DE68904324T2

DE68904324T2 - Verpackungseinlage, behaelter fuer eine solche einlage und verfahren zum verpacken unter verwendung einer solchen einlage.

Info

Publication number: DE68904324T2
Application number: DE8989400124T
Authority: DE
Inventors: Boas Jean-Claude Vilas B Vilas
Original assignee: Bull SA
Current assignee: Sealed Air Corp
Priority date: 1988-01-26
Filing date: 1989-01-17
Publication date: 1993-05-06
Anticipated expiration: 2009-01-18
Also published as: CN1036538A; CN1018066B; EP0329496A1; DE68904324D1; AU2881489A; EP0329496B1; FR2626252A1; ES2037435T3; AU623368B2; CA1329795C; JPH01226571A; FR2626252B1; KR890011759A; US5060801A; ATE84488T1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verpackungseinlage und einen Behälter für eine solche Einlage. Sie betrifft ebenfalls ein Verfahren zum Verpacken, bei dem eine solche Einlage eingesetzt wird. Sie findet auf dem Gebiet der Verpackung und der Umhüllung von festen, aber zerbrechlichen Gegenständen Anwendung, die zur Lagerung und zum Transport bestimmt sind.
Aus dem Stand der Technik sind Verpackungseinlagen bekannt, die zwischen das verpackte Erzeugnis und die zu seiner Aufnahme bestimmte Kiste gelegt werden (siehe beispielsweise DE- U-7825628). Gemäß herkömmlicher Praxis kann der Fachmann Winkeleinlagen anordnen, die es ermöglichen, die zu plötzlich eintretenden Beschleunigungen (hauptsächlich Erschütterungen) zu dämpfen und das verpackte Erzeugnis seinem Behälter zu entnehmen. Solche Einlagen sind aus synthetischen Materialien wie Polystyrol hergestellt. Die Einlagen mit Ecken weisen als erste zu beanstandende Unzulänglichkeit auf, daß sie ein langwieriges und praktisch nicht automatisierbares Einsetzen erfordern.
Eine weitere Lösung, die die Festlegung und vor allem die Handhabung der Einlagen verbessert, schlägt Halbschalen aus Plastikmaterial vor, deren Form gänzlich umhüllend ist und ein leichtes Handhaben ermöglicht. Man muß jedoch die Schalen während des Einführens in die Kiste an ihren freien Enden festhalten, und diese neigen dazu, sich vom zu verkeilenden Produkt zu entfernen und es im Extremfall entgleiten zu lassen.
Eine Unzulänglichkeit, die den zwei vorherigen Lösungen gemeinsam ist, stellt die Tatsache dar, daß ein beträchtliches Stapelvolumen vor der Benutzung erforderlich ist. Die Einlagen verbleiben nämlich im Lagerraum, bevor sie über die Transferstraße weiter befördert werden, und das Volumen, das sie einnehmen, kann nicht für verbleibende Arbeitsvorgänge des Unternehmens genutzt werden.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht die Beseitigung dieser Unzulänglichkeiten des Stands der Technik. Sie setzt sich als erstes Ziel, das Stapelvolumen im Lagerraum vor der Benutzung über die Transferstraße zu reduzieren.
Ein zweites Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine fast völlig automatische Verpackung zu ermöglichen, um so einerseits das Zurückgreifen auf menschliche Handgriffe und andererseits die Risiken von kostspieligen Fehlgriffen zu vermeiden.
Deshalb betrifft die Erfindung eine Verpackungseinlage, die dazu bestimmt ist, in eine Verpackung zum Schutz des zu verpackenden Erzeugnisses eingeführt zu werden. Sie zeichnet sich hauptsächlich durch die Tatsache aus, daß sie einteilig aus einem Kunststoffmaterial in Form eines kontinuierlichen Streif ens ausgebildet ist, der auf die Abmessung zugeschnitten werden kann, die notwendig ist, um das Produkt wenigstens teilweise zu umgeben. Außerdem enthält sie entlang ihrer gesamten Länge eine U-förmige Nut, die zur Aufnahme und zum Halten des Erzeugnisses bestimmt ist.
Die Erfindung betrifft auch ein Mittel zum Stapeln einer Einlage, die gemäß jener entworfen wurde, die weiter oben beschrieben worden ist. Ein solches Mittel enthält eine Vorrichtung zum Zusammendrücken und zum Abrollen einer benötigten Einlagelänge, wobei der Rest der Einlage in zusammengedrückter Form verbleibt, um das Stapelvolumen zu beschränken.
Die Erfindung betrifft auch ein automatisches Verfahren zum Verpacken, das sich durch die Tatsache auszeichnet, daß die Einlage oberhalb der Kiste angeordnet wird, herausgezogen wird, dann auf die gewünschte Länge geschnitten wird, und ferner daß ein zu verpackendes Erzeugnis oberhalb der Einheit Behältnis-Einlage angeordnet und so angelegt wird, daß in es den Behältnis eingebracht ist, wobei die Durchführung von selbst erfolgt.
Weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden unter Zuhilfenahme der Beschreibung und der beigefügten Figuren besser verständlich; letztere sind:
- Fig. 1: eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Einlage,
- Fig. 2: eine schematische Darstellung eines Teils einer Transferstraße, bei der die Einlage und die Einlage-Abrolleinrichtung gemäß der Erfindung eingesetzt werden;
- Fig. 3: eine Schnittansicht von einer Verpackung, einem Erzeugnis und einer eingebrachten Einlage gemäß der Erfindung,
- Fig. 4a und b: eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Stapelanordnung,
- Fig. 5a und b: eine scheinatische Darstellung einer weiteren erfindungsgemäßen Stapelanordnung,
- Fig. 6: eine Gruppe von möglichen Formen von erfindungsgemäßen Einlagen,
- Fig. 7: eine Darstellung in Schnittansicht einer weiteren erfindungsgemäßen Stapelanordnung.
Im Text wird der Begriff Kiste äquivalent zu dem Begriff Verpackung und zu dem allgemeineren Begriff Behältnis benutzt.
Insbesondere werden bei einer bevorzugten Ausführungsform vorgefertigte Kartonkisten ins Auge gefaßt.
In Fig. 1 ist eine Ausführungsform einer Einlage gemäß der Erfindung dargestellt. Eine solche Einlage ist in Form eines länglichen Bandes ausgeführt, das dazu bestimmt ist, das zu verpackende Erzeugnis zu umgeben. Um eine seitliche Haltewirkung zu erzeugen, ist das Band 1 in einer bevorzugten Ausführungsform in einem Aufnahmebereich für das zu verpackende Erzeugnis durch eine Nut 2 ausgehöhlt, wobei die sichtbare Seitenfläche 7 zur Abstützung an den Seitenwänden einer Kiste oder eines Behältnisses bestimmt ist. In einer Ausführungsform, die in der Fig. 7 dargestellt ist, besitzt die Seite 142 des Erzeugnisses, das dazu bestimmt ist, mit dem Aufnahmebereich 141 der Einlage in Kontakt zu kommen, eine ausgehöhlte Form. Demzufolge muß der Aufnahmebereich 141 der Einlage eine Komplementärform 144 zu der Seite 142 des Erzeugnisses aufweisen, so daß er ein geeignetes Haltemittel darstellt. Die Komplementärform 143, die an der unteren Seite der Einlage vorgesehen ist, ist ebenfalls an die Form 144 des Aufnahmebereichs angepaßt.
Um eine verbesserte Stapelung und eine gute Verkeilung im Behältnis zu ermöglichen, ist der untere Teil des Bandes durch eine Komplementärform 3 verlängert, die geeignet ist, sich vollkommen in die Nut 2 einzufügen. Auf diese Weise können die Einlagen gemäß dieser Ausführungsform ohne jeden Raumverlust gestapelt werden und so stabile Stapel in den Verpakkungshallen bilden. Wenn die Einlagen einmal geschnitten sind, können sie in einem Behälter gestapelt werden, dessen Deckel einen Druck ausübt und so deren Volumen verringert, wenn sie gestapelt sind.
Eine Stapelung dieses Typs ist in den Figuren 4a und 4b dargestellt. Ein Behälter 50 ist aus Blech mit einer Öffnung nach oben gefertigt. Der Behälter 50 enthält einen Boden, von dem aus die auf die erforderlichen Abmessungen geschnittenen Einlagen aufgeschichtet werden. Es ist ersichtlich, daß die erste Einlage 57, die am Boden abgelegt ist, innerhalb ihres elastischen Biegebereichs eingedrückt ist, und daß die Nut 57a die Komplementärform 58a der folgenden Einlage 58 aufnimmt.
Der Behälter 50 nimmt die Einlagen in mehreren durch die Platten 53-55 begrenzten Volumina auf. Diese Platten sind so angeordnet, daß sie die bereits gestapelten Einlagen zusammendrücken, wobei die innere Wand Befestigungsmittel 59 mit einem Sperrmechanismus enthält, die es ermöglichen, den Druck auf das gestapelte Volumen selbst während dem Laden/Entladen des folgenden Volumens aufrechtzuerhalten.
Schließlich ermöglicht ein oberer Öffnungsdeckel, das letzte Volumen von gestapelten Einlagen zusammenzudrücken und so eine beträchtliche Zahl von für die Benutzung fertiggestellte Einlagen unter einem reduzierten Volumen aufzubewahren.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Material, aus dem die Einlage gefertigt ist, ein Derivat des Polyurethans, und der Kompressionsgrad im Volumen erreicht 80º.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird das Stapeln der Einlagen vor dem Zuschneiden der Einlagen auf die gewünschten Abmessungen durchgeführt. Im Gegensatz zur vorgehenden Stapelungsweise wird der Streifen zusammengerollt gestapelt und so zusammengedrückt, daß der Raumbedarf weiter reduziert wird. In Fig. 7 ist eine bevorzugte Ausführungsform eines Behälters für Einlagen in Streifenform vor dem Arbeitsschritt des Verkeilens der zu verpackenden Erzeugnisse dargestellt.
In der Fig. 5b ist der Behälter aus zwei seitlichen Flanschen 71 und 72 zusammengesetzt, durch welche sich eine Achse 73 erstreckt, die in Lagern 73a und 73b befestigt ist. Die Achse 73 weist im Innern des durch die zwei Flansche 71 und 72 begrenzten Volumens ein Mittel zum Einhaken des Bandes 74 auf. Das Band 74, das in die Fig. 7a eingezeichnet ist, ist in nebeneinander angeordneten Windungen aufgerollt, wobei die Komplementärform 3 sich in die Nut 2 der in die Fig. 1 eingezeichneten Einlage einfügt. Um ein Laden des Behälters zu ermöglichen, ist einer der Flansche 71 oder 72 abnehmbar. Ein Ende der Bandeinlage wird durch die Druckrollen 76 und 77 eingeführt und bis zum Eingriff mit den Mitteln zum Einhaken der Achse 73 eingezogen.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind die beiden Flansche durch eine kreisrunde feste Form zusammengefügt, die dazu bestimmt ist, den aufgewickelten Streifen im Innern des Behälters zusammengedrückt zu halten. Eine solche Form besteht aus einem Stahlblech von generell zylindrischer Form, dessen Deckel die Flansche 71, 72 sind.
Für die Abwicklungsphase enthält der untere Teil des Behälters eine Öffnung 75, durch die hindurch die gewünschte Einlagenlänge in Bandform gezogen wird. Die Zuteilung wird durch die beiden Rollen 76 und 77 gesichert, die verhindern, daß das Band sich vor dem Behälterausgang zu weit ausdehnt.
Für ein besseres Verständnis der Erfindung ist das freie Ende des Bandes dargestellt worden, das als Einlage dient, sobald es auf die gewünschte Länge geschnitten ist. Sie enthält eine Nut 78 und die Komplementärform 79. Ganz allgemein ist eine Einlage gemäß der Erfindung immer derart, daß ihr Querschnitt mit Teilen zur Halterung des Erzeugnisses ausgestattet ist. Diese Teile erstrecken sich in der senkrechten Richtung zur Ebene, in der die Länge der Einlage sichtbar ist.
Zurückkehrend zu Fig. 1, sieht man bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, daß der untere Teil der Einlage, der dafür bestimmt ist, in direktem Kontakt mit den Wänden der Verpackung zu stehen, mit drei Einschnitten 4-6 versehen ist, die dazu bestimmt sind, die Biegsamkeit der Einlage zu verbessern, die um das zu verpackende Erzeugnis herum gefaltet werden soll. Diese Einschnitte werden unter Wärmeeinwirkung durch Schneiden mit einem Messer für Polyurethaneinlagen erhalten. Bei anderen Materialien werden sie durch Gießen eingebracht.
In einer bevorzugten Ausführungsform nimmt jeder Einschnitt die gesamte verfügbare Breite der Stützfläche in Anspruch und ist T-förmig. Wenn die Einlage rechts vom Einschnitt gefaltet wird, entfernen sich die vertikalen Ränder derselben von einander, wodurch die Risse verhindert werden, die infolge einer sehr beträchtlichen Verschiebung des Materials an diesem Ort entstehen würden. Im Gegensatz dazu, verformt sich der horizontale Teil des T's zu einem Bogen, der ein Drehgelenk bildet.
In der Fig. 2 ist eine Verpackungsstraße dargestellt, die mit den Mitteln der Erfindung vollständig automatisiert werden kann. Die Einlage ist in ihrem Behälter 9 gestapelt und eine Länge 8 wird so herausgezogen, daß sie oberhalb der Verpakkungszone angeordnet ist. Die Mittel 11-12 zum Einschneiden des Bandes sind so angeordnet, daß sie automatisch die Länge der aus dem Behälter 9 herausgezogenen Einlagen an die Bedürfnisse der Kiste und des Erzeugnisses anpassen, die sich in der Verpackungszone befinden. Bei einer Ausführungsform enthalten die Mittel zum Einschneiden einen motorisierten Meißel 11 und einen Amboß 12, auf welchen der untere Teil des Bandes gelegt wird.
In der Verpackungszone bringt ein Fließband eine Kiste 13 herbei, die ein Automat über ihre Umschläge offenhält, der nicht dargestellt ist, jedoch zu den einem Fachmann geläufigen technischen Mitteln gehört. Die Kiste 13 verharrt infolge der Gravitation auf dem Fließband, und ihre Öffnung ist nach oben gerichtet.
Oberhalb von ihr wird die Einlage so angeordnet, daß sie für das Einführen in richtiger Stellung in die Kiste ohne zusätzliche Handgriffe bereit ist. Oberhalb von dieser Einheit, transportiert durch weitere Transfermittel, die nicht dargestellt sind, jedoch einem Fachmann geläufig sind, wird ein Erzeugnis 15 generell in Form eines Quaders herangeführt. Er wird aufgrund der Gravitation in die Nut 8a in Richtung der eingezeichneten Pfeile 15a, 15d abgestellt.
Das Abstellen kann durch einen Handhabungsrobotor so durchgeführt werden, daß die Effizienz der Straße für den Fall, daß allein die Gravitation zum Ablegen des Erzeugnisses in das Behältnis ausgenutzt wird, verbessert wird.
Im Falle eines Erzeugnisses, das ein Symmetrieelement besitzt, schneiden die Ebenen, die durch die Geraden 15b, 15c einerseits und die Geraden 15d, 15a andererseits definiert werden, die Einlage zwischen den Drehgelenken 8b und 8d, wobei dieselben Richtungen aufweisen, die in das Innere der Kiste 13 zeigen.
Auf diese Weise bewirkt das Abstellen des Erzeugnisses in die Nut 8a der Einlage 8, daß das Erzeugnis in die Einlage eingebracht und die Einheit in das Innere der Kiste eingedrückt wird, ohne daß eine zusätzliche Zentrierung notwendig ist.
Am Ende des Abstellens wird die Seite 8c der Einlage gegen den Boden der Kiste 13 gelegt, und die Seiten 8b und 8f werden gegen die drei seitlichen Wände der offengehaltenen Kiste 13 angelegt. Die Seite 8g der Einlage ist noch vertikal, die Einlage jedoch hat die Verpackungszone verlassen, und ein Roboter kann erst die Klappe 14a, dann die Klappe 14b so manipulieren, daß die obere Seite des Erzeugnisses fest in die kontinuierliche Nut 8a des freien Teils der Einlage angelegt wird.
Am Ende des Verfahrens rollt das Fließband 17 weiter, das die beladene Kiste 13 in Richtung von Mitteln zum Verschnüren entfernt, die nicht dargestellt sind. Schließlich wird eine neue Bandlänge aus dem Behälter 9 herausgezogen, und eine leere Kiste wird herangebracht.
Bei einer weiteren Ausführungsform wird die Kiste oder das Behältnis in nicht fertiggestellter Form als eine flache Kiste aus Karton oder als eine sich unter Hitzeeinwirkung zusammenziehende Kunststoffolie herangebracht. Diese Ausführungsform, die bei allen Verpackungselementen, wie ein flacher Karton oder eine warmgeformte Folie aus Kunstharz, anwendbar ist, zeigt, daß die Automatisation des Verpackungsverfahrens noch viel weiter vorangetrieben werden kann. In der Fig. 3 ist ein Vertikalschnitt einer geschlossenen Kiste dargestellt, die ein Erzeugnis enthält, daß mittels einer Einlage und gemäß dem Verfahren der Erfindung verpackt ist. Die Kiste 18 ist geschlossen und die Einlage 21 umgibt das Erzeugnis 19 vollständig. Man sieht die Nut 21a, die hier eine seitliche Halterung in senkrechter Richtung zur Figurenebene ermöglicht.
Die Zahl der Drehgelenke ist drei: 22 a, b, c. Man erkennt, daß sie einen zentralen Teil, der als Bogen mit starker Krümmung ausgebildet ist, und seitlich zwei geradlinige Ränder in der Einlagenmasse enthalten, die es verhindern können, daß die inneren Spannungen infolge der starken Krümmung auf die äußeren Ränder der Einlage rückwirken.
Man kann sich auch andere Formen von Einlagen vorstellen, die derart sind, daß die Erfindung an alle Verpackungsarten von einfachen oder zusammengesetzten Erzeugnissen, die die Form eines Quaders besitzen oder diese nicht besitzen, angepaßt werden kann.
Insbesondere sind in der Fig. 6 verschiedene mögliche Formen von Einlagen zusammen mit dem eingebrachten Erzeugnis oder ohne dieses im Querschnitt dargestellt. Die erste Einlage 80 enthält zwei Nuten 81 und 83, die Komplementärformen 82 und 84 entsprechen. Eine solche Einlage kann zwei Seite an Seite angeordnete Erzeugnisse aufnehmen. Die zweite Einlage 85 enthält eine Nut 88 von konkaver Form, die einer reziproken Komplementärform 87 entspricht. Das Erzeugnis kann dann von konkaver Form mit geringer Krümmung sein.
Die dritte Form 90 enthält keine Komplementärform auf ihrer Unterseite (was nicht unvereinbar ist), sie enthält jedoch eine Nut 91, deren Unterseite mit zwei Einschnitten 92 und 93 versehen ist, die dazu bestimmt sind, es den kleinen Unebenheiten des Erzeugnisses zu ermöglichen, sich in die Einlage einzufügen, ohne ein sehr heftige Verformung zu erleiden.

Claims

1. Verpackungseinlage zum Halten und Schützen eines Erzeugnisses in seiner Verpackung, wobei diese Einlage (21) einteilig aus Kunststoffmaterial in Form eines kontinuierlichen Streifens ausgebildet ist, der auf die gewünschte Abmessung geschnitten werden kann, um das Erzeugnis (19) wenigstens teilweise zu umgeben, wobei längs des gesamten Streifens der Einlage eine U-förmige Nut (8a) gebildet ist, die zur Aufnahnie und zum Halten des Erzeugnisses bestimmt ist.

2. Einlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützfläche, die von derjenigen Fläche der Einlage abgewandt ist, welche mit der Nut (8a) versehen ist, komplementär zu dieser oberen Fläche ausgebildet ist, so daß die Einlagen bei der Lagerung besser gestapelt werden können.

3. Einlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie in Form eines durchgehenden Streifens ausgebildet ist, dessen unterer Teil, welcher zur Anlage an den Innenwandungen der Verpackung (13) bestimmt ist, Schwenkmittel trägt, die das Biegen der Einlage beim Einhüllen des Erzeugnisses erleichtern.

4. Einlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkmittel durch Einschnitte (4-6) von der Stützfläche (3) ausgehend in die Masse gebildet sind.

5. Einlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Einschnitt über die gesamte verfügbare Breite der Einlage in T-Form ausgeführt ist.

6. Einlage nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut (91) Mittel (92, 93) aufweist, die dazu bestimmt sind, die mit der Einlage (90) in Berührung kommenden, empfindlichen und vorspringenden Teile des Erzeugnisses aufzunehmen.

7. Einlage nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Komplementärform (3), falls sie vorhanden ist, sich über die gesamte Länge der Einlage (7) erstreckt.

8. Behälter zur Aufnahme einer durchgehenden Einlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, mit einer beweglichen Achse (73) zwischen zwei Flanschen (71, 72), wobei diese beiden Flansche, wovon wenigstens einer entfernbar ist, mittels einer kreisrunden festen Form zusammengesetzt sind, die dazu bestimmt ist, den aufgewickelten Streifen zusammengedrückt zu halten, wobei der Behälter Mittel zum Zusammendrücken und zum Abrollen der Einlage nach Bedarf aufweist, die durch zwei Druckrollen (76, 77) gebildet sind, welche einerseits das Zusammendrücken der Einlage bei ihrer Einführung in den Behälter ermöglichen, wobei die Einlage eingezogen wird, bis sie in den Mitteln zur Festlegung der beweglichen Achse (73) in Eingriff kommt und dann auf dieser beweglichen Achse aufgerollt wird, und andererseits das Halten der Einlage im zusammengedrückten Zustand ermöglichen, während sie nach Bedarf abgerollt wird, unter Vermeidung einer Dehnung der Einlage vor ihrem Austreten aus dem Behälter.

9. Behälter zur Aufnahme einer Menge von Einlagen nach einem der Ansprüche 1 bis 7 im geschnittenen und gebrauchsfertigen Zustand, mit mehreren Sektoren, die mit zusammengedrückten Einlagen angefüllt sind, welche in diesem Zustand durch Dekkel (53-55) gehalten werden, die durch Befestigungen (59) festgelegt sind.

10. Verfahren zum Verpacken von Erzeugnissen unter Verwendung einer Einlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei welchem:

- eine Einlage von vorbestimmter Länge in eine Verpackungszone gebracht wird,

- ein zu verpackendes Erzeugnis (15) über einen Aufnahmebereich (8a) der Einlage gebracht wird,

- in die Verpackungszone und unter die Einlage ein Verpakkungselement (13) gebracht wird, das zur Aufnahme des Erzeugnisses in seiner Einlage bestimmt ist,

- das Erzeugnis in die Aufnahmezone (8a) der Einlage eingesetzt und die aus Einlage und Erzeugnis bestehende Einheit in das Verpackungselement (13) eingesetzt wird,

- schließlich das Verpackungselement (13) geschlossen (14, 14a) wird.