EP2226254A1 - Verpackungsmaschine und Verfahren zu deren Steuerung - Google Patents

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EP2226254A1
EP2226254A1 EP10152600A EP10152600A EP2226254A1 EP 2226254 A1 EP2226254 A1 EP 2226254A1 EP 10152600 A EP10152600 A EP 10152600A EP 10152600 A EP10152600 A EP 10152600A EP 2226254 A1 EP2226254 A1 EP 2226254A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
packaging
web
film
webs
units
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP10152600A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Peter Koch
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Krones AG
Original Assignee
Krones AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Krones AG filed Critical Krones AG
Priority to DE202010013513U priority Critical patent/DE202010013513U1/de
Publication of EP2226254A1 publication Critical patent/EP2226254A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H23/00—Registering, tensioning, smoothing or guiding webs
    • B65H23/04—Registering, tensioning, smoothing or guiding webs longitudinally
    • B65H23/26—Registering, tensioning, smoothing or guiding webs longitudinally by transverse stationary or adjustable bars or rollers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B11/00—Wrapping, e.g. partially or wholly enclosing, articles or quantities of material, in strips, sheets or blanks, of flexible material
    • B65B11/06—Wrapping articles, or quantities of material, by conveying wrapper and contents in common defined paths
    • B65B11/08—Wrapping articles, or quantities of material, by conveying wrapper and contents in common defined paths in a single straight path
    • B65B11/10—Wrapping articles, or quantities of material, by conveying wrapper and contents in common defined paths in a single straight path to fold the wrappers in tubular form about contents
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2402/00—Constructional details of the handling apparatus
    • B65H2402/50—Machine elements
    • B65H2402/52—Bearings, e.g. magnetic or hydrostatic bearings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2701/00—Handled material; Storage means
    • B65H2701/10—Handled articles or webs
    • B65H2701/17—Nature of material
    • B65H2701/175—Plastic
    • B65H2701/1752—Polymer film
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2801/00—Application field
    • B65H2801/81—Packaging machines

Definitions

  • the invention relates to a packaging machine and a method for its control.
  • the packaged goods can be, for example, containers with a plurality of regularly arranged beverage containers, which are wrapped with a disposable film packaging, with which they are stacked on pallets in order to be better handled during storage and transport.
  • the packaging film is applied by means of suitable packaging machines, with the aid of which the packaging to be wrapped in each case with a film section previously separated by a continuous web is taken. This impact is normally continuous, i. during ongoing transport of the container, wherein the cut to length film sections are usually supplied from an area below the transport level of the container, so that the container is pushed onto a portion of the film section, which later forms the bottom portion.
  • the film sections are conveyed by means of a plurality of guiding and / or deflecting elements on the conveyor belt and to a wrapping element, which is movably above the container and during their transport strikes the foil sections around the container, so that they are largely completely enveloped.
  • Such a continuous device for packaging items at risk of tilting by means of a film wrapping is, for example, from the DE 42 07 725 C2 out.
  • the containers are transported in multiple lanes through the packaging machine.
  • at least two containers are simultaneously at least partially wrapped by the packaging film at the same time in a wrapping process.
  • the outgoing wide film web is thus separated into at least two halves and these halves are brought to a sufficient distance to parallel to each other without mutual interference to haul transported packages.
  • Folienspreizens is usually realized in that a divided into two sheets of film is pulled over angularly employed rigid spreader rollers. In order to minimize the friction of the film to the rigid rollers, they are provided in a portion of its circumference with holes from which air flows. This subregion corresponds at least to the wrap angle of the film. As a result, the pressurized air roller forms an air bearing for the film web.
  • Alternative variants may provide for dispensing with the airbed and merely guiding and pulling the film over a curved shaft.
  • this variant has the disadvantage that the film charges statically and the spread can assume only a small Sp Dahl hindered light, so that a film spacing of typically only about 30 mm can be realized.
  • Devices for separating material webs into two partial webs using a film spreader with rollers for film guidance are, for example, from DE 37 33 129 A1 , from the DE 42 41 354 C1 as well as from the DE 101 05 486 A1 known.
  • a device and a method for longitudinal cutting of strip material into thin strips go, for example. From DE 695 16 233 T2 out. Here, the strip material is held and guided by means of compressed air-supplied air bearings.
  • the film cut to a defined length is transported on a so-called vacuum belt in the direction of the film wrapping station. Due to the predetermined mechanism of two separate bands on the transport path from the film separation station to the vacuum belt and the conveyor belt and the film wrapping the film must be transported or pushed over an area in which no support of the film can be guaranteed. In order to bridge this area and to ensure that the film or the film beginning does not buckle due to gravity and thus causes a production disturbance, the film is stabilized with the aid of two blowpipes and transported by means of an air duct formed by the blowpipes in the desired position and orientation.
  • the systems described have the disadvantage that a compressed air system must be available.
  • the compressed air stabilization requires and conveying the film sections a relatively high compressed air consumption, so that a relatively high energy input for the production of compressed air is required.
  • a primary object of the invention is to provide an easily manageable and reliably functioning guide option for tape and film material, which is operable with a reduced energy input compared to a compressed air-supplied air bearing.
  • At least one of a plurality of guide elements for the packaging and / or film webs used as packaging is designed as an ultrasound bearing unit.
  • the present invention is thus based essentially on the use of ultrasonic air bearings as guiding, deflecting and / or bearing elements for the packaging webs to be conveyed, in particular for film sections.
  • the air is compressed between the medium to be transported and the oscillator, thus achieving a certain load capacity. This load capacity is sufficient in practice to guide the very light packaging or film webs at a sufficient distance from the bearing or guide elements.
  • the present invention thus relates essentially to the guide, deflection and bearing elements for the packaging webs used. However, it relates in the same way to a machine for packaging goods and / or packaging units with a sheet-like packaging web such as a disposable film o. The like.
  • This machine comprises a feed unit for the packaging webs and a wrapping unit for at least partially wrapping the goods or packaging units the packaging web.
  • the packaging webs are guided over planar, web-like and / or roller-like guide elements and / or carried on these at least in sections.
  • the invention is characterized in that at least one of the guide elements is formed as an ultrasonic storage unit.
  • the at least one ultrasound bearing unit may be formed by a deflecting element arranged substantially transversely to a conveying direction of the packaging web.
  • a deflecting element is comparable to a deflection roller used in conventional machines, which may optionally have a compressed air supply to improve the film guide.
  • the machine according to the invention is on the Compressed air supply omitted because the ultrasonic bearing unit ensures the necessary distance of the guide element to the packaging web and thus for the desired reduction of the frictional resistances.
  • the deflecting element can form a largely non-contact, line-like deflection and / or guidance for the packaging web.
  • two or more deflecting elements arranged at an angle to one another can form a spreader unit for the spaced guidance of two or more packaging webs previously conveyed in parallel and / or as a single packaging web.
  • the ultrasonic bearing units are also suitable for forming at least one surface with a planar guide for the packaging web or the film web.
  • the at least one ultrasound bearing unit is preferably formed by an ultrasonic air bearing, the activation of which triggers a compression of the air between the packaging web and the surface of the ultrasound bearing unit.
  • the vibrator, vibrator and vibration isolation system is available and can be dimensioned and configured as needed.
  • the execution of the vibrator or the oscillating body is to be executed user-specific, for example. As a cylindrical roller or as a flat plate.
  • the invention describes the use of the system in a packaging machine for handling the packaging films or webs in the functional areas of spreading the film and transporting the film.
  • packaging films or other suitable packaging webs for example of paper or of a suitable composite material, which are suitable for the purpose of wrapping and packaging of packaging goods such as e.g. Containers with beverage containers are suitable. If a conventional packaging film is used as the packaging material, it is normally shrunk around the packaging material after the packaged product has been impacted by the action of heat.
  • the present invention also relates to a method for packaging goods and / or packaging units with a sheetlike packaging web such as a disposable film or the like, in which the Packaging webs of a wrapping unit for at least partially wrapping the goods or packaging units are supplied to the packaging web.
  • the packaging webs are guided over planar, web-like and / or roller-like guide elements and / or carried on these at least in sections.
  • These guide elements are formed as ultrasonic bearing units in the form of ultrasonic air bearings whose activation triggers a compression of the air between the packaging web and the surface of the ultrasonic bearing unit.
  • the invention is based on the use of ultrasonic air bearings in packaging machines or in methods for packaging packaging goods.
  • a high-frequency oscillating component the air is compressed between the medium to be transported and the oscillator, thus achieving a desired load-bearing capacity.
  • the air-assisted, angularly adjustable and fixed Spreizumlenkungen be replaced by an ultrasonic air bearing generating system.
  • the highly compressed "air film” causes the film is pulled almost without contact on the spreader and is spread by their angular position.
  • the blowpipes which generate an "air duct", replaced by a planar vibration system, which in turn allows by an "air film” a non-contact transporting the film.
  • the main advantage of the system is the massive reduction of energy consumption, as compressed air as a supporting medium can be dispensed with.
  • the system is much more energy efficient than the previously known systems.
  • FIG. 1 shows the essential functional elements of a per se known packaging machine 10, which comprises a guide system 12 for supplying cut and / or longitudinally in two or more parallel and spaced guided divided film webs 14 to 16 containers.
  • the containers 16 are conveyed on a horizontally arranged conveyor belt 18 to the packaging station 20, where they are wrapped and enveloped by means of a Einschlag Anlagen 22 with appropriately cut film webs 14, if necessary, then subjected to a shrinkage process (not shown) by means of heat.
  • the film webs 14 are deducted in the embodiment shown before cutting in appropriately cut sections of a film drum 24, so that over a longer period of continuous feeding can be guaranteed. Before the film drum 24 is completely unrolled, another film drum 26 can be activated.
  • FIG. 2 shows in detail the film deflection of the section II of the packaging machine 10 from Fig. 1 ,
  • the film web 14 is deflected several times by means of inventive ultrasonic air bearing 28 and can be brought by introducing a suitable central incision by means of two juxtaposed and employed at a shallow angle x ultrasonic air bearing 28 at a desired distance from each other.
  • the schematic representation of Fig. 3 illustrates this so-called film spreading.
  • FIG. 4 shows a flat film guide of the section IV of the packaging machine 10 Fig. 1 .
  • the web 14 to be conveyed to the wrapping device 22 of the packaging station 20 is conveyed by means of a conveyor belt 30 of the separating station in an oblique direction up to the level of the front conveyor belt 32 for the container 16. Since the conveyor belt 30 of the separation station in front of the chain 34 of the Einschlag Anlagen 22 must end and is deflected downward, remains between the front conveyor belt 32 and the lower conveyor belt 30 of the separation station a gap within which the film web 14 should be performed to a folding or to reliably prevent any other malfunction.
  • Fig. 1 shows a flat film guide of the section IV of the packaging machine 10 Fig. 1 .

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Containers And Plastic Fillers For Packaging (AREA)
  • Advancing Webs (AREA)
  • Auxiliary Devices For And Details Of Packaging Control (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Verpackungsmaschine und ein Verfahren zu deren Steuerung. Die erfindungsgemäße Maschine (10) dient zum Verpacken von Gütern und/oder Verpackungseinheiten mit einer flächenartigen Verpackungsbahn wie einer Einwegfolie (14) o. dgl. Die Maschine (10) umfasst eine Zuführeinheit (12) für die Verpackungsbahnen und eine Einschlageinheit (22) zum zumindest abschnittsweise Umwickeln der Güter bzw. Verpackungseinheiten mit der Verpackungsbahn, wobei die Verpackungsbahnen über flächige, stegartige und/oder rollenartige Führungselemente geführt und/oder auf diesen zumindest abschnittsweise getragen ist. Wenigstens eines der Führungselemente ist als Ultraschalllagereinheit (28, 38) ausgebildet ist. Die Erfindung betrifft zudem ein entsprechendes Verfahren zum Verpacken von Gütern und/oder Verpackungseinheiten mit einer flächenartigen Verpackungsbahn, die über Führungselemente getragen ist. Diese sind als Ultraschalllagereinheiten in Form von Ultraschallluftlagern (28, 38) ausgebildet.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Verpackungsmaschine und ein Verfahren zu deren Steuerung.
  • Derartige Verpackungsmaschinen dienen u.a. zum Einschlagen von Verpackungsgütern mit Verpackungsbahnen. Die Verpackungsgüter können bspw. Gebinde mit mehreren regelmäßig angeordneten Getränkebehältern sein, die mit einer Einwegfolienverpackung umhüllt werden, mit der sie auf Paletten gestapelt werden, um bei der Lagerung und beim Transport besser gehandhabt werden zu können. Die Verpackungsfolie wird mittels geeigneten Verpackungsmaschinen aufgebracht, mit deren Hilfe das jeweils mit Folie zu umhüllende Gebinde mit einem zuvor von einer Endlosbahn abgetrennten Folienabschnitt eingeschlagen wird. Dieser Einschlag erfolgt normalerweise kontinuierlich, d.h. im laufenden Transport der Gebinde, wobei die auf Länge geschnittenen Folienabschnitte meist von einem Bereich unterhalb des Transportniveaus der Gebinde zugeführt werden, so dass das Gebinde auf einen Teil des Folienabschnittes geschoben wird, der später den Bodenabschnitt bildet. Die Folienabschnitte werden mittels mehrerer Führungs- und/oder Umlenkelemente auf das Transportband sowie zu einem Einschlagelement gefördert, das sich beweglich oberhalb der Gebinde befindet und während deren Transport die Folienabschnitte um die Gebinde schlägt, so dass diese weitgehend vollständig eingehüllt werden.
  • Eine derartige kontinuierliche Vorrichtung zum Verpacken von kippgefährdeten Gegenständen mittels einer Folienumhüllung geht bspw. aus der DE 42 07 725 C2 hervor.
  • Auf Grund einer leistungsbedingten Abhängigkeit werden die Gebinde mehrspurig durch die Verpackungsmaschine befördert. Es werden somit in einem Einschlagvorgang parallel mindestens zwei Gebinde gleichzeitig von der Verpackungsfolie zumindest teilweise umhüllt. Hierzu ist es notwendig, die verwendete Verpackungsfolie in mindestens zwei Bahnen mittels einer Schneid- und nachfolgenden Spreizvorrichtung zu trennen. Die ausgehende breite Folienbahn wird somit in mindestens zwei Hälften getrennt und diese Hälften auf einen ausreichenden Abstand gebracht, um ohne gegenseitige Störung zwei parallel nebeneinander beförderte Gebinde einschlagen zu können. Gegenwärtig wird die Funktion des Folienspreizens meist dadurch realisiert, dass eine in zwei Bahnen geteilte Folie über winklig angestellte starre Spreizrollen gezogen wird. Um die Reibung der Folie an den starren Rollen zu minimieren, sind diese in einem Teilbereich ihres Umfangs mit Bohrungen versehen, aus denen Luft strömt. Dieser Teilbereich entspricht zumindest dem Umschlingungswinkel der Folie. Hierdurch bildet die mit Druckluft beaufschlagte Rolle ein Luftlager für die Folienbahn.
  • Alternative Varianten können vorsehen, auf das Luftbett zu verzichten und die Folie lediglich über eine gekrümmte Welle zu führen und zu ziehen. Diese Variante hat jedoch den Nachteil, dass sich die Folie statisch auflädt und die Spreizung nur ein geringes Spreizmaß annehmen kann, so dass damit ein Folienabstand von typischerweise nur ca. 30 mm zu realisieren ist.
  • Vorrichtungen zum Trennen von Materialbahnen in zwei Teilbahnen unter Verwendung eines Folienspreizers mit Rollen zur Folienführung sind bspw. aus der DE 37 33 129 A1 , aus der DE 42 41 354 C1 sowie aus der DE 101 05 486 A1 bekannt.
  • Eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Längsschneiden von Bandmaterial in dünne Streifen gehen bspw. aus der DE 695 16 233 T2 hervor. Hier wird das Bandmaterial mittels druckluftversorgten Luftlagern gehalten und geführt.
  • Im weiteren Abwicklungs- und Transportprozess wird die auf eine definierte Länge geschnittene Folie auf einem sog. Vakuumband in Richtung der Folienumwicklungsstation transportiert. Aufgrund der vorgegebenen Mechanik zweier getrennter Bänder über den Transportweg von der Folientrennstation zum Vakuumband und zum Transportband und dem Folieneinschlag muss die Folie über einen Bereich transportiert bzw. geschoben werden, in dem keine Auflage der Folie gewährleistet werden kann. Um diesen Bereich zu überbrücken und zu gewährleisten, dass die Folie bzw. der Folienanfang nicht schwerkraftbedingt wegknickt und damit eine Produktionsstörung verursacht, wird die Folie unter Zuhilfenahme zweier Blasrohre stabilisiert und mittels eines von den Blasrohren gebildeten Luftkanals in der gewünschten Lage und Ausrichtung befördert.
  • Grundsätzlich haben die beschriebenen Systeme den Nachteil, dass ein Druckluftsystem zur Verfügung stehen muss. Zudem bedingt die Druckluftstabilisierung und -förderung der Folienabschnitte einen relativ hohen Druckluftverbrauch, so dass ein relativ hoher Energieeinsatz für die Herstellung der Druckluft erforderlich ist.
  • Ein vorrangiges Ziel der Erfindung besteht darin, eine leicht handhabbare und zuverlässig funktionierende Führungsmöglichkeit für Band- und Folienmaterial zu schaffen, die mit einem gegenüber einer druckluftversorgten Luftlagerung reduziertem Energieeinsatz betreibbar ist.
  • Diese Ziele werden bei einer Maschine mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 dadurch erreicht, dass wenigstens eines von mehreren Führungselementen für die als Verpackung verwendeten Verpackungs- und/oder Folienbahnen als Ultraschalllagereinheit ausgebildet ist. Die vorliegende Erfindung basiert somit im Wesentlichen auf dem Einsatz von Ultraschallluftlagern als Führungs-, Umlenk- und/oder Lagerelemente für die zu befördernden Verpackungsbahnen, insbesondere für Folienabschnitte. Dabei wird mithilfe eines hochfrequent schwingenden Bauteils die Luft zwischen dem zu transportierenden Medium und dem Schwinger verdichtet und erzielt so eine gewisse Tragfähigkeit. Diese Tragfähigkeit reicht in der Praxis aus, um die sehr leichten Verpackungs- bzw. Folienbahnen in ausreichendem Abstand von den Lager- bzw. Führungselementen zu führen.
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich somit im Wesentlichen auf die Führungs-, Umlenk- und Lagerelemente für die verwendeten Verpackungsbahnen. Sie bezieht sich jedoch in gleicher Weise auf eine Maschine zum Verpacken von Gütern und/oder Verpackungseinheiten mit einer flächenartigen Verpackungsbahn wie einer Einwegfolie o. dgl. Diese Maschine umfasst eine Zuführeinheit für die Verpackungsbahnen und eine Einschlageinheit zum zumindest abschnittsweisen Umwickeln der Güter bzw. Verpackungseinheiten mit der Verpackungsbahn. Die Verpackungsbahnen werden dabei über flächige, stegartige und/oder rollenartige Führungselemente geführt und/oder auf diesen zumindest abschnittsweise getragen. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der Führungselemente als Ultraschalllagereinheit ausgebildet ist. Wahlweise kann die wenigstens eine Ultraschalllagereinheit durch ein im Wesentlichen quer zu einer Förderrichtung der Verpackungsbahn angeordnetes Umlenkelement gebildet sein. Ein derartiges Umlenkelement ist vergleichbar mit einer in herkömmlichen Maschinen verwendeten Umlenkrolle, die ggf. über eine Druckluftversorgung zur Verbesserung der Folienführung verfügen kann. Bei der erfindungsgemäßen Maschine ist auf die Druckluftversorgung verzichtet, da die Ultraschalllagereinheit für den notwendigen Abstand des Führungselements zur Verpackungsbahn und damit für die gewünschte Reduzierung der Reibungswiderstände sorgt.
  • Bei einer Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Verpackungsmaschine kann das Umlenkelement eine weitgehend berührungsfreie, linienartige Umlenkung und/oder Führung für die Verpackungsbahn bilden. Wahlweise können auch zwei oder mehr winkelig zueinander angeordnete Umlenkelemente eine Spreizeinheit zur beabstandeten Führung zweier oder mehr zuvor parallel und/oder als eine einzige Verpackungsbahn geförderte Verpackungsbahnen bilden.
  • Die Ultraschalllagereinheiten sind jedoch wahlweise auch dafür geeignet, wenigstens eine Oberfläche mit einer flächenartigen Führung für die Verpackungsbahn bzw. die Folienbahn zu bilden.
  • Die wenigstens eine Ultraschalllagereinheit ist vorzugsweise durch ein Ultraschallluftlager gebildet, dessen Aktivierung eine Verdichtung der Luft zwischen der Verpackungsbahn und der Oberfläche der Ultraschalllagereinheit auslöst. Das System des Schwingungserzeugers, des Schwingers und der Schwingungsentkoppelung ist verfügbar und kann je nach Bedarf dimensioniert und konfiguriert werden. Die Ausführung des Schwingers bzw. des Schwingkörpers ist dabei anwenderspezifisch auszuführen, bspw. als zylindrische Rolle oder als flächige Platte. Die Erfindung beschreibt den Einsatz des Systems in einer Verpackungsmaschine zum Handling der Verpackungsfolien oder -bahnen in den Funktionsbereichen des Spreizens der Folie und des Transportierens der Folie.
  • Als Verpackungsbahnen können Verpackungsfolien oder andere geeignete Verpackungsbahnen, bspw. aus Papier oder aus einem geeigneten Verbundmaterial, verwendet werden, die sich für den Einsatzzweck des Umhüllens und Verpackens von Verpackungsgütern wie z.B. Gebinden mit Getränkebehältern eignen. Wird als Verpackungsmaterial eine herkömmliche Verpackungsfolie verwendet, so wird diese normalerweise nach dem Einschlagen des Verpackungsguts mittels Wärmeeinwirkung um das Verpackungsgut geschrumpft.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft neben der Verpackungsmaschine auch ein Verfahren zum Verpacken von Gütern und/oder Verpackungseinheiten mit einer flächenartigen Verpackungsbahn wie einer Einwegfolie o. dgl., bei dem die Verpackungsbahnen einer Einschlageinheit zum zumindest abschnittsweise Umwickeln der Güter bzw. Verpackungseinheiten mit der Verpackungsbahn zugeführt werden. Die Verpackungsbahnen werden dabei über flächige, stegartige und/oder rollenartige Führungselemente geführt und/oder auf diesen zumindest abschnittsweise getragen. Diese Führungselemente sind als Ultraschalllagereinheiten in Form von Ultraschallluftlagern gebildet, deren Aktivierung eine Verdichtung der Luft zwischen der Verpackungsbahn und der Oberfläche der Ultraschalllagereinheit auslöst.
  • Zusammenfassend basiert die Erfindung auf dem Einsatz von Ultraschallluftlagern in Verpackungsmaschinen bzw. in Verfahren zum Verpacken von Verpackungsgütern. Dabei wird mithilfe eines hochfrequent schwingenden Bauteils die Luft zwischen dem zu transportierenden Medium und dem Schwinger verdichtet und erzielt so eine gewünschte Tragfähigkeit. Bei einem ersten Anwendungsfall werden die luftunterstützten, winklig anstellbaren und feststehenden Spreizumlenkungen durch ein Ultraschallluftlager erzeugendes System ersetzt. Der hoch verdichtete "Luftfilm" bewirkt, dass die Folie nahezu berührungsfrei über die Spreizrollen gezogen wird und durch deren winklige Stellung gespreizt wird.
  • In einem alternativen und ggf. mit dem ersten Anwendungsfall kombinierbaren zweiten Anwendungsfall werden die Blasrohre, die einen "Luftkanal" erzeugen, durch ein flächiges Schwingungssystem ersetzt, das wiederum durch einen "Luftfilm" ein berührungsloses Transportieren der Folie ermöglicht.
  • Der wesentliche Vorteil des Systems ist die massive Reduzierung des Energieverbrauchs, da auf Druckluft als unterstützendes Medium verzichtet werden kann. Somit ist das System wesentlich energieeffizienter als die bisher bekannten Systeme.
  • Die bisher durchgeführten Versuche haben gezeigt, dass sich die verwendeten Ultraschallluftlager für den benötigten Einsatzzweck in der Transporttechnik eignen. Das System eignet sich in idealer Weise als Alternativlösung zu den vorhandenen Applikationen, die mit Druckluft arbeiten. Weitere Anwendungen im Bereich der Folienführung sind denkbar und sinnvoll.
  • Weitere Merkmale, Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen aus der folgenden detaillierten Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung hervor, die als nicht einschränkendes Beispiel dient und auf die beigefügten Zeichnungen Bezug nimmt. Gleiche Bauteile weisen dabei grundsätzlich gleiche Bezugszeichen auf und werden teilweise nicht mehrfach erläutert.
    • Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung mit wesentlichen Funktionselementen einer Verpackungsmaschine.
    • Fig. 2 zeigt eine schematische Seitenansicht einer Folienumlenkung der Verpackungsmaschine gemäß Fig. 1.
    • Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung einer Folienspreizung.
    • Fig. 4 zeigt eine schematische Seitenansicht einer flächigen Folienführung der Verpackungsmaschine gemäß Fig. 1.
  • Die schematische Darstellung der Fig. 1 zeigt die wesentlichen Funktionselemente einer an sich bekannten Verpackungsmaschine 10, die ein Führungssystem 12 zur Zuführung von abgelängten und/oder in Längsrichtung in zwei oder mehreren parallel und beabstandeten geführte geteilte Folienbahnen 14 zu Gebinden 16 umfasst. Die Gebinde 16 werden auf einem horizontal angeordneten Transportband 18 zur Verpackungsstation 20 befördert, wo sie mittels einer Einschlageinrichtung 22 mit passend abgelängten Folienbahnen 14 eingeschlagen und umhüllt werden, um sie ggf. anschließend mittels Wärmeeinwirkung einem Schrumpfungsprozess (nicht dargestellt) zu unterziehen. Die Folienbahnen 14 werden im gezeigten Ausführungsbeispiel vor dem Trennen in passend abgelängte Abschnitte von einer Folientrommel 24 abgezogen, so dass über einen längeren Zeitraum eine Endloszuführung gewährleistet werden kann. Bevor die Folientrommel 24 vollständig abgerollt ist, kann eine weitere Folientrommel 26 aktiviert werden.
  • Die gekennzeichneten Detailbereiche II und IV werden nachfolgend anhand der Figuren 2, 3 und 4 näher erläutert.
  • Die schematische Seitenansicht der Fig. 2 zeigt in detaillierter Darstellung die Folienumlenkung des Ausschnitts II der Verpackungsmaschine 10 aus Fig. 1. Die Folienbahn 14 wird dabei mittels erfindungsgemäßer Ultraschallluftlager 28 mehrfach umgelenkt und kann nach Einbringung eines geeigneten mittigen Einschnitts mittels zweier nebeneinander angeordneter und um einen flachen Winkel x angestellter Ultraschallluftlager 28 in gewünschtem Abstand zueinander gebracht werden. Die schematische Darstellung der Fig. 3 verdeutlicht diese sogenannte Folienspreizung.
  • Die schematische Seitenansicht der Fig. 4 zeigt schließlich eine flächige Folienführung des Ausschnitts IV der Verpackungsmaschine 10 aus Fig. 1. Die zur Einschlageinrichtung 22 der Verpackungsstation 20 zu fördernde Folienbahn 14 wird mittels eines Transportbandes 30 der Trennstation in schräger Richtung nach oben auf das Niveau des vorderen Transportbandes 32 für die Gebinde 16 gefördert. Da das Transportband 30 der Trennstation vor der Kette 34 der Einschlageinrichtung 22 enden muss und nach unten umgelenkt wird, bleibt zwischen dem vorderen Transportband 32 und dem unteren Transportband 30 der Trennstation eine Lücke, innerhalb derer die Folienbahn 14 geführt werden sollte, um ein Umschlagen oder eine sonstige Fehlfunktion zuverlässig verhindern zu können. Wie mit der Fig. 4 verdeutlicht, befinden sich unterhalb der Überschubplatte 36, welche das hintere Transportband 18 mit dem auf gleichem Höhenniveau befindlichen vorderen Transportband 32, getrennt durch die Durchführung für die Kette 34 und den Zuführspalt für die Folienbahn 14, zwei flächig ausgebildete Ultraschallluftlager 38, die parallel zueinander angeordnet sind, so dass sie einen Führungsspalt 40 bilden, in dem die Folienbahn 14 zuverlässig geführt und auf das Niveau des vorderen Transportbandes 32 gebracht werden kann.
  • Die Erfindung ist nicht auf die vorstehenden Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr ist eine Vielzahl von Varianten und Abwandlungen denkbar, die von dem erfindungsgemäßen Gedanken Gebrauch machen und deshalb ebenfalls in den Schutzbereich fallen.
    • Bezugszeichenliste
    • 10
    Verpackungsmaschine
    12
    Führungssystem
    14
    Folienbahn
    16
    Gebinde
    18
    hinteres Transportband
    20
    Verpackungsstation
    22
    Einschlageinrichtung
    24
    Folientrommel
    26
    weitere Folientrommel
    28
    Ultraschallluftlager
    30
    Transportband (Trennstation)
    32
    vorderes Transportband (Einschlageinrichtung)
    34
    Kette
    36
    Überschubplatte
    38
    flächige Ultraschallluftlager
    40
    Führungsspalt
    X
    flacher Winkel

Claims (8)

  1. Maschine (10) zum Verpacken von Gütern und/oder Verpackungseinheiten mit einer flächenartigen Verpackungsbahn wie einer Einwegfolie (14) o. dgl., umfassend eine Zuführeinheit (12) für die Verpackungsbahnen und eine Einschlageinheit (22) zum zumindest abschnittsweise Umwickeln der Güter bzw. Verpackungseinheiten mit der Verpackungsbahn, wobei die Verpackungsbahnen über flächige, stegartige und/oder rollenartige Führungselemente geführt und/oder auf diesen zumindest abschnittsweise getragen ist, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der Führungselemente als Ultraschalllagereinheit (28, 38) ausgebildet ist.
  2. Maschine nach Anspruch 1, bei der wenigstens eine der Ultraschalllagereinheiten (28) durch ein im Wesentlichen quer zu einer Förderrichtung der Verpackungsbahn angeordnetes Umlenkelement gebildet ist.
  3. Maschine nach Anspruch 2, bei der das Umlenkelement eine weitgehend berührungsfreie, linienartige Umlenkung und/oder Führung für die Verpackungsbahn bildet.
  4. Maschine nach Anspruch 2 oder 3, bei der zwei oder mehr winkelig zueinander angeordnete Umlenkelemente eine Spreizeinheit zur beabstandeten Führung zweier oder mehr zuvor parallel und/oder als eine einzige Verpackungsbahn geförderte Verpackungsbahnen bilden.
  5. Maschine nach Anspruch 1, bei der wenigstens eine der Ultraschalllagereinheiten (38) durch eine Oberfläche mit einer flächenartigen Führung für die Verpackungsbahn gebildet ist.
  6. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der die wenigstens eine Ultraschalllagereinheit durch ein Ultraschallluftlager (28, 38) gebildet ist, dessen Aktivierung eine Verdichtung der Luft zwischen der Verpackungsbahn und der Oberfläche der Ultraschalllagereinheit auslöst.
  7. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der die Verpackungsbahn durch eine Verpackungsfolie (14) gebildet ist.
  8. Verfahren zum Verpacken von Gütern und/oder Verpackungseinheiten mit einer flächenartigen Verpackungsbahn wie einer Einwegfolie (14) o. dgl., bei dem die Verpackungsbahnen einer Einschlageinheit (22) zum zumindest abschnittsweise Umwickeln der Güter bzw. Verpackungseinheiten mit der Verpackungsbahn zugeführt werden, wobei die Verpackungsbahnen über flächige, stegartige und/oder rollenartige Führungselemente geführt und/oder auf diesen zumindest abschnittsweise getragen werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungselemente als Ultraschalllagereinheiten in Form von Ultraschallluftlagern (28, 38) gebildet sind, deren Aktivierung eine Verdichtung der Luft zwischen der Verpackungsbahn und der Oberfläche der Ultraschalllagereinheit auslöst.
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