DE19502562A1 - Verfahren und Einrichtung zum Einhüllen von Gütern in plastisch verformbares, folienartiges Verpackungsmaterial - Google Patents

Description

Die Erfindung wird in kontinuierlich arbeitenden Verpackungs­ maschinen zum Einhüllen von kleinen empfindlichen Stückgü­ tern, wie Schokoladeneiern, Schokoladenkugeln u. a. in pla­ stisch verformbares, folienartiges Verpackungsmaterial wie Aluminiumfolie oder andere Metallfolien angewendet und be­ trifft ein Verfahren, bei dem die Artikel auf einer Bahn von Arbeitsstation zu Arbeitsstation geführt und dabei mit Pack­ mittel umhüllt werden, das Packmittel in mehreren Faltungen angelegt und nach den vollzogenen Faltungen in einer Roll­ strecke angerollt wird. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Einrichtung, bestehend aus mehreren, auf etwa kreisförmigen Bahnen bewegten Halteorganen zum Erfassen und Bewegen der einzuhüllenden Artikel bzw. zum Übergeben an jeweils nachfol­ gende Behandlungsabschnitte und aus einer Rollstrecke zum An­ rollen des angelegten Packmittels.

Aus der EP 0 082 952 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Einwickeln von runden Gegenständen in eine dünne Alumini­ umfolie bekannt geworden. Auf eine Formvorrichtung, die aus einem Ring und mehrere, zum Rand des Ringes führende Lamellen besteht, wird ein Abschnitt einer dünnen Aluminiumfolie ge­ legt. Eine sich axial zur Formvorrichtung bewegende Antriebs­ stange schiebt den Gegenstand mit der Aluminiumfolie zwischen die Lamellen. Damit legt sich die Aluminiumfolie an die (in Bewegungsrichtung gesehen) vordere Seite des Gegenstandes an. Beim Weiterbewegen der Antriebsstange wird der Gegenstand aus der Formvorrichtung ausgestoßen. Dabei formen die Lamellen die Aluminiumfolie an der rückwärtigen Seite des Gegenstandes zu einem schwanzförmigen Anhängsel, da die Aluminiumfolie dort noch nicht anliegt. Der Gegenstand wird nun in eine Ma­ trize mit einer kalottenförmige Aufnahme gestoßen. Nach dem Zurückziehen der Antriebsstange bewegt sich eine zweite Ma­ trize mit einen kalottenförmigen Hohlraum in deren Position und legt das schwanzförmige Anhängsel an.

Die Produktivität dieser Anlage ist nicht ausreichend, um eine größere Anzahl von Produkten pro Zeiteinheit verpacken zu können.

Zur Vermeidung dieses Nachteiles und insbesondere auch zur Schonung der zu umhüllenden Güter wurde in der DE 32 43 500 eine Vorrichtung zum Verpacken von räumlichen Gegenständen vorgeschlagen, bei der ebenfalls Folienzuschnitte auf einen Formraum aufgelegt werden. Die Formräume sind hier in mehre­ ren leistenförmigen Träger angeordnet, die nebeneinander in Form eines Endlosförderbandes aneinandergereiht sind. Im obe­ ren Trum, dem eigentlichen Arbeitstrum, sind die Formräume nach oben gerichtet und die einzelnen Behandlungsstufen hin­ tereinander oberhalb oder unterhalb dieses Trums angeordnet. Dabei wird die Folie erst in eine räumliche Gestalt vorge­ formt und der zu verpackende Gegenstand dann in diese einge­ legt. Das ermöglicht eine schonende Behandlung der zu verpac­ kenden Güter.

Die Produktivität dieser Anlage ist entsprechend hoch. Zur Realisierung dieser Erfindung sind jedoch Einrichtungen not­ wendig, die einen hohen technischen Aufwand und einen erheb­ lichen Platzbedarf erforderlich machen.

Zum Verpacken kleinstückiger Güter sind kontinuierlich arbei­ tender Maschinen bekannt, die diese Nachteile beseitigen. Eine solche Lösung zeigt beispielhaft die DE 40 07 961. Hier­ bei handelt es sich um eine kontinuierlich arbeitende Ein­ hüllmaschine, bei der mehrere Räder mit umlaufenden Sitzen zur Aufnahme der zu verpackenden Güter angeordnet sind. Einem ersten Rad werden Packmittelabschnitte zugeführt, an das zu verpackende Gut angelegt und in eine Arbeitsstation um das Gut herum angerollt. Die Greifer eines zweiten Rades erfassen den Gegenstand und führen diesen ebenfalls auf einer kreis­ förmigen Bahn weiter. An einer weiteren Arbeitstation kommt der Gegenstand relativ zur Ruhe, was über ein entsprechend ausgelegtes Kurvengetriebe erreicht wird. Hier greift ein stationäres Faltrad ein, was nacheinander die vorstehenden Enden der um das Gut herum gelegten Verpackungsmittel-Rolle in Falten legt und somit die Stirnseite der Packung schließt.

Dieses Verfahren bringt einen erheblichen Produktivitätszu­ wachs, ist jedoch für die Verpackung von Gütern in dünne, plastisch verformbare Folien in keiner Weise geeignet. Die Folien würden den dynamischen Belastungen der Faltorgane, insbesondere denen, die durch das Faltrad verursacht werden, nicht widerstehen können und reißen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein kontinuierli­ ches, im Hochleistungsbereich anwendbares Verfahren und eine Einrichtung zur Umsetzung dieses Verfahrens zu entwickeln, bei dem das Verpackungsmittel und das zu verpackende Produkt schonend behandelt werden und bei dem insbesondere ruck- und stoßartigen Einwirkungen auf das Verpackungsmittel und auf das Produkt vermieden werden.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des 1. Anspruchs genannten Merkmale gelöst.

Der Vorteil der Erfindung besteht darin, daß bei deren Reali­ sierung ein erheblicher Produktivitätszuwachs erzielbar ist. Das Packmittel wird ebenso schonend behandelt wie das zu ver­ packende Produkt, so daß Verluste weitgehend vermieden werden können. Die Anlage zeichnet neben einer hohen Leistung auch ein hoher Wirkungsgrad und ein relativ niedriger Energiever­ brauch aus. Der Platzbedarf ist im Gegensatz zum Stand der Technik minimal. Die Anlage läßt sich auch gut in eine Verar­ beitungslinie einbinden.

Das Verfahren und die Einrichtung sollen nun an Hand eines nachfolgenden Beispiele näher erläutert werden.

Die dazugehörigen Zeichnungen haben folgende Bedeutung:

Fig. 1 Perspektivische Darstellung der kompletten Anlage

Fig. 2 Anordnung des Greifkopfes des Packkopfes, des Faltrades und des Übergaberades mit Rollstrecke, Darstellung der Faltvorgänge.

Fig. 3 Anlegen der ersten Falten an die Stirnseiten durch die Faltorgane des Faltrades (Schnitt A-A der Fig. 2)

Fig. 4 Einschlagen der gegenüberliegenden Seiten der Packmittelrolle durch die Faltstation (Ansicht B der Fig. 2)

Fig. 5 Darstellung der Übergabe vom Übergaberad an die Rollstrecke.

Die Artikel 1 werden auf eine hier nicht dargestellte Art sortiert und über eine Rutsche auf den Vereinzelungsteller 2 übergeben. Infolge der Fliehkraft des sich drehenden Tellers gelangen die Artikel 1 an dessen Rand (siehe hierzu Fig. 1), wo sie in hier nicht dargestellte Mitnehmertaschen aufgenom­ men werden und so einer maschinellen Entnahme zugänglich ge­ macht werden. Die an einem Entnahmerad 3 angeordneten Entnah­ megreifer 4 nehmen die Artikel 1 auf und führen diese auf ei­ ner kreisförmigen Bahn an eine Übergabestelle 5, wo sie an die Haltebacken 6 des Greiferkopf 7 übergeben werden. Dabei erfassen die Haltebacken 6 die Artikel 1 an den Stirnseiten. Bei ellipsoiden Körpern, wie zum Beispiel bei Schokoladenei­ ern, sind das die Scheitelpunkte des Körpers. Im folgenden wird vereinfachend der Begriff "Stirnfläche" verwendet.

Die Artikel 1 werden an einem Abtastrad 8 vorbeigeführt. Die­ ses prüft das Vorhandensein der Artikel 1. Auf einer neben dem Greiferkopf 7 angeordneten Packmittelzuführung 9 wird der Einrichtung das Packmittelband 10 zugeführt und durch ein ro­ tierendes Messer 11 auf die erforderlich Länge geschnitten. Dabei wird das Packmittelband 10 mit einem Klemmblech 13 an einer Fläche 6a des Haltebackens 6 geklemmt. Das Abtastrad 8 initiiert den Vorschub und den Schnitt des Packmittelband 10 derart, daß bei fehlen der Artikel 1 auch kein Packmittelab­ schnitt 12 zur Verfügung steht.

Der auf diese Weise hergestellte Packmittelabschnitt 12 wird weiter durch das Klemmblech 13 am Haltebacken 6 festgeklemmt, so daß beim Weiterbewegen des Artikel 1 auf der kreisförmigen Bahn der Packmittelabschnitt 12 um den Artikel 1 herum gelegt wird.

Beim Einlaufen des Artikel 1 in den Übergabebereich 15 zum Packkopf 16 greifen die Haltebacken 17 im Verlauf der weite­ ren Drehung über den im Greiferkopf 7 befindlichen Artikel. Damit wird ist die U-Faltung vollendet, das heißt, der Pack­ mittelabschnitt 12 ist einseitig um die Mantelfläche bzw. rechtwinklig zur Längsachse des Körpers gelegt (z. B. bei ei­ förmigen Körpern). Zur Vereinfachung wird nachfolgend der Be­ griff "Mantelfläche" verwendet und die Schenkel der U-Faltung 14 werden als "Laschen" bezeichnet.

Der Artikel 1 befindet sich nunmehr in den Haltebacken 17 des Packkopfes 16, das heißt, daß diese die den Artikel 1 an der mit dem Packmittelabschnitt 12 bedeckte Mantelfläche umfas­ sen.

Durch einen im Packkopf 16 gelagerten Innenfalter 18 wird nun die in (Bewegungsrichtung gesehen) hintere abstehende Lasche an den Artikel 1 angelegt. Das Bewegungsregime des Innenfal­ ters 18 wird über ein nicht dargestelltes Kurvengetriebe von der Bewegung des Packkopf 16 vermittelt.

In Fortsetzung der Bewegung des Artikel 1 läuft dieser mit seiner noch aufrecht stehenden vorderen Lasche (in Bewegungs­ richtung gesehen) gegen eine fest im Gestell gelagerte Falt­ bogen 19, der diese Lasche über die bereits angelegte hintere Lasche legt. Die Kontaktfläche des Faltbogens 19 mit dem Packmittelabschnitt 12 ist kurvenförmig geformt und so ausge­ bildet, daß die Bewegung sanft und ruckfrei erfolgen kann.

Im Verlauf der weiterführenden Bewegung gelangt der Artikel 1 in den Bereich eines sich mit kontinuierlicher Geschwindig­ keit drehenden Faltrades 20. Dieses besteht, wie aus der Fig. 3 ersichtlich, aus umlaufenden, paarigen Faltfingern 21, bei denen die Kontaktflächen mit dem Artikel 1, die Greifer­ flächen 22, der Form des Artikel 1 angepaßt sind. Da das ge­ wählte Ausführungsbeispiel die Verpackung von Schokoladenei­ ern zum Gegenstand hat, sind die Greiferflächen 22 mit kalot­ tenförmigen, der Ei-Form angepaßten Vertiefungen ausgestat­ tet.

Die sich auf einer Kreisbahn bewegenden Faltfinger 21 bewegen sich tangential mit dem durch die Haltebacken 17 gehaltenen Artikel 1 mit und haben eine ausreichend zeitlich gestreckte Arbeitsphase, um im Bereich der Überlappung die Enden des Packmittelabschnittes 12 beidseitig schonend an den Stirnsei­ ten bzw. den Scheitelpunkten des Artikels 1 anzulegen. Durch die kalottenförmige Ausbildung wird der Packmittelabschnitt 12 an die Oberfläche angeformt. Bedingt durch die fehlenden Rückstellkräfte bleiben die Faltungen in dieser Lage. Im Er­ gebnis dieser Faltung verbleiben an den Stirnseiten die in Fig. 3 erkennbaren abstehenden Zipfel 23.

Im weiteren Bewegungsverlauf greifen die ebenfalls mit kalot­ tenförmigen Greiferflächen versehenen Faltorgane einer im Packkopf 16 gelagerten Faltgabel 24 (siehe Fig. 3) von der dem Faltrad 20 gegenüberliegenden Seite ein. Die Zipfel 23 werden eingeschlagen. Die Faltgabel 24 bleibt im Eingriff, so daß die vom Faltrad 20 gelegte Falte bis zur nachfolgenden Faltung gesichert wird.

Die Bewegung der Faltgabel 24 wird über ein Kurvengetriebe von der Bewegung des Packkopf 16 abgeleitet.

Aus der Fig. 4 ist in Verbindung mit der Fig. 2 ist der weitere Verlauf der Faltvorgänge ersichtlich. Die Falthebel 27 der beidseitig des Packkopfes 16 umlaufende Faltstationen 25 legen die vier verbleibenden Zipfel 26 an. Die genannten Figuren zeigen das Anlegen der Zipfel 26a und Zipfel 26b.

Nach dem Anlegen dieser beiden Zipfel bewegen sich die Falt­ hebel 27a und 27b von dem Artikel 1 weg und machen Platz für den Eingriff der Falthebel 27c und 27d, die nunmehr die Zip­ fel 26c und 26d anlegen.

Die Kontaktflächen der Falthebel 27 sind ebenfalls kalotten­ förmig ausgebildet und die Bewegung der Faltstation 25 wird ebenfalls über eine Kurve von der Bewegung des Packkopf 16 abgeleitet.

Damit ist die Faltenbildung abgeschlossen und der Artikel 1 rundum mit dem Packmittelabschnitt 12 bedeckt. Nach wie vor wird der Artikel 1 von den Haltebacken 17 an den Mantelflä­ chen gehalten.

Nunmehr erfolgt die Übergabe an ein neben dem Packkopf 16 an­ geordnetes Übergaberad 28. Das Übergaberad 28 dient zur Auf­ nahme der Artikel 1 vom Packkopf 16 und der Überführung die­ ser auf eine nachfolgende Rollstrecke 29.

Aus der Fig. 5 ist der Aufbau des Übergaberades 28 ersicht­ lich. An diesem Übergaberad 28 sind umlaufend Stirngreifer 30 angeordnet. Deren Öffnungs- und Schließbewegungen werden über ein nicht dargestelltes Kurvengetriebe gesteuert. Das Überga­ berad 28 dient gleichzeitig als Antriebsrad für einen der Rollstrecke 29 zuzuordnenden Rollriemen 31. Der Rollriemen 31 ist ein speziell ausgebildeter Zahnriemen.

In der in Fig. 5 gezeigten Ansicht sind zur Vereinfachung die Haltebacken 17 des Packkopfes 16 weggelassen worden. Aus Fig. 2 ist jedoch erkennbar, daß der von den Packmittelab­ schnitt 12 umschlossene, an den Mantelflächen gehaltenen Ar­ tikel 1 an die Stirngreifer 30 des Übergaberad 28 übergeben wird. Dabei klemmen die Stirngreifer 30, wie in Fig. 5 deut­ lich zu erkennen ist, den Artikel 1 an dessen Stirnseiten. Die Kontaktflächen der Stirngreifer 30 weisen wiederum kalot­ tenförmige Vertiefungen auf, die die Faltungen im Stirn­ bereich des Artikel 1 andrücken.

Die Stirngreifer 30 führen Artikel 1 tangential in die an sich bekannte rinnenförmige Rollstrecke 29. Diese hat einen dem Artikel 1 angepaßten, hier nicht dargestellten Quer­ schnitt. In dieser Rollstrecke 29 wird der Artikel 1 gerollt. Diesen Vorgang besorgt der Rollriemen 31, der den Artikel 1 durch seine Elastizität in die Rinne drückt und durch seine Bewegung rollt. Dadurch wird der Packmittelabschnitt 12 fest an die Außenkontur des Artikels 1 angerollt, so daß der Pack­ mittelabschnitt diese nachbildet. Damit wird der Einhüll­ vorgang vollendet.

Claims (12)

1. Verfahren zum Einhüllen von Gütern in plastisch verform­ bares, folienartiges Verpackungsmaterial, bei dem die Ar­ tikel auf einer Bahn von Arbeitstation zu Arbeitsstation geführt und dabei mit Packmittel umhüllt werden, das Packmittel in mehreren Faltungen angelegt und nach den vollzogenen Faltungen in einer Rollstrecke angerollt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Artikel (1) durch kontinuierlich umlaufende Arbeitsorgane erfaßt und in ruckfreier und gleichmäßiger Fortbewegung durch mitlau­ fende und in der Bewegung angepaßten Mittel mit einem Packmittelabschnitt (12) versehen und dieser durch mit­ laufende, in der Bewegung angepaßte Faltorgane und/oder feststehende Faltbögen an den Artikel angelegt wird.

2. Verfahren zum Einhüllen von Gütern in plastisch verform­ bares, folienartiges Verpackungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Packmittelabschnitt (12) um den Artikel (1) herum gelegt wird, die nachfolgenden Haltebacken (17) den Artikel (1) an den mit dem Packmit­ telabschnitt (12) bedeckten Seiten erfassen und in der Weiterbewegung die abstehenden Enden des Packmittelab­ schnittes (12) überlappend angelegt werden, durch mitlau­ fende Faltorgane die Stirnseiten des Artikels geschlossen werden und der Artikel (1) nach vollzogener Faltung an die Stirngreifer (30) eines Übergaberades (28) übergeben wird, die diesen einer Rollstrecke (29) zuführen.

3. Verfahren zum Einhüllen von Gütern in plastisch verform­ bares, folienartiges Verpackungsmaterial nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Packmittelab­ schnitt (12) an den Haltebacken (6) des Greiferkopfes (7) festgeklemmt wird, so daß beim Weiterbewegen des Arti­ kels (1) auf der kreisförmigen Bahn der Packmittelab­ schnitt (12) um den Artikel (1) herum gelegt wird und beim Einlaufen des Artikels (1) in den Übergabebe­ reich (15) zum Packkopf (16) die Haltebacken (17) im Ver­ lauf der weiteren Drehung über den im Greiferkopf (7) be­ findlichen Artikel (1) greifen.

4. Verfahren zum Einhüllen von Gütern in plastisch verform­ bares, folienartiges Verpackungsmaterial nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltebacken (17) des Packkopfes (16) den Artikel (1) an der mit dem Pack­ mittelabschnitt (12) bedeckten Mantelfläche umfassen, in der Weiterbewegung auf dem Packkopf (16) erst die hintere abstehende Lasche an den Artikel (1) angelegt wird, da­ nach die noch aufrecht stehenden vorderen Lasche über die bereits angelegte hintere Lasche gelegt wird, anschlie­ ßend im Bereich der Überlappung die Enden des Packmittel­ abschnittes (12) beidseitig schonend an die Stirnseiten des Artikels (1) angelegt wird und im weiteren Bewegungs­ verlauf erst die Zipfel (23) eingeschlagen und danach die vier verbleibenden Zipfel (26) angelegt werden.

5. Verfahren zum Einhüllen von Gütern in plastisch verform­ bares, folienartiges Verpackungsmaterial nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirngreifer (30) eines Übergaberades (28) die Artikel (1) vom Pack­ kopf (16) aufnehmen und diesen tangential einer rinnen­ förmige Rollstrecke (29) zuführen.

6. Einrichtung zum Einhüllen von Gütern in plastisch ver­ formbares, folienartiges Verpackungsmaterial, bestehend aus mehreren, auf etwa kreisförmigen Bahnen bewegten Hal­ teorganen zum Erfassen und Bewegen der einzuhüllenden Ar­ tikel bzw. zum Übergeben an jeweils nachfolgende Behand­ lungsabschnitte und aus einer Rollstrecke zum Anrollen des angelegten Packmittels, dadurch gekennzeichnet, daß mitlaufende, in der Bewegung angepaßte Faltorgane und/oder feststehende Faltbögen angeordnet sind.

7. Einrichtung zum Einhüllen von Gütern in plastisch ver­ formbares, folienartiges Verpackungsmaterial nach An­ spruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die mitlaufende, in der Bewegung angepaßte Faltorgane und/oder feststehende Faltbögen einem Packkopf (16) zugeordnet sind, stromauf des Packkopfes (16) ein Greiferkopf (7) mit umlaufenden Haltebacken (6) angeordnet ist und stromab des Pack­ kopfes (16) ein Übergaberad (28) zur Übergabe der Arti­ kel (1) an die Rollstrecke (29) angeordnet ist, wobei das Übergaberad (28) gleichzeitig als Antriebsrad für einen Rollriemen (31) zum Transport der Artikel (1) in der Rollstrecke (29) dient.

8. Einrichtung zum Einhüllen von Gütern in plastisch ver­ formbares, folienartiges Verpackungsmaterial nach den An­ sprüchen 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kon­ taktflächen der Halte- und Faltorgane mit dem Artikel 1 der Form des Artikels 1 angepaßt sind.

9. Einrichtung zum Einhüllen von Gütern in plastisch ver­ formbares, folienartiges Verpackungsmaterial nach den An­ sprüchen 6 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kon­ taktflächen der Halte- und Faltorgane mit kalot­ tenförmigen Vertiefungen ausgestattet sind.

10. Einrichtung zum Einhüllen von Gütern in plastisch ver­ formbares, folienartiges Verpackungsmaterial nach den Ansprüchen 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß im Pack­ kopf (16) ein mitlaufender Innenfalter (18) zum Anlegen der hinteren Lasche gelagert ist, stromab der Bahn des Artikels (1) ein feststehender Faltbogen (19) zum Anlegen der vorderen Lasche und ein sich mit kontinuierlicher Ge­ schwindigkeit drehendes Faltrad (20) mit umlaufenden, paarigen Faltfingern (21) zum Anlegen des Packmittelab­ schnittes (12) an die Stirnseiten im Bereich der Überlap­ pung angeordnet sind.

11. Einrichtung zum Einhüllen von Gütern in plastisch ver­ formbares, folienartiges Verpackungsmaterial nach den An­ sprüchen 6 und 7, gekennzeichnet, daß im Pack­ kopf (16) nachfolgend dem Faltrad (20) eine mit dem Pack­ kopf (16) umlaufende Faltgabel (24) zum Anlegen der Zip­ fel (23) und eine mit dem Packkopf (16) umlaufende Faltstation (27) zum Falten der verbleibenden Zipfel (26) angeordnet ist.

12. Einrichtung zum Einhüllen von Gütern in plastisch ver­ formbares, folienartiges Verpackungsmaterial nach den An­ sprüchen 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewe­ gung der mit dem Packkopf (16) umlaufenden Faltorgane über Kurvengetriebe von der Bewegung des Packkopfes abge­ leitet werden.