DE4328593A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Säumen der Folien-Umwicklung von Packgut - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrich­ tung zum Säumen der Folienumwicklung von Packgut gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 oder 4.

Es ist bekannt, daß Packgut, insbesondere Packguteinhei­ ten, die zusammen auf einer Palette angeordnet sind, mit Folienband verpackt werden. Dazu wird das Packgut von einer Kunststoffolie umwickelt, wobei entweder eine Folienrolle kreisförmig um die stehende Packgutpalette gedreht wird oder aber die Packgutpalette um eine Vertikalachse gedreht wird. In jedem Fall ist üblicherweise die Folienbreite signifikant geringer als die Stapelhöhe des Packgutes, so daß der Wickel­ vorgang zusätzlich eine derartige Vertikalkomponente auf­ weist, daß zwischen Folienrolle und Packgutpalette eine vertikale Relativbewegung stattfindet.

Üblicherweise wird zur Bewicklung von Packgut ein verti­ kal verfahrbarer Rahmen verwendet, an dem ein horizontaler Tragring befestigt ist, der als Führung für einen horizontal drehenden Ring dient. An diesem Ring ist ein Foliensatellit angebracht, der um die stehende Packguteinheit kreisförmig dreht. Durch eine zusätzliche Vertikalbewegung des Rahmens entsteht dabei eine Spiral- oder Kreuzwicklung.

Zur Beendigung des Wickelvorgangs muß die Folie vor dem Abschneiden mit der aufgewickelten Folienlage verbunden werden. Hierzu sind verschiedene Verfahren bekannt, die alle nachteilig sind. Ein Verfahren besteht darin, daß die freie Folie, also der Folienteil zwischen der aufgewickelten Folie und der auf der Vorratsrolle verbleibenden Folie, mittels Halteklammern am Fuß der Palette angeklammert wird. Nachteile dieses Systems sind die Störanfälligkeit der Klammer-Einheit, und das Problem der separaten Entsorgung der Klammern, die meistens jedoch mit einem Folienrest an der Palette bleiben. Ferner kann nur in Kreuzwicklung gewickelt werden, was oft zu einem überflüssigen Folienverbrauch führt. Schließlich muß das Packgut auf der Palette stehen, und letztere wird durch den Klammervorgang und/oder die Klammerentfernung beschädigt.

Alternativ ist es bekannt, das freie Folienende zusam­ menzuschnüren und mit einem Heizelement zu verschweißen. Nachteilig ist wiederum, das nur eine Wickelart, nämlich eine Kreuzwicklung möglich ist und zudem eine starke Neigung zu Folienwellenbildung vorhanden ist.

Ein drittes Verfahren besteht darin, daß das Folienende auf normaler Breite und beliebiger Höhe der Packguteinheit mit einer Säumplatte, bestehend aus mehreren Säumschienen an das Packgut gedrückt und aufgeschweißt wird. Wenngleich dieses Verfahren eine sortenreine Verpackung und beliebige Wickelverfahren zuläßt, hat dieses Verfahren den Nachteil, daß die Qualität der Säumung abhängig ist von der Gesamtober­ fläche des Packgutstapels. Ferner hängt oft eine "Folienfahne" über, die insbesondere bei dem Weitertransport und der Lagerhaltung zu Problemen führt; z. B. wickelt sich die Folie wieder ab oder es gibt Störungen in Hochregal­ lagern.

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zu­ grunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, die die oben genannten Nachteile vermeiden, möglichst universell bei den allgemein bekannten Wickelsystemen anwendbar ist und eine qualitativ hochwertige Säumung des Folienendes unabhängig vom Wickelverfahren gewährleistet. Ferner soll die Vorrichtung einen einfachen Aufbau und geringen Platzbedarf aufweisen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die in den unabhängigen Ansprüchen genannten Merkmale gelöst. Zweckmä­ ßige Weiterbildungen des Erfindungsgedankens sind den Unter­ ansprüchen zu entnehmen.

Die Vorteile des erfindungsgemäßen Systems bestehen darin, daß durch das Einwickeln einer Säumplatte eine defi­ nierte Säumfläche gebildet wird, die bei dem anschließenden Säumvorgang ein gleichbleibendes und bestimmbares Säumbild ermöglicht. Das erfindungsgemäße System ist vorteilhafterwei­ se auf jeder beliebigen Packgut- und Palettenhöhe möglich und erlaubt die Durchführung beliebiger Wickelprogramme, auch bei schwierigen Oberflächenstrukturen der Packgüter, da im Gegen­ satz zum Stand der Technik nicht mehr das Packgut oder die Palette das Säumergebnis bestimmen, sondern die Säumplatte.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß Folien mit sehr unterschiedlichen Eigenschaften verarbeitet werden können. So ist es insbesonders möglich, Netz- oder Lochfolien, Stretch­ folien und Schrumpffolien zu säumen, was wiederum eine sor­ tenreine Verpackung möglich macht.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen weiter erläutert. Dabei zeigt:

Fig. 1 einen Aufriß der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 2 die Vorrichtung von Fig. 1 im Grundriß,

Fig. 3-8 schematische Darstellungen der Vorrichtung in verschiedenen Stellungen, und

Fig. 9 und 10 schematisch zwei Stellungen beim Säumvor­ gang.

Wie in den Fig. 1 und 2 dargestellt, besteht die erfindungsgemäße Vorrichtung im wesentlichen aus einer Säum­ platte 1 und einer Foliensäumeinheit 2, die beide bewegbar, insbesondere schwenkbar, an einem Tragarm 3 angebracht sind. Direkt neben der Foliensäumeinheit 2 ist eine Folientrennein­ heit 18 angeordnet, die vorzugsweise auch zusammen mit der Foliensäumeinheit 2 bewegt wird. Es ist allerdings auch möglich, Foliensäumeinheit 2 und Folientrenneinheit 18 in einem Bauteil zu vereinigen oder beide Vorrichtungen vollkom­ men separat zu bewegen.

Der Tragarm 3 ist über ein Gelenk 4 an einer Stütze 5 derart schwenkbar befestigt, daß er mittels eines Schubzylin­ der 6 von der in Fig. 2 gezeigten Stellung in der mit dem Bezugszeichen 7 versehenen Richtung ausgeschwenkt werden kann. Der Schubzylinder 6 ist vorzugsweise pneumatisch beauf­ schlagt; es kann jedoch genauso ein Hydraulikzylinder verwen­ det werden. Um bei diesem Schwenkvorgang zu vermeiden, daß die Säumplatte 1 und die Foliensäumeinheit 2 mitverschwenken, ist eine Führungsstange 8 vorgesehen, die dafür sorgt, daß die Säumplatte unabhängig vom Schwenkwinkel stets in der in Fig. 2 gezeigten Lage ausgerichtet ist. Dadurch wird er­ reicht, daß sich die Säumplatte unabhängig von der Dicke des Packgutstapels stets etwa parallel zur Packgutoberfläche gegen diese bewegen läßt. Die Führungsstange 8 ist dazu am einen Ende an der Stütze 5 und mit dem anderen Ende über ein Koppelglied 9 an der Stütze 3 angelenkt. Die Säumplatte 1 und die Foliensäumeinheit 2 sind beide am Koppelglied 9 ange­ bracht.

Um die Säumplatte 1, aus der in den Fig. 1 und 2 gezeigten Ruhestellung in die Arbeitsstellung zu verschwen­ ken, also von horizontaler Ausrichtung in vertikale Ausrich­ tung zu drehen (Pfeil 10), wird der Schubzylinder 11 mit Druck beaufschlagt, wodurch sich die Säumplatte um die Achse 12 in einem Winkel von etwa 90° dreht. Die Foliensäumeinheit 2 wird mittels einer Schub- und Schwenkeinheit 13 auf gleiche Weise ebenfalls um 90° verdreht, wodurch gleichzeitig eine Kraft in Richtung der Säumplatte erzeugt werden kann.

In den Fig. 3 bis 8 ist schematisch das erfindungs­ gemäße Verfahren jeweils in zwei Ansichten dargestellt. In Fig. 3 ist die Säumplatte 1 und die Foliensäumeinheit 2 in eingefahrenem Zustand dargestellt, d. h. daß beide Einheiten horizontal angeordnet sind, und der Tragarm 3 vom Packgut 14 beabstandet ist. Mittels einer in Fig. 4 angedeuteten Wickel­ einheit 15 wird die Folie 16 um das Packgut 14 gewickelt, wobei die Wickeleinheit planetenartig um den Packgutstapel 14 dreht und vorzugsweise zusätzlich in Vertikalrichtung bewegt wird, um eine spiralartige Bewicklung zu erzeugen.

In der in Fig. 4 gezeigten Stellung ist die Bewicklung des Packgutstapels 14 fast abgeschlossen und es muß nur noch eine Wicklung aufgebracht werden. Bevor diese letzte Wicklung aufgebracht wird, wird die Säumplatte 1 um 90° nach unten verschwenkt und anschließend schwenkt der Tragarm 3 horizon­ tal soweit aus, daß die Säumplatte 1 am Packgutstapel 14 anliegt.

Wie in Fig. 5 dargestellt, wird anschließend die Wickel­ einheit 15 um den Packgutstapel 14 unter Bewicklung der Säumplatte 1 herumgeführt, so daß die Säumplatte 1 mit einer Folienlage bedeckt ist. Zweckmäßigerweise weist die Säum­ platte 5 eine größere Erstreckung als die Breite der Folie 16 auf, damit die Schweißung entlang der gesamten Folienbreite gleichmäßig erfolgen kann. Die Wickeleinheit 15 wird an­ schließend mindestens noch einmal um den Packgutstapel 14 geführt, wobei die Säumplatte 1 mit einer zweiten Folienlage bewickelt wird.

Anschließend wird, wie in Fig. 6 dargestellt, die Foli­ ensäumeinheit 2 derart nach unten geschwenkt, daß sie paral­ lel zur Säumplatte 1 ausgerichtet ist und sich zwischen beiden mindestens zwei Folienlagen befinden. Dabei wird die Foliensäumeinheit 2 durch die in Fig. 2 dargestellte Schub- und Schwenkeinheit 13 gegen die Säumplatte 1 gedrückt. Ferner wird ein Foliengreifer 17 in Eingriff mit der Folie 16 ge­ bracht, um nach dem späteren Durchtrennen der Folie 16 den Folienanfang zu halten.

Die Foliensäumeinheit 2 wird anschließend aufgeheizt und verschweißt im Zusammenwirken mit der Säumplatte 1 die beiden übereinander liegenden Folien. Wie in Fig. 7 dargestellt ist, wird die Folie im Anschluß daran durch eine direkt neben der Foliensäumeinheit 2 angeordneten Folientrenneinheit 18 (Fig. 9) aufgetrennt. Das neue freie Folienende wird dabei vom Foliengreifer 17 gehalten. Nacdem Verschweißen und Auftren­ nen der Folie 16 schwenkt die Foliensäumeinheit 2 wieder um 90° zurück in die horizontale Stellung.

Wie in Fig. 8 zu erkennen, wird schließlich die gesamte Vorrichtung nach oben bewegt, wobei die Säumplatte 1 aus der Folienwicklung um den Packgutstapel 14 nach oben herausgezo­ gen wird. Anschließend wird auch die Säumplatte 1 wieder in die horizontale Grundstellung von Fig. 3 zurückgeschwenkt. Der Packgutstapel 14 mit der Foliensäumstelle 19 kann nun entfernt und ein neuer Packgutstapel bewickelt werden.

In den Fig. 9 und 10 wird der Säumvorgang im Detail dargestellt. Die Foliensäumeinheit 2 in Form eines Säumbal­ kens sowie die Folientrenneinheit 18 sind nebeneinander an einem Stützarm 20 befestigt. Die Folientrenneinheit 18 umfaßt einen heizbaren Trenndraht 21 zur Durchtrennung der Folie 16 nach Beendigung des Säumvorgangs. Alternativ kann die Folien­ trenneinheit 18 auch ein Zackenmesser umfassen, falls die Geruchsbelästigung durch einen thermischen Trennvorgang unerwünscht ist.

In Fig. 9 ist die erfindungsgemäße Anordnung vor dem Säum- und Trennvorgang dargestellt. Die Säumplatte 1 ist von drei Folienlagen 22 umwickelt, und die Foliensäumeinheit 2 wird mittels der in Fig. 2 gezeigten Schub- und Schwenk­ einheit 13 (in der Zeichenebene von links) zugeführt, wobei das freie Ende der Folie 16 vom Packgut 14 absteht. Es können anstelle von einer Säumplatte 1 auch mehrere separate Säu­ melemente vorgesehen werden, wobei die Säumplatte vorzugs­ weise eine Profilierung aufweist, um die Eigensteifigkeit zu erhöhen. Darüber hinaus kann die Säumplatte 1 auch Heizein­ richtungen aufweisen, um den Säumvorgang zusammen mit dem Säumbalken 2 zu verbessern. Alternativ oder zusätzlich kann in der Säumplatte eine Schweißrille ausgebildet sein, die mit dem Trenndraht 21 zusammenwirkt, um eine kleinere Schweißflä­ che und damit eine größere Druckkraft zu erzielen.

Die Foliensäumeinheit 2 wird erwärmt und drückt die Folienlagen 22 mit ihrem gekrümmten Säumende gegen die Säum­ platte 1. Dabei werden die Folienlagen 22 miteinander ver­ schweißt. Das freie Ende der Folie 14 kommt gleichzeitig in Kontakt mit dem Trenndraht 21, der nach Beendigung des Säu­ mens erhitzt wird, wodurch die Folie 14 an dieser Stelle durchtrennt wird. Nach Beendigung des Säum- und Trennvorgan­ ges wird die Foliensäumeinheit 2 wieder in die in Fig. 9 gezeigte Position zurückgefahren und, wie in Fig. 7 und 8 dargestellt, in die Grundstellung zurückgefahren.

Die Säumplatte 1 und die zugeordnete Foliensäumeinheit 2 sind vorzugsweise senkrecht zur Folienlängsrichtung orien­ tiert. Es kann jedoch zweckmäßig sein, diese schräg zur Folienlängsrichtung zu orientieren, wodurch die Säumlänge vergrößert wird.

Zwischen der Säumeinheit und der Trenneinheit 18 kann vorzugsweise ein elastischer Gummiabstreifer angeordnet sein, der nach dem Trennvorgang den Folienrest an das Wickelgut drückt.

Schließlich kann ein Vorreckaggregat vorgesehen werden, um im Bereich der Säumeinheit eine Folienverjüngung durchzu­ führen, beispielsweise von 500 mm auf 200 mm.

Claims (12)

1. Verfahren zum Säumen der Folienumwicklung von Pack­ guteinheiten, bei dem eine äußere Folienlage durch Wärmeein­ wirkung mit zumindest einer darunter befindlichen Folienlage verschweißt wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine Säumplatte (1) vor dem Wickeln zumindest der letzten Wicklung an das Packgut (14) angelegt wird, diese Säumplatte (1) mindestens zweimal umwickelt wird, eine Foliensäumeinheit (2) gegen die umwickelte Säumplatte (1) zum Zusammenschweißen der zwischen der Säumplatte (1) und der Foliensäumeinheit (2) befindlichen Folienlagen (22) gedrückt wird, und die Säumplatte (1) an­ schließend aus der Folienwicklung (22) etwa quer zur Wickel­ richtung herausgezogen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Säumplatte (1) aus einer horizontalen Ruhestellung in eine vertikale Arbeitsstellung verschwenkt und gemeinsam mit der in einer horizontalen Ruhestellung befindlichen Folien­ säumeinheit (2) gegen das Packgut bewegt wird und nach dem mindestens zweimaligen Bewickeln durch Folie die Folien­ säumeinheit (2) aus der Ruhestellung in eine Arbeitsstellung verschwenkt wird, bei der sie der Säumplatte (1) gegenüber­ liegt und gegen diese gedrückt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß nach Beendigung des Säumvorgangs die Folie (16) direkt neben der Säumstelle abgetrennt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie (16) hinter der Säumstelle abgetrennt wird.

5. Vorrichtung zum Befestigen der äußeren Folienlage einer Folienumwicklung von Packguteinheiten an den darunter befind­ lichen Folienlagen mit

• a) einer Wickelvorrichtung (15), durch die die Pack­ guteinheit (14) mit Folie (16) umwickelbar ist, gekennzeichnet durch
• b) eine Säumplatte (1), die gegen die Packguteinheit (14) bewegbar ist und zusammen mit dem Packgut von zumindest zwei Folienlagen (22) einwickelbar ist, und
• c) eine Foliensäumeinheit (2), die von außen gegen die von zumindest zwei Folienlagen umwickelte Säumplatte (1) bewegbar ist zum Verschweißen der zwischen der Säumplatte (1) und der Foliensäumeinheit (2) befindlichen Folienlagen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Säumplatte (1) und die Foliensäumeinheit (2) unabhängig voneinander derart schwenkbar angebracht ist, daß beide unab­ hängig voneinander in den Wickelbereich der Wickelvorrichtung (15) einschwenkbar sind bzw. über ein Support an das Packgut (14) heranfahrbar ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeich­ net, daß an der Foliensäumeinheit (21) eine Folientrennvor­ richtung (8) angebracht ist, die vorzugsweise direkt neben der Säumeinheit (2) befestigt ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltearm (3) schwenkbar angeordnet ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß diese pneumatisch angetrieben ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Folientrenneinheit (18) ein elek­ trisch beheizter Trenndraht oder ein Zackenmesser ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß diese eine Vorreckeinheit zur Verjüngung der Folie umfaßt.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Säumplatte (1) mit Schweißrillen versehen ist.