Verfahren und Vorrichtung zum Verpacken von Stückgut
Die Erfindung betrifft Verfahren zum Verpacken von Stückgut, insbesondere von auf einer Palette gestapeltem Stückgut mit einer schlauch- oder haubenförmigen Stretchfolie gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 1, 2, 4 und 10, sowie eine Vorrichtung zum Verpacken von Stückgut gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 11. Die Verfahren und die Vorrichtung dienen dazu, Stückgut so zu verpacken, dass es bei Verwendung einer Haube zum einen beim Transport vor Schmutz, Nässe und anderen Umwelteinflüssen geschützt ist, zum anderen erhöhte Stabilität aufweist, da die Verpackung beim Überziehen über den Stückgutstapel in horizontaler und/oder vertikaler Richtung gestrecht wird und nach dem Überziehen unter Spannung am Stückgutstapel und der Palette anliegt. Zum anderen soll die Stabilität in gezielten Teilbereichen erhöht und selektiver Schutz geboten werden („Tubewrap" oder Banderole).
Aus der DE 9001319 ist eine Vorrichtung zum Überziehen von Stretchfolienhauben über einen Gutstapel mit einem längs des Gutstapels beweglichen Spannrahmen und relativ zueinander verstellbaren Halteelementen, die in die geöffnete Stretchfolienhaube eingreifen, bekannt. Außerdem sind Bremsen vorgesehen, wobei durch Zustellen der äußeren Bremsbacken gegen die inneren Bremsbacken eine Bremskraft eingestellt werden kann, die beim vertikalen Überziehen der Folien über den Gutstapel eine gewünschte Vorspannung erzeugt. Klemmbacken, die gegen Ende des Verpackungsprozesses an den Seiten der Palette des Stückgutstapels angreifen und die Folie zwischen sich und den Seiten der Palette einklemmen, sichern die Verpackung ab, bevor der untere Rand der Stretchfolienhaube von dem
Greifelement freigegeben und unter der Palette gesichert wird. Bei dieser Vorrichtung können die Bremsbacken allerdings lediglich die Folienspannung beim Vertikalstretch, nicht dagegen beim Querstretchen steuern. Dadurch kann es zum Dünnstretchen der Folienhaube kommen, sowie zu einer übermäßigen Belastung der Oberseite der Folienhaube, die häufig mit einer Schweißnaht abgeschlossen ist. Der Querstretch der Folie an der Oberseite des zu verpackenden Gutstapels ist damit nicht befriedigend gelöst.
Die EP 1 059 233 AI zeigt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verpacken von Gegenständen, insbesondere von palettierten Gutstapeln. Hier wird die schlauch- bzw. hauben- förmige Folie vor dem Ablaufen von der jeweiligen Greifeinrichtung zur Vergrößerung des Abziehwiderstandes über wenigstens eine Vertiefung in der Gleitfläche der Greifeinrichtung geführt, so dass die Folie gegenüber ihrer Abziehrichtung umgelenkt wird. Durch den vergrößerten Widerstand wird der vertikale Stretch erhöht. Während der Endphase des Überziehvorgangs wird die Folie sicher gehalten, wenn der Unterstretch erzeugt werden soll. Das Verfahren gibt jedoch nicht an, wie die Spannung der Folie während des Querstretchvorgangs bei Vermeidung von Dünnstretchen gesteuert werden könnte. Auch kann ohne weitere Vorkehrungen und Maßnahmen kein sicherer Unterstretch erzeugt werden, da sich die Folie am Ende des Abziehvorgangs relativ unkontrolliert von der Hauptgleitfläche des bügelartigen Rahmenabschnitts ablöst.
Aus der DE 39 211 90 C2 ist eine Vorrichtung zum Verpacken von Gegenständen in eine schlauchförmige Folie bekannt, bei der eine Folienhaube auf Greifeinrichtungen, die an einem vertikal bewegbaren Rahmen angeordnet sind, aufgerefft wird. Daraufhin werden die Greifeinrichtungen in horizontaler Richtung auseinander bewegt, wodurch die Folienhaube gestretcht wird. An den Rahmen sind gegen die Greifeinrichtungen anstellbare und angetriebene Wellen vorgesehen, und an jeder dieser Greifeinrichtung ist ein endlos umlaufendes Band angeordnet, welches mit der Außenfläche der Welle in Kontakt steht. Durch die Drehbewegung der Welle in einer ersten Richtung wird die Folie auf die Greifeinrichtungen aufgerefft. Beim anschließenden Überziehen der Folie kann diese über den Gutstapel durch die Drehung der Welle in die entgegengesetzte Richtung kontrolliert vom Rahmen abgezogen werden. Hier erweist es sich als nachteilig, dass der Horizontalstretch der Folie an der Oberseite der zu verpackenden Gegenstände nicht befriedigend ist. Es kann zu einem Überstret-
chen der Folienhaube kommen, wenn sich die Greifeinrichtungen nach dem Aufreffen der Folie auseinander bewegen und die Folienhaube horizontal stretchen. Zu Dünnstellen kann es insbesondere an den Ecken des verpackten Gutstapels kommen.
Die europäische Patentanmeldung 00 117 108.1 (nachveröffentlicht) zeigt ein Verfahren zum Verpacken von Gegenständen mit einer schlauchförmigen Stretchfolie, bei dem die Folie zunächst auf Greifeinrichtungen aufgerefft, und die aufgereffte Folie im wesentlichen in horizontaler Richtung durch Bewegen der Greifeinrichtungen aufgespannt wird. Durch eine entsprechende Bewegung der Aufreffrollen während des Stretchvorgangs wird ein langsames Abrollen der Folienhaube während des horizontalen Stretchvorgangs ermöglicht. Auch beim vertikalen Stretchvorgang bleiben die Reffrollen an den Greifeinrichtungen angelegt und drehen sich während des Überziehvorgangs mit einer Geschwindigkeit, die die Folie in eine gewünschte Spannung versetzt. Problematisch ist hier allerdings, dass bei der Positionierung der Reffrolle an den Greifeinrichtungen ein Kompromiß zwischen einer Stellung, die ein sicheres Aufreffen ermöglicht, und einer Stellung, die ein kontrolliertes Abziehen der Folie von den Greifeinrichtungen ermöglicht, gefunden werden muss. Durch diese Einschränkung ist es insbesondere nicht möglich, am Ende des vertikalen Überziehvorgangs eine kontrollierte Loslösung der Folie von den Greifeinrichtungen ohne weiteres zu gewährleisten. Ohne zusätzliche Maßnahmen kann man damit von einem sicheren Anlegen des unteren Teils des Folienschlauchs an die Unterseite der Palette bzw. des Stückgutstapels nicht ausgehen.
Demgegenüber ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Verfahren und eine Vorrichtung zum Veφacken von Stückgut, insbesondere von auf einer Palette gestapeltem Stückgut, mit einer schlauch- oder haubenartigen Stretchfolie zur Verfügung zu stellen, bei denen die Folienspannung beim Quer- und beim Vertikalstretchen so gesteuert werden kann, dass insbesondere Dünnstretchen der Haubenoberfläche und ein Aufreißen der Folie an Kanten und Ecken verhindert wird. Außerdem soll ein sicherer Abschluss der Verpackung an der Unterseite des Stückguts (z.B. Unterstretch) hergestellt werden können und beim Veφacken Folienmaterial eingespart werden.
Diese Aufgaben werden gelöst durch ein Verfahren gemäß dem Hauptanspruch 1, den Nebenansprüchen 2, 4 und 10 sowie durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 11. Bevorzugte Ausfuhrungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Gemäß der Erfindung wird ein Verfahren zum Veφacken von Stückgut, insbesondere von auf einer Palette gestapeltem Stückgut, mit einer haubenartigen Stretchfolie gezeigt, das die folgenden Schritte umfasst. Zunächst wird die Stretchfolie auf Greifeinrichtungen eines vertikal verfahrbaren Hubrahmens durch den Antrieb wenigstens einer Reffrolle, die in einer ersten Position bezüglich einer der Greifeinrichtungen an die Folie angreift, aufgerefft. Die Folienhaube kann dabei entweder vorgefertigt vorliegen oder vor Durchführung des Verfahrens in der Veφackungsvorrichtung gefertigt worden sein. Im nächsten Schritt wird die Reffrolle in eine zweite höhere Andrückposition bezüglich der Greifeinrichtung bewegt. Danach erfolgt das Querstretchen der Stretchfolie durch Bewegen der Greifeinrichtungen horizontal relativ zueinander so, dass der Querschnitt der gestretchten Folie größer als die vertikale Projektion des zu veφackenden Stückguts ist. Durch das Querstretchen wird in der Folie eine Spannung erzeugt, die nach innen, d. h. in horizontaler Richtung zum Stückgut bzw. zu dessen vertikaler Projektion hin wirkt. Im folgenden wird die Folienhaube vertikal über das Stückgut gezogen. Das Überziehen der Folienhaube über das Stückgut wird in der Regel durch ein Absenken des Hubrahmens mit seinen Greifeinrichtungen nach unten bewerkstelligt. Während des gesamten Veφackungsvorgangs, insbesondere bei den Schritten des Querstretchens und des Vertikalstretchens beim vertikalen Überziehen wird die Reff- rolle so gesteuert angetrieben, dass die Vertikalspannung der Folie einstellbar ist, bis die Folie vollständig von den Greifeinrichtungen abgezogen bzw. abgerollt ist. Durch diese Maßnahme wird ein kontrollierter Haubenstretch erreicht, ein Dünnstretchen des Veφa- ckungsmaterials dagegen verhindert. Besonders kritisch ist das Überziehen der Haube über den oberen Teil des Stückguts, da hier scharfe Ecken und Kanten die Folie zum Reißen bringen können. Hier kann beim Überziehen die Spannung in der Folie gesteuert, insbesondere phasenweise verringert werden. In den übrigen Phasen des Verfahrens können sowohl der Querstretch als auch der Vertikalstretch optimiert (in der Regel maximiert) werden. Insbesondere ist auch ein Anbringen der Folie an das Stückgut ohne Vertikalstretch möglich. In diesem Fall entspricht die Abrollgeschwindigkeit der Folie im wesentlichen der Überziehgeschwindigkeit. Ein Quer- und/oder Vertikalstretch wird dadurch erzeugt, dass die Abroll-
geschwindigkeit der Folie geringer eingestellt wird, als die Horizontalgeschwindigkeit der Greifeinrichtungen beim Querstretchen bzw. die Vertikalgeschwindigkeit des Hubrahmens beim Überziehen der Folienhaube.
Gemäß einer weiteren Ausführung der Erfindung wird ein Verfahren zum Veφacken von Stückgut, insbesondere von auf einer Palette gestapeltem Stückgut, mit einer schlauchför- migen Stretchfolie gezeigt, das folgende Schritte umfasst: Die schlauchförmige Stretchfolie wird zunächst auf Greifeinrichtungen eines vertikal verfahrbaren Hubrahmens durch Antrieb wenigstens einer Reffrolle, die in einer ersten Position bezüglich einer der Greifeinrichtungen an die Folie angreift, aufgerefft. Die Länge, mit der die schlauchförmige Stretchfolie aufgerefft wird, ist an das zu veφackende Stückgut angepasst. Danach wird die Reffrolle angehalten, und der Folienschlauch, der beispielsweise von einer Vorratsrolle nach unten über eine Schweiß- und Schneidevorrichtung zum Stückgut hin geführt worden ist, zur Bildung einer Folienhaube verschweißt und abgeschnitten. Danach wird die Reffrolle in eine zweite höhere Andrückposition bezüglich der Greifeinrichtung bewegt. Die nächsten Schritte bestehen in dem bereits beschriebenen Querstretchen, dem Absenken des Hubrahmens bei angehaltener Reffrolle, bis die aufgespannte Folienhaube auf der Oberseite des Stückguts aufliegt, und dem vertikalen Überziehen der Folienhaube über das Stückgut, wobei auch hier beim Quer- und/oder Vertikalstretchen die Reffrolle so gesteuert angetrieben wird, dass die Spannung der Folie einstellbar ist, bis die Folie vollständig von den Greifeinrichtungen abgezogen bzw. abgerollt ist. Durch die kontrollierte Steuerung der Abrollgeschwindigkeit der Folie beim Querstretchen wird insbesondere erreicht, dass die verschweißte Spitze der Folienhaube nicht überstrapaziert und beschädigt wird. Im übrigen wird ein sehr kontrollierter, in der Regel maximaler Vertikalstretch, ermöglicht.
Gemäß einer weiteren Ausführung der Erfindung kann das Verfahren zum Veφacken von Stückgut mit einer schlauchformigen Stretchfolie folgendermaßen durchgeführt werden: Zunächst wird die schlauchförmige Stretchfolie auf Greifeinrichtungen eines vertikal verfahrbaren Hubrahmens durch Antrieb wenigstens einer Reffrolle, die in einer ersten Position bezüglich einer der Greifeinrichtungen an die Folie angreift, aufgerefft. Danach wird die Reffrolle zum Abschneiden des Fohenschlauchs angehalten. Im nächsten Schritt wird ein weiterer Teil der Stretchfolie so aufgerefft, dass die Oberkante des Fohenschlauchs über den
Bereich einer zweiten höheren Andrückposition für die Reffrolle an der Greifeinrichtung hinausragt. Dieser über die Greifeinrichtungen hinausragende Teil der Schlauchfolie wird so gewählt, dass beim später folgenden vertikalen Überziehen ein Abschnitt dieses Teils der Stretchfolie auf der Oberseite des Stückguts anliegt. Im Gegensatz zu dem vorher geschilderten Verfahren wird hier keine Haube gebildet, da das Verschweißen der Oberseite der Folie entfällt. Diese Veφackungsform wird auch als „Tube-Wrap" bezeichnet, hn nächsten Schritt wird die Reffrolle angehalten und in die zweite höhere Andrückposition gebracht. Das Querstretchen erfolgt wie schon geschildert. Danach wird der Folienschlauch vertikal über das Stückgut übergezogen. In der Regel wird dabei ein Vertikalstretch ausgeübt. Auf der Oberseite des Stückguts liegt ein Teil des Stretchfolienschlauchs an. Das vertikale Überziehen des Fohenschlauchs erfolgt wiederum unter gesteuertem Antrieb der Reffrolle derart, dass die Spannung der Folie einstellbar ist, bis sie vollständig von den Greifeinrichtungen abgezogen bzw. abgerollt ist. Beim „Tube-Wrap" kann eine im Vergleich zum Haubenstretch wesentlich höhere Vertikalstretchspannung erreicht werden, da die Folie nicht als Haube mit einer Schweißnaht versehen wurde. Durch die höheren Vertikalstretchkräfte wird die Stabilität des Veφackungsgutes verbessert.
Vorzugsweise wird der Hubrahmen vor dem Loslassen des unteren Abschnitts der Folie in einem unteren Bereich des Stückgutstapels oder in einem Bereich der Palette, insbesondere unterhalb des Stückgutstapels oder der Palette, angehalten.
Die Reffrolle wird nach dem Anhalten des Hubrahmens so gesteuert angetrieben, dass der noch nicht abgezogene Teil der Schlauchfolie von den Greifeinrichtungen gezielt abrollen kann. Gegenüber herkömmlichen Vorrichtungen, bei denen der Hubrahmen so lange nach unten bewegt werden muss, bis die Folie von sich aus die Greifeinrichtungen verlässt, ergibt sich daraus eine Verminderung des Platzbedarfs der Veφackungsmaschine unterhalb der Stückgutposition. Ein erhöhter Platz- und Materialbedarf bei üblichen Maschinen ergibt sich außerdem daraus, dass der Hubrahmen vor dem vollständigen Abziehen der Stretchfolie relativ weit nach unten verfahren werden muss, da ein sicherer Unterstretch nur gewährleistet werden kann, wenn die Folie zum Zeitpunkt der Loslösung von den Greifeinrichtungen bis zur Unterkante des Stückguts bzw. der Palette seitlich fest am Stückgut anliegt. Besteht noch eine (mehr oder weniger große) Lücke oder ein schwacher Kontakt zwischen
Veφackungsmaterial und den Seitenflächen des zu veφackenden Stückguts, so besteht die Gefahr, dass die Unterkante der Folie nach der Loslösung von den Greifeinrichtungen über die Unterkante des Stückgutstapels hochgezogen wird. Daraus ergibt sich eine unvollständige und mangelhaft Veφackung des Stückguts. Bei der vorliegenden Erfindung wird dagegen zunächst der Hubrahmen in einem Bereich unterhalb der Palette angehalten. Danach wird ein weiterer Teil der noch auf den Greifeinrichtungen verbliebenen Folie gezielt abgerollt, wobei wegen der Anlage der Folie gegen die Veφackung und die Palette keine Verringerung des Vertikalstretchens stattfindet. Durch das gezielte Abrollen bewirkt die horizontale Komponente der Spannung in der Folie, die auf Grund des Querstretchens nach innen wirkt, dass sich die Folie unter die Palette zieht. Damit wirkt auch die Gesamtkraft, die sich als vektorielle Summe der beiden Komponenten ergibt, insgesamt stärker nach innen. Folglich wird die Folie seitlich stärker gegen die untere Seitenwand des Stückguts gepresst. Insbesondere können aber die horizontalen Kräfte, die aus dem Querstretchen resultieren, die freie, d. h. die weder am Stückgut noch an den Gleiteinrichtungen anliegende Folie, nach innen unter den Stückgutstapel bzw. die Palette ziehen.
Vorzugsweise können zusätzlich die Greifeinrichtungen vor der Loslösung bzw. dem Loslassen des unteren Abschnitts der Folie zusammen mit der Reffrolle nach innen bewegt werden.
Insbesondere werden die Verfahren so durchgeführt, dass durch die Ansteuerung der Reffrolle nach dem Anhalten des Hubrahmens ein zuverlässiger Unterstretch unter dem Stückgutstapel ausgebildet wird.
In einer weiteren Ausführung des Verfahrens soll ein Stückgut mit einer Banderole veφackt werden. Die Veφackung wird dabei mit einer schlauchförmigen Stretchfolie durchgeführt, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst. Zunächst wird die schlauchförmige Stretchfolie auf Greifeinrichtungen eines vertikal verfahrbaren Hubrahmens durch Antrieb wenigstens einer Reffrolle, die in einer ersten Position bezüglich einer der Greifeinrichtungen an die Folie angreift, aufgerefft. Danach wird die Reffrolle angehalten und der Folienschlauch zur Bildung einer Banderole in einer geeigneten Länge abgeschnitten, hn nächsten Schritt wird ein weiterer Teil der Folie aufgerefft, und zwar so weit, bis die Oberkante des
Folienschlauchs den Bereich einer zweiten höheren Andrückposition für die Reffrolle an der Greifeinrichtung erreicht. Dies bedeutet, dass nach dem später folgenden Querstretchen kein Teil des Fohenschlauchs so von den Greifeinrichtungen absteht, dass er sich auf die Oberseite des Stückgutstapels anlegen kann. Danach wird die Reffrolle angehalten und in die zweite höhere Andrückposition bewegt. Nach dem schon beschriebenen Querstretchen wird der Hubrahmen nach unten bis zu einer ersten Höhe, in der die Reffrollen angetrieben werden und Folie abgerollt wird, bewegt. Die abgerollte Folie zieht sich aufgrund der durch das Querstretchen erzeugten horizontalen Kräften nach innen in Richtung der Seitenwände des Stückguts zusammen. Sobald ein Teil der Folie in Kontakt mit der Seitenfläche des Stückguts getreten ist, entstehen Reibungskräfte zwischen der Folie und dem Stückgut. Insbesondere wenn das Veφackungsgut seitliche Konturen aufweist, ist das Aufbringen von vertikalen Stretchkräften möglich, so dass ein gezieltes Vertikalstretchen erlaubt wird. Die Reffrolle wird beim Vertikalstretch so gesteuert angetrieben, dass die Spannung der - zumindest teilweise am Stückgut anliegenden - Folie einstellbar ist, bis die Folie vollständig von den Greifeinrichtungen abgezogen bzw. abgerollt ist. Erst durch die Möglichkeit des Abrollens der Folie von den Greifeinrichtungen kann überhaupt eine Banderole am Stückgut angebracht werden. Bei herkömmlichen Veφackungsmaschinen, bei denen die Stretchfolie lediglich von den Greifeinrichtungen gegen einen Reibungswiderstand abgezogen wird, kann der Vorgang des Abziehens gar nicht erst eingeleitet werden, so lange die Banderole nicht in Kontakt mit dem Stückgut steht. Hier wären zusätzliche Einrichtungen oder andere Konstruktionen notwendig. Mit dem zuvor beschriebenen Verfahren lassen sich mehrere Banderolen an verschiedenen Stellen, je nach dem Stabilisierungsbedarf nebeneinander und / oder übereinander anbringen.
Alle genannten Verfahren erlauben es auch, mehrere Folienschichten an einem Stückgutstapel anzubringen. So kann etwa bei einer Banderole eine zweite Veφackungsschicht angelegt werden, indem in einer zweiten Höhe der Hubrahmen angehalten und nach oben bewegt wird, während weiterhin Folie von den Greifeinrichtungen abgerollt wird. Auch unterhalb des Stückgutstapels kann ein doppelter Unterstretch hergestellt werden. Dazu wird der Hubrahmen, wie beschrieben, unterhalb des Stückgutstapels angehalten und die Vertikalspannung in der Folie durch weiteres Abrollen der Folie reduziert. Dadurch gewinnen die quer nach innen gerichteten Kräfte an Dominanz und bewirken, dass sich der freie Teil der Folie
unter dem Stückgutstapel zusammenzieht. Noch während des Abrollens wird dann der Hubrahmen nach oben verfahren, wobei sich sowohl an der Unterseite als auch an der Seitenwand des Stückguts eine doppelte Folienschicht ausbilden kann.
Erfindungsgemäß soll eine Vorrichtung zum Veφacken von Stückgut, insbesondere von auf einer Palette gestapeltem Stückgut, mit einer schlauch- oder haubenfb'rmigen Stretchfolie verwendet werden, die einen in vertikaler Richtung bewegbaren Hubrahmen, umfassend mehrere am Hubrahmen angebrachte Greifeinrichtungen zum Aufreffen und Querstretchen der Folie, aufweist. Außerdem soll die Vorrichtung mindestens eine Reffrolle, die zum Aufreffen der Folien in einer erste Position in Kontakt mit der Folie gebracht werden kann, aufweisen, wobei die Reffrolle wenigstens in eine zweite höhere Andrückposition bezüglich einer Greifeinrichtung bewegbar ist. Diese Vorrichtung ist zur Durchführung der vorhergenannten Verfahren geeignet.
Die Vorrichtung soll insbesondere so ausgebildet sein, dass die Greifeinrichtungen horizontal relativ zueinander bewegbar sind, um ein Querstretchen der Folie zu ermöglichen.
Jede der Reffrollen soll mit dem Hubrahmen bewegbar verbunden sein. Dies bezieht sich einerseits auf die Möglichkeit, eine Reffrolle, eventuell zusammen mit ihrem Antrieb, über ein Gelenk von einer ersten Position an der am Hubrahmen angebrachten Greifeinrichtung in die zweite höhere Andrückposition zu bewegen. Des weiteren kann die Reffrolle, eventuell verbunden mit anderen Komponenten, horizontal gegenüber dem Hubrahmen bewegbar sein, um ein Heranfahren an die erste und zweite Andrückposition zu ermöglichen.
Vorzugsweise weist die Vorrichtung an den Greif einrichtungen im Bereich der ersten Andrückposition wenigstens eine erste Gegenrolle und/oder im Bereich der zweiten Andrückposition wenigstens eine zweite Gegenrolle auf. Die erste Gegenrolle unterstützt dabei im wesentlichen das Aufreffen im Zusammenwirken mit der Reffrolle. Die zweite Gegenrolle wirkt mit der Reffrolle in ihrer zweiten Position beim gezielten Abrollen der Folie im wesentlichen während des Querstretchens und/oder des Vertikalstretchens sowie bei der Bildung eines Unterstretches zusammen.
Zu diesem Zweck ist die Reffrolle vorzugsweise wenigstens zwischen Positionen bewegbar, die sich im Bereich der ersten bzw. der zweiten Gegenrolle befinden.
Die erste und die zweite Gegenrolle sind bevorzugt längs jeweils einer Greifeinrichtung in einem Abstand voneinander angeordnet. In der Regel befindet sich dabei die zweite Gegenrolle im oberen Bereich der Greifeinrichtung oberhalb der ersten Gegenrolle.
Im allgemeinen wirkt die Reffrolle beim Aufreffen bzw. beim Abrollen oder Abziehen der Folie von der Greifeinrichtung mit der ersten bzw. der zweiten Gegenrolle zusammen.
Bevorzugt wirkt die Reffrolle in der zweiten Andrückposition mit der zweiten Gegenrolle zum gesteuerten Abziehen bzw. Abrollen der Folie von den Greifeinrichtungen zusammen.
Die Greifeinrichtungen umfassen bevorzugt einen bügelartigen Rahmenabschnitt und eine Bügelstütze.
Die zweite Gegenrolle ist im Bereich des bügelartigen Rahmenabschnitts, die erste Gegenrolle im Bereich der Bügelstütze angeordnet.
Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen, wobei
Fig. 1 die wesentlichen Teile einer Vorrichtung zum Veφacken von Gegenständen, insbesondere eines palettierten Stückgutstapels;
Fig. 2A-2B einen Ausschnitt der Vorrichtung bei verschiedenen Arbeitsschritten;
Fig. 3 A-3I die einzelnen Schritte bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens; und
Fig. 4 eine Ansicht eines bügelartigen Rahmenabschnitts einer Greifeinrichtung darstellt.
Fig. 1 zeigt einen auf einer Palette 2 aufgestapelten Stückgutstapel 1, der mit einer Folienhaube 6 veφackt werden soll. Dazu wird ein Stück eines gefalteten Fohenschlauchs 3 von einer Vorratsrolle abgewickelt und über eine Umlenkrolle 4 der zentralen Veφackungsein- heit zugeführt. Aus Fig. 1 ist ersichtlich, dass der Folienschlauch 3 von der Umlenkrolle 4 vertikal nach unten zu einer Schweiß- und Schneidevorrichtung 5 zur Bildung einer Folienhaube 6 gefuhrt wird. In der Schweiß- und Schneidevorrichtung 5 wird der Folienschlauch 3 in einer gewünschten Länge zugeschweißt und abgeschnitten. Wenn ein Schlauchstück (Banderole) an das zu veφackende Gut angebracht oder ein Veφackungsschlauch („Tu- bewrap") verwendet werden soll, ist lediglich eine Schneidevorrichtung erforderlich. Das Schweißen und/oder Schneiden kann vor oder nach dem Aufreffen des Fohenschlauchs 3 bzw. der Folienhaube 6 oder des Schlauchstücks auf die Greifeinrichtungen 8 erfolgen. Vorzugsweise erfolgt das Schweißen und Schneiden zwischen zwei Aufreffvorgängen.
Die Veφackungseinheit weist einen im wesentlichen in vertikaler Richtung bewegbaren Hubrahmen mit vier Greifeinrichtungen 8 auf, die als Reff- und Stretchbügel dienen. Jede der Greifeinrichtungen 8 besteht im wesentlichen aus einem bügelartigen Rahmenabschnitt 8a und einer Bügelstütze 8b. Die Folienhaube 6 bzw. das Schlauchstück wird auf die Greifeinrichtungen 8, in der Regel auf die Bügelstützen 8b der Greifeinrichtungen 8, aufgerollt, i einem nächsten Schritt wird durch horizontale relative Bewegung der Greifeinrichtungen 8 die Folienhaube 6 bzw. das Schlauchstück gespannt (Querstretchen).
Einen detaillierteren Ausschnitt der Veφackungsvorrichtung zeigen Fig. 2A und 2B. n wesentlichen ist der Hubrahmen 9 mit seinen Komponenten dargestellt. Die Greifeinrichtung 8 mit ihrem bügelartigen Rahmenabschnitt 8a und der Bügelstütze 8b ist horizontal bewegbar. Eine erste Gegenrolle 12 ist an der Bügelstütze 8b angeordnet. Eine Reffeinrichtung, im wesentlichen bestehend aus einer Reffrolle 10 und ihrem Antrieb 11, ist ebenfalls am Hubrahmen 9 horizontal bewegbar angeordnet und kann bezüglich der Greifeinrichtung 8 horizontal verschoben werden. Die Reffrolle 10 kann an die Greifeinrichtung 8 herangefahren und von ihr wegbewegt werden. In Fig. 2A wird die Reffrolle 10 von ihrem Antrieb 11 angetrieben, um im Zusammenwirken mit der ersten Gegenrolle 12 die Folienhaube 6 auf die Bügelstütze 8b aufzureffen.
In Fig. 2B wurde die Reffrolle 10, wie durch den Pfeil angedeutet, in eine zweite Position bewegt. Die Reffeinrichtung ist über ein Gelenk 14 drehbar mit dem Hubrahmen 9 verbunden, so dass sie von einer ersten Position im Bereich der ersten Gegenrolle 12, wie in Fig. 2A gezeigt, in eine zweite Position im Bereich der zweiten Gegenrolle 13 entsprechend Fig. 2B geschwenkt werden kann. Die zweite Gegenrolle 13 ist am C-förmig ausgebildeten bügelartigen Rahmenabschnitt 8a oberhalb der ersten Gegenrolle 12 angeordnet. Wie in Fig. 4 beispielhaft angedeutet, kann die Gegenrolle 13 einen mittleren Abschnitt des bügeiförmigen bügelartigen Rahmenabschnitts 8a bilden. Die Reffrolle 10 kann an die Gegenrolle 13 herangefahren werden, um mit ihr zusammenzuwirken. In dieser Position der Reffrolle 10 wird die Folie 6 quer und vertikal gestretcht. Ein Horizontalstretch wird dadurch erzeugt, dass beim Aufspannen der Folienhaube 6 oder eines Schlauchstücks über das Stückgut 1 die Reffrolle 10 entweder die Folie 6 einklemmt oder mit geringerer Geschwindigkeit als der (horizontalen) Stretchgeschwindigkeit der Greifeinrichtungen 8 abrollen lässt. Auch beim Überziehen der Folie 6 über das Stückgut kann die Abrollgeschwindigkeit durch entsprechenden Antrieb oder entsprechendes Abbremsen der Reffrolle 10 im Zusammenwirken mit der zweiten Gegenrolle 13 gesteuert werden, so dass ein Vertikalstretch erzeugt wird. Insbesondere muss dazu die Abrollgeschwindigkeit gegenüber der vertikalen Geschwindigkeit des Hubrahmens 9 vermindert sein. Bei gleicher Geschwindigkeit findet ein Überziehen der Folie 6 ohne Vertikalstretch statt.
hi Fig. 3 A ist die Konstruktion des Hubrahmens 9 mit einer der Greifeinrichtungen 8 und der Reffeinrichtung 10, 11 in einer schematischen Seitenansicht dargestellt. Der Hubrahmen 9 selbst ist im wesentlichen in vertikaler Richtung bewegbar. Relativ dazu kann die Greifeinrichtung 8 über eine teleskopartige Verbindung horizontal zum Hubrahmen 9 erfahren werden. Die Reffeinrichtung 10, 11 ist ebenfalls horizontal relativ zum Hubrahmen 9 bewegbar. Außerdem ermöglicht ein Gelenk 14 eine Drehbewegung der Reffeinrichtung 10, 11 um eine entsprechende Gelenkachse. Auf die dargestellte Greifeinrichtung 8 wird einerseits die schlauchartige Stretchfolie 3 aufgerefft, andererseits dient die Greifeinrichtung 8 zum Querstretchen der Folienhaube 6 bzw. eines Schlauchabschnitts. An der Greifeinheit 8 ist die erste Gegenrolle 12, darüber die zweite Gegenrolle 13 für die Reffrolle 10 angeordnet.
Fig. 3A zeigt die ersten Verfahrensschritte beim Veφacken eines Stückgutstapels 1. Nachdem der Stückgutstapel 1 auf seiner Palette 2 in die Veφackungsposition gebracht worden ist, greifen die Greifeinrichtungen 8 in das untere offene Ende des Fohenschlauchs ein. Wie durch den Pfeil X angedeutet, werden die Greifeinrichtungen 8 in eine Position bewegt, in der die Folie 6 die richtige Straffheit aufweist, um aufgerefft zu werden.
Zum Aufreffen wird, wie in Fig. 3B dargestellt, die Aufreffeinheit 10, 11 an die Gegenrolle 12 herangefahren und die Reffrolle 10 mit der Folie 3 in Kontakt gebracht. Durch Antrieb der Reffrolle 10 über den Antrieb 11 wird die Folie 3 nun auf die Greifeinrichtung 8, insbesondere auf einen Teil der Bügelstütze 8b aufgerollt bzw. aufgerefft. Die Gegenrolle 12 dient dabei als Widerlager zur Reffrolle 11. Anschließend wird die Folie 3 zur Bildung einer Folienhaube 6 oben abgeschnitten und verschweißt.
Danach wird der Antrieb der Reffrolle 10 erneut in der in Fig. 3C gezeigten Richtung in Gang gesetzt, um die Folie 6 weiter aufzurollen und die Oberseite der Folierihaube 6 zu straffen.
hn nächsten Verfahrensschritt nach Fig. 3D wird die Reffeinrichtung 10, 11 um das Gelenk 14 in eine zweite Position geschwenkt, wobei die Reffrolle 10 mit der Folie 6 in Kontakt gebracht wird und in den folgenden Schritten mit der zweiten Gegenrolle 13 zusammenwirken kann.
Der Vorgang des Querstretchens ist in Fig. 3E gezeigt. Dazu werden die Greifeinrichtungen 8 in eine, wie in der Fig. mit dem Pfeil Y angedeutete Richtung, also vom Stückgutstapel aus gesehen nach außen, relativ zum Hubrahmen 9 horizontal bewegt. Der Querschnitt der gestrechten Folie 6 ist größer als die vertikale Projektion des zu veφackenden Stückguts 1. Durch das Querstretchen tritt in der Folie 6 eine horizontale Spannung auf, die nach innen, d.h. in horizontaler Richtung zum Stückgut 1 bzw. zu dessen vertikaler Projektion hin wirkt. Die Querspannung in der Folie während des Auseinanderziehens kann durch einen entsprechenden Antrieb der Reffrolle 10, die mit der oberen Gegenrolle 13 zusammenwirkt, gesteuert werden. Insbesondere bewegt sich die Reffrolle 10 in der in der Fig. 3E angedeuteten
Richtung, jedoch mit einer Geschwindigkeit, die langsamer ist als die Stretchgeschwindigkeit. Je weniger Folie während des Querstretchens freigegeben wird, desto größer wird die horizontale Spannung in der Folienhaube 6. Auf jeden Fall lässt sich die beim Querstretchen erzeugte Spannung sehr genau durch die Drehgeschwindigkeit der Reffrollen 10 einstellen. Das Stretchen, insbesondere der verschweißten Haubennaht 7, kann sehr gut kontrolliert werden. Daneben kann ein Dünnstretchen der Haube 6 und damit die Gefahr von Rissen in der Veφackung verhindert bzw. verringert werden.
In Fig. 3F ist die Phase des Überstülpens der Folienhaube 6 über den Stückgutstapel 1 dargestellt, welche durch Absenken des Hubrahmens 9 in Richtung des Pfeils Z eingeleitet wird. Solange dabei die Oberfläche der Stretchhaube 6 nicht an der Oberseite des Stückgutstapels 1 anliegt, bleibt die Reffrolle 10 in der Regel in Ruhestellung.
Erst wenn, wie in Fig. 3G gezeigt, die Folienhaube 6 und die Oberfläche des Stückgutstapels 1 miteinander in Kontakt stehen, wird, während der Hubrahmen 9 weiter gesenkt wird, die Reffrolle 10 wieder in einer durch einen Pfeil angedeuteten Richtung in Bewegung gesetzt. Die Steuerung der Antriebsmotoren 11 erfolgt dabei derart, dass zu jedem Zeitpunkt der Senkung des Hubrahmens 9 soviel Folie 6 abgerollt wird, dass eine optimale Spannung in der Folie 6 eingestellt ist. Insbesondere soll eine möglichst große Spannung der Folie 6 in vertikaler Richtung eingestellt werden können, um einen optimalen Halt des Stückgutstapels 1 zu erreichen, ohne jedoch die Folie 6 übermäßig zu belasten. Besonders kritisch ist das Überziehen der Haube 6 über den oberen Teil des Stückguts 1, da hier scharfe Ecken und Kanten die Folie zum Reißen bringen können. Hier kann beim Überziehen die Spannung in der Folie 6 gesteuert, insbesondere phasenweise verringert werden. In den übrigen Phasen des Verfahrens kann sowohl der Querstretch als auch der Vertikalstretch optimiert (in der Regel maximiert) werden.
Die Gegenrolle 13 dient bei der vorliegenden Konstruktion auch als Umlenkrolle für die Folie 6 in der Phase des Überziehens der Folie über den Stückgutstapel 1. Durch das Abrollen der Folie im Gegensatz zum üblichen Abziehen über bügelartige Rahmenabschnitte durch Übergleiten der Folie wird eine sehr genaue Steuerung der Folienspannung zu jedem Zeitpunkt des Querstretchvorgangs und beim Überziehen der Haube unter Vertikalstretch
möglich. Gerade in der Anfangsphase des Überziehvorgangs kann es beim Vorhandensein scharfer Ecken und Kanten am Stückgutstapel 1 wichtig sein, die vertikale Folienspannung so einzustellen, dass die Folie 6 nicht reißt. So kann beispielsweise die vertikale Spannung so lange niedriger eingestellt werden, bis die Folie 6 in ausreichender Länge an den Seiten des Stückguts 1 so anliegt, dass keine Gefahr der Beschädigung durch Ecken und Kanten mehr besteht. Die Folie kann, falls dies erwünscht ist, auch vollständig mit niedrigem oder ganz ohne Vertikalstretch an die Seite des Stückgutstapels 1 angelegt werden. Dies ist beim Abziehen über einen Bügel ohne die Verwendung der Rollen nicht ohne weiteres möglich.
Fig. 3H zeigt einen Ausschnitt während des Überziehens der Folie, in dem sich die Reffrolle 10 und die Gegenrolle 13 etwa in der Mitte des Stückgutstapels befinden. Die Folie 6 wird gezielt durch Ansteuerung der Reffrolle 10 von der Greifeinrichtung 8 abgezogen.
hi Fig. 31 hat sich der Hubrahmen 9 mit der Reffrolle 10 und der Gegenrolle 13 an der Unterkante der Palette 2 vorbei bewegt und befindet sich nun knapp unterhalb des zu veφackenden Guts 1,2. Die Vertikalbewegung des Hubrahmens 9 wird in dieser Position gestoppt. Dann wird die Restfolie durch gezielten Antrieb der Reffrollen 10 abgerollt. Fig. 31 zeigt die letzte Phase des Abrollvorgangs. Dabei wird die Drehgeschwindigkeit der Reffrolle 10 so eingestellt, dass ein zuverlässiger Unterstretch ermöglicht wird. Es soll erreicht werden, dass sich das untere Ende der Folie 6 sicher an die Unterseite der Palette 2 oder des Stückguts 1 anlegt. Auch bei diesem Schritt ist die Folienspannung ein entscheidender Faktor, der durch die beschriebene Vorrichtung bei jedem der Stretchschritte, bis zur vollständigen Loslösung der Folie 6 von den Grefeinrichtungen 8, genau angesteuert werden kann. Um zu vermeiden, dass die Unterkante der Folie 6 nach der Loslösung von den Greifeinrichtungen 8 über die Unterkante des Stückgutstapels hochgezogen wird , wird der Hubrahmen 9 angehalten und ein weiterer Teil der noch auf den Greifeinrichtungen 8 verbliebenen Folie 6 gezielt abgerollt, wodurch der Vertikalstretch der Folie im unteren Folienteil verringert wird. Die horizontale Komponente der Spannung in der Folie, die die Folie 6 auf Grund des vorangegangenen Querstretchens nach innen zieht, gewinnt an Dominanz, so dass die Folie seitlich stärker gegen die untere Seitenwand des Stückguts gepresst und insbesondere die freie, d. h. die weder am Stückgut noch an den Gleiteinrichtungen anliegende Folie, nach innen unter den Stückgutstapel bzw. die Palette gezogen wird.
Nach Beendigung des Veφackungsvorgangs wird der Hubrahmen 9 mit seinen Komponenten auf beliebigem Weg wieder in die Ausgangsposition bewegt. Der veφackte Stückgutstapel 1 wird durch den nächsten zu veφackenden Stapel über eine Fördereinrichtung ersetzt.
Eine alternative Veφackungsmethode bietet die Veφackung mit einem Folienschlauch- stück. Dieses kann entweder als „Tubewrap" oder als Banderole am zu veφackenden Gutstapel 1 angebracht werden. In diesen Fällen wird der Folienschlauch nach dem in Fig. 3B gezeigten Aufreffvorgang und nach dem Anhalten der Reffrollen 10 jedoch lediglich abgeschnitten, um ein Folienschlauchstück geeigneter Länge zu erhalten, jedoch nicht verschweißt.
Beim sog. „Tubewrap" wird anschließend ein weiterer Teil der Stretchfolie so aufgerefft, dass die Oberkante des Fohenschlauchs 6 über den Bereich einer zweiten höheren Andrückposition für die Reffrolle 10 an der Greifeinrichtung 8 hinausragt. Dies ist in den Fig. 3C-3I durch das Bezugszeichen 6a angedeutet, das die Oberkante des abgeschnittenen Fohenschlauchs in dieser alternativen Ausfuhrungsform darstellt.
Nach dem Aufreffen wird die Reffrolle 10 angehalten und, wie in Fig. 3D gezeigt, in die zweite höhere Andrückposition im Bereich der zweiten Gegenrolle 13 geschwenkt.
Das in Fig. 3E dargestellte Querstretchen der Stretchfolie durch Bewegen der Greifeinrichtungen 8 horizontal in Richtung des Pfeils Y erfolgt so, dass der Querschnitt der gestretch- ten Folie größer als die vertikale Projektion des zu veφackenden Stückguts 1 ist. Anders als bei der vorher erläuterten Veφackungsmethode mit einer Folienhaube (und anders als in Fig. 3E gezeigt) kann beim „Tubewrap" in der Regel auf eine Drehung der Reffrollen 10 während des Querstretchens verzichtet werden.
Die folgenden, in den Fig. 3F-3I gezeigten Verfahrensschritte laufen identisch zu denen bei der Veφackung mit einer Folienhaube ab. hn Ergebnis liegt damit eine Veφackung vor, die sich über die Seitenflächen des Stückgutstapels 1 und der Palette 2 erstreckt. Die Oberfläche
des Stückgutstapels 1 wird jedoch, anders als bei einer Folienhaube, nur zum Teil, nämlich bis zum oberen Rand 6a der Folie, vom Veφackungsmaterial abgedeckt.
Das Verfahren zum Anlegen einer Banderole 6 als Veφackung oder zur Kennzeichnung des Stückgutstapels 1 ist in den Fig. 5 A bis 5H dargestellt.
Die ersten Verfahrensschritte nach Fig. 5A und Fig. 5B entsprechen den in Fig. 3 A und 3B dargestellten Schritten des Veφackens eines Stückgutstapels mit einer Folienhaube.
Nachdem die Folie 6 in einer bestimmten Länge aufgerefft ist, wird die Reffrolle 10 angehalten und die Folie 6 oben vom Folienvorrat 3 zur Bildung einer Banderole mit einer Oberkante 6c abgeschnitten. Anschließend wird ein weiterer Teil der Folie entsprechend der Darstellung in Fig. 5C so aufgerefft, dass sich die Oberkante 6c des Fohenschlauchs 6 nach Beendigung des Aufreffvorgangs im Bereich der zweiten höheren Andrückposition knapp über der zweiten Gegenrolle 13 befindet.
Danach wird die Reffrolle 10 wiederum angehalten. Im nächsten Verfahrensschritt nach Fig. 5D wird die Reffeinrichtung 10, 11 um das Gelenk 14 in die zweite Position geschwenkt, wobei die Reffrolle 10 mit der Banderole 6 in Kontakt tritt und in den folgenden Schritten mit der zweiten Gegenrolle 13 zusammenwirken kann.
Zum Querstretchen der Banderole (siehe Fig. 5E) werden Greifeinrichtungen 8 horizontal so nach außen bewegt, dass der Querschnitt der gestretchten Folie größer als die vertikale Projektion des zu veφackenden Stückguts 1. Die Reffrolle 10 bleibt bei der Veφackung mit einer Banderole bei diesem Vorgang in Ruhe.
hl Fig. 5F ist durch den Pfeil Z die in der nächsten Phase folgende vertikale Bewegung des Hubrahmens 9 senkrecht nach unten angedeutet.
Nachdem der Hubrahmens 9 eine gewisse Strecke nach unten gefahren ist, werden die Reff- rollen 10 in der in Fig. 5G gezeigten Bewegungsrichtung in Bewegung gesetzt. Dadurch wird Folie 6 abgerollt, die sich dann an das Stückgut 1 seitlich anlegt. Die Oberkante 6c der
Banderole 6 befindet sich in einer ersten Höhe Hl am Stückgut 1. Sobald ein Teil der Folie 6 am Stückgut 1 anliegt, kann die Folie 6 auch unter geringem Vertikalstretch von den Greifeinrichtungen 8 abgezogen werden. Die Reffrolle 10 wird dann so gesteuert angetrieben, dass eine geeignete Spannung in der Folie 6 erzeugt wird, bis sie vollständig von den Greifeinrichtungen 8 abgerollt ist. Zur Erzeugung eines Vertikalstretch wird die Abrollgeschwindigkeit gegenüber der Bewegungsgeschwindigkeit des Hubrahmens 9 verringert.
Fig. 5H zeigt den Abrollvorgang kurz vor seiner Beendigung. Die Banderole 6 steht kurz vor ihrer Loslösung von der Greifeinrichtung 8. Die Unterkante 6d der Banderole 6 wird sich etwa in der Höhe H2 seitlich an das Stückgut 1 anlegen.
Insbesondere können auch einige Verfahrensschritte, etwa das Abschneiden des der Veφa- ckungsvorrichtung zugeführten Fohenschlauchs und das Aufreffen auf die Greifeinrichtung 3, aber auch weitere Verfahrensschritte in anderer Reihenfolge oder zur gleichen Zeit ausgeführt werden.