschrieben. Das mittige
Lager 14 fungiert als Radiallager relativ zum Drehzapfen 23 und
als ein Axiallager relativ zu einer dünnen Blechplatte 28,
die einen niedrigen Reibwert aufweist und zwischen dem Drehzapfen 23 und
der Basis 10 festgeklemmt ist. Beispielsweise kann es sich
um ein selbstschmierendes Kunststoffmaterial handeln, das in das
Loch 29 in der Scheibe 11 geschoben wird, aber
auch angeleimt sein kann.
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8 zeigt
die Drehscheibe 11, bevor verschiedene Komponenten an ihr
angebracht wurden. Die Herstellung erfolgt zweckmäßigerweise
durch Laserschneiden oder dergleichen.
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9 zeigt
eines der U-Profile ohne die Wellenhalter 32. Die Herstellung
erfolgt zweckmäßigerweise
durch Laserschneiden oder dergleichen, woraufhin die Seiten in senkrechte
Positionen relativ zum Steg der U-Profile gebogen werden.
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10 zeigt
eine Draufsicht auf einen Abschnitt eines U-Profils 20 mit
zwei montierten Stützrollen 22.
Die Stützrolle 22 mit
ihrer Welle 34 wird in der Weise montiert, dass man sie
zunächst
in dem Ausschnitt in der Scheibe 11 anordnet. Auf der Scheibe 11 werden
dann die U-Profile 20 an
der Scheibe 11 mittels Schrauben befestigt, die durch die
Löcher 24 geführt werden.
Die Rollenwellen 34 werden in Aufwärtsrichtung befestigt, indem
man die Wellenhalter 32 an der Unterseite des U-Profils 20 anschweißt.
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11 und 12 zeigen
die relativen Positionen der verschiedenen Teile neben einer Stützrolle 22 und
einen Schnitt durch die Mitte der Stützrolle 22. Die Stützrollen 22 befinden
sich zu einem wesentlichen Teil oberhalb der unteren Begrenzungsfläche 11a der
Scheibe 11, wobei sich die Begrenzungsfläche 11a etwa
7 mm über
der Basis 10 befindet, die eine Dicke von 5 mm hat. Bei
diesen vorgegebenen Abmessungen können die Stützrollen 22 zweckmäßigerweise
einen Durchmesser von etwa 36 mm haben. Die obere Begrenzungsfläche der
Drehscheibe 11 wurde mit der Bezugszahl 11b versehen. Über der Basis 10 befindet
sich ein Raum 31 von etwa 7 mm, und über dem Raum 31 befindet
sich die Scheibe 11, und auf der Scheibe 11 ist
das U-Profil 20 montiert, wobei das U-Profil 20 die
Wellen 34 der Stützrollen mit
Hilfe der Wellenhalter 32 fixiert, die an der Unterseite
des U-Profils angeschweißt
sind. Die Stützrollen 22 in
den U-Profilen sind durch eine Abdeckung, die auf dem U-Profil 20 montiert
ist, vor Staub und Schmutz geschützt.
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Mögliche Modifikationen
der Erfindung
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Der
oben beschriebene Unterbau ist für
die meisten gängigen
Palettengrößen gedacht,
kann aber auch für
größere Paletten
und damit für
ein größeres Gewicht
hergestellt werden. Der Durchmesser der Drehscheibe kann ebenso
vergrößert werden
wie der Abstand zwischen den U-Profilen 20, was bedeutet,
dass eine größere Fläche der
Drehscheibe 11 keine Stützung
zwischen den U-Profilen 20 aufweist. Dies kann allerdings
durch die Auswahl einer etwas dickeren Drehscheibe ausgeglichen
werden. Des Weiteren kann eine größere Anzahl Stützrollen 22 verwendet
werden, oder es können
al ternativ etwas breitere Stützrollen
gewählt
werden, die mehr Rollenlager enthalten.
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Bei
der oben beschriebenen Ausführungsform
erstrecken sich die Stützrollen 22 durch Öffnungen
in der Drehscheibe 11 und dem benachbarten U-Profil 20.
Es ist jedoch innerhalb des Geltungsbereichs der vorliegenden Erfindung
ebenfalls möglich, dass
die Stützrollen 22 eine
solch kompakte Bauart haben, dass sie sich nicht durch die Oberseite 11b der
Drehscheibe 11 hindurch erstrecken, sondern in Ausnehmungen
in der Unterseite der Drehscheibe angeordnet sind, wobei die Ausnehmungen
eine Tiefe haben, die geringer ist als die Materialdicke der Drehscheibe 11.
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Anstatt
die welle 34 der Stützrolle 22 in
einem U-Profil 20 zu
befestigen, ist es allerdings innerhalb des Geltungsbereichs der
Erfindung ebenso möglich,
eine Blechplatte mit einer Dicke von etwa 5 mm auf jeder Seite der
Stützrolle 22 anzubringen.
Die Blechplatten, die dann ein Loch für die Welle 34 haben,
werden zuerst an der welle 34 der Stützrolle angebracht und dann
von unten her durch die Löcher
in der Drehscheibe 11 montiert. Wenn die Blechplatten weiter
unten etwas breiter sind, so bildet der breitere Teil einen Endanschlag
in Richtung der unteren Begrenzungsfläche 11a der Drehscheibe 11.
Auf diese Weise sind die U-Profile 20 nicht erforderlich.
Die Stützrollen 22 sollten
jedoch mittels einer starken Abdeckung geschützt werden.