DE19534626A1 - Automatische Verpackungseinrichtung mit thermoschrumpfendem Film - Google Patents

Description

Zur Verpackung von Gegenständen aller Art finden Umhüllungen aus thermoschrumpfenden Plastikfolien immer öfter Verwendung; zu diesem Zweck werden Einrichtungen benutzt, die in ihrem ersten Arbeitsgang die Umhüllung vornehmen und im darauffolgenden Schritt die Umhüllung an den jeweiligen Gegenstand anpassen.

Die Umhüllungsphase erfolgt im herkömmlichen Verfahren mit Hilfe von Maschinen, die die Verpackungsfolien von Förderspulen aus zuführen, wobei die Umhüllung beim Vorwärtstransport des Gegenstands stattfindet, indem dieser auf die Verpackungsfolie trifft, die auf seinem Weg zwischengeschoben wird.

Die Unterschiedlichkeit der zu umhüllenden Gegenstände und vor allem die verschiedenen Größen, die diese aufweisen können, erfordern die Bereitstellung von unterschiedlich breiten Folien, um jeweils diejenige zu verwenden, die sich dem zu umhüllenden Gegenstand am besten anpaßt, damit unnötige Restmaterialabfälle und somit Kostennachteile vermieden werden.

Diesem besonderen Umstand wird in den herkömmlichen Vorrichtungen dadurch Rechnung getragen, daß jedesmal, wenn eine andere Folienbreite benötigt wird, die Spulen ausgetauscht werden, was, außer bei großen Serien ähnlicher Gegenstände, eine häufige Unterbrechung des Funktionsablaufs und somit Zeitverluste verursacht, die den Produktionsrhythmus nachhaltig stören.

Zur Lösung dieses Problems schlägt die vorliegende Erfindung eine automatische Einrichtung zur Verpackung mit thermoschrumpfenden Plastik­ folien vor, die in einem absolut unterbrechungsfreien Vorgang Gegenstände aller Art umhüllen kann und dabei dennoch Folien verschiedener Breite benutzt, wobei in jedem einzelnen Fall die für das zu umhüllende Objekt geeignetsten ausgewählt werden.

In der genannten Vorrichtung wird eine Maschine zum Auftragen der Verpackungsfolien verwendet, in der oben und unten jeweils ein Spulensatz mit verschieden breiten Folien eingebaut ist und sich im Eingang, durch den die zu umhüllenden Gegenstände eingeführt werden, Sensoren befinden, die die Höhen- und Breitenmaße des eingeführten Gegenstands abtasten, damit die entsprechenden Signale von einer programmierbaren Computerbaugruppe verarbeitet werden können, die die Verwendung der für den jeweiligen Fall geeigneten Folien auswählt.

Die Positionierung der Folien, die zur Umhüllung des jeweiligen Gegenstands ausgewählt worden sind, erfolgt mittels beweglicher Kopfstücke, die die oben und unten ausgewählten Folien bis zu einer Position befördern, an der sie sich im Durchgangsbereich des Gegenstands treffen, wobei die beiden Folien vor und hinter dem Gegenstand miteinander verbunden werden, worauf ein Schnitt zur Abtrennung des umhüllten Gegenstands durchgeführt wird.

Der Nachschub der Folien wird im Umhüllungsvorgang über Andrückrollen geregelt, die die Zufuhr der genauen Länge der Folien bestimmen, ohne Spannungen oder übermäßige Reste zu verursachen, während der Vor- und Rücklauf der verschiedenen Folien in den Arbeitsgängen, in denen die jeweilige Hülle vorbereitet und aufgenommen wird, über einen zwischen verstellbaren Rollen beweglichen Speicher sowie über Ausgleichszylinder geregelt wird, wodurch Spannungen und Reste ebenfalls vermieden werden.

Das Ergebnis ist eine einfache Vorrichtung, in der verschiedene Gegenstände unterschiedlicher Größe aufeinanderfolgend und ohne Unterbrechung oder Änderung des Funktionsablaufs verpackt werden können, wobei in jedem einzelnen Fall ein Band mit geeigneter Breite verwendet wird, wodurch, unabhängig von den jeweiligen Gegenständen, der Produktionsrhythmus erhöht wird, ohne übermäßige Reste an Verpackungsmaterial zu verursachen was unnötige Zusatzkosten zur Folge hätte.

Aus diesem Grund weist die genannte Einrichtung sehr vorteilhafte Eigenschaften auf, die ihr einen eigenen Charakter und Vorzüge gegenüber herkömmlichen, zu diesem Zweck benutzten Maschinen verleihen.

Es zeigen:

Fig. 1 eine allgemeine schematische Darstellung der genannten Vorrichtung in Seitenansicht.

Fig. 2 bis 9 die verschiedenen Positionen, die die Vorrichtung in den auf­ einanderfolgenden Arbeitsschritten des Umhüllungsvorgangs zur Verpackung eines. Gegenstands annimmt, in derselben schematischen Seitenansicht.

Fig. 10 bis 15 eine schematische Darstellung der verschiedenen Schritte der Auswahl und Vorbereitung zur Benutzung der Folie, die zur Verpackungshülle vorgesehen ist.

Fig. 16 eine teilperspektivische Darstellung der Einheit gegenüber einer der Befestigungsklemmen der zur Umhüllung bereiten Folien und des Kopfstücks zur Mitnahme der Folien bis zu dem Bereich, in dem die Verbindung mit der dazugehörigen Folie zur Vervollständigung der Verpackung stattfindet.

Bezugszeichenliste

1 zu umhüllender Gegenstand
2 Verpackungsfolien
3 verstellbare Rollen
4 Klemmen
5 Abtastvorrichtungen
6 oberes Kopfstück
7 Haltemechanismus
8 Andrückrollen
9 Rändelrollen
10 unteres Kopfstück
11 oberer Schlitten
12 Schneidemechanismus
13 Ausgleichszylinder
14 verzahnte Platte
15 Eisenbänder
16 Halterung
17 Block
18 bewegliche Platte
19 verzahnter Flügel

Gegenstand der Erfindung ist somit eine Vorrichtung zur automatischen Verpackung mit thermoschrumpfendem Film von Gegenständen aller Art, sogar von Reihen aufeinanderfolgender Gegenstände, die verschiedene Größen aufweisen können, ohne daß die Tätigkeit oder die Leistung des Verfahrens hierdurch beeinträchtigt würden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung gründet auf einer Maschine zur Umhüllung von Gegenständen 1 mit Verpackungsfolien 2, die nach der Größe des jeweiligen Gegenstands 1 ausgewählt werden.

In der Maschine ist oben und unten jeweils ein Satz Förderspulen für Folienbänder 2 verschiedener Breite eingebaut, die über Rollen 3, deren Entfernung zueinander verstellt werden kann, hin und zurück bis zur Befestigung in den entsprechenden Klemmen 4 bewegt werden, wo das Ende der erwähnten Folien 2 bis zu deren Benutzung vorläufig festgehalten wird.

Am Maschineneingang, durch den die zu verpackenden Gegenstände 1 befördert werden müssen, befinden sich Abtastvorrichtungen 5, die auf dem Basis von Fotozellen, Ultraschall, usw. funktionieren können und mit deren Hilfe eine Höhen- und Breitenabtastung durchgeführt wird, wodurch die Höhen- und Breitenabmessungen jedes eingeführten Gegenstands 1 geprüft werden, so wie es in Fig. 2 dargestellt wird.

Für die erwähnten abgetasteten Höhen- und Breitenmaße des entsprechenden Gegenstands 1 werden von den genannten Abtastvorrichtungen 5 Signale erzeugt, die an eine Prozessorbaugruppe übertragen werden, die infolgedessen präzise Befehle für die Folien 2 des oberen und unteren Teils ausgibt, die zur Umhüllung des in die Maschine eingeführten Gegenstands 1 zu verwenden sind.

Diese Auswahl und Bereitstellung der zu benutzenden Folie 2 im oberen Teil - wobei zu berücksichtigen ist, daß der Vorgang im unteren Teil in ähnlicher Weise stattfindet - wird in einer in den Fig. 10 bis 15 dargestellten Abfolge ausgeführt; hierbei wird, gemäß Fig. 10, im ersten Schritt die Einheit mit den Klemmen 4, die das Ende der verschiedenen Folien 2 festhalten, verlagert, um die Klemme 4 der zu benutzenden Folie 2 gegenüber einem Kopfstück 6 zu positionieren, wie es in Fig. 11 dargestellt wird.

Nach Erreichen dieser Position bewegt sich die genannte Klemme 4 der zu benutzenden Folie 2 bis zum Kopfstück 6, wie Fig. 12 zu entnehmen ist, worauf sich ein zu diesem Kopfstück 6 gehörender Haltemechanismus 7 schließt und die verlagerte Klemme 4 anschließend wieder zur Anfangsposition zurückfahren kann, wie in Fig. 13 gezeigt wird, wobei die eingespannte Folie 2 im genannten Kopfstück 6 verbleibt.

Zwischen der Einheit mit den Klemmen 4 zur vorübergehenden Befestigung der verschiedenen Folien 2 und dem Kopfstück 6 befinden sich Rollen 8 und 9, die zuerst voneinander getrennt sind, so daß die Klemme 4 der zu benutzenden Folie 2 in ihrem Vorschub zum Kopfstück 6 zwischen diesen Rollen 8 und 9 durchfährt, woraufhin sich diese einander nähern, bis sie die verwendungsbereite Folie 2 festhalten, während sich die entsprechende Klemme 4 gemäß der Darstellung in Fig. 14 auf ihren Platz zurückbewegt.

Anschließend wird das Kopfstück 6 verschoben, das die eingespannte Folie 2, wie aus Fig. 15 zu ersehen ist, mit sich zieht, um diese Folie 2 bis zu dem Bereich zu befördern, in dem sie mit der entsprechenden Folie 2 aus dem unteren Teil verbunden wird.

Die aufgeführten Schritte der Auswahl der im oberen und unteren Teil zu benutzenden Folien 2, deren Befestigung an den entsprechenden Kopfstücken 6 und 10 sowie deren Mitnahme bis zu dem Bereich, in dem die Verbindung zwischen ihnen erfolgt, werden auch in der schematischen Anordnung der Maschine in den Fig. 3 und 4 dargestellt, woraus ersichtlich ist, daß die Verbindung der Folien 2 aus dem oberen und unteren Teil in der Höhe desjenigen Bereichs stattfindet, den die zu umhüllenden Gegenstände 1 durchlaufen.

Die beschriebene Verbindung zwischen den Folien 2 des oberen und unteren Teils erfolgt über eine Hitzeschmelzung, indem die genannten Folien 2 zwischen zwei den Kopfstücken 6 und 10 eigenen Schienen festgeklemmt werden, von denen eine aus einem röhrenförmigen Element besteht, das innen mit Heizwiderständen versehen ist, so daß die Schmelzung und Schweißung der Folien 2 durch die Temperatur eintritt, die dieses Element beim Einklemmen derselben annimmt.

Während des gesamten Vorgangs wird der Gegenstand 1, der zum Verpacken in die Maschine eingeführt worden ist, kontinuierlich vorwärts bewegt; und damit dessen Durchlauf nicht unterbrochen wird, wenn die Verbindung der aus dem oberen und unteren Teil stammenden Folien 2 hergestellt worden ist, wird die Klemmeneinheit 4 des oberen Teils, die zusammen mit den Rollen 8 und 9 sowie dem dazugehörigen Kopfstück 6 in einem beweglichen Schlitten 11 integriert ist, durch das Verschieben dieses Schlittens 11 nach oben bewegt, wodurch ein Durchgangsbereich für den Gegenstand 1 frei bleibt, entsprechend der Darstellung in Fig. 5.

Auf diese Weise bewegt sich der Gegenstand 1 ohne Unterbrechung entlang der Maschine weiter und zieht die Einheit der verbundenen Folien 2 mit, uni durch die bloße Vorwärtsbewegung eine automatische Umhüllung zu erzielen, wie in Fig. 6 veranschaulicht wird.

Nachdem der Gegenstand 1 den Bereich überschritten hat, bis zu dem die Verpackungsfolien 2 vom oberen und unteren Teil reichen, kehrt der Schlitten 11 zur unteren Position zurück, worauf sich die Kopfstücke 6 und 10 wieder einander nähern und, gemäß Fig. 7, eine Verbindungsschweißung zwischen den Verpackungsfolien 2 vornehmen.

Gleichzeitig führt ein im Kopfstück 6 eingebauter Schneidemechanismus 12 den Schnitt der beiden Verpackungsfolien 12 durch, worauf der Gegenstand 1 wieder frei ist, um sich weiterzubewegen, wie aus Fig. 8 ersichtlich ist.

Anschließend wird der Rest der Folien 2 wieder aufgenommen, bis sich deren Ende in den entsprechenden Klemmen 4 befindet, die zur Ausgangsposition zurückkehren, um für den Beginn eines neuen Verpackungskreislaufs eines anderen Gegenstands bereit zu sein. Der umhüllte Gegenstand 1 setzt unterdessen seinen Weg zum hinteren Ende der Maschine fort, wie in Fig. 9 dargestellt wird, und kann nachfolgend direkt in einen Heiztunnel zur Thermoschrumpfung der Verpackungsfolien 2 eingeführt werden.

Die erforderliche Bewegung der Folien 2 während des Vorgangs der Auswahl und Vorbereitung bis zur Verbindungsschweißung zwischen der oberen und unteren Verpackungsfolie 2 erfolgt mittels Nachlassen und Zurückziehen, was sich jeweils ausgleicht und durch die Beweglichkeit der Rollen 3 ermöglicht wird, die von jeder Folie 2 einen Speicher bilden, wodurch eine Übertragung zwischen den von der Maschine ausgeführten Bewegungen und der Verlagerung der genannten Zylinder 3 verursacht wird, die sich, durch die Akkumulationswirkung der Folien 2 bei ihrer Vor- und Rückwärtsbewegung, im Verhältnis zwei zu eins reduziert, was eine konstante Spannung erlaubt.

Die Zufuhr der Verpackungsfolien 2 beim Transportvorgang zum Zwecke der Befestigung in den entsprechenden Kopfstücken 6 und 10 sowie deren abschließende Wiederaufnahme, um sie zu den entsprechenden Klemmen 4 zurückzubringen, erfolgt mittels Ausgleichszylinder 13, wie der Abfolge der Fig. 2 bis 9 zu entnehmen ist.

Die Versorgung mit den Verpackungsfolien 2 zum Überzug des zu umhüllenden Gegenstands 1 findet zudem in einer geregelten Zufuhr des erforderlichen Nachschubs mit Hilfe der Rollen 8 und 9 statt, da die entsprechenden Rollen 9 mit einer gerändelten Oberfläche versehen sind, so daß die zu befördernden Folien 2, nachdem sie festgehalten werden, zwischen diesen Rändelrollen 9 und den Andrückrollen 8 mitgenommen werden, wobei diese Bewegung, je nach der Umdrehung der genannten Rollen 8 und 9, genau geregelt wird.

Die Maschine ist, unabhängig vom Betriebsprozessor, mit Vorrichtungen ausgestattet, die die Kontrollsignale für die Maße der sich im Eingang befindlichen Gegenstände 1 auffangen, so daß der Umhüllungsvorgang eines Gegenstands 1 nicht bis zum Schluß abgewartet werden muß, bis ein weiterer eingeführt werden kann, wobei die Gegenstände 1 ohne Unterbrechung mit einem minimalen Abstand zwischen ihnen eingeführt werden können, da die Maschine die Daten zu jedem einzelnen Gegenstand 1, der die Eingangsschwelle durchläuft, speichert wobei diese Daten für die passende Umhüllung jedes einzelnen dieser Gegenstände 1 verarbeitet werden.

In Fig. 16 wird der Aufbau der Klemmen 4 dargestellt, die aus einer kammförmigen Platte 14 bestehen, auf der Eisenbänder 15 ruhen, die mit einer Halterung 16 über dieser Platte 14 verbunden sind, so daß die passende Folie 2 durch den Zwischenraum zwischen Platte 14 und Halterung 16 paßt und an ihrem Ende von den Eisenbändern 15 gegen die Platte 14 gehalten wird.

Das dazugehörige Kopfstück 6 befindet sich - genauso wie das Kopfstück 10 in der unteren Anordnung - in einer entsprechenden, gegenüberliegenden Position und enthält seinerseits einen Block 17, auf dem eine senkrechte Platte 18 in einer Gleitvorrichtung integriert ist, an der ein kammförmiger Flügel 19 befestigt ist, der den Haltemechanismus 7 zum Festhalten der Folien 2 bildet, um diese zum Zwecke der Vorbereitung auf den Umhüllungsvorgang mitzuziehen.

Der Kamm, den der genannte Flügel 19 des Haltemechanismus 7 im Kopfstück 6 beschreibt, wirkt wechselseitig mit der Platte 14 und den Klemmen 4 zusammen, so daß sich, wenn sich diese zwischen den Rollen 8 und 9 zum Kopfstück 6 hin bewegen, beide Kämme ineinanderfügen, wobei die Spitzen des einen mit den Lücken des anderen übereinstimmen und umgekehrt, wodurch die von der Klemme 4 befestigte Folie 2 in der Lage ist, im Kopfstück 6 in den freien Lücken festgehalten zu werden, sobald sich der Flügel 19 gegen den Block 17 schließt, gemäß dem Vorgang der Fig. 3 und 13 des Funktionsablaufs.

Claims (7)

1. Automatische Verpackungsvorrichtung mit thermoschrumpfendem Film, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einer Maschine zur Umhüllung von Gegenständen mit Verpackungsfolien besteht, in der oben und unten jeweils ein Satz aus mehreren Spulen mit verschieden breiten Folien (2) eingebaut ist, während in der Eingangsschwelle für die zum umhüllenden Gegenstände (1) Abtastvorrichtungen (5) vorhanden sind, die die Breite und Höhe der eingeführten Gegenstände (1) abtasten können, um dementsprechend die im jeweiligen Fall zu benutzende obere und untere Folie vorzugsweise mit Hilfe einer programmierbaren Computerbaugruppe auszuwählen.

2. Automatische Verpackungsvorrichtung mit thermoschrumpfendem Film nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Folie (2), die zur Verpackung benutzt wird, an ihrem freien Ende vorläufig von entsprechenden Klemmen (4) festgehalten wird, die sie bis zu ihrem jeweiligen Gebrauch in dieser Position halten.

3. Automatische Verpackungsvorrichtung mit thermoschrumpfendem Film nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich gegenüber jeder Klemmeneinheit (4) der Folien des oberen und unteren Teils jeweils ein mit einem Haltemechanismus versehenes Kopfstück (6, 10) befindet, bis zu dem die Klemmen der ausgewählten Folien verstellt werden können, damit dieselben von diesen Kopfstücken (6, 10) festgehalten werden, und daß ein Zwischenbereich existiert, in dem beide Folien, die obere und untere, zusammentreffen und miteinander verbunden werden.

4. Automatische Verpackungsvorrichtung mit thermoschrumpfendem Film nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Halteklem­ men (4) der Folien (2) in Wartestellung als auch die in den entsprechenden Kopfstücken (6, 10) eingebauten Halte­ mechanismen die Form eines Kamms aufweisen und wechsel­ seitig zueinander passen, wobei die Folien in den Kopf­ stücken (6, 10) befestigt werden können, da sich beide Kämme ineinanderfügen, wenn die entsprechenden Klemmen (4) bis zum dazugehörigen Kopfstück (6) bewegt werden.

5. Automatische Verpackungsvorrichtung mit thermoschrumpfendem Film nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich zwischen jeder Klemmeneinheit (4) und dem gegenüberliegenden Kopf­ stück (6, 10) Rollen (8, 9) befinden, die die im Kopfstück befestigte Folie (2) einspannen können, wobei mindestens eine dieser Rollen (9) eine gerändelte Oberfläche besitzt, um so eine gleitlose Haltevorrichtung zu bilden, die, je nach der Umdrehung der genannten Rollen, die geregelte Zufuhr der Folien für die jeweilige Umhüllung ermöglicht.

6. Automatische Verpackungsvorrichtung mit thermoschrumpfendem Film nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Folien (2), die für die jeweiligen Umhüllungen benutzt werden können, auf Rollen (3) mit zueinander verstellbarem Abstand angeordnet ist, so daß sie entlang einer Strecke hin- und zurückbewegt wird und dabei einen Speicher bildet, der die Zufuhr und den Einzug der Folien in der Phase der Auswahl und Vorbereitung zur Verpackung ausgleicht, wobei jeder Speicher über einen Ausgleichszylinder (13) verfügt, der die erforderliche Zufuhr mit den ausgewählten Folien (2) gestattet, damit diese im Kopfstück (6, 10) eingespannt werden können.

7. Verfahren zur automatischen Verpackung von Gegenständen mit thermoschrumpfendem Film, dadurch gekennzeichnet, daß die Abmessungen der zu verpackenden Gegenstände (1) von Abtastvorrichtungen (5) bestimmt werden, und daß in Abhängigkeit hiervon für die Umhüllung geeignete Folien (2) ausgewählt und verwendet werden.