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@autverpackungsmaschine.
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Die Erfindung betrifft allgemein Verpackungsmaschinen zum Einhüllen
eines Gegenstandes oder vun Gegenstanden, die auf einer Unterlage angeordnet sind,
in einer dünnen thermoplastiscisen Schutzfolie. Die vorgenannten Maschinen werden
ira @andel als @autverpac@ungsmaschinen bzw. als S@inverpackungsmaschinen bezeichnet.
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Eine Skinverpackungsnaschine von der allgemeinen Art, auf welche die
vorliegende @rfindung gerichtet ist, ist in den em USA-Patent 3. 377. 77o beschrieben.
Die vorliegende @rfindung ist auf @aschinen der in der genannten USA-Latent dargestellten
und beschriebenen Art sowie auf andere Arten von Uautverpackungsmaschinen, die nicht
in dem genannten
Patent beschrieben sind, anwendbar.
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Die Iiautverpackung hat auf dem Gebiet verhältnismassig kleiner Verbraucherpackungen
für SelbstbedienungslSden sowie fOr ziemlich grosse industrielle Erzeugnisse ausserordentlicu
zugenommen. @ Vas die Verbraucherpackungen betrifft, so ist eine solche Art von
Verpackung wünschenswert, da es die transparente Kunststoffolie dem Käufer ermöglicht,
den zu kaufenden Gegenstand zu betrachten. Ausserdem hat die Unterlage eine doppelte
Funktion insofern, als sie zur Auflage für den Gegenstand dient und zweitens trffigt
sie, da sie durch die transparente Kunststoffolie betrachtet werden kann, oft Werbe-und
anderes informatives Material. Auf dom Gebiet industriellor Erzeugnisse, insbesondere
solcher Erzeugnisse, die gegen Staub, Schmutz, Feuchtigkeit usw. während des Versandes
geschatzt werden muß, stellt die Hautverpackung ein wirksames und wirtschaftliches
Verpackungsverfahren dar, bei welchem die Kunststoffolie auf der Unterlage haftet
und den Zutritt von Fremdkdrpern verhindert.
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Die Hauptarbeitsstufen sind bei allen Skinverpackungsverfahren im
wesentlichen die gleichen. Zuerst wird das Packgut auf die Unterlage gebracht. Die
Unterlage ist nörmalerweise mit einem Klebstoff besclicht oder in anderer Weise
chemisch
beliandelt, um das Ilaften der Kunststoffolie auf dieser
sicherzustellen. Ferner muß die Unterlage hochporos sein, damit die Luft abgesaugt
werden kann, so daß die Kunststoffolie in hüllenartige Auflage auf dem Gegenstand
und in laminaren Kontakt mit der Oberseite der Unterlage gezogen werden kann. Nach
dem Auflegen des Pack. lage wird diese auf einen Tisch oder irren (leinen anderen
Tramer gebracht, der mit einer Vakuumquelle verbunden ist.
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Die Kunststoffolie, die gewöhlich von einer Folienmaterialrolle abgezogen
wird, wird zwischen zwei offenen Rahmenteilen getragen, welche einen ARschnitt der
Folie in einem im wesentlichen glatten, straff gespannten Zustand halten.
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Der von den offenen Rahmenteilen getragene Abschnitt des Kunststoffolienmaterials
wird dann erwärmt, um ihn biegsam und durch die Vakuumverformungseinrichtung leicht
verformbar zu machen. Die erwärmte Folie wird dann iiber dem auf der Unterlage befindlichen
Gegenstand angeordnet und die Vakuumeinrichtung betätigt, um die Folie in hüllenartige
Auflage auf dem Gegenstand und in laminaren Kontakt mit der Oberseite der Unterlace
zu ziehen.
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HachdeM die Kunststoffolie in Auflage auf der Unterlage und auf dieser
haftend gesaugt worden ist, wird die Packung aus dem Arbeitsbereich der Maschine
entfernt. Da jedoch das Xunststoffolienmaterial normalerweise von einer Polle
abgezogen
wird, ist der die Packung bildende Teil derselben immer noch mit der Rolle verbunden,
so daß das Folienmaterial benachbart der Unterlage abgetrennt werden muR, um das
vollstSndige Entfernen der Packung zu ermöglichen. Bei nautverpackungsmaschinen
von der in de ; n USA-Patent beschriebenen Art rat das Entfernen der Packung aus
dem Arbeitsbereich zur Wirkung, da# ein zusätzlicher Abschnitt des @olienmaterials
in eine Lage zum Einspannen durch die offenen Rahmenteile gezogen wird, welche den
Streckrahmen bilden.
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Es sind jedoch Hautverpackungsmaschinen bekannt, bei denen das geradlinige
Fliessen wie bei den vorerw iasthinen nicht vorgesehen ist, so da# bei diesen Maschinen
das Folienmaterial vor dem Entfernen der Packung aus dem Arbeitsbereich abgetrennt
werden muß. Eine solche machine ist in dem USA-Patent 3. o31. o72 beschrieben.
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Unabhlngig von der Art der verwendeten Hautverpackungsuaschine muß
eine Einrichtung zum Abtrennen des Kunststoffolienmaterials entweder vor oder nach
dem Entfernen der Packung aus dem Arbeitsbereich nach dem Formen vorgesehen sein.
fahrend der Entwicklung der Ilautverpackungstechnik haben sich zwei Verfahren zum
Abtrennen des Kunststoffolienmaterials ergeben, die am häufigsten angewendet werden,
nämlich die Verwendung einer scherenartigen Abtrennvorrichtung und die Verwendung
einer thermischen Abtrennvorrichtung, bei welcher das Folienmaterial
durch
Schmelzen abgetrennt wird.
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FUr das ersterwähnte Verfahren werden bei den meisten Hautverpackungsmaschinen
zwei angelenkte offene Rahmenteile verwendet, um das Folienmaterial zwisclien sich
in straffem Zustand vor und nach dem BrwSrmcn einzuspannen, wie erähnt, welcher
Rahmen gewöhnlich als Streckralmen (drape frame) bezeichnet wird. Wenn das Abscherverfahren
angewendet wird, sind die entsprechenden Rahmenteile mit ineinandergreifenden Schneidelementen
llngs ihrer einen Kante versehen, welche beim Zusaamenspannen das Folienmaterial
abtrennon. Eine solclie Anordnung ist in dem vorerwähnten USA-Patent 3. 377. 77o
dargestellt.
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Bei dem zweiterwähnton Verfahren wird eine thermische Abtrennvorrichtung
verwendet, bei der ein fieizelement bzw. ein Ileizdraht von hohem Widerstand benachbart
dem Austrittstoil der Maschine oder in anderer Weise senkrecht zum Folienmaterial
angeordnet ist. Bei diesem Abtrennverfahrtn wird das Folienmaterial auf den Draht
aufgelegt, welcher infolge seiner erhöhten Temperatur den Kunststoff zum Schmelzen
bringt, us ihn abzutrennen.
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Die vorgenannten Verfahren zum Abtrennen des Kunststofffolienmaterials
haben zahlreiche Nachteile und die weitere
Entwicklung der Technik
sowie die zunehmende Nachfrage nach wirksameren und wirtschaftlicheren Maschinen
haben dièse Nachteile unertrAglich gemacht.
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Bei der Maschinenbauform, bei welcher ineinandergreifende scherenartige
Abtrennelemente verwendet werden, kann das Folienmaterial entweder vor oder nach
der Vakuumverformung abgetrennt werden. Wean das Folienmaterial vor der Vakuumverformung
abgetrennt wird, wird durch das Entfernen der Packung der nächste Abschnitt des
Folienmaterials nicht in die Stellung zum Einspannen durch don Streckrahmen weitergeschaltet.
Bei den Maschinen, bei welchen das Abtrennen nach der Vakuumverformung geschieht,
ist das Kunststofffolienmaterial immer noch verhältnismassig heiß und biegsam, wenn
die scherenartige Abtrenneinrichtung angreift, so daß d@s Folienmaterial oft flie#t
oder sich verformt statt daß das Abtrennen erfolgt, so daß die Bedienungsperson
don Vorgang ein-oder mehreremale wiederholen muß, bevor der Abtronnvorgang tatslchlich
beendet ist. Es kann daher bei beiden Anordnungen Produktionszeit verlorengehen.
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Maschinen, bei denen eine thermische Abtrennvorrichtung vorgesehen
ist, sind nicht ohne Nachteile. Beim Abtrennen des Kunststoffolienmaterials durch
das Heizelement schmilzt
der Kunststoff und der Rest hat das Bestreben,
sich um das Ileizelement herum anzusammeln, so daß die machine schließlich zum Reinigen
abgeschaltet werden muß. Auch bei dieser Bauform der machine nuß das Heizelement
ständig freiliegen, so da. die Gefahr einer Verletzung der Bedienungsperson oder
andrer Personen besteht, die zufällig in den Bereich gelangen.
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Gegenstand der Erfindung ist daher eine Verpackungsmaschine zum Umhüllen
eines auf einer Unterlage befindlichen Gegenstandes mit einer dUnnen Schutzfolie,
die aus einem end-' losen Kunststoffolienmaterial gzformt ist, in Kombination mit
einer Vorrichtung zum Abtrennen des Kunststoffolienmaterials, damit der umhilllte
Gegenstand mit der zugehörigen Unterlage entfernt werden kann, welche-Yorrichtung
eine Schneidklinge sowie eine dieser zugeordnete Betätigungaeinrichtung aufweist,
durch welche die Xlinge longs einer Bahn, die zu dem Kunststoffolienmaterial senkrecht
ist, in eine Stellung zur Auflage und zum Abtrennen dieses Materials bewegt und
gefthrt werden kann.
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In den beiliegenden Zeichnungen zeigen : Fig.l eine schaubildliche
Ansicht einer erfindungsgemässen Hautverpackungsmaschine, Lei welcher der Schutz
fUr
don Schneidklingenträger weggenommen ist ; Fig. 2 sine Teilansicht
in Aufriß von dem hinteren oder Austrittsende der Hautverpackungsmaschine, wobei
das Aussengehäuse entirat ist und nur die Antriebsanordnung fUr die Abtrennvorrichtung
dargestellt ist ; Fig. 3 eine Teilansicht in schaubildliche Darstellung einer erfindungsgemässen
Hautverpackung@maschine, bei welcher der Schutz für den Schneidklingenträger eingebaut
ist und ferner dargestellt ist, wie die Schneidklinge das Kunststoffolieamaterial
abtrennt ; Fig. 4 in vergrossertem Maßstab eine schaubildlicho Ansicht der Schneidklinge,
welche an einem Glied der eedlosea Gelenkkette angebracht ist, die eine Art Trier
fAr die Klinge bildet ; Fig. S eine Teilansicht im Schnitt des hinteren oder Austrittsendes
des Arbeitsbereiches einer Hautverpackungsmachine, welche die Verhältnisse zwischen
dem Vakuumbett, des Streckrahmenund der Abtrennvorrichtung zeigt ;
Fig.
6 ein Schaltbild einer Ausfdhrungsform einer Steuerschaltung, die dazu verwendet
werden kann, die Eignung der dargestellten Yorrichtung zu erhOhen, die gewünschte
Arbeitsweise herbeizuführen.
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Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemässe Hautverpackungsmaschine, die allgemein
mit 2o bezeichnet ist und die, um das Verständnis der Erfindung zu erleichtern,
ohne den Schutz fUr den Celenkkettenantrieb dargestellt ist. Die Maschine 20 besitzt
einen Schrank oder Unterbau 22, der durch zwei gesonderte und unterschiedliche Abschnitte
gebildet wird, von denen der erste Abschnitt 24 die Zuführungsstation ist, wahrend
der zweite Abschnitt 26 die Vakuumverformungsstation ist, an welcher sich der eigentliche
Arbeitsbereich der Machine befindet.
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An der Zuführungsstation wird das Packgut auf die Unterlage aufgelegt
und wird ein Schieber 28 betätigt, us die Unterlage zur Vakuumverformungsstation
26 zu bewegen. Beim Auflegen befindet sich der Streckrahmen 3o in einer erhdhten
Stellung mit bezug auf die in Fig. 1 dargestellte, so daß die Unterlage über das
Vskuumbett 32 gebracht werden kann.
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Das Kunststoffolienmaterial 34 befindet sich in Form einer Rolle,
die von einem Trigerbaum 36 getragen wird und von diesem dem Streckrahmen 3o zugeführt
wird, durch welchen das Folienmaterial zwischen dem oberen und dem unteren Rahmenabschnitt
30' bzw. 30"des Streckrahmens eingespannt wird.
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Bei der dargestellten Ausführungsform der Erfindung wird eine stationäre
Heizeinrichtung bzw. ein Ofen 4o verwendet, der vertikal oberhalb des Vakuumbettes
32 angeordnet ist.
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Der Streckrahmen 30 kann daher in seine oberste Stellung angehoben
werden, wobei der eingespannte Abschnitt des Kunststoffolienmaterials 34 unmittelbar
unter don Ofen 4o gebracht wird. In dieser Stellung kann das Kunststoffolienmaterial
34 auf die richtige Tomperatur erwärmt werden, um es zur Vakuumverformung goeignot
su erveichen. Nachdem das Kunststoffolienmaterial 34 erwärmt worden ist, wird der
Streckrahmen 30 in die in Fig. 1 dargestellte Stellung abgesenkt, wobei es von dem
Vakuumbett 32 so aufgenommen wird, da# es von dem letzteren umgeben ist, um das
rwärmte Kunststoffmaterial 0ber der Unterlage and den zugeordneten Gegenstand su
spannen. Sodann wird die nicht gezeigte Vakuumverformungseinrichtung betätigt, um
ein Vakuum bzw. einen Unterdruck unter des erwärmten Kunststoffolienmaterial 34
zu erzeugen, durch don dieses Material nach unten in hüllenartige Auflage auf dem
Gegenstand und in laninaren Kontakt mit der Oberseite der Unterlage gesaugt wird.
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Die baulichen Merkmale und die Folge der Arbeitsvorgänge der Hautverpackungsmaschine
2o ist ähnlich wie in don US-Patent 3. 377. 77o dargestellt und beschrieben.
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Nach der Vakuumverformung öffnet die @edienungsperson don
Streckrahnen
3o und entfornt die fertige Packung aus der Vakuumverformungsstation bzw. aus dem
Arbeitsbereich 26.
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Da das Kunststoffolienmaterial 34, welches den auf der Unterlage befindlichen
Gegenstand bedeckt, immer noch mit uer Rolle verbunden ist, wird durch das Entfernen
der Packung der nächste Abschnitt des Folienmaterials in die Stellung zum Einspannen
durch die offenen Rahmenteile 30'und 30" weitergeschaltet. Bevor jedoch die PacKung
vollständig entfernt werden kann, muß das Kunststoffolienmaterial 34 beiachbart
der Unterlage abgetrennt werden.
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Die Vorrichtung zum Abtrennen ist in Fig. 1 gezeigt. Bei der dargestellten
Ausführungsform sind am Austritts-bzw. hinteren Ende der Machine zwei frei drehbare
Kettenrlder 41 und 42 vorgesehen, tuber welche ein Abschnitt einer endbson Gelenkkette
44 lkuft. An der Gelenkkette 44 ist eine Mosserkante bzw. eine Schneidklinge 46
befestigt, die in Fig.4 in vergrOssertem MsBstab dargestellt ist. Wenn die Gelenkkette
44 angetrieben wird, bewegt sich die Schneidklinge 46 longs einer Bahn, die zur
Hinterkante des Streckrahmens 3o parallel und zum Kunststoffolienmaterial 34 senkrecht
ist.
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Die Arbeitsweise der Schneide-oder Abtrennvorrichtung ergibt sich
an besten aus Fig. 3 und 5. In Fig. 5 ist die Schutzabdeckung 48 for die Gelenkkette
44 ebenfalls angebracht
dargestellt. Nachdem die nun mit So bezeichnete
Packung aus dem Arbeitsbereich 26 entfernt worden ist, werden der obere und der
untere Rahmenteil 30' bzw. 30" auf dem Abschnitt des Folienmaterials 34, der durch
die vorerwlhnto Entnahme der Packung So weitergefördert worden ist, singespannt.
Sodann wird der Teil des Kunststoffolienmaterials 34 zwischon dem Streckrahmen 3o
und der Kante der Unterlage 52 in Auflage auf der Oberseite des Schutzes 48 angeordnet
und drch die Bedienungsperson in straffem Zustand erhalten, wie sich am boston aus
Fig. S orgibt. Die Bodienungsperson drUckt dann don Abschneideknopf 54, welcher
die Antriebsanordnung fAr die Kette 44 und die sugoordnoto Klinge 46 erregt. Wie
sich aus dom Nachfolgenden noch amer ergibt, bewirkt die Antriebsanordaung für die
Kette 44 eine Bewegung der Klinge longs einer Bahn, die sur hinteren oder Austrittskanto
des Streckrahmens 3o parallel ist, so dab die Klinge an den Kunststoffolienmaterial
34 angreift und dieses abtrennt. Zu der dargestellten Ausführungsform ist zu erwähnen,
daß die Messerkante bzw. Klinge 46 sowohl vor als auch nach dem Schneidvorgang immer
innerhalb des Schrankes 22 gelagert ist.
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Die Kraft fUr den Antrieb der Kette 44 liefert ein Elektromotor 6o
über ein Antriebskettenrad 62, welches ebenso wie
die frei drehbaren
KettenrSder 41 und 42 mit der Gelenkkette 44 in Eingriff steht. Damit Ketten von
abweichender Longe verwendet werden kdnnen und um den Zusanmenbau des Kettenantriebs
zu erleichtern, ist ein drittes frei drehbares Kettenrad 64 vorgesehen, Uber welches
die Kette gefUhrt ist und welches am Maschinenrahmen verstellbar gelagert ist. Zur
Steuerung der Arbeitsweise der Abtrennvorrichtung und um sicherzustellen, dal die
relenkkette 44 nur einen tlmlauf ausfthrt und die Klinge. 46. innerhalb des Schrankes
22 nach dem Abtrennen des Folienmaterials gespeichert wird, ist ein Endschalter
66 mit einem Betätigungsorgan 68 in unmittelbarer N§he der Kette 44 vorgesehen.
Wenn sich die Kette in der angegebenen Richtung bewegt, nimmt die Klinge 46 ihren
Weg über das frei drehbare Kettenrad 41 nach oben, bewegt sich longs der Kante des
Streckrahmens 3o und Uber das frei drehbare Kettenrad 42 in den Unterbau der Maschine.
Wenn sich die Ilinge 46 am Endschalter 66 vorbeibewegt, greift sie am Setätigungsorgan
68 an, wodurch der Motor 60 abgeschaltet wird.
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Die Arbeitsweise der Abtrennvorrichtung wird durch die in Fig. 6 dargestellte
und allgemein mit 69 bezeichnete elektrische Schaltungsanordnung gesteuert. Wenn
die Bedienungsperson bereit ist, die Kunststoffolie 34 abzutrennen, drUckt sie den
Schneideschalter 54. Der Schneideschalter
54 kann ein verstellbarer
Druckluftschalter sein, der fUr einen bestimmten Zeitraum geschlossen bleibt, welcher
von lingerer Dauer als fUr den Abtrennvorgang orforderlich geschlossen bleibt. Durch
das Drücken des Schalters 54 wird der Stromkreis zwisciien den Zuleitungen 7o und
71 geschlossen, so daß Strom den Leitungen 72, 73, 74 und 75 zugeffihrt wird, welche
beiden letzteren parallel geschaltet und in der Leitung 73 angeordnet sind. In der
Leitung 74 befindet sich ein Schalter 76, der normalerweise geschlossen ist, so
daß die Spule 78 erregt werden kann, sobald der Schneideschalter 54 gedrilckt wird.
Gloichzeitig wird auch ein Zeitschalter 79 in der Leitung 72, dem eine Spule Sa
in der Leitung 72 zugeordnet ist, orrogt. Die Spule 78 ist elektromechanisch mit
normalerweise offenen Schaltern 81, 82 und 83 gekoppelt, so daß bei der Erregung
der Spule 78 die orwlhnten Schalter in die Schlie#stellung gebracht werden. Durch
das Schliessen der Schalter 82 und 83 wkd der Motor 60 zwischen die Leitungen 7o
und 71 geschaltet, so daß or orrogt wird und die Kette 44 sowie die zugeordnete
Klinge 46 antreibt@ Die Spule go ist elektromechanisch mit einem normalerweise geschlossonen
Schalter 76 gokoppolt, so da# nach Ablauf der Zeit, welche in dem der Spule 80 zugeordneten
Zeitsehalter eingestellt worden ist, dièse Spule erregt wird, wodurch der Schalter
76 in die Offenstellung gebracht wird. Wenn sich der Schalter 76
in
der Offenstellung befindet, bleibt die Spule 73 nur dber die Leitung 75 erregt,
welche, wie erwähnt, zu der Leitung 74 parallel ist. Die Leitung 75 enthblt den
Endschalter 66 sowie den vorerwShnten Schalter 31, der durch die Spule 78 betätigbaf
ist. :''enn die Klinge 46 am Endschalter 66 angreift, wird dieser in die Offenstellung
gebracht, so dans, da der Schalter 76 vorher geöffnet worden ist, die Spule 78 entregt
wird. Durch das Stromloswerden der Spule 78 werden die zugeordneten Schalter 81,
82 und 83 in ihre Offenstellungen geschaltet und wird der Abtrennmotor 60 abgeschaltet,
so daß die Bewegung der Kette 44 zum Stillstand kommt. Da jedoch das Anhalten der
Kette 44 nicht augenblicklich geschieht, bewegt sich diese um einen gewissen Betrag
weiter, so daß sich die Klinge 46 am Endschalter 66 vorbeibevegen und diesen freigeben
kann, was zur Folge hat, daß der Schalter 66 in seine normale Schließstellung geschaltet
w ird, so daß sich die Yorrichtung in Bereitschaft fUr einen neuen Arbeitszyklus
befindet. Ferner dffnet sich nach einem bestimmten Zeitraum der Druckluftschalter
44, um den ialter und die zugeordnete Spule go stromlos zu machen, so daß der Schalter
76 in seine normale Schließstellung geschaltet wird. Die Elemente dw Steuerschaltung
befinden sich nunmehr in einer Stellung für einen weiteren Arbeitszyklus, der durch
das Niederdrücken des Schneideschalters 54 eingeleitet wird.
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Patentansprüche :