DE2923947C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Verpackungsmaschine zum Ver­ packen von Gegenständen unterschiedlicher Größe zwischen übereinanderliegenden Kunststoffolienbahnen, mit einem die Packungen waagerecht fördernden Förderband, einer von einer ersten Vorratsrolle frei abziehbaren, dem För­ derband zugeführten unteren Folienbahn, auf welche die zu verpackenden Gegenstände aufgelegt werden, einer von einer angetriebenen zweiten Vorratsrolle mittels einer Abwickeleinrichtung gesteuert abwickelbaren, oberhalb der zu verpackenden Gegenstände zugeführten oberen Folien­ bahn, wobei die Abwickeleinrichtung ein Rollenpaar mit einer gesteuert antreibbaren Vorzugsrolle mit Gegendruck­ rolle und eine Schlaufenbildungseinrichtung umfaßt, die mindestens eine zwischen zwei ortsfesten Rollen angeord­ nete Tänzerrolle mit einer normalen abgesenkten Arbeits­ lage umfaßt, welche Tänzerrolle über einen Schalter eine Steuereinrichtung betätigt, die den Antrieb der zweiten Vorratsrolle in Abhängigkeit von Anheben der Tänzerrolle aus ihrer normalen Arbeitslage bewirkt, sowie mit einer oberhalb der oberen Folienbahn angeordneten, gesteuert auf und ab bewegbaren Trennschweißeinrichtung, die bis zur Anlage an ein unterhalb der unteren Folienbahn ange­ ordnetes Widerlager zur Bildung einer Doppelschweißnaht mit dazwischenliegender Trennlinie quer zu den Folien­ bahnen jeweils im Abschnitt zwischen aufeinanderfolgenden Gegenständen absenkbar ist.

Es ist einer Verpackungsmaschine bekannt (DE-OS 28 08 836), mittels welcher offensichtlich nur gleiche Gegenstände vakuumverpackt werden sollen. Insbesondere sollen tiefge­ frorene Gegenstände zwischen gedehnten Folien unter Eva­ kuierung des Raumes um den Gegenstand herum zwischen der oberen und der unteren Folie verpackt werden. Die Ein­ richtung zum Abziehen der oberen Folie von einer Vorrats­ rolle umfaßt Führungswalzen sowie eine federbelastete, gegen die Folie drückende Spannwalze und eine mittels eines Luft­ zylinders aus einer oberen in eine untere Lage sowie umge­ kehrt bewegbare Zugwalze. Das Abziehen der Folie von der Vorratsrolle erfolgt durch gesteuerte Bewegung der Zug­ walze aus ihrer oberen in ihre untere Lage. Bei dieser Bewegung der Zugwalze von oben nach unten wird die Spann­ walze gegen die Wirkung ihrer Spannfeder angehoben. Wenn die Zugwalze danach in gesteuerter Weise nach oben bewegt wird, ergibt sich eine Lockerung der um die Zugwalze lau­ fenden Folie. Die sich dadurch ergebende Lose oder Schlaff­ heit in der Folie wird durch die Spannwalze beseitigt, die unter der Wirkung ihrer Spannfeder wieder in ihre Ausgangs­ lage zurückkehrt. Demgemäß bleibt die Folie auch während der Bewegung der Zugwalze nach oben in Anlage an dieser Zugwalze, wobei gleichzeitig durch Abbremsen der ansonsten freilaufenden Vorratsrolle ein weiteres Abziehen von Folie von der Vorratsrolle verhindert wird. Anschließend bzw. mit teilweise zeitlicher Überlappung mit dem gerade beschrie­ benen Arbeitsvorgang wird ein oberer Vakuumkasten aus einer geneigten angehobenen Lage abgesenkt und danach in eine aufrechtstehende Lage geschwenkt. Dieser Vakuumkasten be­ wirkt mittels seines unteren Randes das eigentliche Ab­ ziehen aus der bereitgestellten Vorratsschlaufe unter gleichzeitiger Streckung bzw. Dehnung der oberen Folie mittels Erwärmung. Abgesehen davon, daß nicht ersichtlich ist, wie diese bekannte Verpackungsmaschine zum Verpacken unterschiedlicher Gegenstände verwendet werden kann, ist zumindest ersichtlich, daß, wenn nach einem kleinen Gegen­ stand ein verhältnismäßig großer oder langer Gegenstand verpackt werden soll, nicht auszuschließen ist, daß sich kurzzeitig hohe Spannungen an der Folienbahn ergeben, wohingegen, wenn nach Verpacken eines langen Gegenstandes ein verhältnismäßig kurzer Gegenstand verpackt werden soll, sich eine Lose in der oberen Folienbahn ergeben kann, was unerwünscht ist.

Es ist auch eine Verpackungsmaschine der einleitend ge­ nannten Art bekannt (DE-OS 25 48 786), bei welcher das Abziehen der oberen Folie von der Vorratsrolle durch das Einschieben des zu verpackenden Gegenstandes in die Ver­ packungsstation erfolgt. Dies bedeutet, daß der zu ver­ packende Gegenstand selbst während des Einschiebens in die Verpackungsstation mit der oberen Folie in Berührung tritt und dadurch diese von der Vorratsrolle abzieht. Eine weitere Abziehbewegung erfolgt kurz vor der Verschweißung durch das Absenken der Trennschweißeinrichtung. Zu dem Zeitpunkt, zu welchem durch den zu verpackenden Gegenstand die obere Folienbahn abgezogen wird, soll sich ein aus­ reichender Folienvorrat in der Schlaufenbildungseinrichtung befinden. Diese Schlaufenbildungseinrichtung weist eine Leitwalzenschwinge und einen Satz oberer ortsfest gelager­ ter Leitwalzen auf. Beim Abziehen der oberen Folienbahn verschwenkt sich die Leitwalzenschwinge nach oben, bis eine Schaltfahne in einen Magnetschalter eintaucht, der dann den Vorzugswalzenantrieb einschaltet, so daß Folie von der Vorratsrolle abgezogen wird. Bei der sich dabei ergebenden Abwärtsbewegung der Leitwalzenschwinge wird der Schalter wiederum betätigt, wodurch der Vorzugswalzen­ antrieb stillgesetzt wird. Nachteilig ist es bei dieser bekannten Verpackungsmaschine insbesondere, daß das Abziehen der Folie durch den zu verpackenden Gegenstand selbst erfolgt, weil hierdurch, wenn eine Mehrzahl von Gegenständen zu einer einzigen Packung verpackt werden soll, ein Verschieben dieser Gegenstände relativ zuein­ ander auftreten kann. Außerdem kann nicht vollständig ausgeschlossen werden, daß beim Verpacken eines verhältnis­ mäßig großen oder langen Gegenstandes die benötigte Folien­ länge die in der Schlaufenbildungseinrichtung gespeicherte Folienlänge übersteigt. Hierbei ist dann bei den erforder­ lichen Schaltvorgängen zum Abziehen weiterer Folie von der Vorratsrolle nicht auszuschließen, daß sich kurzzeitig hohe Spannungen an der Folienbahn ergeben. Schließlich kann sich beim Verpacken verhältnismäßig kurzer Gegenstände eine Lose in der oberen Folienbahn ergeben, was ebenfalls unerwünscht ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Verpackungsmaschine der einleitend genannten Art derart auszuführen, daß uner­ wünschte Spannung und unzulässige Lose der Verpackungs­ folie vermieden wird und auch mehrere Gegenstände zu einer Verpackung verpackt werden können, ohne daß sich eine Ver­ schiebung der Gegenstände relativ zueinander ergibt.

Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch, daß die Schlaufenbildungseinrichtung zwischen der zweiten Vor­ ratsrolle und dem aus der Vorzugsrolle und einer gesteuert lüftbaren Gegendruckrolle bestehenden Rollenpaar angeord­ net ist und mindestens eine nach der Tänzerrolle und zwi­ schen zwei ortsfesten Rollen angeordnete, gesteuert auf und ab bewegbare weitere Schlaufenbildungsrolle aufweist, und daß durch die auf die Förderstrecke des Förderbandes gelangenden Gegenstände sowie durch die Trennschweiß­ einrichtung in deren Schließstellung Schalter von Steuer­ einrichtungen betätigt werden, welche Steuereinrichtungen

• a) zunächst die Gegendruckrolle lüften, die weitere Schlaufenbildungsrolle zur Bildung einer freihängenden Schlaufe in der oberen Folienbahn aufwärts bewegen und die Trennschweißeinrichtung gegen das Widerlager in Abhängigkeit vom Erreichen einer vorbestimmten Lage seitens der zu verpackenden Gegenstände absenken, und welche
• b) anschließend bei Erreichen der Anlage der Trennschweiß­ einrichtung an dem Widerlager die erneute Anlage der Ge­ gegendruckrolle an die Vorzugsrolle, den Antrieb der Vor­ zugsrolle und das allmähliche Absenken der weiteren Schlaufenbildungsrolle bewirken.

Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, das Abziehen der erforderlichen Länge der oberen Folie nicht durch das Einschieben der zu verpackenden Gegenstände, sondern allein durch das Absenken der Trennschweißeinrichtung derart auszuführen, daß die sich absenkende Trennschweiß­ einrichtung Folie aus einer vollständig frei hängenden, keiner Belastung ausgesetzten Folienschlaufe abzieht, so daß die Folie der Abziehbewegung praktisch keinen Wider­ stand entgegensetzt. Hierzu ist es wesentlich, daß das Abzugsrollenpaar nach der losen Schlaufe angeordnet ist und dadurch eine Betriebsweise ermöglicht wird, bei welcher im Wechsel durch die Abzugsrollen förderband­ geschwindigkeitsproportional Folie gespendet wird und dann wieder ein freier und schneller Abzug unterschied­ licher Bahnlängen aus der losen Schlaufe durch die Trennschweißeinrichtung ermöglicht wird.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen schematischen Längsschnitt durch die erfindungsgemäße Verpackungsmaschine in einer Stellung unmittelbar vor Beginn eines Schweiß­ vorgangs zwischen zwei nebeneinanderliegenden Folien,

Fig. 2 bis 4 ähnliche Ansichten der gleichen Maschine in aufeinanderfolgenden Betriebsstellungen und

Fig. 5 bis 7 schematische Ansichten des Einlaßteils der Maschine in verschiedenen Arbeitsstufen.

Die in den Zeichnungen dargestellte Verpackungsmaschine weist eine Rahmenplatte 1 auf, die drehbar einen Satz Führungswalzen 2-6 aufnimmt, die in Eingriff mit einem endlosen Förderband 10 stehen.

Wie in den Fig. 1 bis 4 dargestellt ist, weist das Förder­ band 10 ein oberes Trum auf, welches die Arbeitsbahn der Maschine darstellt und welches eine kurze U-förmige Schleife in Verbindung mit einen Satz von drei Rollen 7, 8 und 9 auf­ weist, die zur Drehung an einem Schlitten 11 angeordnet sind, wobei der Schlitten mit seinen Rädern 13 auf einem Paar horizontaler Führungen 12 läuft.

Das Förderband 10 wird durch eine Rolle 6 und ein Taktband 14 eines Motors 15 betätigt. Der Motor 15 steuert ferner eine Hin- und Herbewegung des Schlittens 11 längs der Führungen 12, mittels eines weiteren Taktbands 16, einer verschiebbaren Brems- und Kupplungseinheit 17, eines weiteren Taktbands 18 und eines Verbindungsstabs 19.

Oberhalb des Förderbands 10, aber unter den zu verpackenden, bei 20 dargestellten Gegenständen wird eine untere Folie 21 zugeführt, die frei von einer Vorratsrolle 22 abgezogen wird, welche von einem Paar lose laufender Rollen 23 ge­ stützt wird, die durch die Rahmenplatte 1 getragen sind.

Oberhalb der zu verpackenden Gegenstände wird eine obere Folie 24 zugeführt, wobei deren Zuführung durch eine Zuführeinheit 25 gesteuert wird. Das Ausgangselement der Zuführeinheit 25 besteht aus einer zweiten Vorratsrolle 26, die durch ein Paar Rollen 27 getragen und betätigt wird, wobei die Rollen 27 durch eine Antriebskette 43 mit einem Motor 28 verbunden sind, während das Ausgangselement der Zuführ­ einheit durch eine motorgetriebene Vorratsrolle 29 gebildet wird, die mit einer Gegendruckrolle 30 zusammenwirken kann. Letztere ist frei drehbar durch einen bei 32 schwenkbar befestigten Hebel 31 gehalten, der durch einen Druckluft­ zylinder 33 betätigt wird. Zwischen der zweiten Vorratsrolle 26 und der Vorzugsrolle 29 ist ein Satz lose laufender Rollen 34-38 eingesetzt, durch welche die obere Folie 24 eine Reihe abwechselnder Schleifen bildet. Zwei dieser lose laufenden Rollen, nämlich Tänzerrolle 35 und die ortsfeste Rolle 36 werden durch zugeordnete, bei 41 schwenkbar befestigte Hebel 39 und 40 gehalten, wobei der erstere lediglich durch Zug unter Schwer­ krafteinwirkung arbeitet, während der letztere durch einen Druckluftzylinder 42 gesteuert wird.

Die in den Zeichnungen dargestellte Maschine weist ferner eine Druckvorrichtung 44 auf (die lediglich vorgesehen ist, falls der Gegenstand 20 dies gestattet oder erfordert) und eine Trennschweißeinrichtung 45, die am Schlitten 11 längs einer Führung 46 bzw. 47 vertikal verschiebbar ist. Ins­ besondere kann die Trennschweißeinrichtung 45 aus der in Fig. 1 darge­ stellten, angehobenen Lage in die Kontaktstellung mit einer komplementären Schweißeinheit 48 (Fig. 3) abgesenkt werden, wobei letztere unterhalb der unteren Folie 21 in einer Förder­ bandumlenkzone angeordnet ist, welche durch die Rollen 7, 8 und 9 für das Förderband 10 gebildet wird. Bei 53 und 54 schwenk­ bar befestigte Kurbelarme 51 und 52, die durch Druckzylinder 55 und 56 betätigt werden, ermöglichen über Verbindungsstangen 49 und 50 die Steuerung der Andruckvorrichtung 44 und der Trennschweißeinrichtung 45.

Dem Förderband 10 ist ein Zuführband 57 vorgeschaltet, das mit einem in den Zeichnungen nicht dargestellten Antrieb ver­ sehen ist.

Schließlich sind ein Satz photoelektrischer Zellen 58, 59 und ein Satz Mikroschalter 60, 61 vorgesehen, deren Aufgabe an­ schließend in Verbindung mit der Beschreibung des Betriebs der dargestellten Verpackungsmaschine erläutert wird. Zum Verständnis der Betriebsweise der Maschine sei angenommen, daß sich diese in der in Fig. 1 gezeigten Stellung befindet, wo­ bei das Förderband 10 still steht und drei Gegenstände 20 (die beispielsweise aus Kartons verschiedener Größe be­ stehen) hintereinander auf den oberen, d. h. horizontalen Trum des Förderbandes 10 liegen; dabei ist der erste Gegenstand bereits zwischen zwei übereinanderliegenden Folien 21 und 24 einge­ hüllt, der zweite Gegenstand ist teilweise zwischen den beiden Folien angeordnet und der dritte Gegenstand liegt lediglich auf der unteren Folie 21. Der Schlitten 11 befindet sich im Still­ stand und ebenfalls die Andruckvorrichtung 44 und die Trennschweiß­ einrichtung 45. Ferner steht die Zuführeinheit 25 still. Nur das Förderband 57 läuft und führt weitere Gegenstände 20 dem Förder­ band 10 zu.

Sobald der erste dieser weiteren Gegenstände die photoelektrische Zelle 58 (Fig. 2) erreicht, schaltet der Motor 15 das Förder­ band 10 ein und veranlaßt gleichzeitig die Verschiebung des Schlittens 11 in der Zeichnung von rechts nach links. Ferner veranlaßt der Druckluftzylinder 33 die Gegendruckrolle 30, sich von der Vorzugsrolle 29 zu entfernen und der Druckluftzylinder 42 steuert das Anheben des Hebels 40, womit die lose laufen­ de Rolle 37, die eine weitere Schlaufenbildungsrolle darstellt, ebenfalls angehoben wird und einen freien Folien­ abschnitt erzeugt. Schließlich steuern die Druckluftzylinder 55 und 56 das Absenken der Andruckvorrichtung 44 und der Trennschweißeinrichtung 45.

Während die Andruckvorrichtung 44 auf der Oberseite des darunterliegenden Gegenstands 20 liegt, liegt die Trennschweißeinrichtung 45 an der oberen Folie 24 an und zieht bei der nach unten gegen die komplementäre Schweißeinheit 48 zu gerichteten Bewegung, solange es notwendig ist, einen Bereich des Folien­ teils ein, der zwischen den ortsfesten Rollen 36 und 38 frei gelassen wurde. Ein derartiger Bereich ist weitgehend der Größe des zu verpackenden Gegenstands proportional.

Erreicht die Trennschweißeinrichtung 45 die komplementäre Schweißein­ heit 48, so wirkt der Schalter 60 auf die Druckluftzylinder 33 und 42 und auf die Vorzugsrolle 29 ein, damit die Gegendruckrolle 30 veranlaßt wird, erneut mit der Vorzugsrolle 29 in Berührung zu treten und zwar gleichzeitig mit der Drehbewegung der Vorzugsrolle 29 und dem langsamen Fall des Hebels 40 und jenes der lose laufenden Rolle 37 (Fig. 3).

Als Folge hiervon wird der Folienbereich zwischen den beiden Rollen 34 und 36, die der Tänzerrolle 35 folgen bzw. ihr vorausgehen, ver­ kürzt und die Tänzerrolle 35 wird angehoben; der Hebel 39 der Tänzerrolle 35 gibt den Mikroschalter 61 frei. Letzterer schaltet den Motor 28 ein, um die Abgabe einer Folie von der Vorratsrolle 26 zu steuern, bis der Betriebszustand der Fig. 1 wiederum erreicht wird, d. h. die Tänzerrolle 35 und die Rolle 37 beide nach unten be­ wegt sind.

Inzwischen wurden bei der Durchführung einer üblichen Doppel- Querschweißung und einem dazwischen verlaufenden Trennvor­ gang zwischen den beiden Nähten, während der Schlitten 11 seinen Vorwärtshub fortgesetzt hat, die Trennschweißeinrich­ tung 45 und die Andruckvorrichtung 44 durch einen anderen vom Schlitten 11 erfaßten Schalter 70 (Fig. 3) gesteuert, um erneut angehoben zu werden, wobei der Schlitten 11 in­ zwischen seine Bewegung geändert hat und in seine Ausgangs­ stellung (Fig. 4) zurückkehrt.

Wenn der zunächst vom Förderband 57 geförderte Gegenstand 20 mit seiner Hinterkante die Photozelle 59 überläuft, wo­ mit er die anfangs vom dritten Gegenstand der Folge von Gegenständen eingenommene Stellung erreicht (Fig. 1), werden das Förderband 10 und gleichzeitig auch die Vorzugs­ rolle 29 angehalten.

Falls die Gegenstände 20 am Förderband 57 in einem Abstand voneinander angeordnet wurden, der kürzer ist, als er für die Schweißzone benötigt wird, so sorgen die photoelektrischen Zellen 58 und 59 dafür, daß die Gegenstände 20 richtig im Abstand voneinander liegen, und ermöglichen, falls dies ge­ wünscht wird, einen kontinuierlichen Betrieb der Verpackungs­ maschine. Dies ist aus den Fig. 5 bis 7 ersichtlich, wovon Fig. 5 die Förderbänder 10 und 57 in Bewegung mit einem ersten Gegenstand 20′ zeigen, während dieser vom Förderband 57 zum Förderband 10 gefördert wird.

Gemäß Fig. 6 wurde der Gegenstand 20′, nachdem er die photo­ elektrische Zelle 58 freigegeben hat, auf das Förderband 10 bewegt, während die photoelektrische Zelle 59 abgedeckt ist, und der Gegenstand 20′′ die photoelektrische Zelle 58 abge­ deckt hat und dadurch das Anhalten des Förderbandes 57 ver­ ursacht.

In Fig. 7 hat schließlich der Gegenstand 20′ die photoelektrische Zelle 59 freigegeben und das erneute Einschalten des Förder­ bands 57 gestattet, womit der Abstand zwischen den Gegenständen 20′ und 20′′ ohne Anhalten des Förderbands 10 richtig festge­ legt wird.

Zusammenfassend wird durch die Erfindung eine Verpackungsmaschine zum Verpacken unterschiedlicher Gegenstände zwischen zwei schweißbaren Kunststoffolien geschaffen, wobei die Ausbildung einer oberen Folienschleife verwendet wird, um unterschied­ liche Größen zu berücksichtigen, die zwischen den Kunststoff­ folien angeordnet und verschlossen werden, und sowohl unzu­ lässige Folienspannungen als auch eine unzulässige Schlaffheit der Folie vermieden werden.

Ferner wird eine Verschwendung von Kunststoffolie in effektiver Weise vermieden.

Claims (1)

1. Verpackungsmaschine zum Verpacken von Gegenständen unter­ schiedlicher Größe zwischen übereinanderliegenden Kunststof­ folienbahnen, mit einem die Packungen waagerecht fördernden Förderband (10), einer von einer ersten Vorratsrolle (22) frei abziehbaren, dem Förderband zugeführten unteren Folien­ bahn (21), auf welche die zu verpackenden Gegenstände (20) aufgelegt werden, einer von einer angetriebenen zweiten Vorratsrolle (26) mittels einer Abwickeleinrichtung gesteuert abwickelbaren, oberhalb der zu verpackenden Gegenstände zu­ geführten oberen Folienbahn (24), wobei die Abwickelein­ richtung ein Rollenpaar mit einer gesteuert antreibbaren Vorzugsrolle (29) mit Gegendruckrolle (30) und eine Schlau­ fenbildungseinrichtung (34 bis 38) umfaßt, die mindestens eine zwischen zwei ortsfesten Rollen (34, 36) angeordnete Tänzerrolle (35) mit einer normalen abgesenkten Arbeitslage umfaßt, welche Tänzerrolle (35) über einen Schalter (61) eine Steuereinrichtung betätigt, die den Antrieb (28) der zweiten Vorratsrolle (26) in Abhängigkeit von Anheben der Tänzerrolle (35) aus ihrer normalen Arbeitslage bewirkt, sowie mit einer oberhalb der oberen Folienbahn angeordneten, gesteuert auf und ab bewegbaren Trennschweißeinrichtung (45), die bis zur Anlage an ein unterhalb der unteren Folienbahn angeordnetes Widerlager (48) zur Bildung einer Doppel­ schweißnaht mit dazwischenliegender Trennlinie quer zu den Folienbahnen jeweils im Abschnitt zwischen aufeinanderfolgen­ den Gegenständen absenkbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlaufenbildungseinrichtung (34 bis 38) zwischen der zweiten Vorratsrolle (26) und dem aus der Vorzugsrolle (29) und einer gesteuert lüftbaren Gegendruckrolle (30) bestehenden Rollenpaar angeordnet ist und mindestens eine nach der Tänzerrolle (35) und zwischen zwei ortsfesten Rollen (36, 38) angeordnete, gesteuert auf und ab bewegbare weitere Schlaufenbildungsrolle (37) aufweist, und daß durch die auf die Förderstrecke des Förderbandes (10) gelangenden Gegenstände (20) sowie durch die Trennschweißeinrichtung (45) in deren Schließstellung Schalter (58, 60) von Steuerein­ richtungen betätigt werden, welche Steuereinrichtungen

   • a) zunächst die Gegendruckrolle (30) lüften, die weitere Schlaufenbildungsrolle (37) zur Bildung einer freihängen­ den Schlaufe in der oberen Folienbahn (24) aufwärts bewegen und die Trennschweißeinrichtung (45) gegen das Widerlager (48) in Abhängigkeit vom Erreichen einer vorbestimmten Lage seitens der zu verpackenden Gegen­ stände (20) absenken, und welche
   • b) anschließend bei Erreichen der Anlage der Trennschweiß­ einrichtung (45) an dem Widerlager (48) die erneute Anlage der Gegendruckrolle (30) an die Vorzugsrolle (29), den Antrieb der Vorzugsrolle (29) und das allmähliche Absenken der weiteren Schlaufenbildungsrolle (37) be­ wirken.