DE3341897C2 - Vorrichtung zum Einhüllen von Packstücken bzw. -gebinde in ein vorgerecktes, nachschrupfendes Folienband - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einhüllen von Packstücken bzw. -gebinden (Packgut) in ein vorgerecktes, nachschrumpfendes Folienband, bei der das Folienband unter Zugspannung von einer Vorratsrolle abgezogen und um einen einen Wickelabschnitt bildenden Haspelrahmen gewickelt wird, wobei während des Wickelvorganges das Packgut durch den Wickelquerschnitt in einer Überbrückungseinrichtung in Wickelachsen­ richtung gefördert wird, wobei der Haspelrahmen beweglich über der Überbrückungseinrichtung angeordnet ist und einen Rahmen bildet, dessen lichte Weite größer als die axiale Projektion des zu umwickelnden Packgutes auf welches das Folienband unter Spannung gewickelt ist, wobei fortschreitend durch wendelartiges Wickeln um die Überbrückungseinrichtung und den Haspelrahmen herum ein Folienschlauch erzeugt wird, der am Ende von der Über­ brückungseinrichtung und dem Haspelrahmen abgezogen wird und sich danach an das Packgut anlegt.

Vorgereckte, 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 vorreckbaren, nachschrumpfenden Folien erheblich von denen der wärmeschrumpfenden Folien, die ebenfalls in der Verpackungstechnik eingesetzt werden.

Eine Vorrichtung der eingangs genannten Art ist aus der US-PS 2 575 467 bekannt. Von einem Container wird als Packgut ein plastisches Material in einen Rohrabschnitt gedrückt. Über dem Rohrabschnitt ist ein weiterer Rohrabschnitt mit einer größeren lichten Weite als Wickelquerschnitt angeordnet. Von einer Folienrolle wird unter Zugspannung auf die so ausgebildete Überbrückungs­ einrichtung fortlaufend das Folienband gewickelt und ein Folienschlauch ausgebildet, der am Ende von ihm abge­ zogen wird. Aufgrund seiner Elastizität schmiegt sich der Folienschlauch an das Packgut an.

Zwar wird durch die Vorrichtung gemäß der US-PS 2 575 467 ein Folienschlauch hergestellt, dessen auf das Verpackungsgut wirkende Kräfte so gleichmäßig sind, daß selbst ein weiches, in diesem Falle plastisches Material nicht verformt wird. Die die Überbrückung bildenden Rohr­ abschnitte sind aber so ausgestaltet, daß sie nicht für ein Packgut aus Packstücken bzw. -gebinden eignen.

Weiterhin ist aus der DE-OS 31 19 657 eine Vorrichtung bekannt, bei der im Bereich der Wickelband-Führeinrich­ tung die Förderbandebene nicht unterbrochen, sondern hindurchgeführt ist. Dies bedingt, daß die Wickelband- Führeinrichtung das Wickelband auch unterhalb des Förderbandes führt und damit dieses "einwickelt". 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 frei liegende Untertrum eine Art Fördervorrichtung für das dort gewickelte Folienband dar­ stellt, ergibt sich keinerlei Störung, da die Bewegungs­ läufe genau synchron verlaufen. Am Ende der Überbrückungsförderband-Einrichtung trennt sich das gewickelte Band vom Obertrum und schmiegt sich aufgrund seiner Elastizität an das Packstück an.

Nachteil bei der gemäß DE-OS 31 19 657 bekannten Vorrich­ tung ist, daß durch die Stützung des einzuwickelnden Packstückes bzw. -gebindes sich eine Torsion entwickelt, die die obenliegende Teile des Packstückes bzw. -gebindes nach außen drückt und damit den Aufbau stören kann. Beispielsweise beim Einwickeln übereinander gestapelter Kartons können diese sogar über die Fallinie gedrückt werden, so daß der Wickelvorgang unterbrochen werden muß.

Es stellt sich demnach die Aufgabe bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art die Überbrückungseinrichtung so weiterzubilden, daß hiermit Packstücke bzw. -gebinde auch aus lose übereinanderliegenden Teilen ohne Zerstörung ihres Aufbaues einwickelbar sind.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt gemäß Erfindung dadurch, daß zum Einhüllen von Packstücken bzw. -gebinden (Packgut) die Überbrückungseinrichtung aus einer endlos umlaufenden Förderbandeinheit und mehreren, oberhalb der Förderbandeinheit angeordneten, beweglichen Haspelelementen besteht, die den Haspelrahmen auf­ spannen, um den das Folienband mit einer Wickelband- Führungseinrichtung geführt wird.

Mit der neuen Vorrichtung wird konsequent die Eigenschaft der Stretch-Folie genutzt, über eine relativ große mechanische Verformung (Streckung) ihre Zug­ spannung aufrechtzuerhalten, 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.

Das Prinzip der Vorrichtung läßt sich auch diskontinuier­ lich, d. h., für einzelne Packstücke, anwenden. Die Haspelelemente werden tunnelartig aufgespannt. 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.

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 Wickelfolien 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, endlos umlaufenden Förderbändern in Berührung. Die genannten Bänder 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.

Die Lösung der Aufgabe läßt sich jedoch im Sinne einer kontinuierlichen Verpackungsstraße optimieren, wenn wenigstens zwei Überbrückungsförderband-Einrichtungen vorhanden sind, von denen eines unterhalb und das andere oberhalb des Packstückes angeordnet ist. Beide Überbrückungsförderband-Einrichtungen, von denen eine als die tragende Förderbandeinheit und die andere eine als Haspelelement ausgebildete Förderbandeinrichtung 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 das lose Schnittstück auf den Folienwickel oder kann mit Hilfe einer Anreibvorrichtung aufgedrückt werden.

Normalerweise bildet die Überbrückungseinrichtung die Lücke zwischen den normalen Förderbändern vor und hinter der Wickelstation; 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 es vorteilhaft, wenn die Förderbänder der Überbrückungseinrichtung wenigstens im Bereich ihres Auflagetrums horizontal und/oder vertikal und/oder in der Ebene verdrehbar verstellbar sind.

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.

Die technische Realisierung der einzelnen Fördereinheit bzw. der Förderbandeinrichtung geschieht vorteilhaft durch zwei eng übereinanderliegende, jeweils mit parallelem Ober- und Untertrum ausgestattete, gegen­ sinnig umlaufende Förderbänder. Die beiden Förderbänder sind jeweils mit sehr niedrigen Förderrollen ausge­ stattet, so daß die aus den beiden Förderbändern bestehende Einrichtung nur eine relativ geringe Bauhöhe hat.

Es sei aber darauf hingewiesen, daß anstelle von Förderbändern, also mechanischen Auflageelementen, auch eine pneumatische Aufspannung der Folie mit Hilfe von Druckluft möglich ist.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der beigefügten Zeichnung dargestellt. Die Figuren zeigen im einzelnen:

Fig. 1 einen Teil einer Maschine zum wendelartigen Umwickeln von Packstücken in einer Ausführungsform, nämlich mit je einer Über­ brückungsförderband-Einrichtung oberhalb und unterhalb der Packstücke:

Fig. 2 von der Seite gesehen, in detaillierte Dar­ stellung ein Doppel-Förderband als Überbrückungs­ förderband-Einrichtung;

Fig. 3 und 4 weitere Ausführungsformen der Erfindung mit verschiedenen Möglichkeiten von Haspelelementen.

Fig. 1 stellt in perspektivischer Darstellung, etwas schematisiert, ein Ausführungsbeispiel dar. Die Maschine gemäß Fig. 1 weist eine Wickelband-Führeinrichtung 2 auf, bei der ein Wickelband 3, bestehend aus einem Stretchfolien-Band, mit Hilfe einer um einen Kranz 4 geführten Laufkatze 5, die während des Umwickelns auf der festen Bahn des Kranzes 4 um ein 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.

Im Bereich der Wickelstation 6 sind neben dem Aufgabe- Förderband 8, dem Anschlußförderband 10 und dem Weiter­ führungsband 11 zwei Überbrückungsförderband-Einrichtun­ gen 9 und 49 zu erkennen. Demnach weist die in Fig. 1 dargestellte Ausführungsform zwei Überbrückungsförder­ bänder-Einrichtungen 9 bzw. 49 auf, von denen eines unterhalb und das andere - 49 - oberhalb des Packstückes 1 angeordnet ist. Die Förderbandeinrichtung 49 bildet das außer­ halb des Packstücks 1 angeordnete Haspelelement, um die das unter Spannung stehende Wickelband 3, 3′ unter Bil­ dung 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 Förderbandeinheit 9 in den fortschreitend entstehenden Haspelschlauch eingelegt, wobei sich der Haspelschlauch nach Überlaufen der bei­ den Förderbänder unter verbleibender Folienspannung an das Packstück anlegt, wie naherungsweise darge­ stellt ist. Zur genaueren Führung der Packstücke im Übergangsbereich vom Aufgabeförderband 8 zur Wickel­ station 6 sind seitliche Begrenzungsförderbänder 40, 41 vorgesehen. Weiterhin ist zwischen dem Anschlußför­ derband 10 und dem Weiterführungsförderband 11 eine Schneidstation 42 vorgesehen, die mit einem Fallmesser ausgerüstet ist.

Das Abschneiden des Folienschlauches ist relativ pro­ blemlos, 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.

Die beiden Überbrückungsförderband-Einrichtungen, die Förderbandeinheit 9 bzw. die Förderbandeinrichtung 49 entsprechen denen, die in den Fig. 2 detailliert dargestellt ist. Sie sind an einem Rahmenteil 43 starr vorkragend aufgehangen. Fig. 2 zeigt detailliert den prinzipiellen Aufbau der Überbrückungsförderband- 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-Stirn­ rolle 20 hat einen kleineren Durchmesser und hat einen Scheitel, der in Höhe der vertikalen Förderebene des Obertrums 12 liegt.

Das untere Band 15 besitzt eine in Richtung Förderrich­ tung 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-Stirn­ rolle 24 steht über das Ende des oberen Förderbandes 14 in Förderrichtung vor. Demnach kann die auf der Ober­ flache des Untertrums 13 aufliegende Folie des Wickel­ bandes 2 in den eingeschränkten Wickeldurchmesser einge­ führt werden. Wie zu erkennen, laufen die beiden Mittel­ trums 25, 25′ der beiden Förderbänder 14 und 15 genau parallel und aufeinander, so daß die Stirnrolle 21 als Leitrolle für das obere Förderband auf einem Teil ihrer Oberfläche dienen kann, wie aus der Fig. 2 ersichtlich ist.

Der Antrieb der beiden Förderbänder 14 und 15 erfolgt durch einen gemeinsamen Antrieb 27, der an entsprechen­ den Antriebswalzen 19 und 29 vorbeigeführt ist. Der­ artige Antriebe sind aber aus der Förder- und Riemen­ trieb-Technik bekannt.

Die Breite,von oben gesehen, der Förderbänder kann ver­ schieden 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.

Die Überbrückungsförderband-Einrichtung 9 oder 49 gemäß der Fig. 2 ist nicht mit den Förderbändern 8-10 ver­ bunden, sondern stellt ein eigenständiges, überbrücken­ des Gebilde dar. Es ist jedoch ohne weiteres möglich, gemeinsame oder auf gleiche Vorschubgeschwindigkeit ge­ steuerte Systeme vorzusehen.

Die zu verpackenden Packstücke 1 erfahren einen langsamen Vorschub, währenddessen sie wendelartig mit dem Wickel­ band 3 umwickelt werden. Ist das Ende des Gutes erreicht, was beispielsweise durch eine Lichtschranke ermittelt werden kann, so wird das zu wickelnde Band unterbrochen. Es kann dabei gerafft und geschnitten werden, so daß es beim Anlauf des nächsten Verpackungsvorganges ohne wei­ teres zur Verfügung steht.

In Abwandlung der in der Fig. 2 dargestellten Ausführungs­ form ist es auch möglich, die Erfindung durch eine Über­ brückungsband-Einrichtung zu verwirklichen, bei der Auflagetrum und Untertrum zwar dieselbe Bewegungsrich­ tung und dieselbe Geschwindigkeit aufweisen, jedoch nur zu einem einzigen Förderband gehören.

Weitere geeignete Ausführungsformen sind in den Fig. 3 und 4 dargestellt. Hierbei sind verschiedene Ausführungsformen von Haspel­ elementen dargestellt, über die die Folie gewickelt wer­ den kann. Zur Vereinfachung der Darstellung ist die Folie 3 auf einer Vorratsrolle 44 aufgewickelt, die manuell um den Haspelrahmen 45 herumgeführt werden kann. Selbstverständlich ist eine derartige Vorrichtung auch maschinell zu verwirklichen, wie dies aus den vorbe­ schriebenen Figuren hervorgeht.

Im vorliegenden Falle bestehen die oberhalb des Pack­ stückes angeordneten Haspelelemente 50, 51 aus zwei Armen, die jeweils mit Hilfe von Kolben-Zylinder-An­ ordnungen 53 von einer Packposition in eine Ruheposition zurückgezogen werden können. Die Haspelelemente 50, 51 bilden die oberen Längskanten eines Quaders, dessen Querschnitt größer ist als der Querschnitt des Pack­ stückes, hier ebenfalls dargestellt als Quader (ge­ strichelt). 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 Ele­ ment 50 mit an den beiden Außenseiten eingelegten PTFE- Riemen 54 ausgestattet, die manuell während des Ein­ ziehens der Kolben-Zylinder-Anordnung 53 herausgezogen werden können. Die Riemen 54 werden dann vor dem nächsten Wickelvorgang in entsprechende Vertiefungen des Haspel­ elementes 50 wieder eingelegt.

Beim Haspelelement 51 sind zahlreiche Öffnungen 55 in dem kastenförmigen Haspelelement-Außenseiten vorge­ sehen, die Druckluft entweichen lassen, die über einen Schlauch 56 zugeführt wird. Diese Anordnung ist möglich, ein Aufspannen des Haspelschlauches auch durch pneu­ matische Mittel vorzunehmen.

In Fig. 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 Förder­ bänder 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.

Die Vorrichtungen gemäß Fig. 3 oder 4 können so be­ tätigt werden, daß in einen bereits aufgespannten Haspel­ schlauch 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 Fig. 3 und 4 sind daher auch nur für einfache Verpackungs­ zwecke, in denen keine kostspieligen Maschinen einge­ setzt werden können, verwendbar.

Das Prinzip der Erfindung läßt sich sowohl für kleine als auch für relativ große und schwere Teile einsetzen. Es findet seine Begrenzung nur in den Grenzen des ver­ wendeten Materials, nämlich der Wickelfolie selbst.

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 Fort­ schreitens mit eingelegt werden. Die Festigkeit der Ver­ packung kann durch die Überlappungsbreite und die Wahl der Foliendicke weitgehend variiert werden, wie Ver­ suchsläufe gezeigt haben.

Insgesamt steht damit für ein breites Anwendungsgebiet eine entsprechende Vorrichtung zur Verfügung.

Claims (5)

1. Vorrichtung zum Einhüllen von Packstücken bzw. -gebinden (Packgut) in ein vorgerecktes, nach­ schrumpfendes Folienband, bei der das Folienband (3) unter Zugspannung von einer Vorratsrolle (44) abgezogen und um einen einen Wickelabschnitt bildenden Haspelrahmen (47) gewickelt wird, wobei während des Wickelvorganges das Packgut (1) durch den Wickelquerschnitt in einer Überbrückungseinrichtung (9, 49, 50, 51, 52) in Wickelachsenrichtung gefördert wird, wobei der Haspelrahmen (47) beweglich über der Überbrückungseinrichtung (9, 49, 50, 51, 52) angeord­ net ist und einen Rahmen bildet, dessen lichte Weite größer als die axiale Projektion des zu umwickelnden Packgutes (1), auf welches das Folienband (3) unter Spannung gewickelt ist, wobei fortschreitend durch wendelartiges Wickeln um die Überbrückungseinrichtung (9, 49, 50, 51, 52) und den Haspelrahmen (47) herum ein Folienschlauch erzeugt wird, der am Ende von der Überbrückungseinrichtung (9, 49, 50, 51, 52) und dem Haspelrahmen (47) abgezogen wird und sich danach an das Packgut (1) anlegt, dadurch gekennzeichnet, daß zum Einhüllen von Packstücken (1) bzw. -gebinden (Packgut) die Überbrückungseinrichtung aus einer endlos umlaufenden Förderbandeinheit (9) und mehreren, oberhalb der Förderbandeinheit (9) angeordneten, beweglichen Haspelelementen (49, 50, 51, 52) besteht, die den Haspelrahmen (47) aufspannen, um den das Folienband (3) mit einer Wickelband-Führungseinrichtung (2) geführt wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflagefläche für die Wickelfolie (3) an den Haspelelementen (49, 52) aus beweglichen, endlos umlaufenden Förderbändern besteht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Haspelelement (49) aus einer ober­ halb der Förderbandeinheit (9) angeordneten, mit zwei übereinanderliegenden, jeweils mit parallelen Ober- und Untertrum ausgestatteten Förderbändern aufweisenden Förderbandeinrichtung (49) besteht.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil der Haspelelemente Öffnungen (15) für Druckluft aufweisen.

5. Vorrichtung nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Haspelelemente (49, 50, 51, 52) gegenüber der Packstück-Förderebene höhenverstellbar sind.