WO2010054489A1

WO2010054489A1 - Vorrichtung und verfahren zur bildung eines schlauchs aus einer materialbahn

Info

Publication number: WO2010054489A1
Application number: PCT/CH2009/000180
Authority: WO
Inventors: Roland Tanner
Original assignee: Ferag Ag
Priority date: 2008-11-13
Filing date: 2009-05-28
Publication date: 2010-05-20
Also published as: CH699875A1; AU2009316210A1; US20110256998A1; AU2009316210A2; EP2349846A1; CA2742169A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1) zur Bildung eines Schlauchs (3) aus einer Materialbahn (2), insbesondere einer Folie, die beispielsweise zum Umhüllen von hintereinander in einer Reihe geförderten Gegenständen (4) einsetzbar ist, sowie ein entsprechendes Betriebsverfahren. Die Vorrichtung umfasst eine Lagervorrichtung (10) für eine Materialbahnrolle (5), eine Umlenkvorrichtung (100) für die Materialbahn (2) und eine Zugvorrichtung (20), die imstande ist, die Materialbahn (2) durch die Umlenkvorrichtung (100) zu bewegen. In der Umlenkvorrichtung (100) werden wenigstens eine erste Umlenkkante (A) eine zweite Umlenkkante (B) ausgebildet, wobei die erste Umlenkkante (A) zum Umlenken der Materialbahn (2) im wesentlichen quer zur Längsrichtung (L) der Materialbahn (2) verläuft und wobei die wenigstens eine zweite Umlenkkante (B) zum Umlegen der Materialbahn (2) entlang wenigstens einer in Längsrichtung verlaufenden Linie (2e) ausgebildet ist, indem sie unter einem ersten Winkel (α) relativ zur Längsrichtung (L) orientiert und stromabwärts von der ersten Umlenkkante (A) angeordnet ist. Erfmdungsgemäss besteht die erste Umlenkkante (A) aus geraden Abschnitten und weist insbesondere einen ersten geraden Abschnitt (A.1) sowie wenigstens einen zweiten geraden Abschnitt (A.2) auf, die miteinander einen zweiten Winkel (ß) einschliessen. Durch die geraden Abschnitte gelingt der Aufbau einer homogenen Zugspannung, so dass Faltenbildung in der Materialbahn (2) vermieden und die Schlauchqualität verbessert wird.

Description

VORRICHTUNG UND VERFAHREN ZUR BILDUNG EINES SCHLAUCHS AUS EINER MATERIALBAHN

Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Verpackungstechnik und betrifft eine Vorrichtung zur Bildung eines Schlauchs aus einer Materialbahn, insbesondere einer Folie, und ein entsprechendes Betriebsverfahren. Verfahren und Vorrichtung dienen beispielsweise zum Verpacken von flachen Gegenstände, beispielsweise von einzelnen Druckereiprodukten und/oder anderen Erzeugnissen, z.B. CDs, flachen Mustergegenständen oder flachen Musterbeuteln, oder zum Verpacken von stapelformigen Gruppen solcher Gegenstände.

Es ist bekannt, flache Gegenstände der oben genannten Art mit Hilfe einer quasi endlosen Veφackungsrnaterialbahn, z.B. ab Rolle zugeführte Kunststofffolie oder Papierbahn, zu verpacken. Dabei wird eine solche Verpackungsmaterialbahn um die in einer Reihe hintereinander und voneinander beabstandet geförderten Gegenstände gelegt. Dann wird die Verpackungsmaterialbahn in Längsrichtung auf der Oberseite der Reihe in Längsnähten und zwischen je zwei aufeinanderfolgenden Gegenständen quer zur Längsrichtung in Quemähten verschlossen. Gegebenenfalls werden die derart allseitig vom Verpackungsmaterial umschlossenen Gegenstände nach oder während der Erstellung der Quernähte auch voneinander getrennt.

Vorrichtungen zur Schlauchbildung sind beispielsweise aus der WO 2005/118400 oder der EP-B 1 319 595 bekannt. Sie umfassen jeweils eine Lagervorrichtung für eine Materialbahnrolle, eine Umlenkvorrichtung sowie eine Zugvorrichtung, mit der die Materialbahn in ihrer Längsrichtung von der Materialbahnrolle abgewickelt und durch die Umlenkvorrichtung gezogen und dabei zwecks Schlauchbildung umgelenkt wird. Die Umlenkvorrichtung umfasst eine erste Umlenkkante, mit der die Materialbahn aus einer in der Regel vertikalen oder schräg verlaufenden Orientierung ihrer Bahnebene in eine in der Regel horizontale Lage gebracht wird. Auf die horizontal orientierte Materialbahn können die Gegenstände aufgelegt werden; hierzu wird ein nicht umzulenkender Bereich der Materialbahn, der als Auflage für die Gegenstände dient, üblicherweise von unten abgestützt. Zum Umhüllen der Gegenstände wird die Materialbahn in einem Seitenbereich oder an beiden Seitenbereichen zur Bahnmitte hin umgelegt, d.h. die Bahn wird in Längsrichtung gefaltet. Hierzu dient eine zweite Umlenkkante, die gerade ist und schräg zur Längsrichtung verläuft. Wenn beide Seitenbereiche umgelegt werden sollen, sind zwei aufeinander zu laufende zweite Umlenkkanten vorhanden.

Bei den Vorrichtungen gemäss WO 2005/118400 oder EP-B 1 319 595 ist die erste Umlenkkante jeweils durch ein stabförmiges Element (Umlenkstange) gebildet, das im wesentlichen in Querrichtung der Bahn orientiert ist. Das stabförmige Element hat in einer Aufsicht von oben einen geraden mittleren Teil mit in Bewegungsrichtung der Bahn gebogenen bzw. gekrümmten äusseren Enden. Diese Form bewirkt, dass die Bahn, die von unten herangeführt und am ersten Umlenkelement umgelenkt wird, die Krümmung des ersten Umlenkelements übernimmt. Hierdurch wird das eigentliche Umlegen der Seitenbereiche an der zweiten Umlenkkante erleichtert und ein Überdehnen der Materialbahn beim Umlegen vermieden.

Die zweite Umlenkkante ist bei den bekannten Vorrichtungen ebenfalls durch ein stabförmiges Element (Umlenkstange) realisiert. Damit die Folie zuverlässig über diese Umlenkstange läuft und die Bahnspannung konstant gehalten wird, sind oberhalb davon eine Reihe von Anpressrollen angeordnet, die die Materialbahn gegen die Umlenkstange pressen.

Bei den bekannten Vorrichtungen können folgende Probleme auftreten: Die Materialbahn wird an den gebogenen Abschnitten der ersten Umlenkkante gestaucht bzw. ungleichmässig gedehnt. Es kann keine gleichmässige Zugspannung über die gesamte Folienbreite aufgebaut werden. Daher kann es zu Faltenbildung oder zu inhomogenen Spannungen in der Materialbahn kommen, was beim späteren Schweissen zu einer unsauberen Naht oder Lochbildung fuhren kann. Ausserdem ist der umzulegenden Materialbahnteil im Bereich zwischen der ersten Umlenkstange und der zweiten Umlenkstange nicht gestützt. Die Materialbahn kann sich hier so aufwölben, dass dies durch die nachfolgenden Anpressrollen eventuell nicht kompensiert werden kann, was ebenfalls den späteren Schweissvorgang beeinträchtigen kann. Schliesslich bedingt die Verwendung einer Umlenkstange mit kreisförmigem Querschnitt als zweite Umlenkkante, dass die Anpressrollen nur eine Punktberührung mit der Umlenkstange haben; es müssen somit mehrere Anpressrollen vorhanden sein, um die Materialbahn in definierter Weise zu beeinflussen.

Aus den Schriften EP-A 0 018 041, EP-A 1 652 771 und EP-A 1 500 591 sind weitere Vorrichtungen zur Bildung eines Schlauchs aus einem Bahnmaterial bekannt. Bei der EP-A 0 018 041 ist die Form der Umlenkelemente nicht näher erläutert. Bei der EP-A 1 652 771 und EP-A 1 500 591 wird die Folie über manschettenartig gebogene flächige Elemente zu einem Schlauch geformt. An den gekrümmten Umlenkkanten kann es ebenfalls zu ungleichmässigem Aufbau der Zugspannung und damit zur Bildung von Falten kommen. Ein weiteres nicht befriedigend gelöstes Erfordernis ist die Anpassbarkeit an verschiedene Dicken und Formate der zu umhüllenden Gegenstände.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Probleme des Standes der Technik zu vermindern und insbesondere eine Vorrichtung zur Bildung eines Schlauchs aus einer Materialbahn, insbesondere einer Folie, und ein entsprechendes Betriebsverfahren zur Verfügung zu stellen, welche bzw. welches eine gut definierte Führung der Materialbahn beim Umlegen ermöglicht, so dass die Zugspannung, die auf die Materialbahn wirkt, über die gesamte Bahnbreite im wesentlichen konstant ist.

Die Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung zur Bildung eines Schlauchs aus einer Materialbahn mit den Merkmalen von Anspruch 1, ein Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch 13 sowie eine Umlenkvorrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 20.

Die Vorrichtung zur Bildung eines Schlauchs aus einer Materialbahn umfasst eine Lagervorrichtung für eine Materialbahnrolle, eine Umlenkvorrichtung für die

Materialbahn und eine Zugvorrichtung, mit der die Materialbahn in ihrer

Längsrichtung durch die Umlenkvorrichtung bewegt und dabei umgelenkt wird. Die

Umlenkvorrichtung umfasst eine erste Umlenkkante und wenigstens eine zweite

Umlenkkante. Die erste Umlenkkante verläuft im wesentlichen quer zur Längsrichtung der Materialbahn und dient beispielsweise dazu, die Materialbahn aus einer anfanglich vertikalen Lage in eine im wesentlichen horizontale Lage zu bringen. Die wenigstens eine zweite Umlenkkante dient dazu, die Materialbahn entlang wenigstens einer in Längsrichtung verlaufenden Linie umzulegen, also einen oder beide Seitenbereiche zur Mitte hin umzuklappen. Sie ist dazu unter einem ersten Winkel relativ zur Längsrichtung orientiert und stromabwärts von der ersten Umlenkkante angeordnet. Erfindungsgemäss weist die erste Umlenkkante einen ersten geraden Abschnitt sowie wenigstens einen zweiten geraden Abschnitt auf, die miteinander einen zweiten Winkel (ß) einschliessen. Im Anwendungsfall läuft der nicht umzulegende Materialbahnteil über den ersten geraden Abschnitt und der bzw. die umzulegende Materialbahnteil(e) über den bzw. die zweiten geraden Abschnitt(e). Wenn der Schlauch dadurch gebildet wird, dass die Materialbahn einmal gefaltet wird, so ist die erste Umlenkkante in der Aufsicht daher V-förmig; wenn die Materialbahn an beiden Seiten umgelegt wird, hat sie drei gerade Abschnitte, wobei benachbarte Abschnitte jeweils den Winkel ß einschliessen. Der Winkel ß ist so gewählt, dass jeder Punkt entlang einer beliebigen in Querrichtung verlaufenden Linie beim Durchlaufen der Umlenkvorrichtung im wesentlichen dieselbe Strecke zurücklegt. Dieses Kriterium der Streckengleichheit ermöglicht, eine konstante Bahnspannung über die gesamte Bahnbreite aufzubauen. Es ist nur durch eine erste Umlenkkante erreichbar, die aus geraden Abschnitten zusammengesetzt ist. Durch diese sehr einfache Massnahme ermöglicht die Erfindung eine überraschend gute Kontrolle der Bahnspannung. Eine Biegung wie beim Stand der Technik führt dagegen zu unterschiedlichen Weglängen und daher zu unterschiedlichem Zug bzw. inhomogenen Spannungen.

Falls weitere Umlenkkanten vorhanden sind, sind diese ebenfalls vorzugsweise gerade. Es befinden sich vorzugsweise keine gekrümmten oder gebogenen Materialbrücken zwischen den Umlenkkanten, sondern die Materialbahn überwindet etwaige Abstände ohne Führung. Hierdurch wird erreicht, dass jeder Punkt auf der Materialbahn entlang einer Bahn bewegt wird, die gerade ist oder sich aus geraden Abschnitten mit gleicher Gesamtlänge zusammensetzt.

Die Erfindung ist besonders geeignet für eine Zuführung der Materialbahn von unten, d.h. so, dass sie an der ersten Umlenkkante um ca. 90° umgelenkt wird. Der Winkel ß ist im Normalfall ein stumpfer Winkel, der nahe bei 180° liegt. Sein Betrag bestimmt sich vorzugsweise in Abhängigkeit vom ersten Winkel α: Je kleiner α, desto grösser ß. Vorzugsweise ist folgende Beziehung im wesentlichen erfüllt: ß=2(90°-α).

Die Länge des ersten Abschnitts der ersten Umlenkkante entspricht der Breite des nicht umzulegenden Materialbahnteils. Die Länge der zweiten Abschnitte entspricht wenigstens der Länge der umzulegenden Materialbahnteile, sie können jedoch auch länger sein.

Vorzugsweise treffen die zweite Umlenkkante sowie die beiden Abschnitte der ersten Umlenkkante oder ihre gedachte(n) Verlängerungen) in der Aufsicht auf die durch die erste Umlenkkante definierte Ebene in einem Punkt aufeinander.

Die erste Umlenkkante ist vorzugsweise durch den Rand einer ebenen Auflage für die Materialbahn bzw. ihren nicht umzulegenden Teil gebildet, die im Eintrittsbereich der Umlenkvorrichtung eine Kante mit der beschriebenen geknickten Form ausbildet. Alternativ kann sie auch durch ein separates Bauteil gebildet sein, dessen Oberseite in der Ebene der Auflagefläche liegt. Die erste Umlenkkante kann jedoch auch durch mehrere separate Elemente definiert sein. Zur Variation der Länge des ersten Abschnitts kann die Auflage auch mehrteilig ausgebildet sein, z.B. aus kammartig ineinander greifenden oder versetzt übereinander liegenden Elementen bestehen, deren Abstand in Querrichtung variabel ist. Dies dient zur Anpassung der Schlauchbreite an unterschiedliche Breiten der zu umhüllenden Gegenstände.

Die zweite Umlenkkante wird vorzugsweise durch ein plattenförmiges Umlenkmittel ausgebildet. Dessen Oberseite bildet eine ebene Auflagefläche für den umzulegenden Teil der Materialbahn, die parallel zur Auflagefläche für den nicht umzulegenden Materialbahnteil verläuft. Der bereits umgelegte Teil verläuft parallel zur Oberseite an der Unterseite des Umlenkmittels. Hierdurch wird eine flächige Abstützung und Führung der Materialbahn gewährleistet und ein Aufwölben beispielsweise aufgrund eines Luftstroms verhinert.

Das plattenfδrrnige Umlenkmittel kann auch den zweiten Abschnitt der ersten Umlenkkante ausbilden. Besonders bevorzugt ist jedoch, wenn seine dem Eingang der Umlenkvorrichtung zugewandte, an die zweite Umlenkkante angrenzende Kante parallel oder unter einem kleinen Winkel von 5-20°, insbesondere 8°, zum zweiten Abschnitt der ersten Umlenkkante angeordnet ist, jedoch senkrecht zur Ebene der Auflage einen Abstand davon aufweist. Durch Variation dieses Abstands kann der Schlauch an unterschiedliche Höhen der zu umhüllenden Gegenstände angepasst werden. Der kleine Winkelunterschied hat sich in der Praxis als besonders vorteilhaft erwiesen. Ausserdem ist es vorteilhaft, wenn das plattenförmige Umlenkmittel vorzugsweise nach Aussen hin leicht abfallend angeordnet ist, so dass die lichte Höhe des Eintrittsschlitzes für die zu umhüllenden Gegenstände von Innen nach Aussen geringfügig abnimmt.

Vorzugsweise sind zur Bildung einer zweiseitig umgelegten Materialbahn zwei derartige plattenförmige Umlenkmittel vorhanden. Zur Anpassung an unterschiedliche Breiten der zu umhüllenden Gegenstände ist der Abstand der Umlenkmittel in Querrichtung vorzugsweise variabel.

Vorzugsweise wird die Materialbahn innerhalb der Umlenkvorrichtung somit nicht nur an definierten Umlenkkanten mit geraden Abschnitten umgelenkt, sondern durch entsprechende flächige Gestaltung der Umlenkmittel und Auflagen im wesentlichen zu jedem Zeitpunkt auch flächig gestützt bzw. geführt. Die Lage der Umlenkkanten wird so gewählt, dass eine Zugspannung erzeugt wird, die über die gesamte Breite der Materialbahn im wesentlichen konstant ist.

Es ist besonders vorteilhaft, wenn zur Anpassung der Zugkraft und/oder Zugrichtung Rollen vorhanden sind, welche die Materialbahn gegen die flächigen Umlenkmittel/Auflagen drücken. Eine oder mehrere solcher Rollen können insbesondere oberhalb der plattenfδrmigen Umlenkmittel in unmittelbarer Nähe der zweiten Umlenkkanten vorhanden sein. Die Achse der Rollen ist vorzugsweise im Wesentlichen senkrecht zur Förderrichtung der Materialbahn. Hierdurch gelingt es, die Zugspannung so anzugleichen, dass der Materialbahnschlauch in Querrichtung zusammengezogen wird und sich somit eng um die zu umhüllenden Gegenstände legt. Die Achse der Rollen ist vorzugsweise einstellbar, um eine Feinjustierung der Zugspannung durchführen zu können. Die Rollen können angetrieben sein oder nur durch die Materialbahn mitbewegt werden.

Das erfindungsgemässe Verfahren unter Verwendung der beschriebenen Schlauchbildungsvorrichtung sieht vor, die Materialbahn an der ersten Umlenkkante umzulenken, wobei der nicht umzulegende Teil der Materialbahn über den ersten

Abschnitt der ersten Umlenkkante und der umzulegende Teil der Materialbahn über den zweiten Abschnitt der ersten Umlenkkante geführt ist, und weiterhin den umzulegenden Teil der Materialbahn an der zweiten Umlenkkante derart umzulegen, dass ein Schlauch aus einander wenigstens teilweise überlappenden

Materialbahnteilen gebildet wird. Durch entsprechende Wahl der Lage der

Umlenkkanten gelingt es, eine konstante Zugspannung über die gesamte Bahnbreite aufzubauen und somit ungewünschte Faltenbildung zu vermeiden.

Unregelmässigkeiten im hergestellten Schlauch werden zusätzlich vermieden, wenn die Materialbahn insbesondere in der Umlenkvorrichtung flächig abgestützt bzw. gefuhrt ist, insbesondere durch entsprechende gerade bzw. ebene Auflageflächen.

Vorzugsweise wird die Materialbahn und der hergestellte Schlauch selbst durch die Zugvorrichtung unter Spannung gehalten, beispielsweise durch eine Kombination von Rollen und/oder Förderbändern als spannungsaufbauende und die Bahn antreibende Mittel.

Die Umlenkvorrichtung ist auch unabhängig von der eigentlichen Schlauchbildungsvorrichtung einsetzbar, d.h. ohne Lagervorrichtung und Zugvorrichtung, beispielsweise zum nachträglichen Aufrüsten einer bestehenden Schlauchbildungsvorrichtung.

Beispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und nachfolgend beschrieben. Es zeigen rein schematisch:

Fig. 1 eine Ansicht einer Schlauchbildungsvorrichtung zum Umlegen einer Materialbahn in beiden Seitenbereichen;

Fig. 2 eine Ansicht der Schlauchbildungsvorrichtung aus Fig. 1 in Förderrichtung der Materialbahn auf der Auflagefläche der Schlauchbildungsvorrichtung;

Fig. 3 eine Ansicht der Schlauchbildungsvorrichtung aus Fig. 1 quer zur Förderrichtung;

Fig. 4 einen Schnitt durch die flächigen Umlenkmittel, die eine erste und weitere Umlenkkante definieren; Fig. 5 eine Aufsicht auf die Förderebene zur Illustration der Winkel zwischen den Umlenkkanten.

Fig. 6 eine Variante der Vorrichtung aus Fig. 1

Fig. 1-4 zeigen eine Schlauchbildungsvorrichtung 1, welche zur Bildung eines Schlauchs 3 aus einer kontinuierlichen Materialbahn 2 ausgebildet ist. Der Schlauch

3 wird durch Umlegen zweier Seitenbereiche 2a, 2b zum mittleren Bereich 2c hin erzeugt, wobei sich die Seitenbereiche 2a, 2b in einem Überlappbereich 2d überlappen und hier miteinander verbunden werden können. Schematisch ist gezeigt, dass der Schlauch 3 zum Umhüllen von Gegenständen 4, die einzelne Objekte oder Stapeln davon sein können, verwendet werden kann, die in eine Reihe hintereinander auf den mittleren Bereich 2c abgelegt werden.

Die Schlauchbildungsvorrichtung 1 umfasst eine Lagervorrichtung 10 für eine Materialbahnrolle 5, eine Zugvorrichtung 20 und eine Umlenkvorrichtung 100, mit welcher die zuerst gerade Materialbahn 2 zum Schlauch umgelegt wird, indem sie durch die Zugvorrichtung 20 durch die Umlenkvorrichtung 100 durchgezogen wird. Sie umfasst ausserdem eine Tragkonstruktion 30 mit einer ebenen Auflagefläche 32, auf der die Materialbahn 2 bzw. der Schlauch 3 gegebenenfalls mit den zu umhüllenden Gegenständen 4 aufliegt. Die Auflagefläche 32 definiert eine Förderebene E. Unter Längsrichtung L wird die Richtung der Materialbahn 2 bzw. des Schlauchs 3 beim Aufliegen auf der Auflagefläche 32 verstanden. Die Materialbahn 2 bzw. der Schlauch 3 wird in diese Richtung bewegt (Förderrichtung F). Vor Eintritt in die Umlenkvorrrichtung 100 kann die Materialbahn 2 andere Orientierungen haben und durch eine oder mehrere Umlenkrollen 33 oder andere Umlenkmittel zusätzlich umgelenkt sein; vorliegend wird sie in vertikaler Richtung von unten an die Umlenkvorrichtung 100 herangeführt. Die Zugvorrichtung 20 ist hier durch einen Bandförderer mit einem um Rollen 24 umgelenkten Förderband 22 gebildet, dessen oberes Trum in der Förderebene E liegt. Das Förderband 22 verläuft über im wesentlichen die gesamte Länge der Tragkonstruktion 30. Der Antrieb kann jedoch auch auf andere Weise realisiert sein, z.B. durch stromabwärts von der Umlenkvorrichtung 100 angeordnete Antriebsrollen. Gegebenenfalls können zusätzlich auch weitere Teile der Materialbahn 2 und/oder die Lagervorrichtung 10 angetrieben sein. Es können ausserdem Mittel zum Aufbau einer konstanten Bahnspannung vorhanden sein, z.B. gegeneinander gepresste Walzen oder Rollen.

Der Schlauchbildungsvorrichtung 1 ist ein ZufÖrderer 40 vorgeschaltet (Fig. 3), welcher die zu umhüllenden Gegenstände 4 in einer Reihe hintereinander in der Förderebene E liegend zuführt. Alternativ kann die Reihe der Gegenstände auch direkt auf der Materialbahn 2 erzeugt werden. Beispiele hierfür sind in der WO 2005/118400 beschrieben.

Die Schlauchbildungsvorrichtung 1 kann ausserdem hier nicht gezeigte Schweissvorrichtungen aufweisen, um den Schlauch mit einer Längsnaht zu schliessen und/oder Quernähte im Schlauch auszubilden.

Im Folgenden wird die Umlenkvorrichtung 100 näher beschrieben:

Die Umlenkvorrichtung 100 umfasst ein erstes plattenfδrmiges Umlenkmittel 110 (erste Umlenkeinheit) mit einer ebenen Oberseite 112, die im wesentlichen in der Förderebene E angeordnet ist und mit der Auflagefläche 32 bzw. dem Förderband 22 fluchtet (Fig. 3) oder alternativ ein integraler Bestandteil der Auflagefläche 32 sein kann. Die erste Umlenkeinheit 110, die ein- oder mehrstückig ausgebildet sein kann, umfasst ein in der Aufsicht rechteckiges Mittelteil 114 sowie zwei seitlich davon angeordnete Seitenteile 116, 117. Die stromaufwärts orientierten Kanten 114a, 116a, 117a dieser drei Elemente bilden zusammen die erste Umlenkkante A für die Materialbahn 2 sowie den Eingang der Umlenkvorrichtung 100. Wie Fig. 2 zeigt, liegt die Oberseite des Mittelteils 114 in der Förderebene E, während die Oberseiten der Seitenteile 116, 117 leicht nach aussen hin abfallen. Das Mittelteil 114 kann auch zweiteilig gestaltet sein, wobei die beiden Teile zum Anpassen der Länge der Kante 114a an die gewünschte Schlauchbreite quer zur Förderrichtung gegeneinander verschiebbar sein können.

Die erste Umlenkkante A lässt sich somit in drei gerade Abschnitte unterteilen: Einen ersten Abschnitt A.1, der durch die Kante 114a gebildet ist und quer zur Längsrichtung L bzw. Förderrichtung F ausgerichtet ist, sowie zwei zweite Abschnitte A.2, die jeweils mit dem Abschnitt A.l einen stumpfen Winkel ß einschliessen (zur Winkeldefinition siehe Fig. 5). Falls nur ein Seitenbereich 2a, 2b umgelegt werden soll, kann entsprechend nur ein zweiter Abschnitt A.2 vorhanden sein.

Die Umlenkvorrichtung 100 umfasst ausserdem zwei zweite plattenformige Umlenkmittel 120, 120' (zweite Umlenkeinheiten), die von der Förderebene E beabstandet sind. Der Abstand d zwischen den ebenen Oberseiten 122, 122' der Umlenkmittel 120, 120' und der Förderebene E kann, wie in Fig. 4 gezeigt, variiert werden. Die Umlenkmittel 120, 120' haben ausserdem eine ebene Unterseite 123, 123', die parallel zur Oberseite verläuft.

Die zweiten Umlenkeinheiten 120, 120' haben in der Aufsicht von oben eine im wesentlichen trapezförmige Gestalt, die innerhalb gewisser Grenzen frei gewählt werden kann. Sie sind zueinander in Bezug auf die Mittelachse der Materialbahn 2 spiegelsymmetrisch gestaltet. Von Bedeutung sind folgende zwei Seitenkanten der Umlenkeinheiten 120, 120': Die zur Mitte der Materialbahn 2 weisenden, unter einem kleinen Winkel α schräg zur Längsrichtung orientierten Kanten 124, 124', und die parallel zu den zweiten Abschnitten A.2 verlaufenden, dem Eingang der Umlenkvorrichtung 100 zugewandten Kanten 125, 125'. Die Kanten 124, 124' wirken als zweite Umlenkkanten B, um die die umzulegenden Materialbahnteile 2a, 2b herumlaufen. Die Kanten 125, 125' wirken als weitere Umlenkkanten C, deren Funktion weiter unten beschrieben wird.

Die Oberseiten 122, 122' der zweiten plattenförmigen Umlenkmittel 120, 120' dienen als Auflageflächen für den noch umzulegenden Teil 2a, 2b der Materialbahn 2 und die Unterseiten 123, 123' als Führungsflächen für diese Materialbahnteile nach dem Umlegen.

Die zweiten plattenförmigen Umlenkmittel 120, 120' sind so gelagert, dass ihr Abstand in Querrichtung der Materialbahn 2 verändert werden kann. Im vom Eingang der Umlenkvorrichtung 100 abgewandten Bereich überlappen die Umlenkmittel 120, 120' und befinden sich daher in geringfügig unterschiedlichen Höhen oberhalb der Förderebene E (siehe Fig. 2).

Die plattenförmigen Umlenkmittel 110, 120, 120' können durch ein oder mehrere Blechteile gebildet sein. Vorzugsweise sind sie, wie in Fig. 4 für einige der Kanten gezeigt, zur Bildung abgerundeter Kanten 114a, 116a, 117a, 125, 125' nach unten umgebogen, damit eine Verletzung der Materialbahn 2 vermieden wird.

Die Umlenkvorrichtung 100 umfasst des weiteren zwei Vorrichtungen zum Variieren der Schlauchspannung 130, 130', die jeweils einem der zweiten Umlenkmittel 120, 120' zugeordnet sind. Sie umfassen jeweils eine Rolle 132, 132', die an einer Halterung 134, 134' (Säule mit daran schwenkbar und höhenverstellbar angeordnetem Hebel) derart ausladend gelagert ist, dass ihre Position sowie ihre Orientierung relativ zum Umlenkmittel 120, 120' und die Höhe oberhalb der Förderebene E einstellbar ist. Vorliegend haben die Drehachsen der Rollen 132, 132' eine im wesentlichen senkrecht zu den Kanten 124, 124' verlaufende Orientierung. Die Vorrichtung zum Variieren der Schlauchspannung 130, 130' dient dazu, ein Abheben der Materialbahn 2 von der Unterlage 122, 122' zu verhindern sowie eine Feinkorrektur in der Zugspannung bzw. Zugrichtung zu erreichen. Da die Rollen 132, 132' eine linienformige bzw. flächige Berührung mit der flächigen Oberseite 122, 122' der Umlenkmittel 120, 120' machen, kann die Richtungskorrektur im Gegensatz zum Stand der Technik durch jeweils nur ein einziges Element erreicht werden; die Verwendung mehrerer Rollen ist jedoch möglich.

Wie Fig. 2 und 3 zeigen, befindet sich im Eingangsbereich der Schlauchbildungsvorrichtung 1 oberhalb des Förderbands 22 eine

Andrückvorrichtung 50 mit einem parallel orientierten, jedoch gegensinnig zum

Förderband 22 umlaufenden weiteren Förderband 52. Die Andrückvorrichtung 50 dient dazu, die von der Zufördereinrichtung 40 kommenden Gegenstände 4 in einer

Richtung senkrecht zur Förderebene E zusammenzuhalten, so dass sich die einzelnen Bestandteile bei komplexeren Formation, insbesondere Stapeln aus einzelnen

Gegenständen, vor der Schlauchbildung nicht gegeneinander verschieben.

Fig. 5 illustriert die geometrischen Verhältnisse beim Umlenken eines Materialbahnabschriitts 2a der Breite b an der ersten und zweiten Umlenkkante A, B in der Aufsicht auf die Förderebene E. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist nur die Umlenkung in einem Seitenbereich 2a dargestellt. Die erste Umlenkkante A umfasst einen ersten Abschnitt A.l, dessen Breite dem nicht umzulenkenden mittleren Materialbahnteil 2c entspricht und der senkrecht zur Förder- bzw. Längsrichtung F, L angeordnet ist. Ein zweiter Abschnitt A.2 ist unter einem Winkel zur Förderrichtung F so angeordnet, dass er mit dem Abschnitt A.l einen Winkel ß einschliesst. Die zweite Umlenkkante B verläuft unter einem Winkel α schräg zur Förderrichtung F. In der Aufsicht treffen die Kanten A.l, A.2 und B in einem Punkt Pl aufeinander. An einem weiteren Punkt P2 ist der Materialbahnteil 2a vollständig umgelegt, d.h. sein Abstand von der Faltlinie 2e zwischen den Materialbahnteilen 2a und 2c entspricht der Breite b des Materialbahnteils 2a.

Die Materialbahn 2 wird aus einer Richtung senkrecht zur Zeichnungsebene (Förderebene E) zugeführt. Dies bedeutet, dass sämtliche Punkte entlang einer in Querrichtung verlaufenden gedachten Linie bis zum Auftreffen auf die erste Umlenkkante denselben Weg zurückgelegt haben. Damit innerhalb der Umlenkvorrichtung keine inhomogenen Spannungen aufgebaut werden, müssen die Weglängen innerhalb der Umlenkvorrichtung, d.h. wenigstens bis zum Überschreiten der durch P2 laufenden Querlinie für alle nebeneinander liegenden Punkte gleich sein. Dies ist nur erfüllbar, wenn die erste Umlenkkante A aus geraden Abschnitten A.1, A2 besteht. Für die Winkel α, ß gilt in diesem Beispiel ß=2(90°-α). Falls die Bahn aus einer anderen als senkrechten Richtung zugeführt wird, werden dadurch zusätzliche Wegdifferenzen bis zum Auftreffen auf die erste Umlenkkante A eingeführt, die durch Anpassung des Winkels ß kompensierbar sind.

Falls die Breite b des umzulegenden Materialbahnteils 2a geändert werden soll, ist es vorteilhaft, auch die Winkel α, ß anzupassen. Dies wird vorzugsweise dadurch realisiert, dass die zweiten plattenförmigen Umlenkmittel 120, 120' und die seitlichen Flügel 116, 117 um eine senkrecht auf der Förderebene E stehende Achse schwenkbar sind. Im Prinzip können auch die zweiten plattenförmigen Umlenkmittel 120, 120' in oder geringfügig oberhalb der Förderebene E liegen, wobei die Umlenkmittel 120, 120' auch die zweiten Abschnitte A.2 der ersten Umlenkkante A ausbilden können. In diesem Fall könnte auf separate Seitenteile 116, 117 verzichtet werden. Zum Umhüllen von Gegenständen 4, die eine gewisse Höhe haben, ist es jedoch von Vorteil, wenn die Oberseiten 122, 122' der Umlenkmittel 120, 120' in einem Abstand d von der Förderebene E in einer weiteren Ebene E' liegen, der etwas grösser als die Gegenstandshöhe ist. Die seitlichen Materialbahnteile 2a, 2b können so zuverlässig um die Gegenstände herum gelegt werden. Wie Fig. 4 zeigt, wird die Materialbahn 2 im umzulegenden Bereich 2a, 2b daher zuerst über die erste Umlenkkante A (Abschnitt A.2) schräg (um ca. 45°) umgelenkt und läuft dann über die parallel zu A.2 orientierte Seitenkante 125, 125' des Umlenkmittels 120, 120', die damit als weitere Umlenkkante C wirkt und die Schlauchhöhe bestimmt. Hier werden die Materialbahnteile 2a, 2b in die Horizontale umgelenkt. Damit eine Änderung des Abstands d nicht zu inhomogenen Spannungen rührt, wird das Umlenkmittel 120, 120' dabei zusätzlich parallel in Förderrichtung verschoben, so dass der Ablenkungswinkel an der Kante A.2 im wesentlichen erhalten bleibt.

Die Umlenkmittel 110, 120, 120' mit einer durchgehenden Auflagefläche haben den Vorteil, dass die Materialbahn 2 nach Umlenkung an den Kanten flächig gerührt ist und Aufwölben und Faltenbildung vermindert wird. Im Prinzip ist es jedoch möglich, die Umlenkanten A, B und gegebenenfalls C durch einzelne oder zusammenhängende lineare Elemente, z.B. Stangen, zu realisieren und die Materialbahn im Raum dazwischen ungerührt zu lassen. Unter durchgehender Auflagefläche wird auch eine nicht kontinuierliche Fläche, z.B. ein Lochblech oder dergleichen, verstanden. Fig. 6 zeigt eine Variante der Vorrichtung aus Fig. 1. Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen beschriftet. Im Folgenden wird nur auf die Unterschiede eingegangen:

Im Unterschied zu Fig. 1 verlaufen die zweiten Abschnitte A.2 der ersten Umlenkkante A nicht parallel zu den dritten Umlenkkanten C, die durch die plattenfδrmigen Umlenkmittel 120, 120' ausgebildet werden. Es wird ein kleiner Winkel γ von 5-12°, hier etwa 8°, eingeschlossen. Wie die vorliegende Aufsicht- Darstellung zeigt, sind die Kanten A.2 und C auch nicht in einer gemeinsamen Vertikalebene, d.h. in der Aufsicht miteinander fluchtend, angeordnet, sondern haben in horizontaler Richtung gesehen einen Abstand voneinander. Durch den Winkel γ werden Wegdifferenzen von (gedachten) Punkten, die entlang einer Querlinie der Materialbahn angeordnet sind, beim Durchgang durch die Schlauchbildungsvorrichtung ausgeglichen. Die Schlauchbildungsvorrichtung ist besonders angepasst, damit ihr die Materialbahn im Wesentlichen senkrecht von unten zugeführt werden kann und somit unter ca. 90° auf die erste Umlenkkante A trifft.

Ein weiterer Unterschied liegt in der Konstruktion der Vorrichtung zum Variieren der Schlauchspannung 130, 130'. Diese umfasst hier jeweils zwei Rollen 132, 133 bzw. 132', 133'. Ihre Lage oberhalb der plattenfδrmigen Umlenkmittel 120, 120' und die Orientierung der Drehachsen kann individuell angepasst werden. Vorliegend sind die stromabwärts liegenden Rollen 133, 133' in eine inaktive Lage geschwenkt. Die Drehachsen der anderen Rollen 132, 132' verlaufen senkrecht zur Förderrichtung bzw. Längsrichtung F, L. Da die Rollen 132, 132' in dem Bereich, in dem die Materialbahn um die zweiten Kanten B umgelenkt wird, auf die Materialbahn wirken, wird die Materialbahn in Querrichtung leicht zusammengezogen und legt sich eng um die zu umhüllenden Gegenstände. Die Vorrichtungen dienen hier also primär zum Einstellen bzw. Variieren der Querspannung der Materialbahn. In der vorliegenden Darstellung nicht ersichtlich ist, dass die plattenförmigen Umlenkmittel 120, 120' vorzugsweise nicht exakt parallel zur unteren Auflagefläche 32 verlaufen, sondern nach Aussen hin leicht mit einer Neigung von wenigen Grad abfallen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. Vorrichtung (1) zur Bildung eines Schlauchs (3) aus einer Materialbahn (2), insbesondere einer Folie, mit folgenden Merkmalen:

einer Lagervorrichtung (10) JEtSr eine Materialbahnrolle (5);

einer Umlenkvorrichtung (100) für die Materialbahn (2);

einer Zugvorrichtung (20), die imstande ist, die Materialbahn (2) durch die Umlenkvorrichtung (100) zu bewegen;

- die Umlenkvorrichtung (100) weist eine erste Umlenkkante (A) und wenigstens eine zweite Umlenkkante (B) auf, wobei die erste Umlenkkante (A) zum Umlenken der Materialbahn (2) im wesentlichen quer zur Längsrichtung (L) der Materialbahn (2) verläuft und wobei die wenigstens eine zweite Umlenkkante (B) zum Umlegen der Materialbahn (2) entlang wenigstens einer in Längsrichtung verlaufenden Linie (2e) ausgebildet ist, indem sie unter einem ersten Winkel (α) relativ zur Längsrichtung (L) orientiert und stromabwärts von der ersten

Umlenkkante (A) angeordnet ist;

dadurch gekennzeichnet, dass die erste Umlenkkante (A) einen ersten geraden Abschnitt (A.1) sowie wenigstens einen zweiten geraden Abschnitt (A.2) aufweist, die miteinander einen zweiten Winkel (ß) einschliessen.

2. Vorrichtung nach Anspruch I₅ dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Winkel (ß) an den ersten Winkel (α) derart angepasst ist, dass die Materialbahn (2) im wesentlichen ohne Stauchung entlang der zweiten Umlenkkante (B) umlegbar ist, insbesondere indem folgende Beziehung im wesentlichen erfüllt ist: ß=2(90°-α).

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkvorrichtung (100) wenigstens eine weitere Umlenkkante (C) definiert, die in einem Abstand (d) parallel oder unter einem kleinen Winkel (γ) zum zweiten Abschnitt (A.2) der ersten Umlenkkante (A) angeordnet ist, wobei der Abstand (d) zwischen dem zweiten Abschnitt (A.1) der ersten Umlenkkante (A) und der weiteren Umlenkkante (B) variabel ist.

4. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, gekennzeichnet durch wenigstens eine ebene erste Auflagefläche (32) für den nicht umzulegenden Teil (2c) der Materialbahn (2) und durch wenigstens ein davon beabstandetes plattenförmiges Umlenkmittel (120, 120') mit einer ebenen zweiten Auflagefläche (122, 122') für den umzulegenden Teil (2a, 2b) der Materialbahn (2), die parallel zur ersten Auflagefläche (32) verläuft.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Abschnitt (A.1) der ersten Umlenkkante (A) durch die stromaufwärts orientierte Seitenkante (114a) der Auflagefläche (32) gebildet ist, dass eine der Seitenkanten (124, 124') der zweiten Auflagefläche (122, 122') die zweite Umlenkkante (B) bildet und eine daran angrenzende Seitenkante (125, 125') der zweiten Auflagefläche (122, 122') den zweiten Abschnitt (A.2) der ersten Umlenkkante (A) bildet oder parallel dazu verläuft.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwei plattenfδrmige Umlenkmittel (120, 120') vorhanden sind, die in Bezug auf die Längsrichtung (L) der Materialbahn derart spiegelsymmetrisch zueinander angeordnet sind, dass die zweiten Umlenkkanten (B) in Förderrichtung (F) gesehen aufeinander zulaufen und einander schneiden, wobei der Abstand der Umlenkmittel (120, 120') in Querrichtung der Materialbahn (2) zur Einstellung der Breite des Schlauchs (3) vorzugsweise variabel ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4-6, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (d) des wenigstens einen Umlenkmittels (120, 120') von der ersten Auflagefläche (32) variabel ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4-7, gekennzeichnet durch wenigstens eine Vorrichtung zum Variieren der Schlauchspannung (130, 130'), die imstande ist, die Materialbahn (2) im umzulegenden Teil (2a, 2b) gegen die zweite Auflagefläche (122, 122') zu drücken.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zum Variieren der Schlauchspannung (130, 130') wenigstens eine Rolle (132,

132', 133, 133') umfasst, die derart gelagert ist, dass die Orientierung ihrer Drehachse und vorzugsweise ihre Lage variabel ist.

10. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Umlenkkante (A) in einer im wesentlichen horizontalen ersten Ebene (E) angeordnet ist und dass die zweite Umlenkkante (B) bzw. die zweiten Umlenkkanten (B) in einer darüber liegenden im wesentlichen horizontalen zweiten Ebene (E') angeordnet ist bzw. sind, wobei der nicht umzulegende Teil (2c) der Materialbahn (2) durch den ersten Abschnitt (A.1) der ersten Umlenkkante (A) in die erste Ebene (E) umgelenkt wird und der umzulegende Teil (2a, 2b) der Materialbahn (2) durch die wenigstens eine zweite Umlenkkante (B) in die zweite Ebene (E') oder eine zwischen der zweiten und der ersten Ebene verlaufende weitere Ebene umgelenkt wird.

11. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, gekennzeichnet durch wenigstens eine Schweissvorrichtung zum Verschweissen der zu einem Schlauch (3) umgelegten Materialbahn (2) in Längs- und/oder Querrichtung.

12. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Zufuhrvorrichtung (40) für Gegenstände (4), welche imstande ist, die Gegenstände (4) auf den nicht umzulegenden Teil (2c) der Materialbahn (2) abzulegen.

13. Verfahren zur Bildung eines Schlauchs (3) aus einer Materialbahn (2), insbesondere einer Folie, mit einer Vorrichtung (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, mit den folgenden Schritten

Umlenken der Materialbahn (2) an der ersten Umlenkkante (A), wobei der nicht umzulegende Teil (2c) der Materialbahn (2) über den ersten Abschnitt (A.1) der ersten Umlenkkante (A) und der umzulegende Teil (2a, 2b) der Materialbahn (2) über den zweiten Abschnitt (A.2) der ersten Umlenkkante (A) geführt ist;

- weiteres Umlenken des umzulegenden Teils (2a, 2b) der Materialbahn (2) an der zweiten Umlenkkante (B) derart, dass ein Schlauch (3) aus einander wenigstens teilweise überlappenden Materialbahnteilen (2a, 2b, 2c) gebildet wird.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialbahn (2) beim Durchlaufen der Umlenkvorrichtung (100) flächig abgestützt bzw. geführt wird.

15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Lage der Umlenkkanten (A, B, C) so gewählt wird, dass eine Zugspannung erzeugt wird, die über die gesamte Breite der Materialbahn (2) im wesentlichen konstant ist.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugspannung und/oder Zugrichtung durch wenigstens eine Vorrichtung zum Variieren der Schlauchspannung variiert wird, welche mit einem flächigen Gegenelement zusammenwirkt.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 16, gekennzeichnet durch Anpassen der Lage und/oder Abstände der zweiten Umlenkkanten (B) zum

Einstellen der Schlauchbreite.

18. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 17, gekennzeichnet durch

Anpassen der Abstände der Ebene (E, E') der ersten Umlenkkante (A) und der zweiten Umlenkkante (B) zum Einstellen der Schlauchhöhe, insbesondere zwecks Anpassung an unterschiedliche Höhen von mit dem Schlauch (3) zu umhüllender Gegenstände (4).

19. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 18, gekennzeichnet durch Verschweissen der zu einem Schlauch (3) umgelegten Materialbahn (2) in Längs- und/oder Querrichtung.

20. Umlenkvorrichtung (100) für eine Vorrichtung zur Bildung eines Schlauchs aus einer Materialbahn (2), insbesondere einer Folie, wobei die

Umlenkvorrichtung (100) eine erste Umlenkkante (A) und wenigstens eine zweite Umlenkkante (B) aufweist, wobei die erste Umlenkkante (A) zum

Umlenken der Materialbahn (2) im wesentlichen quer zur Längsrichtung (L) der Materialbahn (2) verläuft und wobei die wenigstens eine zweite Umlenkkante (B) zum Umlegen der Materialbahn (2) entlang wenigstens einer in Längsrichtung der Materialbahn (2) verlaufenden Linie (2e) ausgebildet ist, indem sie unter einem ersten Winkel (α) relativ zur Längsrichtung (L) orientiert und stromabwärts von der ersten Umlenkkante (A) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Umlenkkante (A) einen ersten geraden Abschnitt (A.1) sowie wenigstens einen zweiten geraden Abschnitt (A.2) aufweist, die miteinander einen zweiten Winkel (ß) einschliessen.