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Die
Erfindung betrifft eine Schrumpfeinrichtung und eine Verpackungsstraße zur Verpackung von
stangenförmigen
Gebinden.
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Zur
Verpackung von stangenförmigen
Gebinden, insbesondere von Zigaretten, sind im Stand der Technik
verschiedene Einrichtungen bekannt. Um die Zigaretten mit einer
hohen Geschwindigkeit verpacken zu können, werden heutzutage Verpackungsstraßen eingesetzt.
In solchen Verpackungsstraßen
sind Spezialmaschinen hintereinander angeordnet, die über Transportbänder miteinander
verbunden sind. Auf diese Weise werden die einzelnen Zigaretten
zunächst
in Zigarettenschachteln eingeschoben, die dann zu einem stangenförmigen Gebinde
zusammengefasst werden, welche anschließend mit mehreren anderen in
einer Kiste verpackt werden.
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Es
gibt mehrere Möglichkeiten,
wie Gebinde umhüllt
werden können.
Ursprünglich
wurden die Gebinde in Pappkartons angeordnet. Später wurden die Gebinde in Papier
eingeschlagen. Beide Lösungen sind
mit einem hohen Verpackungsaufwand verbunden. Üblich ist heute, die Gebinde
mit einer Schrumpffolie zu überziehen,
die anschließend
geschrumpft wird.
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Vor
diesem Hintergrund ist es die Aufgabe der Erfindung, eine Schrumpfeinrichtung
und eine Verpackungsstraße
mit einer solchen Schrumpfeinrichtung aufzuzeigen, mit welchen eine
auf ein Gebinde aufgebrachte Schrumpffolie bei einer hohen Taktzahl
prozesssicher geschrumpft werden kann.
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Diese
Aufgabe wird durch eine Schrumpfeinrichtung mit den Merkmalen von
Schutzanspruch 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausführungsformen
und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche 2–22.
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Die
Schrumpfeinrichtung zum Schrumpfen wenigstens einer auf ein stangenförmiges Gebinde aufgebrachten
Schrumpffolie umfasst
- • wenigstens eine Heizeinrichtung
zum Erwärmen der
Schrumpffolie auf dem Gebinde, insbesondere auf einer der Längsseiten
des Gebindes; und
- • einen
Stetigförderer
zur Förderung
des Gebindes entlang der Heizeinrichtung.
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Die
erfindungsgemäße Schrumpfeinrichtung hat
den Vorteil, dass die Schrumpfung bei einer höheren Taktzahl erfolgen kann.
Die Erzielung vergleichbar hoher Taktzahlen sowie eine saubere Schrumpfung
der Schrumpffolie auf dem Gebinde ohne Faltenbildung ist mit den
bekannten Schrumpfeinrichtungen, die Schrumpftunnel einsetzen oder Gebläse zum Transport
der Wärmeenergie
von den Heizeinrichtungen zur Schrumpffolie verwenden, nicht möglich. Die
hohe Taktzahl wird vor allem durch die Nähe der Heizeinrichtungen zur
Schrumpffolie und eine kontinuierliche Förderung der Gebinde entlang
der Heizeinrichtungen erzielt.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
sind mehrere Gebinde in einer Folge und beabstandet entlang der
Heizeinrichtung förderbar,
wodurch die Taktzahl nochmals deutlich gesteigert werden kann.
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Die
wenigstens eine Heizeinrichtung kann eine Heizplatte sein. Heizplatten
zeichnen sich durch besonders große, ebene Oberflächen aus,
die eine Seite eines Gebindes oder mehrerer nebeneinander liegender
Gebinde vollständig überdecken
können. Somit
kann ein Gebinde über
eine längere
Transportstrecke an der Heizplatte entlang geschoben werden.
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Vorzugsweise
bildet die Heizplatte einen Transporttisch für das Gebinde. Auf diese Weise kann
das Gebinde, das in der Regel nur ein sehr geringes Eigengewicht
hat, einfach über
der Heizplatte verschoben werden. Ein relativ teurer Fördergurt
ist nicht erforderlich. Zudem kann die Heizplatte bereits zur Erwärmung der
Schrumpffolie genutzt werden, wobei auch der Effekt genutzt wird,
dass heiße
Luft aufsteigt, so dass Wärmeenergie
von der Heizplatte auch an die übrigen
Seitenflächen
der Gebinde gelangen kann.
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Zweckmäßigerweise
besteht die Heizplatte aus zwei beabstandeten Aluminiumplatten,
zwischen denen wenigstens ein Heizelement angeordnet ist. Durch
die Aluminiumplatten in Verbindung mit dem Heizelement wird eine
gleichmäßige Temperaturverteilung über eine
große
Fläche
gewährleistet.
Dies bewirkt, dass die Schrumpffolie gleichmäßiger geschrumpft werden kann.
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Vorteilhafterweise
ist die wenigstens eine Heizeinrichtung auf eine Temperatur von
60°C bis 100°C, bevorzugt
70°C bis
90°C, weiter
bevorzugt 75°C
bis 85°C,
heizbar. Dies ermöglicht
es, das Schrumpfen der Schrumpffolie bei einer optimalen Temperatur
durchzuführen,
bei der sich die Schrumpffolie besonders eng an das Gebinde angelegt.
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In
einer besonders bevorzugten Ausführungsform
ist das Gebinde zwischen zwei gegenüberliegenden Heizeinrichtungen
hindurch förderbar. Dies
ermöglicht
es, die Schrumpffolie auf zwei gegenüberliegenden Seiten des Gebindes
zu schrumpfen. Auf diese Weise wird der Schrumpfeffekt nochmals
verstärkt.
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Bevorzugt
ist der Abstand der Heizeinrichtungen geringer als das anderthalbfache
der Höhe des
Gebindes. Diese Ausführungsform
gewährleistet,
dass nur eine geringe Menge an Wärmeenergie in
Form von Verlustwärme
an die Umwelt abgegeben wird.
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Zweckmäßigerweise
ist eine erste Heizeinrichtung gegenüber einer zweiten Heizeinrichtung
in eine Wartungsstellung bewegbar. Auf diese Weise kann die Schrumpfeinrichtung
beispielsweise aufgeklappt werden, um Staus oder verkantete Gebinde
zu beseitigen. Weiterhin werden die Reinigung des Inneren und Servicearbeiten
an der Schrumpfeinrichtung durch die Beweglichkeit der zweiten Heizeinrichtung
erleichtert.
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Die
wenigstens eine Heizeinrichtung kann auf einer den Gebinden abgewandten
Seite an wenigstens einem Befestigungsbalken beabstandet befestigt
sein. Die beabstandete Befestigung gewährleistet, dass sich die Tragstruktur,
an der die Heizeinrichtung befestigt ist, nicht übermäßig erwärmt.
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Besonders
vorteilhaft ist es, wenn der Stetigförderer ein Riementrieb ist.
Durch den Riementrieb können
die Vortriebskräfte
effizient an die Gebinde übertragen
werden.
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Vorteilhafterweise
kontaktiert der Stetigförderer
wenigstens eine Stirnseite des Gebindes reibschlüssig. Mithin werden die Gebinde
klemmend vom Stetigförderer
erfasst und durch diesen förderbar. Um
eine geeignete Klemmkraft aufrechtzuerhalten, kann der Stetigförderer in
der Position in allen drei Dimensionen einstellbar ausgebildet sein.
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Der
Stetigförderer
kann das Gebinde mit wenigstens einem Transportband kontaktieren.
Transportbänder
sind lang gestreckte Streifen eines Materials, die jeweils an den
Enden miteinander verbunden sind. Die Transportbänder können als Zahnriemen ausgeführt sein,
um Schlupf zwischen den Umlenkrollen und dem Zahnriemen zu verhindern.
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Die
Umlenkrollen des wenigstens einen Transportbands können die
wenigstens eine Heizeinrichtung in Richtung einer Transportstrecke überragen.
Dies hat den Vorteil, dass der Stetigförderer die Gebinde erfassen
kann, bevor sie in den Einflussbereich der Heizeinrichtung gelangen.
Dies ermöglicht eine
kontrollierte und damit gleichmäßigere Erwärmung der
Schrumpffolie, wodurch das Ergebnis des Schrumpfprozesses, d. h.
eine eng anliegende Schrumpffolie, erheblich verbessert wird.
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Vorteilhafterweise
ist das wenigstens eine Transportband gebindeseitig profiliert.
Durch diese Maßnahme
wird der Reibschluss zwischen dem Transportband und dem Gebinde
verbessert. Vorstellbar ist auch, an dem Transportband gebindeseitig
Mitnehmer anzuordnen.
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Besonders
zweckmäßig ist
es, wenn der Stetigförderer
mehrere Transportbänder
aufweist. Diese können
bevorzugt gegenüberliegend
angeordnet sein. Dies gewährleistet
eine besonders zuverlässige Förderung
der Gebinde. Insbesondere werden Stauungen und Verkantungen der
Gebinde vermieden, die bei bekannten Einrichtungen häufig für Störzeiten sorgen.
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Es
kann ein Antriebsriemen zum Antreiben der Transportbänder vorgesehen
sein. Durch den Vortrieb der Transportbänder durch einen einzigen Antriebsriemen
wird sichergestellt, dass die Transportbänder die gleiche Vertriebsgeschwindigkeit
haben. Zudem wird nur ein Motor zum Antrieb des Stetigförderers
benötigt.
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Zum
Antreiben des Antriebsriemens ist vorteilhafterweise ein frequenz-
oder drehzahlgesteuerter Getriebemotor vorgesehen. Der Getriebemotor ermöglicht die
Anpassung der Vortriebsgeschwindigkeit, so dass die Zeit, die ein
Gebinde im Einflussbereich der Heizeinrichtung verbringt, genau
einstellbar ist.
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Die
Aufgabe wird weiterhin durch eine Verpackungsstraße zur Verpackung
von stangenförmigen Gebinden
gelöst,
in welche eine Schrumpfeinrichtung integriert ist.
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Besonders
vorteilhaft ist es, wenn die Schrumpfeinrichtung an einer Etikettiereinrichtung befestigt
ist. Beide Einrichtungen fördern
die Gebinde in Querrichtung, so dass bei benachbarter Anordnung
keine Umkehrung oder Veränderung
der Transportrichtung erforderlich ist.
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Bevorzugt
ist die Schrumpfeinrichtung der Etikettiereinrichtung nachgeschaltet.
Auf diese Weise kann man die Schrumpfeinrichtung als Puffer zwischen
der Etikettiereinrichtung, die üblicherweise
intermittierend arbeitet, und einer nachfolgenden Verpackungsmaschine
dienen.
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Die
Erfindung ist nachfolgend anhand von einem in den Figuren dargestellten
Ausführungsbeispiel
näher erläutert. Es
zeigen:
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1 eine
Schrumpfeinrichtung, die in eine Verpackungsstraße integriert ist;
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2–3 perspektivische
Ansichten der Schrumpfeinrichtung von schräg unten; und
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4 die
Schrumpfeinrichtung in einer Wartungsstellung.
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Gleiche
Merkmale in den Figuren sind mit identischen Bezugszeichen versehen.
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In
der 1 ist eine erfindungsgemäße Schrumpfeinrichtung 1 gezeigt,
die in eine Verpackungsstraße 2 integriert
ist. Im oberen Bereich ist ein Ende 3 einer Etikettiereinrichtung 4 gezeigt,
die der Schrumpfeinrichtung 1 vorgeschaltet ist. Gebinde 5,
auf die bereits eine Schrumpffolie lose aufgebracht ist, insbesondere
in Schlauchform aufgeschoben ist, werden von der Etikettiereinrichtung 4 übernommen, durch
die Schrumpfeinrichtung 1 gefördert, wobei die Schrumpffolie
auf die Gebinde 5 aufgeschrumpft wird, und abschließend auf
einem Abführband 6 abgelegt.
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Die
erfindungsgemäße Schrumpfeinrichtung 1 weist
zwei gegenüberliegend
angeordnete Heizeinrichtungen 7, 8 auf, eine untere
erste Heizplatte 7 und eine obere zweite Heizplatte 8,
die beabstandet voneinander angeordnet sind, so dass eine Folge
von Gebinden 5 entlang einer Transportstrecke 9 (4) zwischen
den Heizplatten 7, 8 hindurch geschoben werden
kann. Die erste Heizplatte 7 bildet dabei einen Transporttisch
für die
Gebinde 5 aus. Die erste Heizplatte 7 ist hierbei
in gleicher Höhe
wie ein benachbarter Transporttisch der Etikettiereinrichtung 4 angeordnet.
Ein Stetigförderer 10 erfasst
die Gebinde 5 an den Stirnseiten 11 und bewegt
die Gebinde 5 mit seinen gegenüberliegend angeordneten Transportbänder 12, 13 über die
Transportstrecke 9. Die Heizplatten 7, 8 bestehen
jeweils aus zwei beabstandeten Aluminiumplatten zwischen denen jeweils
zwei Heizelemente angeordnet sind. Die Heizelemente werden elektrisch
betrieben. Bevorzugt sind die Heizelemente auf eine Temperatur von
ca. 80°C
temperierbar. Der Abstand A der Heizplatten 7, 8 beträgt ca. dem
1,2-fachen der Höhe
H der Gebinde 5. Die Heizplatten 7, 8 sind
jeweils an zwei parallelen Befestigungsbalken 14 über Hülsen 15 beabstandet
befestigt.
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Der
Stetigförderer 10 ist
als Riementrieb ausgebildet, wie man insbesondere in den 2 und 3 sehen
kann. Zwei Transportbänder 12, 13 sind gegenüberliegend
angeordnet und erfassen die Gebinde 5 an den Stirnseiten 11 klemmend,
d. h. durch Reibschluss. Um die Klemmung einstellen zu können, sind
die Umlenkrollen 16, 17 der Transportbänder 12, 13 in
der Position verstellbar. Zudem sind die Umlenkrollen 16, 17 so
angeordnet, dass sie die Heizeinrichtungen 7, 8 überragen.
Auf diese Weise werden die von der Etikettiereinrichtung 4 intermittierend ausgestoßenen Gebinde 5 von
dem Stetigförderer 10 erfasst,
bevor sie zwischen die Heizeinrichtungen 7, 8 gelangen
können.
Der kontinuierlich laufende Stetigförderer 10 fördert sodann
die Gebinde 5 in einer gleichbleibenden Geschwindigkeit
an den Heizeinrichtungen 7, 8 entlang. Somit ist
auch sichergestellt, dass die einzelnen Gebinde 5 voneinander
beabstandet sind. Die Transportbänder 12, 13 sind
als Zahnriemen ausgebildet, die von den mit einer Außenverzahnung
versehenen Umlenkrollen 16, 17 geführt werden.
Die Umlenkrollen 17 an der Eingangsseite 18 der
Schrumpfeinrichtung 1 sind über einen Antriebsriemen 19 antreibar,
der wiederum von einem drehzahlgesteuerten Getriebemotor 20 angetrieben
wird. Hierzu sind die Umlenkrollen 17 jeweils auf Antriebswellen 21 befestigt,
die über
zwei Lager 22 an einer Tragstruktur 23 gehalten
sind. Die Antriebskraft wird von dem Antriebsriemen 19 über Antriebsrollen 24, 25 auf
die Antriebswellen 21 übertragen.
Der Antriebsriemen 19 liegt außenseitig an der dem Getriebemotor 20 am
nächsten angeordneten Antriebsrolle 24 an.
Auf der gegenüberliegenden
Seite der Tragstruktur 23 umschlingt der Antriebsriemen 19 die
dortige Antriebsrolle 25. Um den Antriebsriemen 19 zu
der gegenüberliegenden
Antriebsrolle 25 führen
zu können,
sind U-förmige Profilträger 26 der Tragstruktur 23 mit
Ausschnitten 27 versehen. Auf der Getriebemotorseite der
Tragstruktur 23 ist zudem eine in Längsrichtung LR des Profilträgers 26 einstellbare
Ausgleichsrolle 28 vorgesehen, um die Spannung des Antriebsriemens 19 regulieren
zu können.
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Wie
man insbesondere in 1 sehen kann, ist auf der Ausgangsseite 29 der
Schrumpfeinrichtung 1 ein Steg 30 vorgesehen,
der bewirkt, dass die Gebinde 5 zunächst mit der gegenüberliegenden
Unterkante 31 auf dem Abführband 6 zur Auflage
gelangen und anschließend
durch das Abführband 6 von dem
Steg 30 gezogen werden.
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In 4 ist
weiterhin gezeigt, dass die zweite Heizplatte 8 in eine
Wartungsstellung WS bewegt, insbesondere verschwenkt, werden kann.
Hierzu sind an der Tragstruktur 23 entsprechende Gelenke 32 zur
Anlenkung der Befestigungsbalken 14 vorgesehen.
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- 1
- Schrumpfeinrichtung
- 2
- Verpackungsstraße
- 3
- Ende
von 4
- 4
- Etikettiereinrichtung
- 5
- Gebinde
- 6
- Abführband
- 7
- untere
erste Heizplatte
- 8
- obere
zweite Heizplatte
- 9
- Transportstrecke
- 10
- Stetigförderer
- 11
- Stirnseite
von 5
- 12
- Transportband
- 13
- Transportband
- 14
- Befestigungsbalken
- 15
- Hülse
- 16
- Umlenkrolle
- 17
- Umlenkrolle
- 18
- Eingangsseite
von 1
- 19
- Antriebsriemen
- 20
- Getriebemotor
- 21
- Antriebswelle
- 22
- Lager
- 23
- Tragstruktur
- 24
- Antriebsrolle
- 25
- Antriebsrolle
- 26
- Profilträger
- 27
- Ausschnitt
- 28
- Ausgleichsrolle
- 29
- Ausgangsseite
von 1
- 30
- Steg
- 31
- Unterkante
- 32
- Gelenk
- A
- Abstand
von 7, 8
- H
- Höhe von 5
- LR
- Längsrichtung
von 26
- WS
- Wartungsstellung