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Titel: Vorrichtung zum Einhüllen von Packstücken in
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einer vorgestreckten, nachschrumpfenden Folie
Vorrichtung
zum Einhüllen von Packstücken in einer vorgestreckten, nachschrumpfenden Folie Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einhüllen von Packstücken in einer vorgestreckten,
nachschrumpfenden Folie, bei der die Folie unter Zugspannung von einer Vorratsrolle
abgezogen und mit einer Wickelband-Führeinrichtung um einen Wickelquerschnitt geführt
wird, -der größer ist als die axiale Packstück-Projektion, wobei während des Wickelvorgangs
das Packstück durch den Wickelquerschnitt auf einem Uberbrückungs-Förderband in
Wickelachsenrichtung gefördert wird, das zunächst mit eingewickelt wird und nach
Durchlaufen der Förderstrecke aus dem fortlaufend gebildeten Wickelschlauch austritt.
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Vorgestreckte, nachschrumpfende Folien haben in der Verpackungstechnik
in den letzten Jahren einen sehr umfassenden Eingang gefunden. Derartige Folien,
beispielsweise vertrieben unter dem Warenzeichen PRESTO-STRETCH-GARD, PRESTO-BUNDLE-GARD
und PRESTO-STRETCH-GARD IV, haben die Eigenschaft, daß ein von ihnen umhüllter Gegenstand
aufgrund der verbleibenden Folienspannung
zusammengedrückt wird,
ohne daß die Folie reißt. Damit unterscheidet sich die Verpackungstechnik mit derartigen
vorstreckbaren, nachschrumpfenden Folien erheblich von denen der wärmeschrumpfenden
Folien, die ebenfalls in der Verpackungstechnik eingesetzt werden.
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Aus der DE-OS 31 19 657 ist eine Vorrichtung bekannt, bei der im Bereiche
der Wickelband-Führeinrichtung die Förderbandebene nicht unterbrochen, sondern hindurchgeführt
ist. Dies bedingt, daß die Wickelband-Führeinrichtung das Wickelband auch unterhalb
des Förderbandes führt und damit dieses "einwickelt".
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Die üblicherweise verwendeten Stretch-Folien-haben eine genügende
Elastizitätsreserve, um nach der Überwindung der Bandstrecke sich an die Außenseiten
der Packstücke genügend fest anzulegen, wenn das Wickelband während des Wickelns
in elastisch-gedehntem Zustand gehalten ist. Da das nach unten freiliegende Untertrum
eine Art Fördervorrichtung für das dort gewickelte Folienband darstellt, ergibt
sich keinerlei Störung, da die Bewegungsläufe genau synchron verlaufen.
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Am Ende der Uberbrückungs-Förderband-Einrichtung trennt sich das gewickelte
Band vom Obertrum und schmiegt sich aufgrund siner Elastizität an das Packstück
an.
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Nachteil bei der gemäß DE-OS 31 19 657 bekannten Vorrichtung ist,
daß durch die Stützung des einzuwickelnden Packstückes oder Gebindes sich eine Torsion
entwickelt, die die obenliegenden Teile des Packstückes/Gebindes nach außen drückt
und damit den Aufbau stören kann.
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Beispielsweise beim Einwickeln übereinandergestapelter Kartons können
diese sogar über die Fallinie gedrückt werden, so daß der Wickelvorgang unterbrochen
werden muß.
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Es stellt sich die Aufgabe, auch aus lose übereinandergestapelten
Teilen bestehende Gebinde oder Packstücke nach dem eingangs genannten Prinzip fortlaufend
einzuwickeln.
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Die Lösung dieser Aufgabe gelingt gemäß Erfindung dadurch, daß oberhalb
des tragenden Uberbrückungsförderbandes bewegliche Haspelelemente angeordnet sind,
die einen Haspelrahmen auf spannen, um den die unter Spannung stehende Folie unter
Bildung eines Haspel-Schlauches gewickelt wird, wobei die lichte Weite des Schlauches
größer ist als die axiale Projektion des zu umwickelnden Packstückes. Fortschreitend
durch wendelndes Wickeln um Förderband und Haspelelemente herum wird der Folienschlauch
erzeugt,
der am Ende des aus Haspelelement und Förderband bestehenden Förderstrecke abgezogen
und sich an die Packstücke von außen anlegt.
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Mit der.neuen Vorrichtung wird konsequent die Eigenschaft der Stretch-Folie
genutzt, über eine relativ große mechanische Verformung (Streckung) ihre Zugspannung
aufrecht zu erhalten, so daß zunächst ein größerer, unter Spannung stehender Schlauch
hergestellt werden kann, der dann immer noch unter Spannung steht, wenn er den etwas
kleineren Packstückumfang einhüllt oder umfaßt.
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Das Prinzip der Vorrichtung läßt sich auch diskontinuierlich, d. h.
für einzelne Packstücke, anwenden.
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Die Haspelelemente werden tunnelartig aufgespannt.
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Um sie herum wird fortschreitend durch wendelartiges Wickeln ein Folienschlauch
erzeugt, der abgezogen wird und sich an die Packstücke anlegt. Vorzugsweise wird
der Ablauf so jedoch eingerichtet, daß sich die Auflagefläche für die Wickelfolie
an den Haspelelementen, am Packstück und am Förderband sich in Wickelachsenrichtung
bewegen.
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Die Vorrichtung besitzt Haspelelemente, die bewegliche
Haspelarme
oder -träger aufweisen, die den Haspelrahmen aufspannen. Dabei wird das Abstreifen
der gewickelten Folie nach der ersten Phase des Wickelvorganges dadurch erleichtert,
daß die Auflagefläche für die Wickelfolen an den Haspelelementen mit Hilfe von Förderbändern
oder -streifen beweglich gemacht wird. Dabei kommt die Folie, soweit sie die Haspelelemente
berührt, nur mit derartigen beweglichen Förderbändern oder -streifen in Berührung.
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Die genannten Bänder oder Streifen können nach Art von Förderbändern
mit. Ober- und Untertrum beweglich gemacht werden. Es ist jedoch auch möglich, beispielsweise
stückige, manuell herausziehbare Riemen anzufertigen, die jeweils vor einem neuen
Wickelvorgang in entsprechende Haspelarme erneut eingelegt werden.
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Die Lösung der Aufgabe läßt sidh jedoch im Sinne einer kontinuierlichen
Verpackungsstraße optimieren, wenn wenigstens zwei Uberbrückungs-Förderband-Einrichtungen
vorhanden sind, von denen eines unterhalb und.das andere oberhalb des Packstückes
angeordnet ist. Beide Oberbrückungsförderband-Einrichtungen, von denen-eines als
tragendes Förderband in der DE-OS 31 19 657 dargestellt ist, bilden demnach kontinuierlich
mit der gewendelt gewickelten Folie einen Wickelschlauch, in den sich die
in-Abstand
ankommenden Packstücke, z. B. kleinere Pakete oder gestapelte Obstschalen, einschmiegen,
wenn der unter Spannung stehende Folienschlauch nach Ende der Haspelelemente (=
Förderbänder) sich zusammenzieht und die Packstücke einhüllt. Es ist auch möglich,
die Packstücke jeweils manuell in den sich bildenden, verengenden Tunnel einzulegen.
Das Abschneiden der Folie kann beispielsweise durch einen Schneider oder ein seitlich
geführtes Messer erfolgen. Da die Folie im allgemeinen aufeinanderklebt, wird auf
das lose Schnittstück auf den Folienwickel gezogen oder kann mit Hilfe einer Anreibvorrichtung
aufgedrückt werden.
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So wird normalerweise die Oberbrückungs-Förderband-Einrichtung die
Lücke zwischen den normalen Förderbändern vor und hinter der Wickelstation bilden;
es ist jedoch auch möglich, Packstücke manuell auf die Einrichtung aufzulegen und/oder
nach dem Einwickeln von ihr abzunehmen. Für den erstgenannten Verwendungszweck und
für die genaue Einstellung in Bezug auf die Lage der Förderbänder und die Beschaffenheit-der
Packstücke ist vorteilhaft, wenn die Förderbänder der Uberbrückungsförderband-Einrichtung
wenigstens im Bereich ihres Auflagetrums horizontal und/oder vertikal und/oder in
der Ebene verdrehbar verstellbar sind.
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Es sei nicht ausgeschlossen, daß über die Zahl Zwei hinaus durch entsprechend
polygonale Anordnung auch drei oder mehrere Förderbänder in einer Haspeleinrichtung
verwendet werden können.
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Die technische Realisierung jeder einzelnen Überbrückungsförderband-Einrichtung
geschieht vorteilhaft durch zwei eng übereinanderliegende jeweils mit parallelem
Ober- und Untertrum ausgestattete, gegensinnig umlaufende Förderbänder. Die beiden
Förderbänder sind jeweils mit sehr niedrigen Förderrollen ausgestattet, so daß die
aus den beiden Förderbändern bestehende Einrichtung nur eine relativ geringe Bauhöhe
hat.
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Es sei aber auch darauf hingewiesen, daß anstelle von Förderbändern,
also mechanischen Auflageelementen, auch eine pneumatische Aufspannung der Folie
mit Hilfe von Druckluft möglich ist.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der beigefügten Zeichnung
dargestellt. Die Figuren zeigen im einzelnen: Figur 1 einen Teil einer Maschine
zum wendelartigen Umwickeln von Packstücken in einer Ausführungsform,
nämlich
mit je einer Oberbrückungsförderband-Einrichtung oberhalb und unterhalb der Packstücke;
Figur 2 von der Seite gesehen in detaillierter Darstellung ein Doppel-Förderband
als Oberbrückungs-Förderband-Einrichtung; Figuren 3 und 4 weitere Ausführungsformen
der Erfindung mit verschiedenen Möglichkeiten von Haspelelementen.
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Figur 1 stellt in perspektivischer Darstellung, etwas schematisiert,
ein Ausführungsbeispiel dar. Die Maschine gemäß Figur 1 weist eine Wickelband-Führeinrichtung
2 auf, bei der ein Wickelband 3, bestehend aus einem Stretchfolien-Streifen, mit
Hilfe einer um einen Kranz 4 geführten Laufkatze 5, die während des Umwickelns auf
der festen Bahn des Kranzes 4 um das Packstück 1 in Abstand von diesem rotiert,
gewickelt wird. Zur Erhöhung der Wickelgeschwindigkeit ist eine gleichsinnig drehende
zweite Laufkatze 5' vorgesehen, mit der ebenfalls ein Wickelband 3' gewickelt werden
kann.
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Im Bereich der Wickelstation 6 sind neben dem Aufgabe-
Förderband
8, dem Anschlußförderband 10 und dem Weiterführungsband 11 zwei Überbrückungsförderband-Einrichtun
gen 9 und 49 zu erkennen. Demnach weist die in Figur 1 dargestellte Ausführungsform
zwei Uberbrückungsförderbänder-Einrichtungen 9 bzw. 49 auf, von denen eines unterhalb
und das andere - 49 - oberhalb des Packstückes 1 angeordnet ist. Die Einrichtung
49 bildet das außerhalb des Packstücks 1 angeordnete Haspelelement, um die das unter
Spannung stehende Wickelband 3, 3' unter Bildung eines Haspelschlauches gewickelt
wird, dessen lichte Weite größer ist als die axiale Projektion des zu umwickelnden
Packstückes 1. Das Packstück wird auf dem Obertrum der unteren Förderbandeinrichtung
9 in den fortschreitend entstehenden Haspelschlauch eingelegt, wobei sich der Haspelschlauch
nach Überlaufen der beiden Förderbänder unter verbleibender Folienspannung an das
Packstück anlegt, wie näherungsweise dargestellt ist. Zur genaueren Führung-der
Packstücke im Übergangsbereich vom.Aufgabeförderband.-8 zur Wickelstation 6 sind
seitliche Begrenzungsförderbänder 40, 41 vorgesehen. Weiterhin ist zwischen dem
Anschlußförderband 10 und dem Weiterfthrungsförderband 11 eine Schneidstation 42
vorgesehen, die mit einem Fallmesser ausgerüstet ist.
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Das Abschneiden des Folienschlauches ist relativ problemlos, da dieser
unter Spannung steht und sich sofort an das Packstück anlegt, wenn er geschnitten
ist. Auf dem technischen Gebiet der Verpackungsvorrichtungen sind aber auch andere
Einklemm-, Schneid- und Raff-Vorrichtungen bekannt, die mit Vorteil eingesetzt werden
können.
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Die beiden Überbrückungsförderband-Einrichtungen 9 bzw.
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49 entsprechen denen, die in den Figuren 2 detailliert dargestellt
ist. Sie sind an einem Rahmenteil 43 starr vorkragend aufgehangen. Figur 2 zeigt
detailliert den prizipiellen Aufbau der Oberbrückungsförderband-Einrichtung 9 bzw.
49. Das obere Förderband 14 besitzt eine relativ großdimensionierte Anfangs-Stirnrolle
18, die mit einer einen Teil der Länge ausmachenden inneren Antriebswalze 19 versehen
ist. Die End-Stirnrolle 20 hat einen kleineren Durchmesser und hat einen Scheitel,
der in Höhe der vertikalen Förderebene des Obertrums 12 liegt.
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Das unter Band 15 besitzt eine in Richtung Förderrichtung versetzte
Anfangs-Stirnrolle 21, von der das Band auf eine Leitrolle 22 übergeht und über
ein Gleitblech
23 bis zu der End-Stirnrolle 24 gelangt. Die End-Stirnrolle
24 steht über das Ende des oberen Förderbandes 14 in Förderrichtung vor. Demnach
kann die auf der Oberfläche des Untertrums 13 aufliegende Folie des Wickelbandes
2 in den eingeschränkten. Wickeldurchmesser eingeführt werden. Wie zu erkennen,
laufen die beiden Mitteltrums 25, 25' der beiden Förderbänder 14 und 15 genau parallel
und aufeinander, so daß die Stirnrolle 21 als Leitroile für das obere Förderband
auf einem Teil ihrer Oberfläche dienen kann, wie aus der -Figur 2 ersichtlich ist.
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Der Antrieb der beiden Förderbänder 14 und 15 erfolgt durch einen
gemeinsamen Antrieb 27, der an entsprechenden Antriebswalzen 19 und 29 vorbeigeführt
ist. Derartige Antriebe sind aber aus der Förder- und Riementrieb-Technik bekannt.
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Die Breite,von oben gesehen, der Förderbänder kann verschieden groß
sein. Die Förderbänder.können auch aus einzelnen Streifen oder Schnüren bestehen,
wie dies aus der Fördertechnik bekannt ist. Es ist auch möglich, sie aus einzelnen
Gliedern oder aus querliegenden, über ösengelenke verbundene Streifen herzustellen.
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Die Überbrückungsförderband-Einrichtung 9 oder 49 gemäß der Figur
2 ist nicht mit den Förderbändern 8 - 10 verbunden, sondern stellt ein eigenständiges,
tberbrückendes Gebilde dar. Es ist jedoch ohne weiteres möglich, gemeinsame oder
auf gleiche Vorschubgeschwindigkeit gesteuerte Systeme vorzusehen.
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Die zu verpackenden Packstücke 1 erfahren einen langsamen Vorschub,
währenddessen sie wendelartig mit dem Wickelband 3 umwickelt werden. Ist das Ende
des Gutes erreicht, was beispielsweise durch eine Lichtschranke ermittelt werden
kann, so wird das zu wickelnde Band unterbrochen.
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Es kann dabei gerafft und geschnitten werden, so daß es beim Anlauf
des nächsten Verpackungsvorganges ohne weiteres zur Verfügung steht.
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In Abwandlung der in der Figur 2 dargestellten Ausführungsform ist
es auch möglich, die Erfindung durch eine über brUckungsband-Einrichtung zu verwirklichen,
bei der Auflagetrum und Untertrum zwar dieselbe Bewegungsrichtung und dieselbe Geschwindigkeit
aufweisen, jedoch nur zu einem einzigen Förderband gehören.
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Weitere, für die Durchführung des Verfahrens geeignete
Vorrichtungen
sind in den Figuren 3 und 4 dargestellt.
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Hierbei sind verschiedene Ausführungsformen von Haspelelementen dargestellt,
über die die Folie gewickelt werden kann. Zur Vereinfachung der Darstellung ist
die Folie 3 auf einer Vorratsrolle 44 augewickelt, die manuell um den Haspelrahmen
45 herumgeführt werden kann.
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Selbstverständlich ist eine derartige Vorrichtung auch maschinell
zu verwirklichen, wie dies aus den vorbeschriebenen Figuren hervorgeht.
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Im vorliegenden Falle besteendie oberhalb des Packstückes angeordneten
Haspelelemente 50, 51 aus zwei Armen, die jeweils mit Hilfe von Kolben-Zylinder-Anordnungen
53 von einer Packposition in eine R>heposition zurückgezogen werden können. Die
Haspelelemente 50, 51 bilden die oberen Längskanten eines Quaders, dessen Querschnitt
größer ist als- der Querschnitt des Packstückes, hier ebenfalls dargestellt. als
Quader (gestrichelt). Wird, beispielsweise manuell, von einer Vorratsrolle eine
Folie 3 über den durch.die Elemente 50, 51 aufgespannten Haspelrahmen gewickelt,
so bildet sich nach vollständiger Bedeckung ein Haspelschlauch oder Folienwickel
47, der von der Haspelanordnung abgezogen werden kann, indem die Haspelarme 50,
51
sich zurückziehen. Um das Abziehen des Haspelschlauches 47 von
den Haspelelementen zu vereinfachen, ist das Element 50 mit an den beiden Außenseiten
eingelegten PTFE-Riemen 54 ausgestattet, die manuell während des, Einziehens der
Kolben-Zylinder-Anordnung 53 herausgezogen werdenkönnen. Die Riemen 54 werden dann
vor dem nächsten Wickelvorgang in entsprechende Vertiefungen des Haspelelementes
50 wieder eingelegt.
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Beim Haspelelement 51 sind zahlreiche öffnungen 55 in dem kastenförmigen
Haspelelement-Außenseiten vorgesehen, die Druckluft entweichen lassen, die über
einen Schlauch 56 zugeführt wird. Diese Anordnung ist möglich, ein Aufspannen des
Haspelschlauches auch durch pneumatische Mittel vorzunehmen.
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In Figur 4 sind ähnlich in der oberen Ebene liegende Haspelelemente
52 dargestellt. Sie sind ebenfalls an Kolbenstangen von Kolben-Zylinder-Anordnungen
53 hin- und herbeweglich befestigt. Sie weisen jedoch relativ schmale, sich an den
Ecken befindliche Förderbänder auf, die synchron mit dem Einziehen der Kolben-Zylinder-Anordnung
betrieben werden und die die bereits gewickelten Teile des Haspelschlauches 47 in
Richtung der freien Enden 57 befördern.
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Die Vorrichtungen. gemäß Figuren 3 oder 4 können so betätigt werden,
daß in einen bereits aufgespannten Haspelschlauch ein Packgut manuell eingelegt
wird, das bei dem Einziehen der Haspelarme mit Hilfe der Kolben-Zylinder-Anordnungen
53 dann manuell für kurze Zeit festgehalten und eingewickelt wird. Die Vorrichtungen
gemäß den Figuren 3 und 4 sind daher auch nur für einfache Verpackungszwecke, in
denen keine kostspieligen Maschinen eingesetzt werden können, verwendbar.
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Das Prinzip der Erfindung läßt sich sowohl für kleine als auch für
relativ große und schwere Teile einsetzen.
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Es findet seine Begrenzung nur in den Grenzen des verwendeten Materials,
nämlich der Wickelfolie selbst.
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Die Technik läßt sich sowohl in kontinuierlicher als auch diskontinuierlicher
Verfahrensweise anwenden. Dadurch, daß gleichzeitig auch mehrere Wickelfolien gewickelt
werden, können diese beispielsweise farblich abwechselnd eingesetzt werden. Bezeichnungen,
Einlegeetiketten und dergleichen können während des kontinuierlichen Fortschreitens
mit eingelegt werden. Die Festigkeit der Verpackung kann durch die Überlappungsbreite
und die' Wahl der Foliendicke weitgehend variiert werden, wie Versuchsläufe
gezeigt
haben.
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Insgesamt steht damit für ein breites Anwendungsgebiet ein neues Verpackungsverfahren
und eine entsprechende Vorrichtung zur Verfügung.