DE60310836T2

DE60310836T2 - Verpackungsmaschine zum Umhüllen von Gegenständen, Verfahren zum Betrieb einer solchen Maschine, und Verpackungen hergestellt durch dieses Verfahren

Info

Publication number: DE60310836T2
Application number: DE60310836T
Authority: DE
Inventors: Mario Gambetti
Original assignee: Baumer SRL
Current assignee: Baumer SRL
Priority date: 2002-09-30
Filing date: 2003-09-11
Publication date: 2007-08-16
Anticipated expiration: 2023-09-12
Also published as: DE60310836D1; EP1403181A1; ES2278099T3; EP1403181B1; US20050072123A1; ITBO20020614A1; US6964147B2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Verpackungsmaschine für schlauchförmige. Verpackungen, eine Verpackungsmaschine zur Durchführung dieses Verfahrens sowie eine mit diesem Verfahren hergestellte Verpackung.
Stand der Technik
Bisher ist es bekannt – vgl. beispielsweise US-A 5 203 144 –, Zuschnitte eines Folienmaterials den Mitteln zum Umhüllen mittels eines Fördersystems zuzuführen, das drei Arbeitsorgane und verschiedene Einrichtungen umfasst, nämlich – in der Reihenfolge vom Eingang zum Ausgang – Mittel zum Zuführen der Zuschnitte, einen ersten Förderer und einen zweiten Förderer für die Zuschnitte, wobei die Mittel zum Zuführen der Zuschnitte diese in Richtung zu dem und auf den ersten Förderer transportieren und diese beiden Förderer in Zuführrichtung für die Zuschnitte hintereinander angeordnet sind, während die verschiedenen Einrichtungen dazu dienen, den ersten Förderer mit einer konstanten Geschwindigkeit und den zweiten, dahinter angeordneten Förderer mit einer variablen Geschwindigkeit anzutreiben.
Dieses bekannte System führt die Funktion zum Zuführen der Zuschnitte zu den Umhüllungsmitteln sehr erfolgreich aus, hat jedoch einige Nachteile.
Ein erster Nachteil beruht darauf, dass das System eine Vielzahl von Komponenten hat, was zu hohen Kosten für Herstellung, Wartung und Betrieb führt.
Ein zweites Problem beruht auf der Tatsache, dass für jeden Zuschnitt zwei Übergabephasen vorgesehen sind, nämlich eine erste Phase für den Transport der Zuschnitte von den Mitteln zu ihrer Zuführung auf den ersten Förderer und eine zweite Phase, in der der Zuschnitt von dem ersten Förderer auf den zweiten Förderer gebracht wird; hieraus ergeben sich mögliche Verschiebungsfehler in der Längsposition des Zuschnitts während der genannten Übergänge, so dass die Summe von zwei möglichen Übergabefehlern zu einer ungenauen Positionierung des Zuschnitts (d. h. eine zu frühe oder eine verzögerte Positionierung) bezüglich des Maschinenzyklus für den Vorschub der Gegenstände und/oder der Einhüllstangen führen kann.
Verpackungsmaschinen für „schlauchförmige" Verpackungen sind ebenfalls bekannt, beispielsweise aus EP-A 629 551.
Aufgabe der Erfindung
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die oben erläuterten Probleme zu lösen.
Die Erfindung, die durch die Patentansprüche charakterisiert ist, löst das Problem zum Schaffen eines Verfahrens für den Betrieb einer Verpackungsmaschine für schlauchförmige Verpackungen, in der Zuschnitte des Einwickelmaterials um Gegenstände herumgelegt werden dadurch, dass die Maschine umfasst:

– einen ersten Förderer zum aufeinander folgenden Zuführen der Gegenstände in Längsrichtung und mit Abstand voneinander,
– einen zweiten Förderer für die Gegenstände, der mit einem kleinen Abstand hinter dem ersten Förderer angeordnet ist, wodurch eine erste Öffnung zwischen dem ersten Förderer und dem zweiten Förderer gebildet wird, der die Gegenstände von dem ersten Förderer übernimmt und diese entlang einer Einwickel ebene mit einem Eingangsende und einem Ausgangsende transportiert,
– einen dritten Förderer für die Gegenstände, der mit einem kleinen Abstand hinter dem zweiten Förderer angeordnet ist, wodurch eine zweite Öffnung zwischen dem zweiten Förderer und dem dritten Förderer gebildet wird, welcher die Gegenstände von dem zweiten Förderer übernimmt,
– Mittel zum Umhüllen der Gegenstände mit Zuschnitten, wobei diese Mittel im Bereich des zweiten Förderers für die Gegenstände angeordnet sind und wenigstens eine aufgehängte Einhüllstange aufweisen, die quer zur Vorschubrichtung der Gegenstände angeordnet ist und auf einer den zweiten Förderer einschließenden, durch die erste Öffnung und die zweite Öffnung hindurchlaufenden Umlaufbahn die Zuschnitte des Einwickelmaterials mitnimmt,
– Mittel in Form eines Bandförderers zum Zuführen der Zuschnitte, welche Mittel unterhalb der ersten Öffnung angeordnet und in deren Nähe zu dieser ausgerichtet sind und dazu dienen, die Zuschnitte des Einwickelmaterials in die Nähe der ersten Öffnung zu bringen,
– Steuermittel zur Synchronisierung der genannten Arbeitsorgane untereinander, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuschnitte des Einwickelmaterials entlang des als Förderband ausgebildeten Fördermittels in einer Konfiguration zugeführt werden, die einen aufgestauten Materialbereich aufweist, und dass die Einhüllstange den aufgestauten Bereich des Materials in der Nähe der ersten Öffnung aufnimmt und dann die Transportphase für den Zuschnitt ausführt.

Die durch die Patentansprüche gekennzeichnete Erfindung löst auch die genannte Aufgabe durch Schaffung einer Verpackungsmaschine für schlauchförmige Verpackungen für die Durchführung des oben erläuterten Verfahrens sowie durch eine nach diesem Verfahren hergestellte Verpackung.
Die Anwendung des Verfahrens und der Maschine dieser Bauart führt zu den folgenden Ergebnissen:
Die Verpackungsoperationen sind vereinfacht, die Operationen zur Überführung der Zuschnitte sind reduziert, zwei nacheinander angeordnete Förderer für die Zuschnitte in Richtung auf die Umhüllungsmittel sind nicht erforderlich, und Vorrichtungen für den Antrieb dieser beiden Förderer sind nicht erforderlich.
Die mit der vorliegenden Erfindung erzielten Vorteile bestehen hauptsächlich in einer Verbesserung der Verpackungsoperationen und in einer Reduzierung der Kosten für die Herstellung, die Wartung und den Betrieb der entsprechenden Maschine.
Beschreibung der Figuren
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels, das ohne Einschränkungen des Schutzumfangs in der Zeichnung dargestellt ist. In dieser zeigen:
1 eine schematische Ansicht des Systems gemäß der Erfindung, das Teil einer Verpackungsmaschine ist,
2 bis 7 aufeinander folgende Betriebsphasen des Verfahrens und des Systems gemäß der Erfindung,
8 eine andere Form des Verfahrens gemäß der Erfindung,
9 eine nochmals abgeänderte Form des Verfahrens gemäß der Erfindung.
1 zeigt eine automatisch arbeitende Verpackungsmaschine für schlauchförmige Umhüllungen, mit der die Gegenstände 1 einzeln und nacheinander mittels eines Zuschnitts 2 des Einwickelmaterials umhüllt werden. Die Gegenstände 1 können hierbei einzelne Einheiten oder Gruppen von Flaschen oder anderen Produkten sein, wobei die Zuschnitte 2 die Form von Folien aus wärmeschrumpffähigem Polyethylen oder der gleichen haben können. Diese Zuschnitte 2 werden im wesentlichen schlauchförmig um die Gegenstände 1 gelegt, worauf die aus Gegenstand und Zuschnitt bestehende Einheit 1, 2, sofern gewünscht, in einem Heißschrumpfofen 3 die Form einer Schrumpfverpackung erhalten.
Das System umfasst im wesentlichen einen ersten Förderer 10 für die Gegenstände, einen zweiten Förderer 20 für die Gegenstände, einen dritten Förderer 30 für die Gegenstände, Mittel 40 zum Umhüllen, Zuführmittel 50 für die Zuschnitte, Beschickungsmittel 60 für die Zuschnitte und Steuer- und Synchronisiermittel 70.
In 1 ist zu erkennen, dass die drei Förderer 10, 20, 30 drei Förderbänder 11, 21 bzw. 31 haben, die in Reihe hintereinander und mit einem kleinen Längsstand zueinander angeordnet sind, wodurch zwischen den Förderern 10 und 20 eine erste Öffnung A1 und zwischen den Förderern 20 und 30 eine zweite Öffnung A2 gebildet werden.
Ein Servomotor M1, vorzugsweise mit Geschwindigkeits- und Phasensteuerung wie beispielsweise ein bürstenloser Motor mit einem. Servosteuersystem, treibt die drei Förderer 10, 20 und 30 dadurch an, dass er unmittelbar eine Zylinderwelle 22 des zweiten Förderers 20 für die Gegenstände in Drehung versetzt. An den beiden Enden sind auf der Zylinderwelle 22 Zahnräder 23, 24 angebracht, über welche entsprechende Ketten 25, 26 laufen, wobei die erste Kette 25 auch über ein Zahnrad 12 läuft, das auf eine Zylinderwelle 13 aufgezogen ist, die dadurch den ersten Förderer 10 für die Gegenstände antreibt. Die zweite Kette 26 ist über ein Zahnrad 32 geführt, das auf eine Zylinderwelle 33 aufgezogen wird, welche den dritten Förderer 30 für die Gegenstände antreibt.
Der Motor M1 ist aus anschließend erläuterten Gründen mit Steuermitteln 70 für die Synchronisierung verbunden, die eine programmierbare Steuereinheit 71 aufweisen können, beispielsweise eine PLC (speicherprogrammierbare Steuerung SPS) und/oder einen Computer und/oder ähnliches, die über eine Tastatur 72 programmierbar ist und mit einem Bildschirm 73 ausgerüstet ist.
Der zweite Förderer 20 für die Gegenstände arbeitet mit den Mitteln 40 zum Umhüllen der Gegenstände mit Zuschnitten zusammen. Diese Mittel 40 haben wenigstens eine in Querrichtung angeordnete Einhüllstange 41, die auf einer Umlaufbahn um den zweiten Förderer 20 läuft und dabei durch die erste Öffnung A1 und die zweite Öffnung A2 hindurchtritt. Diese Einhüllstange 41 ist mit ihren beiden Enden an zwei entsprechenden Ketten 42a und 42b aufgehängt, die um zugehörige Zahnräder geführt sind.
Die Ketten 42a und 42b werden über ein erstes Zahnradpaar 44a und 44b angetrieben, das auf die Enden einer gemeinsamen Welle 45 aufgezogen sind, die von einem Servomotor M2 in Drehung versetzt wird, vorzugsweise mit Geschwindigkeits- und Phasensteuerung, beispielsweise ein bürstenloser Motor mit Servosteuerung, der ebenfalls mit den Steuermitteln 70. für die Synchronisierung verbunden ist.
Im Bereich unterhalb des Förderers 20 für die Gegenstände sind in der Nähe seines Eingangsendes die Mittel 50 zum Zuführen der Zuschnitte 2 angeordnet. Diese Mittel bestehen aus einem Bandförderer 51, vorzugsweise mit Ansaugung, der dazu dient, die Zuschnitte nacheinander zu erfassen. Die Mittel 50 zum Zuführen der Zuschnitte werden von einem Servomotor M3 angetrieben, vorzugsweise mit Geschwindigkeits- und Phasensteuerung, beispielsweise ein bürstenloser Motor mit Servosteuerung, der ebenfalls mit den Steuermitteln 70 verbunden ist und eine Zylinderwelle 52 antreibt.
In der Nähe des Eingangs der Mittel 50 für die Zuführung der Zuschnitte befinden sich Beschickungsmittel 60 für die Zuschnitte, die in Arbeitsrichtung nacheinander bestehen aus einem ersten Paar von Mitnehmerrollen 61, 62 zum Abziehen eines fortlaufenden Bandes 3 von einer nicht gezeigten Rolle, einem Kreismesser 63 zum Durchtrennen des fortlaufenden Bandes 3 auf Befehl und einem zweiten Paar von Mitnehmerrollen 64, 65 zum Zuführen des Bandes 3 bzw. der abgetrennten Zuschnitte 2 auf das ansaugende Band 51 der Mittel 50 zum Zuführen der Zuschnitte.
Die beiden Paare der Mitnehmerrollen 61, 62 und 64, 65 werden von einem Servomotor M4 angetrieben, vorzugsweise mit Geschwindigkeit- und Phasensteuerung, der beispielsweise ein bürstenloser Motor mit Servosteuerung und ebenfalls mit den Steuermitteln 70 verbunden ist. Das Kreismesser 63 wird von einer Servosteuereinheit M5 angetrieben, die ebenfalls mit den Steuermitteln 70 verbunden ist.
In Abhängigkeit vom Typ des verwendeten Einwickelmaterials und/oder der Länge der zu erzeugenden Zuschnitte und/oder der Amplitude der Welle, die erzeugt werden soll (worauf weiter unten näher eingegangen wird), können fakultativ Führungen 66 und 67 vorgesehen sein, die vorzugsweise ausziehbar sind und dazu, dienen, das Band 3 bzw. die Zuschnitte 2 während des Weges in Richtung auf das ansaugende Förderband 51 zu führen. Ebenfalls fakultativ können diese Beschickungsmittel 60 um eine Achse 68 winkelverschwenkbar sein, wobei die Achse 68 parallel zur durch das ansaugende Förderband 51 definierten Vorschubebene der Zuschnitte verläuft, um auf diese Weise (vgl. 2) den Überschneidungswinkel β zwischen der Beschickungsebene für die Zuschnitte 2 der Beschickungsmittel 60 und der Förderebene der Zuschnitte einzustellen, wobei diese Förderebene definiert ist durch das aktive Trum des ansaugenden Förderbandes 51 der Zuführmittel 50 für die Zuschnitte; in diesem Zusammenhang kann vorgesehen sein, die Beschickungsmittel 60 für die Zuschnitte in einer optimalen Winkelstellung zu fixieren, beispielsweise über eine Skalenleiste 69 und Klemmen, damit dann die ausziehbaren Führungen 66 und 67 eingestellt werden können. Ferner kann ein äußeres Gehäuse 60a für die Aufnahme der Beschickungsmittel 60 vorgesehen sein, um einen Kontakt zwischen dem Material, das den aufgestauten Bereich 2b des Einwickelmaterials bildet, und den Arbeitsorganen 61, 62, 63, 64, 65 der Beschickungsmittel 60 zu verhindern, damit auf diese Weise die Funktionssicherheit des Systems gemäß der Erfindung optimiert wird, worauf nachstehend näher eingegangen wird.
In Arbeitsrichtung vor den Beschickungsmitteln 60 sind Mittel zur Steuerung des Abzugs des fortlaufenden Bandes von einer Rolle vorgesehen, die hier nicht weiter beschrieben und dargestellt sind, da sie nicht Gegenstand der Erfindung sind.
Zunächst soll mit Bezug auf die Beschreibung, die Zeichnung und die Ansprüche darauf hingewiesen werden, dass vor allem ein allerdings nicht essentielles Merkmal der Erfindung darin besteht, dass der Abschnitt 2 des Einwickelmaterials von den Zuführmitteln 50 in Richtung auf die Mittel 40 zum Umhüllen in einer Konfiguration zugeführt wird, die einen aufgestauten Bereich 2b hat (und nicht, wie beim Stand der Technik), vollkommen eben ist); dieser aufgestaute Bereich 2b (vgl. 2) erzeugt in dem Abschnitt L1 des Fördertrums des ansaugenden Bandes 51 eine Länge des Einwickelmaterials, die wesentlich größer als die Länge L1 ist, wobei dieser aufgestaute Bereich 2b aus einer Wellenform mit einem einzigen Wellenberg gemäß 2, aus einer Wellenform mit mehreren Wellenbergen 2b', 2b'' gemäß 8, aus einem aufgestauten Bereich mit einer Kräuselung 2bz gemäß 9 oder jeder anderen Konfiguration bestehen kann, ohne dass dadurch der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung verlassen wird.
Der aufgestaute Bereich 2b (2), oder 2b'–2b'' (8) oder 2bz (9) des Einwickelmaterials oberhalb und entlang des ansaugenden Förderbandes 51 kann mittels unterschiedlicher Ausführungsformen der Erfindung erzeugt werden.
In einer ersten Ausführungsform ist vorgesehen, dass zur Erzeugung eines Zuschnitts 2 mit einem aufgestauten Bereich 2b in Wellenform mit nur einem Wellenberg (vgl. 2), d. h. eines Zuschnitts 2 in Form eines „Ω" mit horizontalen Schenkeln 2a und 2c, die auf dem ansaugenden Band 51 während der Zuführung des Bandes 3 bzw. Zuschnitts 2 auf dem Förderband 51 ausgebreitet und von diesem Band erfasst werden, eine erste Phase mittels der Motoren M3 und M4 vorgesehen ist, in der die Vorschubgeschwindigkeit der Beschickungsmittel 60 für die Zuschnitte gleich der Fördergeschwindigkeit der Zuführmittel 50 für die Zuschnitte ist, wodurch auf dem Förderband 51 ein erster Abschnitt 2a gebildet wird, der auf dem Förderband 51 ausgestreckt ist. In einer zweiten Phase, bei der die Zuführmittel 50 für die Zuschnitte vorübergehend angehalten werden, während die Vorschubgeschwindigkeit der Beschickungsmittel 60 für die Zuschnitte beibehalten wird, ergibt sich ein zweiter, gewellter Bereich 2b des Materials, während in einer dritten Phase, in der die Vorschubgeschwindigkeit der Beschickungsmittel 60 gleich der Geschwindigkeit der Zuführmittel 50 für die Zuschnitte ist, auf dem Förderband 51 ein dritter Abschnitt 2c gebildet wird, der auf dem Förderband 51 ausgestreckt ist.
Um bei einer zweiten Möglichkeit auf dem Transporttrum des ansaugenden Förderbandes 51 einen Zuschnitt 2 mit einem aufgestauten Bereich 2b'–2b'' zu erzeugen, der eine Wellenform mit zwei oder mehr Wellenbergen hat (vgl. 8), d. h. einen Zuschnitt 2 in Form von „ΩΩ", „ΩΩΩ", etc., werden die zweite und die dritte Phase über die Motoren M3 und M4 zweimal oder mehrmals wiederholt.
Um in einer dritten Ausführungsmöglichkeit entlang dem Transporttrum des ansaugenden Förderbandes 51 einen Zuschnitt 2 zu erzeugen, der einen aufgestauten Wellenbereich 2b mit nur einem Wellenberg hat (vgl. 2), d. h. einen Zuschnitt 2 in Form eines „Ω" mit horizontalen Schenkeln 2a und 2c, die auf dem ansaugenden Band 51 ausgebreitet und von diesem erfasst werden, wird beim Zuführen des Bandes 3/Zuschnitts 2 auf das ansaugende Band 51 in der Weise vorgegangen, dass über die Motoren M3 und M4 in einer ersten Phase die Zuführgeschwindigkeit der Beschickungsmittel 60 für die Zuschnitte gleich der Fördergeschwindigkeit der Zuführmittel 50 für die Zuschnitte ist, so dass auf dem Förderband 51 ein erster, gestreckter Bereich 2a gebildet wird. In einer zweiten Phase, in der die Beschickungsmittel 60 mit einer Zuführgeschwindigkeit für das Band 3 bzw. den Zuschnitt 2 angetrieben werden, die größer als die Abnahmegeschwindigkeit des Förderbandes 51 der Zuführmittel 50 ist, wird ein zweiter, aufgestauter Bereich 2b mit einem einzigen Wellenberg erzeugt, während in einer dritten Phase die Vorschubgeschwindigkeit der Beschickungsmittel 60 für die Zuschnitte gleich der Geschwindigkeit der Zuführmittel 50 für die Zuschnitte ist, so dass auf dem Förderband 51 ein dritter Bereich 2c gebildet wird, der auf dem Förderband 51 ausgestreckt ist.
Um gemäß einer vierten Ausführungsform auf dem Transporttrum des ansaugenden Förderbandes 51 einen Zuschnitt 2 zu erzeugen, der einen aufgestauten Bereich mit zwei oder mehr Wellenbergen 2b'–2b'' hat (vgl. 8), d. h. einen Zuschnitt in Form von „ΩΩ", „ΩΩΩ", etc., werden über die Motoren M3 und M4 die oben erläuterte zweite und dritte Phase zweimal oder mehrmals wiederholt.
Bei einer fünften Ausführungsmöglichkeit wird gemäß 9 auf dem Transporttrum des ansaugenden Förderbandes 51 ein Zuschnitt erzeugt, der einen gekräuselten aufgestauten Bereich 2bz hat, wobei während der Zuführung des Bandes 3 bzw. des Zuschnitts 2 auf das ansaugende Band 51 über die Motoren M3 und M4 zunächst eine erste Phase vorgesehen ist, in der die Vorschubgeschwindigkeit der Beschickungsmittel 60 gleich der Fördergeschwindigkeit der Fördermittel 50 ist, so dass auf dem Förderband 51 ein erster, gestreckter Bereich 2a gebildet wird, worauf in einer zweiten Phase die Beschickungsmittel 60 mit einer Zuführgeschwindigkeit angetrieben werden, die größer als die Abnahmegeschwindigkeit des Förderbandes 51 der Zuführmittel 50 ist, so dass ein zweiter, gekräuselter Bereich 2bz des Materials gebildet wird, wobei die Form der Kräuselung abhängt von der Arbeitsgeschwindigkeit und/oder dem Überschneidungswinkel β zwischen der Beschickungsebene für die Zuschnitte 2 und der Förderebene für die Zuschnitte und/oder der Dicke, dem Gewicht und der Biegesteifigkeit des verwendeten Einwickelmaterials.
Anhand auch der 2 bis 8 wird nachstehend ein Verfahren für den Betrieb der oben erläuterten Verpackungsmaschine erläutert. Danach werden die Zuschnitte 2 des Einwickelmaterials auf den Zuführmitteln 50 in einer Form zugeführt, die einen aufgestauten Bereich 2b des Materials mit einem Wellenberg in Form eines „Ω" hat. Selbstverständlich kann dieses Verfahren in gleicher Weise ausgeführt werden mit Zuschnitten, deren aufgestauter Bereich eine der oben erläuterten Formen hat, beispielsweise mit zwei oder mehr Wellenbergen 2b'–2b'', gekräuselt 2bz oder in jeder anderen Konfiguration, ohne dass dadurch der Erfindungsgedanke verlassen wird.
Wie die genannten Figuren zeigen, werden für die Gegenstände 1 einzeln nacheinander und mit Zwischenraum in Arbeitsrichtung zugeführt, vorzugsweise mit kontinuierlicher Bewegung, so dass sie auf den drei Förderern 10, 20, 30 in Längsrichtung transportiert werden.
Die Zuschnitte 2 aus Einwickelmaterial in der erläuterten Konfiguration mit einem aufgestauten, gewellten Bereich 2b werden in einer unteren Zone in die genannte Form gebracht und über das ansaugende Band 51 der Zuführmittel 50 in Richtung auf die Öffnung A1 transportiert, wobei eine oder mehr Einhüllstangen 41 der Mittel 40 zum Umhüllen so angetrieben werden, dass sie sich auf ihrer Umhüllungsbahn fortbewegen.
Wenn gemäß 2 ein Gegenstand 1 während seines Längsvorschubes von dem ersten Förderer 10 zum zweiten Förderer 20 gelangt, schicken die Zuführmittel 50 einen Zuschnitt 2 mit dem gewellten, aufgestauten Bereich 2b nach vorn, so dass der vordere Abschnitt 2a des Zuschnittes 2 in exakter Phasenrelation zusammen mit dem Gegenstand 1 auf das Eingangsende des zweiten Förderers 20 gelangt.
Die zweiten Fördermittel 20 und die Zuführmittel 50 für die Zuschnitte werden vorzugsweise mit derselben Geschwindigkeit angetrieben, so dass der vordere Abschnitt des Zuschnittes 2 exakt zwischen den Boden des Gegenstandes 1 und die Transportebene des zweiten Förderers 20 zu liegen kommt.
Wenn. gemäß 4 das hintere Ende des Gegenstandes 1 die erste Öffnung A1 passiert hat und der aufgestaute Bereich 2b in die Nähe der ersten Öffnung A1 gelangt ist, erfasst die Einhüllstange 41 den aufgestauten Bereich 2b, worauf sie gemäß 5 den Zuschnitt 2 über den Gegenstand 1 und nach vorn mitnimmt, wobei dieser gewellte Bereich 2b genutzt wird, so dass die oben angesprochenen Nachteile des Standes der Technik vermieden werden, bei dem zwei Förderer für die Zuschnitte in Reihe hintereinander erforderlich sind und während der genannten Phase die Transportgeschwindigkeit des zweiten Förderers für die Zuschnitte erhöht werden musste.
Vorzugsweise, jedoch nicht einschränkend, ist es optimal, eine Phasenrelation zwischen den Zuführmitteln 50 für die Zuschnitte und den Mitteln 40 zum Umhüllen vorzusehen, was im wesentlichen bewirkt, dass dann, wenn der Anfangsabschnitt des aufgestauten Bereichs 2b in die Nähe der ersten Öffnung A1 gelangt, die Einhüllstange 40 der Mittel 40 zum Umhüllen durch diese erste Öffnung A1 nach oben hindurchtritt, um sofort die Transportphase des Zuschnittes 2 zu beginnen.
Gemäß 6 wird die Vorschubgeschwindigkeit der Einhüllstange 41 so gewählt, dass diese über den Gegenstand 1 und durch die zweite Öffnung A2 unter die Transportebene der Förderer 20 und 30 nach unten gelangt, bevor der Gegenstand 1 die zweite Öffnung A2 überbrückt, so dass das Ende des Zuschnittes 2 zwischen dem zweiten Förderer 20 und dem dritten Förderer 30 herunterhängt.
Schließlich wird, wie 7 zeigt, der Gegenstand 1 von dem zweiten Förderer 20 auf den dritten Förderer 30 überführt, wobei das Ende des Zuschnittes 2 unter dem Gegenstand 1 und unter dem Anfang 2a des Zuschnittes 2 zu liegen kommt.
Wenn die Gegenstände 1 der obigen Erläuterung Gruppen von Flaschen oder dergleichen umfassen, ist es von Vorteil, zur Optimierung des Einwickelzyklus und zur Vermeidung von Kippbewegungen der Flaschen aufgrund von Beschleunigungen und/oder Verzögerungen für die drei Förderer 10, 20, 30 einen Antrieb mit konstanter Geschwindigkeit vorzusehen, so dass die Gruppen 1 mit einer kontinuierlichen Bewegung in einer Richtung von vorn nach hinten transportiert werden, während eine veränderliche Geschwindigkeit für die Mittel 40 zum Umhüllen und für die Beschickungsmittel 50 für die Zuschnitte vorgesehen wird, um die gewünschten Phasenrelationen zur Durchführung der oben erläuterten Schritte zu erhalten.
Um das Abwickeln des Einwickelmaterials von der Rolle zu optimieren und Beschleunigungen und/oder Verzögerungen des Bandes zu vermeiden und/oder Puffereinrichtungen des Einwickelmaterials zwischen der Rolle und den Beschickungsmitteln 60 für die Zuschnitte zu umgehen, ist es von Vorteil, für die Beschickungsmittel 60 einen Antrieb mit konstanter Geschwindigkeit vorzusehen und deshalb die Zuführmittel 50 für die Zuschnitte mit variabler Bewegung anzutreiben, um die gewünschten Phasenrelationen zur Durchführung der oben erläuterten Schritte zu gewährleisten.
Die Beschreibung des Betriebsablaufes und der Maschine beziehen sich ausschließlich auf ein nicht einschränkendes Ausführungsbeispiel, so dass alle Modifizierungen und/oder Varianten vorgenommen werden können, die sich aus der Praxis und dem Einsatz ergeben und jedenfalls im Schutzumfang der Patentansprüche liegen.

Claims

Verfahren zum Betrieb einer Verpackungsmaschine für schlauchförmige Verpackungen, in der Zuschnitte (2) eines Einwickelmaterials um Gegenstände (1) herumgelegt werden, wobei diese Maschine umfasst: – einen ersten Förderer (10) zum aufeinander folgenden Zuführen der Gegenstände in Längsrichtung und mit Abstand voneinander, – einen zweiten Förderer (20) für die Gegenstände, der mit einem kleinen Abstand hinter dem ersten Förderer (10) angeordnet ist, wodurch eine erste Öffnung (A1) zwischen dem ersten Förderer und dem zweiten Förderer gebildet wird, der die Gegenstände von dem ersten Förderer (10) übernimmt und diese entlang einer Einwickelebene mit einem Eingangsende und einem Ausgangsende transportiert, – einen dritten Förderer (30) für die Gegenstände, der mit einem kleinen Abstand hinter dem zweiten Förderer (20) angeordnet ist, wodurch eine zweite Öffnung (A2) zwischen dem zweiten Förderer (20) und dem dritten Förderer (30) gebildet wird, welcher die Gegenstände (1) von dem zweiten Förderer (20) übernimmt, – Mittel (40) zum Umhüllen der Gegenstände mit Zuschnitten, wobei diese Mittel im Bereich des zweiten Förderers (20) für die Gegenstände angeordnet sind und wenigstens eine aufgehängte Einhüllstange (41) aufweisen, die quer zur Vorschubrichtung der Gegenstände (1) angeordnet ist und auf einer den zweiten Förderer (20) einschließenden, durch die erste Öffnung (A1) und die zweite Öffnung (A2) hindurchlaufenden Umlaufbahn die Zuschnitte (2) des Einwickelmaterials mitnimmt, – Mittel (50) in Form eines Bandförderers (51) zum Zuführen der Zuschnitte (2), welche Mittel unterhalb der ersten Öffnung (A1) angeordnet und in deren Nähe zu dieser ausgerichtet sind und dazu dienen, die Zuschnitte (2) des Einwickelmaterials in die Nähe der ersten Öffnung (A1) zu bringen, – Steuermittel (70) zur Synchronisierung der genannten Arbeitsorgane untereinander, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuschnitte (2) des Einwickelmaterials entlang des als Förderband ausgebildeten Fördermittels (50) in einer Konfiguration zugeführt werden, die einen aufgestauten Materialbereich (2b; 2b'–2b''; 2bz) aufweist, und dass die Einhüllstange (41) den aufgestauten Bereich des Materials (2b; 2b'–2b'', 2bz) in der Nähe der ersten Öffnung (A1) aufnimmt und dann die Transportphase für den Zuschnitt (2) ausführt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Konfiguration des Zuschnittes (2) mit einem aufgestautem Bereich des Materials (2b) aus einer Wellenform mit einem einzigen Wellenberg besteht.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Konfiguration des Zuschnittes (2) mit einem aufgestautem Bereich des Materials (2b'–2b'') aus einer Wellenform mit zwei oder mehr Wellenbergen besteht.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Konfiguration des Zuschnittes (2) mit einem aufgestautem Bereich des Materials (2bz) aus einer Kräuselung besteht.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Fördermitteln (50) für die Zuschnitte und den Umhüllungsmitteln (40) eine Phasenrelation besteht derart, dass dann, wenn der Anfang des aufgestauten Bereiches (2b; 2b'–2b''; 2bz) des Materials in die Nähe der ersten Öffnung (A1) kommt, die Einhüllstange (41) der Mittel (40) zum Umhüllen durch die erste Öffnung (A1) hindurchtritt, um die Zuführphase für den Zuschnitt zu beginnen.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die drei Förderer (10, 20, 30) für die Zuschnitte mit einer konstanten Geschwindigkeit angetrieben werden, um die Gegenstände (1) mit konstanter Bewegung von hinten nach vorn zu transportieren, und dass die Mittel (40) zum Umhüllen und die Zuführmittel (50) für die Zuschnitte mit variabler Geschwindigkeit angetrieben werden, um die gewünschten Phasenrelationen zur Durchführung der Verpackung zu erzielen.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Maschine weiterhin Beschickungsmittel (60) für die Zuschnitte aufweist, die in Förderrichtung vor den Zuführmitteln (50) für die Zuschnitte angeordnet sind und dazu dienen, die Zuschnitte (2) des Einwickelmaterials in Richtung zum Förderband (51) und auf dieses zu befördern, und dass der aufgestaute Bereich (2b; 2b'–2b''; 2bz) des Einwickelmaterials für die Bildung der Zuschnitte (2) auf dem Förderband (51) liegt, wozu die Beschickungsmittel (60) mit einer Zuführgeschwindigkeit für die Zuschnitte (2) angetrieben werden, die größer als die Zuführgeschwindigkeit des Förderbandes (51) der Zuführmittel (50) für die Zuschnitte ist.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Konfiguration des Zuschnittes (2) mit dem aufgestauten Bereich (2b) des Materials in Wellenform mit einem einzigen Wellenberg. durch die folgenden Schritte erzeugt wird: a) eine erste Phase, bei der die Vorschubgeschwindigkeit des Zuschnittes (2), die durch die Beschickungsmittel (60) für die Zuschnitte vorgegeben wird, gleich der Fördergeschwindigkeit des Förderbandes (51) ist, die durch die Zuführmittel (50) für die Zuschnitte erzeugt wird, so dass auf dem Förderband (51) ein erster, gestreckter Bereich (2a) gebildet wird; b) eine zweite Phase, bei der die Transportgeschwindigkeit des Förderbandes (51) der Zuführmittel (50) für die Zuschnitte vorübergehend angehalten wird, während die Vorschubgeschwindigkeit der Beschickungsmittel (60) für den Zuschnitt (2) beibehalten wird, so dass ein zweiter, gewellter Bereich (2b) des Materials gebildet wird; c) eine dritte Phase, bei der die Vorschubgeschwindigkeit für den Zuschnitt (2), die durch die Beschickungsmittel (60) erzeugt wird, gleich der Geschwindigkeit des Förderbandes (51) ist, die durch die Zuführmittel (50) für die Zuschnitte erzeugt wird, so dass auf dem Förderband (51) ein dritter, gestreckter Bereich (2c) gebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Konfiguration mit einem aufgestautem Bereich (2b'–2b'') des Materials in Wellenform mit zwei oder mehr Wellenbergen dadurch erzeugt wird, dass die Phasen b) und c) einmal oder mehrmals nach der Phase c) durchgeführt werden.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Konfiguration des Zuschnittes (2) mit dem aufgestauten Bereich (2b) des Materials in Wellenform mit einem einzigen Wellenberg durch die folgenden Schritte erzeugt wird: a) eine erste Phase, bei der die Vorschubgeschwindigkeit des Zuschnittes (2), die durch die Beschickungsmittel (60) für die Zuschnitte vorgegeben wird, gleich der Fördergeschwindigkeit des Förderbandes (51) ist, die durch die Zuführmittel (50) für die Zuschnitte erzeugt wird, so dass auf dem Förderband (51) ein erster, gestreckter Bereich (2a) gebildet wird; b) eine zweite Phase, bei der die Vorschubgeschwindigkeit des Zuschnittes (2), die durch die Beschickungsmittel (60) vorgegeben wird, größer als die Fördergeschwindigkeit des Förderbandes (51) ist, die durch die Zuführmittel (50) für die Zuschnitte erzeugt wird, so dass auf dem Bandförderer (51) ein zweiter, aufgestauter Bereich (2b) des Materials erzeugt wird, der eine Wellenform mit einem einzigen Wellenberg hat; c) eine dritte Phase, bei der die Vorschubgeschwindigkeit für den Zuschnitt (2), die durch die Beschickungsmittel (60) erzeugt wird, gleich der Geschwindigkeit des Förderbandes (51) ist, die durch die Zuführmittel (50) für die Zuschnitte erzeugt wird, so dass auf dem Förderband (51) ein dritter, gestreckter Bereich (2c) gebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Konfiguration mit einem aufgestautem Bereich (2b'–2b'') des Materials in Wellenform mit zwei oder mehr Wellenbergen dadurch erzeugt wird, dass die Phasen b) und c) einmal oder mehrmals nach der Phase c) durchgeführt werden.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Konfiguration des Zuschnittes (2) mit einem aufgestautem Bereich (2bz) des Materials in gekräuselter Form durch die folgenden Schritte erzeugt wird: a) eine erste Phase, bei der die Vorschubgeschwindigkeit des Zuschnittes (2), die durch die Beschickungsmittel (60) für die Zuschnitte vorgegeben wird, gleich der Fördergeschwindigkeit des Förderbandes (51) ist, die durch die Zuführmittel (50) für die Zuschnitte erzeugt wird, so dass auf dem Förderband (51) ein erster, gestreckter Bereich (2a) gebildet wird; b) eine zweite Phase, bei der die Vorschubgeschwindigkeit des Zuschnittes (2), die durch die Beschickungsmittel (60) vorgegeben wird, größer als die Fördergeschwindigkeit des Förderbandes (51) ist, die durch die Zuführmittel (50) für die Zuschnitte erzeugt wird, so dass ein zweiter, gekräuselter Bereich (2bz) des Materials gebildet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschickungsmittel (60) mit Schneidmitteln (63) ausgerüstet sind und dass die Beschickungsmittel (60) zu Beginn den vorderen Bereich eines fortlaufenden Bandes (3) in Richtung auf das Förderband (51) transportieren, wonach das fortlaufende Band (3) durch die Schneidmittel (63) durchtrennt wird, um die Länge des Zuschnittes (2) zu erzeugen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass vorzugsweise die Beschickungsmittel (60) für den Zuschnitt mit konstanter Bewegung und die Zuführmittel (50) mit veränderbarer Bewegung angetrieben werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Überschneidungswinkel (β) zwischen der Ebene, in der die Zuschnitte (2) zugeführt werden, und der Ebene (51), in der die Zuschnitte (2) weitergeführt werden, variabel ist, um die gewünschte Konfiguration des aufgestautem Bereiches (2b; 2b'–2b''; 2bz) des Zuschnittes zu erzeugen.
Verpackungsmaschine für schlauchförmige Verpackungen, in der Gegenstände (1) mit Zuschnitten (2) eines Einwickelmaterials umhüllt werden, umfassend: – einen ersten Förderer (10) zum aufeinander folgenden Zuführen der Gegenstände in Längsrichtung und mit Abstand voneinander, – einen zweiten Förderer (20) für die Gegenstände, der mit einem kleinen Abstand hinter dem ersten Förderer (10) angeordnet ist, wodurch eine erste Öffnung (A1) zwischen dem ersten Förderer und dem zweiten Förderer gebildet wird, der die Gegenstände von dem ersten Förderer (10) übernimmt und diese entlang einer Einwickelebene mit einem Eingangsende und einem Ausgangsende transportiert, – einen dritten Förderer (30) für die Gegenstände, der mit einem kleinen Abstand hinter dem zweiten Förderer (20) angeordnet ist, wodurch eine zweite Öffnung (A2) zwischen dem zweiten Förderer (20) und dem dritten Förderer (30) gebildet wird, welcher die Gegenstände (1) von dem zweiten Förderer (20) übernimmt, – Mittel (40) zum Umhüllen der Gegenstände mit Zuschnitten, wobei diese Mittel im Bereich des zweiten Förderers (20) für die Gegenstände angeordnet sind und wenigstens eine aufgehängte Einhüllstange (41) aufweisen, die quer zur Vorschubrichtung der Gegenstände (1) angeordnet ist und auf einer den zweiten Förderer (20) einschließenden, durch die erste Öffnung (A1) und die zweite Öffnung (A2) hindurchlaufenden Umlaufbahn die Zuschnitte (2) des Einwickelmaterials mitnimmt, – Mittel (50) in Form eines Bandförderers (51) zum Zuführen der Zuschnitte (2), welche Mittel unterhalb der ersten Öffnung (A1) angeordnet und in deren Nähe zu dieser ausgerichtet sind und dazu dienen, die Zuschnitte (2) des Einwickelmaterials in die Nähe der ersten Öffnung (A1) zu bringen, – Steuermittel (70) zur Synchronisierung der genannten Arbeitsorgane untereinander, dadurch gekennzeichnet, dass der erste, der zweite und der dritte Förderer (10, 20, 30) von einem ersten Servomotor (M1) angetrieben werden, der mit den Steuermitteln (70) verbunden ist; dass die Mittel zum Umhüllen (40) von einem zweiten Servomotor (M2) angetrieben werden, die mit den Steuermitteln (70) verbunden sind; dass die Zuführmittel (50) für die Zuschnitte von einem dritten, mit den Steuermitteln (70) verbundenen Servomotor (M3) angetrieben werden und einen Zuschnitt (2) aus Verpackungsmaterial mit einem aufgestautem Bereich (2b) zu der ersten Öffnung (A1) vorschieben; dass die Steuermittel (70) eine programmierbare Steuereinheit (71) aufweisen, die den ersten (M1), den zweiten (M2) und den dritten (M3) Servomotor so steuern, dass die Einhüllstange (41) den aufgestauten Bereich (2b; 2b'–2b''; 2bz) in der Nähe der ersten Öffnung (A1) erfasst und anschließend die Transportphase des Zuschnittes (2) durchführt.
Einwickelmaschine nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass vorzugsweise das Förderband (51) der Zuführmittel (50) für die Zuschnitte ein ansaugendes Band ist.
Verpackungsmaschine nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass diese Maschine ferner Beschickungsmittel (60) für die Zuschnitte aufweist, die in Förderrichtung vor den Zuführmitteln (50) für die Zuschnitte angeordnet sind und dazu dienen, Zuschnitte aus Einwickelmaterial in Richtung zum und auf das Förderband (51) der Zuführmittel (50) zu fördern, dass die Zuführmittel (50) von einem vierten Servomotor (M4) angetrieben werden, der mit den Steuermitteln (70) verbunden ist; dass die programmierbare Steuereinheit (71) den vierten Servomotor (M4) steuert, und dass die programmierbare Steuereinheit (71) zur Erzeugung des aufgestautem Bereiches (2b; 2b'–2b'', 2bz) des Einwickelmaterials die Geschwindigkeit des dritten Servomotors (M3) und des vierten Servomotors (M4) so steuert, dass die Fördergeschwindigkeit des Förderbandes (51) der Zuführmittel (50) kleiner als die Vorschubgeschwindigkeit der Beschickungsmittel (60) für die Zuschnitte ist.
Verpackungsmaschine nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschickungsmittel (60) für die Zuschnitte Schneidmittel (63) zum Durchtrennen eines fortlaufenden Bandes (3) aus Verpackungsmaterial aufweisen, wodurch die Zuschnitte (3) gebildet werden, dass die Schneidmittel (63) von einem Servomotor (M5) gesteuert werden, und dass der Servomotor durch die Steuermittel (70) gesteuert wird.
Verpackungsmaschine nach einem der Ansprüche, 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschickungsmittel (60) Führungen (66, 67) zur Führung des Bandes (3) bzw. der Zuschnitte (2) während ihres Vorschubweges in Richtung auf das Förderband (51) haben.
Verpackungsmaschine nach einem der Ansprüche 16 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschickungsmittel (60) um eine Achse (68) winkelverschwenkbar sind, welche parallel zur Vorschubebene der Zuschnitte auf dem Förderband (51) verläuft, wodurch der Überschneidungswinkel (β) zwischen der Beschickungsebene für die Zuschnitte (2) und der Förderebene (51) der Zuschnitte (2) einstellbar ist.
Verpackungsmaschine nach einem der Ansprüche 16 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass ein äußeres Gehäuse (60a) vorgesehen ist, das die Arbeitsorgane (61, 62, 63, 64, 65) der Beschickungsmittel (60) einschließt und dadurch einen Kontakt zwischen dem Material, das den aufgestauten Bereich (2b; 2b'–2b'') bildet, und den Arbeitsorganen (61, 62, 63, 64, 65) vermeidet.
Schlauchförmige Umhüllungsverpackung, dadurch gekennzeichnet, dass diese mit dem Verfahren nach einem der. Ansprüche 1 bis 15 hergestellt ist.