DE102004063931B4

DE102004063931B4 - Verpackungsvorrichtung zum Verpacken von Paletten

Info

Publication number: DE102004063931B4
Application number: DE102004063931A
Authority: DE
Inventors: Joachim Braun; Maynard Schloden
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-01-08
Filing date: 2004-01-08
Publication date: 2009-11-05
Anticipated expiration: 2024-01-09
Also published as: DE102004063931A1; DE102004063931B8; DE102004001301B4; DE102004001301A1

Abstract

Verpackungsvorrichtung zum Verpacken von Paletten mit einer Folienhaube (1), insbesondere aus Kunststoff, mit einem Folienhaubenaufnahme-Rahmen (10) und einer Hubvorrichtung zum Heben und Senken des Dehnrahmes (28; 39), wobei der Rahmen derart nach außen verbreiterbar ausgebildet ist, dass die Folienhaube sowohl auf den Rahmen als auch über die Palette übergezogen wird, wobei Reffeinrichtungen zum Aufreffen der Folienhaube auf den Dehnrahmen vorhanden sind, sowie der Rahmen derart als um 180° schwenkbarer Wenderahmen (28, 39) ausgeführt ist, dass die Folienhaube von unten auf den Wenderahmen durch die Reffeinrichtungen aufgebracht wird und durch anschließendes Wenden des Wenderahmens die Folienhauben von oben auf die Palette übergezogen wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Wenderahmen mittels eines Spindelantriebs (12, 13) der Hubvorrichtung durch einen Elektromotor (8) höhenveränderbar ausgebildet ist und die Hubvorrichtung ein Gegengewicht (16) umfasst und dass der Wenderahmen durch ein mittels eins weiteren Elektromotors (8) angetriebenes Zahnradpaar (9) schwenkbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Verpackungsvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Verpackungen die mittels Folien, die vorzugsweise als Folienhauben ausgebildet sind, welche im kalten Zustand gerefft und gedehnt oder nur gedehnt werden, werden überall dort eingesetzt, wo eine Schrumpfung durch Wärmebehandlung der Folie nicht erwünscht ist.
Bei bekannten Verpackungsvorrichtungen sind große Verpackungshöhen von 2,8 m und mehr nicht zu erreichen.
Eine Verpackungsvorrichtung ist beispielsweise aus der DE 202 05 780 U1 bekannt. Nachteilig bei dieser Vorrichtung ist die Reffung der Dehnfolie. Die Reffung erfolgt im wesentlichen mittels vier Reffrollen, die an vier sog. Haltefingern angedrückt werden und über vier Elektromotoren in Bewegung gesetzt werden, wobei Motoren synchron eingestellt sind. Bei Verpackungshöhen deutlich unterhalb von 2 m mag der Anpressdruck der Reffrollen noch ausreichen, aber bei Verpackungshöhen von 2,8 Metern ist der Anpressdruck nicht ausreichend, da wesentlich mehr Folie gerefft werden muss. Hierbei entsteht ein erhöhter Schlupf, so dass die Folienhaube oft nicht gerefft werden kann. Die Reffung erfolgt nur teilweise, also nur unzureichend. Eine Verpackung ist von daher schon nicht möglich, da die Folie, wenn überhaupt, über dem Verpackungsgut im Ergebnis schief gezogen wird. Eine einwandfreie und somit sichere Verpackung ist nicht möglich. Eine Erhöhung des Anpressdruckes der Reffrollen verbessert das Ergebnis nicht; im Gegenteil, der erhöhte Anpressdruck bewirkt oft ein Reißen der Folie bei gleichzeitiger Schieflage der Folienhaube. Bei dieser bekannten Vorrichtung ist bereits neben der Reffeinrichtung ein um 180° drehbarer Schwenkrahmen vorgesehen, der
heruntergefahren werden kann. Die Vorrichtung weist einen vertikal verfahrbaren Schlitten mit einem Elektromotorantrieb auf, der in einem Antriebskasten angeordnet ist. Die Antriebsübertragung erfolgt über eine Zahnstange/Ritzel, einen Kettenantrieb oder einen Seilzug.
Die AT 25 221 E beschreibt ein Dehnfolienumwickelapparat mit einem rechteckigen, ausziehbaren und zusammenziehbaren Formrahmen. Durch vier Spindelantriebe kann diese Bewegung ausgeführt werden.
Die DE 40 32 228 A1 beschreibt einen Spindelantrieb, jedoch steht dieser nicht im Zusammenhang mit einem höhenverstellbaren Wenderahmen, sondern mit Streckfingern. Bei Drehung der Spindeln ändert sich ein Abstand zwischen Schienenträger und damit auch zwischen den Streckfingern. Zur Änderung des Abstandes zwischen den Streckfingern in Längsrichtung sind Koppelstangen erforderlich.
Die DE 38 22 241 C1 offenbart ein vertikal geführtes Gegengewicht zum Gewichtsausgleich. Ein Schlitten ist hierbei vertikal verfahrbar. Der Schlitten trägt Sauger und keinen Wenderahmen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, die höhere Verpackungshöhen erlaubt.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung nach den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Vorrichtung ist es möglich, mittels aus Kunststoff bestehenden Hauben, welche in kaltem Zustand gedehnt und über das Verpackungsgut geführt werden, sichere Verpackungshöhen, z. B. auf Europaletten von über 2,8 m, zu erreichen.
Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung werden Nachteile der Vorrichtung gemäß DE 202 05 780 U1 wirksam ausgeschaltet, und zwar so, dass eine hundertprozentig schlupffreie Reffung der Kunststofffolie bzw. Folienhaube im entsprechenden Anwendungsfall gewährleistet ist.
Die wirtschaftliche und ökonomische Komponente besteht also darin, dass hier praktisch in einem Verpackungsvorgang das erreicht wird, wofür man üblicherweise bisher mindestens zwei Verpackungsvorgänge in dieser Verpackungsvariante benötigte. Die Wirtschaftlichkeit und die Ökonomie dieser Verpackungsvariante liegt hier klar auf der Hand. Ein weiterer Vorteil ist der Sicherheitsaspekt. Da Europaletten problemlos in 2,8 m Höhe verpackt und auf LKW's verladen werden können, ist es nicht nötig, zwei Paletten übereinander zu stapeln, die während des Transportes leicht verrutschen können, zumal wenn es sich um geringgewichtiges Verpackungsgut handelt. Die Wirtschaftlichkeit wird nochmals dadurch unterstrichen, dass das ganze Stauvolumen eines geschlossenen LKW's genutzt werden kann. Das Laden von übereinander gestapelten Paletten wird aus sicherheitstechnischen Gründen auch heute schon in den meisten Fällen vermieden.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Anhand von Ausführungsbeispielen wird die Erfindung näher erläutert.
1 zeigt die gesamte Verpackungsvorrichtung einer ersten Variante in der Anbringungsphase einer Folienhaube.
2 zeigt im wesentlichen den Wenderahmen 10 in gedehnter Folienstellung mit den Bauteilen, die an den Reff- und Dehnprozess beteiligt sind, wobei diese Bauteile zum Teil Doppelfunktionen übernehmen und gleichermaßen an der Reffung, sowie an der Dehnung beteiligt sind. Die 9 bezeichnet das zum Wenden des Dehnrahmens erforderliche Zahnradpaar.
3 zeigt die gesamte Verpackungsvorrichtung der Variante 1 in der fortgeschrittenen Reffphase, wobei die 180°-Drehung und die Dehnphase noch nicht eingeleitet ist.
4 zeigt im wesentlichen den Wenderahmen 10 in ungedehnter Folienstellung mit den Bauteilen, die an den Reff- und Dehnprozess beteiligt sind, wobei diese Bauteile zum Teil Doppelfunktionen übernehmen und gleichermaßen an der Reffung, sowie an der Dehnung beteiligt sind. Die 9 bezeichnet das zum Wenden erforderliche Zahnrad.
5 zeigt die gesamte Verpackungsvorrichtung der Variante 1 nach der Wendephase um 180 Grad, sowie der Endstellung der Reff- und Dehnphase.
6 stellt die Reffphase nochmals vergrößert dar, wobei die hieran beteiligten Bauteile 2–7 deutlich erkennbar sind.
7 zeigt die Anfangsphase des Folienhaubeneinzugs, wobei klar ersichtlich ist, wie das Einführen der Folienhaube gestaltet ist und wie die Lage der hieran beteiligten Bauteile 2–7 ist.
8 zeigt im wesentlichen die Lage der Folienhaube 1 zwischen den Zahnriemenscheiben während der Einführphase der Folie.
9 zeigt im wesentlichen die Lage der Folienhaube 1 zwischen den Zahnriemenscheiben während der Reffphase der Folie.
10 zeigt eine als Reffeinrichtung ausgestaltete Zahnriemenvariante (2. Variante).
Anführungsbeispiel für Variante 1:
In Variante 1, 1–9, besteht die Reffeinrichtung für die Folienhaube im wesentlichen aus einem Zahnradpaar, wobei ein großes Zahnrad den Antrieb und ein kleines Zahnrad das Gegenrad bildet. Durch das Ineinandergreifen der Zahnräder, zwischen denen sich die zu reffende Foliehaube befindet, wird die Folienhaube schlupffrei, an den als plangestalteten Führungszapfen aufgerefft. Eine weitere wesentliche Neugestaltung ist die Ausgestaltung der Hubvorrichtung, welche mit Gegengewichten versehen ist. Die zu leistende Hubarbeit ist hierbei um ein vielfaches geringer, so das wesentlich kleinere Antriebsmotoren zur Anwendung kommen. Die Verpackungsvorrichtung ist somit noch wesentlich wirtschaftlicher und damit auch ökonomischer.
Der Verpackungsablauf dieser Variante ist wie folgt:
Das Verpackungsgut wird durch geeignet Mittel zwischen den, vorzugsweise als vertikal ausgebildeten Trägern 17 in Position gebracht.
Nachdem das Verpackungsgut mit Hilfe einer nicht weiter dargestellten Vorrichtung auf Verpackungshöhe gebracht wurde, wird die Folienhaube 1 von unten her über die 4 Führungszapfen 2 geschoben, wobei der Wenderahmen 10 vorher über dem Verpackungsgut auf die entsprechende Montagehöhe gebracht wird. Die nockenartig ausgebildeten Rollen 5 werden hierbei durch äußerst geringen Kraftaufwand, der mittels der Verpackungsfolie erfolgt, praktisch kraftlos, in Richtung des Antriebsmotors 7 gedrückt, wobei die Folienhaube mit dem offenen Rand eingeführt wird. Während dieses gesamten Vorganges halten die 4 Nocken 5, durch ihr Eigengewicht, die Folienhaube in der gewünschten Position fest, so das die Folienhaube 1 nicht nach unten entweichen kann. Die kleinen Zahnräder 3 der vier Reffeinrichtungen, welche vorzugsweise als Zahnriemenscheiben ausgebildet sind, sind im Innern der 4 Führungszapfen 2 so befestigt, das diese in Richtung Antriebsmotor 7 etwas herausragen, aber gerade nur soweit, das diese beim Überziehen der Folienhaube 1 nicht stören. Nachdem die Folienhaube 1 eingehängt ist, werden die Antriebsmotoren 7 vorzugsweise über kleine Druckluftzylinder 6 mittels vorgegebener Anpresskraft in Richtung Folienhaube geschwenkt. Die am Motorantrieb befestigten großen Zahnräder 4, vorzugsweise als Zahnriemenscheiben ausgestaltet, werden somit mit den kleinen Zahnrädern 3 kraftschlüssig, aber nur soweit, dass die zwischen den Zahnrädern befindliche Folienhaube 1 nicht zerstört wird. Die eben genannten Bauteile bilden die eigentliche Reffeinrichtung. Diese Reffeinrichtung ist an einem sogenannten Wenderahmen 10, der im wesentlichen ein rechteckig gestalteter Stahlrahmen 10 ist, angebracht. An diesem Stahlrahmen 10 sind vorzugsweise vier scherenartig ausgebildeten Verstellarme 18 angebracht, welche die Aufnahme der vier, drehbar angeordneten, Führungszapfen 2 bilden, wobei diese scherenartigen Verstellarme 18 vorzugsweise über E-Motoren 19 synchron in Ihrer Lage verändert werden können. Die Lage der Arme 18 bestimmt die Folienhaubenspannung, bzw. die Dehnung der Folienhaube 1. Die 4 Zugfedern 20 sorgen, unabhängig von der Stellung der Verstellarme, für eine rechtwinklige Anordnung der Führungszapfen zueinander. Somit ist eine gleichmäßige Dehnung der Folienhaube gewährleistet. Die Dehnung der Folienhaube erfolgt gleichmäßig in Richtung –X, +X, sowie –Z und +Z.
Während der Reffung der Folienhaube 1 wird der Wenderahmen 10 mittels Spindelantrieb 12 und 13 durch den E-Motor 11 in die Höhe gehoben. Hierbei senkt sich das mindestens eine Gegengewicht 16, welches an einer, vorzugsweise als offener Zahnriemen 15 ausgebildeten Aufhängung, befestigt ist. Das andere Ende des offenen Zahnriemen ist am Wenderahmen befestigt. Die Umlenkung erfolgt über die Zahnriemenscheibe 14.
Etwa auf halber Hubhöhe, also wenn der Wenderahmen soweit über das Verpackungsgut gelangt ist, das eine Drehung desselben gefahrlos ausgeführt werden kann, wird der Wenderahmen um 180 Grad gedreht. Dieses erfolgt über einen weiteren E-Motor 8, dessen Bewegungsübertra gung durch ein Zahnradpaar 9 erfolgt, wobei aus Sicherheitsgründen, vorzugsweise ein Zahnrad mit Innenverzahnung gewählt wurde.
Die obere Endstellung des Wenderahmen ist in 5 genau dargestellt und zeigt deutlich, das die Folienhaube 1 komplett aufgerefft ist. Nun wird durch einen nicht näher dargestellten Umschalter der zuvor angehobene Wenderahmen 10 nach unten abgesenkt. Der Boden der Folienhaube liegt direkt auf dem Verpackungsgut, welches nicht weiter dargestellt ist. Die Reffung der Folienhaube 1 wird mit der Abwärtsbewegung des Wenderahmen 10 aufgehoben. Der Rahmen 10 wird soweit abgesenkt, bis der offene Rand der Folienhaube 1 unterhalb der Unterkannte der Europalette, hier nicht weiter dargestellt, gelangt ist. Ist dieses Ziel erreicht, wird die Dehnung der Folienhaube durch das Zurücksetzen der Verstellarme 18 in ihre Ursprungslage, aufgehoben. Anschließend wird der Reffmotor 7 mittels Druckzylinder 6 in die Ursprungslage zurückgeschwenkt. Durch weiteres Absenken des Wenderahmen, welches automatisch gesteuert wird, werden die Führungszapfen aus der Folienhaube gezogen. Die zurückweichende Folienhaube umschließt nun vollständig und fest das Verpackungsgut. Der Verpackungsvorgang, der in wesentlichen Teilen automatisch gesteuert wird, hier aber zeichnerisch nicht weiter dargestellt wurde, ist abgeschlossen.
Die 2. Variante zum Reffen einer Folienhaube wird im wesentlichen durch die 10 dargestellt. Der eigentlichen Verpackungsvorgang ist, bis auf den Reffvorgang, der gleiche, wie bei der ersten Variante, daher wird der weitere Verpackungsvorgang hier auch nicht weiter erläutert und beschrieben. Nur das Reffen der Folienhaube ist anders als bei der Variante eins. Die Reffung erfolgt nicht mittels direkter Beteiligung der Zahnräder, sonder mittels zweier Zahnriemen 25, zwischen denen sich die Folienhaube 21 zur Reffung befindet. Dieses Verfahren eignet sich besonders für ganz dünne Folien, bzw. Folienhauben 21, da der Anpressdruck des Motors 26 hier über eine größere Fläche verteilt wird. Im übrigen wird der An triebsmotor und somit der Antriebszahnriemen auch hier mittels Druckluftzylinder zum getriebenen Zahnriemen geschwenkt. Hierbei sind dann mehrere Zähne gleichzeitig an der Reffung beteiligt. Die Führung der Zahnriemen erfolgt über die antriebslosen Zahnscheiben 23. Der Antrieb des angetriebenen Zahnriemens erfolgt über die Zahnscheibe 24. Der getriebene Zahnriemen ist im Innern des Führungszapfen 22 untergebracht, wobei er hier zum Zweck der Verzahnung mit dem Antriebszahnriemen etwas in selbiger Richtung hervorragt. Die Haltnocken für die Folienhaube, die das Einführen der Folienhaube unterstützen, sind konstruktiv die gleichen wie bei der Variante eins und haben die Positionsnummer 27.

1: Folienhaube
2: Führungszapfen
3: Kleine Zahnriemenscheibe
4: Große Zahnriemenscheibe
5: Folienhaubenhaltenocken
6: Druckluftzylinder
7: Antriebsmotor
8: E-Motor für Wenderahmen
9: Zahnradpaar für Wenderahmen
10: Wenderahmen
11: Hubmotor für Wenderahmen
12: Spindelantriebswelle
13: Spindelmutter
14: Umlenkzahnriemenscheibe
15: Zahnriemen für Gegengewicht
16: Gegengewicht
17: Träger
18: Verstellarme
19: Antrieb für Verstellarme
20: Zugfedern
21: Folienhaube/Folienschlauch
22: Führungszapfen
23: Lose Zahnriemenscheibe
24: Antriebszahnriemenscheibe
25: Geschlossener Zahnriemen
26: Antriebsmotor
27: Folienhaubenhaltenocken

Claims

Verpackungsvorrichtung zum Verpacken von Paletten mit einer Folienhaube (1), insbesondere aus Kunststoff, mit einem Folienhaubenaufnahme-Rahmen (10) und einer Hubvorrichtung zum Heben und Senken des Dehnrahmes (28; 39), wobei der Rahmen derart nach außen verbreiterbar ausgebildet ist, dass die Folienhaube sowohl auf den Rahmen als auch über die Palette übergezogen wird, wobei Reffeinrichtungen zum Aufreffen der Folienhaube auf den Dehnrahmen vorhanden sind, sowie der Rahmen derart als um 180° schwenkbarer Wenderahmen (28, 39) ausgeführt ist, dass die Folienhaube von unten auf den Wenderahmen durch die Reffeinrichtungen aufgebracht wird und durch anschließendes Wenden des Wenderahmens die Folienhauben von oben auf die Palette übergezogen wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Wenderahmen mittels eines Spindelantriebs (12, 13) der Hubvorrichtung durch einen Elektromotor (8) höhenveränderbar ausgebildet ist und die Hubvorrichtung ein Gegengewicht (16) umfasst und dass der Wenderahmen durch ein mittels eins weiteren Elektromotors (8) angetriebenes Zahnradpaar (9) schwenkbar ist.
Verpackungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede Reffeinrichtung ein Zahnradpaar umfasst.
Verpackungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jede Reffeinrichtung derart ausgebildet ist, dass das Zahnradpaar mittels direkter Beteiligung der Zahnräder die Reffung erzeugt.
Verpackungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Zahnradpaar ein großes und ein kleines Zahnrad umfasst.
Verpackungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jede Reffeinrichtung derart ausgebildet ist, dass die Reffung nicht mittels direkter Beteiligung der Zahnräder erfolgt, sondern mittels zweier Zahnriemen erfolgt.
Verpackungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wenderahmen (10) vier scherenartige Verstellarme (18) umfasst, welche jeweils einen Führungszapfen (2) aufnehmen, wobei die Verstellarme synchron durch Elektromotoren (19) in ihrer Lage veränderbar sind.
Verpackungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jede Reffeinrichtung mit einem Nocken (5) versehen ist, der durch sein Eigengewicht die Folienhaube (1) festhält.
Verpackungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jede Reffeinrichtung einen Antriebsmotor (7) aufweist, der mit einem Druckluftzylinder verbunden ist, um eine Anpresskraft auf die Folienhaube (1) zu erzeugen