DE3707877C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verpacken von Gegenständen mit einer dehnbaren, schlauchförmigen Kunststoffolie gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Aus der DE 27 06 955 A1 ist eine Vorrichtung zum Umhüllen von Stapeln, insbesondere von Ziegelstapeln bekannt, bei der ein vertikal bewegbarer, rechteckförmiger Raffrahmen zur Übernahme eines vorgespreizten Folienschlauches und zum Auseinanderspreizen des Folienschlauches zu einer Folienhaube, die durch Verschweißen der Folie gebildet wird, vorgesehen ist. Zum Vorspreizen des Folienschlauches ist oberhalb des Raffrahmens ein zusätzlicher Rahmen vorgesehen, an dem Klemmgreifer angeordnet sind, mittels derer der Folienschlauch an den Seitenfalten ergriffen und auseinandergezogen wird. An dem Raffrahmen sind horizontal bewegbare Halter zur Aufnahme des Folienschlauches vorgesehen, denen mit diesen zusammenwirkende Rollen zugeordnet sind. Die Folie wird mittels der Halter auf die endgültige Weite, die etwas größer als der Stapelquerschnitt ist, aufgespannt. Anschließend fährt der Raffrahmen mit der Folienhaube abwärts und zieht diese über den Stapel. Die Stretch-Folie legt sich nach dem Umhüllen an den Stapel an, ohne einem Schrumpfprozeß unterzogen zu werden. In alternativer Weise ist auch die Verwendung von Schrumpffolie vorgesehen, die nach erfolgter Umhüllung des Stapels unter Hitzeeinwirkung auf den Stapel aufgeschrumpft wird.

Da die Folie bei der Verwendung von Stretch-Folie auf rein mechanische Weise mit Hilfe der Klemmgreifer an dem zusätzlichen Rahmen vorgedehnt wird, muß dieser Vorgang ziemlich langsam erfolgen, um ein Reißen der Folie zu vermeiden. Dies führt zu einer unerwünschten Verlangsamung der Arbeitsgeschwindigkeit. Auch die alternative Verwendung von Heißschrumpffolie ist bei bestimmten Anwendungsfällen nicht erwünscht bzw. nicht möglich, insbesondere bei der Verpackung von wärmeempfindlichen Gütern.

Eine weitere Vorrichtung zum Verpacken von Stapeln durch Heißschrumpfen einer schlauchförmigen Kunststoffolie ist aus der DE 32 42 677 T1 bekannt. Bei dieser Vorrichtung findet ein Vordehnen der Folie nicht statt. Der Rahmen ist als Schrumpfrahmen ausgebildet, an dem die Folie mit ihrem Ende befestigt wird. Am Schrumpfrahmen sind Saugkästen mit umsteuerbaren Gebläsen vorgesehen, die die Folie nach Zuschweißen am oberen Ende tonnenförmig aufblasen, so daß die Folie in Form einer Haube möglichst ohne Berührung des zu verpackenden Gutes nach unten bewegt werden kann. Beim Zurücklaufen des Schrumpfrahmens wird die so über den Stapel gelegte Folie durch Wärmeeinwirkung auf den Stapel aufgeschrumpft.

Diese Vorrichtung ist nicht zum Verpacken von wärmeempfindlichen Gütern geeignet.

Auch bei einer aus der DE 19 23 672 B2 bekannten Vorrichtung zum Überziehen eines flachgelegten Folienschlauches aus Schrumpffolie über eine beladene Palette findet ein Vordehnen der Folie nicht statt. Die Folie wird zunächst mittels Klemmhebeln unter Saugluftunterstützung auseinandergezogen und dann unmittelbar an Greifzangen übergeben, die den Schlauch über den Palettenstapel ziehen.

Bei dieser Vorrichtung läßt sich wegen der geringen Dehnung der Folie nur eine mäßige Spannung der Folie auf dem verpackten Gegenstand erzielen, was für manche Anwendungsfälle nicht ausreicht.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art, bei der die Folie im kalten Zustand gedehnt wird, so zu verbessern, daß ein Reißen der Folie sicher vermieden wird und gleichzeitig eine hohe Arbeitsgeschwindigkeit erzielbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes.

Bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ist an einem Ständer ein horizontaler, rechteckförmiger Rahmen montiert, der in vertikaler Richtung bewegbar ist und dem eine schlauchförmige Kunststoffolie mittels einer Zuführeinrichtung zugeführt wird. Der lichte Querschnitt des Rahmens ist größer als der maximale Querschnitt des zu verpackenden Gegenstandes. Am Rahmen sind zwei parallele, gegenüberliegende Konsolen gelagert, die in Richtung aufeinander zu und auseinander bewegbar sind. Eine schonende, zeitsparende Behandlung der Folie wird durch die beiden an jeder Konsole vorgesehenen Saugeinrichtungen zum Ansaugen der Folie gewährleistet. Durch die Anordnung von je zwei Fingerelementen zum Dehnen der Folie an den Konsolen wird der Aufbau der Vorrichtung vereinfacht und die Arbeitsgeschwindigkeit erhöht.

Zweckmäßigerweise ist dabei jeder Saugeinrichtung ein Fingerelement zugeordnet und die aus Saugeinrichtung und Fingerelement bestehende Einheit gemeinsam bewegbar.

Eine Verschwenkbarkeit von Greif- bzw. Halteelementen ist zwar an sich bekannt (DE 32 42 677 T1), jedoch ist es zweckmäßig, auch die Fingerelemente aus ihrer vertikalen Funktionsstellung in eine insbesondere horizontale Stellung verschwenkbar zu lagern.

In weiter vorteilhafter Ausgestaltung ist jedes Fingerelement gegenüber der zugehörigen Saugeinrichtung angeordnet. Die Aufschiebevorrichtung kann in an sich bekannter Weise (DE 27 06 955 A1) von einem antreibbaren Drehelement gebildet sein, welches derart im Bereich eines Fingerelementes angeordnet ist, daß es die Folie zwischen sich und dem Fingerelement aufnimmt.

In bevorzugter Ausführung ist das antreibbare Drehelement als parallel zur Konsole verlaufende Welle ausgebildet, die im Bereich der beiden Fingerelemente mit je einer Friktionsschicht versehen ist. Zweckmäßigerweise ist hierbei das antreibbare Drehelement in einer zu seiner Drehachse radialen Richtung federnd gelagert.

In zusätzlicher Weiterbildung sind auf den Konsolen bewegbare Greifer montiert und in an sich bekannter Weise (DE 32 42 677) verschwenkbar ausgebildet, und zwar derart, daß die schlauchförmige Kunststoffolie an den vier nach außen weisenden Kanten zum Zwecke ihres vorläufigen Aufweitens an den Konsolen festklemmbar ist.

Gleichfalls ist es vorteilhaft, in an sich bekannter Weise (DE 32 42 677) auf jeder Saugeinrichtung je einen Greifer verschwenkbar anzuordnen.

Aufbau und Funktionsweise bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen in halbschematischer Darstellung:

Fig. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Verpackungsvorrichtung,

Fig. 2 eine teilweise geschnittene Vorderansicht der Verpackungsvorrichtung gemäß Fig. 1,

Fig. 3 eine Aufsicht der Verpackungsvorrichtung gemäß Fig. 1,

Fig. 4 eine schematische Ansicht von oben, welche den Vorgang des vorläufigen Aufweitens des Folienschlauches mittels an den Unterdruck-Saugeinrichtungen befestigter Greifern zeigt, und

Fig. 5 verschiedene Ansichten des Greifers gemäß Fig. 4.

Die in den Fig. 1 bis 5 dargestellte Verpackungsvorrichtung umfaßt einen horizontal angeordneten, rechteckförmigen Rahmen 10 mit jeweils parallelen Rahmenteilen 12 und 14 bzw. 16 und 18, welche eine Rahmenöffnung 20 definieren. Der Rahmen 10 ist an einem Ständer 22 in vertikaler Richtung beweglich gelagert, wie dies durch den Doppelpfeil A angedeutet ist. Unterhalb der Rahmenöffnung 20 ist das zu verpackende, stapelförmige Verpackungsgut 24 angeordnet, wel­ ches auf einer Palette 26 abgesetzt ist. Die Palette 26 wird gemeinsam mit dem Verpackungsgut 24 verpackt. Das Verpackungsgut 24 ist mittels einer Transporteinrichtung 28 in die Verpackungsposition unterhalb der Rahmenöffnung 20 positionierbar und wird nach vollzogener Verpackung über diese Transporteinrichtung 28 weiterbefördert.

Als Verpackungsmaterial dient eine Schlauchfolie 30, die auf einer Vorratsrolle 32 aufgewickelt ist und über Umlenk­ elemente 34, 36, 38 wie Gleitschienen und Walzen einer am oberen Ende des Ständers 22 befestigten, horizontalen, in gleicher Richtung wie der Rahmen 10 nach vorne heraus­ ragenden Konsole 40 zugeführt wird. Die Schlauchfolie 30 besteht aus Polyäthylen und weist eine Dicke zwischen 80 µm und 150 µm auf. Die Schlauchfolie 30 ist in ihrem zusammengelegten Zustand derart gefaltet, daß sie an jeder Seite einen Doppelfalz besitzt, d. h. an jeder Seite einen nach innen umgelegten Rand 42 und zwei nach außen weisende Kanten 44, 46, wie dies insbesondere aus Fig. 4 ersichtlich ist.

Innerhalb der Konsole 40 sind neben geeigneten, nicht näher dargestellten Führungseinrichtungen ebenfalls nicht dar­ gestellte Einrichtungen zum Abschneiden und ggf. Zusammen­ schweißen des Schlauches in Querrichtung vorgesehen.

Am Rahmen 10 sind zwei zueinander und zu den Rahmenteilen 12, 14 parallele Konsolen 48, 50 angeordnet, welche an längs der Rahmenteile 16, 18 angeordneter Führungen 52 mittels geeigneter Steuerzylinder 54 bewegbar sind. Die beiden Konsolen 48, 50 können demnach aufeinanderzu und voneinanderweg bewegt werden, wie dies in Fig. 1 durch die Doppelpfeile B angedeutet ist. Über eine aus Zahnrädern 56 bis 62, die Zahnräder 56 und 58 einerseits und 60 und 62 andererseits verbindende Ketten 64 bzw. 66 und eine parallel zum Rahmenteil 12 an der Vorderseite des Rahmens 10 über Lager 68 gelagerte, die Zahnräder 58 und 60 mit­ einander koppelnde Welle 70 bestehende Synchronisierungs­ einheit werden die beiden Konsolen 48, 50 synchron ver­ fahren.

Jede der Konsolen trägt zwei Saugkästen 72, 74 bzw. 76, 78, die ein nicht näher dargestelltes Sauggebläse bein­ halten. Die Saugkästen 72, 74 bzw. 76, 78 sind über Füh­ rungen 80, 82 jeweils in Längsrichtung der zugeordneten Konsole 48 oder 50 verschieblich gelagert, wobei die Saug­ kästen mittels Zylindereinheiten 84 bewegt werden, vgl. Fig. 1. Die Saugkästen 72 und 74 bzw. 76 und 78 können somit jeweils aufeinanderzu bzw. voneinanderweg bewegt werden, wobei die Bewegung sämtlicher Saugkästen 72 bis 78 vorzugsweise synchron erfolgt. Die Saugkästen 72 bis 78 weisen jeweils eine vertikale Ansaugöffnung auf, die zum Inneren der Rahmenöffnung 20 hin weist.

An jedem der Saugkästen 72 bis 78 ist ein verschwenkbares Fingerelement 86 gelagert, welches, wie sich insbesondere aus Fig. 3 im Zusammenhang mit Fig. 2 ergibt, aus einer horizontalen, parallel zu den Rahmenteilen 12 und 14 verlau­ fenden, mit dem freien Ende zum Inneren der Rahmenöffnung 20 hinweisenden Nichtgebrauchsstellung (Fig. 3) in eine vertikal nach oben gerichtete Funktionsstellung (Fig. 1 und 2) verschwenkbar ist. Zur Betätigung eines jeden Finger­ elements 86 ist jeweils ein Betätigungszylinder 88 vorge­ sehen. Jedes Fingerelement 86 ist in einer Ebene, die von der Saugöffnung des zugehörigen Saugkastens geringfügig beabstandet ist, angeordnet und befindet sich in seiner horizontalen Position unterhalb des Saugkastens und in seiner vertikalen Funktionsstellung dem jeweiligen Saug­ kasten gegenüberliegend.

Auf der Oberseite eines jeden Saugkastens 72 bis 78 ist weiterhin jeweils ein um eine vertikale Achse verschwenk­ barer, doppelt rechtwinklig abgeknickter Greifer 90 ange­ ordnet, dessen Aufbau sich insbesondere aus den Fig. 4 und 5 ergibt. Diese Greifer 90 sind aus einer seitlichen Ruhestellung in Pfeilrichtung gemäß Fig. 4 in eine Klemm­ stellung verschwenkbar, in der sie die äußeren Kanten 44, 46 der Schlauchfolie 30 am jeweils zugeordneten Saugkasten festklemmen.

In jeder Konsole 48, 50 ist eine horizontal angeordnete, in Längsrichtung der Konsole verlaufende Welle 92 bzw. 94 angeordnet, die jeweils mittels eines Motors 96, 98 antreibbar ist. Jede Welle 92, 94 verläuft knapp unterhalb der ihr zugeordneten Saugkästen und ist den zugeordneten Fingerelementen 86 gegenüberliegend. Im Bereich der Saug­ kästen bzw. der Fingerelemente ist jede Welle 92, 94 mit einer Friktionsschicht 92a, 94a umgeben. Weiterhin ist jede Welle 92, 94 derart federnd gelagert, daß sie insbe­ sondere in horizontaler Richtung nach außen, d. h. von der Rahmenöffnung 20 weggerichtet, ausweichen kann. Zusätz­ lich sind die Wellen 92, 94 derart federgelagert, daß sie in vertikaler Richtung nach oben ausweichen können, um eine erhöhte Materialaufnahme auf den Fingerelementen 86 zu ermöglichen.

Am Folienauslaßbereich der oberen Konsole 40 sind ver­ schwenkbare Zentrierflügel 100, 102 angeordnet, die bewir­ ken, daß die dem Rahmen 10 zuzuführende Schlauchfolie mittig zugeführt wird. Hierzu werden die beiden Zentrierflügel so nahe zusammengeführt, daß zwischen diesen nur noch ein Schlitz besteht, durch den die Schlauchfolie nach unten geführt wird.

Die vorstehend beschriebene Vorrichtung arbeitet vollautoma­ tisch. Mit der Bezugsziffer 104 ist ein am Ständer 22 ange­ ordnetes Steuerpult mit Programmsteuerung bezeichnet.

Die im Zusammenhang mit den Fig. 1 bis 5 beschriebene Vor­ richtung arbeitet wie folgt:

Bei Betriebsbeginn befindet sich der Rahmen 10 in seiner oberen Stellung, beispielsweise der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Lage oberhalb des Verpackungsguts 24. Schlauchfolie 30 wird über die Konsole 40 der Rahmenöffnung 20 zugeführt, bis der untere Rand der Schlauchfolie 30 in etwa mit der Ebene der Wellen 92, 94 bündig ist. In dieser Position sind die beiden Konsolen 40, 42 ausreichend voneinander beabstandet, um ein ungehindertes Dazwischen­ treten der Schlauchfolie zu gewährleisten.

Anschließend werden die Saugkästen, deren Gebläse bereits auf volle Touren gebracht worden sind, wobei allerdings die Saugseite noch blockiert ist, aufeinander zugeführt. Dies geschieht durch gegenseitiges Annähern der Konsolen 48, 50, wobei bei Bedarf gleichzeitig die Saugkästen in Querrichtung in die erforderliche Position verschoben werden können. Sobald die Saugkästen bis an die Schlauchfolie herangeführt worden sind, wird über eine pneumatische Steu­ erung die Saugseite geöffnet, so daß an den Öffnungen der Saugkästen plötzlich ein Unterdruck entsteht und die Schlauchfolie sofort angesaugt wird.

Nachdem die Sauggebläse durch Auseinanderfahren der Konsolen 48, 50 geringfügig voneinander entfernt worden sind und daher die an den Saugkästen haftende Schlauchfolie gering­ fügig entfaltet worden ist, werden die Greifer 90 aktiviert, so daß diese in Richtung der Pfeile gemäß Fig. 4 schwenken und hierdurch die Bereiche der Kanten 44, 46 an den Saug­ kästen festklemmen. Die Konsolen fahren mit ihrer nach außen gerichteten Bewegung fort, bis der Folienquerschnitt soweit geöffnet ist, daß die Fingerelemente 86 sicher in das Innere der Schlauchfolie einschwenken können. Dieses Einschwenken der Fingerelemente in das Innere der Schlauch­ folie kann gleichzeitig mit dem Zurückschwenken der Greifer 90 in ihre Ruheposition erfolgen.

Anschließend werden die Fingerelemente durch entsprechende Bewegungen der Konsolen und der Saugkästen soweit nach außen gefahren, bis die Schlauchfolie 30 vollständig geöffnet ist. Anschließend wird weiteres Schlauchfolien­ material von oben zugeführt, wobei sich dieses Schlauch­ folienmaterial auf die Außenseiten der Fingerelemente auf­ setzt. Gleichzeitig werden die Wellen 92, 94 in Drehung versetzt, so daß die Schlauchfolie auf die Fingerelemente aufgeschoben wird und hier im gerafften Zustand gehalten wird.

Nachdem die erforderliche Länge an Schlauchfolienmaterial auf die Fingerelemente 86 aufgebracht worden ist, werden die Fingerelemente 86 durch geeignetes Verfahren der Kon­ solen 48, 50 und der Saugkästen 72 bis 78 nach außen verfahren, wobei die auf die Finger aufgeraffte Folie um etwa 30% gedehnt wird, bis der Folienquerschnitt etwas größer ist als der Querschnitt des zu verpackenden Gegen­ standes. Anschließend wird der Rahmen 10 nach unten ver­ fahren, wobei gleichzeitig das obere Ende des verwendeten Schlauchfolienabschnitts in geeigneter Weise festgehalten wird. Diese Lagefixierung des oberen Schlauchfolienendes kann entweder durch geeignetes Festklemmen im Bereich der oberen Konsole 40 erfolgen, oder aber dadurch, daß im Be­ reich der oberen Konsole 40 das obere Ende des Schlauch­ folienabschnitts verschweißt wird, so daß sich der nunmehr haubenartig geschlossene Schlauchfolienabschnitt beim Über­ ziehen auf den zu verpackenden Stapel auf die Oberseite des Stapels auflegt. In alternativer Weise kann auch auf das Zuschweißen des oberen Endes des Folienschlauchab­ schnittes verzichtet werden, nachdem das Folienmaterial ohnehin stark gedehnt ist und sich an dem zu verpackenden Gut durch Materialschrumpfung fest anlegt.

Wird der Rahmen 10 nach unten gezogen, so wird die Schlauch­ folie über das zu verpackende Gut gezogen. Sie legt sich an die Oberfläche des zu verpackenden Gutes an und wird im gleichen Maße, wie der Rahmen nach unten verfahren wird, von den Fingerelementen 86 heruntergezogen. Hierbei ist zu beachten, daß die Folie in gerafftem Zustand auf den Fingerelementen angeordnet ist, wobei die mit der Friktionsbeschichtung (Gummi) versehenen Wellen die Schlauchfolie belasten. Diese Wellen drehen sich nunmehr in entgegengesetzter Richtung, oder aber sie geben die Schlauchfolie schrittweise frei, indem sie seitlich wegfedern. Auf diese Weise wird jedenfalls sichergestellt, daß die Folie in gestrafftem Zustand von den Fingerelementen abgezogen wird.

Sobald der Rahmen 10 seine unterste Position erreicht hat, werden die Fingerelemente selbsttätig nach unten aus der Schlauchfolie herausgezogen und der Rahmen kann wieder nach oben in seine Ausgangsposition zur Durchführung eines neuen Arbeitszyklus fahren.

Claims (8)

1. Vorrichtung zum Verpacken von Gegenständen mit einer dehnbaren schlauchförmigen Kunststoffolie, die von einer Vorratsrolle mittels einer Zuführeinrichtung einem horizontalen, rechteckförmigen Rahmen zugeführt wird, der zum Überziehen der Folie über den zu verpackenden Gegenstand an einem Ständer in vertikaler Richtung bewegbar ist und dessen lichter Querschnitt größer als der maximale Querschnitt des zu verpackenden Gegenstandes ist, wobei der Kunststoffolienschlauch geöffnet und von der Zuführeinrichtung an am Rahmen befestigte Fingerelemente übergeben und auf diese in einer vorwählbaren Länge mit einer Aufschiebe-Einrichtung aufgerafft und vor dem Überziehen mittels der Fingerelemente gedehnt wird, dadurch gekennzeichnet, daß am Rahmen (10) zwei parallele, gegenüberliegende Konsolen (48, 50) gelagert sind, die in Richtung aufeinander zu und auseinander bewegbar sind, daß an jeder der Konsolen (48, 50) je zwei Unterdruck-Saugeinrichtungen (72, 74; 76, 78) vorgesehen sind, die mit der Außenseite der schlauchförmigen Kunststoffolie zusammenwirken, um die Folie zu öffnen, daß an jeder Konsole (48, 50) je zwei Fingerelemente (86) angeordnet sind, und daß sowohl die Saugeinrichtungen (72 bis 78) als auch die Fingerelemente (86) einer jeden Konsole (48, 50) in Längsrichtung der Konsole, d. h. quer zur Bewegungsrichtung der Konsole bewegbar geführt sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Saugeinrichtung (72 bis 78) ein Fingerelement (86) zugeordnet ist und daß die aus Saugeinrichtung und Fingerelement bestehende Einheit gemeinsam bewegbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fingerelemente (86) aus ihrer vertikalen Funktionsstellung in eine insbesondere horizontale Stellung verschwenkbar gelagert sind.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Fingerelement (86) der zugehörigen Saugeinrichtung (72 bis 78) gegenüberliegend angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche, wobei die Aufschiebe-Einrichtung von einem antreibbaren Drehelement gebildet ist, welches derart im Bereich eines Fingerelements angeordnet ist, daß es die Folie zwischen sich und dem Fingerelement aufnimmt, dadurch gekennzeichnet, daß das antreibbare Drehelement als parallel zur Konsole (48, 50) verlaufende Welle (92, 94) ausgebildet ist, die im Bereich der beiden Fingerelemente (86) mit je einer Friktionsschicht (92a, 94a) versehen ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das antreibbare Drehelement (92, 94) in einer zu seiner Drehachse radialen Richtung federnd gelagert ist.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Konsolen (48, 50) bewegbare Greifer (90) montiert und derart schwenkbar gelagert sind, daß die schlauchförmige Kunststoffolie (30) an den vier nach außen weisenden Kanten (44, 46) zum Zwecke ihres vorläufigen Aufweitens an den Konsolen festklemmbar ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß auf jeder Saugeinrichtung (72 bis 78) je ein Greifer (90) verschwenkbar angeordnet ist.