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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf einen Umformer,
welcher ein Ausgangsmaterial in ein Verpackungsprodukt umwandelt.
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HINTERGRUND
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Packmaterial-Umformungsmaschinen,
die auch als Umformer bezeichnet werden, wandeln in Allgemeinen
ein bahnförmiges
Ausgangsmaterial in einen Streifen aus Verpackungsmaterial um. Einige Umformer
stellen ein Verpackungsprodukt her, welches in erster Linie geeignet
ist, um Leerräume
in einem Verpackungsbehälter
zu füllen,
um während
des Versandes zu verhindern, dass der Inhalt sich verschiebt. Diese
Maschinen arbeiten typischerweise bei relativ hohen Geschwindigkeiten.
Ein beispielhafter Packmaterial-Umformer wird in der internationalen
Patentanmeldung
PCT/US01/18678 offenbart, die
mit der Veröffentlichungsnummer
WO 0194107 am 13. Dezember
2001 veröffentlicht
wurde und in der internationalen Patentanmeldung
PCT/US03/12301 , die am 22. April
2003 angemeldet wurde.
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Packmaterial-Umformer
umfassen typischerweise eine Abschneideanordnung, welche mindestens
eine Abschneideklinge verwendet, um einzelne Verpackungsprodukte
aus dem Streifen abzutrennen. Als eine Alternative wurde abgeschwächtes Ausgangsmaterial,
normalerweise perforiertes Ausgangsmaterial, verwendet. Unabhängig davon,
ob das Ausgangsmaterial perforiert ist oder der Verpackungsmaterial-Streifen
nach seiner Bildung perforiert wird, bilden die Perforationen geschwächte Abreißlinien,
die es einen Verpacker erlauben, Packmaterial-Produkte mit der Hand von dem Streifen
abzureißen
oder anderweitig abzutren nen, wie es im
US-Patent Nr. 6,033,353 oder in einer
Halteanordnung gemäß
US-Patent 6,277,459 offenbart
wird.
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Das '353-Patent offenbart
auch einen Mechanismus zum automatischen Abreißen von Packmaterial-Produkten
von dem Streifen. Nachdem der Umformer den Streifen produziert,
stoppt der Mechanismus zum Einführen
des Ausgangsmaterials durch den Umformer. Ein Paar von Halteanordnungen klemmt
dann den Streifen ein und hält
ihn an Stellen, die entlang der Länge des Streifens beabstandet sind.
Eine der Halteanordnungen bewegt sich dann relativ zu der anderen
Halteanordnung, um das Abreißen
des Streifens entlang einer perforierten Abreißlinie zu bewirken, wodurch
automatisch ein einzelnes Packprodukt von dem Streifen abgetrennt wird.
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Ein
anderes Merkmal von vielen heute gebräuchlichen Packmaterial-Umformern
ist es, dass sie voluminös
sind und viel wertvollen Platz verbrauchen. Um den Platzbedarf zu
minieren, der durch den Packmaterial-Umformer besetzt wird oder
um Verpackungsprodukte in oder von einer angehobenen Position zu
liefern, sind Umformer auf Ständern
in angehobenen Positionen aufgestellt worden. Einige dieser Umformer
sind aufgestellt zum Drehen um eine vertikale Achse zum Beispiel
wie im
US Patent Nr. 5,730,696 offenbart.
Andere Umformer sind auf Ständern
montiert, die in ihrer Höhe
anpassbar sind und es dem Umformer erlauben, sich um eine horizontale Achse
zu drehen, um die Richtung zu verändern, aus der der Umformer
die Verpackungsprodukte ausgibt wie im
US Patent Nr. 6,077,209 offenbart.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Die
vorliegende Erfindung stellt eine Packmaterial-Umformungsmaschine
(d. h. einen Umformer) bereit, der automatisch einzelne Verpackungsprodukte
aus einem Packmaterialstreifen abtrennen kann, ohne eine Abschneideanordnung
zu benötigen.
Die vorliegende Erfindung stellt auch einen einzigartiges Ständer für einen
Packmaterial-Umformer bereit, ein neues Verpackungssystem, das einen
einzelnen Packmaterial-Umformer verwendet, um mehrere Packstationen
in einer einfachen und schnellen Weise zu versorgen, wie auch andere
Merkmale.
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Gemäß der Erfindung
umfasst ein Packmaterial-Umformer gemäß Anspruch 1, welcher bahnförmiges Ausgangsmaterial
in einzelne Verpackungsprodukte umformt, eine Umformungsanordnung
zum Umformen von bahnförmigen
Ausgangsmaterial in einen zerknitterten Verpackungsstreifen. Die
Umformungsanordnung umfasst eine Zufuhranordnung zum Erfassen des
Streifens an einer Zufuhrstelle und das Bewegen des Ausgangsmaterials durch
den Umformer. Der Umformer umfasst auch eine Rückhaltevorrichtung, die es
dem Ausgangsmaterial erlaubt, in Vorwärtsrichtung durchzulaufen und signifikante
Bewegung des Ausgangsmaterials in eine entgegengesetzte Richtung
begrenzt an einer Halte-Stelle, die stromabwärts der Zufuhrrichtung beabstandet
ist und eine Steuereinheit, die die Zufuhranordnung steuert, um
das Ausgangsmaterial durch diese in eine Vorwärtsrichtung zur Umformung in
den Streifen aus Verpackungsmaterial zu bewegen und in eine entgegengesetzte
Richtung, um das Verpackungsprodukt von dem Streifen an einer Stelle
an oder zwischen der Halte-Stelle und der Zufuhranordnung abzutrennen.
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In
einer beispielhaften Ausführungsform weist
die Steuereinheit die Zufuhranordnung an, um einen vorherbestimmten
Betrag in eine entgegengesetzte Richtung zu arbeiten, um die Trennung
des Verpackungsprodukts vom Streifen zu bewirken.
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Der
Packmaterialumformer umfasst ebenfalls ein stromaufwärts gelegene
Rückhaltevorrichtung,
die es dem Ausgangsmaterial erlaubt, in eine Vorwärtsrichtung
durchzulaufen und signifikante Bewegungen des Ausgangsmaterials
in eine entgegengesetzte Richtung begrenzt an einer Stelle, die stromaufwärtig der
Zufuhrstelle ist, so dass die Zufuhranordnung das Ausgangsmaterial
nach dem nochmaligen Zuführen
in die Vorwärtsrichtung
fassen wird. In einer beispielhaften Ausführungsform umfasst die stromaufwärtige Rückhaltevorrichtung
ein Stopp-Glied zwischen einer ersten Position, die das Durchführen des
Packmaterialstreifens in eine Vorwärtsrichtung erlaubt und eine
zweite Position verhindert eine signifikante entgegengesetzte Bewegung
des Ausgangsmaterials an eine Stelle stromaufwärtig von der Zufuhranordnung,
so dass die Zufuhranordnung das Ausgangsmaterial nach dem nochmaligen
Zuführen
in die Vorwärtsrichtung
fassen wird. Das Stopp-Glied
wird in seine erste Position durch das Ausgangsmaterial bewegt,
das dadurch hindurch läuft
während
des Zuführens
in Vorwärtsrichtung
des Ausgangsmaterials durch die Zufuhranordnung, und das Stopp-Glied
wird in seine zweite Position bewegt durch einen verbindenden Eingriff mit
dem Ausgangsmaterial, wem das Ausgangsmaterial durch die Zufuhranordnung
in einer entgegengesetzten Richtung bewegt wird. Der Packmaterial-Umformer
kann auch eine Rinne zur Einlassführung umfassen, die das Ausgangsmaterial
begrenzt, wenn es durch die Zufuhranordnung durchläuft und das
Stopp-Glied kann in die Einlassführungsrinne des
Ausgangsmaterials hineinragen, um das Ausgangsmaterial zu fassen.
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In
einer beispielhaften Ausführungsform wirkt
das Stopp-Glied mit einer gegenüberliegenden Oberfläche der
Einlassführungsrinne
zusammen, um das Ausgangsmaterial dazwischen zu klemmen, wenn das
Ausgangsmaterial durch die Zufuhranordnung in einer entgegengesetzten
Richtung bewegt wird. Die Einlassführungsrinne kann röhrenförmig sein
und kann einen Schlitz haben, durch welchen hindurch sich das Stopp-Glied
in das Innere der Einlassführungsrinne
erstreckt. Die Einlassführungsrinne
kann auch Teil einer Anordnung zum Formen sein, welche sich stromaufwärts von
der Zufuhranordnung befindet zum Einsammeln und Zerknittern des
Ausgangsmaterials, um den Packmaterialstreifen zu formen. Die Formanordnung
kann eine Sammelrinne mit zusammenlaufenden Oberflächen umfassen,
die das Ausgangsmaterial nach innen einsammelt und zerknittert.
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Die
oben erwähnte
stromabwärtige
Rückhaltevorrichtung
kann mindestens ein Rückhalteglied umfassen,
das sich in die Bahn des Ausgangsmaterials hineinbewegt, um das
Ausgangsmaterial an der Halte-Stelle stromabwärts der Zufuhran ordnung zu fassen
und es gegen jede signifikante entgegengesetzte Bewegung an der
Halte-Stelle zurückzuhalten. Das
Rückhalteglied
hat vorzugsweise eine Kante, die in den Streifen an der Halte-Stelle
beißt.
In einer beispielhaften Ausführungsform
bewegt ein Aktuator das Rückhalteglied
zwischen einer ersten Position, die den Durchlauf des Packmaterialstreifens
in eine Vorwärtsrichtung
erlaubt und einer zweiten Position, die eine signifikante Bewegung
des Ausgangsmaterials in eine entgegengesetzte Richtung an der Halte-Stelle
verhindert, die stromabwärts
der Zufuhranordnung beabstandet ist. In einer besonders bevorzugten
Ausführungsform
umfasst die stromabwärtige Rückhaltevorrichtung
gegenüberliegende
Rückhalteglieder,
die sich in die Bahn des Ausgangsmaterials hineinbewegen, um das
Ausgangsmaterial an der Halte-Stelle stromabwärts der Zufuhrvorrichtung zu greifen
und es gegen jegliche signifikante entgegengesetzte Bewegung an
der Halte-Stelle festzuhalten. Ein Aktuatormechanismus kann dann
die Rückhalteglieder
voneinander weg bewegen, um den Durchgang des Packmaterialstreifens
in eine Vorwärtsrichtung
zu erlauben und zueinander hin, um irgendeine signifikante Bewegung
des Ausgangsmaterials in eine entgegengesetzte Richtung an der Halte-Stelle zu
verhindern, die stromabwärts
der Zufuhrvorrichtung beabstandet ist. Alternativ können die
Rückhalteglieder über eine
Feder zur der geschlossenen Stellung voreingestellt sein. Eine Auslassführungsrinne
kann bereitgestellt werden, um das Ausgangsmaterial zu führen, wenn
es aus der Zufuhranordnung herausläuft, und die Rückhalteglieder
können sich
an der Austrittsseite der Auslassführungsrinne befinden, und die
Ausgangsführung
kann nach außen
trichterförmig
erweitert sein, da gefunden wurde, dass dies das Auftreten von Staus
reduziert, die den Fluss des Packmaterialprodukts aus denn Umformer unterbrechen.
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Bevorzugt
verwendet der Packmaterial-Umformer ein Ausgangsmaterial, welches
longitudinal beabstandete geschwächte
Bereiche bat, die sich über
die Breite des Ausgangsmaterials erstrecken.
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Gemäß eines
anderen Aspekts wird ein Packmaterial-Umformer bereitgestellt in
Kombination mit einem Ständer,
welcher einen oberen Teil hat, an dem der Um former anpassbar montiert
ist zur Drehung um eine im Wesentlichen horizontale Achse und einer
Basis, an welcher der obere Teil anpassbar montiert ist zur Drehung
um eine im Wesentlichen vertikale Achse. In einer Ausführungsform
umfasst der obere Teil ein Regal zur Zufuhr von Ausgangsmaterial,
das eine Zufuhr von Ausgangsmaterial für eine Drehung mit dem Umformer
unterstützt.
In einer anderen Ausführungsform
wird die Zufuhr von Ausgangsmaterial auf der Basis unterstützt. In
einer weiteren Ausführungsform
wird die Zufuhr von Ausgangsmaterial separat vom Ständer unterstützt.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
umfassen der obere Teil bzw. die Basis Teleskopröhren, die entlang der im Wesentlichen
vertikalen Drehachse aus- und einziehbar sind. Die Basis kam so
konfiguriert werden, dass sie auf einem Tisch unterstützt wird.
In einer Ausführungsform
umfasst die Basis einen freistehenden U-förmigen Fuß, der es denn Ständer erlaubt,
dass er auf einer Tischfläche
unterstützt
wird. In einer anderen Ausführungsform
umfasst die Basis eine Klemme, die an einer Tischkante befestigbar
ist, und die Klemme kann ein Magazin zur Zufuhr von Ausgangsmaterial
unterstützen,
welches ein oder mehr Einheiten von Ausgangsmaterial hält. In einer
weiteren Ausführungsform
umfasst die Basis eine Befestigungsplatte zum Befestigen an einer Tischfläche. Unabhängig von
der Basiskonfiguration kann ein Regal zur Zufuhr von Ausgangsmaterial
an dem Gehäuse
montiert werden, um sich mit dem Gehäuse zu bewegen.
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Gemäß einem
anderen Aspekt wird ein Packmaterial-Umformer und ein Verfahren
zum Umformen von bahnförmigem
Ausgangsmaterial in einzelne Packprodukte gekennzeichnet durch das
Umformen des bahnförmigen
Ausgangsmaterials in einen zerknitterten Streifen und das Zuführen des Streifens
durch eine Zufuhranordnung in einer Vorwärtsrichtung; das Fassen und
Halten des Streifens an einer Halte-Stelle stromabwärtig der
Zufuhranordnung; und das Ziehen des Streifens in eine Richtung weg
von der Halte-Stelle, um ein einzelnes Packprodukt von dem Packmaterialstreifen
abzutrennen.
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Gemäß einem
anderen Aspekt umfasst ein Packsystem einen Packmaterial-Umformer der drehbar
auf einem festen Ständer
montiert ist, eine Unterstützung
für Ausgangmaterial,
die zur Drehung mit dem Packmaterial-Umformer montiert ist und eine Mehrzahl
von Packstationen, die entlang eines Kreisumfangs um den Ständer montiert
sind, so dass der Packmaterial-Umformer zwischen den Packstationen gedreht
werden kann zum Abgeben eines Packmaterials an den Packstationen.
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Gemäß einem
anderen Aspekt umfasst ein Packmaterial-Umformer, welcher bahnförmiges Ausgangsmaterials
in ein Packprodukt umformt, eine Formanordnung, die das bahnförmige Ausgangsmaterial
nach innen einsammelt und zerknittert und eine Zufuhranordnung,
die das bahnförmige
Ausgangsmaterial durch die Formanordnung hindurchbewegt. Die Zufuhrvorrichtung
umfasst mindestens ein Glied, das sich um eine Achse dreht und einen
Motor, der das sich drehende Glied antreibt, wobei die Motorachse
sich in eine Richtung erstreckt, die im Wesentlichen parallel zu
der Achse des sich drehenden Gliedes ist.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt umfasst der Packmaterial-Umformer, der bahnförmiges Ausgangsmaterial
in einzelne Packmaterialprodukte umformt, eine Umformanordnung zum
Umformen von bahnförmigem
Ausgangsmaterial in einen zerknitterten Packmaterialstreifen, die
eine Zufuhranordnung zum Bewegen des Ausgangsmaterials durch den Umformer
aufweist und eine Führung
für einen
konstanten Eingang zum Führen
des Ausgangsmaterials von einem Vorrat in die Zufuhrvorrichtung.
Die Führung
für einen
konstanten Eingang ist zwischen einer Arbeitsposition in der Bahn
des Ausgangsmaterials während
des Betriebs beweglich und einer Ladeposition, die außerhalb
der Bahn des Ausgangsmaterials liegt, um das Laden eines neuen Vorrats
von Ausgangsmaterial in den Umformer zu erleichtern.
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Die
vorliegende Erfindung stellt auch einen Packmaterial-Umformer bereit,
der eine Zufuhranordnung umfasst einschließlich mindestens zwei Greifern,
von de nen mindestens einer beweglich ist zum Zuführen des Ausgangsmaterials
durch einen Spalt, der zwischen den gegenüberliegenden Greifern gebildet
wird und mindestens ein Führungsglied, das
sich durch den Spalt erstreckt, um das Ausgangsmaterial zu führen, wenn
es durch die Zufuhranordnung zugeführt wird. Vorzugsweise umfasst
die Zufuhranordnung gegenüberliegende
Sätze von Greifern,
die jeweils seitlich beabstandete Bereiche aufweisen, die dazwischen
eine Öffnung
definieren, die betrieben werden kann, um darin dem Packmaterialstreifen
einzusammeln und seitlich festzuhalten und dessen seitlich beabstandete
Bereiche von gegenüberliegenden
Greifern zusammen den oben erwähnten
Spalt dazwischen definieren.
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Die
erwähnten
und andere Merkmale der Erfindung werden durch die Patentansprüche definiert. Die
folgende Beschreibung und die angehängten Figuren erläutern im
Detail ein oder mehr illustrative Ausführungsformen der Erfindung,
wobei diese Ausführungsformen
jedoch nur einige wenige der verschiedenen Arten andeuten, wie die
Prinzipien der Erfindung angewendet werden können.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine perspektivische Ansicht eines beispielhaften Verpackungssystems
im Einklang mit der vorliegenden Erfindung, welche einen Tisch mit einer
Packfläche
umfasst, einen Behälter,
der auf der Packfläche
ruht und einen Packmaterial-Umformer, der auf einem Tischständer montiert
ist, um zur Zufuhr von Packmaterialprodukten oberhalb der Packfläche emporgehoben
zu sein.
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2 ist
eine Ansicht von oben des Umformers, der in 1 gezeigt
wird, welche seine Drehung um eine im Wesentlichen vertikale Achse
veranschaulicht.
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3 ist
eine partielle Seitenansicht des Umformers, die seine schwenkbare
Bewegung um eine im Wesentlichen horizontale Achse zeigt, die sich
entlang der Linie 3-3 aus 2 erstreckt.
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4 ist
eine Seitenansicht eines Umformers, der auf einen anderen Tischständer gemäß der vorliegenden
Erfindung montiert ist.
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5 ist
eine Seitenansicht eines Umformers, der auf noch einem anderen Tischständer gemäß der vorliegenden
Erfindung montiert ist.
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6 ist
eine Seitenansicht eines Umformers, der auf noch einem anderen Tischständer gemäß der vorliegenden
Erfindung montiert ist.
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7 ist
eine vergrößerte perspektivische Ansicht
von vorne des Umformers, wobei das Gehäuse des Umformers durchsichtig
wiedergegeben wird, um die internen Komponenten zu zeigen.
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8 ist
eine perspektivische Ansicht von hinten des Umformers, wobei wieder
das Gehäuse des
Umformers durchsichtig wiedergegeben wird, um die internen Komponenten
zu zeigen.
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9 ist
eine Seitenansicht des Umformers, die das Durchführen des Ausgangsmaterials
dadurch zeigt.
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10–12 sind
aufeinanderfolgende Ansichten von oben der internen Komponenten
des Umformers, die den Betrieb der internen Komponenten des Umformers
darstellen, wobei entlang der Linie 10-10 aus 9 geblickt
wird.
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13 ist
eine Ansicht von unten der internen Komponenten des Umformers, wobei
entlang der Linie 13-13 aus 9 geblickt
wird.
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14 ist
eine vergrößerte Querschnittsansicht
eines „Rückflusssperre"-Bereichs des Umformers,
wobei entlang der Linie 14-14 aus 12 geblickt
wird.
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15 ist
eine teilweise perspektivische Explosionsansicht der internen Komponenten
des Umformers, die ein Paar von drehenden Zufuhrgliedern zeigt,
die vom Rest der internen Komponenten getrennt sind.
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16 ist
eine perspektivische Seitenansicht eines anderen Packmaterial-Umformers, der durch
die vorliegende Erfindung bereitgestellt wird, wobei eine obere
Abdeckung entfernt ist, um die internen Komponenten zu zeigen.
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17 ist
eine perspektivische Ansicht von vorne eines stromabwärtigen Endes
des Umformers aus 16.
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18 ist
eine perspektivische Seitenansicht des stromabwärtigen Endes des Umformers aus 16,
wobei ein Packmaterialstreifen daraus herausragt.
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19 ist
eine Ansicht eines stromabwärtigen
Endes des Umformers aus 18 wobei
ein Paar von Rückhaltegliedern
auseinander gehalten wird, um den Packmaterialstreifen, der daraus
herausragt, zu zeigen.
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20 ist
eine Ansicht des stromaufwärtigen
Endes des Umformers aus 16.
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21 ist
eine vergrößerte Ansicht
von 20, eine vergrößerte Ansicht
des stromaufwärtigen
Endes des Umformers aus 16.
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22 ist
eine vergrößerte perspektivische Seitenansicht
des Umformers aus 16, der benachbart zu einer
Zufuhranordnung ist.
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23 ist
eine perspektivische Vorderansicht des stromabwärtigen Endes des Umformers aus 16,
wobei ein Paar von Rückhaltegliedern auseinandergehalten
wird, um ein Paar von Führungsgliedern
zu zeigen, die durch die vorliegende Erfindung bereitgestellt werden.
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24 ist
eine andere perspektivische Vorderansicht des stromabwärtigen Endes
des Umformers ähnlich
zu 23, wobei sowohl das Paar von Rückhaltegliedern
als auch das Paar von Führungsgliedern
auseinander gehalten werden.
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25 ist
eine perspektivische Ansicht eines beispielhaften Führungsgliedes,
das durch die vorliegende Erfindung bereitgestellt wird.
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26 ist
eine perspektivische Ansicht eines anderen Zufuhrgliedes, das durch
die vorliegende Erfindung bereitgestellt wird.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Nun
im Detail Bezug nehmend auf die Figuren zeigt 1 eine
Packmaterial-Umformungsmaschine
(das heißt:
Umformer) 30 im Einklang mit der Erfindung, die ein bahnföhrmiges
Ausgangsmaterial 32 in einen Packmaterialstreifen 34 umformt,
welcher sowohl Volumen besitzt als auch stabil ist. Ein bevorzugter
Packmaterialstreifen, der vor allem zum Füllen von leerem Raum geeignet
ist, hat im Allgemeinen eine runde Querschnittsform.
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Der
Umformer 30 wird gezeigt als Teil eines Packsystems 35,
das auch einen Tisch 36 und einen anpassbaren Ständer 40,
auf dem der Umformer 30 montiert ist, umfasst. Der Ständer 40 unterstützt den Umformer 30 auf
dem Tisch 36, um Packmaterialprodukte auszugeben, wo sie
gebraucht werden einschließlich
direkt in einem Behälter 41.
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Der
Umformer 30 umfasst ein Gehäuse 42, welches eine
Uniformanordnung umschließt,
die weiter unten im Detail beschrieben wird, wobei die Umformanordnung
arbeitet, um Ausgangsmaterial, insbesondere bahnförmiges Ausgangsmaterial,
in ein Packmaterialprodukt umzuformen, was ebenfalls im Detail unten
beschrieben wird. In der in 1 gezeigten
Ausführungsform
wird das bahnförmige
Ausgangsmaterial in das Gehäuse 42 aus
einem Vorrat zugeführt,
welcher auf einer Vorratsanordnung von Ausgangsmaterial 46 unterstützt wird,
die am stromaufwärtigen
Ende 50 des Umformers 30 bereitgestellt wird.
Das umgeformte Ausgangsmaterial verlässt das Gehäuse 42 als der Packmaterialsstreifen 34 am stromabwärtigen Ende 56 des
Umformers 30. Die Begriffe „stromaufwärtig" und „stromabwärtig" werden hier verwendet, dass sie sich
auf den Fluss des Ausgangsmaterials durch den Umformer 30 beziehen,
vom stromaufwärtigen
Ende 50 des Umformers zum stromabwärtigen Ende 56.
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Wie
in 1 gezeigt unterstützt der anpassbare Ständer 40 den
Umformer 30 auf dem Tisch 36, um Packmaterialprodukte
an eine Stelle unmittelbar über
einer Packfläche 66 des
Tisches 36 zu liefern, wie zum Beispiel direkt in den Behälter 41,
der auf der Packfläche 66 ruht.
Der Ständer 40 erlaubt
es dem Packer, den Umformer 30 so zu orientieren, dass
der Umformer 30 einzelne Packmaterialprodukte exakt dort
ausgibt, wo der Packer sie wünscht.
Insbesondere erlaubt der Ständer 40 es
dem Packer, sowohl den Umformer 30 um eine im Wesentlichen
vertikale Achse zu drehen als auch den Umformer 30 um eine
im Wesentlichen horizontale Achse zu schwenken. Der gezeigte Ständer erlaubt
es auch dem Packer, die Höhe
des Umformers 30 zu vergrößern und zu verkleinern. Diese
Anpassbarkeit liefert mehrere Vorteile. Wie in 2 gezeigt
erlaubt das Rotieren des Umformers 30 zum Beispiel, dass
mehrere Packer, die bei verschiedenen Packstationen 74 und 75 um
die vertikale Drehachse des Ständers 70 verteilt sind,
denselben Umformer verwenden. Das heißt: der Umformer kann hin und
her zwischen den beiden Packstationen geschwungen werden, wie es
gebraucht wird. Die Drehung des Umformers um eine horizontale Achse
erlaubt das Ändern
des Winkels, unter welchem das Packmaterialprodukt den Umformer 30 relativ
zu der Packfläche
verlässt.
Zusätzlich kann
die Höhe
des Ständers
angepasst werden, um den Umformer anzuheben oder abzusenken, wie
es wünschenswert
sein kann, um beispielsweise verschiedene Größenbereiche von Kisten unterzubringen.
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Der
gezeigte Ständer 40 stellt
diese Anpassbarkeit bereit und umfasst eine Basis 76 und
einen oberen Teil 77, der an die Basis 76 montiert
ist. Wie gezeigt haben der obere Teil bzw. die Basis aufrechte Glieder 89 und 90,
die teleskopartig miteinander verbunden sind zum Anpassen der Höhe des oberen Teils 77 relativ
zu der Basis 76. Dies kann durch die gezeigte Stift-und-Loch-Anordnung
erreicht werden oder irgendeine andere Anordnung zum Halten des Umformers 30 auf
verschiedenen Höhen.
Die gezeigte Stift-und-Loch-Anordnung erlaubt es einem Packer, den
Umformer 30 anzuheben und abzusenken, zum Beispiel zwischen
einer Höhe
von ungefähr
40 cm (ungefähr
16 Inch) und einer Höhe
von ungefähr 70
cm (ungefähr
28 Inch).
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Der
Umformer 30 ist an das obere Ende des oberen Teils 77 schwenkbar
montiert zur Drehung um eine im Wesentlichen horizontale Schwenkachse 72, wie
in 3 gezeigt. In der dargestellten Ausführungsform
ist der Umformer 30 direkt an das obere Ende des aufrechten
Gliedes 89 schwenkbar montiert, um es dem Umformer und
dem Materialvorratsanordnung 46, die mitschwenkt, zu erlauben, eine
stärker
horizontale Orientierung anzunehmen, wie es mit gestrichelten Linien
dargestellt ist. Dies kann für
manche Anwendungen erwünscht
sein. In der dargestellten Ausführungsform
kann der Umformer 30 zwischen einer im Wesentlichen horizontalen Orientierung
und einer Orientierung, bei der das stromabwärtige Ende 56 des
Umformers 30 ungefähr 60
Grad unterhalb der Horizontalen zeigt, schwenken.
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Die
Basis des Ständers
kann verschiedene Konfigurationen haben. Vorzugsweise ist sie konfiguriert,
um den Umformer 30 bequem auf einem Tisch zu unterstützen. Die
Basis 76 des Ständers 46,
die in 1 dargestellt ist, umfasst einen U-förmigen Fuß 94, von dem aus
sich das aufrechte Glied 90 erstreckt, um den Umformer 30 in
einer freistehenden Anordnung zu unterstützen. Der Fuß 94 kann
von dem aufrechten Glied 90 nach vorne vorstehen, wie es
gewünscht
ist, um irgendeine nach vorne gerichtete Verschiebung des Schwerpunkts
des Umformers auszubalancieren, insbesondere wenn der Materialvorrat
in der Materialvorratsanordnung 46 verbraucht oder fast
verbraucht ist.
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In 4 wird
ein anderes Montageschema gezeigt. Die Basis 76' des gezeigten
Ständers 40' umfasst eine
Montageplatte 96 am Boden des aufrechten Glieds 90' zum permanenten
Befestigen des Ständers 40' auf der Tischfläche 36.
Die Montageplatte 96 kann mit einem oder mehreren Befestigungslöchern geliefert
werden zum Befestigen der Platte an der Oberseite oder Unterseite
der Tischfläche.
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In 5 wird
ein anderes Montageschema gezeigt. In dieser Ausführungsform
des Ständers 40'' hat der obere Teil 77'' einen angewinkelten Arm 91, der
sich nach oben von dem aufrechten Glied 89'' erstreckt
und der Umformer 30 ist schwenkbar an dem Ende des angewinkelten
Arms montiert. Der angewinkelte Arm 91 verschiebt den Umformer 30 weiter nach
vorne von dem Ständer 40'' und erhöht auch den horizontalen Schwenkradius
des Umformers, wie es erwünscht
sein kann, wenn zwei Packstationen bedient werden, wie es in 2 dargestellt
ist. Solch ein aufrechtes Glied 89'' kann
für das
aufrechte Glied 89 des Ständers 40 in der Ausführungsform, die
in 1 gezeigt wird, substituiert werden. Die Basis 76'' des gezeigten Ständers 40'' umfasst eine Klemme 100 am
Boden des aufrechten Glieds 90'' zum
Befestigen des Ständers 40'' an eine Tischfläche. Die
Klemme kann an eine Kante der Tischfläche 36 befestigt werden.
Wie in 5 zu sehen, kann die Klemme 100 auch
eine Vorrichtung zum Unterstützen
eines Vorrats von Ausgangsmaterial unterstützen wie ein Magazin 102,
das ein oder mehr Einheiten (Taschen, Boxen, Rollen, Stapel etc.)
von Ausgangsmaterial 32 hält.
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In 6 wird
eine andere Art des Unterstützens
eines Vorrats an Ausgangsmaterial gezeigt. Die Basis 76''' des
gezeigten Ständers 40'' umfasst eine Klemme 103 am
Boden des aufrechten Gliedes 90''' zum Befestigen
des Ständers
an eine Tischplatte 36. Die Klemme 103 ist ähnlich zu
der Klemme 100, die in 5 gezeigt
wird, aber die Klemme in dieser Ausführungsform unterstützt nicht
einen Vorrat von Ausgangsmaterial. Der Vorrat an Ausgangsmaterial
ist separat und kann in einem Transportwagen 104 unterstützt werden,
wie es beispielsweise in 5 gezeigt wird.
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Zurückkehrend
zu l wird ein Vorrat von Ausgangsmaterial
gezeigt, der durch die Materialvorratsanordnung 46 unterstützt wird,
die zur Bewegung mit denn Umformer 30 befestigt ist. Die
Materialvorratsanordnung hat die Form einer Ablage, die ein Regal 106 umfasst,
das an dem Umformergehäuse 42 montiert
ist, um den Vorrat an Ausgangsmaterial mit dem Umformergehäuse 42 zu
bewegen. Deswegen kann die Orientierung oder Position des Umformers 30 durch
den Packer verändert
werden, ohne dass er separat den Vorrat an Ausgangsmaterial bewegen muss.
Zum Beispiel verlangt das Drehen des Umformers um die vertikale
Achse 70 (2) nicht, dass der Packer irgendeine
weitere Handlung unternimmt, um die Materialvorratsanordnung 46 räumlich zu
verschieben.
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Die
Materialvorratsanordnung 46 beliefert die Umformungsanordnung,
die unten beschrieben wird, mit einem oder mehr Lagen von bahnförmigem Ausgangsmaterial 32,
das typischerweise aus Papier besteht, insbesondere Kraftpapier
und vorzugsweise aus ungefähr
15 Inch breitem (ungefähr
38 cm) Kraftpapier. Ein Packmaterialprodukt aus Papier ist ein umweltverträgliches,
schützendes
Packmaterial; Papier ist wiederverwertbar, wiederbenutzbar und aus einer
erneuerbaren Ressource bestehend. Andere bahnförmige Materialien können als
geeignete Alternativen zum Papier jedoch verwendbar sein.
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Das
Vorratsmaterial 32 ist vorzugsweise perforiert oder anderweitig
geschwächt
in Bereichen, die sich über
seine Breite erstrecken und entlang der Länge des Vorratsmaterials beabstandet
sind. Diese geschwächten
Bereiche machen es einfacher, die Packmaterialprodukte von den Streifen
aus Packmaterial 34 abzutrennen und liefern eine sauberere Trennung.
Das Vorratsmaterial 32 wird typischerweise als ein Stapel
von kontinuierlichem, fächerartig
gefaltetem, bahnförmigen
Material geliefert, das an den Falten perforiert ist. Alternativ
kann das Vorratsmaterial 32 perforiert oder anderweitig
geschwächt
werden während
des Umformprozesses, entweder bevor oder nachdem es in einen Streifen
von Packmaterial 34 geformt wird.
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Zurückkehrend
nun zu 7–9 werden die
internen Komponenten des Umformers 30 nun im größeren Detail
beschrieben. Der Umformer 30 umfasst eine Umformanordnung 51 zum
Umformen des Ausgangsmaterials, das von der Materialvorratsanordnung 46 (1)
zugeführt
wird, in einen Packmaterialstreifen. Die gezeigte Umformungsanordnung 51 umfasst
im Allgemeinen eine Formanordnung 52 stromabwärtig von
der Materialvorratsanordnung 46 und eine Zufuhranordnung 54 stromabwärtig von
der Formanordnung 52. Die Zufuhranordnung 54 zieht das
Ausgangsmaterial aus der Materialvorratsanordnung heraus und durch
die Formanordnung. Die Formanordnung 52 sammelt das Ausgangsmaterial 32 nach
innen und zerknittert es in die Form eines im Allgemeinen runden
Streifens. Der Betrieb der Zufuhranordnung 54 wird durch
eine Steuereinheit 60 gesteuert, die entfernt platziert
werden kann oder wie gezeigt im Gehäuse 42 montiert sein
kann.
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In
der gezeigten Ausführungsform
definiert ein Glied oder Führungselement 110 für einen
konstanten Eingang, welches am stromaufwärtigen Ende des Gehäuses 42 befestigt
ist, eine im Wesentlichen konstante Eingangsstelle für das Ausgangsmaterial 32,
welches die Formanordnung 52 betritt, wenn die Zufuhranordnung 54 das
Ausgangsmaterial durch die Umformanordnung zieht. Das gezeigte Glied 110 für einen
konstanten Eingang hat abgerundete Endbereiche 112, die
sich zu äußeren Enden des
Gliedes hin verjüngen,
um es dem Glied 110 für einen
konstanten Eingang zu erlauben, eine zumindest teilsweise konvexe
Oberfläche
zu bilden, über die
die Zufuhranordnung 54 das Ausgangsmaterial 32 zieht.
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Ein
Paar von Armen 114 unterstützt das gezeigte Glied 110 für einen
konstanten Eingang in seiner Bewegung zwischen einer ersten Position
in der Bahn des Ausgangsmaterials 32 für einen normalen Betrieb und
einen zweiten Position (gezeigt in Strich-Punkt-Strich-Linie in 9)
außerhalb
der Bahn des Ausgangsmaterials 32, um es einem Packer einfacher
zu machen, ein fahrendes Ende des Ausgangsmaterials 32 in
den Umformer 30 hineinzuführen, wenn der Umformer geladen
wird.
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Von
dem Glied mit konstantem Eingang 110 fließt das Ausgangsmaterial 32 durch
eine Sammelrinne 116, die einen Teil der Formanordnung 52 bildet.
Die Sammelrinne, die eine Trichterform in der gezeigten Ausführungsform
hat, zieht das Ausgangsmaterial 32 nach innen und zerknittert
es, wenn das Ausgangsmaterial durch die Sammelrinne gezogen wird.
Die aufeinander zulaufenden Führungsformflächen der
Sammelrinne definieren eine fortlaufend kleiner werdende Querschnittsfläche, wodurch
das Ausgangsmaterial in sich selbst gedreht wird und zerknittert
wird, um einen Packmaterialstreifen zu bilden, der im Allgemeinen
sich longitudinal erstreckende zerknitterte Lappen aufweist. Die
Rinne kann eine ovale oder kreisförmige Querschnittsform haben
und liefert einen weichen Übergang
für das
Ausgangsmaterial 32 ohne irgendwelche scharfen Kanten,
die ein Reißen
des Ausgangsmaterials verursachen könnten.
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Von
der Sammelrinne 116 fließt der zerknitterte Packmaterialstreifen 32 durch
eine Einlassführrinne 120,
die eine Fortsetzung des engen Endes der Sammelrinne 116 bilden
kann. Die Einlassführrinne führt das
Ausgangsmaterial 32 zu der Zufuhranordnung 54.
In der gezeigten Ausführungsform
ist die Führungsrinne 120 im
Allgemeinen rohrförmig
und hat einen Durchmesser an seinen stromaufwärtigen Ende, der ungefähr gleich
denn des benachbarten stromabwärtigen
Endes der Sammelrinne 116 ist. Dieser Bereich der Führungsrinne 120 beschränkt im Umfang
das dadurch hindurch laufende Ausgangsmaterial. An einem stromabwärtigen Ende
der Einlassführungsrinne 120 hat
die Rinne ein oder mehr Flansche oder Finger 122, die zu
der Form des stromaufwärtigen
Endes der Zufuhranordnung 54 korrespondieren. Die Einlassführungsrinne 120 definiert
demnach einen kontinuierlichen Weg für den Fluss des bahnförmigen Ausgangsmaterials 32 von der
Sammelrinne 116 zur Zufuhranordnung 54. Wie in 13 und 14 gezeigt,
helfen diese Flansche 122, einen Raum an dem stromabwärtigen Ende
der Einlassführungsrinne 120 zu
bilden, der größer ist
als der röhrenförmige Bereich
der Führrinne 120 in
der dargestellten Ausführungsform.
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Die
Einlassführungsrinne 120 hat
eine stromaufwärtige
Rückhaltevorrichtung 124,
die auch als ein Rückwärtsblockierglied
oder -stop bezeichnet wird, welches mit der Einlassführungsrinne 120 zusammen
wirkt, um eine Rückflusssperre
stromaufwärtig
der Zufuhranordnung 54 zu bilden. Die stromaufwärtige Rückhaltevorrichtung 124 wird
Bier als „Rückflusssperre" bezeichnet. Die
Rückflusssperre 124 erlaubt
es dem Ausgangsmaterial 32, in eine stromabwärtige Richtung
durch die Einlassführungsrinne 120 zu
der Zufuhranordnung 54 zu fließen, wenn die Zufuhrrichtung
betrieben wird, das Ausgangsmaterial in einer Vorwärtsrichtung
zu bewegen. Wenn die Zufuhreinrichtung betrieben wird, das Ausgangsmaterial
in einer Rückwärtsrichtung
zu bewegen, blockiert oder verhindert die Rückflusssperre 124 das
Ausgangsmaterial 32 darin, sich signifikant durch die Einlassführungsrinne 120 in
einer stromaufwärtigen
Richtung zu bewegen.
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Die
dargestellte Rückflusssperre 124 umfasst
einen Stab oder Arm 126, der an eine Stelle oberhalb der
Einlassführungsrinne 120 schwenkbar an
eine Stütze 130 montiert
ist. Der Stoparm 126 hat eine Vorzugsrichtung nach unten
wegen der Schwerkraft. Alternativ oder zusätzlich kann eine Feder oder eine
andere elastische Kraft an den Stoparm angelegt werden. Als eine
weitere Alternative kann der Stoparm durch einen Aktuator zwischen
einer Position, die den Durchgang des Ausgangsmaterials in der Vorwärtsrichtung
erlaubt und einer Position, die jeden signifikanten Durchgang des
Ausgangsmaterials in der Rückwertsrichtung
verhindert, bewegt werden.
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Der
dargestellte Stoparm 126 erstreckt sich in eine stromabwärtige Richtung
von dem Schwenkpunkt in die Einlassführungsrinne 120 durch
einen sich in Längsrichtung
erstreckenden Schlitz 132. Wenn das Ausgangsmaterial 32 in
einer Vorwärts- oder
stromabwärtigen
Richtung fließt,
wird das freie Ende des Stoparms 126 auf dem zerknitterten
Packmaterialstreifen 32 reiten, wenn der letztere durch
die Einlassführungsrinne 120 fließt. Wenn
die Zufuhranordnung 54 betrieben wird, um das Ausgangsmaterial
in einer Rückwärtsrichtung
zu bewegen, wird jedoch das Ende des Stoparms 126 nach
unten gezwungen durch Verbindung mit dem zerknitterten Streifen,
wenn dieser sich zu der Einlassführungsrinne 120 bewegt,
wodurch die Einlassführungsrinne 120 blockiert
wird und verhindert wird, dass das Ausgangsmaterial 32 sich
in einem signifikanten Maße stromaufwärts durch
die Rinne 120 bewegt. Stattdessen wird das Ausgangsmaterial 32 in
Längsrichtung komprimiert
zwischen der Zufuhranordnung 54 und dem Stoparm 126.
Die Federkraft des Ausgangsmaterials 32 wird das Ausgangsmaterial
mit der Zufuhranordnung 54 in Verbindung halten, so dass
wenn die Zufuhranordnung 54 wieder betrieben wird, um das Ausgangsmaterial
in der Vorwärtsrichtung
zu bewegen, die Zufuhranordnung 54 das Ausgangsmaterial 32 ohne
die Intervention eines Bedieners dadurch bewegt.
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Ohne
die Rückflusssperre 124,
wenn die Stelle stromabwärtig
von der Zufuhranordnung 54, wo der Packmaterialstreifen
sich abtrennt, unbekannt ist, könnte
die Zufuhranordnung 54 das Ausgangsmaterial 32 stromaufwärtig durch
die Einlassführungsrinne 120 drücken an
eine Stelle außerhalb
der Reichweite der Zufuhranordnung 54. Wenn dann die Zufuhranordnung 54 versucht,
das Ausgangsmaterial 32 in eine Vorwärtsrichtung zu zuführen, würde die Zufuhranordnung 54 das
Ausgangsmaterial 32 nicht greifen. Dies würde von
dem Bediener verlangen, das Ausgangsmaterial 32 durch die
Zufuhranordnung 54 zu fädeln,
bis es wieder durch die Zufuhranordnung ergriffen wird.
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Die
dargestellte Zufuhranordnung 54, die in den 9–14 gezeigt
wird, hat ein Paar von gegenüberliegenden
Zufuhrgliedern 134, die Greifer 136 umfassen.
Die Greifer 136 greifen den Packmaterialstreifen 34 auf
im Allgemeinen gegenüberliegenden
Seiten, um das Ausgangsmaterial 32 aus der Materialvorratsanordnung 46 (1)
und durch die Formanordnung 52 zu ziehen.
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In
der dargestellten Ausführungsform
werden die Greifer 136 entlang einer kreisförmigen Bahn auf
gegenüberliegenden
Seiten der Bahn des Ausgangsmaterials verschoben, wenn die Zufuhrglieder 134 gedreht
werden. Bevorzugt haben die Zufuhrglieder 134 eine Konfiguration,
die ähnlich
zu einem Paar von Schaufelrä dern
ist. Diese Schaufelräder 134 werden
von einem Motor 140 angetrieben zum Beispiel einem elektrischen
Drehmotor 140 und entsprechendem Zahnrädern 141, 142 in
einem Getriebezug. Die Achse 144 der Schaufelräder 134 erstreckt
sich im Allgemeinen in einer Richtung, die parallel zu einer Achse 146 der
Welle des Motors 140 ist. Die Steuereinheit 60 steuert
den Betrieb des Motors 140, welcher wiederum den Betrieb
der Zufuhranordnung 54 steuert, um das Ausgangsmaterial
sowohl in Vorwärts-
als auch Rückwertsrichtungen
zu bewegen.
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Die
gegenüberliegenden
Sätze vom
Greifern 136 sind auf den Schaufelrädern 134 gleichmäßig voneinander
entfernt entlang eines Kreisumfangs. Die Schaufelräder 134 haben
entsprechende Achsen 147, um die sie sich drehen. Jeder
Greifer 136 hat eine ungefähre V-Form oder eine sich nach
außen öffnende Öffnung 150 an
seiner Seite. Auf gegenüberliegenden
Seiten der sich nach außen öffnenden Öffnung 150 befinden
sich Kontaktbereiche, die durch Arme 152 gebildet werden,
die die V-förmige Öffnung 150 mit
einer Basis oder einem zentralen Kontaktbereich 154 definieren,
welcher die Armbereiche oder seitlichen Kontaktbereiche 152 verbindet. Die Öffnungen 150,
die durch die gegenüberliegenden
Sätze von
Greifern 136 gebildet werden, bilden zusammen einen Durchgangsspalt
oder Kanal, der sich schrittweise verkleinert, wenn sich die Greifer fortschreitend
aufeinander zu bewegen, wenn die Schaufelräder sich drehen. Das Engerwerden
des Spaltes zwischen den Greifern 136 erreicht schließlich eine
minimale Spaltgröße. Anders
gesagt bewegen sich die Armbereiche 152 und die Basisbereiche 154 quer
aufeinander zu oder „kommen
einander heran",
um den Streifen 34 dazwischen zu ergreifen.
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Sobald
die gegenüberliegenden
Greifer 136 den Packmaterialstreifen 34 ergreifen,
halten die Greifer 136 den Streifen 34 im Griff
für die
Länge seines
Laufes entlang der Bahn des Ausgangsmaterials durch die Zufuhranordnung 54.
Am stromabwärtigen Ende
der Zufuhranordnung 54 entfernen sich die gegenüberliegenden
Sätze von
Greifern 136 schrittweise voneinander, um den Packmaterialstreifen 34 freizugeben.
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Die
Greifer können
optional Zähne
haben zum Greifen oder Perforieren des dazwischen liegenden Ausgangsmaterials.
Obwohl die dargestellte Ausführungsform
zwei Sätze
von Greifern aufweist, die angeordnet sind, um ein Paar von Schaufelrädern zu
bilden, kann ein einziger Satz von Greifern, die ein einziges Schaufelrad
bilden und ein gegenüberliegender
Durchführer
(nicht gezeigt) verwendet werden, um das Ausgangsmaterial durch
den Umformer zu bewegen. In dieser Anordnung bildet der gegenüberliegende
Durchführer
einen stationären
Greifer. Als Alternativen zu den dargestellten Greifern können andere
Greifer irgendeine Form haben oder können verschiedene Formen haben
zwischen Greifern desselben oder von verschiedenen Schaufelrädern.
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Als
eine weitere Alternative zu der dargestellten Zufuhranordnung
54 kann
die Zufuhranordnung ein Paar von Transportanordnungen haben mit
flexiblen Antriebselementen, an die Greifer befestigt sind. Hinsichtlich
weiterer Details bei solchen Transportanordnungen vergleiche die
internationale Patentanmeldung Nr.
PCT/US01/18678 die
am 08. Juni 2001 angemeldet wurde und als Veröffentlichung Nr.
WO 0194107 am 13. Dezember 2001 veröffentlicht
wurde. Merkmale, die hier in Bezug auf die drehbaren Zufuhrglieder
offenbart sind, sind gleichermaßen
anwendbar auf diese verschiebenden Transportanordnungen.
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Eine
stromabwärtige
oder eine Auslassführungsrinne 160 führt den
Packmaterialstreifen 34 von der Zufuhranordnung 54 aus
dem Umformer heraus. Die stromabwärtige Führungsrinne 160 umfasst
wie die stromaufwärtige
oder Einlassführungsrinne 120 ein
oder mehr Flansche oder Finger 162. Wie die Flansche an
der Einlassführungsrinne 120 haben
die Finger 162 eine Form, die die Form des stromabwärtigen Endes
der Zufuhranordnung 54 ergänzt, d. h. die sich nach außen öffnenden Öffnungen 150 der Greifer 136.
Wenn ein Greifer 136 sich von einem Greifer auf den gegenüberliegenden
Schaufelrad 134 entfernt, um den Packmaterialstreifen 34 freizugeben, überstreicht
der Greifer 136 den korrespondierenden Führungsfinger 162 und
nimmt den Führungsfinger
in seiner sich nach außen öff nenden Öffnung 150 auf,
was bewirkt, dass der Greifer 136 und der Finger 162 zusammenpassen
und den Packmaterialstreifen 34 an die Auslassführungsrinne 160 weitergeben
(siehe 14). Die Führungsrinne 160 leitet
den Packmaterialstreifen 34 stromabwärts und verhindert, dass der
Packmaterialstreifen 34 von der gewünschten Bahn abkommt, wenn
der Streifen 34 von der Zufuhranordnung 54 durch
die stromabwärtige
Führungsrinne 160 fließt. Tatsächlich verengt
sich die dargestellte stromabwärtige
Führungsrinne 160 schrittweise,
um den Packmaterialstreifen 34 trichterförmig zu
umfangen und seine Bewegung fester zu greifen, wenn er stromabwärtig voranschreitet.
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Um
eine automatische Abtrennung eines Packmaterialprodukts von dem
Streifen 34 zu bewirken, umfasst der in den 9–12 dargestellte Umformer 30 auch
eine Einfangvorrichtung oder Halter 164, der auch als eine
stromabwärtige
Rückhaltevorrichtung
bezeichnet wird. Der Halter 164 fängt ein und hält einen
führenden
Bereich des Streifens 34 an einer Halte-Stelle stromabwärtig der
Zufuhranordnung 54, um dem führendem Bereich zu helfen,
sich vom Rest des Streifens 34 abzutrennen. Der dargestellte
Halter 164 hat mindestens ein Rückhalteglied 166,
das beweglich ist zwischen einer Position, die es dem Ausgangsmaterial 32 erlaubt,
in einer vorwärts- oder
stromabwärtigen
Richtung durchzulaufen (9), und einer Position, die
eine wesentliche Rückwärtsbewegung
des Ausgangsmaterials 32 an der Halte-Stelle stromabwärtig der
Zufuhranordnung 54 beschränkt (10).
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Bevorzugt
umfasst der Halter 164 ein Paar von Rückhaltegliedern 166,
die schwenkbar an gegenüberliegenden
Seiten der stromabwärtigen
Führungsrinne 160 befestigt
sind und die unter Kraftaufwendung in die Bahn des Ausgangsmaterials 32 bewegt
werden, um den Packmaterialstreifen 34 an der Halte-Stelle
zu fassen. In der dargestellten Ausführungsform bewegt ein gemeinsamer
Aktuator wie zum Beispiel ein Elektromotor 170 die Rückhalteglieder 166 durch
entsprechende Hebelmechanismen 172. Die Steuereinheit 60 steuert
den Betrieb des Aktuators 170 und dementsprechend die Rückhalteglieder 166.
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Jedes
Rückhalteglied 166 schwenkt
um eine Schwenkachse, von der ein Paar von parallelen beabstandeten
Schwenkarmen 174 sich zu einer Greifplatte 176 erstreckt.
Die Schwenkarme 174 haben einen Abstand, um um die stromabwärtige Führungsrinne 160 herum
zu greifen, so dass das stromabwärtige
Ende der stromabwärtigen
Führungsrinne 160 nicht
die Bewegung der Rückhalteglieder 166 beeinträchtigt.
Die Rückhalteglieder 166 können optional außerdem Zähne (nicht
gezeigt) umfassen, um das Greifen und Halten des Packmaterialstreifens
zu unterstützen.
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Wenn
die Zufuhranordnung 54 so betrieben wird, dass sie das
Ausgangsmaterial in einer Rückwärtsrichtung
bewegt, fängt
die Halte- oder Einfangvorrichtung 164 den Streifen 34 ein
und hält
ihn an der Halte-Stelle stromabwärtig
der Zufuhranordnung 54. Die Rückhalteglieder kommen zusammen,
wie zum Beispiel unter einem Winkel von ungefähr 30 Grad, so dass die Enden
der Greifplatte 176 in den Packmaterialstreifen 34 beißen und
ihn halten, um eine signifikante Bewegung des Ausgangsmaterials 32 an
der Halte-Stelle zu blockieren oder zu verhindern. Da der Streifen
geschwächte
Bereiche hat, trennt das Betreiben der Zufuhreinrichtung 54 in
der Rückwertsrichtung
den Streifen 34 an einer Stelle an oder zwischen den Rückhaltegliedern 166 und
der Zufuhranordnung 54 ab. Wenn der Streifen 34 nahe der
Zufuhranordnung 54 sich abtrennt, wird das nunmehr freie
Ende des Streifens 34 stromauftwärts der Zufuhranordnung 54 gedrückt. Wenn
der Streifen 34 sich nahe der Halte-Stelle abtrennt, kann
ein signifikanter Teil des Streifens 34 stromaufwärts der
Zufuhranordnung 54 gedrückt
werden, aber der Streifen 34 kann sich noch dadurch erstrecken.
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Sobald
ein Packmaterialprodukt sich von dem Streifen 34 abgetrennt
hat, können
die Rückhalteglieder 166 das
Packmaterialprodukt an den Packer abgeben. Typischerweise signalisiert
die Steuereinheit 60 dem Elektromotor 170, die
Rückhalteglieder 166 zurück zu der
Position außerhalb
der Bahn des Streifens 34 zu be wegen, nachdem die Zufuhranordnung 54 die
vorherbestimmte Rückwärtsphase
beendet.
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Zusammenfassung:
Beim Betreiben des Umformers 30 kann der Packer ein Fußpedal (nicht gezeigt)
niederdrücken,
um zu bewirken, dass die Steuereinheit 60 den Antriebsmotor 140 startet
und die Zufuhranordnung 54 antreibt, um das Ausgangsmaterial 32 in
einer Vorwärtsrichtung
zu bewegen, um einen Packmaterialstreifen 34 herzustellen,
solange das Pedal niedergedrückt
ist. Wenn das Ausgangsmaterial 32 durch die Formanordnung 52 fließt, sammelt
die Formanordnung 52 das Ausgangsmaterial 32 nach
innen und zerknittert es, um den Streifen 34 zu bilden.
Die Zufuhranordnung 52 bewegt den Streifen 34 in
einer Vorwärtsrichtung
durch die Formanordnung 52, die Zufuhranordnung 54 und
die Einfangvorrichtung 164 stromabwärtig der Zufuhranordnung 54 (wie
in 9 gezeigt). Wenn das Pedal freigegeben wird, stoppt
die Steuereinheit 60 den Motor 140. Dies stoppt
die Zufuhranordnung 54. Die Steuereinheit 60 versorgt
den Elektromotor 170 mit Energie und die Einfangvorrichtung 164 fasst
und hält
den Streifen 34 an der Halte-Stelle stromabwärtig der
Zufuhranordnung 54 wie in 10 gezeigt.
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Nachdem
der Elektromotor 170 mit Energie versorgt ist, versorgt
die Steuereinheit 60 den Motor 140 mit Energie,
um die Zufuhranordnung 54 zu betreiben, um das Ausgangsmaterial
in der Rückwärtsrichtung
zu bewegen. Die Zufuhranordnung 54 dreht typischerweise
die Zufuhrglieder 134 um ein bestimmten Betrag (Zeit oder
Distanz) rückwärts wie zum
Beispiel um ungefähr
270 Grad. Die Zufuhranordnung 54 zwingt den Packmaterialstreifen 34 weg von
der Einfangvorrichtung 164, was die Abtrennung des Packmaterialstreifens 34 bewirkt
an einer Stelle an oder stromabwärtig
der Zufuhranordnung 54 und an oder stromaufwärtig der
Einfangvorrichtung 164 wie in 11 gezeigt.
Dies gibt einen führenden
Bereich des Streifens 34 frei, der ein einzelnes Packmaterialprodukt
zum Entfernen und zum Gebrauch bildet. Der Elektromotor 170 öffnet dann
die Einfangvor richturig 164, um das führende Ende des Streifens freizugeben.
Und der Umformer 30 ist bereit, den Prozess zu wiederholen.
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Wegen
der Rückfederung
des Ausgangsmaterials 32 und des Betriebs der Rückflusssperre 124 stromaufwärtig der
Zufuhranordnung 54 greift die Zufuhreinrichtung 54 das
Ausgangsmaterial 32 leicht noch einmal, ohne dass der Bediener
eingreift, um das Ausgangsmaterial manuell in die Zufuhranordnung 54 einzufädeln. Wenn
die Zufuhranordnung 54 wieder in der Vorwärtsrichtung
angetrieben wird, kam das gerade abgetrennte Packmaterialprodukt
durch eine nachfolgenden Bereich des Packmaterials aus dem Gehäuse 42 (9)
herausgedrückt
werden direkt zu einem Packer an einer gewünschten Stelle wie dem Behälter 41,
der in 1 gezeigt wird.
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Ein
anderer Packmaterial-Umformer 200, der durch die vorliegende
Erfindung bereitgestellt wird, wird in den 16–24 gezeigt.
Eine Übersicht über den
Umformer 200, wobei ein oberer Bereich des Gehäuses entfernt
ist, wird in 16 gezeigt. Der Umformer 200 ist
im Wesentlichen derselbe wie der vorher beschriebene Umformer 34 außer bezüglich der
folgenden Merkmale. Insbesondere sind der stromabwärtige Halter
und die stromabwärtige
Führungsrinne 212 modifiziert
worden und ein interner Führer
für den
Packmaterialstreifen ist hinzugefügt worden. Diese Veränderungen
werden weiter unten beschrieben.
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Der
stromabwärtige
Halter ist vereinfacht worden durch das Entfernen des angetriebenen
Aktuators einschließlich
des Elektromotors, den zugehörigen
Hebelmechanismen und den Steuergeräten. Bei dem in 16 dargestellten
Halter ist zum Beispiel der Aktuator eine Feder 214. Die
Feder 214, in der dargestellten Ausführungsform eine Spannfeder, verbindet
ein Paar von gegenüberliegenden
Rückhaltegliedern 210 und
spannt die Rückhalteglieder 210 zu
einer geschlossenen Stellung federnd vor. In der geschlossenen Stellung
befinden sich die Greifenden der Rückhalteglieder benachbart zueinander, obwohl
nicht notwendigerweise in Kontakt miteinander wie in der dargestellten
Ausführungsform
gezeigt.
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Die
dargestellten Rückhalteglieder 210 werden
aus Metallplatten gebildet, die zur schwenkbaren Bewegung um Achsen 215 montiert
sind, die seitwärts
außerhalb
der stromabwärtigen
Führungsrinne 212 angeordnet
sind. Die Rückhalteglieder 210 sind vorzugsweise
in Längsrichtung
anpassbar wie weiter unten diskutiert, um verschiedene Schwenkachsen bereitzustellen.
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Die
Rückhalteglieder 210 sind
nach innen gekrümmt,
um einen Nockenbereich 217 zu liefern, der sich zu der
Bahn des Streifens 34 erstreckt, um den Streifen zu greifen
und zu bewirken, dass die Rückhalteglieder 210 durch
den Streifen 34 nach außen bewegt werden gegen die
voreingestellte Kraft wie in 17 gezeigt.
Wenn die Rückhalteglieder 210 durch
die voreingestellte Kraft bewegt werden, um ihre Greifenden benachbart
zueinander in der geschlossenen Stellung zu positionieren, ist der
Nockenbereich schräg
zu der Bahn des Packmaterialstreifens 34. Wem der Packmaterialstreifen 34 hergestellt
wird und nach vorne vorgeschoben wird, wird das führende Ende
des Streifens den Nockenbereich der Rückhalteglieder ergreifen, um
sie gegen die voreingestellte Kraft der Feder 214 auseinander
zu zwingen, um es dem Packmaterialstreifen zu erlauben, dazwischen
durchzulaufen nur in einer Vorwärtsrichtung.
Wie oben diskutiert wirken die Rückhalteglieder 210 zusammen,
um eine Rückwärtsbewegung
des Packmaterialstreifens zu verhindern, sogar wenn die Zufuhranordnung 54 rückwärts betrieben
wird.
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Um
das Verhindern von Rückwärtsbewegung
des Streifens zu unterstützen,
wenn die Zufuhranorndung rückwärts betrieben
wird, haben die Rückhalteglieder 210 Zähne 216,
die in den Streifen beißen.
Die individuellen Zähne 216 sind
vorzugsweise gegeneinander versetzt und so gestaffelt, dass die
Zähne verschränkt sind
wie in 17 gezeigt, wobei kein Streifen
dazwischen ist. Die Zähne 216 jedes
Rückhalteglieds 210 sind
relativ zu den Zähnen des
anderen Rückhalteglieds
seitlich versetzt, so dass die Spitze jedes Zahns von jedem Rückhalteglied
in einem Tal liegt, das zwischen den Zähnen des anderen Rückhaltegliedes
gebildet wird.
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Die
stromabwärtige
Führungsrinne 212 leitet den
Streifen zwischen den Rückhaltegliedern 210.
Im Gegensatz zu der oben beschriebenen zusammenlaufenden stromabwärtigen Führungsrinne 116 (10 zum
Beispiel) weitet sich die gezeigte stromabwärtige Führungsrinne am stromabwärtigen Ende trichterförmig nach
außen
auf. Anders gesagt erhöht sich
die Querschnittsfläche
der Rinne in eine stromabwärtigen
Richtung. Die dargestellte Führungsrinne 212 hat
eine im Allgemeinen rechteckige Querschnittsform, wobei die Rückhalteglieder 210 im
Allgemeinen mit den Seiten der Rinne ausgerichtet sind. Eine kreisförmige röhrenförmige Form
könnte auch
verwendet werden wie in der Ausführungsform der 15 gezeigt.
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In
der Ausführungsform
der 16 sind die Seiten der Führungsrinne 212, die
am nächsten
zum Ende der Rückhalteglieder 210 liegen,
kürzer
als die Seiten, die dazwischen geschoben sind. Diese längeren Seiten
bilden gegenüberliegende
Verlängerungen 220 der
Führungsrinne 212.
Die dargestellten Rückhalteglieder 210 bilden
in der Tat eine Verlängerung
der Führungsrinne
und wirken mit der Verlängerung 220 zusammen,
um den dazwischen liegenden Packmaterialstreifen zu führen.
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Die
Rückhalteglieder 210 sind
vorzugsweise in Längsrichtung
anpassbar relativ zu dem stromabwärtigen Ende der Führungsrinne 212,
um verschiedene Arten von Ausgangsmaterial unterzubringen und verschiedene
Entfernungen zwischen den Perforationen im Ausgangsmaterial. Eine
oder mehr Abdeckplatten können
an den kürzeren
Seiten der stromabwärtigen
Führungsrinne 212 befestigt
werden, um die Führungsrinne
zu verlängern,
um wenn benötigt
verschiedene Positionen der Rückhalteglieder 210 zu
erlauben.
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Die
gegenüberliegenden
Verlängerungen weiten
sich weg voneinander trichterförmig
nach außen.
Im Falle eines Staus erleichtert es die trichterförmige Führungsrinne 212 der
Zufuhranordnung 54, den Stau durch nachfolgende Bereiche
des Streifens 34 zu beheben.
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Der
Umwandler 200, der durch die vorliegende Erfindung bereitgestellt
wird, umfasst auch eine interne Führung, die ein anderes Gerät ist, welches Staus
verhindert, während
es andere Vorteile liefert. Die interne Führung umfasst ein oder mehr
gestreckte Führungsglieder 222.
In der gezeigten Ausführungsform
hat jedes Führungsglied 222 eine
im Allgemeinen rechteckige Querschnittsform wie in 19, obwohl
andere Formen einschließlich
rund, oval oder dreieckig verwendet werden könnten. Das Führungsglied 222 erstreckt
sich durch die Öffnungen
in gegenüberliegenden
Greifern 136 der Zufuhranordnung 54, um das Ausgangsmaterial
entlang der Zufuhrglieder 134 zu führen. Bezug nehmend auf 23 und 24,
wobei stromabwärts
durch die Einsammelrinne 116 geblickt wird, kann der Arm 126 der
Rückflusssperre 124 (14)
gesehen werden zusammen mit den Führungsglieder 222 an
den Seiten des Arms 126. Die Führungsglieder 222 erstrecken
sich stromabwärts
durch eine Lücke 223,
die durch die entsprechenden Öffnungen
der gegenüberliegenden Zufuhrglieder 134 erzeugt
wird.
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Die
Greifer 136 jedes Zufuhrgliedes 134, wo überlappt,
erstrecken sich nicht vollständig
in die Öffnung
in dem gegenüberliegenden
Greifer, so dass sie einen Durchgangsspalt 223 zwischen
den gegenüberliegenden
Greifern lassen, wie am besten in 21 dargestellt.
Wie oben beschrieben hat jeder Greifer 136 ungefähr eine
V-Form oder eine nach außen
gerichtete Öffnung.
Auf gegenüberliegenden Seiten
der sich nach außen öffnenden Öffnung befinden
sich Kontaktbereiche (d. h. die Arme, die die V-förmige Öffnung bilden),
die Armbereiche umfassen (d. h. seitliche Kontaktbereiche), die
durch einen Basisbereich (d. h. einen zentralen Kontaktbereich) verbunden
werden. Die Öffnungen
der gegenüberliegenden
Greifer bilden zusammen den Durchgangsspalt 223 dazwischen,
der schrittweise enger wird, wenn sich die gegenüberliegenden Greifer 136 schrittweise
aufeinander zu bewegen. Das Engerwerden der Lücke zwischen den Greifern erreicht schließlich eine
minimale Spaltgröße, durch
welche der Packmaterialstreifen vollständig quer erfasst ist oder
durch die gegenüberliegenden
Greifer 136 eingefangen wird. In anderen Worten bewegen
sich die Armbereiche der gegenüberliegenden
Greifer seitlich aufeinander zu (d. h. „kommen einander heran") und die Basisbereiche
der gegenüberliegenden
Greifer bewegen sich quer zueinander (d. h. „kommen einander heran"), um den Packmaterialstreifen
dazwischen zu fassen oder einzufangen.
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Ein
Ende des Führungsgliedes 222 ist
stromaufwärtig
der Zufuhranordnung 54 an der stromaufwärtigen Führungsrinne 120 befestigt
wie in 22 gezeigt. Das stromabwärtige Ende
des Führungsgliedes 222 erstreckt
sich in die Bahn des Streifens 34 und ist vorzugsweise
frei beweglich (vgl. 19, 23 und 24).
Wie aus dem Vergleich von 23 mit 24 ersichtlich
ist, hat jedes Führungsglied 222 eine
ausreichende Flexibilität,
um aus dem Weg zu gehen, wenn der Streifen dahin durchläuft. Die
Führungsglieder 222 können aus
Nylon gebildet werden wie zum Beispiel aus Nylon-Kabelbändern, die
auch als Kabelbinder bezeichnet werden, wie in 25 gezeigt.
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Das
dargestellte längsgestreckte
Führungsglied 222 hat
eine Breite, die kleiner ist als die Höhe des Spaltes 223.
Dies hilft zu gewährleisten,
dass die Greifer 136 den Streifen 34 erfassen
können.
Das Führungsglied 222 beeinträchtigt die
beabsichtigten Funktionen der Zufuhranordnung 54 so wenig
wie möglich,
während
es zusätzliche
Vorteile liefert.
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Die
Führungsglieder 222 leiten
den eingesammelten Streifen 34 durch die Zufuhranordnung 54,
ohne den Betrieb der Zufuhranordung oder das Zerknittern des Streifens,
wie er durch den Spalt 223 durchgeführt wird, signifikant zu behindern.
Tatsächlich
können,
wie zum Beispiel in 19 gezeigt, zerknitterte Lappen
des Streifens 34 sich um die Kanten der Führungsglieder 222 ausbreiten,
um sich mit den Greifern 136 zu verbinden. Ein zusätzlicher
Vorteil ist es, dass die Führungsglieder 222 den
Streifen 34 linear unterstützen, wenn er sich daran vorbei
bewegt. Diese Verstärkung
unterstützt
den Streifen 34 darin, die Rückhalteglieder 210 aus
dem Weg zu drücken, so
dass der Streifen durch die Rückhalteglieder
in der stromabwärtigen
Richtung durchlaufen kann. Die Nockenbewegung der Rückhalteglieder 210 hilft
auch dabei, es für
den Streifen 34 einfacher zu machen, gegen die voreingestellte
Kraft zu wirken, ohne signifikant in die stromabwärtige Führungsrinne 212 zurückzustoßen, was
einen Stau in der Zufuhranordnung 54 verursachen würde.
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In 26 wird
ein modifiziertes Zufuhrglied 294 gezeigt, bei dem die
Greifer 136 hauptsächlich aus
Kunststoff geformt werden können
mit metallischen Kantenstreifen 300, die auf die Seiten
der Öffnung
aufgesetzt werden, um das Greifen des Ausgangsmaterials zu erhöhen bei
gleichzeitigem Minimieren von Abnutzung. Die Kantenstreifen 300 decken
mindestens einen Bereich der Kanten der Öffnung, die den Streifen 34 fasst,
ab. Die Kantenstreifen helfen den Greifen, den Streifen zu fassen
und führen
ihn durch die Zufuhranordnung 54 bei gleichzeitigem minimaler
Abnutzung der Greifer.
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Die
Kantenstreifen
300 haben typischerweise eine gestreckte
Form mit einem eckigen U-förmigen
Querschnitt. Die Kantenstreifen können an den Greifern
136 durch
irgendwelche geeigneten Mittel befestigt werden wie z. B. mit einem
Klebstoff oder einem mechanischen Befestigungsmechanismus. Vorzugsweise
werden die Kantenstreifen aus Aluminium gemacht und besonders bevorzugt
aus eloxiertem Aluminium, das resistenter gegenüber Abnutzung ist als einfaches
Aluminium. Die Kantenstreifen
300 können auf jeden Greifer
136 des
Zufuhrgliedes
294 gebracht werden, wenn mehr Greifkraft
benötigt
wird wie bei dem Umformer
200, der oben beschrieben wurde.
Wenn weniger Greifkraft benötigt
wird, so wie es der Fall ist bei dem Umformer, der in der oben erwähnten internationalen
Patentanmeldung Nr.
PCT/US01/18678 beschrieben
wird, können
die Kantenstreifen an jedem zweiten Greifer bereitgestellt werden
wie in
26 gezeigt. Dies verbessert
die Greifqualität
der Greifer, ohne dass sie das Ausgangsmaterial zerreißen, das
typischerweise Kraftpapier ist. Alternativ können wenigstens die Kanten der
Greifer, die die Öffnung
bilden, aus Aluminium hergestellt sein, wenn nicht der gesamte Greifer.
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Obwohl
Aspekte der Erfindung gezeigt und beschrieben worden sind mit Bezug
auf eine oder mehr dargestellte Ausführungsformen, werden äquivalente
Veränderungen
und Modifizierungen anderen Fachleuten in den Sinn kommen, wenn
sie diese Beschreibung und die angehängten Zeichnungen lesen und
verstehen. Insbesondere im Hinblick auf die verschiedenen Funktionen,
die von den oben beschriebenen Einheiten (Komponenten, Anordnungen,
Vorrichtungen, Zusammensetzungen, etc) ausgeführt werden, sind die Begriffe
(einschließlich
eines Bezug auf „Mittel") die verwendet werden,
um solche Einheiten beschrieben, so beabsichtigt, wenn nicht anders
angezeigt, dass sie sich auf jegliche Einheit beziehen, die die
spezifizierte Funktion durchführt
(d. h. die funktional äquivalent
ist), obwohl sie nicht strukturell äquivalent zu der offenbarten
Struktur ist, die die Funktion in den dargestellten Ausführungsformen
durchführt.
Außerdem
kann, während
ein besonderes Merkmal der Erfindung mit Bezug auf nur eine dargestellte
Ausführungsform
beschrieben sein kann, solch ein Merkmal auch mit ein oder mehreren anderen
Merkmalen von irgendeiner anderen Ausführungsform kombiniert werden,
wenn dies gewünscht
wird und vorteilhaft für
eine gegebene oder besondere Anwendung ist.