DE69009648T2

DE69009648T2 - Verfahren zum Verpacken durch Zusammenpressen und Vorrichtung zum Bündeln von zu verpackenden Produkten.

Info

Publication number: DE69009648T2
Application number: DE69009648T
Authority: DE
Inventors: Yoshio Kiya
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1989-09-29
Filing date: 1990-09-21
Publication date: 1994-11-17
Anticipated expiration: 2010-09-22
Also published as: DE69009648D1; EP0420071A1; EP0420071B1; US5131210A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG:

Gebiet der Erfindung:

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Preßverpacken, nach dem ein(e) zu verpackende(s) Erzeugnis bzw. Ware, bei dem bzw. der ein Vermischen mit Fremdkörpern oder -stoffen, eine Verunreinigung und ein Einschneiden von Bündelungsriemen bzw. -bändern vermieden werden muß, z.B. ein Werg oder Strang für Tabakfilter, Hygienewatte und dgl., durch Hinzufügen einer Reihe von Funktionen zu einer Preßverpackungsvorrichtung kontinuierlich und automatisch verpackt wird; außerdem betrifft sie eine Vorrichtung zum Bündeln einer zu verpackenden Ware.

Beschreibung des Stands der Technik:

Die EP-A-0 029 977, die GB-A-1 922 046 und die FR-A-724 456 beziehen sich auf unterschiedliche Ballenverpackungsverfahren nach dem Stand der Technik.
Für einen Verpackungs- bzw. Stückballen aus preßverpackter Ware einer kleinen Fülldichte und einer großen Rückfederkraft, wie Chemie- und Naturfasern o.dgl., wurde zur Verhinderung einer Verunreinigung einer verpackten Ware sowie eines Eindringens von Fremdstoffen und dgl. infolge eines Einschneidens von Bündelungsriemen unter Rückfederkräften nach dem Preßverpacken oder eines Aufbrechens von Verpackungsmaterialien bisher ein Verfahren angewandt, bei dem eine zu verpackende Ware mit einer Folie eines verklebten (kaschierten) oder laminierten Typs, bestehend aus einem Polypropylen-Jutegewebe oder einer Polyethylenfolie, oder mit einem Kraftpapierbogen mit einer Polyethylenfilmkaschierung umhüllt, danach die Außenseite der umhüllten Ware mit Versteifungs- oder Verstärkungselementen, die sowohl ausgezeichnete Steifheit als auch Festigkeit aufweisen, etwa Wellpappebögen oder Kunststoffolien, geschützt und sodann die Waren mit Bändern oder Drähten gebündelt (umspannt) wurden; diese Verfahrensschritte wurden jedoch beim Stand der Technik von Hand durchgeführt.
Für den Verpackungsvorgang an einer zu verpackenden Ware, die geringe Fülldichte besitzt und bei der ein Vermischen mit Fremdstoffen und eine Herbeiführung von Verunreinigung vermieden werden muß, z.B. Werg oder Strang (synthetisierte Fasern) für Tabakfilter, wurde bisher ein Verfahren zur Herstellung eines Stückballens angewandt, das folgende Schritte umfaßt: Preßformen der zu verpackenden Ware aus einer Richtung oder beiden Richtungen der Aufwärts- und Abwärtsrichtung innerhalb eines Preßkastens für Formung, dessen Ober- und Unterseiten offen sind und dessen vier Seitenflächen beliebig geöffnet oder geschlossen werden können; anschließendes Öffnen der vier Seitenflächen des Preßkastens; vorläufiges Anbringen oder Ansetzen von oberen und unteren Versteifungen an oberen und unteren Preßsitzen des Preßkastens von Hand; Umhüllen der zu verpackenden Waren von Hand unter Verwendung von oberen und unteren Umhüllungsmaterialien zum direkten Umhüllen (Einschlagen) der zu verpackenden Ware, wobei dieses Umhüllungsmaterial zwischen der Versteifung und den zu verpackenden Waren plaziert wird; hierauf erfolgendes Anbringen von Versteifungen oder Verstärkungen aus 2 - 4 Stücken zum Versteifen der zu verpackenden Ware an diesen Seitenflächen von Hand; nachfolgendes Bündeln der Versteifungen von Hand mittels einer Anzahl von Bündelungsriemen; und nachfolgendes Aufheben der Preßkräfte.
Im folgenden ist ein Beispiel eines Verfahrens zum Preßverpacken nach dem Stand der Technik beispielhaft in Verbindung mit einem Verfahren zum Verpacken von aus Acetat bestehendem Werg (tow) zur Verwendung bei Tabakfiltern anhand der Fig. 10 und 11 beschrieben. Von diesen Figuren sind Fig. 10 eine Vorderansicht einer Preßverpackungsmaschine nach dem Stand der Technik und Fig. 11 ein Querschnitt längs der Linie XI-XI in Fig. 10(a). Zudem zeigt Fig. 1 ein Schema einer Reihe von Verpackungsvorgängen, einschließlich der Schritte des Umhüllens (Einschlagens), des Anbringens von Versteifungen und des Bündelns von Hand mittels der Preßverpackungsmaschine des oben beschriebenen Typs. (Es ist darauf hinzuweisen, daß Fig. 1 ursprünglich zur Erläuterung der vorliegenden Erfindung angefertigt wurde; aus diesem Grund sind hier nur die für die Erläuterung des Verfahrens zum von Hand erfolgenden Preßverpacken nötigen Abschnitte erläutert.)
Eine zu verpackende Ware, wie Acetatwerg oder -strang, wird im Vorbereitungsschritt des Verfahrens in einem in Fig. 10 gezeigten Aufnahmekasten 1 untergebracht, worauf die Anordnung mittels einer Transporteinrichtung, wie eines in Fig. 10(a) nicht gezeigten Förderers, in den Mittenbereich einer Preßverpackungsmaschine eingebracht und ferner mittels einer Positioniervorrichtung 2 positioniert wird.
Weiterhin werden von Hand, wie noch zu beschreiben sein wird, Versteifungen (oder Verstärkungen) 5a und 5b, z.B. Wellpappelagen, Kraftpapierbögen oder Kunststoffolien, an einem oberen und einem unteren Preßsitz 3 bzw. 4 der Preßverpackungsmaschine zusammen mit flexiblen Umhüllungsmaterialien 6a und 6b, wie Polypropylen-Jutegewebe und Polyethylenfolie, in geklebtem oder geschichtetem Zustand, in Kombination mit Metallhaltern 7a bzw. 7b an einem oberen und einem unteren Preßsitz 3 bzw. 4 angebracht. Wenn der Aufnahmekasten 1 zum Mittelbereich der Preßverpackungsmaschine gebracht wird, befindet sich der obere Preßsitz 3 an der (dargestellten) Grenze der Aufwärtsbewegung, und zwar zusammen mit der (beschriebenen) Versteifung 5a und dem Umhüllungsmaterial 6a. Der untere Preßsitz 4 befindet sich in der Nähe der oberen Ebene eines festen Rahmens 8 (in der Endstellung der Aufwärtsbewegung), und zwar zusammen mit der Versteifung 5b und dem Umhüllungsmaterial 6b, wobei sich große Klappen 10a und 10b sowie eine kleine Klappe 11 in einer Preßkastenanordnung 9 in einem Schließzustand befinden. In Fig. 11 ist in doppelt strichpunktierten Linien der Offenzustand der großen Klappen 10a und 10b dargestellt.
Im angegebenen Zustand der jeweiligen Abschnitte wird der Aufnahmekasten 1 einmal (zunächst) durch einen der Preßverpackungsmaschine zugeordneten Aufnahmekasten-Heber 12 in eine Neutralstellung herabgefahren, in welcher ein Wergaufnehmer 14 des Aufnahmekastens 1 durch eine nicht dargestellte, am Boden des Aufnahmekastens vorgesehene Wergaufnehmer-Öffnungs/Schließvorrichtung geöffnet und kontinuierlich in eine die Oberseite des festen Rahmens 8 überlappende Stellung (Endstellung der Abwärtsbewegung) abgesenkt wird. Der untere Preßsitz 4 wird, während das Werg 15 im Aufnahmekasten 1 über die Versteifung 5b und das Umhüllungsmaterial 6b abgestützt oder getragen wird, durch einen Hydraulikzylinder 16 o.dgl. herabgezogen und in eine Abwärts-Endstellung 17 gebracht. Demzufolge wird das im Aufnahmekasten 1 befindliche Werg 15 als zu verpackende Ware in den Preßkasten 9 überführt, wobei ein Teil der Ware im Aufnahmekasten 1 verbleibt.
Ferner wird der obere Preßsitz 3 zusammen mit der Versteifung 5a und dem Umhüllungsmaterial 6a durch einen Hydraulikzylinder 18 o.dgl. herabgefahren, und er bewirkt das Preßformen (Verpressen) des Wergs 15 innerhalb des Aufnahmekastens 1 und des Preßkastens 9 in letzteren hinein bis zu einer vorbestimmten Höhe mittels einer vorbestimmten Preßkraft. Anschließend werden bei der genannten Preßhöhe des oberen Preßsitzes 3 die großen Klappen 10a und 10b sowie die kleine Klappe 11 des Preßkastens 9 entweder von Hand oder automatisch geöffnet. Hierauf erfolgen die Arbeitsgänge des Umhüllens des Wergs mit den Umhüllungsmaterialien, des Anbringens der Versteifungen und des Bündelns.
Im folgenden ist die beschriebene Reihe von manuellen Verpackungsarbeiten anhand von Fig. 1 erläutert. Wenn in der Preßverpackungsmaschine die Preßformung des Wergs 15 als zu verpackende Ware im Preßkasten 9 bis zu einer vorbestimmten Höhe mit einer vorbestimmten Preßkraft beendet war und die großen Klappen 10a und 10b sowie die kleine Klappe 11 geöffnet worden sind, erfolgt das Umhüllen des Wergs mit dem unteren Umhüllungsmaterial 6b von Hand im verpreßten Zustand des Wergblocks gemäß (Fig. 1) (b) (danach wird dieser Zustand bis zum Abschluß der Umhüllungs und Bündelungsvorgänge aufrechterhalten).
Anschließend erfolgt, wie bei (c) (in Fig. 1) dargestellt, das Herumlegen des oberen Umhüllungsmaterials 6a von Hand in der Weise, daß der Bereich der Oberkante des unteren Umhüllungsmaterials 6b das obere Umhüllungsmaterial 6a überlappen kann. Nach erfolgtem Umhüllen mit den oberen und unteren Umhüllungsmaterialien 6a und 6b erfolgen Endabschnittsbehandlungen (Falten) der oberen und unteren Versteifungen 5a bzw. 5b von Hand, wie bei (d) gezeigt. (Die zu faltenden Laschen der jeweiligen Versteifungen sind mit 74a, 74b bzw. 75a, 75b bezeichnet.) Anschließend erfolgen, wie bei (f) gezeigt, eine Behandlung bzw. ein Vorgang eines Führens von Bündelungsriemen 20, wie Bänder (oder Drähte), unter Nutzung von Führungsnuten 3a für das Band (oder den Draht) im oberen Preßsitz 3 gemäß Fig. 10(b) sowie Führungsnuten 4a für das Band (oder den Draht) im unteren Preßsitz 4 gemäß Fig. 10(c) und eine Behandlung bzw. ein Vorgang des Bündelns der gegenüberliegenden Endflächen 5. Da hierbei die Bündelungsriemen 20, wie Bänder (oder Drähte), den Wergblock (einschließlich der oberen und unteren Umhüllungsmaterialien) lose bündeln, werden Seitenflächen-Versteifungen 19a und 19b unter Nutzung der Zwischenräume dazwischen eingesetzt, wie bei (f) dargestellt. Im weiteren Verlauf werden, wie bei (g) gezeigt, Endflächen-Versteifungen 21a und 21b angebracht.
Im Anschluß daran erfolgen Band-(oder Draht-)führungsbehandlung und Verbindungsbehandlung für die gegenüberliegenden Endflächen von Hand unter Nutzung (nicht dargestellter) Führungsnuten, die senkrecht zu den Führungsnuten 3a und 4a für Band (oder Draht) im oberen Preßsitz 3 gemäß Fig. 10(b) und im unteren Preßsitz 4 gemäß Fig. 10(c) vorgesehen sind. Danach wird der Wergblock aus dem verpreßten Zustand freigegeben (der obere Preßsitz 3 fährt hoch), so daß er sich bis zu einem durch die Bänder (oder Drähte) begrenzten Zustand aufweitet. Hierauf werden die gegenüberliegenden Endabschnitte 90a und 90b der Seitenflächen-Versteifungen 19a bzw. 19b in Handarbeit behandelt (gefaltet), wie bei (h) dargestellt, wonach die Versteifungen mit Bändern 22 gebündelt bzw. umschlungen werden und daraufhin ein preßverpackter Ballen fertiggestellt ist. Wenn sodann der Ballen entweder von Hand oder mittels einer nicht dargestellten Ballenausgabevorrichtung herausgenommen worden ist, werden eine Versteifung 5b und ein Verpackungsmaterial 6b von Hand am unteren Preßsitz 4 angebracht und mittels eines Metallhalters 7b gemäß Fig. 10(b) am unteren Preßsitz 4 befestigt.
Danach wird in Abhängigkeit von der Betätigung eines nicht dargestellten Drucktastenschalters der Hydraulikzylinder 18 betätigt, so daß seine Kolbenstange herabfährt und sich der obere Preßsitz 3 bis auf eine Höhe absenkt, die für das Anbringen der oberen Versteifung 5a und des oberen Umhüllungsmaterials 6 zweckmäßig ist, um dann in dieser Stellung anzuhalten. In dieser Höhe des oberen Preßsitzes 3 werden die Versteifung 5a und das Umhüllungsmaterial 6a von Hand auf ähnliche Weise, wie oben beschrieben, am oberen Preßsitz 3 angebracht und mit Hilfe eines Metallhalters 7a daran befestigt.
Nach Abschluß der oben beschriebenen manuellen Vorgänge wird in Abhängigkeit von der Betätigung eines nicht dargestellten Drucktastenschalters der obere Preßsitz 3 zusammen mit der Versteifung 5a und dem Umhüllungsmaterial 6a mittels des Hydraulikzylinders 18 hochgezogen oder hochgefahren, wobei die Maschine in den in Fig. 10(a) gezeigten Zustand zurückgeführt wird. Weiterhin wird der untere Wergaufnehmer 14 des geleerten Aufnahmekastens 1 geschlossen, und es werden ferner der Aufnahmekasten 1 mittels des Hebers 12 bis zur oberen Grenzhöhe hochgefahren, die Positioniervorrichtung geöffnet, der Aufnahmekasten 1 mittels einer nicht dargestellten Fördervorrichtung zur Außenseite der Preßverpackungsmaschine transportiert und sodann ein Zyklus bzw. Takt abgeschlossen.
Weiterhin ist eine Ausgestaltung einer herkömmlichen Vorrichtung zum Bündeln einer zu verpackenden Ware anhand der Fig. 18 bis 20 erläutert. In diesen Figuren steht die Bezugsziffer 101 allgemein für eine Bündelungsvorrichtung, die eine Kopfseite 102 und eine Führungsseite 103, welche einander gegenüberstehen, umfaßt, wobei die Kopfseite 102 auf einen bewegbaren Rahmen 105 plaziert ist, der mittels eines Zylinders 104 quer verschiebbar ist. Weiterhin vorgesehen ist ein Tisch 107, der mittels eines Zylinders 106 vorschiebbar und zurückziehbar ist; auf dem Tisch 107 sind mehrere Bündelungsriemenführungen 108a gemeinsam mit einer Bündelungsmaschine 110 an einem Rahmen 115 befestigt, wobei diese Bündelungsmaschine 110 (einschließlich der Führungen 108a) so vorgesehen oder angeordnet ist, daß sie unter dem Antrieb eines Elektromotorzylinders 109 verfahrbar ist. In Fig. 19 ist mit der Bezugsziffer 102' eine Verfahr-Bereitschaftsstellung der Kopfseite 102 bezeichnet.
Auf dem bewegbaren Rahmen 105 ist weiterhin ein Ballenausgabeförderer 112 so plaziert, daß er unter dem Antrieb eines Zylinders 114 vorschiebbar und zurückziehbar ist und auch, wie oben beschrieben, quer verfahren bzw. traversiert (traverse) werden kann. An der der Kopfseite 102 gegenüberstehenden Führungsseite 103 sind zudem mehrere Bündelungsriemenführungen 108b in Gegenüberstellung zu einem Rahmen 119 angeordnet, welcher Rahmen 119 auf einem Tisch 118 angeordnet ist, der unter dem Antrieb eines Zylinders 117 auf einem Rahmen 119 vorschiebbar und zurückziehbar ist, wobei an diesem Rahmen 119 Ballenausstoß-Schieber (oder -Drücker) 120a und 120b vorgesehen sind.
Beim Bündeln einer zu verpackenden Ware 123 werden die Bündelungsmaschine 110 und die Bündelungsriemenführung 108a Kopfseite 102 der Bündelungsvorrichtung 101 zur Position 108a' vorgeschoben und dort angehalten, während die Bündelungsriemenführung 108b der Führungsseite 103 zu einer Position 108b' vorgeschoben wird und Bündelungsriemen 125, wie Bänder, von der Bündelungsmaschine 110 ausgegeben oder abgespult werden. Sodann werden die Bündelungsriemen 125 unter der Führung durch die Bündelungsriemenführung 108a, die Bündelungsriemen-Führungsnuten 124 im oberen Preßsitz 122a, die Bündelungsriemenführung 108b und die Bündelungsriemen-Führungsnuten 124 im unteren Preßsitz 122b einmal (vollständig) um die zu verpackende Ware 123 herumgelegt, so daß sie die zu verpackende Ware 123 verspannen und bündeln. Genauer gesagt: für jede der in Gegenüberstellung befindlichen Bündelungsriemenführungen wird die Bündelungsmaschine 110 sequentiell vorgeschoben, zurückgezogen und traversiert, und zwar um die jeweils nötigen Größen, um die Bündelungsriemen 125 jeweils einzeln anzubringen und das Bündeln durchzuführen.
Wenn das Bündeln der zu verpackenden Ware 123 mittels der Bänder beendet ist, kehrt die Kopfseite der Bündelungsvorrichtung 101 in die Ausgangsstellung zurück; die Bündelungsmaschine 110 verschiebt sich in die Stellung (B), der Ballenausgabeförderer 112 fährt in Verbindung oder Kopplung mit der Maschine 110 in die Stellung (A), der Förderer beginnt sich zu drehen, die zu verpackende Ware 123, die durch den Zylinder 114 gebündelt worden ist, wird durch den Zylinder 114 zu einer Aufnahmeposition in der Nähe des Förderers ausgeschoben, und die zu verpackende Ware 123 wird über ein Schieberglied 126 mittels der Ballenausstoß-Schieber 120a und 120b an der Führungsseite 103 auf den Ballenausgabeförderer 112 geladen. Dieser Förderer 112 wird zunächst angehalten und durch den Zylinder 114 zurückgezogen und in seine Ausgangsstellung zurückgeführt; die aus der Bündelungsmaschine ausgegebene, zu verpackende Ware 123 wird zum nächsten Schritt des Verfahrens überführt.
Um beim oben beschriebenen herkömmlichen Verpackungsverfahren eine Taktzeit zu verkürzen und die Arbeitsbelastung der Arbeiter zu verringern, ist es jedoch nötig, die Versteifungen 5a und 5b sowie die Verpackungsmaterialien 6a und 6b vorläufig bzw. im voraus zu jeweiligen Sätzen zusammenzustellen und sie zur Erleichterung der Arbeit in einem gefalteten Zustand aufzubewahren; nachteilig daran ist daher, daß dieser Arbeitsgang menschliche Arbeitsleistung erforderte und außerdem Aufbewahrungs- bzw. Lagerraum nötig war. Während außerdem das Anbringen der Versteifung 5b und des Umhüllungsmaterials 6b am unteren Preßsitz 4 nicht so sehr arbeitsaufwendig war, mußte das Anbringen der Versteifung 5a und des Umhüllungsmaterials 6a am oberen Preßsitz 3 durch den Arbeiter über Kopf erfolgen, wobei außerdem das Gewicht dieser Elemente mehrere Kilogramm ausmachte, so daß dieser Arbeitsgang einen beträchtlichen Arbeitsaufwand erforderte und auch zu einer großen oder schnellen Ermüdung des Arbeiters führte.
Bezüglich der als Bündelungsmaterialien dienenden Bänder und Drähte war es weiterbin nötig, diese im voraus auf vorbestimmte Längen zu schneiden und aufzubewahren bzw. zu lagern; da ferner auch der Umhüllungsarbeitsgang und die Anbring- und Bündelungsarbeitsgänge der Seitenflächen-Versteifungen 19a, 19b von Hand erfolgten, bestand dabei der Nachteil, daß ein großer Arbeitsaufwand für Arbeiter erforderlich war und außerdem zwei bis vier Arbeiter dafür nötig waren, obgleich diese Zahl von der Erfahrung der Arbeiter abhing. Folglich bestanden dabei die Mängel, daß der Gefährdungsgrad für menschliches Leben durch Unfälle aufgrund von manuellen Bedienungs- oder Arbeitsfehlern sehr groß war, weil zudem die beschriebenen Arbeitsgänge von Haus aus sehr gefährlich sind, weil jeder dieser Arbeitsgänge im Bereich einer Preßmaschine eines Gewichts von mehreren 10 t bis mehrere 100 t durchgeführt werden mußte; darüber hinaus hing das Aussehen der fertigen Verpackungen weitgehend von der Erfahrung oder Geschicklichkeit der Arbeiter ab.
Ferner wurde beim herkömmlichen Verfahren zum Umhüllen und Bündeln eines preßverpackten Ballens eine zu verpackende Ware einer geringen Fülldichte und einer großen Rückfederkraft mit einem flexiblen Umhüllungsmaterial, wie verklebtes (stuck) Material aus Polypropylen-Jutegewebe und einer Polyethylenfolie sowie eine Polyethylenfolie oder ein laminiertes Material aus diesen (Materialien), umhüllt, und die umhüllte Ware wurde entweder manuell oder automatisch mit Hilfe von Bündelungsriemen oder -bändern gebündelt; wenn jedoch die Ware durch Aufhebung der Preßkraft in einen verpackten Ballen überführt worden war, schnitten die Bündelungsriemen aufgrund einer Rückfederkraft der Ware in den verpackten Ballen ein. Aufgrund eines solchen Einschneidens konnte weiterhin das Umhüllungsmaterial reißen, so daß sich die Probleme einer Verunreinigung der verpackten Ware oder eines Eindringens von Fremdstoffen in die Ware ergaben. Wenn die verpackte Ware anschließend ausgepackt und fortlaufend zur Verwendung im nächsten Verfahrensschritt herausgezogen wurde, bestand ferner das Problem, daß ein Verwickeln, Verheddern o.dgl. aufgrund des Einschneidens der Bündelungsriemen in die Fasern der Ware vorkommen konnte. Im Hinblick auf diese Probleme wurde bisher das Bündeln mit Bündelungsriemen nach Anbringung von Verstärkungen oder Versteifungen, wie Wellpappebahnen, an der Außenseite der Umhüllungsfolie durchgeführt.
Fig. 12 veranschaulicht ein Verfahren zum Verpacken einer zu verpackenden Ware. Fig. 12 zeigt bei (a) einen Zustand, in welchem Umhüllungsmaterialien 130, wie Folien oder Bögen, und Versteifungen 131a und 131b für die Ober- und Unterseiten angebracht werden; bei (b) ist ein Zustand veranschaulicht, in welchem Seitenflächen-Versteifungen 132 angebracht sind; bei (c) ist ein Zustand dargestellt, in welchem ein Bündelungsriemen 125 nur einmal angebracht worden ist. Wie in Fig. 12(c) durch strichpunktierte Linien angegeben, wird die Ware aufeinanderfolgend mit Bündelungsriemen 125 gebündet (umschlungen). Fig. 12(d) veranschaulicht das Aussehen eines gebündelten Packens.
Obgleich die Technik des Umhüllens mit dem Umhüllungsmaterial 130 und der automatischen Anbringung der Oberseiten-Versteifung 131a sowie der Unterseiten-Versteifung 131b bereits vorgeschlagen worden ist, ist darauf hinzuweisen, daß bezüglich der Anbringung der Seitenflächen- Versteifungen 132 derzeit nach Abschluß der Bündelung mittels einer Bündelungsmaschine vor der Aufhebung einer durch eine Preßmaschine nach Fig. 13 ausgeübten Preßkraft die zu verpackende Ware 123, wie durch einen Pfeil x in Fig. 20 gezeigt, durch mehrere Arbeiter von Hand in Berührung mit der Innenseite der Seitenflächen-Bündelungsriemen gehalten wurde. Da jedoch diese Arbeitsgänge im Bereich einer großen Preßmaschine und auch innerhalb eines Arbeitsbereichs einer Bündelungsmaschine ausgeführt wurden, waren sie außerordentlich gefährlich. Da darüber hinaus die anderen Abschnitte der Bündelungsvorrichtung automatisiert waren, bestand dabei der Nachteil, daß eine Verkürzung einer Taktzeit nicht erreichbar war, weil dieser Abschnitt oder Bereich einen sogenannten "Flaschenhals" bildete.

ABRISS DER ERFINDUNG :

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist damit die Schaffung eines verbesserten Verfahrens zum Preßverpacken, mit dem die oben geschilderten Probleme beim Stand der Technik gelöst werden.
Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer verbesserten Vorrichtung zum Bündeln einer zu verpackenden Ware, mit welcher die oben geschilderten Probleme beim Stand der Technik gelöst werden.
Die Vorrichtung und das Verfahren sind durch die in den Ansprüchen 1 und 4 angegebenen Merkmale gekennzeichnet.
Die Unteransprüche beziehen sich auf bevorzugte Ausführungsformen des Verfahrens bzw. der Vorrichtung.
Im Betrieb der oben angegebenen Bündelungsvorrichtung führen beim Bündeln in einer Bündelungsposition (Position (A) in Fig. 16) sowohl an Kopfseite als auch an Führungsseite der Bündelungsvorrichtung die automatischen Versteifungs- Anbringvorrichtungen eine Vorschuboperation durch, bei welcher sie gegen die Seitenflächen der zu verpackenden Ware ausgeschoben bzw. vorgeschoben werden; die Bündelungsriemenführungen halten in einem kleinen Abstand links vom oberen und unteren Preßsitz an; ferner werden die Seitenflächen-Versteifungen über Versteifungshalter, wie Vakuum- Saugnäpfe, gegen die Seitenflächen der zu verpackenden Ware angedrückt. Wenn das Bündeln mittels der Bündelungsmaschine beendet ist, geben die Versteifungshalter, wie Saugnäpfe, die Versteifungen frei, und die Bündelungsvorrichtung sowie die automatischen Versteifungs-Anbringvorrichtungen werden beide zurückgezogen und in ihre Ausgangsstellungen zurückgeführt. Sodann verschieben sich die Kopfseite und die Führungsseite der Bündelungsvorrichtung sowie die automatischen Verstärkungs-Anbringvorrichtungen zur Versteifungs-Zuführposition (Position (B) in Fig. 16), in welcher die Seitenflächenversteifungen mittels der Versteifungszuführvorrichtung automatisch den Versteifungshaltern der automatischen Versteifungs-Anbringvorrichtungen sowohl an Kopfseite als auch an Führungsseite zugeführt werden.
Da es im Gegensatz zum bisherigen Verfahren erfindungsgemäß nicht nötig ist, eine Versteifung und ein Umhüllungsmaterial satzweise im voraus zu kombinieren, kann eine Einsparung an menschlicher Arbeitskraft erzielt werden, wobei auch kein Raum für Zwischenlagerung bereitgehalten zu werden braucht. Da erfindungsgemäß eine Preßverpackungsarbeit automatisch ausgeführt wird, können Personen von einer einfachen Arbeit des Verpackungsvorgangs und auch von gefährlichen Arbeitsgängen entlastet werden, während ferner die Produktionsleistung durch Verkürzung einer Gesamttaktzeit, die für das Verpacken eines Packens nötig ist, verbessert sein kann. Bei Verwendung des erfindungsgemäßen Bündelungsgeräts ist außerdem eine Automatisierung der Anbringung der Seitenflächen-Versteifungen an einer zu verpackenden Ware realisierbar; infolgedessen können Arbeiter von gefährlichen Arbeitsgängen entlastet werden. Auf diese Weise sind Verbesserungen bezüglich Sicherheit und Arbeitsaufwandverringerung realisierbar, und das Aussehen der verpackten Packen ist stabilisiert (verbessert) und nicht durch das Können von Arbeitern beeinflußt. Weiterhin können eine Taktzeit verkürzt sein und Verbesserungen der Produktionsleistung erzielt werden.
Die obigen sowie weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich noch deutlicher aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN:

In den beigefügten Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung der aufeinanderfolgenden Schritte beim erfindungsgemäßen Verfahren zum Preßverpacken,
Fig. 2 ein Blockdiagramm zur Veranschaulichung des Preßverpackungsverfahrens gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung,
Fig. 3 eine Draufsicht auf eine Vorrichtung bzw. ein Gerät zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,
Fig. 4 eine perspektivische Darstellung längs der Linie X-X in Fig. 3, in Richtung der Pfeile gesehen,
Fig. 5 eine perspektivische Darstellung längs der Linie Y-Y in Fig. 3, in Richtung der Pfeile gesehen,
Fig. 6 eine perspektivische Darstellung des Zustands, in welchem, ausgehend vom Zustand gemäß Fig. 5, das Verpressen abgeschlossen ist,
Fig. 7 einen Schnitt längs der Linie Z-Z in Fig. 3, in Richtung der Pfeile gesehen,
Fig. 8 einen Schnitt längs der Linie V-V in Fig. 3, in Richtung der Pfeile gesehen,
Fig. 9 einen Schnitt längs der Linie W-W in Fig. 3, in Richtung der Pfeile gesehen,
Fig. 10(a) eine Vorderansicht einer Preßverpackungsmaschine nach dem Stand der Technik,
Fig. 10(b) und 10(c) Detaildarstellungen von wesentlichen Teilen der Maschine gemäß Fig. 10(a),
Fig. 11 einen Schnitt längs der Linie XI-XI in Fig. 10(a), in Richtung der Pfeile gesehen,
Fig. 12 eine perspektivische Darstellung der aufeinanderfolgenden Schritte im Umhüllungsvorgang mittels einer Umhüllungsvorrichtung gemäß der Erfindung,
Fig. 13 eine Vorderansicht einer Vorrichtung bzw. eines Geräts zum Bündeln einer zu verpackenden Ware gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung,
Fig. 14 einen Schnitt längs der Linie A-A in Fig. 13, in Richtung der Pfeile gesehen,
Fig. 15 einen Schnitt längs der Linie B-B in Fig. 14 in Richtung der Pfeile gesehen,
Fig. 16 eine Teilseitenansicht, in Richtung eines Pfeils C in Fig. 14 gesehen,
Fig. 17 eine Teilseitenansicht, in Richtung eines Pfeils D in Fig. 14 gesehen,
Fig. 18 eine Vorderansicht eines Beispiels einer Bündelungsvorrichtung nach dem Stand der Technik,
Fig. 19 eine Teilseitenansicht, in Richtung eines Pfeils E in Fig. 18 gesehen, und
Fig. 20 eine Teilseitenansicht, in Richtung eines Pfeils F in Fig. 18 gesehen.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN:

Im folgenden ist die erste bevorzugte Ausführungsform bzw. das erste bevorzugte Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zum Preßverpacken gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die Fig. 1 bis 9 veranschaulichen die erste bevorzugte Ausführungsform der Erfindung. Fig. 1 zeigt die aufeinanderfolgenden Schritte im erfindungsgemäßen Verpackungsvorgang, welche Schritte auf die vorstehend beschriebene Weise durchgeführt werden. Fig. 2 veranschaulicht Zuführtakte für Umhüllungsmaterialien, Versteifungen und Bündelungsmaterialien zu Haupteinheiten bei Durchführung des erfindungsgemäßen Verpackungsvorgangs sowie eine (allgemeine) Anordnung der Anlage.
Die vorliegende Erfindung ist entwickelt worden mit dem Ziel der Lösung der Probleme, die durch das Vermischen bzw. Eindringen von Fremdstoffen von der Außenseite aufgrund einer Beschädigung von Umhüllungsmaterialien oder einer Verunreinigung durch diese Fremdstoffe vom hygienischen Standpunkt hervorgerufen werden, sowie auch zur Lösung der Probleme, die durch das Einschneiden von Bündelungsriemen oder -bändern in Umhüllungsmaterialien sowie das Werg (die Ware) aufgrund einer Rückfederungskraft des eine zu verpackende Ware bildenden Wergs verursacht werden, wie dies bei einem preßverpackten Ballen der Fall ist, insbesondere einem verpackten Ballen aus Acetatwerg o.dgl. zur Verwendung als Tabakfilter; die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur vollständigen automatischen Durchführung einer Reihe von Arbeitsgängen des Preßformens von Werg als zu verpackende Ware auf eine vorbestimmte Höhe, zum anschließenden Umhüllen der Ware mit flexiblen Umhüllungsmaterialien, wie verklebtes oder laminiertes Material aus Polypropylen-Jutegewebe und einer Polyetylenfolie oder ein verklebtes (bzw. auch kaschiertes) Material aus einer Polyethylenfolie und einem Kraftpapierbogen, zum darauf folgenden Anbringen sog. Verstärkungen oder Versteifungen einer größeren Festigkeit und Steifheit als beim oben angegebenen Umhüllungsmaterial, z.B. eine Wellpappelage, eine Kunststoffolie, ein Kraftpapierbogen und dgl., an allen Außenflächen der umhüllten Ware und zum Bündeln derselben mit Hilfe von Bändern, Drähten usw.
Fig. 3 zeigt in Draufsicht die allgemeine Ausgestaltung oder Anordnung des Geräts zur Durchführung des Verfahrens gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Fig. 4 ist eine perspektivische Darstellung eines Abschnitts X-X in Fig. 3. Nachdem das Werg (im folgenden einfach als Ware bezeichnet) gemäß Fig. 4 in einem nicht dargestellten, vorhergehenden Schritt des Verfahrens in einem Aufnahmekasten 1 untergebracht worden ist, wird es (die Ware) durch eine Fördereinheit 51 zu einem Mittelbereich einer Vorpreß- und Fördermaschine 52 gemäß Fig. 3 transportiert. Nachdem der Aufnahmekasten 1 mittels einer nicht dargestellten Positioniervorrichtung im Mittelbereich der genannten Waren-Fördermaschine 52 positioniert worden ist, wird er durch einen Heber 53 herabgefahren. Weiterhin wird ein Warenaufnehmer 54 auf die dargestellte Weise durch eine entsprechende Öffnungs/Schließvorrichtung an der Unterseite des Aufnahmekastens 1 (nicht dargestellt) geöffnet. Vor diesem Vorgang wird ein Aufnahmesitz 55 gemäß Fig. 4 an der Oberseite eines selbstfahrenden Preßkastens 56, diesen durchdringend, positioniert. Gleichzeitig mit dem Abschluß des "Öffnens" des Warenaufnehmers 54 an der Unterseite des Aufnahmekastens 1 wird somit die in letzterem enthaltene Ware 57 über einen festen Rahmen 58 auf den Aufnahmesitz 55 überführt. Danach fährt der Aufnahmesitz 55 unter Halterung der Ware 57 herab, um in einer Höhe etwas über dem Warenaufnehmer 58 an der Unterseite des selbst fahrenden Preßkastens 56 anzuhalten und diesen Zustand beizubehalten. Danach fährt ein oberer Preßsitz 59 herab, und er übt einen Druck aus, bis die im Aufnahmekasten 1 enthaltene Ware 57 vollständig in den selbstfahrenden Preßkasten 56 eingefüllt ist. Wenn sich sodann der obere Preßsitz 59 wiederum anzuheben beginnt, fährt der Aufnahmesitz 55 herab, um in den Zustand gemäß Fig. 6 zurückzukehren.
In der Mitte bzw. im Verlauf der Abwärtsbewegung dieses Aufnahmesitzes 55 wird die im (selbstfahrenden) Preßkasten 56 enthaltene Ware 57 automatisch auf den diesem Preßkasten zugeordneten Warenaufnehmer 58 überführt. Nach Abschluß der Überführung der Ware aus dem Aufnahmekasten 1 zum Preßkasten 56 fährt letzterer selbständig auf Laufschienen 60a und 60b zu einer Hauptpreßvorrichtung 61, wobei er mittels einer nicht dargestellten Positioniervorrichtung im Mittelbereich dieser Hauptpreßvorrichtung 61 positioniert wird. Andererseits wird der im Mittelbereich der Vorpreß- und Warenfördermaschine 52 geleerte Aufnahmekasten 1 durch die Fördervorrichtung 51 zur Anlage der vorhergehenden oder vorgeschalteten Stufe zurückgeschickt. Gemäß den Fig. 7 und 8, die Schnitte längs der Linie Z-Z bzw. V-V in Fig. 3 sind, ist die Hauptpreßvorrichtung 61 einer oberen Umhüllungsvorrichtung 62 und einer unteren Umhüllungsvorrichtung 63 zugeordnet. Bevor der selbstfahrende Preßkasten 56 in die Hauptpreßvorrichtung 61 eintritt, sind obere und untere Versteifungen 5a und 5b sowie obere und untere Umhüllungsmaterialien 6a und 6b diesen Umhüllungsvorrichtungen 62 und 63 automatisch zugeführt worden (vgl. Fig. 1(a)).
Im folgenden ist die Zuführung dieser Elemente anhand der Fig. 3, 7, 8 und 1(a) im einzelnen beschrieben. Zunächst werden die oberen und unteren Versteifungen 5a und 5b den oberen und unteren Umhüllungsvorrichtungen 62 bzw. 63 zugeführt. Gemäß Fig. 7 werden die oberen und unteren Versteifungen 5a bzw. 5b auf einem Versteifungs-Stapler 64 gestapelt, über welchem eine Versteifungs-Hubvorrichtung 65 und unter welchem ein Versteifungs-Heber 66 angeordnet sind. Zunächst wird eine der Versteifungen auf dem Stapler 64 durch die Versteifungs-Hubvorrichtung 65 angehoben. Sodann läuft ein Versteifungs-Zuführwagen 67 selbsttätig unter die Versteifungs-Hubvorrichtung 65 ein und nimmt an dieser Stelle die durch die Versteifungs- Hubvorrichtung 65 angehobene Versteifung 5a (die obere Versteifung) ab. Außerdem nimmt er auch eine Versteifung 5b (die untere Versteifung) ab. Anschließend läuft der Versteifungs-Zuführwagen 67, während er die obere und die untere Versteifung 5a bzw. 5b festhält, zum Mittelbereich der Hauptpreßvorrichtung 61, wo er die obere Versteifung 5a zur oberen Umhüllungsvorrichtung 62 und die untere Versteifung 5b zur unteren Umhüllungsvorrichtung 63 liefert. Anschließend kehrt dieser Wagen in den Zustand bzw. die Stellung gemäß Fig. 7 zurück. Anschließend werden fortlaufend das untere und das obere Umhüllungsmaterial 6b bzw. 6a der unteren bzw. der oberen Umhüllungsvorrichtung 63 bzw. 62 zugeführt (vgl. Fig. 1(a)).
Gemäß Fig. 8 wird das untere Umhüllungsmaterial 6b mittels einer Abziehvorrichtung 69 von einer Umhüllungsmaterialrolle 68 abgezogen, und nachdem es zu Längen oder Stücken für eine Verpackung bzw. einem Packen geschnitten worden ist, wird es automatisch mittels einer Umhüllungsmaterial-Zuführvorrichtung 70 der unteren Umhüllungsvorrichtung 63 zugeführt. Andererseits wird das obere Umhüllungsmaterial 6a mittels einer oberen Umhüllungsmaterial- Zuführvorrichtung 72 von einer Umhüllungsmaterialrolle 71 abgezogen und nach dem Schneiden auf eine Länge für eine Verpackung der oberen Umhüllungsvorrichtung 62 zugeführt. Letztere faltet die obere Versteifung 5a und das obere Umhüllungsmaterial 6a gemäß Fig. 5 aufwärts zum Zwecke der Vorbereitung auf das Verpressen der Ware im selbstfahrenden Preßkasten 56 in der nächsten Stufe des Prozesses. Fig. 5 zeigt den Zustand, in welchem dieser Preßkasten 56 in die Hauptpreßvorrichtung 61 eingelaufen und in der oben beschriebenen Stellung positioniert worden ist, in welcher die oberen und unteren Versteifungen 5a und 5b sowie die oberen und unteren Umhüllungsmaterialien 6a bzw. 6b der Hauptpreßvorrichtung 61 zugeführt wurden. Ausgehend vom Zustand gemäß Fig. 5 wird die untere Umhüllungsvorrichtung 63 durch einen Hydraulikzylinder o.dgl. bis zu der Stellung angehoben, in welcher das untere Umhüllungsmaterial 6b die Unterseite bzw. den Boden des selbstfahrenden Preßkastens 56 verschließt.
Als nächstes wird der Warenaufnehmer 58 am Boden des selbstfahrenden Preßkastens 56 geöffnet, und die Ware (das Werg) wird von der Oberseite eines Aufnahmesitzes 73, der eines der Bauelemente der unteren Umhüllungsvorrichtung 63 bildet, über das untere Umhüllungsmaterial 6b und die untere Versteifung 5b getragen. In diesem Zustand fährt ein oberer Preßsitz 74, der eines der Bauelemente der oberen Umhüllungsvorrichtung 62 bildet, zusammen mit der oberen Versteifung 5a und dem oberen Umhüllungsmaterial 6a herab, und er bewirkt das Preßformen der im selbstfahrenden Preßkasten 56 befindlichen Ware 57 mit einer vorbestimmten Preßkraft bis auf eine vorbestimmte Höhe. Danach werden Türen oder Klappen des genannten Preßwagens 56 automatisch geöffnet, und der Preßwagen 56 fährt selbsttätig vom Mittelbereich der Hauptpreßvorrichtung 61 zur Vorpreß- und Warenfördervorrichtung 52 und in seine Ausgangsstellung zurück. In der obigen Vorrichtung 52 erfolgt somit die Förderung oder Überführung der Ware aus dem nachfolgenden Aufnahmekasten 1 zum selbstfahrenden Preßkasten 56 automatisch in der vorher beschriebenen Folge.
Weiterhin wird die Ware 57 nach Abschluß der Hauptverpressung, ausgehend vom Zustand gemäß Fig. 6, durch die untere und die obere Umhüllungsvorrichtung 63 bzw. 62 in der Folge des Umhüllens des unteren Abschnitts und sodann des oberen Abschnitts gemäß den Fig. 1(b) und 1(c) automatisch umhüllt. Obgleich bei der dargestellten Ausführungsform die Reihenfolge des Umhüllens (zuerst) des unteren Abschnitts und sodann des oberen Abschnitts gewählt wurde, kann in manchen Fällen das Umhüllen (bzw. Einschlagen) nach dem herkömmlichen Verfahren in der Reihenfolge des Umhüllens (zuerst) des oberen Abschnitts und sodann des unteren Abschnitts vorgenommen werden. Wenn das Umhüllen eines Warenblocks mit den Umhüllungsmaterialien beendet ist, werden anschließend Laschen 74a, 74b, 75a und 75b der oberen und unteren Versteifungen 5a und 5b auf die dargestellte Weise mittels der oberen und der unteren Umhüllungsvorrichtung 62 bzw. 63 gefaltet (vgl. Fig. 1(d)). Es ist darauf hinzuweisen, daß diese Laschen zur Verhinderung eines Einschneidens der Bündelungsriemen 20, wie Bänder, Drähte o.dgl., in die Versteifungen dienen.
Im folgenden sind die Verfahrensschritte, ausgehend vom Zuführen der Seitenflächen-Versteifungen 19a und 19b, des Anbringens derselben an den Seitenflächen des Warenblocks und des Bündelns (bzw. Verspannens) mit Bündelungsriemen 20 beschrieben.
Gemäß Fig. 3 sind die Seitenflächen-Versteifungen 19a und 19b in erforderlicher Zahl in Staplern 76a bzw. 76b gestapelt, und sie werden vereinzelt automatisch durch Versteifungs-Zuführvorrichtungen 77a und 77b einer Band- (oder Draht-)Anbringvorrichtung 78 zugeführt, wenn sich letztere in einer Ausgangs- oder Bereitschaftsstellung 78H befindet, und auch vereinzelt einer Band- (oder Draht-)- Führungsvorrichtung 79 zugeliefert, wenn sich letztere in einer Ausgangs- oder Bereitschaftsstellung 79H befindet. Wenn das Falten der Laschen der oberen und unteren Umhüllungsmaterialien 6a bzw. 6b sowie der oberen und unteren Versteifungen 5a bzw. 5b gegen den Warenblock auf oben beschriebene Weise abgeschlossen ist, verschieben sich die Band- (oder Draht-)Anbringvorrichtung 78 und die entsprechende Führungsvorrichtung 79 automatisch zusammen mit den Seitenflächen-Versteifungen 19a und 19b bis zu den Positionen der Bandanbringvorrichtung 78 und der Bandführungsvorrichtung 79 gemäß Fig. 3 und 8, wobei sie sich an den jeweiligen Endpunkten der Bewegung oder Verschiebung weiterhin in Richtung auf den Mittelbereich der Hauptpreßvorrichtung 61 verschieben und die Seitenflächen-Versteifungen 19a, 19b an die Seitenflächen des Warenblocks anpressen (vgl. Fig. 1e).
Sodann erfolgt in an sich bekannter Weise sequentiell das Bündeln mit Bündelungsriemen 20, wie Bänder oder Drähte, durch die Band-(oder Draht-)Anbringvorrichtung 78 gemäß Fig. 1(f), unter Nutzung von Band-(oder Draht-)Führungen, die im oberen Preßsitz 74 in Zuordnung zur oberen Umhüllungsvorrichtung 62 und in dem der unteren Umhüllungsvorrichtung 63 zugeordneten Aufnahmesitz 73 vorgesehen sind. Nach Abschluß dieses Bündelns kehrt die genannte Anbringvorrichtung 78 in ihre Bereitschaftsstellung 78H gemäß Fig. 3 zurück. Mit der Band-(oder Draht-)Anbringvorrichtung 78 ist ein Ballenausgabeförderer 80 gekoppelt, so daß dann, wenn die genannte Anbringvorrichtung 78 die Bereitschaftsstellung 78H einnimmt, der mit ihr gekoppelte Förderer 80 sich zu der Linie vorschiebt, welche die Vorpreß- und Warenfördervorrichtung 52 und den Mittelpunkt der Hauptpreßvorrichtung 61 verbindet.
Andererseits hebt der obere Preßsitz 74 mit der oberen Umhüllungsvorrichtung 62 die auf den Warenblock ausgeübte Preßkraft auf und fährt auch in Vorbereitung auf das Ausgeben oder Entnehmen des Ballens, an welchem eine Verpackungsarbeit bis zum Zustand gemäß Fig. 1(f) abgeschlossen worden ist, aus der Hauptpreßvorrichtung 61 auf den Ballenausgabeförderer 80 hoch. Ferner ist die Band-(oder Draht-)Führungsvorrichtung 79 einer Ballenausstoßmaschine 81 zugeordnet.
Nach Abschluß der oben beschriebenen Operation verschiebt sich der Ballenausgabeförderer 80 zur Hauptpreßvorrichtung 61, um einen Ballen aufzunehmen. Wenn die Vorbereitung für die Aufnahme eines Ballens durch den Ballenausgabeförderer 80 abgeschlossen ist, wird der verpackte Ballen durch die Ballenausstoßmaschine 81 auf den Ballenausgabeförderer 80 ausgestoßen.
Danach gelangt der verpackte Ballen über den Ballenausgabeförderer 80, einen Traversierer 82 und einen Ballentransportförderer 83 zur Bündelungsmaschine 84. Gemäß Fig. 1(g) sind der Bündelungsmaschine 84 im voraus die Endflächen-Versteifungen 21a und 21b von Endflächen-Versteifungsstaplern 85a bzw. 85b mittels Versteifungszuführvorrichtungen 86a bzw. 86b zugeführt worden. Der Vorgang des Setzens oder Einstellens der Bündelungsmaschine und (des Einsetzens) der Versteifungen ist ähnlich dem in Fig. 15 veranschaulichten. Wenn der verpackte Ballen durch den Ballentransportförderer 83 zur Bündelungsmaschine 84 transportiert worden ist, erfolgt die Positionierung des Ballens mittels einer nicht dargestellten Ballenpositioniervorrichtung; anschließend werden die End- oder Stirnflächen- Versteifungen 21a und 21b an den Endflächen 87a bzw. 87b des Ballens angesetzt. In der Folge werden Bänder (oder Drähte) 88 durch die Bündelungsmaschine am Ballen angebracht, wodurch die Endflächen-Versteifungen 21a und 21b an den Ballenendflächen 87a bzw. 87b festgelegt werden und auch eine Ausdehnung des Ballens begrenzt wird. Es ist darauf hinzuweisen, daß die Laschen der oberen und unteren Versteifungen 5a bzw. 5b des verpackten Ballens im Laufe des Transports durch den Ballentransportförderer 83 mit Hilfe an sich bekannter, nicht dargestellter Faltführungen und Faltmaschinen gefaltet (umgefaltet) werden, wobei die Laschen der oberen Versteifung 5a abwärts und diejenigen der unteren Versteifung 5b aufwärts gefaltet und diese Laschen damit so behandelt werden, daß sie beim Anbringen der Endflächen-Versteifungen 21a und 21b keine Hindernisse darstellen. Anschließend wird der verpackte Ballen durch den Ballentransportförderer 83 transportiert und einer Horizontalbündelungsvorrichtung 89 zugeführt.
Hierauf werden die Laschen der Versteifungen 19a und 19b (90a und 90b: es sind zwei Laschen an den gegenüberliegenden Enden jeder Versteifung 19a bzw. 19b vorhanden) auf die in Fig. 1(h) gezeigte Weise mittels einer in die Horizontalbündelungsvorrichtung 89 eingebauten, aber nicht dargestellten Laschenfaltvorrichtung gefaltet. Daraufhin fährt ein Bündelungsabschnitt 91 der Bündelungsvorrichtung 89 gemäß Fig. 9 herab, und er führt sequentiell das Anbringen von Bändern (oder Drähten) 22 gemäß Fig. 1(i) durch, um die Laschen 90a und 90b der Versteifungen 19a bzw. 19b an die Endflächen des verpackten Ballens anzulegen und daran festzuhalten.
Mittels der oben beschriebenen Arbeitsschritte werden eine Reihe von Verpackungsvorgängen, einschließlich Umhüllen mit Umhüllungsmaterialien (innere Verpackungsmaterialien), Anbringen von Versteifungen (äußere Verpackungsmaterialien) und Bündeln einer zu verpackenden Ware, die geringe Fülldichte besitzt und verunreinigungsfrei bleiben muß, wie Acetatwerg, mit Stapelfasern vermischte Baumwolle für hygienische Zwecke und dgl., abgeschlossen. Zu erwähnen ist, daß im Zusammenhang mit den Endflächen-Versteifungen 19a und 19b in einem speziellen Fall, in welchem die Laschen 90a und 90b nicht benötigt werden, die waagerechten Bänder (oder Drähte) 22 gemäß Fig. 1(i) weggelassen werden können und in diesem Fall auch die Horizontalbündelungsmaschine 89 gemäß Fig. 3 fortfallen kann. Im Fall von verpackten Ballen, bei denen keine Endflächen-Versteifungen 21a und 21b nötig sind, können durch Weglassung der Endflächen-Versteifungsstapler 85a und 85b, der Versteifungszuführvorrichtungen 86a und 86b, der Bündelungsmaschine 84 sowie der Horizontalbündelungsvorrichtung 89 entsprechende, den Anforderungen genügende verpackte Ballen hergestellt werden.
Im folgenden ist eine zweite bevorzugte Ausführungsform dieser Erfindung, betreffend eine Vorrichtung zum Bündeln einer zu verpackenden Ware, anhand der Fig. 13 bis 17 beschrieben.
In Fig. 13 ist mit der Bezugsziffer 133 ein Preßverpackungsmaschinen-Hauptkörper bezeichnet, in welchem Werg o.dgl. durch einen Zylinder 134 über einen oberen und einen unteren Preßsitz 122a bzw. 122b zur Bildung einer zu verpackenden Ware 123 verpreßt und außerdem mittels einer unteren und einer oberen Umhüllungsvorrichtung 136 bzw. 135 automatisch mit einem Ümhüllungsmaterial 130 umhüllt wird. Dabei sind oder werden an den oberen und unteren Flächen der zu verpackenden Ware 123 mit Hilfe der in Verbindung mit der ersten bevorzugten Ausführungsform beschriebenen Einrichtungen Versteifungen 131a und 131b angebracht. Die mit dem Umhüllungsmaterial 130 umhüllte, zu verpackende Ware 123 wird nach dem Anbringen von Bündelungsriemen 125 daran über eine Reihe von Arbeitsgängen einer Kopfseite 102 und einer Führungsseite 103 einer Bündelungsvorrichtung 101, entsprechend der Bandanbringvorrichtung 78 bzw. der Bandführungsvorrichtung 79 bei der ersten Ausführungsform, gebündelt.
Die Vorrichtung bzw. das Gerät gemäß der zweiten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kennzeichnet sich dadurch, daß zusätzlich in der beschriebenen Bündelungsvorrichtung 101 eine Versteifungsanbringvorrichtung 137 zum automatischen Anbringen oder Ansetzen von Seitenflächen- Versteifungen 132 vor dem Bündelungsschritt vorgesehen ist.
In der Versteifungsanbringvorrichtung 137 sind für die Kopfseite 102 der Bündelungsvorrichtung 101 Halterahmen 138 lotrecht an den gegenüberliegenden Seiten des vorderen Abschnitts der Oberseite eines Tisches 107 vorgesehen; an den Rahmen 138 sind dabei über Gleitmechanismen 140 aus Führungen und dgl. Anbauelemente 139 eines Versteifungshaltemechanismus montiert. In den Anbauelementen 139 sind mehrere (bei der dargestellten Ausführungsform vier) Versteifungshalter, wie Vakuum-Saugnäpfe o.dgl. angeordnet (da die Versteifung auch durch nadelförmige Elemente festgehalten werden könnte, ist der Halter nicht auf einen Saugnapf beschränkt). Die Seitenflächen-Versteifung 132, z.B. eine Wellpappelage, wird unter Ansaugung durch den Halter festgehalten, und das Anbauelement 139 vermag unter dem Antrieb durch Zylinder 142 Vorlauf- und Rücklaufbewegungen durchzuführen, um den Betrieb von Bündelungsriemenführungen 108a nicht zu stören. Weiterhin sind Schienen 146 verlegt, ist ein verschiebbarer oder verfahrbarer Rahmen 105 mit Rollen versehen, und ist dieser Rahmen 105 unter dem Antrieb eines Zylinders 104 längs der Schienen 146 seitlich zwischen einer Position (A) und einer Position (B) verschiebbar.
Ebenso ist in der Führungsseite 103 ein Anbauelement 139 mittels eines Gleitmechanismus 140 an einem Rahmen 119 montiert. Versteifungshalter, wie Vakuum-Saugnäpfe 141 o.dgl., sind so angeordnet, daß sie durch einen Zylinder 142 derart vorgeschoben und zurückgezogen werden können, daß sie - ähnlch wie im oben beschriebenen Fall - die Arbeitsweise von Bündelungsriemenführungen 108b nicht stören. Weiterhin sind Schienen 144 verlegt; der bewegbare Rahmen 105 ist mit Rollen versehen, so daß er durch einen Zylinder 143 längs der Schienen 144 seitlich zwischen einer Position (A) und einer Position (B) verschiebbar ist.
Im folgenden ist die Arbeitsweise der Vorrichtung bzw. des Geräts erläutert. Bei einem mit einer Versteifungsanbringfähigkeit ausgestatteten Gerät zum Bündeln einer zu verpackenden Ware befindet sich die Kopfseite 102 normalerweise in der Bereitschaftsposition (B); in diesem Zustand wird eine Versteifung durch eine nicht dargestellte Versteifungszuführvorrichtung der Versteifungsanbringvorrichtung 137 zugeführt. Sodann werden die Saugnäpfe 141 durch den Zylinder 142 vorgeschoben, so daß sie die Seitenflächen-Versteifung 132 durch Ansaugung von der Versteifungszuführvorrichtung abnehmen, um sich dann zurückzuziehen und in diesem Zustand in Bereitschaftsstellung zu bleiben. Ebenso befindet sich auch die Führungsseite 103 normalerweise in der Bereitschaftsposition (B); in diesem Zustand wird eine Versteifung mittels einer nicht dargestellten Versteifungszuführvorrichtung der Verstärkungsanbringvorrichtung 137 zugeführt. Dabei werden die Saugnäpfe 141 durch den Zylinder 142 vorgeschoben, so daß sie die Seitenflächen-Versteifung 132 durch Ansaugung von der Verstärkungszuführvorrichtung abnehmen, um sich dann zurückzubewegen und in diesem Zustand in Bereitschaftsstellung zu bleiben.
Wenn nach Abschluß des Umhüllens der zu verpackenden Ware 123 der Zeitpunkt für die Anbringung einer Seitenflächen-Versteifung und zum Bündeln der zu verpackenden Ware 123 erreicht ist, wird die Kopfseite 102 zusammen mit dem bewegbaren Rahmen 105 durch den Zylinder 104 verschoben und weiterhin über den Tisch 107 unter dem Antrieb des Zylinders 106 zur Position (A) bewegt; wobei auch die Führungsseite 103 zusammen mit dem bewegbaren Rahmen 145 durch den Zylinder 143 verschoben und weiterhin über den Tisch 118 unter dem Antrieb des Zylinders 117 zur Position (A) bewegt wird, wobei diese Elemente oder Einheiten die Bündelungsriemenführungen 108a und 108b zu den Positionen 108a' und 108b' ausstoßen oder schieben, in denen kleine Zwischenräume zwischen diesen Führungen sowie den oberen und unteren Preßsitzen 122a bzw. 122b verbleiben. Da die die Seitenflächen-Versteifungen 132 haltenden Saugnäpfe 141 bei diesem Vorgang ebenfalls vorgeschoben werden, werden die Seitenflächen-Versteifungen 132 ebenfalls automatisch an die Seitenflächen der zu verpackenden Ware 123 angepreßt.
Wenn sich die Bündelungsmaschine 110 etwas vorgeschoben, einen Bündelungsriemen 125 abgespult oder ausgezogen und gebündelt hat, zieht sich diese Bündelungsmaschine 110 wieder etwas zurück, worauf sie sich seitlich oder quer bis zur nächsten Bündelungsriemen-Führungsposition verschiebt und zur Fortsetzung des Bündelns ein kleines Stück vorläuft. Auf diese Weise wird die Ware 132 mittels der Bündelungsriemen 125 fortlaufend jeweils einzeln gebündelt (d.h. umspannt).
Nach Abschluß des Bündelns wird der Unterdruck an den Saugnäpfen 141 an beiden Seiten aufgehoben. (Zu erwähnen ist, daß der Unterdruck unmittelbar nach dem Andrücken der Seitenflächenversteifungen 132 an die zu verpackende Ware 123 aufgehoben werden kann).
Hierbei werden die Kopfseite 102 durch den Zylinder 106 zurückgezogen, der Ballenausgabeförderer 112 über den bewegbaren Rahmen 105 durch den Zylinder 104 zur Position (A) verschoben und sodann die Kopfseite 102 in Kopplung damit zur Position (B) verschoben, um die zugeführte Seitenflächen-Versteifung 132 auf oben beschriebene Weise abzunehmen. Weiterhin wird der Ballenausgabeförderer 112 durch den Zylinder 114 über den Tisch 113 gegen die Seitenfläche der verpackten Ware nach dem Bündeln (des fertigen Ballens) ausgeschoben; der fertiggestellte Ballen wird durch die in der Führungsseite 103 vorgesehenen Ballenausstoßschieber 120a und 120b ausgestoßen und durch Laden auf den erwähnten Förderer 112 ausgegeben. Danach wird die Führungsseite 103 durch den Zylinder 143 über den bewegbaren Rahmen 145 zur Position (B) verschoben, um die zugeführte Seitenflächen-Versteifung 132 abzunehmen. Anschließend werden ähnliche Vorgänge automatisch wiederholt.
Aus der vorstehenden detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen geht folgendes hervor: Da das erfindungsgemäße Verfahren für das Preßverfahren die (angegebenen) charakteristischen Merkmale aufweist, ist es im Gegensatz zum bisherigen Verfahren nicht nötig, eine Versteifung und ein Umhüllungsmaterial im voraus satzweise zu kombinieren oder zusammenzusetzen, so daß menschlicher Arbeitsaufwand eingespart werden kann und auch kein Raum für Zwischenlagerung vorgesehen zu sein braucht. Da erfindungsgemäß ein Preßverpackungsvorgang automatisch ausgeführt wird, können Personen von einfachen Arbeiten des Verpackungsvorgangs und auch von gefährlichen Arbeiten befreit werden; darüber hinaus kann durch Verkürzung der für das Verpacken eines Packens erforderlichen Gesamttaktzeit die Produktionsleistung verbessert sein.
Wenn ferner das erfindungsgemäße Bündelungsgerät für die Durchführung des neuartigen Preßverpackungsverfahrens eingesetzt wird, kann aufgrund der beschriebenen Ausgestaltung dieses Geräts das Anbringen der Seitenflächen- Versteifungen an einer zu verpackenden Ware automatisiert werden; folglich brauchen die gefährlichen Arbeitsgänge nicht durch Arbeiter durchgeführt zu werden, so daß Verbesserungen bezüglich Sicherheit und Minderung des Arbeitsaufwands erzielbar sind und das Aussehen der verpackten Waren stabilisiert bzw. verbessert und nicht durch das Können von Arbeitern beeinflußt ist. Weiterhin können auch eine Taktzeit verkürzt und Verbesserungen der Produktionsleistung erreicht werden.

Claims

1. Verfahren zum Preßverpacken einer einen massigen oder lockeren, wergartigen Zustand aufweisenden Ware, umfassend die nachstehenden, aufeinanderfolgenden Schritte:

Verpressen eines lockeren Abschnitts der Ware zu einer kubischen oder rechteckigen Parallelpipedonform,

anschließendes automatisches Umhüllen der geformten Ware von oben und unten mit flexiblen Umhüllungsmaterialien,

automatisches Anbringen von Verstärkungen oder Versteifungen an allen Flächen der Ware, einschließlich der Ober- und Unterseiten der Ware, durch Bereitstellung von oberen und unteren Versteifungen in einem Versteifungsstapler, Anheben einer der auf dem Versteifungsstapler gestapelten Versteifungen als obere Versteifung mittels einer Versteifungshubvorrichtung, Überführen der oberen Versteifung auf einen unter die obere Versteifung verfahrenen Versteifungszuführwagen, Abnehmen einer anderen der Versteifungen als untere Versteifung durch den Versteifungszuführwagen und Überführen der oberen Versteifung und der unteren Versteifung auf Ober- bzw. Unterseite der Ware.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des automatischen Anbringens der Versteifungen das automatische Anbringen oder Ansetzen von Seitenflächen-Versteifungen an zwei gegenüberliegenden Seitenflächen der Ware nach dem Anbringen der oberen und unteren Versteifungen an Ober- bzw. Unterseite der Ware und des anschließenden automatischen Anbringens von Endflächen-Versteifungen an den Endflächen der Ware umfaßt, und der Bündelungsschritt erstens ein Herumschlingen von Bündelungsstreifen (20) um die Ober- und Unterseiten sowie die beiden gegenüberliegenden Seitenflächen der Ware nach dem Anbringen der Versteifungen daran und zweitens ein Herumschlingen von Bändern um die Endflächen der Ware nach dem Anbringen der Endflächen- Versteifungen daran umfaßt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Schritt des automatischen Anbringen der Versteifungen ein Anbringen oder Ansetzen der Versteifungen mit Randabschnitten, welche über die Flächen der Ware überstehen und Laschen bilden, die über die Kanten der Ware, an denen deren Flächen einander schneiden, hinausragen, und ein Falten der Laschen gegen die Ware vor dem Bündelungsschritt umfaßt.

4. Gerät (101) zum Bündeln einer zu verpackenden Ware (123), zum Anbringen von Verstärkungen oder Versteifungen (5a, 5b, 19a, 19b, 21a, 21b) an der Ware (123) und zur Ermöglichung des Bündelns der Ware (123) über die Versteifungen (5a, 5b, 19a, 19b, 21a, 21, 132) mit Bündelungsriemen (20, 22), wobei das Gerät umfaßt:

einen Aufnahmesitz (73) zum Tragen oder Abstützen einer zu versteifenden und zu bündelnden Ware (123),

einen Kopfseiten- (78, 102) und einen Führungsseitenabschnitt (79, 103) des Geräts, die über den Aufnahmesitz (73) hinweg einander gegenüberstehen,

wobei jeder der Kopfseiten- und Führungsseitenabschnitte (78, 102; 79, 103) Bündelungsriemenführungen (108a, 108b) zum Führen von Bündelungsriemen (oder -bändern) (20) um eine auf dem Aufnahmesitz (73) getragene Ware (123) , eine Versteifungsanbringvorrichtung (137) mit Versteifungshaltern zum selektiven Halten und Freigeben einer Versteifung (132) und betrieblich mit der Versteifungsanbringvorrichtung (137) verbundene Zylinder (142) zum Verschieben ihrer Versteifungshalter unabhängig von und in störungsfreier Weise zu den Bündelungsriemenführungen (108a, 108b) auf den Aufnahmesitz (73) zu und von ihm hinweg aufweist, und

eine Versteifungszuführvorrichtung zum automatischen Zuführen von Versteifungen zu jeder Versteifungsanbringvorrichtung.

5. Gerät nach Anspruch 4, wobei die Versteifungshalter eine Anzahl von Vakuum-Saugnäpfen (141) umfassen.