EP0445443B1

EP0445443B1 - Seitenfaltenschlauch aus Dehnfolie zum Umhüllen von Stückgut

Info

Publication number: EP0445443B1
Application number: EP19900250308
Authority: EP
Inventors: Martin Aufenvenne; Josef Dipl.-Ing. Van Essen (Fh)
Original assignee: Beumer Maschinenfabrik GmbH and Co KG
Current assignee: Beumer Maschinenfabrik GmbH and Co KG
Priority date: 1990-03-06
Filing date: 1990-12-12
Publication date: 1993-08-11
Anticipated expiration: 2010-12-12
Also published as: EP0445443A1; DE59002326D1; DE9002586U1; DK0445443T3

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Umhüllen von Stückgut, insbesondere Stückgutstapeln, mit einer aus Stretchfolie bestehenden Haube nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Wenn vor- oder nachstehend von der "Breite" des zu umhüllenden Stückgutes bzw. Stückgutstapels die Rede ist, so ist hiermit die Breite derjenigen Seite(n) des Stückgutes bzw. Stückgutstapels gemeint, die beim Zuführen des zunächst flach zusammengefalteten Seitenfaltenschlauches (zumindest im wesentlichen) parallel zu diesem verläuft (verlaufen).
Um den zwischenzeitlich hinlänglich bekanntgewordenen Nachteilen (z.B. und insbesondere relativ großer Folienverbrauch; relativ großes Investionsvolumen aufgrund der Einrichtungen zur Wärmebeaufschlagung; relativ hoher Energiebedarf; Entzündungsgefahr bei bestimmten Gütern, insbesondere in der chemischen Industrie, etc.) von Schrumpffolienverpackungsverfahren zu entgehen, ist man bereits teilweise dazu übergegangen, statt der Schrumpffolien sog. Dehn- oder Stretchfolien zu benutzen, die keiner Wärmebeaufschlagung bedürfen, um sie an das zu verpackende Stückgut eng anzulegen und damit insbesondere bzgl. palettierter Stückgutstapel sog. Ladeeinheiten zu schaffen, die auch für ein mehrfaches Umsetzen eine hinreichend große Transportfestigkeit aufweisen und im übrigen bzgl. des Stückgutes gegen Witterungseinflüsse gut geschützt sind.
Bei dieser Stretchfolientechnologie reicht es aus, wenn das Stretchfolienmaterial vor dem Umhüllen des Stückgutes "gestretcht" (= gedehnt) wird, wobei man unter dem (technischen) Begriff "stretchen" ganz allgemein nicht jede beliebige (noch so geringe) Dehnung des Ausgangsmaterials versteht, sondern eine im Sinne der Stretchtechnologie beachtliche Dehnung von im allgemeinen wenigstens 10 % und mehr, die im Umhüllungszustand dann auch wirklich in der Lage ist, die für die erforderliche Stapelfestigkeit von Stückgutstapeln erforderliche Formbeständigkeit zu schaffen und zu gewährleisten.
Im Rahmen der Stretchfolien-Verpackungstechnologie ist zunächst das sog. Wickelstretchen bekanntgeworden, bei dem bahnförmige Stretchfolie um das zu umhüllende Stückgut gewickelt wird. Diese Technologie ist jedoch mit erheblichen Nachteilen verbunden ist, so daß man daher auch bereits dazu übergegangen ist, zu verpackendes Stückgut bzw. zu verpackende Stückgutstapel mit (wenigstens) einer Folienhaube aus Stretchfolienmaterial zu überziehen, wie dieses grundsätzlich auch bereits von Schrumpffolienverpackungen her bekannt ist. Dabei haben sich jedoch insbesondere im Bereich der Schweißnaht erhebliche Probleme ergeben, die nicht befriedigend gelöst sind. Eine durch Schweißen herzustellende Quernaht ist aber bei Stretchfolienhauben, die aus einem beschnitt eines Seitenfaltenschlauches mit eingelegten Seitenfalten gebildet werden, ebenso erforderlich wie bei Schrumpffolienhauben.
Derartige Seitenfaltenschläuche besitzen einen zusammengefalteten, gleichsam "flächigen" Ausgangszustand mit zwei zueinander parallelen ersten Seitenflächen sowie zwei jeweils V-förmig nach innen gefalteten zweiten Seitenflächen. Diese Faltung ist schon deshalb zweckmäßig, um derartiges Schlauchfolienmaterial möglichst raumsparend (und damit auch mit relativ geringer Breite) zu Rollen aufgehaspelt bevorraten zu können. Im übrigen hat sich gezeigt, daß sich derart im Vorratszustand gefaltetes Schlauchfolienmaterial besser öffnen läßt als dieses dann der Fall wäre, wenn das Schlauchfolienmaterial einem Haubenbildner in ungefaltetem Zustand zugeführt werden würde, in dem die Schlauchfolienbreite mithin gleich dem halben Umfang der Schlauchfolie wäre.
Bei einem von der Anmelderin (wie auch von Wettbewerbern) bereits praktizierten Verfahren erfolgt das Bilden der Quernaht durch beschweißen eines Seitenfalten-Schlauchfolienabschnittes jeweils im noch nicht gestretchten Ursprungszustand derart, daß der entsprechende Endabschnitt des von einem rollenförmigen Vorrat zugeführten Seitenfaltenschlauches in der zugeführten Form (und damit auch der entsprechenden Bevorratungsbreite) abgeschweißt wird, wobei die Schweißnaht mithin eine Länge aufweist, die der Breite der zueinander parallelen ersten Seitenflächen der Schlauchfolie entspricht. Da der Umfang eines Stretchfolien-Seitenfaltenschlauches zum haubenförmigen Umhüllen von Stückgut im nicht gestretchten Ursprungszustand bestimmungsgemäß kleiner sein muß als der Umfang des zu umhüllenden Stückgutes/Stückgutstapels, und da es zweckmäßig ist, die Seitenflächen der Haube im wesentlichen gleichmäßig zu dehnen (s. FR-A-2 316 127), verwendete man bisher Seitenfaltenschläuche, deren erste und zweite Seitenflächen im Zuführzustand jeweils eine Länge aufweisen, die gleich der entsprechenden Breite bzw. Tiefe des zu umhüllenden Stückgutes/Stückgutstapels multipliziert mit einem Verminderungsfaktor ist, so daß der Querschnitt des geöffneten Seitenfaltenschlauches mithin geometrisch ähnlich zum Querschnitt des zu umhüllenden Stückgutes (in der Draufsicht) ist und die Zuführbreite gleich der Breite des Stückgutes/Stückgutstapels multipliziert mit dem erwähnten Verminderungsfaktor. Dieses ist weitgehend unkritisch, wenn die vorgesehene Dehnung der Folie lediglich etwa 4 % beträgt, wie dieses gemäß der FR-A-2 316 127 vorgesehen sein kann. Liegt dagegen die Größe der Dehnung in dem oben definierten Stretchbereich und beträgt wenigstens 10 % (gemäß der DE-A-37 07 877 können Stretchdehnungen von 30 % und mehr vorgesehen sein, wobei Dehnungen von z. B. 20 % und mehr auch tatsächlich häufig praktiziert werden), so wird auch die Schweißnaht bei dieser Arbeitsweise zwangsläufig einer ganz erheblichen Dehnung unterworfen, und zwar nicht nur beim (Quer-)Stretchen vor dem Umhüllen des Stückgutes bzw. Stückgutstapels, bei dem die Schlauchfolie so weit aufgeweitet werden muß, daß sie sich mühelos über das Stückgut bzw. den Stückgutstapel ziehen läßt, sondern auch danach im umhüllten Zustand. Dieses liegt daran, daß eine Stretchfolienhaube bestimmungsgemäß auch dann noch unter erheblicher Dehnung steht, wenn sie fest am Stückgut bzw. Stückgutstapel anliegt.
Bei einer solchen Verfahrensweise kommt es daher, wie bereits angedeutet worden ist, im Bereich der Schweißnaht zu erheblichen Problemen, und zwar insbesondere an den Stellen, an denen die bei einer derartigen Schlauchfolienhaube zwangsläufig entstehenden Zipfel im umhüllten Zustand an der betreffenden Stirnseite des Stückgutes bzw. Stückgutstapels an- bzw. aufeinanderliegen.
Bei einem aus der FR-A-2 316 127 bekannten Verfahren wird (vermutlich in dem Bestreben, die vorstehend aufgezeigten Probleme zu vermeiden bzw. zu vermindern) der Seitenfaltenschlauch lediglich mindestens 4 % gedehnt, vor dem Legen der Quernaht geöffnet und (quer-)gestretcht und erst dann in der gewünschten Länge abgeschweißt und vom Schlauchfolienvorrat abgetrennt, also im nicht mehr gefalteten und bereits gedehnten Zustand. Dabei ergibt sich bei größeren Dehnungen von mehr als 10 % zwangsläufig eine Schweißnaht, deren ungedehnte Länge erheblich kleiner ist als die Breite des zu umhüllenden Stückgutes bzw. Stückgutstapels, so daß es im Deckelbereich der über das Stückgut gezogenen Haube zu schädlichen Spannungen kommt. Im übrigen hat diese Arbeitsweise zur Folge, daß die Festigkeit der Folie bei der mit dem beschweißen verbundenen Erwärmung im Bereich der Quernaht weitgehend verlorengeht, so daß es insbesondere in den Grenzbereichen zwischen Quernaht und benachbartem Folienmaterial zu Ein- oder gar Abrissen kommen kann, insbesondere beim mehrfachen Umschlag derart gebildeter Ladeeinheiten, was dann bei entsprechenden Einrissen zu einem Verlust der erforderlichen Stapelfestigkeit führen kann und stets zu einem Verlust der dringend gewünschten Dichtigkeit führt.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs beschriebenen Gattung zu schaffen, mit dem sich Stückgut unter Vermeidung der vorstehenden Nachteile insoweit problemlos mit einer Stretchfolienhaube umhüllen läßt.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1.
Wird nämlich der Seitenfaltenschlauch dem zu umhüllenden Stückgut mit einer Bahnbreite zugeführt, die im wesentlichen gleich der Breite des Stückgutes/Stückgutstapels ist, und in diesem Zuführzustand ungedehnt mit der Quernaht abgeschweißt, so treten im Umhüllungszustand der Ladeeinheit auch bei größeren Dehnungen von (ggf. erheblich) mehr als 10 % praktisch keine schädlichen Spannungen mehr auf und es kommt nicht zu berissen, unerwünschten Wellungen u.dgl., weil die Schweißnaht im ungestretchten (= ungedehnten) Ausgangszustand vor dem Stretchen des Folienmaterials mehr oder weniger genau dieselbe Länge aufweist wie im Umhüllungszustand.
Hierdurch ergibt sich insbesondere gegenüber einer Ausgestaltung, bei welcher die Länge der ungedehnten Quernaht erheblich kleiner als die Breite des zu umhüllenden Stückgutes ist, der erhebliche Vorteil, daß sich die auftretenden Spannungen im wesentlichen senkrecht zur Quernaht einstellen und nicht mehr unter beliebigen bzw. zufälligen Winkeln zur Quernaht, wobei letzteres insbesondere in den V-förmigen Doppelungsbereichen der Folie zu Überdehnungen führen kann, und zwar insbesondere derart, daß in der untenliegenden Folie größere Spannungen auftreten als im oberen Folienabschnitt. Dagegen ergibt sich bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung, daß die inneren Folienspannungen im obenliegenden Folienabschnitt jeweils größer sind als im unteren (der dabei weitgehend spannungsfrei werden kann), so daß sich die unteren Folienabschnitte im V-förmigen Doppelungsbereich ohne weiteres unter der Spannung der oberen Folienabschnitte an das zu umhüllende Stückgut anlegen und die unter Spannun stehenden oberen Folienabschnitte für eine glatte Oberfläche sorgen, was nicht nur aus rein technischen Gründen höchst zweckmäßig ist, sondern auch unter ästhetischen Gesichtspunkten erwünscht ist. Dabei bringt der praktisch ungestretchte Zustand des Quernahtbereiches auch nicht etwa irgendwelche nachteiligen Nebenwirkungen mit sich, weil in diesem Bereich für die angestrebte feste bzw. enge Umhüllung des Stückgutes keine Stretchspannungen erforderlich sind.
Auch wenn dieser Zustand genaugenommen nur dann erreicht wird, wenn die Länge der ungedehnten Quernaht gleich der Breite des zu umhüllenden Stückgutes ist, ist dieser Effekt auch schon dann qualitativ und bereits in einem quantitativ höchst bemerkenswerten und spürbaren Ausmaß zu erreichen, wenn die Länge der Quernaht nur etwas kleiner gewählt wird als die Breite des Stückgutes, also bis etwa wenigstens 95 % der Stückgutbreite.
Die Erfindung ist nachstehend anhand einer schematisierten Zeichnung weiter erläutert. Es zeigt:

Fig. 1: eine schematisierte Seitenansicht eines zu einer Rolle aufgehaspelten Seitenfaltenschlauch-Vorrats mit von dem Vorrat bereits teilweise abgewickeltem freien Endabschnitt sowie einem darunter befindlichen Stückgutstapel, der mit einer Schrumpffolienhaube umhüllt werden soll;
Fig. 2: einen Schnitt durch den von dem Vorrat abgewickelten beschnitt des Seitenfaltenschlauches gemäß der Schnittlinie II-II in Fig. 1 gesehen;
Fig. 3: eine Draufsicht auf den Stückgutstapel gemäß Fig. 1 von der Schnittebene III-III in Fig. 1 aus nach unten gesehen;
Fig. 4: eine (Teil-)Seitenansicht auf die Darstellung gemäß Fig. 1 in Richtung des Pfeiles IV in Fig. 1 gesehen, welche insbesondere den Seitenfaltenschlauch-Vorrat und den hiervon abgewickelten Endabschnitt zeigt;
Fig. 5: den teilweise aufgefalteten Seitenfaltenschlauch gemäß Fig. 2; und
Fig. 6: eine Draufsicht auf den Stückgutstapel gemäß den Fig. 1 bis 3 mit zusätzlicher Darstellung des völlig entfalteten, aber noch nicht gedehnten (gestretchten) Seitenfaltenschlauches (ausgezogene Linien) sowie den gedehnten (gestretchten) Seitenfaltenschlauch (unterer Endabschnitt) im gedehnten (gestretchten) Zustand kurz vor dem Überziehen über den Stückgutstapel.

Die Fig. 1 und 2 der Zeichnung zeigen einen im ganzen mit 1 bezeichneten Seitenfaltenschlauch-Vorrat eines aus Dehnfolie (= Stretchfolie) bestehenden Seitenfaltenschlauches, der nach seiner Herstellung zwecks zweckmäßiger Bevorratung rollenförmig auf eine Achse 2 aufgehaspelt ist, wobei vom äußeren Umfang des Seitenfaltenschlauch-Vorrats 1 ein freier Endabschnitt 3 herabhängt.
Der aus Dehn- bzw. Stretchfolie bestehende Seitenfaltenschlauch ist zum haubenförmigen Umhüllen von Stückgutstapeln 4 bestimmt, von denen in den Fig. 1 bis 3 ein Stückgutstapel dargestellt ist. Er besitzt im Bevorratungs- und Zuführzustand zwei einander parallele, eng benachbarte erste Seitenflächen 8, 8 sowie zwei dazwischenliegende, V-förmig nach innen gefaltete zweite Seitenflächen 9, 9.
Wie insbesondere aus Fig. 1 erkennbar ist, ist die (Zuführ)Bahnbreite b des Seitenfaltenschlauches 1 bzw. 3 im wesentlichen genau so groß wie die Breite B des Stückgutstapels 4, wobei der Begriff "Breite" weiter oben definiert ist, und zwar beträgt die Bahnbreite b des Seitenfaltenschlauches 3 99,5 % der Breite B des Stückgutstapels 4, womit sie im wesentlichen etwa gleich groß ist.
Da der freie Endabschnitt 3 des Seitenfaltenschlauches zur Bildung einer Haube vor dem Dehnen bzw. Stretchen mit Abstand zu seinem freien Ende 5 (und zwar durch Abschweißen mittels nicht dargestellter Schweißbacken) mit einer Quernaht 6 (s. Fig. 6) zu versehen ist, hinter welcher der nach dem Legen der Quernaht 6 eine Haube 3' bildende Abschnitt des Seitenfaltenschlauches sodann abgetrennt wird, ist mithin die Länge L (s. Fig. 6) des freien Endabschnittes 3 des Seitenfaltenschlauches im noch nicht gestretchten Zustand praktisch im wesentlichen gleich der Breite B des Stückgutstapels 4 (nämlich nur lediglich 0,5 % kleiner).
Sinnvollerweise greifen bereits vor dem Legen der Quernaht 6 (zumindest aber vor dem Abtrennen der durch die Quernaht 6 gebildeten Haube 3') Spreizfinger 7 (zumindest) am unteren Endabschnitt des freien Endabschnittes 3 des Seitenfaltenschlauches (also benachbart zum freien Ende 5) in den Seitenfaltenschlauch ein, um ihn während des Haubenbildungs- und insbesondere des Überziehvorganges optimal handhaben zu können.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel werden die vom unteren Ende des freien Endabschnittes 3 des Seitenfaltenschlauches in diesen eingreifenden Spreizfinger 7 zunächst nur in der senkrecht zur Ebene des noch nicht aufgefalteten Seitenfaltenschlauches 1 bzw. 3 verlaufenden y-Richtung bewegt (s. Zwischenzustand gemäß Fig. 5), bis der völlige Auffaltzustand gemäß Fig. 6 (s.d. ausgezogene Linien) erreicht ist, in dem der Seitenfaltenschlauch mithin noch nicht gedehnt bzw. gestretcht ist. Selbstverständlich besitzt der Seitenfaltenschlauch (wie aus Fig. 6 deutlich erkennbar ist) einen geringeren Umfang als der zu umhüllende Stückgutstapel 4. Bei einer in x-Richtung gemessenen Breite B und einer in y-Richtung gemessenen Tiefe A beträgt der Umfang U₄ des Stückgutstapels 4 mithin 2 x (B + A), während der Umfang U₃ = 2 x (b + 2a) ist, wenn man (gemäß Fig. 5) mit a jeweils die Schenkellänge der V-förmigen Falten bezeichnet. Es gilt mithin die Beziehung b + 2a < B + A.
Dem Stretchfolien-Umhüllungsverfahren gemäß wird die jeweils aus dem freien Endabschnitt 3 des Seitenfaltenschlauches nach Legen der Quernaht 6 und Abtrennen dieses Abschnittes vom Vorrat 1 gebildete Haube 3' sodann gedehnt (= gestretcht). Hierfür fahren die Spreizfinger 7 gemäß Fig. 6 gleichsam diagonal zu den Koordinaten x und y nach außen und bringen die Haube 3' sodann - in Relation zu den Abmessungen des Stückgutstapels 4 - auf ein in Fig. 6 mit strichpunktierten Linien angedeutetes Übermaß, welches so bemessen ist, daß die Haube 3' anschließend ohne Schwierigkeiten über den Stückgutstapel 4 gezogen werden kann.
Aus Fig. 6 ist weiterhin erkennbar, daß die durch Abschweißung gebildete Quernaht 6 im ungestretchten Zustand eine Länge L hat, die der Breite B des Stückgutstapels 4 im wesentlichen entspricht. Die Quernaht 6 wird zwar selbstverständlich beim Stretchen auf Überziehmaß (gemäß Fig. 6) entsprechend mitgedehnt, doch nachdem sich die Haube 3' nach dem Überziehen eng an den Stückgutstapel 4 angelegt hat, nimmt die Quernaht 6 ersichtlich wiederum praktisch das Maß ein, welches die Quernaht 6 vor dem Stretchvorgang hatte, d.h. sie ist im Sinne der obigen Darlegungen von schädlichen Spannungen frei, so daß sich keine schädlichen Auswirkungen auf die Umhüllung der so gebildeten Ladeeinheit ergeben. Vielmehr sind die Verhältnisse so, daß sich die auftretenden Spannungen im wesentlichen senkrecht zur durch Schweißung gebildeten Quernaht 6 einstellen (und nicht mehr wie bisher unter beliebigen bzw. zufälligen Winkeln zur Quernaht 6), wobei es insbesondere in den V-förmigen Doppelungsbereichen der Folie nicht mehr zu Überdehnungen kommen kann, derart, daß in der untenliegenden Folie größere Spannungen auftreten als im oberen Folienabschnitt. Vielmehr ergibt es sich bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung des Seitenfaltenschlauches in jeweiliger Relation zu dem zu umhüllenden Stückgut, daß die inneren Folienspannungen im obenliegenden Folienabschnitt jeweils größer sind als im unteren (der dabei weitgehend spannungsfrei werden kann), so daß sich die unteren Folienabschnitte im V-förmigen Doppelungsbereich ohne weiteres unter der Spannung der oberen Folienabschnitte an den Stückgutstapel 4 anlegen und die unter Spannung stehenden oberen Folienabschnitte für eine glatte Oberfläche sorgen, wie dieses höchst erstrebenswert ist.
Es sei nochmals ausdrücklich darauf verwiesen, daß die Vorrats- bzw. Zuführ-Bahnbreite b des Seitenfaltenschlauches 3 zur Erzielung dieses Effektes keineswegs identisch zur Breite B des zu umhüllenden Stückgutstapels 4 zu sein braucht, sondern daß dieser höchst vorteilhafte Effekt auch dann noch erzielt wird, wenn die Vorrats- bzw. Zuführ-Bahnbreite b etwa bis zu 95 % der Breite B des zu umhüllenden Stückgutes 4 beträgt. Selbstverständlich sind die Umstände bei einer Dimensionierung der Bahnbreite b von bspw. etwa 94,2 % der Breite B des zu umhüllenden Stückgutes 4 auch noch (erheblich) besser als beim Stand der Technik, doch läßt sich mit den vorstehenden Angaben der Bereich abgrenzen, in dem die vorliegende Erfindung (noch) im wesentlichen voll zur Entfaltung kommt.

Claims

Verfahren zum Umhüllen von Stückgut, insbesondere Stückgutstapeln (4), mit einer Haube (3') aus Stretchfolie, bei dem aus einem von einem Vorrat (1) zugeführten, dehnbaren Seitenfaltenschlauch, der im Bevorratungs- und Zuführzustand zwei einander parallele, eng benachbarte erste Seitenflächen (8) sowie zwei dazwischen liegende, V-förmig nach innen gefaltete zweite Seitenflächen (9) aufweist und einen geringeren Umfang (4a + 2b) als das zu umhüllende Stückgut (4) besitzt, dadurch eine Haube (3') gebildet wird, daß der Seitenfaltenschlauch (3) mit Abstand zu seinem freien Ende mit einer Quernaht (6) abgeschweißt und hinter dem die Haube (3') bildenden Abschnitt abgetrennt wird, wobei die Haube (3') zum Überziehen über das Stückgut (4) nach einem vollständigen Öffnen auf das zum Überziehen erforderliche Maß gedehnt wird, gekennzeichnet durch die Kombinatin der Merkmale, daß der Seitenfaltenschlauch (3) dem zu umhüllenden Stückgut (4) mit einer (Zuführ-)Bahnbreite (b) seiner ersten Seitenflächen (8) zugeführt wird, die im wesentlichen gleich der hierzu parallelen Breite (B) des zu umhüllenden Stückgutes (4) ist und in diesem Zuführzustand in an sich bekannter Weise vor dem Dehnen mit der Quernaht (6) abgeschweißt wird, so daß die Länge (L) der ungedehnten Quernaht (6) im wesentlichen gleich der zu ihr parallelen Breite (B) des Stückgutes (4) ist, wobei nach dem Bilden der Quernaht (6) die Haube (3') so gedeht wird, daß die Dehnung ihrer Seitenflächen im Umhüllungszustand wenigstens 10 % beträgt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Seitenfaltenschlauch (3) dem zu umhüllenden Stückgut (4) mit einer (Zuführ-)Bahnbreite (b) zugeführt wird, die wenigstens 95 % der Breite (B) des zu umhüllenden Stückgutes (4) ist.