PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE102005051027B4 02.10.2008
Titel Einrichtung und Verfahren zum Einschlagen eines Gebindes in Folie
Anmelder Meurer, Franz-Josef, 49584 Fürstenau, DE
Vertreter GRAMM, LINS & PARTNER GbR, 38122 Braunschweig
DE-Anmeldedatum 25.10.2005
DE-Aktenzeichen 102005051027
Offenlegungstag 26.04.2007
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 02.10.2008
Veröffentlichungstag im Patentblatt 02.10.2008
IPC-Hauptklasse B65B 11/10(2006.01)A, F, I, 20051025, B, H, DE

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung und ein Verfahren zum Einschlagen von aus mehreren verpackten Produkten zusammengestellten Gebinden in Folie mit einem in Transportrichtung umlaufend angetriebenen, endlosen Transportband, auf das die Gebinde aufsetzbar sind; einer über das Transportband zugeführten Folie; mindestens einem vor einem aufgesetzten Gebinde in Transportrichtung mit der Geschwindigkeit vT des Transportbandes umlaufenden ersten Bügel, an dem das Gebinde anliegt; einem unterhalb der zugeführten Folie angeordneten, mit höherer Geschwindigkeit als das Transportband angetriebenen zweiten Bügel, der auf einer Bahnkurve das Transportband umrundet und auf seiner Bahnkurve oberhalb des Transportbandes die Folie um das am ersten Bügel anliegende Gebinde herumzieht.

Eine solche Einrichtung ist beispielsweise aus der DE 42 07 725 bekannt.

Einzeln verpackte Produkte, wie beispielsweise in Kartons eingefüllte Getränke oder in Tüten verpacktes Mehl oder dergleichen werden zum besseren Transport anschließend zu größeren Gebinden zusammengefasst. Hierzu werden die Produkte in einer Verpackungsmaschine zusammen gefördert und durch entsprechende Steuerung der Transportbänder zu Gruppen gewünschter Größe zusammengefasst. Ein solches Gebinde kann dann beispielsweise durch Einfüllen mehrerer Produkte in eine Verpackung aus Karton oder durch Einwickeln in Folie erfolgen, die anschließend geschrumpft wird, so dass das Gebinde stabil wird.

Kleinere Verpackungen, insbesondere Getränkekartons, die keinen Quader sondern einen Polyeder bilden, müssen in Umkartons einfüllt werden, da ihre Aufstandsfläche so klein ist, dass sie vielfach beim Einschlagen in Folie umfallen, was dann zu einem Produktionsstillstand führt, weil das gesamte Gebinde, das die umgefallene Packung enthält, vom Band geräumt werden muss, was die Produktionskosten deutlich erhöht.

Um das Umfallen der Produkte zu verhindern, ist bei der Einrichtung nach der DE 42 07 725 A1 vorgesehen, dass vor und hinter einem Gebinde Abstützbügel an die Produkte angelegt werden. Dann wird das Gebinde mittels eines dritten Bügels zusammen mit den Abstützbügeln mit Folie umwickelt. Wenn der Wickelvorgang beendet ist, werden die Bügel seitlich herausgezogen, bevor der Schrumpfvorgang beginnt.

Mit dieser Ausgestaltung kann das Umfallen verhindert werden. Damit die Bügel aber seitlich herausgezogen werden können, ist eine entsprechend längere Förderstrecke notwendig. Außerdem sind Störungen nicht ausgeschlossen, wenn die Folie zu eng gewickelt wird und dadurch die auf die Bügel einwirkenden Reibungskräfte hoch sind. Durch die entsprechend lockere Wickelung ist der Folienbedarf pro Gebinde hoch. Außerdem können nur zwei Einschlagbahnen unmittelbar nebeneinander angeordnet werden, weil seitlich neben jeder Bahn ausreichend Platz verbleiben muss, um die Abstützbügel herausfahren zu können.

Von dieser Problemstellung ausgehend sollen die gattungsgemäße Einrichtung und das beschriebene Verfahren so verbessert werden, dass das Einschlagen der Gebinde in Folie vereinfacht wird und der Verfahrensablauf zeitlich optimiert wird.

Zur Problemlösung zeichnet sich eine gattungsgemäße Einrichtung durch folgende Merkmale aus:

  • – der erste Bügel umrundet das Transportband auf einer Bahnkurve,
  • – die Bahnkurven der Bügel verlaufen unterschiedlich,
  • – der erste Bügel, an dem das Gebinde anliegt, taucht hinter dem Transportband zeitlich vor dem zweiten Bügel nach unten ab, und
  • – beide Bügel unterhalb des Transportbandes werden auf ihren jeweiligen Bahnkurven zurückgeführt.

Verfahrensmäßig erfolgt die Lösung des Problems durch folgende Schritte:

  • – Antreiben eines ersten Bügels entlang einer ersten Bahnkurve, die um ein mit einer Transportgeschwindigkeit vT in Transportrichtung angetriebenes Transportband verläuft, in Bezug auf die Transportrichtung mit Transportgeschwindigkeit vT;
  • – Antreiben eines zweiten Bügels entlang einer, von der ersten Bahnkurve unterschiedlichen zweiten Bahnkurve, die um das angetriebene Transportband verläuft, mit einer Geschwindigkeit v2, die größer ist als die Transportgeschwindigkeit vT;
  • – Auflegen einer Folienbahn auf den vorderen Bereich des Transportbandes vor dem ersten Bügel und Mitführen der Folienbahn mit Transportgeschwindigkeit vT;
  • – Aufsetzen eines Gebindes auf die mit dem Transportband transportierte Folienbahn mit Transportgeschwindigkeit vT derart, dass das Gebinde an dem ersten Bügel anliegt;
  • – Anheben der Folienbahn von dem Transportband mittels des zweiten Bügels über das Gebinde hinweg;
  • – Vorbeiführen des zweiten Bügels mit der angehobenen Folienbahn über das Gebinde;
  • – Absenken des ersten Bügels hinter dem Transportband;
  • – Absenken der Folienbahn auf das Transportband mittels des zweiten Bügels hinter dem Gebinde am Ende des Transportbandes;
  • – Absenken des zweiten Bügels hinter dem Transportband; und Zurückführen beider Bügel unterhalb des Transportbandes auf ihren Bahnkurven.

Durch diese Ausgestaltung werden die zu dem Gebinde zusammengefassten Produkte mit ihrer Aufstandsfläche auf die Folie aufgelegt und stützen sich gegen den ersten Bügel ab, der mit derselben Geschwindigkeit wie das Transportband und die Folie umläuft und dadurch wirkungsvoll verhindert, dass einzelne Produkte während des Förderprozesses umfallen. Der zweite Bügel umwickelt das Gebinde mit der Folie und beide Bügel tauchen auf ihren Bahnkurven am Ende des Transportbandes unter dieses ab. Das dann in Folie eingeschlagene Gebinde kann übergeben werden auf ein dem Transportband nachfolgend angeordnetes Band, das das Gebinde in einen Schrumpfofen fördert, in dem die Folie geschrumpft wird, so dass das Gebinde stabil transportierbar wird.

Vorzugsweise ist in Transportrichtung T vor dem Transportband eine Folienschneidvorrichtung angeordnet. Dadurch wird sichergestellt, dass die von der Rolle zuführbare Folienbahn auf die zum Einschlagen des Gebindes notwendige Länge zugeschnitten wird, nachdem der zweite Bügel die Folienbahn anhebt, was das weitere Transportieren und Einschlagen erleichtert.

Die Folienschneideinrichtung ist vorzugsweise in einer Ebene unterhalb des Transportbandes angeordnet. Ebenfalls in einer Ebene unterhalb des Transportbandes ist vorzugsweise die die Folie aufnehmende Rolle gelagert.

Das in Folie eingeschlagene Gebinde wird vorzugsweise in einer dem Transportband nachgeordneten Schrumpfeinrichtung im Durchlauf verschrumpft.

Mit Hilfe einer Zeichnung soll ein Ausführungsbeispiel der Erfindung nachfolgend näher beschrieben werden.

Es zeigt:

1 die schematische Ansicht einer Verpackungsmaschine mit der integrierten Folieneinschlageinrichtung;

2a bis 2e den Ablauf des Einschlagens eines Gebindes in Folie;

3 die perspektivische Darstellung eines aus mehreren Produkten zusammengefassten in Folie eingeschlagenen Gebindes.

Die in 1 dargestellte Verpackungsmaschine arbeitet vereinfacht erläutert wie folgt:

Aus einem hier nicht näher dargestellten Produktionsprozess werden die Produkte P hintereinander der Verpackungsmaschine zugeführt. Im ersten Bereich I werden die Produkte P um 90° gedreht und dann aus einem aus vier oder mehr Verpackungen bestehenden Gebinde G zusammengefasst. Im Bereich II wird das Gebinde G über eine Greif- und Drehvorrichtung 1 ergriffen, auf eine Transportgeschwindigkeit vT beschleunigt, erneut um 90° gedreht und am Ende des Bereiches auf die im Bereich III angeordnete Folieneinschlageinrichtung 2 übergeben. Hier wird das Gebinde in Folie 5 eingeschlagen und anschließend über eine kurze Rollenbahn an ein Transportband 12 übergeben, das das Gebinde G in einem im Bereich IV angeordneten Schrumpfofen 3 transportiert, wo es im Durchlauf unter Hitzewirkung geschrumpft wird. Unterhalb des Gestells der Verpackungsanlage ist eine Rolle 4 gelagert, auf die eine Folienbahn 5 aufgewickelt ist. Die Folienbahn 5 wird über verschiedene Umlenk- und Spannvorrichtungen, die hier nicht näher erläutert werden sollen, in Richtung des mit Transportgeschwindigkeit vT umlaufenden Transportbandes 6 der in Folienschlageinrichtung 2 gefördert. Vor dem Transportband 6 ist eine Folienschneidvorrichtung 9angeordnet, mit der die Folienbahn 5 in Längen getrennt wird, die notwendig sind, um ein Gebinde G im Bereich III in Folie einzuschlagen.

Die Folieneinschlagvorrichtung 2 besteht im Wesentlichen aus dem in Transportrichtung T umlaufend angetriebenen Transportband 6, das über eine Mehrzahl hier nicht einzeln bezeichneter Umlenk- und Spannrollen geführt ist. Ein erster, auf einer ersten Bahnkurve B1 quer (in Zeichenebene) über das Transportband 6 ragender Bügel 7 wird, bezogen auf die Transportrichtung T, ebenfalls mit Transportgeschwindigkeit vT angetrieben. Auf einer zweiten Bahnkurve B2 wird ein ebenfalls quer (in Zeichenebene) über das Transportband 6 ragender Bügel 8 mit einer Geschwindigkeit v2 angetrieben, die, bezogen auf die Transportrichtung T, größer ist als die Transportgeschwindigkeit vT. Der unterschiedliche Verlauf der Bahnkurven B1, B2 oberhalb und unterhalb des Transportbandes 6 ist den 2a bis e entnehmbar.

Die Folienbahn 5 wird in Richtung auf das Transportband 6 zugeführt, in der Schneidvorrichtung 9 geschnitten und ihr freies Ende über die diversen Rollen 10 dann auf den Anfang des Transportbandes 6 zugefördert und hier auf das Transportband 6 aufgelegt, von dem es ergriffen und mit Transportgeschwindigkeit vT mitgezogen wird. Über die Greif- und Drehvorrichtung 1 wird das zuvor auf Transportgeschwindigkeit vT beschleunigte Gebinde G auf die am Anfang des Förderbandes 6 liegende Folienbahn 5 aufgestellt, wobei es am Bügel 7, der zu diesem Zeitpunkt ebenfalls am Anfang des Förderbandes 6 auf seiner Bahnkurve B1 läuft, anliegt. Das Gebinde G wird dann am Bügel 7 anliegend mit Transportgeschwindigkeit vT weitergeführt (vgl. 2b). Der auf seiner Bahnkurve B2 mit höherer Geschwindigkeit v2 angetriebene Bügel 8 tritt in vertikaler Richtung vor dem Transportband 6 vorbei, hebt dabei die Folie 5 an und zieht sie entlang der Bahnkurve B2 um das Gebinde G herum. Am Ende des Einschlagvorganges (vgl. 2d) gelangt das Gebinde G in Eingriff mit dem Fördergurt 11, der die Stützfunktion übernimmt, so dass der Bügel 7 hinter dem Transportband 6 nach unten auf seiner Bahnkurve B1 zurückgeführt werden kann. Das Gebinde G wird weitertransportiert, bis auch der zweite Bügel 8 unter das Transportband 6 taucht, wobei ein Teil der Folie 5 dann über den Aufstandsbereich des Gebindes G hervorsteht. Das Gebinde G wird dann von dem Transportband 6 auf das Transportband 12 übergeben, wobei der überstehende Teil der Folie 5 um den Aufstandsbereich des Gebindes G herumgezogen wird und das Gebinde G dann in den Schrumpfofen 3 überführt wird. Das Schneiden der Folie 5 erfolgt vorzugsweise, nachdem der Bügel 8 die Folie vom Transportband 6 angehoben hat, und zwar dann, wenn ausreichend Folie abgezogen ist, um das Gebinde G vollständig einzuschlagen. Bei kleineren Gebinden ist es gleichwohl möglich, die Folie 5 vor dem Anheben durch den Bügel 8 zu schneiden. Sie wird dann durch die diversen Rollen 10 dem Transportband 6 zugeführt.

Die Bügel 7, 8 laufen unterhalb des Transportbandes 6 nach vorn zum Anfang zurück und das nächste Gebinde kann vom Bügel 7 gestützt und – wie vorstehend beschrieben – mittels des Bügels 8 in Folie eingeschlagen werden. Wie der Zeichnung entnehmbar ist, sind jeweils zwei Bügel 7, 8 vorgesehen, die nacheinander mit den Gebinden G zusammenwirken. Die Gesamtzahl der Bügel 7, 8 ist abhängig von der Länge des Transportbandes 6 und der Transportgeschwindigkeit vT, mit dem Ziel, eine möglichst hohe Taktzahl zu erreichen. Zur Klarstellung sei darauf hingewiesen, dass mit der Antriebsgeschwindigkeit, mit der die Bügel 7, 8 umlaufen, die tangentiale Geschwindigkeit, also die in Transportrichtung T wirksame Geschwindigkeit, gemeint ist. Wenn der Bügel 7 vor und nach dem Transportband 6 in vertikale Richtung bewegt werden muss, seine Bahnkurve B1 also nicht ausschließlich in horizontaler Richtung verläuft, muss die absolute Antriebsgeschwindigkeit des Bügels 7 natürlich größer sein als die Geschwindigkeit vT des Transportbandes 6, damit seine Vortriebsgeschwindigkeit parallel zum Transportband 6 ist.

1
Greif- und Drehvorrichtung
2
Folienanschlageinrichtung
3
Schrumpfofen
4
Rolle
5
Folie/Folienbahn
6
Transportband
7
Bügel
8
Bügel
9
Schneidvorrichtung
10
Rolle
11
Fördergurt
12
Transportband
B1
Bahnkurve
B2
Bahnkurve
G
Gebinde
P
Produkt
T
Transportrichtung
vT
Transportgeschwindigkeit
v2
Geschwindigkeit des Bügels 8


Anspruch[de]
Einrichtung zum Einschlagen von aus mehreren verpackten Produkten (P) zusammengestellten Gebinden (G) in Folie (5) mit

a) einem in Transportrichtung (T) umlaufend angetriebenen, endlosen Transportband (6), auf das die Gebinde (G) aufsetzbar sind;

b) einer über das Transportband (6) zugeführten Folie (5);

c) mindestens einem vor einem aufgesetzten Gebinde (G) in Transportrichtung (T) mit der Geschwindigkeit vT des Transportbandes (6) umlaufenden ersten Bügel (7), an dem das Gebinde (G) anliegt;

d) einem unterhalb der zugeführten Folie (9) angeordneten, mit höherer Geschwindigkeit als das Transportband (6) angetriebenen zweiten Bügel (8), der auf einer Bahnkurve (B2) das Transportband (6) umrundet und auf seiner Bahnkurve (B2) oberhalb des Transportbandes (6) die Folie (5) um das am ersten Bügel (7) anliegende Gebinde herumzieht,

dadurch gekennzeichnet, dass

e) auch der erste Bügel (7) das Transportband (6) auf einer Bahnkurve (B1) umrundet,

f) die Bahnkurven (B1, B2) der Bügel (7, 8) unterschiedlich verlaufen,

g) der erste Bügel (7), an dem das Gebinde (20) anliegt, hinter dem Transportband (6) zeitlich vor dem zweiten Bügel (8) nach unten abtaucht, und

h) beide Bügel (7, 8) unterhalb des Transportbandes (6) auf ihren jeweiligen Bahnkurven (B1, B2) zurückgeführt werden.
Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine in Transportrichtung (T) vor dem Transportband (6) angeordnete Folienschneidvorrichtung (9). Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Folienschneideinrichtung (9) in einer Ebene unterhalb des Transportbandes (6) angeordnet ist. Einrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie (5) von einer Rolle (4) zuführbar ist. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Rolle (4) in einer Ebene unterhalb des Transportbandes (6) gelagert ist. Einrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine dem Transportband (6) nachgeordnete Schrumpfeinrichtung (3), in der die in Folie (5) eingeschlagenen Gebinde (G) im Durchlauf verschrumpfbar sind. Verfahren zum Einschlagen von aus mehreren verpackten Produkten (P) zusammengestellten Gebinden (G) in Folie (5) mit folgenden Schritten:

a) Antreiben eines ersten Bügels (7) entlang einer ersten Bahnkurve (B1), die um ein mit einer Transportgeschwindigkeit vT in Transportrichtung (T) angetriebenes Transportband (6) verläuft, in Bezug auf die Transportrichtung (T) mit Transportgeschwindigkeit vT;

b) Antreiben eines zweiten Bügels (8) entlang einer, von der ersten Bahnkurve (B1) unterschiedlichen zweiten Bahnkurve (B2), die um das angetriebene Transportband (6) verläuft, mit einer Geschwindigkeit v2, die größer ist als die Transportgeschwindigkeit vT;

c) Auflegen einer Folienbahn (5) auf den vorderen Bereich des Transportbandes (6) vor dem ersten Bügel (7) und Mitführen der Folienbahn (5) mit Transportgeschwindigkeit vT;

d) Aufsetzen eines Gebindes (G) auf die mit dem Transportband (6) transportierte Folienbahn (5) mit Transportgeschwindigkeit vT derart, dass das Gebinde (G) an dem ersten Bügel (7) anliegt;

e) Anheben der Folienbahn (5) von dem Transportband (6) mittels des zweiten Bügels (8) über das Gebinde (G) hinweg;

f) Vorbeiführen des zweiten Bügels (8) mit der angehobenen Folienbahn (5) über das Gebinde (G);

g) Absenken des ersten Bügels (7) hinter dem Transportband (6),

h) Absenken der Folienbahn (5) auf das Transportband (6) mittels des zweiten Bügels (8) hinter dem Gebinde (G) am Ende des Transportbandes (6),

i) Absenken des zweiten Bügels (8) hinter dem Transportband (6), und

j) Zurückführen beider Bügel (7, 8) unterhalb des Transportbandes (6) auf ihren Bahnkurven (B1, B2).
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Folienbahn (5) durchtrennt wird, nachdem sie mittels des zweiten Bügels (8) angehoben wird.






IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

Patent Zeichnungen (PDF)

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com