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Banderoliervorrichtung
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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß dem Gattungsbegriff
des Hauptanspruchs.
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Aus dem DT-Gbm 76 13 792 ist eine Maschine zum Umschließen von Paketen
mit einer Banderole bekannt, bei der jeweils eine Gruppe von Paketen gemeinsam in
die Schweißstation eingeschoben und diese Pakete einzeln in eine Bandschlaufe eingeschweißt
werden. Das Band besteht aus einem thermoplastischen und schrumpffähigen Kunststoff
und legt sich infolge einer Vorspannung beim Schweißen und einem im unmittelbarer
Nachbarschaft des Schweißbereich auftretenden Schrumpfeffektes sehr eng um das jeweilige
Paket. Trotzdem
umschließt die Banderole nicht in allen Fällen das
Paket ausreichend fest, so daß die weitere Verpackung der banderolierten Pakete
schwierig ist und es häufig vorkommt, daß einzelne Teile des Pakets seitlich herausgleiten
und dann das Paket zerfällt. Gerade bei hohen Paketen aus aufeinandergestapelten
Etiketten oder bei Formetiketten mit von einer viereckigen Gestalt abweichendem
Umriß tritt diese Gefahr ständig auf. Bei Paketen aus Formetiketten ist aufgrund
deren unregelmäßiger Gestalt häufig erforderlich, daß die Banderole auf einer Rundung
oder auf einer Ecke aufliegt und trotz einer für rechteckige Etiketten bei weitem
ausreichendem Spannung leicht seitlich verrutscht, da sie im wesentlichen nur in
einer Linienberührung mit den Rundungen oder Ecken der Formetiketten steht.
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Es wurde zur Behebung dieser zumeist in der Form der Etiketten oder
deren gleitfreudigen Oberflächen beruhenden Nachteile versucht, nach dem Banderolieren
die banderolierten Pakete durch einen Schrumpftunnel zu führen, in dem das thermoplastische
Band an allen Seiten des Paketes geschrumpft wurde. Damit konnte das Problem jedoch
nicht einwandfrei gelöst werden, da der in einem gleichmäßig beheizten Schrumpftunnel
ablaufende Schrumpfvorgang sich nicht so genau steuern läßt, daß die Banderole anschließend
mit einer optimalen Spannung das Paket umgreift. Es hat sich nämlich gezeigt, daß
die Banderole im Schrumpftunnel zwar zunächst stark schrumpft und das Paket komprimiert,
daß infolge einer weiteren Wärmezufuhr jedoch diese Schrumpfung zu einem Teil wieder
aufgehoben wird, so daß die den Schrumpftunnel verlassenden banderolierten Pakete
lockerer gebündelt sind, als vor dem Schrumpftunnel. Außerdem wird die bei einem
allseitigen
Schrumpfen im Schrumpftunnel auftretende Gefahr sehr
groß, daß das Band an einer Stelle absohmort.
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Nicht zuletzt war es bei hochwertigen Etiketten aus Hochglanzpapier
oder besonderen Werkstoffen deren Qualität abträglich, wenn die Pakete nach dem
Banerolieren durch den Schrumpftunnel geschickt wurden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs
genannten Art so zu verbessern, daß banderolierte Pakete auch aus schwierigen Formetiketten
so fest zu banderolieren sind, daß sie auch bei einem unachtsamen Verpacken nicht
mehr zerfallen können.
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Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Vorrichtung gelöst,
in der die Merkmale des Hauptanspruches verwirklicht sind.
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Mit dem Heizelement kann ein gezieltes Schrumpfen nur eines Teilbereiches
des Bandes erzielt werden, so daß dieses mit einer optimal wählbaren Spannung das
Paket umschließt.
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Auch Formetiketten mit komplizierter Gestalt können einwandfrei und
festhaltend banderoliert werden,selbst wenn sich das Band über Rundungen oder Ecken
erstreckt, denn durch die gezielte Schrumpfung kann das Band in diesen Bereichen
vollständig an die Kontur der Formetiketten angelegt werden.
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Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform einer Vorrichtung zum gleichzeitigen
Banderolieren einer Gruppe von-nebeneinander liegenden Paketen ist das Merkmal des
Anspruchs 2 vorgesehen.
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Da die Paketgruppe infolge des Schweißtaktes über einen bestimmten
Zeitintervall stillsteht, kann mit einer Bewegung
des Heizelementes,
ggf. vorwärts und rückwärts, ein gezieltes Schrumpfen bei allen Paketen der Gruppe
bewirkt werden.
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Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung
ist gemäß Anspruch 3 zu verfahren.
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In diesem Fall kann die Schrumpfung eines Teiles des Bandes sehr genau
eingestellt werden. Die Befestigung der Heizelemente kann ohne großen technischen
Aufwand erfolgen, da die ohnedies beim Ausstoßen auftretende Bewegung der Pakete
zum Schrumpfen benutzt wird.
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Alternativ dazu wird bei einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung
vorgeschlagen, gemäß dem Kennzeichen des Anspruchs 4 zu verfahren.
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Diese Ausgestaltung wird insbesondere bei langen Paketen zweckmäßig
sein, bei denen ein längerer Bereich des eine Paket seite überspannenden Bandes
geschrumpft werden muß.
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Wichtig ist ferner, wenn eine Ausbildung gemäß Anspruch 5 verwirklicht
ist.
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Auf diese Weise kann nämlich der Schrumpfvorgang genauer gesteuert
werden, als wenn nur das Heizelement allein zur Einwirkung gebracht würde. Denn
mit dem nachgeschalteten Kühl organ kann der Schrumpfvorgang in einem genau bestimmbaren
Stadium abgebrochen werden.Insbesondere bei langen Paketen wird mittels des Kühlorgans
auch venieden, daß der beim Schrumpfen plastifizierte Abschnitt des Bandes zu lang
wird und dann infolge der Schrumpfspannung abreißen kann.
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Ein zweckmäßiges Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung
zeichnet sich durch die im Anspruch 6 angegebenen Merkmale aus.
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Die Heißluftdüsen können unmittelbar über den zu erhitzenden Paketseiten
montiert werden, während das unter Umständen große und schwere Heißluftgebläse an
anderer Stelle montiert ist. Trotzdem ist eine einwandfreie Versorgung aller Heißluftdüsen
gewährleistet.
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Wichtig ist ferner, wenn, wie bei einem weiteren Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Vorrichtung, die Merkmale gemäß Anspruch 7 verwirklicht sind.
Mit der Absperr- oder Umlenkeinrichtung läßt sich nämlich eine exakte Steuerung
der Einwirkzeit des Heißluftstrahls auf das Band erreichen.
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Andernfalls bestünde die Gefahr, daß der Heißluftstrahl das Band in
einem Bereich zu lange bestreicht, wenn die Paketgruppe zum Stillstand kommt.
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Es hat sich hierbei als günstig erwiesen, wenn, wie bei einer weiteren
Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, den Merkmalen des Anspruchs 8
folgend vorgegangen ist.
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Diese technisch einfache Lösung erlaubt ein sehr genaues Steuern des
Heißluftstroms und gestattet außerdem, daß das Heißluftgebläse kontinuierlich fördern
kann.
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Weitere, zweckmäßige Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung
sind den Ansprüchen 9 bis 15 zu entnehmen.
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Anhand der Zeichnung werden nachstehend Ausführungsbeispiele der eingangs
genannten Vorrichtung erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht
einer Vorrichtung, Fig. 2 eine Draufsicht auf die Vorrichtung gemäß Fig. 1, Fig.
3 und 4 zwei einzelne, banderolierte Etikettenpakete, Fig. 5 eine Hinteransicht
einer Ausführungsvariante der Vorrichtung, Fig. 6 ein Detail aus Fig. 5, Fig. 7
eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform, und Fig. 8 eine Draufsicht auf
die Ausführungsform der Vorrichtung gemäß Fig. 7.
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Eine Vorrichtung 1 zum Banderolieren von Etikettenpaketen besteht
im wesentlichen aus einem Arbeitstisch 2 auf Stützen 3, an dem oben und unten Teile
einer Schweißstation 4 montiert sind. Vor der Schweißstation ist ein Einführschieber
5 gelagert, der mit Hilfe eines Antriebs 6 eine Paketgruppe 7 aus einzelnen Paketen
8 in die Schweißstation 4 einführen kann. An der Schweißstation sind Rollen 9 angedeutet,
von denen ein thermoplastisches und schrumpffähiges Kunststoffband 10 in die Schweißstation
eingeführt, dort um jedes einzelne Paket 8 geschlungen und verschweißt wird.
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An der Schweißstation 4 ist eine Wärmequelle 11, beispielsweise ein
Heißluft-Gebläse zwischen Auslegern 12 gelagert, das über eine Heißluftdüse 13 die
benachbarten Oberseiten der Pakete 8 beheizen kann.
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Das Einführen und Einschweißen der Paketgruppen 7 erfolgt schrittweise,
wie durch Pfeile 14 angedeutet ist. Das Heißluftgebläse 11 ist an einer sich zwischen
den Auslegern 12 erstreckenden Führungsstange 15 gelagert und mittels eines Arbeitszylinders
16 quer zur Ausstoßrichtung der Pakete 7 verfahrbar. Die Energieversorgung des Heißluftgebläses
11 erfolgt über eine flexible Leitung 17.
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In Fig. 3 ist ein Paket 8 aus übereinandergestapelten, viereckigen
Etiketten 19 dargestellt, das mit dem Band 10 banderoliert ist. Das Band 10 ist
im BereIch 18 verschweißt und umschließt das Paket 8 dicht. Die Heißluftdüse 13
der Figuren 1 und 2 überstrich das Band 10 in einem schraffiert angedeuteten Bereich
20 und bewirkte damit eine Schrumpfung, die ein sehr stabil banderoliertes Paket
ergibt, aus dem auch bei groben Verpackungsarbeiten keine einzelnen Etiketten seitlich
herausrutschen können.
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In Fig. 4 wird ein Paket 8' aus hintereinanderstehenden Formetiketten
21 gezeigt, das mit dem Band 10 banderoliert ist, indem dieses bei 18 verschweißt
wurda Die Formetiketten 21 besitzen keine gerade Seitenkanten, an denen sich das
banderolierte Band sicher abstützen könnte. Vielmehr wird es an der Oberseite des
Pakets 8' nach dem Verschweißen nur mit einer Linienberührung aufliegen, wodurch
die Gefahr auftritt , daß beim Verpacken entweder Etiketten zeitlich herausgleiten
oder das Band infolge seiner labilen Auflage seitlich weggleitet. Da jedoch Heißluft
aus der Heißluftdüse 13 in den Bereich 20 zur Einwirkung gebracht wurde und damit
ein nachträgliches Schrumpfen des Bandes 10 durchgeführt wurde, leCt sich dieses
infolge der erzeugten Spannung genau an die Kontur der Formetiketten 21 an und sichert
deren banderolierte Lage auch bei rauhen Verpackungsarbeiten.
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Durch das nachträgliche Schrumpfen mit aus der Heißluftdüse 13 austretender
Heißluft lassen sich auch kompliziert ausgebildete Formetiketten, z.B. dreieckige
Käseetiketten, einwandfrei banderolieren, da das Kunststoffband 10 durch den Schrumpfvorgang
sich um die Ecken herumlegt und sozusagen die Etikettenspitzen wie in einer Schiene
gegen ein seitliches Verrutschen sichert.
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Die Vorrichtung 1 nach Fig. 5 entspricht im wesentlichen der Vorrichtung
nach jig. 1 und 2. Abändernd zu der vorigen ist an der Schweißvorrichtung 4 ein
Querträger 22 angeordnet, an dem mehrere Düsenkästen 23 mit Heißluftdüsen 24 verstellbar
berestigt sind. Die Anzahl der Heißluftdüsen 24ist auf die Anzahl der Pakete 8 in
einer Paketgruppe 7 abgestellt. Die Lage der Heißluftdüsen ist genau auf die Bänder
10 ausgerichtet. Über flexible Heißluftschläuche 25 werden die Heißluftdüsen 24
von einem Luftverteilergehäuse 26 und einem dieses beaufschlagenden Heißluftgebläses
27 mit Heißluft versorgt.
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Da die Heißluftdüsen 24 stationär an der Schweißvorrichtung 4 festgelegt
sind, wird die durch das Nachschieben neuer Paketgruppen 7 auftretende, schrittweise
Bewegung der Paketgruppen für einen nachträglichen Schrumpfvorgang genutzt. Und
zwar wird durch die Heißluftdüsen 24 innerhalb des Zeitintervalls Heißluft gegen
das Band 10 jedes Pakets geführt,in dem sich dieses unter den Düsen vorbeibewegt.
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Das Schrumpfen des thermoplastischen Bandes 10 beruht beispielsweise
auf einer bei der Herstellung des Bandes in seinem noch plastischen Zustand vorgenommenen
Reckung, die durch rasches Abkühlen eingefroren wurde. Sobald das Band
erneut
plastifiziert wird, ist das Gefüge des Bandes bestrebt,die Reckung wieder aufzuheben
und in einen Gleichgewichtszustand zurückzukehren. Dieses Bestreben wird zum Schrumpfen
genutzt. Das neuerliche Plastifizieren des Bandes muß jedoch mit einer gezielten
Heißluftzufuhr erfolgen, d.h. das Band muß über einen genau bestimmten Zeitintervall
auf eine bestimmte Temperatur erhitzt werden. Wird eine dieser Bedingungen nicht
richtE eingehalten, dann reißt das Band entweder, oder es schrumpft zu wenig. Es
hat sich für das Banderolieren als zweckmäßig erwiesen, bei dem nachträglichen Schrumpfvorgang
nur einen Teil der tatsächlichen Schrumpfkapazität des Bandes auszunutzen, da ansonsten
die Zugspannung im Band zu groß wird und das Band reißt. Ferner besteht die Gefahr,
daß bei einer im wesentlichen ungezielten Wärmezufuhr -ähnlich wie bei einem unter
Zugspannung losgelassenen Gummiband - das Band sich in der ersten Schrumpfphase
bis über den Normalzustand hinaus zusammenzieht und dann wieder nachgibt. Das würde
zum Beispiel bei sehr unelastischen Etikettenpaketen einen lockeren Sitz des Bandes
trotz der Schrumpfung bedeuten. Aus diesen Gründen ist es notwendig, einen exakt
bestimmten Bereich des Bandes gezielt mit Wärme zu beaufschlagen. Die zu einer optimalen
Spannung des Bandes 10 führenden Bedingungen müssen je nach Art und Dicke des verwendeten
Bandes und in Abhängigkeit von der Größe des Etikettenpakets durch Versuche ermittelt
werden. Bei der Ausführungsform der Vorrichtung 1 gemäß Fig. 5 wird die gezielte
Wärmeeinwirkung durch eine entsprechende Höhenlage der Heißluftdüsen 24 über den
Bändern, sowie durch die von dem Heißluftgebläse 27 aufgebrachte Leistung geregelt.
Da die Pakete 8 am Ende jedes Ausstoßschrittes stehen bleiben, und die Verweilzeit
der Pakete während des nächsten Schweißtaktes
in der Regel größer
ist,als die zum Schrumpfen benötigte Zeit, muß die Wärmebeaufschlagung unterbrochen
bzw. der Heißluftstrahl aus jeder Düse 24 blockiert oder umgelenkt werden.
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Fig. 6 zeigt in vergrößerter Schnittdarstellung einen Düsenkasten
23,: in dem zur Umlenkung des Heißluftstrahls eine Klappe 28 angeordnet ist. Diese
ist mittels eines Antriebs 29, beispielsweise eines Magneten, in zwei Stellungen
bewegbar, wobei sie in der stark gezeichneten Stellung den Heißluftstrahl durch
die Heißluftdüse 24 auf das Band 10 leitet, während sie in der strichliert angedeuteten
Stellung den Heißluftstrahl aus einem seitlichen Auslaß 30 des Düsengehäuses 23
austreten läßt. Das Düsengehäuse 23 ist über Lagerstellen 31 am Träger 22 so befestigt,
daß der Anstellwinkel der Heißluftdüse 24 und ihre Höhenlage einfach reguliert werden
kann.
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Es ist selbstverständlich denkbar, daß die Heißluftdüse 24 direkt
am Heißluftschlauch 25 angeschlossen ist. Dann ist die Klappe 28 unmittelbar in
der Düse angeordnet. Ferner ist es möglich, daß jede Heißluftdüse 24 unmittelbar
an einem Heißluftgebläse 27 angebracht ist, dessen Heißluftstrahl dann ebenfalls
durch eine entsprechend ausgebildete Klappe umgelenkt werden kann. Anstelle einer
Klappe 28 kann selbstverständlich auch ein Schieber oder eine Blende oder ein Absperrventil
angeordnet sein. Weiterhin ist es möglich, auch die Düsenöffnung hinsichtlich ihres
Querschnitts bzw. der Beaufschlagungsbreite verstellbar auszubilden.
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Gemäß Fig. 7 und 8 ist eine weitere Ausführungsform einer Vorrichtung
la angedeutet, die abändernd zu den vorstehend beschriebenen Vorrichtungen 1 zwei
lange Pakete 8' von Etiketten banderoliert. Selbstverständlich kann auch ein langes
Paket 8' allein,z.B. mit zwei Bändern 10, banderoliert werden. Bei dieser Ausführungsform
der Vorrichtung la ist hinter der Schweißstation 4 eine sich in Ausstoßrichtung
erstreckende Führungsbahn 32 angeordnet, auf der ein Düsenkasten 33 mit einer Heißluftdüse
34 und einem Heißluftgebläse 35 verfahrbar gelagert ist. Am Düsenkasten 33 ist ein
Antrieb 36 für eine nicht dargestellte Absperr- oder Umlenkklappe erkennbar.
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Mit dem Düsenkasten 33 ist ein Kühlorgan 37 baulich vereinigt, dem
über eine flexible Leitung 38 ein Kühlmedium zugeführt wird, das in einem Abstand
von der Heißluftdüse 34 auf die Oberfläche des Bandes 10 zur Einwirkung gebracht
werden kann. Der Düsenkasten 33 ist mit Hilfe eines Arbeitszylinders 39 oder eines
Spindelmotors und einer Antriebsverbindung 40 in wichtung des Doppelpfeiles bewegbar.
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Zum Schrumpfen des Bandes 10 fährt der Düsenkasten 33 von seiner hintersten
Stellung, in der die Heißluftdüse beispielsweise über der hinteren Abschlußkante
des stillstehenden Paketes 8' steht, über die gesamte Länge des Paketes und beaufschlagt
dabei das Band mit Heißluft, so daß dieses schrumpft. Das nachgeführte Kühlorgan
verfestigt das plastifizierte Band sofort wieder, so daß das Ausmaß der Schrumpfung
genau einzustellen ist. Andernfalls bestünde die Gefahr, daß das Band 10 hinter
dem Einflußbereich der Heißluftdüse zu lange plastisch bleibt und infolge der steigenden
Spannung reißen könnte. Das Kühlorgan vermeidet
weiterhin eine
unzulässige Erhitzung der oftmals wärmeempfindlichen Etiketten.
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Anstelle eines Heißluftgebläses mit Heißluftdüsen können für das nachträgliche
Schrumpfen der Bänder auch Infrarotstrahler oder Glühdrähte eingesetzt werden, mit
denen ebenfalls eine gezielte Wärmebehandlung durchführbar ist.
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Denkbar ist ferner, daß anstelle jeweils nur einer Heißluftdüse Düsengruppen
eingesetzt werden,die ebenfalls eine gezielte Wärmebeaufschlagung des zu schrumpfenden
Bandes zulassen.Es sind jedoch stets Mittel vorzusehen, die die Wärmebeaufschlagung
bezüglich der Dosierung, der Einwirkzeit und dem beaufschlagten Flächenbereich exakt
einstellbar machen.
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L e e r s e i t e