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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Umhüllen eines Gegenstands mit einer schlauchförmigen Verpackungsfolie, beispielsweise gemäß
DE 3918318 A1 .
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Beim Verpacken von Gegenständen wie etwa Stückgutstapeln mit einer schlauchförmigen Verpackungsfolie, die im Bevorratungszustand bahnförmig flach zusammengefaltet in Form einer Vorratsrolle aufgerollt ist, kommt es häufig zu Schwierigkeiten beim Öffnen der Folie zu einem offenem Folienschlauch bzw. einer Folienhaube aufgrund elektrostatischer Aufladungen der Folie. Derartige Aufladungen können sich bereits beim Abziehen eines benötigten Folienabschnitts von der Vorratsrolle bilden, und/oder während des Transports des Folienabschnitts von der Vorratsrolle zu einer Öffnungsstation, wo die Folie geöffnet, aufgerefft und schließlich über den zu verpackenden Gegenstand gezogen wird. Die Folie kann dann erschwert zu öffnen sein oder unkontrolliert an in der Nähe befindlichen Anlageteilen anhaften, was den Ablauf des Verpackungsverfahrens erheblich erschweren kann.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Umhüllen eines Gegenstands mit einer schlauchförmigen Verpackungsfolie anzugeben, bei dem bzw. der das vorgenannte Problem zumindest teilweise gelöst ist.
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Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung zunächst ein Verfahren zum Umhüllen eines Gegenstands mit einer schlauchförmigen Verpackungsfolie vor, mit den Schritten: Bereitstellen eines Vorrats an schlauchförmiger, flach zusammengefalteter Verpackungsfolie, Abziehen der Verpackungsfolie von dem Vorrat und Transportieren der Verpackungsfolie bis zu einer Öffnungsstation, Abtrennen eines für einen Umhüllungsvorgang benötigten Folienabschnitts, Öffnen des Folienabschnitts, Aufreffen des Folienabschnitts auf eine Reffeinrichtung und Umhüllen des Gegenstands, wobei sich das Verfahren erfindungsgemäß dadurch auszeichnet, dass der Folienabschnitt vor und/oder während des Öffnen zumindest bereichsweise antistatisch behandelt wird und elektrostatische Aufladungen auf der Verpackungsfolie zumindest teilweise neutralisiert werden.
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Es kann vorgesehen sein, dass der gesamte Folienabschnitt vor und/oder während des Öffnens antistatisch behandelt wird.
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Die Verpackungsfolie kann als Seitenfaltenschlauch bevorratet und zugeführt werden, mit einer Vorderwand, einer Rückwand und zwei dazwischen eingefalteten Seitenwänden, wobei vor und/oder während des Öffnen die Vorderwand und die Rückwand antistatisch behandelt werden.
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Es kann vorgesehen sein, dass nach Beginn des Öffnen auch die Seitenwände antistatisch behandelt werden.
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Bevorzugt sieht die Erfindung vor, dass die Verpackungsfolie vor Erreichen der Öffnungsstation durch reibschlüssiges Erfassen zwischen mindestens zwei gegeneinander gedrückten, in einer Transportrichtung bewegten endlos umlaufenden Förderelementen transportiert wird. In diesem Fall kann die Verpackungsfolie bereits vor Erreichen der Öffnungsstation abgetrennt werden, etwa sogleich nachdem eine benötigte Folienlänge abgezogen worden ist, und die Verpackungsfolie kann in Form des abgetrennten Folienabschnitts bis zu der Öffnungsstation transportiert werden.
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Die Verpackungsfolie kann nach Verlassen der Förderelemente geöffnet werden, wobei die Vorder- und Rückwände im Bereich der Förderelemente aufeinanderliegen und nach Verlassen der Förderelemente umgekehrt V-förmig geöffnet und antistatisch behandelt werden.
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Die antistatische Behandlung kann eine Überwachung oder Erfassung der elektrostatischen Ladung der Verpackungsfolie, eine Ionenerzeugung mittels Entladungselektroden und eine von den Entladungselektroden zu der Verpackungsfolie gerichtete Luftspülung umfassen. Die Ionenerzeugung kann steuerbar sein, beispielsweise in Abhängigkeit von der festgestellten Ladung der Verpackungsfolie, und die Luftspülung kann steuerbar sein, beispielsweise ebenfalls in Abhängigkeit von der elektrostatischen Ladung der Verpackungsfolie. Die Intensität der Ionenerzeugung und/oder Strömungsgeschwindigkeit der Luftspülung können ferner in Abhängigkeit von einer Abzugsgeschwindigkeit der Verpackungsfolie gesteuert werden, mit der diese zu der Öffnungsstation transportiert wird.
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Zur Unterstützung der antistatischen Behandlung kann vorgesehen sein, dass die Förderelemente im Betrieb laufend entladen werden.
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Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird ferner gelöst durch eine Vorrichtung zum Umhüllen eines Gegenstands mit einer schlauchförmigen Verpackungsfolie, umfassend: einen Vorrat an schlauchförmiger, flach zusammengefalteter Verpackungsfolie, eine Abzugseinrichtung zum Abziehen der Verpackungsfolie von dem Vorrat, eine Abtrenneinrichtung zum Abtrennen eines Folienabschnitts, eine Folientransporteinrichtung zum Transportieren der Verpackungsfolie zu einer Öffnungseinrichtung, wobei die Öffnungseinrichtung Greifelemente zum Erfassen des Folienabschnitts aufweist, eine Reffeinrichtung zum Aufreffen des Folienabschnitts, eine Überzieheinrichtung zum Umhüllen des Gegenstands mit dem Folienabschnitt, wobei sich die Vorrichtung erfindungsgemäß dadurch auszeichnet, dass an einem Abgabeende der Folientransporteinrichtung, das sich mit Abstand oberhalb der Öffnungseinrichtung befindet, eine Einrichtung zum Neutralisieren elektrostatischer Aufladungen auf der Verpackungsfolie angeordnet ist.
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Die Folientransporteinrichtung eignet sich sowohl für den Transport von Verpackungsfolie, die von dem Vorrat abgezogen ist, als auch für den Transport eines bereits abgetrennten Folienabschnitts, je nachdem wo die Abtrenneinrichtung räumlich angeordnet ist.
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Bei den Greifelementen kann es sich um Greifzangen oder alternativ um Flächensauger handeln, mit denen die Verpackungsfolie bzw. der Folienabschnitt an einem vorderen Ende durch Saugwirkung ergriffen, geöffnet und auf die Reffeinrichtung gezogen werden kann.
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Es kann vorgesehen sein, dass zwischen dem Abgabeende der Folientransporteinrichtung und der Reffeinrichtung ein Folienweg gebildet ist, an dem entlang der Folienabschnitt bewegt, geöffnet und aufgerefft wird, wobei die Einrichtung zum Neutralisieren elektrostatischer Aufladungen in einem Abstand von bis zu 300 mm, 150 mm oder 50 mm von dem Folienweg angeordnet ist. Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die Einrichtung zum Neutralisieren elektrostatischer Aufladungen in einem Abstand von bis zu 300 mm, 200 mm oder 100 mm von dem Abgabeende der Folientransporteinrichtung angeordnet ist. Die Erfindung sieht bevorzugt vor, dass die Folientransporteinrichtung ein erstes endlos umlaufendes Förderelement und ein gegen das erste Förderelement gedrücktes zweites endlos umlaufendes Förderelement umfasst, die in einer Transportrichtung antreibbar sind und zwischen denen der Folienabschnitt zwischen der Abtrenneinrichtung und dem Abgabeende reibbschlüssig aufnehmbar ist.
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An dem Abgabeende können zwei benachbarte parallele Umlenkrollen für das erste und zweite Förderelement angeordnet sein, wobei sich die Einrichtung zum Neutralisieren elektrostatischer Aufladungen benachbart zu den Umlenkrollen befindet.
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Die Einrichtung zum Neutralisieren elektrostatischer-Aufladungen kann durch zwei oder mehr stabförmige Ionenerzeuger gebildet sein, die parallel zu den Umlenkrollen angeordnet sein können.
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Die Erfindung sieht weiterhin bevorzugt vor, dass das erste und/oder das zweite Förderelement als zumindest bereichsweise elektrisch leitfähiger Transportgurt ausgebildet ist. Der Transportgurt kann mehrlagig mit zumindest einer zumindest bereichsweise elektrisch leitfähigen Lage ausgebildet sein. Die elektrisch leitfähige Lage kann mit Metallfäden, Metallgeflecht oder Kohlefasern versehen sein. Es kann vorgesehen sein, dass eine mit der Verpackungsfolie in Kontakt kommende Oberfläche des ersten und/oder des zweiten Förderelements zumindest bereichsweise elektrisch leitfähig ausgebildet ist. Beispielsweise kann an der Oberfläche ein Metallgeflecht, parallel zur Laufrichtung angeordnete metallische Drähte oder eine leitende Oberflächenbeschichtung vorgesehen sein.
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Es kann vorgesehen sein, dass in jedem stabförmigen Ionenerzeuger in Längsrichtung hintereinander eine Reihe von Ionendüsen vorgesehen sind, die jeweils mittels Koronaentladung und mit Luftspülung arbeiten. Jede Ionendüse weist einen zentralen Entladungsstab mit Entladungsspitze und einen diesen konzentrisch umgebenden Luftspülungskanal auf, der seinerseits von einer mit einer Erdungsplatte verbundenen ringförmigen Gegenelektrode umgeben ist. Der Entladungsstab und die geerdete Gegenelektrode sind im Betrieb an eine hochgespannte Wechselspannung angeschlossen, beispielsweise mit fünf oder sechs kV, wobei eine durch den Luftspülungskanal in Richtung auf die zu entladende Verpackungsfolie erzeugte Luftströmung einen intensiven Ionentransport erzeugt. Die Wechselspannung kann insbesondere pulsförmig moduliert sein, um einen maximalen Ionenerzeugungszyklus zu bewirken. Je nach Polarität der Ladung der zu entladenden Verpackungsfolie können die positiven oder negativen Pulsabschnitte der pulsförmigen Wechselspannung spannungsmäßig angehoben werden oder eine größere Pulsbreite erhalten, so dass eine flexible Ionenerzeugung (positive oder negative Ionen) möglich ist. Schaltungstechnisch im Sinne eines Ersatzschaltbildes wird hierbei der Entladungsstab gesteuert abwechselnd im Takt der Wechselspannung (hochfrequent) länger oder kürzer mit positiver oder negativer Gleichspannung (Hochspannung) verbunden, wobei sich eine gesteuerte Polarität der erzeugten Ionenwolke ergibt.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert, wobei auf eine Zeichnung Bezug genommen ist, in der
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1 eine schematische perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Umhüllen eines Gegenstands mit einer Verpackungsfolie zeigt,
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2 eine Ansicht der Vorrichtung nach 1 aus einer anderen Richtung zeigt,
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3 eine schematische Seitenansicht der Vorrichtung nach 1 zeigt,
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4 eine vergrößerte Teilansicht der Darstellung nach 2 zeigt,
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5 eine vergrößerte Teildarstellung der Seitenansicht nach 3 zeigt,
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6 eine vergrößerte Teildarstellung aus 1 zeigt, und
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7 schematisch eine Ausführungsvariante mit mehreren Teilförderelementen zeigt.
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Die Abbildungen zeigen eine grundsätzlich bekannte Vorrichtung zum Überziehen eines Gutstapels 2 mit einer schlauchförmigen Verpackungsfolie 4, bei der es sich in der Regel um Dehn- bzw. Stretchfolie handelt, im Gegensatz zu der früher meist eingesetzten, durch Wärmebeaufschlagung an den Gutstapel anzulegenden Schrumpffolie.
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Die Vorrichtung weist eine nicht näher dargestellte Halterung zur Aufnahme einer Folienrolle 6 auf, die einen Vorrat an Verpackungsfolie 4 bildet, wobei die Folie in Form eines Seitenfaltenschlauchs aufgewickelt ist, bei dem eine Vorderwand und eine Rückwand mit dazwischen eingefalteten Seitenwänden aufeinanderliegen.
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Eine Umlenkwalze 8 und ein Paar Vorschubwalzen 10 stellen beispielhaft eine Folienabzugseinrichtung dar, die gesteuert sein kann, um einen Folienabschnitt mit einer vorbestimmten Länge abzuziehen. In Abwickelrichtung 5 der Verpackungsfolie 4 gesehen unterhalb der Folienabzugseinrichtung 8, 10 sind eine Abtrenn- oder Schneideinrichtung 12 mit einem quer zur Folie angeordneten Messer und eine Schweißeinrichtung 14 mit beiderseits der Folie angeordneten Schweißbalken 14a, b angeordnet.
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Unterhalb der Schneid- und Schweißeinrichtungen 12, 14 befindet sich ein vertikal abwärts gerichteter Einlaufbereich 18 einer Folientransporteinrichtung 20, die in einer Transportrichtung 21 arbeitet und im Wesentlichen aus zwei endlos umlaufenden Förderelementen in Form von Fördergurten 22, 24 besteht, die innerhalb eines Förderbereichs, der mit dem Einlaufbereich 18 beginnt und mit einem Abgabebereich 26 endet, zumindest stellenweise gegeneinander gedrückt sind. Die Folientransporteinrichtung transportiert den abgetrennten und einseitig verschweißten Folienabschnitt der Länge nach, wobei eine Längsrichtung des Folienabschnitts mit der Transportrichtung 21 übereinstimmt.
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7 zeigt schematisch, dass die Folientransporteinrichtung nicht nur aus zwei Förderelementen bestehen kann, sondern dass jedes Förderelement aus zwei oder mehr in Transportrichtung aufeinander folgenden Teilförderelementen gebildet sein kann, die sich gegenseitig ergänzen. Beispielsweise kann ein erstes Förderelement aus zwei ersten Teilförderelementen 22.1, 22.2 bestehen, die beispielsweise als Fördergurte bzw. Teilfördergurte ausgebildet sein können und einem einheitlichen zweiten Förderelement 24 in Form eines Fördergurts gegenüberstehen, wobei die Verpackungsfolie 4 bzw. ein Folienabschnitt 7 zwischen den gegeneinander gedrückten Förder- bzw. Teilförderelementen reibschlüssig aufgenommen ist.
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In der dargestellten Ausführungsform folgt auf den Einlaufbereich 18 zunächst ein horizontaler Förderbereich 28, in dem die Fördergurte 22, 24 im Wesentlichen horizontal verlaufen. An den horizontalen Förderbereich 28 schließt sich ein vertikaler, nach oben verlaufender Förderbereich 30 an, in dessen Verlauf die aneinanderliegenden Fördergurte 22, 24 mehrfach um horizontale Umlenkrollen 32 in abwechselnde, leicht von der Vertikalen abweichende Richtungen umgelenkt sind, so dass die Fördergurte 22, 24 möglichst über einen großen Teil oder die gesamte Länge des vertikalen Förderbereichs 30 gegeneinander angedrückt sind.
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An den vertikalen Förderbereich 30 schließt sich ein horizontaler Übergabebereich 34 an, der mit dem vertikal abwärts gerichteten Abgabebereich 26 innerhalb eines Hubwerkrahmens 36 der Vorrichtung endet. Der Abgabebereich 26 mit Abgabeende 26a befindet sich oberhalb einer Öffnungsstation oder Folienöffnungseinrichtung 40, die Mittel zum Greifen und Öffnen der Folie aufweist.
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4 lässt erkennen, dass vier Greifelemente 40a in Form von Flächensaugern vorhanden sind, mit denen eine Vorderwand 4a und eine Rückwand 4b eines Endabschnitts des Folienabschnitts 7 jeweils von zwei Flächensaugern erfasst und schlauchförmig geöffnet werden können, wobei sich die zunächst noch gefalteten Seitenwände 4c der Schlauchfolie entfalten und ein offener Folienschlauch oder eine endseitig abgeschweißte Folienhaube gebildet wird, der bzw. die auf eine Reffeinrichtung 44 aufgerefft wird.
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Unterhalb der Folienöffnungseinrichtung 40 befindet sich eine vertikal verfahrbare Überzieheinrichtung 42, die in dem dargestellten Ausführungsbeispiel als Reffeinrichtung vier in den Ecken eines Quadrats oder Rechtecks angeordnete Reffbügel 44 zum Übernehmen und Aufreffen eines Folienabschnitts 7 aufweist. Die Überzieheinrichtung 42 ist zwischen einer in 1 und 2 dargestellten Überziehausgangshöhe H bis zu einer Überziehendhöhe h vertikal verfahrbar, um einen abgetrennten Folienabschnitt über den Gutstapel 2 zu ziehen.
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Die Überziehausgangshöhe H ist so bemessen, dass Gutstapel 2 mit einer größtmöglichen Höhe von der Vorrichtung problemlos zu verarbeiten sind, während die Überziehendhöhe h knapp unterhalb einer Unterkante 2a eines Stapels 2 liegt, so dass die Folie bei Bedarf mit „Unterstretch”, die Unterkante 2a untergreifend, über den Stapel gezogen werden kann.
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Der Gutstapel 2 selbst befindet sich auf einer Fördereinrichtung 48 in einem vertikalen Abstand F über einer Hallenebene 50, auf der die Vorrichtung angeordnet ist und von der aus Arbeiten an der Vorrichtung vorgenommen werden, wie beispielsweise Wartungs- oder Reparaturarbeiten und Austausch der Folienrolle 6.
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Um Arbeiten an den Vorschubwalzen 10, der Schneideinrichtung 12 und der Schweißeinrichtung 14 sowie den Austausch der Folienrolle 6 in einfacher Weise z. B. von einer Bedienungsperson, die auf der Hallenebene 50 steht, durchführen zu können, sollten sich die genannten Vorrichtungselemente nicht höher als beispielsweise 1,5 m oberhalb der Hallenebene 50 befinden, um problemlos darauf zugreifen zu können. Die Folienrolle 6 kann höher angeordnet sein, beispielsweise bis zu 2 m oder noch höher, da sie in der Regel nicht unmittelbar von einer Bedienungsperson, sondern mittels eines Transportgeräts, beispielsweise mit einem Gabelstapler, bewegt wird.
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Unabhängig davon, ob eine Hallenebene 50 als „Bezugsebene” für eine günstige Positionierung der Abzugseinrichtung und Schneid- und Schweißeinrichtungen vorhanden ist, bietet es erhebliche Vorteile, wenn sich die genannten Einrichtungen unterhalb der Überziehausgangshöhe H befinden, und zwar zweckmäßigerweise innerhalb eines Folienvorbereitungsbereichs V, der sich von unterhalb der Überziehendhöhe h bis in höchstens 50% oder 75% der Überziehausgangshöhe H erstreckt.
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Erfindungsgemäß ist benachbart zu dem Abgabeende 26a der Folientransporteinrichtung 20 eine Einrichtung zum Neutralisieren elektrostatischer Aufladungen der Verpackungsfolie 4 angeordnet, die in der dargestellten Ausführungsform zwei stabförmige Ionenerzeuger 60 umfasst. Die Ionenerzeuger 60 sind jeweils parallel und benachbart zu einer am Abgabeende 26a angeordneten Umlenkrolle 26b der Folientransporteinrichtung 20 angeordnet. Wie 5 zeigt, ist zwischen dem Abgabeende 26a der Folientransporteinrichtung 20 und der Reffeinrichtung 44 ein Folienweg 62 gebildet, entlang dem der Folienabschnitt 7 bei angenähert umgekehrt V-förmigem Verlauf der Vorder- und Rückwand 4a, b geöffnet und aufgerefft wird.
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Jeder Ionenerzeuger 60 weist über seine Länge verteilt eine Anzahl von Ionendüsen auf, beispielsweise mindestens 5, 10, 20 oder 30 einzelne Ionendüsen, die zu der Vorder- und Rückwand 4a, b des geöffneten Folienabschnitts 7 gerichtet sind. Die Ionenerzeuger 60 weisen vorzugsweise eine Länge L auf, die mit einer Breite B des geöffneten Folienabschnitts 7 oder mit einer Breite von Vorderwand und Rückwand des Folienabschnitts übereinstimmt. Optional können weitere Ionenerzeuger benachbart zu den Seitenwänden 4c angeordnet sein, die beim Öffnen des Folienabschnitts 7 aus ihrer eingefalteten Stellung in eine im Wesentlichen ebenen und senkrecht zu Vorder- und Rückwand angeordnete Stellung überführt werden. Diese zusätzlichen Ionenerzeuger können kürzer sein als die der Vorder- und Rückwand zugeordneten Ionenerzeuger 60, und sie können in einen Bereich, der zwischen zwei gegenüberliegenden Greifelementen 40a und unterhalb der seitlichen Enden der Umlenkrollen 26b liegt, hineinragen, damit ein möglichst geringer Abstand zu den sich öffnenden Seitenwänden 4c erreicht wird.
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Die Ionendüsen der Ionenerzeuger 60 können regelbar sein, um die Neutralisationswirkung zu optimieren. Die angelegte Spannung und/oder deren Pulsmodulation und/oder die Luftspülung der Ionendüsen kann in Abhängigkeit von der Aufladungsintensität des Folienabschnitts und von der Geschwindigkeit, mit der der Folienabschnitt an den Ionenerzeugern vorbeiläuft, regelbar sein.
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Bezugszeichenliste
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- 2
- Gutstapel
- 2a
- Unterkante
- 4
- Folie
- 4a
- Vorderwand
- 4b
- Rückwand
- 4c
- Seitenwand
- 5
- Abwickelrichtung
- 6
- Folienrolle (Folienvorrat)
- 7
- Folienabschnitt
- 8
- Umlenkwalze
- 10
- Vorschubwalzen
- 12
- Schneideinrichtung (Abtrenneinrichtung)
- 14
- Schweißeinrichtung
- 14a, b
- Schweißbalken
- 18
- Einlaufbereich
- 20
- Folientransporteinrichtung
- 21
- Transporteinrichtung
- 22
- erster Fördergurt (Förderelement)
- 22.1, 22.2
- erster Teilfördergurt (Teilförderelement)
- 24
- zweiter Fördergurt (Förderelement)
- 26
- Abgabebereich
- 26a
- Abgabeende
- 26b
- Umlenkrolle
- 28
- horizontaler Förderbereich
- 30
- vertikaler Förderbereich
- 32
- Umlenkrollen
- 34
- Übergabebereich
- 36
- Hubwerksrahmen
- 40
- Folienöffnungseinrichtung
- 40a
- Greifelement
- 42
- Überzieheinrichtung
- 44
- Reffbügel (Reffeinrichtung)
- 48
- Fördereinrichtung
- 50
- Hallenebene
- 60
- Ionenerzeuger
- 62
- Folienweg
- B
- Breite (von 4a, b)
- H
- Überziehausgangshöhe
- h
- Überziehendhöhe
- F
- Abstand zwischen 48 und 50
- L
- Länge (von 60)
- V
- Folienvorbereitungsbereich
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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