DE1511853C - Vorrichtung zum automatischen Verpacken von Gegenständen unterschiedlicher Größe - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung einer Vorrichtung der eingangs bezeichneten · Art

zum automatischen Verpacken von Gegenständen dadurch gelöst, daß die Förderer mit Klemmflächen

unterschiedlicher Größe durch Einlegen der Gegen- versehen sind, die durch eine Vielzahl von indivi-

stände zwischen zwei Folien aus thermoplastischem duellen und getrennten, gliederartigen Elementen

Material und anschließender Quer- und Längsver- 5 gebildet sind, die in Längsrichtung der Förderer

schweißung dieser Folien mit einer Einrichtung zum eng Rand an Rand angeordnet und mit diesen kraft-

Verschweißen der Folien in Querrichtung, deren schlüssig und synchron antreibbar sind. Dadurch

Schweißelemente während . der Schweißnahtbildung wird ein Schlupf zwischen den die Folienränder be-

mit den Gegenständen und den diese umhüllenden wegenden Fördereinrichtungen vermieden und damit

Folien in Transportrichtung kontinuierlich mitführ- io auch eine Relativbewegung zwischen den Folien

bar sind, und mit einer Einrichtung zum Verschweißen selbst, so daß die Folien während der Schweißnaht-

der Folien in Längsrichtung, an deren feststehenden bildung synchron transportiert und Schweißnähte

Schweißelementen die an ihren Rändern zwischen mit optimaler Festigkeit erreicht werden,

einander gegenüberliegend angeordneten, endlosen Weitere Ausgestaltungen der Erfindung gehen

Förderern eingespannten Folien kontinuierlich vor- 15 aus den Unteransprüchen hervor,

beibewegbar sind. . Die Erfindung wird anschließend an Hand der

Bei einer bekannten derartigen Vorrichtung Zeichnungen einiger Ausführungsbeispiele näher

(USA.-Patentschrift 3 184 896) werden die zu ver- erläutert.

packenden Gegenstände auf einem endlosen För- Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform der Vorderer unter Zwischenschaltung einer Boden-Folie 20 richtung;

herangeführt. Die Deck-Folie wird von oben gegen Fig. 2 zeigt eine Draufsicht der Vorrichtung nach

die Gegenstände herabgeführt, und zwar durch eine der Fig. 1;

Einrichtung zum Verschweißen der Folien in Quer- Fig. 3 zeigt eine Seitenansicht eines Teils der

richtung zwischen den einzelnen Gegenständen, wo- Vorrichtung nach Fig. 1 in etwas vergrößertem

bei deren Schweißelemente kontinuierlich mit dem 25 Maßstab;

endlosen Förderer ein begrenztes Stück mitgeführt F i g. 4 zeigt eine Stirnansicht der Vorrichtung

werden. Durch die Verwendung eines über glatte nach F i g. 3;

Riemenscheiben geführten Förderers, in Form eines F i g. 5 zeigt eine Teilseitenansicht eines Ausfüh-

glattflächigen Förderbandes, besteht jedoch die Ge- rungsbeispieles für das Förderband;
fahr, daß die Bodenfolie nicht synchron mit der 30 Fig. 6 zeigt eine Stirnansicht des Förderbandes

Deckfolie während der Ausbildung der Querschweiß- nach F i g. 5;

nähte sowie auch während der anschließenden Aus- Fig. 7 zeigt eine Teilseitenansicht eines weiteren

bildung der Längs-Schweißnähte bewegt wird. In Ausführungsbeispiel für das Förderband;

letzterem Fall ist die Möglichkeit eines Schlupfes Fig. 8 ist eine Stirnansicht des Förderbandes

zwischen den beiden Folien besonders groß, da die 35 nach F i g. 7;

Längs-Schweißnähte lediglich durch gegen den end- Fig. 9 ist eine Teilseitenansicht eines dritten

losen Förderer gebogene Heizdrähte ausgebildet Ausführungsbeispieles für das Förderband, und

werden, die mit Reibung an der Deckfolie anliegen. Fig. 9A ist eine Stirnansicht der Fig. 9.

Durch die USA.-Patentschrift 3 142 608 ist es ferner Nach den Fig. 1 bis 4 besteht das Ausführungsbekannt, beim Verpacken von Gegenständen zwi- 40 beispiel aus einer automatischen Verpackungsvorschen zwei Folien aus thermoplastischem Material richtung 10 mit automatischem Vorschub. Die Voreine Längs-Schweißnaht durch ein elektrisches richtung 10 enthält eine schrittweise arbeitende Widerstandsheizelement auszubilden, das sich zwi- Einrichtung 12 zum Einlegen der Gegenstände, eine sehen zwei endlosen Förderern befindet,' die die zu schrittweise arbeitende Schweißeinrichtung 14 zum verschweißenden Folien gegeneinanderpressen und 45 Verschweißen in Querrichtung und eine fortlaufend mitführen. Durch Verwendung glatter Förderriemen arbeitende Schweißemrichtung 16 zum Verschweißen und Riemenscheiben besteht hier jedoch ebenfalls in Vorschub- oder Längsrichtung der Vorrichtung, die Möglichkeit, daß ein Schlupf zwischen den beiden Im Bedarfsfair kann außerdem noch in Transport-Förderern und den Folien auftritt, was die Festigkeit richtung hinter der Schweißvorrichtung 16 ein der Schweißnähte beeinträchtigt. 50 Schrumpftunnel angeordnet sein.

Eine weitere bekannte Vorrichtung (USA.-Patent- Die Einrichtung 12 zum Einlegen der Gegenstände schrift, 3 131623) zum Verschweißen der offenen nimmt einen Gegenstand 18 von einer äußeren ZuEnden von Behältern aus thermoplastischem Material führstation auf, z. B. einem Förderband, einer sieht ebenfalls glatte, einander gegenüberliegende Rutsche oder der Hand einer Bedienungsperson, und Riemen und Riemenscheiben zum Einspannen bzw. 55 schiebt ihn mittels einer Vorschubeinrichtung 20 in Zusammenklemmen der offenen Enden der Behälter Längsrichtung der Vorrichtung zur schrittweise vor, wobei ein Strahlungsheizelement, das die beiden arbeitenden Schweißeinrichtung 14.
Riemen teilweise umgreift, die Verschweißung der In der Schweißeinrichtung 14 wird der Gegenstand offenen Enden bewirkt. Auch hier besteht die Gefahr 18 zwischen zwei Folien22 und 24 gelegt,.die bei eines Schlupfes zwischen den beiden Riemen und 60 dem Verpackungsschritt für den unmittelbar vorausdamit eine Beeinträchtigung der Festigkeit der gehenden Gegenstand eine Schweißnaht in Quer-Schweißnähte. richtung erhalten haben, und er wird dann vorgescho-

Der Erfindung liegt demzufolge die Aufgabe ben, bis er mit der Vorderkante gegen diese Schweißzugrunde, zur Erzielung einer optimalen Festigkeit naht anstößt und die beiden Folien mitnimmt, die von der Schweißnähte einen Schlupf zwischen den die 65 einer oberen Vorratsrolle 26 und einer unteren Vor-Folienränder führenden Fördereinrichtungen und ratsrolle 28 abgewickelt werden,
den Folien selbst zu vermeiden. Wenn der Gegenstand bis zur Schweißeinrichtung

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe bei 14 vorgeschoben ist, die ein oberes Stabschweiß-

element 30 und ein unteres Stabschweißelement 32 enthält, dann wird die Vorschubeinrichtung 20 bis zur Einrichtung 12 zurückbewegt, und die beiden Stabschweißeiemente werden an der Rückseite des Gegenstandes zusammengedrückt. Die Schweißeinrichtung 14 kann derjenigen entsprechen, die bereits in der älteren deutschen Patentanmeldung P 1 479 841.5 beschrieben ist. In einer derartigen Einrichtung werden zunächst Teile der beiden Folien auf einer Linie in Querrichtung gegeneinandergedrückt und anschließend erhitzt, damit längs dieser Linie ein Spalt in sie eingeschmolzen wird. Die Ränder der beiden Folien, die diesen Spalt begrenzen, werden dann miteinander verschweißt. Dadurch werden die beiden Folien an der Rückseite des Gegenstandes verschlossen, die zur Verpackung des Gegenstandes verwendeten Teile der Folien werden von den noch aufgewickelten Folienteilen getrennt und die Vorderkanten dieser beiden noch aufgewickelten Folien ' miteinander verschweißt, damit sie den nächsten Gegenstand aufnehmen können.

Nachdem die Schweißnaht in Querrichtung hergestellt ist, schiebt eine schrittweise arbeitende Fördereinrichtung 34 den Gegenstand, der nun auf seiner ganzen Länge in eine Hülle aus Kunststoffolien eingepackt ist, weiter vor, bis er zur fortlaufend arbeitenden Schweißeinrichtung 16 zum Verschweißen der Folien in Längsrichtung gelangt. Diese Schweißeinrichtung 16 enthält ein Förderband 36, welches den Gegenstand trägt und durch die Einrichtung transportiert. Zu beiden Seiten des Förderbandes 36 sind zwei fortlaufend arbeitende Schweißanlagen 38 und 40 angeordnet. Die beiden Schweißanlagen enthalten je ein inneres oberes Förderband 42 und ein inneres unteres Förderband 44 sowie ein äußeres oberes Förderband 46 und ein äußeres unteres Förderband 48. Diese Förderbänder besitzen verzahnte Oberflächen, damit sie durch ebenfalls verzahnte Antriebsräder synchron und kraftschlüssig bewegt werden können. Sie können außerdem eine endlose Gliederkette, deren Einzelheiten in den F i g. 5 bis 7 gezeigt sind, oder einen endlosen Zahnriemen 49 B enthalten, dessen Einzelheiten aus der F i g. 9 hervorgehen. Das Förderband 42 wird über zwei beabstandete Antriebsräder (nicht gezeigt), das Förderband 44 über zwei beabstandete Antriebsräder (nicht gezeigt), das Förderband 46 über zwei beabstandete Antriebsräder 58 und 60 und das Förderband 48 über zwei beabstandete Antriebsräder 62 und 64 geführt. Dabei sitzen zwei Antriebsräder beabstandet auf einer Welle 66 und zwei Antriebsräder beabstandet ' auf Wellen 68, 70 bzw. 72. Die Wellen werden synchron angetrieben. Der untere Teil des Förderbandes 42 drückt gegen den oberen Teil des Förderbandes 44 und der untere Teil des Förderbandes 46 gegen den oberen Teil des Förderbandes 48. Dadurch entsteht eine gemeinsame Berührungsebene 74. Alle Förderbänder werden synchron bewegt.

Ein längliches, gespanntes, elektrisches Strahlungsheizelement 76 ist zwischen den Förderbändern 42 und 46 direkt oberhalb und parallel zur Berührungsebene 74 angeordnet, während ein ähnliches Strahlungsheizelement 78 zwischen den Förderbändern 44 und 48 etwas unterhalb und parallel zur Berührungsebene 74 verläuft.

Die gegenüberliegenden Teile der Förderbänder werden vorzugsweise mittels geeigneter Vorspannelemente gegeneinandergepreßt, die hier beispielsweise kleine Ritzel 80 sind, die durch Federn 82 vorgespannt werden.

Nachdem der Gegenstand 18 in eine Hülse aus Verpackungsmaterial eingewickelt ist, die einen Teil der oberen Folie 22 und einen Teil der unteren Folie 24 enthält, und nachdem Schweißnähte in Querrichtung an der Rück- und Vorderseite des Gegenstandes 18 angebracht sind, wird der Gegenstand zum Förderband 36 transportiert, welches ihn aufnimmt und zwischen den rechts und links liegenden, fortlaufend arbeitenden Schweißanlagen 38 und 40 führt. Wenn der Gegenstand und die ihn umgebende Hülse in die fortlaufend arbeitende Schweißeinrichtung 16 eintreten, werden die linken Ränder der oberen und unteren Folie von den oberen und unteren Förderbändern der linken Schweißanlage 38 und die rechten Ränder der beiden Folien von den oberen und unteren Förderbändern der rechten Schweißanlage 40 ergriffen und eingespannt. Die eingespannten Förderbänder werden zwischen den Strahlungsheizelementen 76 und 78 geführt, die in die beiden Folien aus thermoplastischem Material einen Spalt einschmelzen und die Ränder, die diesen Spalt begrenzen, verschweißen. Dieses Verfahren ist in der älteren deutschen Patentanmeldung P 1 479 852.8 bereits beschrieben.

Die Längsseiten der den Gegenstand einhüllenden Folien werden so fortlaufend verschlossen, während der Gegenstand in den Folien durch die fortlaufend arbeitende Schweißeinrichtung 16 befördert wird. Die Randteile der beiden Folien, die außen oder auf der von der Mitte entfernten Seite der Längsschweißnaht liegen, werden von der verschlossenen Verpackung getrennt.

Zur Erreichung einer optimalen Festigkeit der Schweißnähte zwischen den übereinanderliegenden Folien ist es wichtig, daß zwischen keinem der vier Förderbänder und/oder den beiden von ihnen ergriffenen und eingespannten Folien Relativbewegungen stattfinden, wenn sie zwischen den Strahlungsheizelementen durchgeführt werden. Wenn nämlich zwischen den beiden Folien Relativbewegungen auftreten sollten, wird höchstens nur eine schwache Schweißnaht entstehen.

Weiterhin sollten die Klemmflächen der Förderbänder hitzebeständig und gegenüber dem geschmolzenen Kunststoff der Folien selbstlösend sein, d. h. nicht an diesem festkleben. .

Dazu werden die Förderbänder so ausgebildet, daß sie ohne Schlupf kraftschlüssig angetrieben werden können, während außerdem Klemmflächen vorgesehen werden, die hitzebeständig und selbstlösend sind. ...-.-

Gemäß den Fig. 5 und 6 werden über die äußeren Laschenpaare 85 einer Gliederkette Kappenblöcke 84 geklemmt. Die Gliederkette und die Kappenblöcke bilden die Förderbänder für die fortlaufend arbeitende Schweißeinrichtung 16. Alle Kappsnblöcke 84 weisen einen rechteckigen Abschnitt auf, dessen Außenfläche als Klemmfläche 88 dient. Dieser Abschnitt bildet mit zwei trapezförmigen Seitenabschnitten 90 und 92, welche an der schmalen Seite mit gegenüberliegenden Vorsprüngen 94, 96 versehen sind, ein Teil. Die Vorsprünge schnappen unter den Laschenpaaren ein und halten dadurch die Kappenblöcke an den Laschenpaaren fest. Die Trapezform der Seitenabschnitte läßt geringe Abstände zwischen den einzelnen Kappenblöcken längs

Claims (9)

der Gliederkette zu, von denen je einer auf jedem äußeren Laschenpaar 86 sitzt, jedoch ist eine Bewegung um die Antriebsräder möglich. Die F i g. 7 und 8 zeigen Kappenblöcke 98, die zwischen den äußeren Laschenpaaren 86 angeordnet sind. Die Kappenblöcke 98 besitzen einen rechteckigen Abschnitt 100, der mit einem mittleren Steg 102 aus einem Teil besteht. Der Steg geht gabelförmig in zwei Endabschnitte 104 und 106 über. Die Unterseiten des rechteckigen Abschnitts 100 und des mittleren Steges 102 sind in der Breite etwas verkleinert, damit sie zwischen die inneren Flächen der äußeren Laschenpaare und Rollen eines jeden Kettengliedes eingeführt werden können, wobei der rechteckige Abschnitt auf den Randteilen des äußeren Laschenpaares aufsitzt. Derartige Kappenblöcke sind stabiler als die Kappenblöcke 84 und können schmalere Foliehränder einspannen, wodurch der Materialabfall während der fortlaufenden Verschweißung verringert wird. so Die Fig. 9 und 9A zeigen ein aus einem Zahnriemen 49 B bestehendes Förderband, auf dem unmittelbar rechteckige Kappenblöcke 108 aufgeklebt sind, die als Klemmflächen dienen. ' Dieses Ausführungsbeispiel ist das preiswerteste der drei ge- as zeigten Ausführungsbeispiele. Die Kappenblöcke 84, 98 und 108 bestehen vorzugsweise aus einem Kunststoff aus fluoriertem Kohlenwasserstoff, z. B. PoIytetrafluoräthylen, so daß sie in gewünschter Weise hitzebeständig und selbstlösend sind. Je nach dem Kunststoff, aus dem die Folien bestehen, besitzen auch verschiedene Silikongummis, Polyamid oder rostfreier Stahl gute selbstlösende, nicht klebende Eigenschaften. Die zusammengesetzten Förderbänder enthalten daher kraftschlüssig und ohne Schlupf fortbewegbare Gliederketten oder einen Zahnriemen und hitzebeständige, selbstlösende Klemmflächen in Form von Kappenblöcken 84, 98 oder 108. Die Folien können gekräuselt oder uneben sein und müssen daher, wenngleich sie sich zwischen den oberen und unteren Förderbändern befinden, mit diesen nicht unbedingt über ihre gesamte eingespannte Fläche in inniger Berührung stehen. Daher werden in Transportrichtung vorgeschaltete Strahlungsheizelemente (nicht gezeigt) bei einer Temperatur betrieben, bei der die zwischen den Förderbändern befindlichen Teile der Folien zum Schrumpfen gebracht werden, so daß sie diese innig berühren. Die Temperatur darf jedoch nicht so hoch sein, um die Folien abzutrennen. Weitere nachfolgende Strah- _ lungsheizelemente (nicht gezeigt) werden dann mit einer Temperatur betrieben, bei der die Schweißnahtausbildung zwischen den Folien erfolgt, die zwischen den Förderbändern eingespannt sind. • Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum automatischen Verpacken von Gegenständen unterschiedlicher Größe durch Einlegen der Gegenstände zwischen zwei Folien aus thermoplastischem Material und anschließende Quer- und Längsschweißung dieser Folien mi einer Einrichtung zum Verschweißen der Folier. in Querrichtung, deren Schweißelemente während der Schweißnahtbildung mit den Gegenständen und den diese umhüllenden Folien in Transportrichtung kontinuierlich mitführbar sind, und mit einer Einrichtung zum Verschweißen der Folien in Längsrichtung, an deren feststehenden Schweißelementen die an ihren Rändern zwischen einander gegenüberliegend angeordneten endlosen Förderern eingespannten Folien kontinuierlich vorbeibewegbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderer mit Klemmflächen (88, 108) versehen sind, die durch eine Vielzahl von individuellen und getrennten gliederartigen Elementen gebildet sind, die in Längsrichtung der Förderer eng Rand an Rand angeordnet und mit diesen kraftschlüssig und synchron antreibbar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die endlosen Förderer durch Gliederketten (4,9 Ä) gebildet sind, an deren Gliedern die einzelnen Klemmflächen (88) befestigt sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmflächen durch Kappenblöcke (84) gebildet sind, die mittels trapezförmigen Seitenabschnitten (90, 92) die Glieder über- und durch an der schmalen Seite der Abschnitte (90, 92) angebrachte Vorsprünge (94, 96) klemmend untergreifen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die einen rechteckigen Abschnitt (100) aufweisenden Klemmflächen durch Stege (102) und gabelförmige Endabschnitte (104, 106) zwischen, den Laschen und Rollen eines Kettengliedes verankerbar sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß an jedem rechteckigen Abschnitt (100) der Klemmfläche zwei Stege vorgesehen sind.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmflächen aus einem Material bestehen, das hitzebeständig und gegenüber den verarbeitenden Folien selbstlösend ist, z. B. Polytetrafluoräthylen, Polyamid oder rostfreiem Stahl.

7. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum Gegeneinanderpressen der Klemmflächen die Ketten (46, 48) über einzeln abgefederte Ritzel (80) laufen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderer Zahnriemen (49 E) aufweisen.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißelemente Strahlungsheizelemente (76, 78) sind, die im Abstand über und unter der Klemmflächenebene und seitlich von den Klemmelementen angeordnet sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen