DE2619422C2 - Folienverpackungsmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Umwikkeln von zu verpackender Ware mit einer dehnbaren Folie, mit einer oberen Vorratsrolle für eine Folie mit einem Andrück- und Reckbalken und mit einer unteren Vorratsrolle für eine Folie mit einem Führungs- und Reckorgan, das eine von der Folie teilweise umschlungene Reckrolle aufweist, die entgegen der Vorschubrichtung der Folie antreibbar ist, sowie mit Klemm-, Schweiß- und Schneidorganen.

Eine derartige Vorrichtung ist im wesentlichen durch die DE-OS 23 31 401 bekannt. Bei der bekannten Vorrichtung ist die hier als Reckrolle bezeichnete Rolle mit einem Zahnrad gekoppelt, das durch eine Antriebsvorrichtung um einen bestimmten Winkel verdrehbar ist. Diese Rolle sitzt sehr dicht an der Schweißstelle, so daß beim Recken der Folie durch Verdrehung der genannten Rolle nur ein kurzer Abschnitt der noch nicht den verpackten Gegenstand umschlingenden Folie gereckt wird, was von Vorteil ist. Bei der bekannten Vorrichtung ist von Nachteil, daß dieser Reckvorgang nur ausgeführt werden kann, wenn die Folie an der Reckrolle durch die darüber befindliche Rolle fest angepreßt wird, weil nur dann die für den Reckvorgang erforderliche Haftreibung zwischen der Rolle und der Folie vorhanden ist. Bei diesem Anpreßvorgang wird jedoch gleichzeitig die obere Folie gegen die über die genannte Rolle geleitete untere Folie gepreßt, und durch die zwischen den beiden Folien vorhandenen Reibungskräfte kann der Reckvorgang der unteren Folie nachteilig beeinflußt werden. Die beiden Rollen, zwischen denen die Folien zur Erzeugung einer den Reckvorgang ermöglichenden Anpreßkraft eingeklemmt werden, sind mittels eines Zahnradantriebs zwangsweise gekoppelt. Daher kann bei dieser bekannten Vorrichtung schon aus diesem Grund die untere Folie nicht unabhängig von der oberen Folie gereckt werden. Ein derartiges unabhängiges Recken ist b jedoch in vielen Fällen in Abhängigkeit von der Gestalt des verpackten Gegenstandes erwünscht Es ist auch darauf hinzuweisen, daß es in der Praxis nahezu nicht möglich ist, eine Folie durch Andrücken zwischen zwei gegenläufig angetriebenen Rollen zu recken, weil diese

ίο Folie relativ dünn sind und eine erhebliche Breite aufweisen und daher eine gleichmäßige Anpreßkraft zwischen den Rollen über die gesamte Breite praktisch nicht erzielbar ist. Dies gilt umso mehr, wenn wie bei der bekannten Vorrichtung zwei Folien gleichzeitig zwisehen den genannten Rollen eingeklemmt und gereckt werden sollen.

Die genannte Druckschrift offenbart noch eine weitere Ausführungsform, bei der eine Kolben-Zylinder-Einheit, die eine Klemme antreibt, in größerem Abstand unterhalb der die untere Folie umlenkenden Rolle angeordnet ist und das vor dieser Rolle liegende Bandteil in geeignetem Ablauf greift und strafft Die Druckschrift enthält jedoch keine Andeutung darüber, daß die eingangs beschriebene Antriebseinheit und die Antriebseinheit für die Klemme bei einem Gerät gleichzeitig vorhanden sein sollen, und sie enthält auch keine Andeutung darüber, wie in einem derartigen Fall die zuletzt genannte Antriebseinheil arbeiten müßte.
Bei dieser zweiten Ausführungsform sind zwar diejenigen Nachteile vermieden, die sich daraus ergeben, daß bei der ersten Ausführungsform die beiden Rollen stark gegeneinander gepreßt werden müssen; diese zweite Ausführungsform hat jedoch den Nachteil, daß hier eine erhebliche Länge des noch nicht zum Verpacken verwendeten Folienabschnitts mitgereckt wird. Bei dieser zweiten Ausführungsform hat die die untere Folie umlenkende Rolle nicht die Funktion einer Reckrolle, sondern lediglich einer Umlenkrolle, und diese Rolle könnte theoretisch sogar durch ein unbewegliches Umlenkorgan ersetzt sein, auf dem die Folie nahezu ohne Reibung gleiten kann.

Bei einer aus der DE-OS 24 12 676 bekannten Vorrichtung erfolgt das Recken der Folie nicht dadurch, daß die Folie nach dem vollständigen Umschlingen der zu verpackenden Gegenstände zurückgezogen wird, sondern dadurch, daß die beiden Folienbahnen in Klemmbacken festgeklemmt werden, bevor die zu verpackenden Gegenstände umschlungen werden, und daß der Reckvorgang somit gleichzeitig mit derjenigen Bewegung erfolgt, mit der die Folie um die zu verpackenden Gegenstände herumgelegt wird. Dieser gleichzeitig mit dem Umhüllen stattfindende Reckvorgang ist insbesondere dann ungünstig, wenn ein Stapel dünner, besonders nachgiebiger Waren zu verpacken ist, beispielsweise ein Stapel von Briefumschlägen. Hierbei können sich die aufeinanderliegenden Waren verschieben und können sogar zwischen die Schweißbacken der Maschine geraten.
Eine aus der DE-AS 19 45 837 bekannte Vorrichtung dient nicht zum Verpacken von Gegenständen mittels einer Folie, sondern zum Umschnüren einer Packung mit einem verhältnismäßig schmalen und dicken, also nicht folienähnlichen Umschnürungsmaterial. Dieses Material weist im Gegensatz zu einer Folie eine gewisse Biegeelastizität, also ein Rückfederungsvermögen auf und wird in der bekannten Vorrichtung S-förmig um zwei Rollen herumgeführt. Eine derartige S-förmige Umschlingung zweier Rollen würde bei Verwendung

einer dünnen relativ breiten Folie zumindest bei Inbetriebsetzung der Vorrichtung zu Schwierigkeiten führen. Bei der bekannten Vorrichtung wird das Umschnürungsmaterial, nämlich das Band, maschinell zum zu verpackenden Gegenstand geschoben und anschließend durch Zurückziehen gespannt Hierzu ist eine Freilaufkupplung und eine Rutschkupplung vorgesehen. Ein eine ausreichende Umschlingung eines Spannrads bewirkendes Zuführrad ist bei der bekannten Vorrichtung ständig mit dem Band in Eingriff.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art so auszubilden, daß mit der Reckrolle ein sicheres Anspannen der unteren Folie ohne Verwendung einer Gegenrolle ermöglicht wird.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß im Weg der Folie vor der Reckrolle ein unteres Klemmorgan angeordnet ist, daß das untere Kleramorgan in Bewegungsrichtung und entgegen der Bewegungsrichtung der Folie antreibbar is', und daß das untere Klemmorgan mit der Reckrolle über eine Freilaufkupplung derart gekoppelt ist, daß die Reckrolle sich bei einer Bewegung des Klemmorgans entgegen der Vorschubrichtung der Folie ebenfalls entgegen der Vorschubrichtung mit einer Umfangsgeschwindigkeit dreht, die größer ist als die Bewegungsgeschwindigkeit des unteren Reckorgans.

Ein Vorteil der Erfindung liegt darin, daß großenteils nur Folie gedehnt wird, die unmittelbar für die gerade gebildete Verpackung benutzt wird, so daß Probleme vermieden sind, die sich ergeben könnten, wenn eine beim Reckvorgang bereits vorgereckte Folie zur atischließenden Bildung einer Verpackung benutzt würde. Beim Recken ist die Spannung in der Folienbahn zwischen der Reckrolle und der zu verpackenden Ware bedeutend größer als zwischen der Reckrolle und dem Klemmorgan.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist die Reckrolle mit einem Kettenrad versehen, dessen Durchmesser kleiner als der der Reckrolle ist, und es läuft über das Kettenrad eine mit dem unteren Klemmorgan verbundene Kette, und zwischen dem Kettenrad und der Reckrolle- ist die Freilaufkupplung angeordnet. Bei dieser Ausführungsform wird auf einfache Weise eine Längsbewegung des Klemmorgans in eine Drehung der Reckrolle umgewandelt, und die Reckrolle wird nur beim Anspannen der unteren Folienbahn mittels des unteren Klemmorgans durch das Kettenrad mitgenommen.

Die Erfindung wird jetzt unter Hinweis auf die Zeichnung eines Ausfuhrungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen

F i g. 1 und 2 sehr schematisch eine Seitenansicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Maschine in zwei Stadien.

Die Vorrichtung ist mit einer oberen Vorratsrolle 1 und einer unteren Vorratsrolle 2 von Folienmaterial versehen, zum Beispiel aus durchsichtigem Polyäthylen, Polypropylen, PVC oder dgl. Von der oberen Vorratsrolle kommt eine Folienbahn 3. Diese läuft an einer Klemmplatte 4 entlang, gegen die eine Klemmleiste 5 gelenkig beweglich ist. Diese Klemmleiste 5 ist breiter als das breiteste zu verarbeitende Folienmaterial 3, während die Klemmleiste 5 oder die Klemmplatte 4 oder beide mit einer nachgiebigen Verkleidung versehen sein können, um das Folienmaterial gleichmäßig einklemmen zu können. Das Folienmaterial 3 läuft anschließend an einer Führungsrolle 6 entlang. Die Führungsrolle 6, die Andrückplatte 4 und die Klemmleiste 5 sind auf einem Rahmenteil 9 angeordnet und können gemeinsam, in Abhängigkeit von der Höhe der zu verpackenden Ware 7, auf eine solche Hohe eingestellt werden, daß die Ware aus einer Ausgangsstellung 8 heraus gerade unter der Rolle 6 hindurch nach links zugeführt werden kann. An der zu verpackenden Ware 7 entlang ist ein Andrück- und Reckbalken 10 in vertikaler Richtung beweglich. In der Ausgangsstellung liegt dieser Balken auf einer der Höhe der Rolle 6 entsprechenden Höhe oder höher, so daß die zu verpackende Ware mit nicht näher dargestellten, aber an sich bekannten Mitteln von rechts zugeführt werden kann. Die Folienbahn 3 läuft unter dem Andrück- und Reckbalken 10 hindurch und über die Oberseite der zu verpackenden Ware 7. Bei 11 befindet sich eine während der Behandlung einer vorhergehenden Verpackung gebildete Schweißstelle zwischen der Folienbahn 3 und einer zweiten, von der unteren Vorratsrolle 2 kommenden Folienbahn 12. Diese untere Folienbahn 12 läuft über eine Rolle 13 zu einer Reckrolle 14. Die obere Erzeugende dieser Reckrolle 14 liegt etwa in Höhe der Oberseite einer Maschinenplatte oder Maschinenfläche 15. auf der die zu verpackende Ware 7 ruht. Bei 16 befindet sich ein sich über die Breite der Platte 15 erstreckendes Kissen aus Gummi oder einem anderen elastischen Material, das mit einem einigermaßen nach unten vorstehenden Klemmrad 17 des Andrück- und Reckbalkens 10 zusammenarbeiten kann. Zwischen den Rollen 13 und 14 befindet sich ein Klemmorgan für die untere Folienbahn 12. Dieses Klemmorgan enthält eine Klemmbacke 20 und eine in Richtung des Pfeils 21 bewegliche Klemmbacke 22. Wenn sich die bewegliche Klemmbakke 22 in der Figur nach links bewegt, wird die Folienbahn 12 längs zwei Linien gegen eine V-förmige Aussparung in der Klemmbacke 20 geklemmt werden. Die Klemmbacken 20 und 22 sind auf den bei 23 gelenkig angeordneten Armen 24 befestigt, wodurch diese Arme mit Klemmbacken eine Aufwärts- und Abwärtsbewegung ausführen können. Hierzu wird eine Kurvenscheibe 25 angewendet, über die sich eine Rolle 26 an einem der Arme 24 bewegen kann. Im Normalfall werden die Arme 24 in einer in F i g. 1 mit 27 angegebenen höchsten Stellung gehalten werden, da die Rolle 26 über einen hohen Teil der Kurvenscheibe 25 läuft. Beim Erreichen einer Aussparung bzw. eines niedrigen Teils 28 der Kurvenscheibe werden sich die Arme 24 unter Einfluß einer einstellbaren Feder 30 nach unten, in eine untere Stellung 29 bewegen. Durch die Feder 30 wird die Spannung im unteren Teil der Folie bestimmt. Die Klemmbacke 20 ist durch eine Kette 32 mit der Reckrolle 14 verbunden. Die Reckrolle 14 ist dazu mit einem Kettenrad versehen, dessen Durchmesser bedeutend kleiner ist, zum Beispiel 50%, als der der Rolle 14. Der von diesem Kettenrad 33 laufende Teil 34 der Kette kann entweder unter Federspannung stehen oder mit einem Gewicht versehen sein, wodurch die Kette jeweils straff gezogen wird und wodurch das Kettenrad beim Aufwärtsbewegen der Arme 24 gegen den Uhrzeigersinn in F i g. 2 bewegt wird. Zwisehen dem Kettenrad 33 und der Reckrolle 14 ist eine Freilaufkupplung derart angeordnet, daß die Reckrolle 14 nur durch die Arme 24 über die Kette 32 und das Kettenrad 33 mitgenommen wird, wenn die Arme 24 zum Anspannen der unteren Folienbahn 12 nach unten bewegt werden.

Der Andrück- und Reckbalken 10 kann auf jede gewünschte Weise angetrieben werden, zum Bespiel durch eine Kurvenscheibe auf einer zentralen Antriebswelle,

aber ein pneumatischer, hydraulischer oder anderer Antrieb ist ebenfalls möglich. Von Bedeutung ist nur, daß die vertikale Abwärtsbewegung des Balkens 10 in geringem Abstand, zum Beispiel 1 mm, über der Fläche der Maschinenplatte 15 unterbrochen wird. Weiter wird in einigem, vorbestimmten Abstand über dieser Ruhestellung die Klemmleiste 5 betätigt, zum Beispie! mechanisch, pneumatisch oder hydraulisch. Sobald die obere Folienbahn 3 zwischen den Teilen 4 und 5 geklemmt ist, wird bei der weiteren Abwärtsbewegung des Balkens 10 das Folienmaterial gedehnt, wobei das Maß der Dehnung durch den Abstand, über den der Balken 10 noch nach unten bewegt wird, bestimmt wird. Im Bereich des Balkens 10 werden die Zugspannungen in der Folienbahn 3 am größten sein. Durch Reibung, insbesondere unter dem Rand 17 und bei den Ecken der zu vernackenden Ware 7 wird die Zugspannung jeweils in Richtung der unteren Vorratsrolle 2 vermindert. Bemerkt wird, daß beide Vorratsrollen auf bekannte Weise mit Vorrichtungen versehen sein können, um die Spannung in den Folienbahnen bei plötzlichem Abrollen, wenn zum Beispiel die zu verpackende Ware 7 aus einer nicht dargestellten Ausgangsstellung heraus — wenn die aneinander geschweißten Folien fast unmittelbar von der Führungsrolle 6 ab zur Reckrolle 14 laufen — nach links bis in die Stellung in Fig. 1 geschoben werden, nahezu konstant oder doch wenigstens auf einem niedrigen Wert zu halten. Dabei können auf bekannte Weise Bremsen vorgesehen sein, um insbesondere bei vollen Rollen das Abrollen unter Einfluß von Trägheitskräften zu verhindern.

Nachdem der Balken 10 seine Ruhestellung in geringem Abstand über der Maschinenplatte 15 eingenommen hat und die obere Folienbahn 3 die gewünschte Spannung bekommen hat, wird das untere Spannorgan eingeschaltet. Die Arme 24 mit den Klemmbacken 22 und 20 befinden sich ursprünglich in der oberen Stellung 27, wobei die bewegliche Klemmbacke 22 angedrückt ist, um zu vermeiden, daß die durch den oberen Balken 10 erzeugten Zugspannungen sich bis zur Vorratsrolle 2 fortpflanzen können. Die Arme 24 bewegen sich anschließend mit den Klemmbacken 20 und 22 nach unten. Bei dieser Abwärtsbewegung wird die Reckrolle 14 durch die Kette 32 in Drehung versetzt. Die Umfangsgeschwindigkeit der Rolle 14 beträgt zum. Beispiel das Doppelte der Bewegungsgeschwindigkeit der Klemmbacken 20 und 22. Dabei wird die gewünschte Zugspannung im unteren Folienteil zwischen der Reckrolle 14 und der zu verpackenden Ware 7 ausgeübt werden. Da die Klemmbacken 20 und 22 weniger schnell nach unten bewegt werden als der Umfangsgeschwindigkeit der Rolle !4 entspricht, wird die Spannung in diesem Teil der Folie vermindern, wodurch ein Rutschen zwischen der Rolle 14 und der Folie 12 auftreten kann. Es hat sich herausgestellt, daß der größte Teil der Zugkraft in der Folie durch die Drehung der Rolle 14 übertragen wird. So kann zum Beispiel in der Folie zwischen der Rolle 14 und der Maschinenfläche 15 eine Zugkraft von 10 kp bestehen, während in der Folie zwischen der Führungsrolle 14 und den Klemmbacken 20 und 22 nur eine Kraft von 2 kp besteht. Die Kette 32 mit dem Kettenrad 33 sorgt also auf eine solche Weise für unterschiedliche Zugkräfte in den Teilen der unteren Folienbahn 12 auf beiden Seiten der Rolle 14, daß von einem Verstärkungseffekt gesprochen werden kann. Die Kraft an sich wird durch die einstellbare Feder 30 bestimmt. Durch diese einstellbare Feder kann die gewünschte Kraft in der Folie auf einfache Weise der Breite, der Dicke und den elastischen Eigenschaften der Folienbahn sowie den Anforderungen, die die zu verpackende Ware 7 stellt, angepaßt werden. Nachdem die untere Folienbahn 12 die gewünschte Spannung bekommen hat, wobei die Arme 24 gleichsam schweben und die Rolle 26 sich von der Kurvenscheibe 25 gelöst hat, wird der obere Andrück- und Reckbalken 10 weiter nach unten bewegt, bis der Rand 17 die beiden Folienbahnen gegen den elastischen Untergrund 16 aufeinander klemmt. Anschließend bewegt sich ein an sich bekannter Schweiß- und Schneidapparat, zum Beispiel ein elektrisch beheizter Glühdraht, der auf einem Balken 40 angeordnet ist, aufwärts bis gegen einen Anschlag 41 unten im Balken 10. Hierdurch wird links und rechts vom Glühdraht eine Verschweißung zwischen den beiden Folienbahnen durchgeführt, während zwischen diesen beiden Schweißstellen das Material durchgeschnitten wird. Die Ware 7 ist dabei fest verpackt, während die beiden Folien 3 und 12 zur Aufnahme der nächsten zu verpackenden Ware 8 wieder aneinander geschweißt sind. Durch dieses Verfahren und diese Vorrichtung werden die gewünschten Spannungen in der Folie unabhängig voneinander in der oberen Folienbahn und in der unteren Folienbahn geregelt. Wenn die richtige Spannung in der Folie erzeugt ist, wird die Verschweißung durchgeführt, nachdem die Folienteile mit dem Klemmrand 17 festgeklemmt sind und die Klemmorgane 20 und 22 bzw. 5 und 4 gelöst sind, so daß keine Zugspannung mehr auf die zu verschweißenden Teile steht. Beim Anspannen der unteren Folienbahn wird die größte Zugspannung ausschließlich im Folienteil zwischen der Reckrolle 14 und dem auf der Maschinenfläche 15 liegenden Folienteil ausgeübt, so daß das Folienmaterial, das für eine nächste Verpackung bestimmt ist, keine unnötige Dehnung oder zu große Verformung erfährt.

Bemerkt wird, daß im Ausführungsbeispiel das obere Klemmorgan und das untere Klemm- und Spannorgan auf verschiedene Weise ausgeführt sind. Es ist aber auch möglich, beide Organe im wesentlichen gleich auszuführen, vorausgesetzt, daß die Spannung in den beiden Folienteilen unabhängig geregelt werden kann. So kann es für ein hohes Produkt vorteilhaft sein, auch zum Anspannen der unteren Folienbahn einen an der Ware entlang zu bewegenden Reckbalken anzuwenden, wobei die Schweißstelle zum Beispiel auf der halben Höhe der Verpackung gebildet wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Umwickeln von zu verpackender Ware mit einer dehnbaren Folie, mit einer oberen Vorratsrolle für eine Folie mit einem Andrück- und Reckbalken und mit einer unteren Vorratsrolle für eine Folie mit einem Führungs- und Reckorgan, das eine von der Folie teilweise umschlungene Reckrolle aufweist, die entgegen der Vorschubrichtung der Folie antreibbar ist, sowie mit Klemm-, SchweißundSchneidorganen, dadurch gekennzeichnet, daß im Weg der Folie (12) vor der Reckrolle (14) ein unteres Klemmorgan (20,22) angeordnet ist, daß das untere Klemmorgan in Bewegungsrichtung und entgegen der Bewegungsrichtung der Folie antreibbar ist, und daß das untere Klemmorgan mit der Reckrolle (14) über eine Freilaufkupplung derart gekoppelt ist, daß die Reckrolle sich bei einer Bewegung des Klemmorgans entgegen der Vorschubrichtung der Folie (12) ebenfalls entgegen der Vorschubrichtung mit einer Umfangsgeschwindigkeit dreht, die größer ist als die Bewegungsgeschwindigkeit des unteren Reckorgans (20,22).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reckrolle (14) mit einem Kettenrad (33) versehen ist, dessen Durchmesser kleiner als der der Reckrolle ist, daß über das Kettenrad (33) eine mit dem unteren Klemmorgan (20, 22) verbundene Kette (32) läuft und zwischen dem Kettenrad (33) und der Reckrolle (14) die Freilaufkupplung angeordnet ist.