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

Eine solche Einrichtung ist beispielsweise aus der DE 42 07 725 A1 bekannt.

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

Aus der US 2002/0189204 A1 ist ein Verfahren zum Einschlagen von Produkten mit einer Schrumpffolie und eine Vorrichtung hierzu bekannt.

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

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

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

Die nachveröffentlichte DE 10 2005 051 027 A1 offenbart eine Einrichtung und ein Verfahren zum Einschlagen eines Gebindes mit Folie. Die zu einem Gebinde zusammengefassten Produkte werden mit ihrer Aufstandsfläche auf die Folie aufgelegt und stützen sich gegen einen ersten umlaufenden Bügel ab, der mit derselben Geschwindigkeit wie das Transportband und die Folie umläuft und dadurch wirkungsvoll verhindert, dass einzelne Produkte während des Förderprozesses umfallen. Ein zweiter Bügel umwickelt das Gebinde mit der Folie und beide Bügel tauchen auf ihren Bahnkurven am Ende des Transportbandes unter dieses ab. Das dann in Folie geschlagene Gebinde kann übergeben werden auf ein dem Transportband nachfolgend angeordnetes Band, das das Gebinde in einen Schrumpfofen fördert, in dem die Folie geschrumpft wird, so dass das Gebinde stabil transportierbar wird.

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

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

• der erste und der zweite Bügel umrunden das Transportband auf einer Bahnkurve,
• die Bahnkurve für den ersten Bügel und den zweiten Bügel ist identisch,
• der erste Bügel steht mit einem ersten Antrieb und der zweite Bügel steht mit einem zweiten Antrieb in Verbindung,
• die Bügel, an denen die Gebinde anliegen, tauchen hinter dem Transportband zeitlich vor dem dritten Bügel nach unten ab, und
• werden hierzu zumindest kurzfristig beschleunigt.

Verfahrensmäßig erfolgt die Lösung des Problems durch folgende Schritte:

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

Durch diese Ausgestaltung werden die zu dem Gebinde zusammengefassten Produkte mit ihrer Aufstandsfläche auf die Folie aufgelegt und stützen sich gegen den ersten Bügel bzw. den zweiten Bügel ab, der mit derselben Geschwindigkeit wie das Transportband und die Folie umläuft und dadurch wirkungsvoll verhindert, dass einzelne Produkte während des Förderprozesses umfallen. Der dritte Bügel umwickelt das Gebinde mit der Folie und beide Bügel tauchen auf ihren Bahnkurven am Ende des Transportbandes unter dieses ab. Das dann in Folie eingeschlagene Gebinde kann übergeben werden auf ein dem Transportband nachfolgend angeordnetes Band, das das Gebinde in einen Schrumpfofen fördert, in dem die Folie geschrumpft wird, so dass das Gebinde stabil transportierbar wird. Dadurch, dass die beiden Bügel, an denen die Gebinde anliegen von jeweils einem eigenen Antrieb angetrieben werden, und die Antriebe voneinander unabhängig ansteuerbar sind, können diese Bügel, wenn sie das Ende des Transportbandes erreicht haben, beschleunigt werden, bevor sie hinter dem Transportband nach unten abtauchen. Dadurch kann die von der Länge des Transportbandes bestimmte Transportstrecke reduziert werden, weil die Beschleunigung des Haltebügels (erster bzw. zweiter Bügel) erfolgt, bevor dieser von dem Folieneinschlagbügel (dritter Bügel) überholt wird. Dadurch, dass der erste und der zweite Bügel voneinander unabhängig angetrieben werden, können unterschiedlich große Gebinde bzw. Produkte auf der Anlage gefahren werden.

Vorzugsweise sind zum Antrieb des ersten und zweiten Bügels jeweils ein Servomotor vorgesehen. Auch der dritte Bügel kann durch einen eigenen Servomotor angetrieben werden.

Zumindest der erste und zweite Bügel sind vorzugsweise an zwei beidseitig neben dem Transportband verlaufenden Zugmittel, die insbesondere Ketten sein können, befestigt. Dadurch ist eine parallele Lagefixierung und Führung der Bügel gewährleistet.

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

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

Die in Folie eingeschlagenen Gebinde werden vorzugsweise in einer dem Transportband nachgeordneten Schrumpfeinrichtung im Durchlauf geschrumpft.

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

Es zeigt:

Figur 1a

die schematische Ansicht einer Verpackungsmaschine mit der integrierten Folieneinschlageinrichtung,

Figur 1b

eine vergrößerte Teildarstellung aus Figur 1a,

Figur 2

die schematische Ansicht des Bereiches III nach Figur 1a entgegen der Transportrichtung T,

Figuren 3a bis 3e

den Ablauf des Einschlagens eines aus mehreren nebeneinander stehenden Produkten gebildeten Gebindes in Folie,

Figuren 4a bis 4c

den Ablauf des Einschlagens eines aus mehreren hintereinander stehenden Produkten gebildeten Gebindes in Folie.

Die in Figur 1a dargestellte Verpackungsmaschine arbeitet vereinfacht erläutert wie folgt:

Aus einem hier nicht näher dargestellten Produktionsprozess werden die Produkte P hintereinander der Verpackungsmaschine zugeführt. Im ersten Bereich I werden die Produkte P um 90° gedreht und dann aus einem aus vier oder mehr Produkten P bestehenden Gebinde G_i zusammengefasst. Im Bereich II wird das Gebinde G_i über eine Greif- und Drehvorrichtung 1 ergriffen, auf eine Transportgeschwindigkeit v_T beschleunigt, erneut um 90° gedreht und am Ende des Bereiches II auf die im Bereich III angeordnete Folieneinschlageinrichtung 2 übergeben. Hier wird das Gebinde G_i in Folie 5 eingeschlagen und anschließend über eine kurze Rollenbahn an ein Transportband 12 übergeben, das das Gebinde G in einem im Bereich IV angeordneten Schrumpfofen 3 transportiert, wo es im Durchlauf unter Hitzewirkung geschrumpft wird.

Unterhalb des Gestells der Verpackungsanlage ist eine Rolle 4 gelagert, auf die eine Folienbahn 5 aufgewickelt ist. Die Folienbahn 5 wird über verschiedene Umlenk- und Spannvorrichtungen, die hier nicht näher erläutert werden sollen, in Richtung des mit Transportgeschwindigkeit v_T umlaufenden Transportbandes 6 der in Folienschlageinrichtung 2 gefördert. Vor dem Transportband 6 ist eine Folienschneidvorrichtung 9 angeordnet, mit der die Folienbahn 5 in Längen getrennt wird, die notwendig sind, um ein Gebinde G im Bereich III in Folie einzuschlagen.

Die Folieneinschlagvorrichtung 2 besteht im Wesentlichen aus dem in Transportrichtung T umlaufend angetriebenen Transportband 6, das über eine Mehrzahl hier nicht einzeln bezeichneter Umlenk- und Spannrollen geführt ist. Ein erster, auf einer ersten Bahnkurve B₁ quer (in Zeichenebene) über das Transportband 6 ragender Bügel 7a wird über einen ersten Servomotor 18 angetrieben. Ein zweiter Bügel 7b wird über einen zweiten, hier nicht näher dargestellten Servomotor angetrieben. Die beiden Servomotoren 18 sind voneinander unabhängig ansteuerbar. Die Bügel 7a, 7b werden an parallel neben dem Transportband 6 angeordneten Ketten 13, 14; 15, 16 geführt, die auf einer identischen Bahnkurve B₁ laufen. Die Bahnkurven B₁ sind in vertikaler Richtung identisch. In horizontaler Richtung verlaufen sie parallel zueinander.

Auf einer zweiten Bahnkurve B₂ werden zwei ebenfalls quer (in Zeichenebene) über das Transportband 6 ragende Bügel 8a, 8b mit einer Geschwindigkeit v₂ angetrieben, die bezogen auf die Transportrichtung T größer ist als die Transportgeschwindigkeit v_T mit dem das Transportband 6 umläuft. Der unterschiedliche Verlauf der Bahnkurven B₁, B₂ oberhalb und unterhalb des Transportbandes 6 ist den Figuren 3a bis e bzw. 4a bis e entnehmbar.

Die Folienbahn 5 wird in Richtung auf das Transportband 6 zugeführt, in der Schneidvorrichtung 9 geschnitten und ihr freies Ende über die diversen Rollen 10 dann auf den Anfang des Transportbandes 6 zugefördert und hier auf das Transportband 6 aufgelegt, von dem es ergriffen und mit Transportgeschwindigkeit v_T mitgezogen wird. Über die Greif- und Drehvorrichtung 1 wird das zuvor auf Transportgeschwindigkeit v_T beschleunigte Gebinde G₁ auf die am Anfang des Förderbandes 6 liegende Folienbahn 5 aufgestellt, wobei es am Bügel 7a, der zu diesem Zeitpunkt ebenfalls am Anfang des Förderbandes 6 auf seiner Bahnkurve B₁ läuft und mit Transportgeschwindigkeit v_T angetrieben wird, anliegt. Das Gebinde G₁ wird dann am Bügel 7a anliegend mit Transportgeschwindigkeit v_T weitergeführt (vgl. Figur 3b). Der auf seiner Bahnkurve B₂ mit höherer Geschwindigkeit v₂ angetriebene Bügel 8a tritt in vertikaler Richtung vor dem Transportband 6 nach oben vorbei, hebt dabei die Folie 5 an und zieht sie entlang der Bahnkurve B₂ um das Gebinde G₁ herum. Am Ende des Einschlagvorganges (vgl. Figuren 3c, 4c) gelangt das Gebinde G₁ in Eingriff mit dem Förderer 11, der die Stützfunktion übernimmt, so dass der Bügel 7a hinter dem Transportband 6 nach unten auf seiner Bahnkurve B₁ zurückgeführt werden kann, dabei wird der Bügel 7a mittels des Servomotors 18 beschleunigt, um sicherzustellen, dass er nicht vom Bügel 8a eingeholt wird. Das Gebinde G₁ wird weitertransportiert, bis auch der zweite Bügel 8a unter das Transportband 6 taucht, wobei ein Teil der Folie 5 dann über den Aufstandsbereich des Gebindes G₁ hervorsteht. Das Gebinde G₁ wird dann mittels des Förderers 11 von dem Transportband 6 auf das Transportband 12 übergeben, wobei der überstehende Teil der Folie 5 um den Aufstandsbereich des Gebindes G₁ herumgezogen wird und das Gebinde G₁ dann in den Schrumpfofen 3 überführt wird.

Das Schneiden der Folie 5 erfolgt vorzugsweise, nachdem der Bügel 8a die Folie 5 vom Transportband 6 angehoben hat, und zwar dann, wenn ausreichend Folie 5 abgezogen ist, um das Gebinde G_i vollständig einzuschlagen. Bei kleineren Gebinden ist es gleichwohl möglich, die Folie 5 vor dem Anheben durch den Bügel 8a, 8b zu schneiden. Sie wird dann durch die diversen Rollen 10 dem Transportband 6 zugeführt.

Die Bügel 7a, 7b; 8a, 8b laufen unterhalb des Transportbandes 6 nach vorn zum Anfang zurück und das nächste Gebinde G_i kann vorn Bügel 7a gestützt und - wie vorstehend beschrieben - mittels des Bügels 8a in Folie eingeschlagen werden. Im Bereich unterhalb des Transportbandes 6 wird der zuvor zum rechtzeitigen Abtauchen beschleunigte Bügel 7a wieder soweit verzögert, dass er vor das nächste Gebinde G₂ wieder mit der Transportgeschwindigkeit v_T auftauchen kann, so dass sich das Gebinde G₂ anlegt. Die Gesamtzahl der Bügel 7a, 7b; 8a, 8b ist abhängig von der Länge des Transportbandes 6 und der Transportgeschwindigkeit v_T, mit dem Ziel, eine möglichst hohe Taktzahl zu erreichen.

Dadurch, dass die Bügel 7a, 7b; 8a, 8b auf ihren Bahnkurven B₁, B₂ um das Transportband 6 herumlaufen, ist das Transportband 6 seitlich frei, so dass eine beliebige Anzahl von Transportbändern 6 zur Kapazitätserhöhung der Gesamtanlage unmittelbar parallel nebeneinander angeordnet und betrieben werden können und über eine hier nicht näher dargestellte Weiche die Gebinde G_i auf die einzelnen Bahnen dann verteilt werden.

Um die Spalte S₁, S₂ zwischen den Transportbändern 6, 17 bzw. 6, 12 möglichst eng halten zu können, sind die Bahnkurven B₁ und B₂ an der Stelle, wo die Bügel 7a, 7b, 8a, 8b auftauchen bzw. abtauchen, identisch. Jeder Bügel 7a, 7b, 8a, 8b passiert also das Transportband in dieser Situation an demselben Punkt.

Figur 2 zeigt, dass zwei aus mehreren parallel nebeneinander stehenden Produkten gebildeten Gebinde G₁ nebeneinander geführt werden können. Unterhalb des Förderbandes 6 ist zu Beginn des Förderbandes eine hier nicht näher dargestellte Schneideinrichtung vorgesehen, die die Folie 5 in Transportrichtung T mittig trennt, so dass zwei Folienstreifen über die beiden Gebinde G₁ geschlagen werden.

1

Greif- und Drehvorrichtung

2

Folieneinschlageinrichtung

3

Schrumpfofen

4

Rolle

5

Folie/Folienbahn

6

Transportband

7a

Bügel

7b

Bügel

8a

Bügel

8b

Bügel

9

Schneidvorrichtung

10

Rolle

11

Förderer

12

Transportband

13

Zugmittel/Kette

14

Zugmittel/Kette

15

Zugmittel/Kette

16

Zugmittel/Kette

17

Transportband

B₁

Bahnkurve

B₂

Bahnkurve

G₁

Gebinde

G₂

Gebinde

G₃

Gebinde

G_i

Gebinde

P

Produkt

S₁

Spalt

S₂

Spalt

T

Transportrichtung

v_T

Transportgeschwindigkeit

v₂

Geschwindigkeit der Bügel 8a, 8b