Eine
nach dem sogenannten Haubenschrumpfverfahren arbeitende Vorrichtung
der gattungsgemäßen Art
ist beispielsweise aus der
DE
32 42 677 C2 bekannt. Die bekannte Anlage ist mit einem
horizontalen Schrumpfrahmen ausgestattet, welcher vertikal längs einem
Ständer
bewegbar ist. Der Schrumpfrahmen ist derart ausgebildet, dass mit ihm
ein in etwa kastenartiger bzw. quaderförmiger Gutstapel verpackt werden
kann. Die Folie besitzt die Form eines Schlauchs und stammt von
einer endlosen Vorratsrolle an der Rückseite der Vorrichtung. Der
Schlauch wird von dort über
Walzen bzw. Gleitschienen nach oben über die Vorrichtung und in
eine Konsole hineingeführt,
die oberhalb des Schrumpfrahmens endet. In der Konsole sind im Regelfall
Einrichtungen zum Abschneiden und zum Zusammenschweißen des
Schlauchs vorgesehen. Im Regelfall umfasst die Konsole auch ein
Walzenpaar, über
die die Folienzufuhr zur Maschine gesteuert wird, indem die Walzen
die Abziehgeschwindigkeit vorgeben, mit der der Schlauch von seiner
Vorratsrolle abgezogen wird. Die Vorrichtung umfasst Saugkästen zum Öffnen des
Schlauchs. Soll der nächstfolgende Schlauch
geöffnet
werden, dann werden die Saugkästen
an die Folie des Schlauchs herangefahren. Die beiden aufeinanderliegenden
Folienabschnitte werden jeweils von dem ihnen zugeordneten Saugkasten
angesaugt und so geöffnet.
Die Folienhaube wird dann oben verschweißt und abgeschnitten, sodann über den
Gutstapel gezogen bzw. nunmehr vollständig über den Gutstapel gezogen.
Danach erfolgt das Verschrumpfen der Folie.
Bei
dem von dieser Anlage zum Herstellen der Verpackungshauben verwendeten
Folienschlauch handelt es sich um einen vom Folienhersteller vorgefertigten
und dann zu einer Vorratsrolle aufgewickelten Seitenfaltenschlauch,
d. h. um einen flach zusammengelegten Schlauch, der in seinem zusammengelegtem
Zustand entlang seiner beiden Seiten V-förmige Falten besitzt – derart,
dass die beiden die Hauptflächen
des Folienschlauchs bildenden Folienbahnen im Bereich der Außenseiten
des Schlauchs nicht unmittelbar, sondern jeweils unter Einschluss
einer V-förmigen,
sich mit der Faltenspitze zur Schlauchmitte hin erstreckenden Folienfalte aufeinander
liegen.
Seitenfaltenschläuche sind
auf Grund ihrer speziellen Vorbehandlung beim Folienhersteller relativ
teuer. Zudem tragen Seitenfaltenschläuche auf der Vorratsrolle relativ
dick auf, so dass auf einer Vorratsrolle mit einem maschinenseitig
vorgegebenen Maximaldurchmesser nur eine geringere Anzahl laufender
Meter (etwa 50 %) eines Seitenfaltenschlauchs unterzubringen sind,
verglichen mit der Anzahl an laufenden Metern die auf eine derartigen Vorratsrolle
passen, wenn ein Flachschlauch aufgewickelt wird. – ein Flachschlauch,
der aus zwei einstückig
hintereinander verbundenen Folienbahnen besteht, die lediglich an
ihren Kanten einmal um 180 Grad gefaltet sind und dadurch auf ganzer
Breite flach aufeinanderliegen.
Es
sind daher auch Maschinen bekannt, die statt der fertig vorkonfektionierten
Seitenfaltenschläuche
sog. Flachschläuche
verarbeiten. Solange keine besonderen Maßnahmen getroffen werden, ergibt
sich bei der Verarbeitung von Flachschläuchen zu Folienhauben das Problem,
dass nach dem Überziehen
der Folienhaube über
den zu verpackenden Gutstapel an dessen Oberseite zwei zipfelförmige Haubenabschnitte
abstehen. Dieses Problem der Zipfelbildung wird von der WO 021068268
A1 in
1 anschaulich
illustriert. Es ist schon seit bald 40 Jahren bekannt, vgl. etwa
die alte deutsche Offenlegungsschrift
DE
1 586 456 .
Diese
zipfelartig abstehenden Haubenabschnitte sind optisch unschön. Sie beinträchtigen
das Verpackungsergebnis auch in technischer Hinsicht. Die zipfelartigen
Haubenabschnitte werden auf Grund ihres Abstehens beim transportbedingten Handling
der Ladung (z. B. dem Aufeinanderstapeln einzelner Ladungen) leicht
eingeklemmt bzw. beschädigt.
Hierdurch wird der Feuchtigkeitsschutz der Verpackung beeinträchtigt.
Wird eine solche Haube als Schrumpffolienhaube ausgeführt, kann
es sein, dass die abstehenden Zipfel im Zuge der zum Zwecke des
Schrumpfens vorgenommenen Erwärmung sehr
weich werden. Unter Umständen
kommen sie wegen ihres Abstehens sogar zu dicht an die zum Schrumpfen
eingesetzte Wärmequelle
heran und werden überhitzt.
Wie dem auch sei – sie
sacken zumindest in sich zusammen und kommen in klebrig-teigigem
Zustand in Kontakt mit umliegenden Folienbereichen. Unter Umständen verschmelzen
dann mehrere Folienlagen miteinander. Dort, wo verschiedene Folienschichten
miteinander verschmolzen sind, entwickelt die sich so ergebende
dickere Folienlage extreme Schrumpfkräfte. Es kann dann passieren,
dass die Folie am Übergang
zwischen der regulären
Schicht und der miteinander verklebten Schichten dünngezogen
wird, d. h. am Ende dort eine örtliche
Dünnstelle
aufweist und unter dem Einfluss der transportbedingten Kräfte irgendwann
reißt.
Auch
bei Verwendung einer solchen Haube als Stretchfolienhaube ergeben
sich Nachteile. Denn im Bereich der Zipfel kann sich die Folie u.
U. unzulässig
lockern.
Um
die störenden
Zipfel der Folienhaube zu vermeiden, schlägt die WO 02/068268 A1 vor,
die bereits verpackte Ladung „nachzubehandeln". Hierzu ist sollen
die zunächst
abstehenden Zipfel mittels spezieller Einschiebeelemente zwischen
die Ladung und die regulär
anliegende Folie eingeschoben werden. Ein derartiges Einschieben
erfordert eine relativ „langhubige" Bewegung und kostet
wertvolle Taktzeit. Es verringert also die Arbeitsgeschwindigkeit der
Anlage. Zudem stellt dieses Einschieben eine Quelle möglicher
Störungen
dar, vor allem bei hohen Taktfrequenzen. Dies deshalb, weil das
(schnelle) Aufweiten eines Folienabschnitts und das Hineinstecken
eines anderen Folienabschnitts bei bereits über die Ladung übergezogener
und daher bereits mehr oder minder gespannter Folie stattfinden
muss. Es besteht daher eine nicht zu vernachlässigende Gefahr, dass die Folie
in dem aufgeweiteten Bereich einreißt. Folienrisse sind aber möglichst
zu vermeiden. Denn sie führen
unter Umständen
dazu, dass die Anlage auf Störung
geht und abschaltet.
Angesichts
dessen ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verpackungsverfahren anzugeben
bzw. eine Verpackungsanlage zu schaffen, die sich zum maschineninternen
Herstellen der Folienhauben eines Flachschlauchs bedient, aber die
beim Verpacken mit aus Flachschlauch hergestellten Hauben typischerweise
auftretende, störende
Zipfelbildung an der fertigen Haube vermeidet und die auf ein unerwünschtes
Nachbehandeln der über
den Gutstapel gezogenen Haube zur Beseitigung von Zipfel verzichtet.
Gemäß Anspruch
1 wird diese Aufgabe verfahrensmäßig dadurch
gelöst,
dass der in Form eines Flachschlauchs eingesetzte Schlauch erst
nach dem endgültigen
Abziehen von seinem Vorrat, und vor dem Verschließen, von
seinen Außenseiten
her derart V-förmig
eingefaltet wird, dass die zwei Folienbahnen im Bereich der Außenseiten
des Schlauchs und auf der Höhe
der Verschlussstelle während
des Verschließens
jeweils nicht mehr unmittelbar, sondern unter Einschluss einer V-förmigen, sich mit der Faltenspitze
zur Schlauchmitte hin erstreckenden Folienfalte aufeinander liegen
und dass das Verschließen
derart erfolgt, dass die V-förmigen
Falten und die sie unmittelbar umgebenden Bereiche der Folienbahn
im Verschlussbereich relativ zueinander fixiert werden.
Auf
diese Art und Weise wird der Schlauch in dem Bereich, in dem er
später
verschlossen wird, vor dem Verschließen sauber zusammengelegt.
Die nach innen eingefalteten Bereiche der Folie, die ansonsten überflüssig wären und
zur Zipfelbildung geführt
hätten,
werden im Zuge des Verschließens
des Schlauchs fixiert. Beim anschließenden (ggf. auch nur vervollständigenden) Überziehen
kommt es auf diese Art und Weise von vorneherein gar nicht erst
zu einer Zipfelbildung. Die nachträgliche Beseitigung von Zipfeln
entfällt.
Einer
der entscheidenden Vorteile dabei ist, dass sich das Verfahren zur
Herstellung der Haube eines Flachschlauches bedient. Denn simpler
Flachschlauch ist deutlich günstiger
als vorgefertigter Seitenfaltenschlauch und zudem flexibler verwendbar – die Anwendungsbandbreite
eines vorgefertigten Seitenfaltenschlauchs ist durch die vorausgewählte Größe der Seitenfalten
begrenzt. Gleichwohl müssen trotz
Einsatz eines Flachschlauchs keine Abstriche bei der Qualität der fertigen
Verpackung hingenommen werden.
Auch
im Hinblick auf die Zahl der pro Stunde verpackbaren Ladungseinheiten
ergeben sich in jedem Fall Vorteile. Da auf einer Rolle, deren Maximaldimensionen
fest vorgegeben sind, deutlich mehr laufende Meter Flachschlauch
aufgewickelt sind, werden die Intervalle, in denen der Verpackungsprozess
zum Zwecke des Einlegens einer neuen Folienrolle stillgesetzt werden
muss, etwa 50% kleiner. Legt man nun die benötigten V-förmigen Falten über die gesamte
Schlauchlänge
hinweg im Durchlaufverfahren (meist ohne dass irgendeine Zusatzbewegung notwendig
ist) ergibt sich ein klarer Zeitvorteil. Gleiches gilt, wenn nur
lokal Falten gelegt werden und dabei auf ein zusätzliches lokales Aufziehen
des Schlauches verzichtet wird. Selbst wenn die Zusatzbewegung „Schlauch
lokal aufziehen und einfalten" durchgeführt wird,
um besonders präzise
Falten zu legen, bleibt meist per saldo noch ein gewisser Zeitvorteil.
Um
Präzisionsfalten
zu legen, wird der Schlauch vor dem Einfalten auf seiner entsprechenden
Höhe so
geöffnet,
dass er dort einen etwa viereckigen Schlauchquerschnitt bildet.
Daraufhin wird mittels geeigneter Faltorgane die Folie an zwei gegenüberliegenden
Seiten dieses in etwa viereckigen Schlauchquerschnitts V-förmig zur
Schlauchmitte hin geführt.
Dann wird der Schlauchquerschnitt verkleinert, so dass sich an den
Seiten, die nach innen geführt
werden, jeweils eine mit ihrer Spitze zur Mitte des Schlauchquerschnitts
weisende V-förmige
Falte zwischen die beiden anderen den Schlauchquerschnitt begrenzenden
Seiten legt.
Auf
diese Art und Weise ist es sehr einfach möglich, insbesondere V-förmige Falten
in Form eines einfachen „V" präzise und
störungsfrei
zu legen – der
Begriff V-förmig ist
funktional zu verstehen und beschreibt das Prinzip der Falte. Eine
V-förmige Falte kann
beispielsweise auch die Form eines doppelten V, d. h. zweier ziehharmonikaförmig nebeneinander liegender „VV" haben. Bevorzugt
ist allerdings eine V-förmige
Falte in Form eines einfachen „V". Eine solche Falte
lässt sich
bei weitem am einfachsten und zuverlässigsten legen. Es versteht
sich von selbst, dass das „V" der V-förmigen Falte
nahezu parallel gedrückte
Schenkel aufweist, sobald der Folienschlauch nach dem Faltenlegen
ggf. zeitweilig wieder vollständig
flach zusammengelegt wird – etwa
um über
weitere Transport- oder Umlenkwalzen dem Abschnitt der Maschine
zugeführt
zu werden, in dem das Verschließen,
Abtrennen usw. erfolgt.
Bevorzugt
werden dabei die Seiten des Schlauchquerschnitts, die nicht zur
Bildung einer V-förmigen
Falte nach innen geführt
werden, aufeinanderzubewegt. Auf diese Art und Weise kann während des
Legens der V-förmigen
Falten sehr einfach eine kontrollierte Folienspannung aufrechterhalten werden,
so dass saubere Falten gelegt werden ohne dass die Gefahr einer Überbeanspruchung
der Folie besteht.
Idealerweise
wird die Größe der beiden V-förmigen Falten
(d. h. der Abstand zwischen der Spitze des V und dem Ende der beiden
Schenkel des V) dadurch eingestellt, dass die Länge der beiden Seiten des Schlauchquerschnitts,
die beim Legen der V-förmigen
Falten aufeinanderzubewegt werden und die V-förmigen Falten zwischen sich
aufnehmen, vor Beginn des Faltenlegens entsprechend gewählt wird. Auf
diese Art und Weise wird es möglich,
die Größe der Seitenfalten
und damit die Größe der Folienhaube
ideal an die Kontur der jeweils zu verpackenden Ladung anzupassen.
Während
nämlich
nahezu ideal quaderförmige
Ladungen praktisch keine oder nur relativ kleine V-förmigen Falten
benötigen,
ist es bei stark vom quadratischen Querschnitt abweichenden Ladungen
mit deutlich rechteckigem Querschnitt erforderlich, relativ große V-förmige Falten
vorzusehen, um Zipfelbildung zu vermeiden. Eine möglichst
gut angepasst gewählte
Größe der V-förmigen Falten
ist insbesondere auch für
die Reißfestigkeit
bzw. Haltbarkeit der Haube im Verschlussbereich wichtig. Sind nämlich die
V-förmigen
Falten nicht korrekt dimensioniert, dann treten z. B. in der die
Haube verschließenden
Schweißnaht
an der Stelle des Übergangs von
vier auf zwei Schichten erheblich Zugkräfte auf. Diese führen zu
Einrissen, ggf. sogar zum vollständigen
Zerreißen
der Folienhaube. Diese Gefahr besteht in besonderem Maße bei Stretchfolienhauben. Sie
ist zumindest im Ansatz aber auch dort zu verzeichnen, wo die Haube
im Bereich einer nach dem Überziehen
schlecht sitzenden und damit Spannungen ausgesetzten Schweißnaht geschrumpft
wird.
Eine
bevorzugte Art des Faltenlegens besteht darin, dass der nach dem
Verschließen
und Abtrennen der vorigen Folienhaube zurückgebliebene Anfang des mit
dem Folienvorrat verbundenen Folienschlauchs (oder der Anfang einer
frisch eingelegten Folienschlauchs) geöffnet und auf eine Überzieheinrichtung
aufgerefft wird, so dass der Folienschlauch mit einem in etwa dachförmigen Querschnittsverlauf
(Dachabschnitt) von seinem aufgerefften Abschnitt in seinen noch
ungeöffneten Abschnitt übergeht,
worauf hin zwei sich gegenüberliegende
Seiten des Dachabschnitts in V-förmige
Falten gelegt werden und dann der Dachabschnitt in seinem zum Verschließen bestimmten
Bereich unter Einschluss und weiterer Ausformung der V-förmigen Falten
flach zusammengelegt wird und dann das Verschließen erfolgt, vorzugsweise durch
Verschweißen.
Auf
diese Art und Weise erspart man sich ein gesondertes Öffnen des
Schlauchquerschnitts in dem Bereich, in dem die Falten gelegt werden
sollen. Denn das Faltenlegen erfolgt hier im Bereich des ohnehin
durch das Aufreffen der Folie geöffneten
Dachabschnitts des Folienschlauchs. Dadurch lassen sich die Taktzeiten
weiter erhöhen,
weil ein sonst erforderlicher zusätzlicher Arbeitsgang eingespart
wird. Zwar werden die hier gelegten Falten möglicherweise etwas ungenauer
sein, da sie nicht bis zum Schluss zwangsgeführt werden. Dies ist jedoch
zu Gunsten höherer
Taktzeiten tolerabel.
Vorzugsweise
wird die Folienspannung im Bereich des Dachabschnitts während des
Zusammenlegens dadurch beeinflusst, dass über die Vorschubwalzen eine
weitere Länge
Flachschlauch vom Vorrat abgezogen wird, so dass gleichzeitig eine
weitere Länge
Schlauch im Bereich des Dachabschnitts zur Verfügung steht. Denn beim Zusammenlegen wird
die Folie im Bereich des Dachabschnitts ja gespannt. Wenn auf die
geschilderte Art und Weise Folie nachgegeben wird, wird eine Überbelastung
der Folie im Bereich des Dachabschnitts vermieden.
Ebenfalls
bevorzugt ist die Möglichkeit,
zusätzlich
oder alternativ zum gleichen Zweck die Folienspannung im Bereich
des Dachabschnitts dadurch zu beeinflussen, dass von dem bereits
aufgerefften Abschnitt des Schlauchs eine Länge Schlauch abgezogen wird
und nun im Bereich des Dachabschnitts zur Verfügung steht.
Eine
weitere bevorzugte Ausgestaltungsform des Verfahrens sieht vor,
dass das Legen der V-förmigen
Falten im Durchlaufverfahren erfolgt und zwar derart, dass vor Ingebrauchnahme
eines neuen Schlauchvorrats ein Abschnitt des Schlauchs beidseitig
in Querrichtung abgedichtet eingespannt wird, dass ein blähender Über druck
auf diesen Schlauchabschnitt aufgegeben wird und der Überdruck
beim Abziehen des Schlauchs immer weiter den Schlauch entlang bewegt
und im wesentlichen aufrecht erhalten wird. Auf diese Art und Weise
wird der jeweils frisch vom Vorrat abgezogene Schlauchabschnitt
aufgebläht.
Er kann daraufhin an zwei Faltorganen entlanggeführt und durch diese so V-förmig nach
innen eingedrückt
werden. Sobald der Schlauchabschnitt wieder zusammengedrückt wird, um
die ihn blähende
Luft in einen ihm nachfolgenden Schlauchabschnitt zu verdrängen bzw.
weiter zu leiten, werden die nach innen gedrückten Bereiche jeweils zu einer
V-förmigen Falte
gelegt. Dieses Durchlaufverfahren hat den Vorteil, dass es ein extrem schnelles
Faltenlegen erlaubt. Sobald einmal (bei Schichtbeginn bzw. bei Anbruch
einer neuen Folienrolle) ein blähender Überdruck
auf den Schlauch aufgegeben wurde, erfolgt das Faltenlegen von alleine, sobald
der Schlauch von der Folienrolle abgezogen wird – ohne, dass irgendwelche Foliengreifer
oder Faltorgane hin- und
herbewegt werden müssen. Zwar
wird unter Umständen
die Folie durch das Entlanggleiten an den Faltorganen belastet.
Angesichts der sonstigen Vorteile dieses Verfahrens kann die zusätzliche
Belastung der Folie aber in einer Reihe von Anwendungsfällen tolerabel
sein.
Vorrichtungsseitig
wird die angegebene Aufgabe durch die apparative Umsetzung der von
Anspruch 1 beschriebenen Verfahrensschritte gelöst – so, wie von Anspruch 14 vorgegeben.
Da
die Vorrichtungsansprüche
im wesentlichen zu den zuvor erörterten
Verfahrensansprüchen komplementär sind,
weisen sie die entsprechenden Vorteile auf.
Weitere
Vorteile, Merkmale und Einzelheiten werden bei der nachfolgenden
detaillierten Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der
beigefügten
Zeichnungen deutlich. Die Zeichnungen zeigen dabei rein schematisch
das Folgende:
1 bis 5 eine als solche bekannte Einrichtung
zum Öffnen
eines Folienschlauchs mittels Foliengreifern;
6a eine Aufsicht auf die
als solche bekannte Einrichtung zum Öffnen der Folienhaube in dem
Moment, in dem die Faltorgane gemäß eines ersten Ausführungsbeispiels
in Wirkung zu treten beginnen;
6b die von 6a gezeigte Anordnung in Seitenansicht;
7a das Zusammenwirken der
von 6a und 6b gezeigten Foliengreifer
und Faltorgane in einem fortgeschrittenen Stadium des Einfaltens zweier
Seiten des Folienschlauchs;
7b die von 7a gezeigte Anordnung in Seitenansicht;
8a das Zusammenwirken der
von den 6a und 6b gezeigten Foliengreifer
und Faltorgane, nachdem die Falten vollständig gelegt wurden und die
Folienhaube in Abziehrichtung gesehen vor (oberhalb) den Foliengreifern
und den Faltorganen zugeschweißt
und abgetrennt wird;
8b die von 8a gezeigte Anordnung in Seitenansicht;
9 die Foliengreifer und
Faltorgane der ersten Ausführungsform
in einer Variante, bei der die Foliengreifer zweiachsig in der Horizontalebene
verfahrbar sind um so die Größe der V-förmigen Falten einstellen
zu können
und hier so verfahren wurden, dass kleine V-förmige Falten gelegt werden;
10 die von 9 gezeigten Foliengreifer und Faltorgane,
wobei die Foliengreifer hier so positioniert wurden, dass große V-förmige Falten
gelegt werden;
11 ein zweite Ausführungsform
bei der die Falten zur Realisierung höherer Taktzeiten in den Dachabschnitt
des Folienschlauches gelegt werden;
12 eine teilgeschnittene
Aufsicht auf die von 11 gezeigte
zweite Ausführungsform;
13 eine dritte Ausführungsform,
die es ermöglicht
die falten im Durchlaufverfahren zu legen, allerdings in einer Position,
bevor die Faltplatten zugestellt wurden um so auf den Schlauch einzuwirken;
14 die dritte Ausführungsform
zu Schichtbeginn oder nach Wechsel der Vorratsrolle für den Folienschlauch;
15 Anlagenschema zur Realisierung
der dritten Ausführungsform.
Für alle nachfolgend
beschriebenen Ausführungsbeispiele
gilt, dass die Verpackungsanlage und ihre grundsätzlichen Komponenten etwa so
angeordnet sein können,
wie von der
1 der
DE 32 42 677 C2 ,
die hiermit zum Gegenstand der Beschreibung gemacht wird, gezeigt.
Wenn die Verpackungsanlage als Schrumpfanlage ausgeführt wird,
wird sie die dort gezeigten Schrumpfrahmen aufweisen. Anderenfalls wird
sie beispielsweise mit einem Reffrahmen zum Aufreffen, Querstretchen
und Vertikalstretchen der Folienhaube ausgerüstet sein (der Vertikalstretch
erfolgt während
des Überziehens,
in dem das Abziehen der Folie von den Refforganen kontrolliert „gebremst" wird).
Die
Mittel zum Legen der V-förmigen
Falten, die hier im wesentlichen aus den sogleich näher zu beschreibenden
Foliengreifern und den diesen zugeordneten Faltorganen bestehen,
sind bei den ersten beiden Ausführungsbeispielen
in Abziehrichtung des Folienschlauchs gesehen hinter den Vorschubwalzen
13 (die
bei der
DE 32 42 677
C2 in die Konsole
5 integriert sind) angeordnet,
oberhalb der Höhe
der größten zu
verpackenden Ladung. Im Rahmen des dritten Ausführungsbeispiels sind die Mittel
zum Legen der V-förmigen
Falten in Abziehrichtung des Folienschlauchs gesehen vor den (letzten)
Vorschubwalzen angebracht. In
6b und
den anderen in entsprechender Weise die beiden ersten Ausführungsbeispiele
zeigenden Figuren tragen die Vorschubwalzen die Bezugsziffer
13.
Der
Folienschlauch ist zu dem hier (an Hand der Figuren) erörterten
Zeitpunkt entweder geöffnet und
wenigstens zum Teil bereits über
die Ladung gezogen. Alternativ ist er, etwa wenn die Anlage zur Durchführung eines
Haubenstretchverfahrens konzipiert ist, zu diesem Zeitpunkt auf
die Refforgane aufgerefft. In beiden Fällen ist das obere Ende des
Folienschlauchs zu dem hier zu betrachtenden Zeitpunkt noch mit
dem bevorrateten Flachschlauch verbunden.
Die
Foliengreifer werden nun in horizontaler Richtung soweit verfahren,
dass sie (in Abziehrichtung gesehen) knapp hinter dem später zur
Bildung einer Folienhaube zu verschließenden Abschnitt des Folienschlauchs
Folienhaube zu liegen kommen. Der Folienschlauch ist an dieser Stelle
noch zumindest nahezu ungeöffnet,
d. h. die beiden den Flachfolienschlauch bildenden Folienbahnen
liegen plan aufeinander.
Die
Foliengreifer sind im Prinzip so aufgebaut, wie aus der
DE 43 26 827 A1 bekannt,
die hiermit zum Gegenstand der Beschreibung gemacht wird.
Jeder
der Foliengreifer (2, 4) besteht aus einem Saugkasten 4,
der ein Saug/Greifelement 2 trägt. Jeder Saugkasten weist
an seiner der Folie zugewandten Seite eine Saugfläche 3 auf.
Letztere besteht etwa aus einer entsprechenden Öffnung, welche mit einem Gitter
abgedeckt ist. Das Saug-Greifelement 2 ist schwenkbar an
dem Saugkasten 4 angelenkt.
Sobald
die vier Saugkästen 4 der
Foliengreifer mit der Folien in Kontakt gebracht worden sind, wird
durch Einschalten des entsprechenden Sauggebläses Vakuum angelegt, so dass
die Folienbahnen A, B abschnittweise an die Saugflächen 3 angedrückt werden.
Die 1 zeigt eine Momentaufnahme
dieser Situation.
Sodann
werden die Foliengreifer paarweise in horizontaler Richtung auseinandergefahren.
Jede der Foliengreifer nimmt die an der Saugfläche 3 seines Saugkastens 4 angedrückte Folie
mit, so dass der Folienschlauch zu einem, zunächst noch kleinen, zwischen
den Folienbahnen A, B eingeschlossenen Querschnitt geöffnet wird,
so wie dies die 2 zeigt.
Dann
werden die jeweils schwenkbar an den Saugkästen 4 gelagerten
Saug-Greifelemente 2 in
einem Winkel von vorzugsweise < 90° von der
Folie weggeklappt. Sie geben dadurch auch eine Saugöffnung an
der jeweiligen nach außen
gewandten Stirnseite des betreffenden Saugkastens 4 frei.
Die nach außen über den
von den vier Foliengreifern umgrenzten Querschnitt hinausragende
Abschnitte der Folienbahnen A, B werden dadurch von den freigegebenen
Stirnseiten der Saugkästen 4 angesaugt.
So gerät
die Folie in den Bereich des Spalts, der sich durch das Zurückschwenken
der Saug-Greifelemente 2 zwischen diesen und den Stirnseiten
der Saugkästen 4 aufgetan
hat, vgl. 3. Die Saug-Greifelemente 2 werden
nun wieder in ihre ursprüngliche
Position zurückgeschwenkt
und kommen so an den Stirnseiten der Saugkästen 4 zur Anlage.
Dadurch wird der jeweils an den nach außen gewandten Stirnseite des Saugkastens
anliegende Folienabschnitt eingeklemmt. Der bis dato erst zu einem
geringen Querschnitt geöffnete
Folienschlauch wird nun nicht mehr durch die Saugwirkung gehalten,
sondern primär
dadurch „gegriffen", dass er ein vier
Stellen eingeklemmt wird, so wie dies die 4 zeigt.
Daran
anschließend
werden die Foliengreifer paarweise in horizontaler Richtung weiter
auseinander gefahren, so dass Flachschlauch nun zu einem in etwa
viereckigen Querschnitt geöffnet
ist, so wie von 5 gezeigt.
Bis
hierher entspricht die Handhabung des Folienschlauchs vom Grundsatz
her in etwa dem von der
DE
43 26 877 A1 vorgeschlagenen Handling – allerdings mit dem Unterschied,
dass hier kein vorgefertigter Seitenfaltenschlauch geöffnet wird,
sondern ein simpler, kostengünstiger
und bei der Produktion erhebliche Flexibilität bietender Flachschlauch.
An
diejenigen Seiten C, D, auf die im wesentlichen nicht unmittelbar
durch die Foliengreifer eingewirkt wird, werden nun durch Zustellen
in etwa horizontaler Richtung die Faltorgane herangefahren. Die Faltorgane
sind hier als schmale und sich länglich senkrecht
zur Zeichenebene erstreckende Faltplatten 14 ausgeführt. Die 6b zeigt dies in einer Seitenansicht,
die 6a in einer Ansicht
von oben längs
derjenigen Schnittebene A-A, die in 6b markiert
ist.
Die
Faltplatten 14 werden nun weiter horizontal in Richtung
der Schlauchmitte des etwa zum Viereck aufgespannten Folienschlauchs
verfahren. Sie falten auf diese Art und Weise den bislang in etwa zu
einem Viereck geöffneten
Folienschlauch von zwei seiner Außenseiten C, D her in Richtung
der Haubenmitte M V-förmig
ein. Während
dieses Einfaltens werden die Foliengreifer paarweise in horizontaler
Richtung aufeinanderzubewegt, so dass die Spannung der von den Faltplatten 14 V-förmig eingefalteten Seiten des
Folienschlauchs kontrolliert gehalten wird, bzw. jedenfalls eine Überdehnung
der Folie verhindert wird. Diesen Vorgang zeigt die 7b von der Seite her gesehen bzw. die 7a von oben her gesehen,
in 7b durch A-A markierten
Schnittebene.
Die 8a und 8b zeigen schließlich (jeweils von der gleichen
Warte her gesehen, wie die zuvor erörterten 6a und 6b bzw. 7a und 7b) die Position, in der die beiden V-förmigen Falten
vollständig gelegt
sind. Ist es nun so, dass der vormals zu einem Viereck aufgespannte
Flachfolienschlauch von seinem vormals eine 180°-Faltung aufweisenden Außenseiten
C, D her V-förmig
eingefaltet ist. und zwar derart, dass die beiden von den Saugkästen 4 bzw. den
Saug-/Greifeinrichtungen 2 gehaltenen, sich gegenüberliegenden
breiten Folienbahnen A, B im Bereich der Außenseiten des Schlauchs nicht
mehr unmittelbar, sondern unter Einschluss jeweils einer V-förmigen,
sich mit der Faltenspitze zur Schlauchmitte hin erstreckenden Folienfalter
aufeinanderliegen. Diese V-förmige
Falte liegt dabei nicht nur im Bereich der Foliengreifer 2, 4 vor,
sondern erstreckt sich zumindest auch nach oben bis in den Bereich
hinein, der nachfolgend verschlossen werden soll, d. h. auf dessen
Höhe die
spätere
Verschlussstelle liegt.
Jetzt
wird, was die 8b zeigt,
die Verschließeinrichtung 15 aktiviert.
Vom Grundsatz her kann das Verschließen in verschiedenster Art
und Weise, z. B. durch Umfalten und/oder Tackern, erfolgen. Idealerweise
wird jedoch eine Schweißnaht
gezogen, die sich sinnvoller Weise über die ganze Breite des Folienschlauchs
hinweg erstreckt, dies aber nicht zwingend muss. Gleich, auf welche
Art und Weise das Verschließen
erfolgt, es wird stets so verschlossen, dass die V-förmigen Falten
und die sie unmittelbar umgebenden Bereiche der Folienbahnen A, B
relativ zueinander fixiert werden. Auf diese Art und Weise wird
verhindert, dass sich die V-förmigen Folienfalten
im Bereich der geschlossenen Stelle des Schlauches wieder aufziehen.
Sodann
wird der Schlauch, in Abziehrichtung gesehen, vor der Verschließeinrichtung
vom übrigen Schlauchvorrat
abgetrennt. Etwa in dem etwa eine horizontal geführte Klinge 16 den
Schlauch durchschneidet. Alternativ kann auch ein Heißdraht eingesetzt
werden.
Nun
kann die fertige Folienhaube über
die Ladung übergezogen
bzw. das bereits zuvor begonnene Überziehen der Folie vervollständigt werden.
Vorteilhafterweise
sind die Foliengreifer 2, 4 derart ausgebildet
und verfahrbar, dass sie sowohl dazu eingesetzt werden können, das,
in Abziehrichtung gesehen, äußerste Ende
der Haube zu öffnen und
die Haube überziehfertig
zu machen, als auch dazu dienen können, die Haube auf der Höhe der späteren Verschlussstelle
(knapp unterhalb) zu öffnen
und so in Zusammenwirkung mit den Faltorganen 14 das Faltenlegen
zu bewerkstelligen.
Hervorzuheben
ist noch, dass bei dem hier beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel
nur örtlich
im Bereich der späteren
Verschlussstelle V-förmige
Falten gelegt werden. Dies schont die Folie und schützt vor
unnötigen
Folienrissen, die den gesamten Prozess aufhalten. Denn es ist nicht
nötig, über die
gesamte Länge
der späteren
Folienhaube hinweg V-förmige
Falten zu legen. Dies, weil letztere außerhalb des Nahbereichs der
Verschlussstelle beim Überziehen
der Haube über
die Ladung ja doch wieder aufgezogen werden. Das hat seinen Grund
darin, dass außerhalb
des Nahbereichs der Verschlussstelle im Regelfall der gesamte Folienquerschnitt
gebraucht wird, um die zu verpackende Ladung zu umhüllen.
Gestaltet
man die Foliengreifer 2, 4 so, dass sie paarweise
in einer ersten horizontalen Richtung aufeinander zu und voneinander
weg fahren können und
dass sie paarweise (aber in anderer Paarung) in einer zweiten horizontalen
Richtung, orthogonal zur ersten horizontalen Richtung, aufeinander
zu und voneinander weg fahren können,
dann lässt
sich auf sehr einfache Art und Weise die gewünschte Größe einstellen, die die V-förmigen Falten
bei ihrem Legen erhalten. Auf diese Art und Weise ist es möglich, in
individueller Anpassung an den Querschnitt der jeweils zu verpackenden
Ladung V-förmige
Falten von optimaler Größe zu legen – so dass
die für
diese, individuell zu verpackende Ladung hergestellte Foliehaube
optimal an der Ladung „sitzt".
Die 9 und 10 veranschaulichen dies. Während die 9 zeigt, wie relativ kleine
V-förmige Falten
gebildet werden, zeigt die 10 die
Bildung relativ großer
V-förmiger
Falten.
Zu
diesem Zweck wurden die Foliengreifer aus der Position, die sie
zuvor beim Faltenlegen im Rahmen der 9 inne
hatten, vor dem Legen der Falten für die nächste Haube entlang der Pfeile
E aufeinanderzugefahren, 10.
Die von den Saugkästen 4 bzw.
den Saug-/Greifeinrichtungen 2 ergriffenen und gehaltenen
Seiten A, B der Folienhaube sind nun kürzer. Dementsprechend lassen
sich die V-förmigen Falten
von den nun längeren
Seiten C, D her tiefer nach innen zur Schlauchmitte hin einziehen,
in dem die Faltplatten 14 entsprechend weiter in Richtung
der Haubenmitte M eingefahren werden.
Auf
die gleiche Art und Weise können,
durch entsprechendes paarweises Auseinanderfahren der Foliengreifer
längs der
durch die Pfeile E gekennzeichneten Achsen auch Folienhauben mit
kleineren V-förmigen
Falten hergestellt werden.
Die
Folienspannung wird in beiden Fällen, wie
vorbeschrieben, durch ein Nachgeben in Richtung der Pfeile FL gesteuert.
Eine
derartige Gestaltung der Foliengreifer 2, 4 ermöglicht es
desweiteren, Flachschläuche
zu verarbeiten, die von Hause aus unterschiedliche Breiten haben.
Dies gewährleistet
eine hohe Flexibilität.
Denn nicht in allen Fällen
lassen sich mit einem Flachschlauch ein und der selben Breite nur über die Variation
der Faltengröße optimale
Ergebnisse erzielen.
Die
Variabilität
im Hinblick auf die Größe der V-förmigen Falten
bringt erhebliche Vorteile. Wo früher entweder die Folienrollen
gewechselt werden mussten, oder aber Maschinen, die verschiedene
Folien bevorraten und auf Abruf zum Einsatz bringen können, erforderlich
waren, genügt
heute eine Maschine mit einem einzigen Folienvorrat. Dadurch wird nicht
nur der maschinelle Aufwand kleiner und die Qualität der fertigen
Verpackung höher.
Vielmehr steigt auch die Taktgeschwindigkeit. Und zwar selbst dann,
wenn die zu verpackenden Ladungen immer wieder stark unterschiedliche
Dimensionen aufweisen. Denn ein Umrüsten der Maschine (auch wenn es
automatisch möglich
sein mag) erübrigt
sich jeweils. Sobald die Ladungssensoren den Querschnitt der nun
jeweils zu verpackenden Ladung erfasst haben, übermitteln sie entsprechendes
Signal an die Maschinensteuerung, die ihrerseits die benötigte Größe der V-förmigen Falten
errechnet und dann die nötigen
Veranlassungen trifft – wie
etwa das paarweise Verfahren der Foliengreifer längs der Pfeile „E" und „FL" in die benötigte Position.
Die Bewegung erfolgt dabei im Ergebnis zweiachsig – projiziert
auf ein gedachtes horizontal im Raum liegendes, zweiachsiges Koordinatensystem.
Die Faltorgane werden passend angesteuert.
Eine
zweites, in ähnlicher
Weise wie das erste Ausführungsbeispiel
arbeitendes Ausführungsbeispiel
zeigen die 11 und 12. Dieses Ausführungsbeispiel
vermeidet es den Folienschlauch zum Zwecke des Faltenlegens an einer
anderen Stelle als seinem Schlauchende zusätzlich zu öffnen um dort die Falten zu
legen.
Bei
diesem Ausführungsbeispiel
wird der Folienschlauch nach dem Passieren der Folienvorschubwalzen 13 geöffnet und
in bekannter Art und Weise auf eine Überzieheinrichtung 19 für die spätere Haube
aufgerefft. Daraufhin bildet sich zwischen dem aufgerefften Abschnitt
des Folienschlauchs und dem noch ungeöffneten Abschnitt des Folienschlauchs
ein etwa dachförmiger
Querschnittsverlauf (Dachabschnitt 12*) aus. In diesem
ohnehin geöffneten
Bereich des Folienschlauchs werden auch die Falten gelegt. Zu diesem
Zweck werden knapp oberhalb der Überzieheinrichtung 19 von
zwei Seiten her keilförmig
ausgestaltete Faltorgane 18 in den Dachabschnitt 12* eingedrückt und
zwingen diesem so einen V-förmigen
Knick nach innen auf. Die Position der Faltorgane 18 und
der noch uneingefaltete Folienbereich in 12 in gestrichelten Linien gezeigt. Daraufhin
werden die hier in Form von Schweißbalken zum Verschließen des
Folienschlauchs vorgesehenen Einrichtungen 15 zusammengefahren.
Sie nehmen die Folie des Dachabschnitts 12* mit, drücken sie
nach innen zusammen und erfassen dabei auch die beiden V-förmigen nach innen gerichteten Knicke
der Folie, die dadurch jeweils zu einer V-förmigen
Falte gelegt werden. Dann wird Verschweißt. Dabei werden die V-förmigen Falten mit der mit ihr
in Kontakt stehenden Folie verschweißt und so fixiert. Daraufhin
wird die Folienhaube mittels eines am Schweißbalken entlanglaufenden Messers 20 abgeschnitten.
Die fertige Folienhaube kann nun wie gewohnt gestretcht und übergezogen
oder übergezogen
und verschrumpft werden. Die Faltorgane 18 sind hier keilförmig ausgeführt mit
einem nach innen hin zur Mitte des Folienschlauchs gerichteten Spitze. Das
begünstigt
das V-förmige
nach innen Einknicken der Folie. Idealerweise liegt der spitze Winkel „W" zwischen 55 und
85° und
kann ggf. justiert werden, ist also einstellbar, z. B. in Abhängigkeit
von Foliendicke und -festigkeit. Dies führt zu einem guten Einknicken,
ohne dass die Folie durch eine zu große Spitze deutlich überbelastet
wird.
Ein
drittes Ausführungsbeispiel
zeigen die 13 und 14. Im Rahmen dieses Ausführungsbeispiels
ist vorgesehen, den Flachschlauch während des Abziehens von seinem
Vorrat fortlaufend (sozusagen im Durchlaufverfahren) seitlich einzufalten – so, dass
er über
seine gesamte Länge
mit seitlichen V-förmigen
Falten „VF" der hier in Rede
stehenden Art versehen wird, bevor er in den Bereich der Maschine gelangt,
in dem das Verschließen
des Folienschlauches sowie das Abtrennen und Überziehen der Haube erfolgt.
Das Legen der Falten erfolgt mit einer, soweit nachfolgend nicht
abweichend beschrieben, gegenüber
den vorigen Ausführungsbeispielen
unveränderten
Haubenstretch- oder Haubenschrumpfanlage. An dieser Anlage sind
nun in jedem Falle zwei Walzenpaare 13a und 13b vorgesehen. Vorzugsweise
trägt jeweils
eine Walze des Walzenpaares 13a und 13b eine weiche,
anschmiegsame und damit gut abdichtende Nutzschicht, während die andere
Walze an ihrem Umfang aus glattem, i.d.R. geschliffenem Metall besteht.
Sie pressen von beiden Seiten mit dem notwendigen Druck auf die
zwischen ihnen befindliche Folie.
Nach
jedem Wechsel der Folienrolle wird der Anfang des neuen Folienschlauchs
zwischen die Walzenpaare 13a und 13b eingelegt.
Dann werden die Walzen jedes Walzenpaares gegeneinander zugestellt,
so dass der zwischen den beiden Walzenpaaren 13a und 13b befindliche
Schlauchabschnitt B praktisch vollständig abgedichtet ist. Der Anlagenfahrer
injiziert nun, z. B. indem er eine entsprechende Düse 22a durch
die Folie sticht, eine bestimmte Menge Druckluft in den abgedichteten
Schlauchabschnitt, so dass dieser einen Ballon bildet. Das Injektionsloch wird
z. B. durch einen Klebestreifen verschlossen. Das inital vorzunehmende
Aufblasen des Schlauchabschnitts kann auch automatisiert erfolgen,
wird aber i. d. R. vom Anlagenfahrer vorgenommen werden, um den
apparativen Aufwand klein zu halten. Denn bei geeigneter Auswahl
des Belages und der Anpressung der Walzenpaare 13a und 13b werden
die Luftverluste gegen Null gehen. Der Schlauchabschnitt B muss
dann nach jedem Rollenwechsel nur einmalig aufgeblasen werden, was
problemlos von Hand zu bewerkstelligen ist.
Insbesondere
bei Anlagen, die wegen ihres großen Folienvorrats von einem
Rollenwechsel zum nächsten
sehr lange laufen, kann es sich empfehlen, statt des Rollenpaares 13b einen
z. B. Rollendrilling 13b vorzusehen. Entscheidend ist es,
den Kontakt zwischen den Rollen und der Folie an der Dichtstelle durch
Umlenkung zu intensivieren und so die Abdichtung zu perfektionieren – um nicht
zwischendurch die Anlage zum Zweck des Nachfüllens des Ballons mit Druckluft
anhalten zu müssen.
Die 15 zeigt einen solchen
Rollendrilling links oben. Für
andere entspre chende Rollenpaare (wie 13b) gilt gleiches. Auch
Vierfachrollen usw. sind möglich.
Nun
werden von zwei Seiten her die Faltkeile 14 zugestellt,
die den ballonartigen Schlauchabschnitt B zumindest bereichsweise
von zwei Seiten her V-förmig
nach innen drücken
und zu diesem Zweck bevorzugt eine trichterförmige Geometrie zwischen sich
bilden, durch die der ballonartige Schlauchabschnitt auf das Walzenpaar 13b zuläuft. Bevorzugt
werden (hier in einer in etwa senkrecht dazu angeordneten Ebene)
zusätzlich
auch Leitflächen 14a an
den Folienballon zugestellt. Diese Leitflächen 14a induzieren
keine Faltenbildung, sondern verhindern, dass der Ballon unter der
Einwirkung der Faltkeile 14 unerwünscht ausweicht oder unerwünscht deformiert
wird. Auch die Leitflächen
bilden bevorzugt eine trichterförmige
Geometrie zwischen sich, durch die der ballonartige Schlauchabschnitt auf
das Walzenpaar 13b zuläuft.
Sodann wird der Folienvorschub angefahren, so dass sich der Folienschlauch
in Richtung der Pfeile V bewegt. Die Seiten des Folienschlauchs
gleiten die nun zugestellten Faltkeile 14 entlang und werden
von den Faltkeilen 14 kontinuierlich V-förmig „vorgefaltet" (nicht explizit dargestellt).
Sobald der derart vorbehandelte Schlauch zwischen die Walzen des
Walzenpaares 13b gezogen wird, werden seine vorgefalteten
Abschnitte sauber V-förmig
zusammengefaltet. Der als Flachschlauch in den Bereich zwischen
den Walzenpaaren 13a und 13b eintretende Folienschlauch
verlässt
den Bereich zwischen den Walzenpaaren 13a und 13b also
als Seitenfaltenschlauch, d. h. ist mit V-förmigen Falten „VF" versehen – die allerdings
etwas weiter innen liegen als sie in 14 zum
Zwecke bloßer
Illustration angedeutet sind, da der Schlauch durch das Faltenlegen
ja insgesamt schmaler wird.
Soweit
hier von Zustellung der Faltkeile 14 und der Leitflächen 14a gesprochen
wird, ist dies lediglich eine u. a. den Folienwechsel erleichternde Option.
Leitflächen
und Faltkeile können
stattdessen auch starr oder nur bedarfsweise zu Einstellungszwecken
verschiebbar angebracht sein.
Obgleich
die Walzen der Walzenpaare (mit der Folie zwischen ihnen) aufeinander
abwälzen
geht die eingeschlossene Druckluft nicht verloren. Statt dessen
kann man sagen, dass sie durch die Walzen aus dem Bereich des Folienschlauchs,
der im Begriff ist sich zwischen den Walzen des Walzenpaares 13b hindurch
aus dem Bereich zwischen den Walzenpaaren 13a und 13b herauszubewegen,
in den Bereich des Folienschlauchs „umgepumpt" wird, der über die Walzen des Walzenpaares 13a erstmals
in den Bereich zwischen den Walzenpaaren 13a und 13b eintritt.
Anzumerken
ist nur noch, dass die Walzenpaare 13a und 13b,
anders als rein beispielhaft in den 13 und 14 gezeigt, i. d. R. zwischen
sich nicht eine horizontale Ebene einschließen werden. Wie die 15 zeigt werden sie statt
dessen so in der Maschine angeordnet, dass sie eine in etwa vertikale
Ebene einschließen – nämlich in
dem aufsteigenden Bereich, in dem der Flachschlauch nach seinem
Abziehen vom Vorrat in der Maschine nach oben geführt wird
um dann von oben als Haube über
die zu verpackenden Gegenstände
gezogen werden zu können,
oder, statt dessen, in dem absteigenden Bereich, in dem der Flachschlauch
von oben kommend in Richtung herab zu den zu verpackenden Gegenständen geführt wird.
Die 15 illustriert diese
beiden Alternativen in einem Bild zusammengefasst. In der linken
Bildhälfte
ist gezeigt, wie die von den 13 und 14 gezeigte Einrichtung zum
Faltenlegen (13a, 13b, 14, 14a)
im aufsteigenden Bereich der Maschine untergebracht ist. Erfolgt
die Unterbringung hier, dann lässt
sich die Maschine extrem kompakt ausführen, da ein ansonsten nur
mit geringer Intensität
genutzter Bauraum ausgenutzt wird und da (wichtig bei Haubenschrumpfmaschinen)
der geblähte
und damit empfindliche Folienabschnitt außerhalb der Abwärmezone
gehalten wird. Alternativ kann die Einrichtung zum Faltenlegen (13a', 13b', 14, 14a') auch im absteigenden
Bereich der Maschine angeordnet werden, in der Nähe der zu verpackenden Ladung.