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Verfahren und Einrichtung zum Verpacken von Gegenständen Die Erfindung
bezieht sich auf ein Verfahren und eine Einrichtung zum Verpacken von Gegenständen
unter Verwendung von thermoplastischem flexiblem Verpackungsmaterial.
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Das erfindungsgemäße Verfahren und Einrichtung ist besonders geeignet
zum Verpacken von relativ großen und schweren Gegenständen, beispielsweise einem
elektrischen Kühlschrank, einer elektrischen Waschmaschineßgestapelter Betonblöcke
und dgl., ist jedoch nicht auf diese Anwendung beschränkt.
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Bei der bisherigen bemerkenswerten Entwicklung von verschiedenen
thermoplastischen oder thermo-schweißbaren flexiblen Verpackungsmaterialien wurden
viele Verfahren und Einrichtungen zum Verpacken von Gegenständen unter Verwendung
solcher Verpackungsmaterialien vorgeschlagen. Allgemein gesagt erfordern bekannteVerpackungsverfahren
eine mehr oder
weniger große Bewegung eines zu verpackenden Gegenstandes.
Beispielsweise werden zu verpackende Gegenstände nacheinander auf einer langen Bahn
aus thermoplastischem Film mit einem geeigneten Abstand zueinander angeordnet, und
eine andere lange Bahn aus thermoplastischem Film wird zur Abdeckung der Gegenstände
über diesen angeordnet; während die zwischen die beiden Filmbahnen gesetzten Gegenstände
intermittierend oder in anderer Weise mittels eines Förderbandes oder einer anderen
geeigneten Einrichtung bewegt werden, werden die beiden Bahnen geschnitten und verschweißt,
damit sie Einzelverpackungen der Gegenstände bilden. In einigen Fällen werden die
Verpackungen weiter behandelt, indem man sie durch einen "Schrumpftunnel" zum Schrumpfen
des Films zur Erzeugung einer fest anliegenden Verpackung führt. Bekanntlich ist
die gesamte Verfahrensstrecke beträchtlich lang und nimmt einen großen Raum für
die Anlagenerstellung ein. Ist der zu verpackende Gegenstand schwer und / oder sperrig,
ist es unwirtschaftlich und unzweckmäßig, den Gegenstand bei jeder Stufe des Verpackungsverfahrens
an verschiedene Stellen zu bewegen.
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Mit der Erfindung soll ein Verfahren und eine Einrichtung zum Verpacken
von Gegenständen mit einem thermoplastischen Film ohne Ortsveränderung der Gegenstände
während des gesamten Verfahrens geschaffen werden.
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Mit der Erfindung wird ein Verfahren und eine Einrichtung geschaffen,
worin ohne Ortsveränderung eines zu verpackenden
Gegenstandes dieser
Gegenstand mit einem thermoplastischein Film abgedeckt wird, der Abdeckungsfilm
zum Einschließen des Gegenstandes verschweißt und geschrumpft wird, damit eine fertige
Verpackung erhalten wird, bei der der Film den Gegenstand dicht und sauber abdeckt.
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Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen
an Ausführungsbeispielen näher erläutert.
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Fig. 1 zeigt eine Vorderansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Einrichtung; Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht der Einrichtung nach Fig. 1; Fig. 3
zeigt eine vergrößerte schaubildliche Ansicht eines Teils der Einrichtung nach Fig.
1 und 2 und veranschaulicht den Mechanismus zum Offnen des röhrenförmigen Films
und Verschweißen und Schneiden des Films; Fig. 4 zeigt eine Fig. 3 ähnliche jedoch
vereinfachte Ansicht, die die Arbeitsweise des Mechanismus nach Fig. 3 zeigt; Fig.
5 zeigt eine Fig. 4 ähnliche Ansicht einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Einrichtung;
Fig. 6 a bis 6 g zeigen verschiedene Stufen des erfindungsgemäßen
Verpackungsverfahrens; und Fig. 7 zeigt eine Seitenansicht eines Teils einer anderen
Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung mit einer einfacheren Form des
Mechanismus zum ffnen,Verschweißenund Schneiden des den Gegenstand abdeckenden röhrenförmigen
Films.
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Wie in den Zeichnungen dargestellt ist, wird ein kontinuierlicher
röhrenförmiger Film 1 aus thermoplastischem Material verwendet, der zu einer flachen
Bahn gefaltet ist, die auf eine Rolle gewickelt ist. Der röhrenfbrmige Film wird
von der Rolle abgezogen und über Führungsrollen 2 und zwischen ein Paar Zuführrollen
3 bis über einen zu verpackenden Gegenstand 4 geführt. Gemäß Darstellung ist der
Gegenstand durch verschiedene in Würfelform aufgestapelte Blöcke gebildet. Der vordere
Rand 1' des Films wird von einem Filmöffner, der ein Paar einander gegenüberliegender
Saugleisten 6 aufweist, angesaugt und aufgefaltet, so daß der vordere Endabschnitt
des röhrenförmigen Films den Gegenstand 4 überdeckt, wie dies im folgenden im einzelnen
beschrieben wird. Jede Saugleiste 6 besitzt eine Anzahl, beispielsweise drei getrennte
Abschnitte 6 a, 6- b und 6 c, die an ihren vorderen Oberflächen 5' viele Sauglöcher
5 besitzen, und verschiedene Rohre 6', dze die Abschnitte mit einer geeigneten Unterdruckquellenicllt
gezeigt) verbinden.
Der Grund für die Unterteilung der Saugleiste
6 in drei Abschnitte wird im folgenden angegeben; und es ist zu bemerken, daß sich
die drei Abschnitte mechanisch als einheitliche Leiste zusammen bewegen.
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An den einander gegenüberliegenden Seiten des Filmendes 1' sind ein
Paar Backen lo seitlich einander gegenüber vorgesehen. Jede Backe 1o trägt die die
drei Abschnitte 6a, 6b und 6c aufweisende Saugleiste 6, so daß die vorderen Oberflächen
5' der Abschnitte auf einer der Backen in Richtung der vorderen Oberflächen 5' der
gegenüberliegenden Abschnitte auf der anderen Backe weisen. Eine der Backen besitzt
unterhalb der Saugleiste eine Schweißschiene 7, die einen geeigneten elektrisch
geheizten Widerstandsdraht 7' aufweist, während die andere Backe unterhalb ihrer
Saugleiste eine Aufnahmeschiene 8 aus einem geeigenten wärmeundurchlässigen Material
aufweist, die der Schweißschiene derart gegenüberliegt, daß die beiden Schienen
7 und 8 beim Zusammentreffen der Bakken den Film einklemmen und in einer bekannten
Weise verschweißen.
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Jede Backe lo ist an ihren einander gegçnüberliegenden Seiten mit
Rollen 12 versehen, die auf einem Paar Führungsschienen 11 drehbar sind (davon ist
nur eine in Fig. 3 gezeigt), so daß die Backen mittels Zylindern 9 horizontal und
in einer Richtung im wesentlichen senkrecht zu den gegenüberliegenden Seitenoberflächen
der gefalteten Filmbahn über den zu verpackenden
Gegenstand aufeinander
zu und voneinander weg bewegt werden.
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In der dargestellten Ausführungsform sind zwei Zylindbr für jede Backe
vorgesehen. Die Zylinder 9 für jede Backe werden von einem Träger 9' getragen, der
längs eines Paars Führungspfosten 21 (Fig. 2) vertikal verschiebbar ist, so daß
die Backen-an den einander gegenüberliegenden Seiten des Gegenstandes in Abstandslage
ebenfalls vertikal beweglich sind. Jeder Träger 9' wird von einem Paar Kabel 13
getragen, die jeweils um eine Rolle 14laufen, die am Ende des Pfostens 21. angeordnet
ist. Wie leicht ersichtlich ist, ist es durch Ziehen oder Loslassen der Kabel 13
möglich, den Träger 9' längs der Pfosten 21 vertikal zu bewegen. Bei einer vertikalen
Abwärtsbewegung der Backen wird das offene Ende des röhrenförmigen Films zur Abdeckung
des Gegenstandes durch die Bakken nach unten gezogen, wie dies im folgenden im einzelnen
beschrieben werden wird. Die einander gegenüberliegenden Enden jeder der zuvor erwähnten
Führungsschienen 11 sind vorteilhafterweise an den gegenüberliegenden Trägern 9'
befestigt Die Schweißschiene 7 und die Aufnahmeschiene 8 sind an den vorderen oder
inneren Seiten der einander gegenüberliegenden Backen angeordnet und mittels eines
Paars Zylinder jeweils gegenüber ihrer Backe bewegbar. Jeder Zylinder 19 besitzt
eine Kolbenstange 19', mit der ein Ende eines Hebels 20 schwenkbar verbunden ist
(Fig. 3). Jeder Hebel 20 ist bei 20 | an der Backe angelenkt, und sein anderes Ende
ist mit einem Ende der Saugleiste schwenkbar verbunden. Am anderen Ende der-Sa-ugleiste-6
verbindet ein anderer Hebel 20 die -Xolbenst-ange des-anderen-Zylinders
19,
die Backe und die Saugleiste in gleicher Weise.
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Werden die Schweißschiene 7 und die Aufnahmeschiene 8 durch die Zylinder
19 aufeinander zu bewegte werden die Saugleisten 6 mittels der Verbindungshebel
20 in entgegengesetzter Richtung voneinander wegbewegt - und umgekehrt.
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Zwischen der Saugleiste 6 und der Schweißschiene 7 ist ein Schneider
27 vorgesehen, der einen elektrisch geheizten Draht aufweist und sich im wesentlichen
parallel zu der Leiste 6 und den Schienen 7 oder 8 bewegt. Der Schneider 27 ist
mittels eines Zylinderpaares 29 gegenüber den Backen zur Durchquerung des nun teilweise
geöffneten Films bewegbar, um diesen in einem geeigneten Abstand oberhalb des verschweißten
Abschnitts der Verpackung (Fig. 4) zu durchschneiden. Der Grund für die Anbringung
des Schneiders ist folgender: Würde der Film an seinem verschweißten Abschnitt zerschnitten
werden, wäre es unmöglich, den verschweißten Schnittrand des übrigen Films für den
nächsten Verpackungsvorgang zu öffnen.
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Trifft die Schweißschiene 7 mit der Aufnahmeschiene 8 zur Verschweißung
des dazwischenliegenden Films zusammen, werden die darüber befindlichen gegenüberliegenden
Saugleisten 6 gegen die Kraft einer Feder 22 erfindungsgemäß voneinander szeghewegt
und halten dadurch in einem Abstand oberhalb des verschweiRten sandes die einander
genüberliegenden Seiten des Films in Abstand oder teilweise geöffnet, wie dies am
besten aus Fig. 4 ersichtlich ist. Dieses teilweise geöffnete Filmende wird vd£ndeiri
Schneider 27 abEesehnitten, so daß das Schnittende
des übrigen
Films auseinandergehalten ist, so daß es zur Abdeckung eines Gegenstandes in dem
nächsten Verpackungsvorgang später mehr geöffnet ist.
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Die einander gegenüberliegenden Oberflächen 5' der Saugleiste 6 sind
nach unten nach außen geneigt. Die Neigung erleichtert den Saugleisten die Aufbringung
des geöffneten Filmendes auf den darunter befindlichen Gegenstand.
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Aus der vorhergehenden Beschreibung ist verständlich, daß bei Auseinanderbewegung
der Backen lo die von den Saugleisten gehaltenen einander gegenüberliegenden Seiten
des Films entsprechend zum Öffnen des Filmendes bewegt werden.
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Ist das Filmende auf eine bestimmte Weite oder Durchmesser geöffnet
worden, kann vorteilhafterweise die Anlegung eines Unterdrucks an die einander gegenüberliegenden
Seitenabschnitte 6a und 6c jeder Saugleiste 6 beendet werden, während der Unterdruck
an den zentralen Abschnitten 6b aufrechterhalten wird, woraufhin die von den Seitenabschnitten
6a und 6c gehaltenen Abschnitte des Filmendes losgelassen werden, so daß bei weiterer
Auseinanderbewegung der Backen das Filmende entsprechend der Querschnittsform des
abzudeckenden Gegenstandes zu einem quadratischen oder rechteckigen Querschnitt
geöffnet wird. Damit wird es leichter, den Gegenstand mit dem röhrenförmigen Film
abzudecken. Sind die einander gegenüberliegenden Seitenteile des röhrenförmigen
Films derart zusammengelegt, daß an den einander gegenüberliegenden Seitenteilen
des Films vier
Schichten vorliegen, wie dies in Fig. 5 gezeigt
ist, können die einander gegenüberliegenden Seitenabschnitte 6a und 6b zum Entfalten
des Filmendes in eine quadratische oder rechteckige Querschnittsform weggelassen
sein.
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Ein Gegenstand 4 auf einer Palette 24 wird von einem Rollenförderer
15 zu einer vorbestimmten Stelle unterhalb der Backen 10 getragen. Das Schnittende
des Films oberhalb des Gegenstandes wird in der zuvor beschriebenen Weise von der
Saugleiste 6 gehalten und geöffnet. Während die Zuführrollen 3 den Film von der
Rolle abziehen, werden die Backen 10 vertikal nach unten bewegt und decken dadurch
den Gegenstand mit dem geöffneten röhrenförmigen Film ab, bis der untere Rand 1'
des Films unterhalb die Palette gelangt (Fig.
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6a und 6b). Die Anlegung des Unterdrucks an die Saugleiste wird dann
beendet, so daß die Leisten das untere Ende des Films loslassen, und die Backen
werden durch Anziehen der Kabel in ihre ursprüngliche obere Lage angehoben. Die
Zylinder 9 werden dann betätigt, damit sie die Backen aufeinander zu bewegen; die
Saugleisten, die sich dann wegen der Feder 22 in der vorderen Stellung befinden,
fassen beim Zusammentreffen der Backen den Film oberhalb des Gegenstandes ein, wobei
zum Ansaugen an die einander gegenüberliegenden Seitenoberflächen des zwischen den
Leisten eingeklemmten Films über die Rohre 6' und dann die Löcher 5 der Leistenabschnitte
Unterdruck angelegt wird (Fig. 6c). Dann werden die Zylinder 19 derart betrieben,
daß sie die Schweißschiene 7 und die
Aufnahmeschiene 8 relativ
zu den Backen aufeinander zu bewegen,-bis sie den Film oberhalb des Gegenstandes
einfassen und verschweißen, Bei Bewegung der Schienen 7 und 8 werden die Hebel 20
um das Gelenk 20' geschwenkt, damit sie die Saugleiste 6 und demzufolge die einander
gegenüberliegenden Seitenflächen des Films gegen die Xraft der Federn 22 voneinander
wegbewegen. In anderen Worten, bewegen sich die Saugleisten voneinander weg, wird
der Film oberhalb der Verschlußlinie (Fig.6d) etwas ausgebaucht. Dann werden die
Zylinder 29 derart betätigt, daß sie den Schneider 27 durch den ausgebauchten Abschnitt
des Films bewegen, damit dieser ohne Verschließen des Schnittrandes des verbleibenden
Films abgeschnitten wird, wie dies im vorhergehenden erwähnt wurde (Fig. 6e). Dann
werden die Zylinder 19 und 29 derart betrieben, daß sie den Schneider 27 und die
Leiste 6 und die Schiene 7 zurückziehen (Fig. 6f).
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Der den Gegenstand überdeckende röhrenförmige Film hat einen aufstehenden
Randabschnitt mit einem Paar zur Seite ragender Ecken la (Fig. 4). Zum Falten des
Randabschnitts des Films auf die Oberseite des Gegenstandes sind ein Paar Zylinder
18 vorgesehen, die senkrecht zu den zuvor erwähnten Zylindern 9 an einander gegenüberliegenden
Seiten des Gegenstandes liegen, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist. Jeder Zylinder lS
besitzt eine Kolbenstange 28, die über den Gegenstand au£winander zuragen und am
äußeren Ende mit einer Rolle 26 und enger Heizeinrichtung oder Gebläseeinrichtung
25 versehen sind, die Wärmestrahlung oder heiße Luft in Abwärtsrichtung liefert.
Die
vertikale Lage der einander gegenüberliegenden Zylinder 18
ist längs eines Paares Stützpfosten 31 mittels eines Kabels 32 und Rollen (nicht
gezeigt)einstellbar - genau wie im Fall des Zylinders 9.
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Ist die vertikale Stellung der Zylinder 18 entsprechend der Höhe
des von dem röhrenförmigen Film verpackten Gegenstandes eingestellt worden und werden
die Zylinder 18 derart betrieben, daß die Kolbenstangen 28 aufeinander zu vorrücken,laufen
die Rollen 26 auf der oberen Fläche des Gegenstandes und falten dadurch die hochstehende
Randkante des Films und seine Ecken, so daß sie flach auf der Oberseite des Gegenstandes
liegen,wobei Wärmestrahlung oder heiße Luft von den Heizeinrichtungen oder Gebläseeinrichtungen
25 eine Heißverschweißung des gefalteten Randes und der Ecken durchführen, so daß
sie später nicht entfaltet werden (Fig. 2 und 6f).
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Mit der Bezugsziffer 23 ist ein Träger für die Kolbenstange 28 bezeichnet.
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Wie zuvor erwähnt wurde, liegt ein bedeutendes Merkmal der Erfindung
darin, den Gegenstand mit einem plastischen Film abzudecken und den Xbdeckungsfilm
zu schrumpfen, um einen eng verpackten Gegenstand zu erhalten. Dazu ist ein quadratischer
Rahmen 17 vorgesehen, der eine Heizeinrichtung aufweist, die von dem Rahmen nach
innen Wärmestrahlung liefert.
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Der Rahmen 17 ist derart angeordnet, daß er den Gegenstand an dem
Filmabdeckungsort umfaßt; er ist zwischen dem Boden
des Gegenstandes
und dessen oberen Ende mittels Kabel 16 bewegbar, die über Rollen 161 lauten, die
an geeigneten Stellen der Maschinen gestützt werden. Es ist leicht ersichtlich,
daß der den Gegenstand abdeckende Film bei Bewegung des Heizrahmens 17 schrumpft
und eine enge Verpackung liefert.
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-In der zuvor erwähnten Ausführungsform wird eine elektrisch geheizter
Draht 27 als Schneider um Schneiden des Films oberhalb der Abdichtungslinie verwendet.
Anstelle des Drahts kann auch ein mechanisches Messer 37 verwendet werden, wie dies
in Fig. 7 gezeigt ist. In dieser Ausführungsform sind die Saugleisten 6, die Schweißschienen
7 und die Aufnahmeschine 8 an den Backen 1o befestigt; sie sind nicht gegenüber
den Backen bewegbar, da die Hebel 20 der zuvor beschriebenen Ausführungsform weggelassen
sind. Das mechanische Messer 37 ist jedoch mittels eines Zylinders 38 gegenüber
der Backe hin- und herbewegbar und wird von einem Führungsorgan 33 verschiebbar
getragen, das an einer der Backen befestigt ist und gegen ein gegenüberliegendes
Aufnahmeorgan 34 stoßen kann, das an der anderen Backe befestigt ist und eine Nut
35 zur Aufnahme des Randes des Messers 37 aufweist.
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Treffen die Backen bei zurückgezogenem Messer 37 zusammen,erfassen
die Schweißschiene 7 und die Aufnahmeschiene 8 den Film zwischen sich und verschweißen
ihn oberhalb des von ihm abgedeckten Gegenstandes. Dann wird das Messer 37 durch
den Zylinder 38 in die Nut 35 des Aufnahmeorgans 34 vorgeschoben
und
schneidet dadurch den Film oberhalb der Schweißlinie durch. Werden die Backen voneinander
weg bewegt, öffnen die Saugleisten das Ende des verbleibenden Films der von der
Verpackung getrennt worden ist (wie in der zuvor beschriebenen Ausführungsform).
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In der obigen Aus führungs form wird die Heizeinrichtung 17 vom Boden
zur Oberseite des Gegenstandes bewegt. Die Anordnung kann jedoch ebenfalls derart
getroffen werden, daß die Heizeinrichtung 17 von der Oberseite zum Boden des Gegenstandes
bewegt wird.
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Mit der Erfindung wird somit ein Verfahren und eine Einrichtung zum
Verpacken eines Gegenstandes unter Benutzung von thermoplastischen Film geschaffen,
wobei ein zu verpackender Gegenstand durch einen röhrenförmigen Film aus thermoplastischen
Material abgedeckt wird und der Film oberhalb des Gegenstandes verschweißt wird
und dann oberhalb des verschweißten Abschnitts abgeschnitten wird. Ein den Gegenstand
umfassender Heizrahmen wird über dessen Länge bewegt und schrumpft den Abdeckungsfilm
zur Erzeugung einer engen Verpackung des Gegenstandes. Alle Vorgänge zur Abdeckung,
Verschweißung, Schneiden und Erhitzen werden am selben Ort durchgefUhrt, ohne daß
der verpackte Gegenstand bewegt wird.