DE6752348U - Vorrichtung zum verpacken von gegenstaenden - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Verpacken von Gegenständen mittels einer Hülle aus thermoplastischem Kunststoff, wobei eine luftdurchlässige Unterlage für die Gegenstände vorgesehen ist, die zum Erzeugen eines Unterdrucks an ihrer Unterseite mit einer Vakuumquelle verbindbar ist, und wobei mindestens in einer Verpackungsstation über der Unterlage eine Vorrichtung zum Erzeugen viskoser, geschmolzener Haut aus thermoplastischem Kunststoff vorgesehen ist.

Es ist üblich, Verbrauchsgegenstände einschließlich Lebensmittel, Spielzeuge, Stahlwaren, Toilettengegenstände und dergleichen in Kunststoffverpackungen zu vertreiben. Hierbei ist es bekannt, für die Verpackung Behälter zu verwenden; die der Form des zu verpackenden Gegenstandes angepasst sind oder die Gegenstände in eine Kunststoffolie einzuwickeln oder für die Verpackung Kunststoff und ein anderes Material, z.B. Papier, Metallfolien oder dergleichen, zu verwenden. Meist erlauben die Kunststoffverpackungen, dass der Verbraucher den verpackten Gegenstand durch den Kunststoff hindurch sehen kann. Aus diesem Grunde dient der Kunststoff oft als völlige Verpackung für den Gegenstand oder aber auch als Fenster, das in einer Verpackung aus einem anderen Material vorgesehen ist. In letzter Zeit ist es üblich, den zu verpackenden Gegenstand auf einer Unterlage zu befestigen und eine Kunststoffhülle über dem Gegenstand und der Unterlage anzuordnen, die den Gegenstand mit der Unterlage verbindet und gleichzeitig eine durchsichtige Abdeckung bildet.

Die Erfindung bezieht sich auf die Verbesserung einer Vorrichtung, um einen auf einer Unterlage befindlichen Gegenstand mit Unterlage durch eine Kunststoffhülle zu verbinden. Das Verpacken soll hierbei möglichst wirtschaftlich und zeitsparend durchgeführt werden können.

Diese gestellte Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass als Träger für die Unterlage ein Drehtisch vorgesehen ist, der eine Gruppe von radial um die Drehtischachse angeordneten Stützflächen aufweist, die zum Erzeugen eines Unterdrucks an der Unterseite der Unterlagen mit einer Vakuumquelle verbindbar sind. Diese Vorrichtung ermöglicht es, Gegenstände ohne jeglichen Zeitverlust zu verpacken, z.B. in der Weise, dass ein absatzweise drehender Drehtisch vorgesehen ist, bei dem während des Stillstandes sich je eine seiner mindestens vier Stützflächen in der Verpackungsstation, einer Ablagestation zum Ablegen der hergestellten Verpackung, einer ersten Aufnahmestation zum Aufnehmen der Unterlagen und einer zweiten Aufnahmestation zum Auflegen der Gegenstände auf die Unterlagen befinden. Dadurch wird erreicht, dass, wenn während des Stillstandes des Drehtisches in der Verpackungsstation die dort befindlichen Gegenstände verpackt werden, in den übrigen Stationen das Erkalten der Hülle und das Abnehmen der Hülle, das Auflegen der Unterlagen und das Auflegen der Gegenstände auf die Unterlagen erfolgt, so dass das Verpacken ohne jeglichen Zeitverlust durchgeführt werden kann.

Die Erfindung ist in der folgenden Beschreibung anhand einer in der Zeichnung dargestellten erfindungsgemäßen Vorrichtung im einzelnen beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung gemäß der Erfindung;

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Vorrichtung nach Fig. 1;

Fig. 3 eine vergrößerte Draufsicht des mittleren Teiles der Vorrichtung nach Fig. 2;

Fig. 4 einen Querschnitt längs der Linie 4-4 in Fig. 3.

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung kann im großen ganzen durch Bezug auf die Fig. 1 und 2 verständlich gemacht werden. Gegenstände 1 sind auf einer geeigneten luftdurchlässigen Unterlage 2 angeordnet und bilden so zusammen mit der Unterlage eine einzuhüllende Einheit, die von einer Haut 8 eines geschmolzenen thermoplastischen Materials einzuhüllen ist, das durch eine Spalte 7 an die Extruderdüse 5 strang-gepreßt wird, die darüber hin- und herbewegbar angeordnet ist und ein geschmolzenes thermoplastisches Material 6 enthält. Die Düse 5 bewegt sich in einer hin- und hergehenden Bewegung, wie das durch den
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9 angedeutet ist, von ihrer in Fig. 1 ausgezogen dargestellten Stellung in die in Fig. 1 gestrichelt und mit
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bezeichnete Stellung. Zum Bewegen der Düse kann jedes herkömmliche Mittel verwendet werden. In Fig. 1 ist eine Schiene 10 angedeutet, auf der an der Düse 5 gelagerte Räder 11 abrollen. Durch eine Zuführungsleitung 12 wird das geschmolzene thermoplastische Material der Düse aus einem Behälter 13 zugeführt. Als Quelle für die Lieferung des geschmolzenen thermoplastischen Materials ist ein Extruder 14 vorgesehen, der dann einen Trichter 15 zugeführtes, festes thermoplastisches Material in eine geschmolzene Masse einer geeigneten

Konsistenz umwandelt. Wenn das geschmolzene thermoplastische Material in der nach unten fallenden Haut 8 nicht dazu benutzt wird, um Gegenstände 1 und Unterlagen 2 einzuhüllen, wird es durch einen Auffangtrichter 16 aufgefangen, der genau unterhalb der Düse 5 angeordnet ist und in einer genauen relativen Beziehung zu der Düse mit dieser bewegt wird, wenn die Düse ihre hin- und hergehende Bewegung in die Stellung 5a und zurück macht. Das im Auffangtrichter 16 aufgefangene geschmolzene thermoplastische Material wird durch eine Leitung 17 einer Pumpe 18 zugeführt, das es durch eine Rückführleitung 19 im Behälter 13 wieder zurückführt. Alle Ausrüstungen und Leitungen von dem Auffangtrichter 16 zum Behälter 13 und zu der Düse 5 sind normalerweise isoliert und erwärmt, um das thermoplastische Material in einer geeigneten, geschmolzenen Konsistenz zu erhalten.

Beim Einhüllen der auf der Unterlage 2 angeordneten Gegenstände 1 bewegt sich die Düse von einer ihrer Endstellung, z.B. von der in Fig. 1 ausgezogenen Endstellung in die andere Endstellung 5a oder in umgekehrter Richtung. Hierbei zieht die Düse die Haut 8 hinter sich her, so dass diese auf die nach oben und außen gerichteten Oberflächen des Gegenstandes 1 und der Unterlage 2 fällt. Beim Durchführen der Einhüllung während der Bewegung der Düse 5 aus der in Fig. 1 linken Stellung in die rechte Stellung 5a werden im einzelnen folgende Verfahrensschritte durchgeführt. Die aus dem Düsenspalt 7 austretende, aus geschmolzenem thermoplastischen Material bestehende Haut 8 fällt zunächst in den Auffangtrichter 16, ohne irgendeinen Teil der Unterlage 2 oder des Gegenstandes 1 zu berühren. Wenn die Düse 5 ihre Bewegung aus ihrer in Fig. 1 linken Stellung in Richtung zur rechten Stellung 5a beginnt, berührt die Haut 8 zunächst die vordere Kante 12 der Unterlage 2. Zur gleichen Zeit bewegt sich ein heißer Draht aus der Stellung 21 in die Stellung 21a und trennt die Haut so durch, dass ihr unterer Teil in den Auffangtrichter 16 fällt und von dem oberen Teil getrennt wird, der nunmehr eine Hülle über dem Gegenstand 1 und der Unterlage 2 bildet. Die Düse 5 bewegt sich mit ausreichend großer Geschwindigkeit, damit die Haut 8 so weit hinter ihr zurückbleibt, dass sich an der Berührungsstelle mit der Oberfläche der Unterlage 2 ein Berührungswinkel 22 bildet, der nicht größer ist als etwa 45°, vorzugsweise aber nicht größer ist als etwa 30°. Wenn die Düse ihre Endstellung 5a erreicht hat, beginnt die Haut 8 vertikal nach unten zu fallen, wie das bei 8a in Fig. 1 dargestellt ist. Ein zweiter heißer Draht bewegt sich dann von der Stellung 23 in die Stellung 23a, um die Haut 8a durchzutrennen, so dass die Hülle des Gegenstandes 1 und der Unterlage 2 von der Haut 8a getrennt wird, die in den Auffangtrichter 16a fällt. Die Düse in der Stellung 5a ist nun wieder dazu bereit, eine nächste aus Gegenständen und einer Unterlage bestehende Verpackungseinheit einzuhüllen, wenn sie sich in umgekehrter Richtung aus der Stellung 5a in die in Fig. 1 links und ausgezogen dargestellte Stellung bewegt. Alternativ kann die Düse 5a auch vor dem Einhüllen einer nächsten Verpackungseinheit in ihre in Fig. 1 links ausgezogen dargestellte Stellung zurückbewegt werden.

Um eine möglichst enge Anlage der Haut um den Gegenstand 1 und an der oberen Oberfläche der Unterlage 2 zu erreichen, ist an die untere Oberfläche der Unterlage 2 ein Vakuum angelegt. Dieses Vakuum wirkt durch die luftdurchlässige Unterlage 2 so auf die obere Oberfläche derselben, dass dort eine Saugwirkung verursacht wird. Für die Unterlage 1 ist ein Träger 3 vorgesehen, der als hohler, flacher Kessel ausgebildet ist, dessen obere Fläche oder Ränder eine Stützfläche für die Unterlage 2 bilden. Die genaue Ausführung des Trägers 3 ist für die Durchführung des Verfahrens nicht wesentlich und kann in irgendeiner beliebigen geeigneten Weise ausgebildet sein, z.B. kann der Träger mit einem Sieb oder einem geschlitzten Bauteil über seiner oberen offenen Fläche versehen sein, das eine Stützfläche für die Unterlage 2 bildet. Die andere Möglichkeit besteht darin, dass kein sich über die offene Fläche des kesselförmigen Trägers 3 erstreckendes

Bauteil vorgesehen ist, sondern dass lediglich die oberen Kanten L-förmig ausgebildet sein können, um die Kanten der Unterlage 2 aufzunehmen. Auf jeden Fall muss die obere offene Fläche des Trägers 3 dazu vorgesehen sein, um die Anwendung eines Vakuums im wesentlichen an der ganzen unteren Fläche der Unterlage 2 zu ermöglichen oder diese Anwendung des Vakuums mindestens an den Stellen zu ermöglichen, die unter den Gegenständen 1 liegen. Das Vakuum wird im hohlen Innenraum des Trägers 3 durch eine Leitung in einem Arm 24 erzeugt, die mit einer mittleren Stütze 25 verbunden ist. Ein nicht dargestellter Vakuumerzeuger ist über eine Leitung 47 mit einem großen Vakuumbehälter 26 verbunden, der dazu dient, die Phasen des Gebrauchs oder des Nichtgebrauchs des Vakuums zu glätten. Dieser Behälter 26 ist über Kanäle 28, 37 oder 38 mit der inneren Leitung im Arm 24 verbunden. Ein Hilfsventil 27 ist als wahlweises Steuerorgan vorgesehen, das zwischen dem Behälter 26 und den Kanälen 28, 37 oder 38 angeordnet sein kann, um einen größeren Spielraum bei der genauen Terminierung zu erreichen, die für das Ein- und Ausschalten des Vakuums notwendig ist, um einen möglichst wirksamen Arbeitsablauf beim Einhüllen zu erreichen.

Wie das aus Fig. 2 ersichtlich ist, sind mehrere gleiche Arme 24 vorgesehen, von denen jeder einen gleichen

Träger 3 trägt. Diese Arme 24 sind hakenkreuzförmig ausgebildet, um zu erreichen, dass während des Arbeitsganges des Einhüllens ein Minimum von geschmolzenem thermoplastischem Material auf einen Arm 24 fällt, so dass ein häufiges Reinigen vermieden wird. Die genaue Anzahl der Arme 24 hängt von der geplanten Menge und Art und Weise der einzelnen Einhüllungsarbeitsgänge ab. Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 wird die Einhüllung oder die eigentliche Verpackung an der Verpackungsstation A durchgeführt. Das Abnehmen der durch die Hülle mit der Unterlage 2 verbundenen und somit verpackten Gegenstände erfolgt an der Abgabestation B. Die Unterlage 2 wird an der ersten Aufnahmestation C auf den dort befindlichen Träger 3 aufgelegt. Die Gegenstände 1 werden auf die Unterlage 2 an der zweiten Aufnahmestation D aufgelegt und so für das Einhüllen an der Station A vorbereitet.

Abgesehen von der hin- und hergehenden Bewegung der Düse 5 und des Auffangtrichters 16 verbleiben diese Teile der Vorrichtung immer an der Verpackungsstation A. Demgegenüber dreht sich der durch die Arme 24 und die Träger 3 gebildete Drehtisch in einem Gegenuhrzeigersinn, wie das durch den Pfeil 32 angedeutet ist, absatzweise, so dass die Träger 3 von einer Station in die nächstfolgende Station bewegt werden. Die Drehung des Drehtisches erfolgt durch beliebige herkömmliche Mittel. In der Zeichnung ist ein Kettentrieb angedeutet, der Kettenräder 30, Ketten 31 und Antriebskettenräder 33 sowie einen nicht dargestellten Antrieb aufweist. Die mittlere Stütze 25 ist stationär. Ihr oberster Teil greift in ein Lager 29 ein, an dem die Arme 24 befestigt sind.

Aus den Fig. 3 und 4 ist die mittlere Stütze und die Bauweise des Lagers der Steuerung der Vakuumanwendung ersichtlich. Das Lager 29 passt genau über das obere Ende der mittleren Stützen 25. Die Oberflächen dieser zwei gegeneinander drehbaren Teile sind so ausgebildet, dass eine Vakuumdichtung aufrecht erhalten wird, während sich die einander berührenden Oberflächen relativ zueinander drehen. Der obere Teil 34 des Lagers 29 hat eine vieleckige Form. Die Anzahl der Seiten dieses Vieleckes entspricht der Anzahl der Arme 24, die am Drehtisch vorgesehen sind. Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel hat der obere Teil 34 eine quadratische Form, da vier Arme 24 vorgesehen sind. Der untere Teil 35 des Lagers 29 ist außen zylindrisch und trägt auf seiner Oberfläche Antriebsmittel zum Drehen des aus dem Lager 29 und den Armen 24 bestehenden Drehtisches. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind diese Antriebsmittel Kettenräder 30, die durch Ketten 31 angetrieben werden. Zwischen dem oberen Teil 34 und dem unteren Teil 35 ist eine Wand 42 vorgesehen. Außerdem ist der obere

Teil 34 in mehrere innere Kammern 36 unterteilt, deren Anzahl der Anzahl der Arme 24 entspricht. Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel sind vier Kammern 36 vorgesehen, die durch Wände 43 und 44 voneinander getrennt sind. Jede Kammer 36 ist völlig abgeschlossen und weist lediglich zwei Bohrungen auf, von denen eine Bohrung 48 mit der inneren Leitung des zugehörigen Armes 24 kommuniziert und von denen die Leitung 39 mit einem entsprechenden Kanal in der Stütze 25 kommuniziert.

Für die Bauweise mit vier Armen hat es sich als wünschenswert, aber nicht wesentlich, ergeben, dass die mittlere Stütze 25 drei Kanäle aufweist, die mit den Bohrungen 39 kommunizieren. Ein Hauptkanal 28 bildet die Hauptzuleitung für das Vakuum während der Einhüllung in der Station A (Fig. 2). Eine anfängliche Vakuumzuleitung 37 ist vorgesehen, um eine Senkung des Luftdruckes an der Station D zu verursachen, durch die das Halten der Gegenstände 1 an ihrem Platz begünstigt wird und durch die die Anwendung seines Vakuums, das in voller Stärke an der Station A erforderlich ist, eingeleitet wird. Eine Endvakuumzuleitung 38 ist vorgesehen, um ein Vakuum an der Verpackungseinheit aufrecht zu erhalten, nachdem diese eingehüllt ist, so dass der Formdruck auf die geschmolzene Kunststoffhaut so lange aufrecht erhalten wird, bis dieses durch die Abkühlung an der Luft zu der Hülle erhärtet. Während der Arbeitsweise der Vorrichtung wird also eine erste Verringerung des Luftdruckes an der einzuhüllenden Verpackungseinheit in der Station D verursacht. Die volle Stärke des Vakuums wird in der Station A kurz vor und während der Einhüllungstätigkeit angewendet. Schließlich wird ein Teilvakuum angewendet, während sich die Verpackungseinheit in die Station B bewegt.

Die Kanäle 28, 37 und 38 können durch einen Kanal 45 miteinander und dann durch eine einzige Leitung 46 mit dem Hilfsventil 27 oder direkt mit dem Vakuumbehälter 26 verbunden sein. Das Hilfsventil 27 ist ein wünschenswertes und bequemes Mittel, um den Zeitablauf des Öffnens und Schließens dieser Durchgänge zu dem Vakuumtank 26 zu steuern, daher ist die Anordnung des Hilfsventils eine bevorzugte Ausführungsform. Bei einem mehr ausgearbeiteten System als bei dem dargestellten kann jeder der Kanäle 28, 37 und 38 mit einem oder mehreren Hilfsventilen verbunden sein.

Die Anzahl und die Ausbildung der Arme 24 kann beliebig verändert werden. Drei oder zwei Arme 24 sind ausreichend für einen normalen Verpackungsablauf. Eine andere Alternative besteht darin, Magnete an der Unterseite der

Unterlagen 2 vorzusehen, um das Halten der Gegenstände 1 an ihrem Platz zu fördern, wenn diese Gegenstände magnetisch angezogen werden können. Eine andere Möglichkeit besteht darin, eine Positionierungsvorrichtung zum Positionieren der Gegenstände 1 auf der Unterlage 2 anzuwenden und diese Gegenstände an ihrem Platz bis kurz vor dem Einhüllungsarbeitsgang festzuhalten.

Als thermoplastischer Kunststoff, der bei dem Verfahren gemäß der Erfindung angewendet werden kann, kann jedes beliebige hochmolekulare thermoplastische Material benutzt werden. Hierbei sind solche Materialien vorzuziehen, die eine Viskosität von etwa 35.000 bis zu etwa 150.000 C tiefp in geschmolzenem Zustand aufweisen. Zu Kunststoffen dieser Art gehören Polyolefine, Zelluloseester, Vinyl-Polymere und dergleichen. Zu den bevorzugten Materialien gehören Zelluloseazetat-Butyrat und Zelluloseazetat-Propionat, da diese besonders billig sind, leicht zu handhaben sind und dem Endprodukt ein besonders gefälliges Aussehen geben.

Claims (5)

1. Vorrichtung zum Verpacken von Gegenständen mittels einer Hülle aus thermoplastischem Kunststoff, wobei eine luftdurchlässige Unterlage für die Gegenstände vorgesehen ist, die zum Erzeugen eines Unterdrucks an ihrer Unterseite mit einer Vakuumquelle verbindbar ist, und wobei mindestens in einer Verpackungsstation über der Unterlage eine Vorrichtung zum Erzeugen viskoser, geschmolzener Haut aus thermoplastischem Kunststoff vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass als Träger für die Unterlage (2) ein Drehtisch vorgesehen ist, der eine Gruppe von radial um die Drehtischachse angeordneten Stützflächen (3) aufweist, die zum Erzeugen des Unterdrucks an der Unterseite der Unterlage (2) mit der Vakuumquelle (26) verbindbar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein absatzweise drehender Drehtisch vorgesehen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zum Erzeugen der Haut (8) in radialer Richtung über die in der Verpackungsstation (A) befindlichen Stützfläche (3) hin- und herbewegbar ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehtisch mindestens vier Stützflächen (3) aufweist, die sich während des Stillstandes des Tisches in der Verpackungsstation (A), einer Abgabestation (B) zum Abgeben der hergestellten Verpackung einer ersten Aufnahmestation (C) zum Aufnehmen der Unterlagen (2) und einer zweiten Aufnahmestation (D) zum Auflegen des Gegenstandes (1) auf die Unterlage (2) befinden.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützflächen (3) nur in der ersten Aufnahmestation (C), in der Verpackungsstation (A) und in der Abgabestation (B) mit der Vakuumquelle (26) verbunden sind.