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Verfahren zum Verpacken von Behältern in Schrumpffolie sowie eine
Schrumpffolie und ein Gerät zur Ausiührung des Verfahrens Die Erfindung betrifft
ein Verfahren zum Verpacken von mehreren Behältern in Schrumpffolie, bei dem die
Behälter mittels einer von einer Vorratsrolle abziehbaren Bahn umhüllt und eingeschweißt
und anschließend durch Wärmeeinwirkung in die Folienumhüllung eingeschrumpft werden.
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Ein derartiges Verfahren wird bereits benutzt, um beispielsweise Bierflaschen
oder Bierdosen zu dritt oder zu sechst zu verpacken, wobei die jeweilige Gruppe
von drei oder sechs Behältern getrennt von anderen Behältergruppen taktweise einer
Station zugeführt wird, an der das Ende einer von einer Vorratsrolle abziehbaren
Schrumpffolienbahn um die Behältergruppe herumgelegt und das Schnittende der Bahn
an einem von diesem Schnittende entfernten Ende der Bahn längs einer zur Längserstreckung
der Bahn senkrechten Linie durch Impulsnahtverschweißung befestigt wird, und zwar
derart, daß die Behälter im wesentlichen fest umhüllt sind. Bei der Verschweißung
kann gleichzeitig die Vorratsbahn abgetrennt werden, die dann zur Umwicklung einer
weiteren Behältergruppe zur Verfügung steht. Die umwickelte Behältergruppe wird
dann einer Wärmebehandlung unterzogen, um die Schrumpffolie um die Behältergruppe
herum festzuschrumpfen.
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Dieses bekannte Verpackungsverfahren mittels Schrumpffolie ist verhältnismäßig
preiswert, die Kosten belaufen sich auf etwa 4 bis 6 Pfennig pro Verpackung. Das
ist erheblich billiger, als eine Verpackung mittels Pappkarton, die Kosten von 16
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20 Pfennig für eine Dreier- bzw. Sechserpackung erfordern.
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Nachteilig ist jedoch bei den bekannten Schrumpffolienverpackungsverfahren
die Tatsache, daß nicht mehr als etwa 20 Packungen pro Minute möglich sind, so daß
sich ein stündlicher Durchsatz von entweder 3600 (bei Dreierpackungen) bzw. 7200
(bei Sechserpackungen) Flaschen pro Stunde ergeben, während die Abfüllung mit einer
Geschwindigkeit zwischen 15000 bis 45000 Flaschen pro Stunde möglich ist.
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Aufgabe der Erfindung ist es, das Verfahren der eingangs genannten
Art dahingehend zu verbessern, daß eine wesentlich höhere Durchsatzgeschwindigkeit
möglich wird.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß Behälter nicht
gruppenweise, sondern in einer ununterbrochenen Folge, einzeln oder zu mehreren
nebeneinander, einer Horizontalschlauchbeuteleinrichtung zugeführt und dort mit
der Folie zur Bildung eines fortlaufenden Stranges umhüllt werden, der in vorbestimmten,
auf die Behälter bezogenen und zur Strangerstreckung senkrechten Linien Perforationen
aufweist, an denen beim anschließenden Schrumpfen die Folie zerreißt und dadurch
eine Abtrennung verpackter Behältergruppen vom Strang ergibt.
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Dadurch, daß die Behälter nicht mehr gruppenweise, wie noch beim Stand
der Technik, sondern in ununterbrochener Folge mit Folie umhüllt werden, läßt sich
eine wesentlich höhere Verpackungsgeschwindigkeit erreichen. Die Bildung der Behältergruppen
erfolgt also, im Gegensatz zum Stand der Technik, erst nach dem Umhüllungsvorgang
während des Aufschrumpfens der Folie, so daß hierfür keine besondere Trenneinrichtung
vorgesehen werden braucht.
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Durch das erfindungsgemäße Verfahren werden Geschwindigkeiten erreichbar,
die in der Größenordnung der Abfüllgeschwindigkeit liegen, so daß sich erhebliche
Einsparungen nicht nur bezüglich des Verpackungsmaterials gegenüber der Verpackung
mittels Pappkarton, sondern auch noch bezüglich des bereits bekannten Verpackungsverfahrens
mittels Schrumpffolie ergeben.
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Die für den Trennvorgang während des Schrumpfens erforderliche Perforation
kann entweder bereits in der Vorratsfolie vorgesehen sein, oder sie wird nach Bildung
des fortlaufenden Stranges angebracht.
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Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich für die Verpackung von einen
Hals aufweisenden Behältern (insbesondere Flaschen) durchführen, wenn entsprechende
Durchbrüche in der Folie vorgesehen sind. Diese Durchbrüche können wiederum entweder
in der Ausgangsfolie vorhanden sein, oder sie können vor der Schlauchbildung in
die Folie eingestanzt werden.
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Gemäß einer besonders günstigen Ausführungsform des Verfahrens wird
die Behälterreihe auf einem Förderband unter die Folienbahn geführt und dann zusammen
mit der Folienbahn in Falte in richtungen eingeschoben, in denen die Folienbahnränder
um die Behälterreihen seitlich herumgelegt werden, wonach die aneinander stoßenden
Ränder der Folienbahn zur Schlauchbildung miteinander verbunden werden. Die schlauchartig
umhüllten Behälter werden dann, ggf. nach Anbringung der Perforation, mittels eines
weiteren Förderbandes einer Schrumpfstation zugeführt.
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Besonders einfach ist es, wenn die Folienbahn nach Abziehen von der
Vorratsrolle - ggf. nach Passieren von Umlenkrollen -von einer Walze auf die Oberseite
der Behälter aufgelegt wird, wobei u. U. die Folie von der Walze zum Zwecke der
Perforations-oder Durchbruchausrichtung gereckt werden kann.
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Die Verbindung der Ränder bei der Schlauchbildung kann durch Überlappen
der Ränder und anschließendes Verschweißen mittels Wärmeschiene, Wärmerad oder Heißluftgebläse
erfolgen.
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Da es verhältnismäßig schwierig ist, die Behälter so auszurichten,
daß ihre möglicherweise vorhandenen Aufschriften nach außen weisen, ist es zweckmäßig,
wenn vor dem Schrumpfen die Folie etikettiert oder mit einem Aufdruck versehen wird.
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Die Erfindung betrifft auch eine Folie zur Verwendung bei dem vorstehend
genannten Verfahren, wobei die Folie aus einer langgestreckten Bahn aus einer wärmeschrumpfbaren,
insbesondere durchsichtigen Kunststoffolie besteht, wobei die Bahn in vorbestimmten
Abständen Querperforationen besitzt. Zur Aufnahme von Behältern, die Hälse aufweisen,
kann die Folie zwischen den Querperforationen auch Durchbrüche aufweisen, die die
Hälse aufnehmen. Die Folie kann auch bereits einen Aufdruck aufweisen, beispielsweise
zum Zwecke der Werbung oder-zur Angabe des Inhalts der Verpackung. Zusätzliche Löcher
können außerdem zur Entlüftung während des Umhüllungs- und Schrumpfprozesses angebracht
sein.
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Des weiteren bezieht sich die vorliegende Erfindung auch auf ein Gerät
zur Ausführung des eingangs genannten Verfahrens, wobei das Gerät mit einem ersten
Förderband zur Zufuhr von Behältern zu einer Schrumpffolienumhüllungsstation und
ein zweites Förderband zum Transport der umhüllten Behälter zu (oder von) einer
Schrumpfstation umfaßt. Erfindungsgemäß ist zumindest das erste Förderband mit Mitnehmern
ausgestattet, die derart angeordnet sind, daß die Behälter hintereinander im wesentlichen
ohne Abstand zueinander in ununterbrochener Folge ausgerichtet werden. Des weiteren
ist über dem ersten Förderband eine Walze angeordnet, deren Umfangsfläche vom Förderband
einen Abstand aufweist, der im wesentlichen gleich der Höhe der Behälter ist. Die
Transportfläche dieses ersten Förderbandes (das eine Gliederkette sein kann) geht
dann in eine Gleitfläche über, über der Faltbleche zum Umfalten der über die Behälterreihe
hinausragenden Randbereiche der Folie um die Seiten und Bodenflächen der Behälter
und zum Verbinden der Ränder zur Bildung eines Schlauches um die Behälter vorgesehen
sind.
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Am Abstromende der Faltbleche kann eine Klebeeinrichtung, besser aber
eine Schweißeinrichtung für die zusammenliegenden Folienenden vorgesehen sein.
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Für die Schrumpfstation hat sich ein Schrumpftunnel als besonders
zweckmäßig erwiesen, durch den das zweite Förderband hindurchläuft. Zur besseren
Trennung der einzelnen Behältergruppen kann jedoch gemäß einer noch anderen Ausführungsform
das zweite Förderband erst am Ende der Schrumpfstation (also z. B. des Schrumpftunnels)
beginnen und mit einer Geschwindigkeit laufen, die größer als die des ersten Förderbandes
ist, so daß die beim Schrumpfvorgang entstandenen hintereinanderstehenden umhüllten
Behältergruppen auseinandergezogen werden.
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Um die Folie besser auf Behälter aufbringen zu können, die einen Hals
aufweisen, ist gemäß noch einer anderen Ausführungsform der Erfindung die entsprechende
Walze aus mehreren Abschnitten mit unterschiedlichen Radien zusammengesetzt, so
daß die Hälse in Abschnitte mit geringerem Radius aufgenommen werden können.
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Die Schweißstation kann derart ausgeführt sein, daß die Schweißnaht
längs der Bodenfläche der Behälter angebracht wird. Falls dies jedoch für die Standfestigkeit
der späteren Verpackungen nachteilig ist, kann die Schweißnaht auch längs einer
der Seitenflächen der umhüllten Behälterreihe oder auch längs der Schnittstelle
der Bodenfläche mit einer der Seitenflächen angebracht werden0 Falls das Ausgangsfolienmaterial
noch keine Perforationslöcher besitzt, ist es zweckmäßig, vor der Schrumpfstation,
insbesondere noch vor der Schlauchbeutelbildung, eine Perforationseinrichtung anzuordnen,
die eine Perforation quer zur Bewegungsrichtung der Förderbänder anbringt.
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Vor der Schrumpfstation, insbesondere noch vor der Schlauchbeutelbildung,
kann auch eine Etikettier- oder Druckeinrichtung
für die zu schrumpfenden
Verpackungseinheiten vorgesehen sein.
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Gemäß einer anderen Ausführungsform ist vor der Walze ein Sensor für
auf der Folie angebrachte Markierungen vorgesehen, der mit einer auf der Walze abrollenden
angetriebenen zweiten Walze in Verbindung steht, um diese zweite Walze derart zu
verzögern oder zu beschleunigen, daß die Markierungen bezüglich der Behälter nach
dem Auflegen der Folie in bestimmter Weise ausgerichtet sind. Eine derartige Anordnung
ist besonders zweckmäßig, wenn das Ausgangsfolienmaterial bereits Perforationen
oder Lochungen für Behälterhälse oder auch bereits Aufdrucke aufweist.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher
erläutert, die in den Zeichnungen dargestellt sind.
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Es zeigt: Fig. 1 schematisch in Seitenansicht das erfindungsgemäße
Gerät zum Verpacken von mehreren, Hälse aufweisenden Behältern in Schrumpffolie;
Fig. 2 und 3 zwei verschiedene Ausführungsformen für bereits mit Durchbrüchen und
Perforationen versehene Schrumpffolie, die bei dem Gerät gemäß Fig. 1 verwendbar
ist; Fig. 4 ein Gerät zum Verpacken von Behältern ohne Hals; Fig. 5 und 6 die für
Behältergruppen von drei bzw. sechs bestimmte Folie, die bereits Perforationen besitzt
und bei einem Gerät gemäß Fig. 4 verwendbar ist; Fig. 7 bis 12 Schnittdarstellungen
durch die Geräte gemäß Fig. 1 bzw. 4 zur Darstellung der verschiedenen Stufen der
Schlauchbeutelbildung
um Behälter mit bzw. ohne Hals.
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In Fig. 1 ist eine Ausführungsform eines Gerätes zur Ausführung des
erfindungsgemäßen Verfahrens zum Verpacken von Behältern in Schrumpffolie dargestellt,
welche mit Hälsen versehen sind.
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Das Gerät umfaßt eine Vorratsrolle 10, von der Schrumpffolie 12 abgezogen
werden kann. Die Schrumpffolie 12 wird über eine Umlenkrolle 14 geführt und dann
von einer Walze 16 auf Behälter 18 aufgelegt, die hier als flaschenartige Behälter
dargestellt sind. Die Flaschen werden in ununterbrochener Folge von einem Förderband
20 in Richtung des Pfeiles 22 transportiert. Das Förderband 20 geht an seinem Abstromende
in eine Gleitfläche 24 über, auf der die Behälter 18 durch nachfolgende, noch auf
dem Förderband 20 stehende Behälter weitergeschoben werden, wobei die Behälter von
Faltblechen 26 geführt werden, die neben der Führung der Behälter auch noch die
seitlichen Ränder der in Fig.
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2 und 3 in größeren Einzelheiten gezeigten Schrumpffolie 14 an den
Seiten der Behälterreihe nach unten umschlagen, wie es in Fig. 9 erkennbar ist.
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Bei der in Fig. 1 dargestellten Anordnung weisen die Faltbleche an
der oberen Seite Schlitze (nicht dargestellt) auf, um ein Hindurchgleiten der Hälse
der Behälter 18 zu ermöglichen.
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Wie aus Fig. 11 zu erkennen ist, werden bei der dargestellten Anordnung
die seitlich umgeschlagenen Ränder der Folie 12 dann noch weiter umgeschlagen, bis
sie sich im Bodenbereich überlappen.
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Mit einer nicht im einzelnen dargestellten Anordnung werden dann diese
überlappenden Bereiche entweder verklebt oder, noch zweckmäßiger, leicht verschweißt.
Zum Verschweißen können Wärmeschienen, Wärmeräder oder auch punkt- oder streifenförmige
Heißluftgebläse verwendet werden.
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Hinter der Verschweißeinrichtung befindet sich ein Schrumpftunnel
28, in dem durch Hitzeeinwirkung die Folie, mit der die Behälter schlauchartig umhüllt
wurden, zum Schrumpfen gebracht wird.
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Durch den Schrumpfvorgang wird zum einen eine feste Umschließung
der
Behälter erreicht, zum anderen werden jedoch auch die in den Fig. 2 und 3 dargestellten
Perforationen 30 zerrissen, so daß aus dem Schlauch jeweils einzelne Packungen entstehen,
die bei einer Schrumpffolie gemäß Fig. 2 aus jeweils drei Behältern, bei einer Schrumpffolie
gemäß Fig. 3 aus jeweils sechs Behältern bestehen.
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Diese Behälter werden durch ein zweites Förderband 32 zur weiteren
Handhabung von der Schrumpfstation 28 wegtransportiert.
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Läßt man das Förderband 32 im Gegensatz zur dargestellten Ausführungsform
erst am Ende des Schrumpftunnels 28 beginnen, könnte man durch eine gegenüber dem
Förderband 20 erhöhte Fördergeschwindigkeit erreichen, daß sich die einzelnen Packungen
bereits auf dem Förderband räumlich trennen, was möglicherweise die weitere Handhabung
erleichtert.
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Bei Behältern, die vorspringende Bereiche aufweisen, wie beispielsweise
Hälse 34, ist es zweckmäßig, die Folie mit Durchbrüchen 36 zu versehen, wodurch
die beim Aufwalzen der Folie mittels der Walze 16 die Hälse hindurchgesteckt werden,
so daß sich eine noch stabilere Verpackung ergibt. In diesem Falle ist es zweckmäßig,
die Walze 16 aus mehreren Abschnitten unterschiedlichen Durchmessers vorzusehen,
wie es in Fig. 7 dargestellt ist. Die Walze bestünde dann bei einem Behälterdoppelstrang
(die zugehörige Folie ist in Fig. 3 dargestellt) aus zwei Abschnitten 38 mit einem
solchen Durchmesser und einer solchen Breite, daß die Hälse 34 hindurchgleiten können,
sowie aus drei Abschnitten 40 mit größeren Durchmesser, die den eigentlichen Aufwalzvorgang
für die Folie 12 auf den sich verbreiternden Bereich der Flaschen durchführen.
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Durch die Durchbrüche 36 ergibt sich automatisch eine Ausrichtung
der Folie bezüglich der Behälter, so daß keine weiteren Vorrichtungen zur Ausrichtung
der Folie notwendig sind. Diese Ausrichtung ist deshalb erforderlich, weil die Perforationen
30 jeweils genau zwischen zwei aufeinanderfolgenden Behältern liegen
sollten,
außerdem könnten auf der Ausgangsfclie bereits Aufdrucke vorhanden sein, die beispielsweise
über den Inhalt der Verpackung Aufschluß geben. Ein solcher Aufdruck könnte allerdings
auch vor oder nach Bildung des Schlauches angebracht sein. Auch die Perforationen
30 könnten durch entsprechende Einrichtung erst kurz vor oder auch erst nach Schlauchbildung
angebracht werden, zweckmäßigerweise aber vor dem Schrumpftunnel 28.
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Eine Druckeinrichtung könnte zwar auch hinter dem Schrumpftunnel 28
vorgesehen sein, jedoch ist das Bedrucken oder das Aufbringen von Etiketten auf
die bereits geschrumpfte Folie verhältnismäßig schwierig.
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Falls als Schrumpffolie 12 ein durchsichtiger Kunststoff verwendet
wird, könnte auf die Beschriftung der Folie selbst verzichtet werden, vorausgesetzt,
daß die Behälter 18 selbst entsprechend beschriftet sind. Falls die Beschriftung
dieser Behälter 18 jedoch nicht umlaufend ist, könnte es zweckmäßig sein, eine Vorrichtung
zur Ausrichtung der einzelnen Behälter derart vorzusehen, daß nach der Verpackung
die beschrifteten Flächen der Behälter nach außen weisen und lesbar sind.
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In Fig. 4 ist eine andere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung
dargestellt, die besonders für Behälter geeignet ist, die keine halsartigen Vorsprünge
besitzen, beispielsweise Konservendosen oder Getränkedosen 42. Die Anordnung ist
im wesentlichen die gleiche, wie sie bereits in Fig. 1 dargestellt wurde, jedoch
besitzt die Walze 16a in diesem Falle keine Abschnitte unterschiedlichen Durchmessers,
siehe Fig. 8. Falls die Vorratsrolle 10 bereits mit Perforationen 30 versehene Folie
umfaßt, oder falls die Folie bereits einen Aufdruck besitzt, sind hier besondere
Vorkehrungen zu treffen, um die Folie bezüglich der Behälter 42 auszurichten, da
die Ausrichtung durch die in die Durchbrüche 36 eintretenden Flaschenhälse 34 (Fig.
1) hier nicht gegeben ist. Zu diesem Zweck ist eine auf der Walze 16a abrollende
weitere Walze 44 vorgesehen, die einen Antrieb
aufweist und daher
in der Lage ist, das Aufbringen der Folie 12 auf die Behälter 42 geringfügig zu
verzögern oder zu beschleunigen, so daß beispielsweise bei ungenügender Ausrichtung
der Perforationen bezüglich der Stoßstellen zwischen zwei Behältern 42 die Folie
geringfügig gereckt wird, bis die Ausrichtung wieder vorhanden ist. Um die Ausrichtung
kontrollieren zu können, können beispielsweise Sensoren 46 vorgesehen sein, die
auf irgendwelche Markierungen der Folie 12 - beispielsweise Perforationen oder Aufdrucke
- reagieren und den Antrieb der Walze 44 entsprechend steuern.
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Falls die Perforationen jedoch erst kurz vor oder gar nach Schlauchbildung
angebracht werden und eine Ausrichtung von Etiketten oder sonstigen Aufdrucken auf
der Folie bezüglich der Behälter 42 nicht erforderlich ist, kann die angetriebene
Walze 44 mit der Sensorsteuerung 46 auch entfallen.
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Die in den Fig. 11 und 12 dargestellte Verschweißung an der Bodenfläche
der Verpackungen vor dem Schrumpfvorgang hat sich als besonders haltbar und besonders
wenig auftragend erwiesen, wobei letzteres für die Standfestigkeit der fertigen
Verpackung von besonderer Bedeutung ist. Jedoch kann die Naht auch an einer unteren
Längskante des Schlauches oder an einer der Seitenflächen angebracht sein, wobei
die Faltbleche 26 und die Schweißeinrichtung entsprechend anders positioniert wären.
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Durch das vorstehend beschriebene Verfahren lassen sich Verpackungen
für jeweils mehrere Behälter herstellen, die nicht nur billiger, leichter und verrottungsfester
sind, als herkömmliche Kartonverpackungen, sondern die auch billiger hergestellt
werden können, als es bei bereits bekannten Verpackungen mittels Schrumpffolie möglich
ist. Durch Vermeidung von taktweiser Verpackung mittels Schrumpffolie, wie sie noch
beim Stand der Technik notwendig ist, läßt sich die Verpackungsrate gegenüber dem
Stand der Technik mehr als verdoppeln, so daß beispielsweise Bierflaschen mit der
gleichen Geschwindigkeit verpackt werden können, wie sie sich füllen lassen.
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