СПОСОБ ДОПОЛНИТЕЛЬНОЙ УПАКОВКИ ГРУЗОВ С ПОМОЩЬЮ РАСТЯЖИМОЙ ПЛЕНКИ, МАШИНА И УЗКИЙ РУЛОН ПЛЕНКИ ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 1997 года по МПК B65B11/04 B65B11/08 B65B11/16 B65B61/00 

Изобретение относится к способам дополнительной упаковки грузов растяжимой пленкой, машине и пленке для его осуществления. Оно имеет целью, в частности, дополнительную упаковку грузов на поддонах, не ограничиваясь таким применением, в соответствии с чем оно может использоваться для дополнительной упаковки перегруппированных, вновь объединенных грузов без поддонов.

Известно, что дополнительная упаковка (переупаковка) растяжимой пленкой грузов на поддонах или без них может выполняться из пленки, обычно из полиэтилена, с толщиной, заключенной между 12 и 150 микрон, и наиболее часто между 20 и 30 микронами, перемотанной из рулона, и применением двух основных типов технологий, которые можно отличить под названиями "перевязка" и "укладка завесой". В машинах или установках, которые используют первую технологию, пленка с шириной порядка 500 мм, намотанная на бобышку из картона, помещается вокруг груза на поддонах или без, частично разматываясь от относительного перемещения относительно указанного груза подвижного устройства, которое держит рулон, причем сам груз остается неподвижным или передвижным, мобильным. В машинах или установках, которые используют другую технологию, пленка обычно более значительной ширины помещена поперек пути, который проходит груз, образуя "завесу", которая сначала увлекается указанным грузом, затем замыкается на нем.

Примеры установок первого типа можно найти в [1] тогда, как примеры установок второго типа описаны в [2] Какова бы ни была применяемая установка переупаковки растягивание пленки в них выполняется на месте одновременно или почти одновременно с ее установкой, т.е. или образуя натяжение пленки между грузом и тормозом, помещенным на опоре рулона пленки, или заставляя пленку двигаться между роликами, приводимыми в движение двигателями с различными окружными скоростями, как объяснено в [2] выше процитированном. При первом способе исполнения удлинение пленки ограничено величиной порядка 80 100% тогда как удлинение может достигнуть 200% даже больше в установках согласно второму способу исполнения, учитывая, что грузы с поддонами или без них имеют соответственную форму, хорошо центрированы на машине и что устройства растягивания пленки являются особенно совершенными.

Однако современные машины, от которых требуются значительные скорости вращения переупаковываемого груза или самой бобины, которые могут достигать величин порядка 40 50 об/мин, не позволяют обеспечить применяемыми устройствами для растягивания пленки, каковы бы они ни были, достаточную равномерность расхода пленки.

Кроме того, применяемые в настоящее время устройства для растягивания на машинах с роликами, приводимыми в движение двигателями, требуют для получения удовлетворительных результатов относительно сложных механизмов, которые увеличивают вес подвижных частей машин переупаковки таким образом, что для избежания приведения во вращение слишком значительных масс, вследствие этого используются рулоны пленки ограниченного веса с относительно узкой автономией из-за необходимости часто менять применяемые не растянутые рулоны пленки. Кроме того, скорости перематывания пленки могут применяться на значительную величину и в короткие промежутки времени, например, от 10 до 200 м в минуту за несколько десятых секунды таким образом, что изменения удлинения, которые отсюда следуют, часто приводят к разрыву пленки и, значит, к авариям, перебоям в работе машин, что ухудшает их производительность, которая связана также с тем, что затем водители машин обычно уменьшают скорости эксплуатации, или процентное отношение растягивания, которое реально могло бы быть получено в этом последнем случае при возросшем потреблении материала, образующего пленку.

Чтобы попытаться сгладить этот последний недостаток и извлечь часть преимуществ, связанных с предварительным растягиванием упаковочной пленки [3] который упоминает трудности, с которыми встречаются при выполнении общего предварительного растягивания пленок, которое может быть порядка 300% рекомендуется осуществлять на машине дополнительной упаковки в две фазы, разделенные моментом чрезвычайно короткой остановки (порядка нескольких сотых секунды). Если такое решение является выгодным в том, что оно позволяет осуществлять значительные соотношения предварительного растягивания, то оно сложно в использовании и, с другой стороны, не приносит упрощения в машины при их применении, а наоборот их усложняет.

[4] который имеет целью способ дополнительной упаковки грузов с помощью растяжимой пленки, установленной после того, как она была предварительно растянута, и в котором пленка перематывается из небольшой бобины или ее аналога, на которой она хранится в состоянии предварительного растяжения, не дает реального решения для упомянутых недостатков, поскольку он предлагает удлинение, ограниченное 50%
Следовательно, задача состоит в том, чтобы дать способ дополнительной упаковки грузов растяжимой пленкой, который, позволяя полностью использовать большие возможности холодного растягивания пленок из термопластичного материала, которое может применяться в способах и машинах дополнительной упаковки грузов, не имеет вышеупомянутых недостатков способа согласно патента, упомянутого выше.

Цель изобретения решение этой задачи.

Целью изобретения является также способ дополнительной упаковки грузов с помощью растяжимой пленки, машина и пленка для его использования, которые обеспечивают значительное упрощение упаковочных машин, а значит, уменьшение их стоимости.

Целью изобретения является также способ дополнительной упаковки грузов с помощью растяжимой пленки, машина и пленка для его использования, которые, приводя к возросшему качеству выполненных дополнительных упаковок, позволяют получить это качество при значительной экономии упаковочного материала.

Кроме того, целью изобретения является способ, машина и пленка для его использования, которые позволяют увеличить надежность применяемых машин, увеличить темп их работы, их автономность и в общем их работу и как следствие их экономическую и промышленную рентабельность, сделав ее более высокой, чем в известных машинах. Целью изобретения является также такой способ, машина и пленка для его использования, которые могут быть применены для разнообразных и хрупких грузов.

И, наконец, целью изобретения является такой способ, машина и пленка для его использования, при которых применение не только соответствует требованиям действующего законодательства, в том, что касается трудового законодательства, но обеспечивает также для операторов машин улучшенные условия работы и безопасности.

Способ согласно изобретению дополнительной упаковки грузов, перегруппированных в груз на поддоне или без него с помощью растяжимой пленки, размещенной вокруг груза, а в случае необходимости поддона, после того как она балы предварительно растянута и смотана из небольшого рулона или аналога рулона, в котором она хранилась в предварительно растянутом состоянии, отличается тем, что указанная пленка предварительно растянута, чтобы иметь удлинение порядка 150 500% и для того, чтобы она имела после расслабления натяжение небольшого рулона, заключенное между 2 и 7, предпочтительно, между 2 и 3 ДАН/мм² сечения пленки на виток.

Способ согласно изобретению дает возможность проводить в наилучших возможных условиях растягивание материала, поскольку скорости растягивания и разматывания больше не связаны со значительными изменениями, которые имеют место в машинах, где растягивание происходит на самой машине, так же обеспечивается:
улучшенная равномерность толщины растянутой пленки, которая сопровождается превосходной прозрачностью указанной пленки;
расслабление пленки между фазой растягивания и фазой наложения на груз с интервалом времени между двумя фазами, который может быть по меньшей мере порядка нескольких минут и как результат стабилизация материала между растягиванием и наложением, что увеличивает сопротивление разрыву и проколу применяемого материала;
уменьшение ширины пленки в связи с растягиванием пленки, которое не выполняется больше как в известных машинах на выходе устройства растяжения, которое включено в машину, а во время предыдущей фазы, которая обязательно проводится вне машины;
значительное упрощение машин для укладки пленки на грузах, как грузах с поддонами, так и без них, машин, которые не должны быть больше оборудованы устройствами для растягивания известного уровня техники;
предварительно растягивание пленки, которое может быть выбрано в продольном и/или поперечном направлении;
улучшенные показатели в том, что касается процентного отношения растягивания пленки и в том, что обычно учитывается равномерность скорости растягивания;
возможность питать из единственной станции предварительного растягивания комплект небольших рулонов, которые сами предназначены быть размещенными на множестве машин или аппаратов укладки пленки на грузах.

Цель изобретения также создание машины для переупаковки грузов, перегруппированных с груз с поддонами или без них с помощью растяжимой пленки, помещенной вокруг груза и в случае необходимости вокруг поддона, отличающуюся тем, что оно включает средства приема узких небольших рулонов или аналогов с юбкой почти цилиндрической со скошенными концами, в котором пленка для переупаковки хранится в состоянии предварительного растяжения при исключении дополнительных средств растягивания указанной пленки.

Машина согласно изобретению отличается тем, что она, кроме того, содержит средства опоры, поддержки небольших рулонов предварительно растянутой пленки и средства перемещения указанных небольших рулонов к средствам приема, из которых перематывается пленки, хранимая в состоянии предварительного растягивания.

В предпочтительной форме реализации машины согласно изобретению эта машина является машиной с вращающимся кольцом, т.е. с неподвижным грузом и средством приема узкого рулона пленки, хранимой в состоянии предварительного растягивания, предусмотренного на указанном вращающемся кольце.

В другой форме реализации является машиной типа "вращающийся рычаг".

И, кроме того, в еще одной форме реализации машина является машиной с "вращающимся грузом".

И в еще одном варианте машина является машиной типа "с завесой".

Кроме того, изобретение имеет цель создания узких рулонов или их аналогов, в которых хранится в состоянии предварительного растяжения пленка для дополнительной упаковки грузов, переупакованных в груз с поддонами или без них и окно, в частности, вводит в свой объем узкие рулоны, отличающиеся тем, что предварительно растянутая пленка, которую они содержат, имеет удлинение 150 500% и имеет после расслабления натяжение между 2 и 7, предпочтительно, между 2 и 3 ДАН/мм² сечения пленки на виток.

На фиг. 1 изображен схематичный вид сверху блока получения узких рулонов согласно изобретения; на фиг. 2 продольный разрез каркаса узкого рулона; на фиг. 3 пояснительная диаграмма; на фиг. 4 другая пояснительная диаграмма; на фиг. 5 очень схематичный вид машины согласно изобретению; на фиг. 6 вид также очень схематичный другой машины согласно изобретению; на фиг. 7 11 схематичные виды других машин согласно изобретению.

Хотя уже давно предлагалось применять растяжимую пластичную пленку для дополнительной упаковки грузов, образующих скопления груза, например грузов с поддонами или без них, усилия, предпринятые для того, чтобы использовать насколько возможно мощность растяжения пленки не только, чтобы дать упаковке наилучшие качества, свойства сопротивления, но также чтобы осуществить экономию материала, не увенчались полностью успехом или смогли быть достигнуты ценой больших усложнений и происходило это, так как разработки были принципиально в основном нацелены на усовершенствование машин для дополнительной установки, что речь шла о машинах типа "с перевязкой" (с наложением или подвижным грузов) или машинах "с завесой".

Вместо этого направления разработок фирма-заявитель стремится создать способ, который может применяться на самых разных типах машин и при котором, чтобы иметь возможность оптимизировать предварительное растягивание пленки для дополнительной упаковки сгруппированных грузов с образованием груза с поддонами или без них, указанная пленка сматывается из узкого рулона или аналога, в котором она хранится в состоянии предварительного растягивания с очень значительным удлинением, предпочтительно 2 и 3 ДАН/мм² сечения пленки на виток.

Такой способ, в котором этап предварительного растягивания пленки отделен от этапа размещения на грузе, позволяет оптимально проводить предварительное растягивание, при этом скорости растягивания и размотки не соединены больше с параметрами фазы помещения пленки на грузе, в частности, с очень значительными изменениями расхода пленки из обычного рулона.

Следовательно, согласно изобретению рулоны 10 растяжимой пленки, например полиэтиленовой пленки низкой плотности или полиэтиленовой пленки низкой линейной плотности, такой, какая возникает при применении метода экструзии с последующим раздувом или каландрования, и которая поставляется с шириной пленки, которая может изменяться между 200 и 1500 мм, помещается на вертикальный каркас М, чтобы дать возможность пленке перематываться путем вращения рулона 10 в направлении стрелки f фиг. 1. Пленка 11, которую заставляют двигаться вокруг двух прорезиненных или молетированных роликов 12 и 13, приводимых в движение с различными окружными скоростями, наматывается на каркас 18 обычной цилиндрической формы, фиг. 2, чтобы образовать узкий рулон 14, приводимой во вращение роликом 13, на который он давит с значительной силой, регулируемой посредством домкрата 15, воздействующей на тягу 16, один конец которой смонтирован с вращением вокруг оси 17, а другой держится на оси каркаса 18.

Из-за различных окружностей скоростей роликов 12 и 13 при регулируемом соотношении от 1/2 до 1/6, при этом ролик 13 имеет окружную скорость выше скорости ролика 12, пленка удлиняется значительным образом и в зависимости от соотношения указанных скоростей роликов. Эти ролики могут приводиться в движение двигателями и соединяться между собой комплектом зубчатых колес или редуктором числа оборотов или каждый может быть соединенным с двигателем, первый с фиксированной скоростью, а второй с регулируемой скоростью, чтобы получить, каков бы ни способ реализации, узкий рулон 14 предварительно растянутой пленки, которая сама не разматывается после того как рулон изготовлен в связи с легким склеивающим эффектом пленки при намотке на каркас 18.

Хотя значительное давление, являющееся результатом совмещения витков, растянутых под действием механического натяжения на каркасе 18, не раздавливает каркас, изобретением предусмотрено изготавливать его, как показано на фиг. 2, т. е. в форме юбки 20 почти цилиндрической, со стенкой из толстого картона, алюминия или пластмассы, и концы которой скошены, как показано позициями 21 и 22 с центровым конусом 23, на конце, противоположном открытому краю юбки, и упором 24, примыкающим к конусу 23. Присутствие скосов 21 и 22 позволяет компенсировать легкое утолщение пленки 11 на краях каркаса в направлении протягивания и которое обнаружилось бы при отсутствии особой формы концов юбки 20 из-за текучести пленки во время растягивания.

Это растягивание преимущественно проходит, как схематично проиллюстрировано на фиг. 3 (где ось абсцисс является осью времени, а ось ординат осью сил растягивания и слипания растяжимой пленки) в случае пленки из полиэтилена низкой плотности с шириной 500 мм и толщиной перед растягиванием 23 микрон. Для такой пленки, которая только в качестве примера постепенно растягивается до величины удлинения 150% (или растянутая длина 250 мм на 100 мм образца), приступают сначала к применению постепенного растягивающего усилия от 0 до 12 ДАН (для удлинения от 0 до 80%), затем усилию от 12 до 13 ДАН для дальнейшего удлинения от 80 до 150% фаза a. За этим следует фаза расслабления (релаксации), б, в конце которой усилие от 6 до 7 ДАН, которое представляет натяжение пленки на виток в узком, небольшом рулоне, является также усилием удерживания груза во время его транспортировки и его складирования, называемое на практике силой сцепления. Такая сила, поддерживаемая все время, пока рулон не используется, фаза c, затем становится полезной, когда узкий рулон вставляется на машину дополнительной упаковки и когда пленка задерживается между величиной, заключенной между 0 и указанной величиной от 6 до 7 ДАН. Во время помещения пленки на груз указанная сила моделируется в зависимости от груза и работы машины, как схематично показано стрелками e фазы d, причем за самой этой фазой следует фаза, где заштрихованная часть диаграммы фиг. 3 указывает крайние значения остаточных сил сцепления, заключенные между 2 и 7 ДАН.

Явление расслабления пленки также иллюстрируется на фиг. 3А, где ось обсцисс является осью удлинений, а ось ординат ось сил растягивания, и состояние покоя указанной пленки в течение фазы c стабилизируют пленку и значительно увеличивают ее сопротивление разрыву.

Предварительное растягивание пленки такое, как описано выше, может быть продольным и/или поперечным и достигать величин порядка 200 500% хотя натяжение в рулоне после расслабления заключено между 2 и 7, предпочтительно между 2 и 3 ДАН/мм² сечения пленки на виток.

Узкий рулон пленки, предварительно растянутой согласно изобретению 14, может быть применен для переупаковки груза F на самых различных типах машин. Поэтому, как показано на фиг. 4, рулон предварительно растянутой пленки может использоваться в машине типа с "вращающимся рычагом", в которой узкий рулон 14 перемещается поочередно вдоль стойки m в то время, как предварительно растянутая пленка 11 сматывается с узкого рулона и когда рычаг B поворачивается вокруг оси А и вокруг груза F, состоящего из грузов с поддонами или без них. В такой машине согласно изобретению тем не менее и в противоположность известным машинам не предусмотрен никакой сложный механизм растягивания, причем присутствие простого тормоза растягивания позволяет модулировать силу наложения пленки на груз, которая может быть выбрана, в случае примера, приведенного выше, порядка 7 ДАН в течение большей части цикла, затем измененной между 0 и 4 ДАН в течение фаз начала перевязки наверху груза для неустойчивых грузов так же, как во время фаз спайки и резки ленты, чтобы избежать очень простым способом раздавливания хрупких грузов в случае скопления таких грузов.

При другой форме реализации, фиг. 4А, узкий рулон предварительно растянутой пленки 14 может быть использован в машине типа с "вращающимся грузом", в которой узкий рулон 14 перемещается поочередно вдоль стойки m в то время, когда предварительно растянутая пленка 11 сматывается с рулона и когда груз F вращается вокруг своей оси, как схематично показано стрелкой r в случае грузов с поддонами или приводится в более сложное движение вращения в случае грузов без поддонов. В такой машине и в противоположность известным машинам того же типа не предусмотрен никакой сложный механизм растягивания пленки, только простое затормаживание растягивания позволяет модулировать силу наложения пленки на груз, как описано выше со ссылкой на фиг. 4.

При другой форме реализации, фиг. 5, машина для дополнительной упаковки является машиной типа тех машин, в которых груз F сначала подводится столом с движущимися роликами или цепями 30 почти к центру вращающегося кольца 31. В машинах этого типа, где кольцо 31 приводится во вращение первым двигателем и также приводится в вертикальное движение на опоре 32 вторым двигателем, изобретением предусматривается, с одной стороны, объединить узкий рулон 14, на котором находится пленка, предварительно растянутой пленкой из бобины 14 через механический тормоз или, как вариант, через контр-ролик, снабженный тормозом, который опирается на одну из внешних направляющих узкой бобины.

Использование на машине этого типа, так же как на машине с вращающимся рычагом, узкого рулона согласно изобретению уменьшает массу частей во вращении, (а следовательно, разрешает быстрое вращение кольца порядка 20 50 т/мин) и обеспечивает хорошее примыкание пленки к подножью поддона так, что нет необходимости поднимать груз, учитывая сохранение общей ширины предварительно растянутой пленки на узком рулоне, и упрощает значительным образом продвижение пленки между узким рулоном и грузом по отношению к пути известных машин этого типа, где механизмы натяжения или предварительного растягивания пленки обычно были объединены с вращающимся кольцом.

В то время как в машинах, которые только что описаны, узкий рулон 14 помещается на вращающееся кольцо 31 непосредственно оператором, причем с кольцом соединено зажимное устройство 33, которое обеспечивает пайку в конце цикла предварительно растянутой пленки, смотанной из рулона 14, а также резку и возобновление пленки для последующих грузов, машина того же типа может быть снабжена устройством 40, фиг.6, содержащим средства для с помощью рычага перемещения 41 размещения на кольце 31 узкого рулона 14', находящегося на очереди, когда рулон 14, из которого перематывается предварительно растянутая пленка, закончился.

В еще одном варианте, фиг. 7 и 8, машина дополнительной упаковки с вращающимся кольцом 31, в остальном идентичная машинам, описанным выше, снабжена кроме того барабанным устройством 50 для выполнения автоматической замены рулона 14, объединенного с кольцом 31 из множества узких бобин, находящихся на очереди 14', 14'' и т.д. причем режим машины, показанной на фиг. 7, является режимом перевязки, тогда как режим, показанный на фиг. 8, характеризуется заменой узкой бобины с позицией 14а затем близостью, соседством зажима 33 во время загрузки, тогда как удаляется пустой каркас 18. Замена узкого рулона может производиться на укладочной машине без остановки производства, из чего проистекает большая гибкость эксплуатации машины, которая может быть еще увеличена устройством, автоматически вступающим в действие в случае обнаружения "конца узкого рулона" или в случае разрыва пленки.

Изобретение не ограничивается способами реализации, которые только что описаны. Оно находит также применение для переупаковки грузов с помощью машины типа "с завесой", типа, который схематично показан на фиг. 9, где передвижной груз F на столе с роликами, приводимыми в движение двигателями, или с цепями (не представленными) окружается пленкой 11, которая перематывается из двух бобин 14. В такой машине согласно изобретению, которая не содержит сложного механизма растягивания пленки, как в известных машинах, простое затормаживание растягивания и направляющие средства для пленки 11 позволяют изменять силу наложения пленки, полотнища, которой, выходящие из узкого рулона 14 готовы для резки и соединения между собой посредством контактных губок пайки p.

Кроме того, применение изобретения с такой машиной позволяет приспосабливать рулоны предварительно растянутой пленки к различным высотам груза путем простого изменения поперечного удлинения пленки.

Использование: изобретение относится к способу и машине дополнительной упаковки грузов, перегруппированных в груз с поддонами или без них с помощью растяжимой пленки, помещенной вокруг указанного груза, в случае необходимости вокруг поддона, после того, как она была предварительно растянута и перемотана из узкого рулона или его аналога, в котором она хранится в предварительно растянутом состоянии с величиной удлинения порядка 150 - 500% и нятежением после расслабления, заключенном между 2 и 7, предпочтительно 2 - 3 ДАН/мм² сечения пленки на виток. 3 с. и 6 з.п. ф-лы, 11 ил.

1. Способ дополнительной упаковки грузов, перегруппированных в груз с поддонами или без них с помощью растяжимой пленки, перемещаемой вокруг указанного груза и, в случае необходимости, вокруг поддона после того, как она была предварительно растянута и перемотана с узкого рулона или аналога, в котором она хранится в предварительно растянутом состоянии, отличающийся тем, что пленку предварительно растягивают на величину порядка 150 500% и она имеет после расслабления натяжение в узком рулоне между 2 и 7, предпочтительно между 2 и 3 ДАН/мм² сечения пленки на виток. 2. Машина дополнительной упаковки грузов, перегруппированных в груз с поддонами или без них с помощью растяжимой пленки, размещенной вокруг указанного груза и растянутой более 150% и, в случае необходимости, размещенной вокруг поддона, отличающаяся тем, что она включает средство приема узкой бобины или ее аналога с юбкой почти цилиндрической со скошенными концами, в которой пленка дополнительной упаковки хранится в предварительно растянутом состоянии с величиной удлинения порядка 150 500% а также средство торможения узкой бобины или ее аналога, регулируемое с натяжением в пленке, заключенном между 2 и 7 ДАН/мм², предпочтительно между 2 и 3 ДАН/мм² сечения пленки на виток с исключением дополнительных средств растяжения пленки. 3. Машина по п.2, отличающаяся тем, что она включает средство опоры узких рулонов предварительно растянутой пленки, находящейся на очереди, и средство перемещения узких рулонов к средствам приема, из которых перематывается пленка, хранимая в предварительно растянутом состоянии. 4. Машина по п.2 или 3, отличающаяся тем, что она является машиной типа "с вращающимся кольцом", то есть неподвижным грузом и средством опоры, поддержки узкого рулона пленки, хранимой в предварительно растянутом состоянии, предусмотренным на вращающемся кольце. 5. Машина по п.2 или 3, отличающаяся тем, что она является машиной типа "с вращающимся рычагом". 6. Машина по п.2 или 3, отличающаяся тем, что она является машиной типа "с вращающимся грузом". 7. Машина по п. 2, отличающаяся тем, что она является машиной типа "с завесой". 8. Узкий рулон пленки или его аналог для осуществления способа по п.1 и/или пригодный для использования на машине по любому из пп.2 7, характеризующийся тем, что он состоит из пленки для переупаковки грузов, перегруппированных в груз с поддонами или без них, хранимой в предварительно растянутом состоянии с удлинением от 150 до 500% чтобы иметь после расслабления натяжение между 2 и 7, предпочтительно 2 3 ДАН/мм² сечения пленки на виток. 9. Рулон по п. 8, отличающийся тем, что он имеет почти цилиндрическую юбку и скошенные концы.