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Die
Erfindung betrifft eine Verpackungsvorrichtung nach dem Oberbegriff
des Anspruches 1.
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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.
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Bei
bekannten Verpackungsvorrichtungen sind große Verpackungshöhen von
2,8 m und mehr nicht zu erreichen.
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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
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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.
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Die
AT 25 221 E beschreibt
ein Dehnfolienumwickelapparat mit einem rechteckigen, ausziehbaren
und zusammenziehbaren Formrahmen. Durch vier Spindelantriebe kann
diese Bewegung ausgeführt
werden.
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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.
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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.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen,
die höhere
Verpackungshöhen
erlaubt.
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Diese
Aufgabe wird durch eine Vorrichtung nach den Merkmalen des Anspruches
1 gelöst.
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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.
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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.
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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.
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Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
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Anhand
von Ausführungsbeispielen
wird die Erfindung näher
erläutert.
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1 zeigt
die gesamte Verpackungsvorrichtung einer ersten Variante in der
Anbringungsphase einer Folienhaube.
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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.
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3 zeigt
die gesamte Verpackungsvorrichtung der Variante 1 in der fortgeschrittenen
Reffphase, wobei die 180°-Drehung
und die Dehnphase noch nicht eingeleitet ist.
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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.
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5 zeigt
die gesamte Verpackungsvorrichtung der Variante 1 nach der Wendephase
um 180 Grad, sowie der Endstellung der Reff- und Dehnphase.
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6 stellt
die Reffphase nochmals vergrößert dar,
wobei die hieran beteiligten Bauteile 2–7 deutlich erkennbar
sind.
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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.
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8 zeigt
im wesentlichen die Lage der Folienhaube 1 zwischen den
Zahnriemenscheiben während
der Einführphase
der Folie.
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9 zeigt
im wesentlichen die Lage der Folienhaube 1 zwischen den
Zahnriemenscheiben während
der Reffphase der Folie.
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10 zeigt
eine als Reffeinrichtung ausgestaltete Zahnriemenvariante (2. Variante).
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Anführungsbeispiel
für Variante
1:
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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.
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Der
Verpackungsablauf dieser Variante ist wie folgt:
Das Verpackungsgut
wird durch geeignet Mittel zwischen den, vorzugsweise als vertikal
ausgebildeten Trägern 17 in
Position gebracht.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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- 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