-
Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Banderolieren
von Produkten, im Einzelnen von gestapelten Produkten (wie zum Beispiel,
aber nicht darauf beschränkt,
Packungen mit Flaschen oder anderen Behältern), die dann Zwischenverarbeitungen
erfahren, damit sie von einem Werk zu einem anderen oder von einer
Verarbeitungsstation zu einer anderen transportiert werden können.
-
Vorrichtungen
dieser Art werden verwendet, um ein Band aus Material um eine Gruppe
von Produkten (vorzugsweise palettierte) zu wickeln, die auf eine
bestimmte Höhe
gestapelt sind und ein relativ geringes Gewicht besitzen, und zwar
so, dass der Stapel bei seinem Transport von einer Verarbeitungslinie
zu einer anderen stabilisiert ist. Die palettierte Ladung kann zum
Beispiel aus Flaschenkästen
bestehen, die nebeneneinander platziert und in zwei oder mehr Schichten
gestapelt sind.
-
Um
eine Ladung dieser Art zu stabilisieren, wickelt die Banderoliermaschine
ein erstes Band aus Kunststofffolie auf einer gewissen Höhe um den
Stapel, um ihn an seinem instabilsten Teil, der der erste wäre, der
beim Transport umkippte, zusammenzuhalten.
-
Maschinen
des vorherigen Stands der Technik, die Banderoliertätigkeiten
dieser. Art durchführen,
umfassen eine Portalrahmenstruktur, an deren Ständern auf einer bestimmten
Hö he ein
Paar Folienrollen montiert ist. Die Folie wird durch geeignete Rollen
abgewickelt, so dass sie sich quer zwischen den Ständern befindet,
um die palettierte Ladung abzufangen, wenn sich die Palette auf
einem Förderer
unter den Portalrahmen bewegt.
-
Die
Vorwärtsbewegung
der Palette, nachdem ihre Vorderseite mit dem Folienband in Berührung gekommen
ist, führt
dazu, dass sich die Rollen abspulen, so dass sie das Band um die
Seiten der Produkte, die auf der Palette aufgestapelt sind, wickeln.
Sobald sich die Palette über
den Portalrahmen hinausbewegt hat, wird sie angehalten, und eine
Einheit, die einen Versiegler und ein Schneidwerkzeug umfasst und
die hinter den Ständern
montiert ist, läuft an
der Rückseite
der palettierten Ladung auf geeigneten Stützen in einer Richtung, die
parallel zur Rückseite
der Ladung ist, so dass das Band der Folie direkt um die Ladung
gewickelt wird.
-
Mit
anderen Worten bildet die Folie eine Schleife um den oberen Abschnitt
des palettierten Produkts und hat auch eine straffende Wirkung,
die die Ladung zusammenhält,
da es sich bei der Folie normalerweise um Streckfolie handelt.
-
Nun
wird der Bandabschnitt auf der Rückseite
der palettierten Ladung versiegelt und sobald dies geschehen ist,
schneidet das Schneidewerkzeug das Band in der Mitte der beiden
versiegelten Enden ab. Das bedeutet, dass die Bandschleife, die
um die palettierte Ladung gewickelt wurde, geschlossen, versiegelt
und abgeschnitten wird, während
die Versiegelung die beiden Rollen durch die restliche Folie zusammenhält, und
zwar in einer Position quer zwischen den beiden Ständern, und
bereit dazu, die nächste
palettierte Ladung abzufangen, die sich auf dem Förderer vorwärts bewegt,
wodurch sichergestellt wird, dass der Prozess nicht unterbrochen
wird. Eine immer häufiger
auftretende Anforderung an Banderoliermaschinen ist es, ein zweites
Folienband an die palettierte Ladung anzubringen, das sich weiter
unten als das erste befinden und ein Kennzeichen enthalten soll,
wie zum Beispiel ein Etikett, auf dem die transportieren Produkte
oder ihr Ursprungswerk identifiziert oder sonstige Informationen
gegeben werden.
-
Eine
neue Lösung
für diese
neue Art von Vorrichtungen wurde von dem selben Patentanmelder wie
diesem vorgeschlagen (siehe Patentanmeldung
EP 1.357.031 ), bei der die beiden
Versiegel- und Schneideinheiten von einer einzigen Baueinheit gestützt sind,
die aus dem Portalrahmen herausragt und am Querträger zwischen
der Ruhe- und der Betriebsstellung der Einheiten hin und her gleitet.
Diese Lösung
führt dazu,
dass die Versiegelungs- und Schneideinheiten extrem praktisch und
anpassungsfähig
an jede Art von Herstellungslinie, bei der ein Portalrahmen verwendet
wird, sind.
-
Eine
Vorrichtung dieser Art ist auch mit einer Einheit zur Kontrolle
des Folienbands bzw. der Folienbänder,
das/die an die Produktgruppe angebracht wird/werden, ausgestattet,
die die Vorrichtung gegebenenfalls anhält, wenn das Folienband nicht
angebracht wurde oder nicht ordnungsgemäß angebracht wurde.
-
Es
gibt mindestens zwei verschiedene technische Lösungen für diese Einheit. Bei der ersten handelt
es sich um eine Saugnapfeinheit, die in der Nähe eines der Ständer des
Portalrahmens angebracht ist und aktiviert wird, wenn der Banderolierzyklus
beendet ist; die Saugnapfeinheit wird mit dem Band in Berührung gebracht
und wendet ein Vakuum an, das einen Zug auf das Band ausübt, der
es dem Kontrollsystem ermöglicht,
zu erfassen, ob das Folienband angebracht wurde und wenn ja, ob
es ordnungsgemäß angebracht
wurde.
-
Die
zweite Lösung
ist die vom Patentanmelder vorgeschlagene, auch hier siehe Patentanmeldung
EP 1.357.031 , bei der es
sich um eine Einheit handelt, die aus einer Hakenstange besteht,
die sich in Hinsicht auf die Zufuhrrichtung des Produkts hinter einem
der Rahmenständer
befindet. Die Stange wird zwischen den Produktstapel und das Folienband, das
gerade um die Produkte gewickelt wird, eingesetzt und übt einen
Zug auf die Folie aus, sobald das Band versiegelt wurde, um zu prüfen, ob
die Folie ordnungsgemäß angebracht
wurde und straff um die Produkte gewickelt ist.
-
Beide
der obigen Lösungen
sind, obwohl sie vom funktionellen Standpunkt aus zuverlässig sind, nicht
frei von Nachteilen, vor allem, weil sie den Produktionszyklus verlangsamen,
da der Produktstapel angehalten werden muss, um die Durchführung der Überprüfung zu
ermöglichen,
sowie aufgrund ihrer hohen Kosten, da die Vorrichtung zwei Prüfeinheiten erfordert,
eine für
jedes der angebrachten Folienbänder.
-
Daher
hat die vorliegende Erfindung das Ziel, die oben erwähnten Nachteile
durch eine Vorrichtung zum Banderolieren von Produkten zu überwinden, die
gleichzeitig zuverlässig
und präzise
ist und mit Folienprüfeinheiten
ausgestattet ist, die zuverlässig, günstig und
technisch in den Produktionszyklus integriert sind, so dass sie
keine negativen Auswirkungen auf den Betrieb der Vorrichtung haben.
-
Nach
der Erfindung wird dieses Ziel durch eine Maschine in Übereinstimmung
mit den Patentansprüchen
im Anhang erreicht.
-
Die
technischen Merkmale der Erfindung werden mit Bezug auf die oben
angegebenen Ziele in den unten stehenden Patentansprüchen klar
beschrieben und ihre Vorteile gehen aus der detaillierten Beschreibung
hier in der Folge deutlich hervor. Diese Beschreibung bezieht sich
auf die beiliegenden Zeichnungen, in denen eine bevorzugte Ausführung der
Erfindung dargestellt ist, die ausschließlich als Beispiel dient, ohne
die Bandbreite des Konzepts der Erfindung einzuschränken, und
die Folgendes darstellen:
-
1 ist
eine Vorderansicht, bei der einige Teile ausgeschnitten sind, um
andere besser darzustellen, einer Vorrichtung zum Banderolieren
von Produkten nach der vorliegenden Erfindung.
-
2 ist
eine detaillierte, perspektivische Teilansicht, bei der einige Teile
ausgeschnitten sind, um andere besser darzustellen, die eine Versiegel- und
Schneideinheit zeigt.
-
Die 3 und 4 sind
Vorderansichten, die ein Detail der 2 in zwei
verschiedenen Betriebskonfigurationen zeigen.
-
Die 5 bis 9 sind
schematische, perspektivische Ansichten, die mit Bezug auf die Versiegel-
und Schneideinheit der 1 und 2 und auf
das Detail der 2 bis 4 jeweilige Betriebsschritte
darstellen.
-
Mit
Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen, im Besonderen auf die 1,
wird die offengelegte Vorrichtung zum Banderolieren von einzelnen, gruppierten
oder palettierten Produkten verwendet und im Einzelnen zum Banderolieren
von Produkten, die auf eine gewisse Höhe gestapelt sind und ein relativ
geringes Gewicht haben, so dass der Stapel bei seinem Transport
von einer Verarbeitungslinie zu einer anderen stabilisiert wird.
Die Vorrichtung wird zum Beispiel, und ohne die Bandbreite der Erfindung einzuschränken, zum
Banderolieren von palettierten Ladungen verwendet, die aus Flaschenkästen bestehen,
die nebeneneinander platziert und in zwei oder mehr Schichten gestapelt
sind.
-
Ein
Beispiel dieser Art von Vorrichtung, die in ihrer Gesamtheit mit
1 bezeichnet
wird, ist in der
1 dargestellt, und viele ihrer
Teile sind aus der Patentanmeldung
EP
1.357.031 des selben Patentanmelders wohlbekannt und werden
daher weiter unten nicht mehr detailliert beschrieben.
-
Die
Vorrichtung 1 umfasst im Wesentlichen Folgendes:
- – Einen
Förderer 2 zum
Transport der Produkte 3 in einer Zufuhrrichtung, die mit
dem Pfeil D bezeichnet ist.
- – Einen
Rahmen 4, der über
dem Förderer 2 montiert
ist und mit mindestens zwei Folienrollen 5 und 6 ausgestattet
ist, die solcherart an den Rahmenständern 7 und 8 montiert
sind, dass sie ein Folienband 9 bilden, das quer zu den
Ständern 7, 8 liegt
und das von der Vorderseite der Produkte 3 abgefangen wird,
wenn sich diese vorwärts
bewegen, so dass die Folie 9 von den beiden Rollen 5, 6 abgewickelt
wird.
- – Mindestens
eine Einheit 10 zum Versiegeln und Schneiden der Folie 9,
die vom Rahmen 4 gestützt
wird und zwischen einer Ruhestellung, in der die Einheit 10 sich
in der Nähe
der Ständer 7 und 8 befindet,
und einer Betriebsstellung, bei der die Einheit 10 von
den Ständern 7 und 8 entfernt ist,
beweglich ist, so dass ein Folienwickelzyklus festgelegt ist, der
die Schritte des Abfangens und des Versiegelns der Folie, sowie
des Schneidens eines Anteils der Folie 9, die um die Produkte 3 gewickelt
ist, umfasst.
- – Mindestens
eine Einheit 11, die dazu entworfen wurde, dass sie den
Anteil der Folie 9, der während des Wickelzyklus entstanden
ist, überprüft und auf
die Folie 9 selbst einwirkt.
-
Im
Einzelnen ist die Einheit 11 zur Überprüfung der Folie 9 mit
der Versiegel- und Schneideinheit 10 verknüpft und
dazu bestimmt, dass sie aktiv wird, wenn der Schritt des Versiegelns
der Folie 9 abgeschlossen ist.
-
Genauer
gesagt, wird die Einheit 11 gleichzeitig mit dem Abschluss
des Zyklus des Wickelns der Folie 9 um die Produkte 3 aktiv.
-
Wie
deutlich in den 5 bis 9 zu sehen
ist, kann die Prüfeinheit 11 der
Folie 9 aktiv werden, wenn sich die Versiegel- und Schneideinehit 10 von
der Betriebsstellung in die Ruhestellung bewegt.
-
Alternativ
dazu kann die Einheit 11 bereits vorher aktiv werden, und
zwar dann, wenn die Folie 9, die von der Versiegel- und Schneideinheit 10 versiegelt
und durchgeschnitten ist, freigegeben wird.
-
Um
die Struktur und den betrieblichen Kontext, in den die Einheit 11 eingepasst
ist, besser zu verstehen, abermals mit Bezug auf die 1,
kann die Vorrichtung 1 mit vier Rollen 5, 6, 5' und 6' der Folie 9, 9' ausgestattet
sein, die paarweise in zwei verschiedenen Höhen arbeiten, sowie mit zwei
getrennten Einheiten 10, 10' zum Versiegeln und Schneiden der
entsprechenden Folie 9, 9'.
-
Überdies
ist jede Einheit 10, 10' zum Versiegeln und Schneiden der
entsprechenden Folie 9, 9' in zwei Hälften 12 und 13 aufgeteilt,
die jeweils mit einer entsprechenden Antriebsschiene 14 und 15 zu
ihrer Bewegung von der Ruhestellung in die Betriebsstellung und
zurück
verknüpft
sind.
-
Bei
einer solcherart strukturierten Vorrichtung 1 kann es zwei
Einheiten 11 und 11' zur Überprüfung der
jeweiligen Folie 9, 9' geben, die mit den beiden entsprechenden
Versiegel- und Schneideinheiten 10 und 10' verknüpft sind.
-
Jede
der Einheiten 11, 11' zur Überprüfung der Folie 9, 9' kann mit einer
der Hälften 12 und 13, aus
denen die Einheit 10 und 10' zum Versiegeln und Schneiden der
Folie 9, 9' gebildet
ist, verknüpft
sein.
-
Bei
genauerer Betrachtung der technischen Details mit Bezug auf die 2, 3 und 4 wird
deutlich, dass jede der Prüfeinheiten 11 und 11' für die Folie 9, 9' einen Mikroschalter 16 umfasst,
der durch einen Sensor 17 gesteuert ist, der die entsprechende
Folie 9, 9' berührt.
-
Der
Sensor 17 besteht aus einer Stange, die von geeigneten
Mitteln 18 an der Hälfte 12, 13 angetrieben
wird, so dass sie sich zumindest zwischen einer ersten Ruhestellung,
in der die Kontaktstange 17 niedrig gestellt ist (siehe 2, 3 und 5), und
einer Betriebsstellung, in der die Stange 17, wenn die
beiden Hälften 12 und 13 zueinander
bewegt werden, zwischen den Produkten 3 angehoben wird
und die entsprechende Folie 9, 9' um diese herum gewickelt wird
(siehe 4 und 6), hin und her bewegt.
-
Die
Stange 17 ist auch mit einem Hebel 19 verbunden,
der einen Teil der Antriebsmittel 18 bildet und dazu imstande
ist, sich frei um mindestens zwei Achsen, Z und X (siehe 2)
zu drehen, die senkrecht zueinander stehen und eine Ebene definieren, die
parallel zur Zufuhrrichtung D der Produkte 3 liegt, und
zwar so, dass er zunächst
zu den Produkten 3 geneigt ist, in eine Anfangsstellung
zwischen der versiegelten Folie 9, 9' und den Produkten 3 (siehe 6, 7 und 8),
und dann von der Folie 9, 9' weggezogen wird, wenn sich die
entsprechende Hälfte 12, 13 von
der Betriebsstellung in die Ruhestellung bewegt (siehe 9).
-
Noch
einmal in Hinsicht auf die Struktur der Einheit 11, 11', wiederum mit
Bezug auf die 2, 3 und 4,
ist die Stange 17 durch eine Feder 20 mit dem
Hebel 19 verbunden. Diese Feder 20 ermöglicht die
oben erwähnte
freie Drehung mit mindestens einem Bogen um die zwei Achsen Z und
X, die senkrecht zueinander stehen (siehe die Pfeile FZ und FX, 2).
-
Der
Hebel 19 wird seinerseits zu einer der beiden Hälften 12, 13 der
jeweiligen Versiegeleinheit 10, 10' gedreht und durch die oben erwähnten Antriebsmittel 18 des
Hebels 19 aus einer Ruhestellung, in der sich der Hebel 19 parallel
zur Hälfte 12 und 13 befindet
und die Stange 17 in der niedrigen Position steht (siehe 3),
in eine Betriebsstellung bewegt, in der der Hebel 19 um
einen bestimmten Winkel α gedreht
wird und die Stange 17 in einer angehobenen Position steht,
das heißt
vertikal (siehe 4 und Pfeil F18).
-
Der
Hebel 19 ist an einem Ende mit einem pneumatischen Stellantrieb 18 verbunden,
der die oben erwähnten
Antriebsmittel darstellt. Der Stellantrieb 18 ist mit der
Hälfte 12, 13 der
Versiegeleinheit 10, 10' verbunden und ermöglicht es,
den Hebel 19 aus der Ruhestellung in die Betriebsstellung
zu bewegen und umgekehrt.
-
Die
Bewegung der Stange 17 wirkt dann auf den Mikroschalter 16 ein,
der an eine Steuereinheit 22 (als Block dargestellt, da
sie bekannter Art ist) zur Steuerung der Vorrichtung 1 angeschlossen
ist, und die ein Signal S an die Einheit 22 sendet, das
anzeigt, dass die Folie 9, 9' ordnungsgemäß an den Produkten 3 angebracht
wurde, wenn die Stange 17 eine bestimmte niedrige Position
erreicht (siehe 3).
-
In
einer anderen Anordnung zur Überprüfung, ob
die Folie 9, 9' ordnungsgemäß angebracht wurde,
kann die Stange 17 mit einem Element 21 zur Erkennung
der Spannung der Folie 9, 9' verbunden sein. Dieses Erkennelement 21 registriert
die Abweichung der Stange 17 von ihrer Ruhestellung, das heißt von dem
geringsten elektrischen Signal, das dieser Stellung entspricht,
zu der oben erwähnten Betriebsstellung,
in der die Stange 17 angehoben ist und ein Signal S1 erzeugt,
dessen Wert proportional zur Abweichung von der Ruhestellung ist,
das heißt, proportional
zur Neigung der Stange 17.
-
Mit
anderen Worten wäre
das Erkennelement 21 an den Mikroschalter 16 angeschlossen
und agierte zusammen mit diesem, und wirkte solcherart auf die Stange 17,
dass es aufgrund der Neigung der Stange 17 zu den Produkten 3,
wenn sie von der Folie 9, 9' gezogen würde, das Signal S1 erzeugte.
-
In
einer ersten Ausführung,
die als Beispiel dient, besteht dieses Erkennelement aus einer Kraftmessdose 21,
die an die Stange 17 angeschlossen ist und zusammen mit
dem Mikroschalter 16 agiert. Die Kraftmessdose 21 erlaubt
die Neigung der Stange 17 zu den Produkten (siehe erneut 8),
wenn die Zugkraft, die auf die Stange ausgeübt wird, größer ist als eine vorher festgelegte
Gegenkraft, die von der Dose 21 selbst ausgeübt wird.
-
In
einer zweiten Ausführung,
die als Beispiel dient, besteht das Erkennelement aus einem Hall-Sensor 21,
der ebenfalls an die Stange 17 angeschlossen ist und zusammen
mit dem Mikroschalter 16 agiert.
-
In
einer dritten Ausführung,
die als Beispiel dient, besteht das Erkennelement aus einem Näherungssensor 21,
der ebenfalls an die Stange 17 angeschlossen ist und zusammen
mit dem Mikroschalter 16 agiert.
-
In
der 3 sind die Erkennelemente 21 und der
Mikroschalter 16 als Block dargestellt, da sie von bekannter
Art sind.
-
In
der Folge wird beschrieben, wie die Vorrichtung 1, die
so strukturiert ist, wie oben beschrieben, arbeitet, beginnend mit
einer Anfangskonfiguration, in der sich die Produkte 3 über den
Rahmen 4 hinaus bewegt haben und dabei das Band oder die Bänder der
Folie 9, 9' abgewickelt
haben, wie in 5 dargestellt.
-
Es
ist nur eine der Versiegel- und Schneideinheiten 10 bzw. 10' beschrieben
und dargestellt, da die andere Einheit, wenn sie montiert ist, auf
genau die selbe Art und Weise arbeitet. Wie in den 5 und 6 gezeigt,
beginnen die beiden Hälften 12 und 13 der
Versiegel- und Schneideinheit 10, sich zueinander zu bewegen
(siehe Pfeil F10) und fangen dabei die Folie 9 ab, die
bereits teilweise abgewickelt ist. Die Einheit 11 befindet
sich anfangs in der Ruhestellung, das heißt, die Sensorstange 17 ist
in der niedrigen Position (wie in 3 dargestellt).
Wenn die beiden Versiegelhälften 12 und 13 fast
miteinander in Berührung
sind, wird die Stange 17 "gestellt", das heißt, sie wird durch den Stellantrieb 18,
der den Hebel 19 dreht, vertikal angehoben (siehe 4 und 6).
-
Als
Nächstes
treten die Hälften 12 und 13 miteinander
in Berührung
und dadurch versiegeln und schneiden sie den Anteil der Folie 9,
der um die Produkte 3 gewickelt ist, so dass er vom Rest
der Folie 9 abgetrennt wird (siehe 7).
-
In
dem Augenblick, in dem es durchgeschnitten ist, strebt das Folienband,
das um die Produkte 3 gewickelt ist, danach, sich in Berührung mit
den Produkten 3 zu bewegen, gefolgt von der Stange 17,
die sich dadurch in einem gewissen Winkel von der Hälfte 12,
mit der sie verbunden ist, wegbewegt (siehe 8 und Pfeil
F17). Wenn eine Erkenneinheit 21, wie sie oben beschrieben
ist, eingebaut ist, sendet sie ein Signal S1 an die Steuereinheit 22,
dessen Wert auf der Position basiert, die die Stange 17 eingenommen
hat, und der mit dem voreingestellten geringsten Anfangssignal verglichen
wird.
-
Nun
beginnen die beiden Hälften 12 und 13, sich
voneinander weg und zur Ruhestellung hin zu bewegen, in der sie
bereit für
einen folgenden Zyklus sind (siehe Pfeil F10R).
-
Dies
führt dazu,
dass sich die Stange 17 nach unten dreht, damit sie sich
von der Folie 9 lösen kann,
bis sie sich in einer im Wesentlichen horizontalen Lage befindet,
wodurch sie den Mikroschalter 16 aktiviert, das heißt, den
Kreis des Mikroschalters 16 schließt und ein Signal S sendet,
um zu bestätigen, dass
das Folienband 9, das um die Produkte gewunden ist, ordnungsgemäß angebracht
wurde (siehe 9 und Pfeil F18).
-
Wenn
das Signal bzw. die Signale S und S1, das/die an die Einheit 22 gesendet
wurde/wurden, innerhalb festgelegter Parameter liegt/liegen, bedeutet das,
dass das Foleinband 9 ordnungsgemäß um die Produkte 3 gewickelt
wurde, und die Vorrichtung 1 geht zum nächsten Zyklus über. Liegen
die Signale außerhalb
der festgelegten Parameter, wird die Vorrichtung angehalten, damit
geeignete Abhilfemaßnahmen
ergriffen werden können.
-
Die
vorsätzlichen
Ziele der Erfindung werden somit durch die Montage einer einfachen,
kostengünstigen
und kompakten Einheit direkt an der Versiegel- und Schneideinheit
der Vorrichtung erreicht.
-
Diese
Einrichtung bringt nicht nur Vorteile in Hinsicht auf die Struktur,
die Kosten und die Abmessungen mit sich, sondern ermöglicht auch
eine rasche und sofortige Überprüfung des
angebrachten Folienbands, sogar mit Bezug auf einen oder mehrere
Parameter, da die Überprüfung während des
normalen Banderolierzyklus erfolgt, ohne den Prozess zu verlangsamen.
-
Die
beschriebene Erfindung hat offensichtliche industrielle Anwendungsmöglichkeiten
und kann Änderungen
und Variationen unterliegen, ohne sich dabei von der Bandbreite
des erfinderischen Konzepts zu entfernen. Darüber hinaus können sämtliche
Details der Erfindung durch technisch gleichwertige Elemente ersetzt
werden.