Verfahren zum Verpacken von zerbrechlichen Verpackungsgütern von im wesentlichen gleicher Form und Grösse, z. B. von Flaschen sowie Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens und nach dem Verfahren hergestellte Packung
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und auf eine Vorrichtung zum Verpacken von zerbrechlichen Verpackungsgütern von im wesentlichen gleicher, insbesondere runder Querschnittsform und gleicher Grösse, z. B. von Flaschen, sowie auf eine nach dem Verfahren hergestellte Packung.
Es ist allgemein üblich, Flaschen und dergleichen in Masseherstellung erzeugte zerbrechliche Gegenstände, insbesondere aus Glas oder keramischem Material in Dosen und Kisten zum Versand zu bringen, in welchen die Gegenstände gegebenenfalls noch durch elastische Zwischenlagen von einander getrennt sind. Die Packungen selbst und die Verpackungsarbeiten sind verhältnismässig kostspielig, insbesondere wenn es sich um den Versand und die Lagerung von leeren Flaschen und dergleichen von der Fabrikationsstelle handelt. Die Packungen sind zwar im allgemeinen für wiederholten Gebrauch bestimmt, aber das Sammeln, Zurücksenden und das Lagern des Packungsmaterials ist ebenfalls derart kostspielig und beansprucht so viel Raum, Administration und Verrechnungsarbeiten, dass der Rückversand kaum lohnend ist.
Man hat auch schon die Anwendung von billigen Packungen angestrebt, welche weniger kostspielig sind und nach dem Versand oder der Lagerung weggeworfen werden können. In diesem Zusammenhang wurde die Bündelung von Flaschen mittels um diese herumgeschlagenen und fest angezogenen Metalldrahts vorgeschlagen, und zwar aufgrund der Feststellung, dass der Bruch beim Transport hauptsächlich auf das Klappern bzw. das Gegeneinanderschlagen der Flaschen zurückzuführen ist und ein fest zusammengezogenes Bündel für Transport und Lagerung geeigneter ist. Um das Bündel auf der Aussenseite zu schützen und der Verschmutzung insbesondere von ab Fabrik oder Lager leer abgesandten Flaschen vorzubeugen, hat man auch schon vorgeschlagen, ein solches mittels Metalldraht zusammengeschnürtes Bündel vor dem Versand in einem Beutel aus Kunststoffmaterial, wie z. B. Polyäthylen unterzubringen.
Dadurch wurde zugleich der Vorteil erzielt, dass man im Gegensatz zu der Verpackung in Dosen oder Kisten den Inhalt von aussen wahrnehmen kann.
Die Erfindung bezweckt insbesondere die den erwähnten Verpackungsverfahren anhaftenden Nachteile zu beheben, denn die Bündelung mit Metalldraht und die nachherige Umhüllung mit einem Beutel ist doch noch ziemlich umständlich, und ausserdem fällt bei Bruch eines Metalldrahts oder nur einer der Flaschen das Bündel auseinander, wodurch der Schutz gegen Bruch für die übrigen Flaschen praktisch völlig verloren geht.
Das erfindungsgemässe Verpackungsverfahren ist nun durch die nachstehenden aufeinanderfolgenden Verfahrensschritte gekennzeichnet: a) Die Verpackungsgüter werden auf einer waagrechten Stützfläche zwischen vertikalen Leitwänden lose in Reihen angeordnet, b) darnach wird der so gebildete Verpackungsgüter Block mittels einer dieser vertikalen Leitwände in die auf gleicher Höhe bereitgehaltene Kunststoff-Folie eingeschoben und diese dabei um vier Seiten des Blocks gespannt, c) sodann werden die über den eingebrachten Verpackungsgüter-Block stirnseitig vorstehenden Teile der Kunststoff-Folie durch Einfalten und Verschweissen verschlossen.
Die Erfindung stützt sich also teilweise auf die Erkenntnis, dass Folien aus einem Kunststoff, wie z. B.
Polyäthylen, sich nicht nur dazu eignen, nach Art eines Beutels eine schützende Umhüllung für einen durch andere Mittel gebündelten Block zu bilden, sondern dass sie sich durch ihre Flexibilität, elastischen Eigenschaften und ihre Zugfestigkeit dazu eignen, als Mittel für das Zusammenhalten der Flaschen in einem mehrreihigen Block zu dienen und stapelbare Pakete zu bilden, welche die üblichen Hartpackungen für lose, zerbrechliche Gegenstände, wie Flaschen, ohne weiteres ersetzen können.
Obwohl die Möglichkeit einer geringen Verschiebung der Gegenstände gegenübereinander und auch das Entstehen eines gewissen Spiels an wechselnden Stellen zwischen den Gegenständen in Querrichtung des Blokkes während des Transports oft unvermeidlich ist, bleibt die Blockform im wesentlichen beibehalten, und zwar in so hohem Masse, dass man die Blöcke oder Pakete ohne Bedenken an zwei Enden wie Kisten aufnehmen, transportieren und durch Stapelung lagern kann.
Zur Ausübung des erfindungsgemässen Verfahrens dient eine Vorrichtung, bei welcher ein zum Fassen der Verpackungsgüter bestimmter trogförmiger und mit einem Schuborgan zusammenwirkender Behälter vorgesehen ist, hinter weichem - in der Stossrichtung des Schuborgans gesehen - eine seitliche Leitwände aufweisende Bodenplatte und eine Kunststoff4Folien-Zu- fuhrvorrichtung für vierseitige Umhüllung des oberhalb der Bodenplatte befindlichen Schubraumes angeordnet ist, wobei Mittel vorgesehen sind für den Transport des Verpackungsgüter-Blocks aus dem Gebiet der Folienzufuhrvorrichtung zwischen Folien-Einfalt- und Schweissmitteln.
Es ist auch möglich, die Kunststoff-Folie nach dem Anlegen um den Block durch Temperaturänderung zum Eingehen zu bringen und dadurch um den eingeschlossenen Verpackungsgüter-Block zu spannen.
Weiter ist es auch möglich, an mindestens einer Stirnseite des in die Kunststoff-Folie eingebrachten Blocks mittels eines Schweissstempels, welcher zugleich das Folienmaterial gespannt hält, eine Wärmeschwei ssung einzusetzen, oder aber in die den eingebrachten Block rohrförmig umschliessende Kunststoffhülle an mindestens einer noch offenen Stirnseite eine wärmeisolierende Platte einzulegen und über dieser die Kunst stoff-Folie einzufalten und zu verschweissen.
Nach dem Einschieben des Blockes in die Kunststoffhülle wird diese zweckmässig in einer Länge abgeschnitten, in welcher sie an beiden offenen Stirnseiten um mehr als die Blockhöhe über den Block vorsteht, wonach die Kunststoffhülle seitlich einwärts gefaltet und durch eine Schweissnaht geschlossen werden kann.
Zweckmässig werden dabei an der Kunststoffhülle an beiden Stirnseiten je mit einer Schweissnaht versehene, auswärts gerichtete Lappen gebildet, welche oberhalb der Schweissnaht abgeschnitten werden können.
Vorteilhaft werden die zu verpackenden Gegenstände zu einem Block nebeneinander gestellt und als Ganzes in ein Kunststoffrohr hineingeschoben, dessen Querschnitt den Block unter geringer Ausdehnung hineintreten lässt, worauf die offenen Enden des Rohres zugefaltet und zu Verschlüssen verschweisst werden.
Zweckmässig besteht die Kunststoffhülle aus einem endlosen Rohr, das mittels eines an der einem Fülltrog gegenüberliegenden Seite eines Tragtisches vorgesehenen Transportrohres jeweils der Trogmündung zugeführt wird, wobei das Kunststoffrohrende in dem Transportrohr durch Saugwirkung festgehalten wird, und das jeweils nach dem Abschneiden des Kunststoffrohres zwi schen Tragtisch und Transportrohr vorstehende Ende mittels der verbreiterten Mündung des Transportrohres ausgeweitet gehalten wird, dieses ausgeweitete Ende umgreifend um die Trogmündung gebracht und darauf durch Klemmittel festgehalten wird, wonach die Saugwirkung im Transportrohr aufgehoben wird und dieses Rohr über das Kunststoffrohr gleitend in die Ausgangslage zurückgeführt wird.
Es können die Faltbügel durch eine Schweissnaht miteinander verbunden und als Traggriffe ausgebildet sein. Weiter kann mindestens an einer Stirnseite des Blocks eine Platte aus wärmeisolierendem Material in die Kunststoffhülle eingeschlossen sein.
Es hat sich in der Praxis gezeigt, dass keine wesentliche Bruchgefahr besteht, wenn nach dem Verpacken ein gewisses Spiel in dem Block entsteht, weil eine Bruchgefahr erst dann gegeben ist, wenn die Bewegungsmöglichkeit des Verpackungsgutes gegen einander verhältnismässig gross ist. Auf jeden Fall soll die Packung das Gut so eng umschliessen, dass eine Zerstörung der Blockform durch Ausschieben einzelner Verpackungsgüter aus dem Block innerhalb der Packung verhindert wird.
Anhand der Zeichnung, in der Ausführungsbeispiele der Packung und der zu ihrer Herstellung dienenden Vorrichtung dargestellt sind, wird das Patent beispielsweise erläutert, und zwar zeigt:
Fig. 1 eine Verpackungsvorrichtung für Flaschen teilweise in einer Seitenansicht und teilweise im Vertikalschnitt,
Fig. 2 eine Draufsicht auf die Vorrichtung,
Fig. 3 in perspektivischer Darstellung eine Packung während des Verschliessens, mit einem Teil des Tragtisches,
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht dieser Packung von unten gesehen,
Fig. 5 eine Ansicht in einer weiteren Phase des Faltvorgangs zum Verschliessen der offenen Enden der Packung,
Fig. 6 eine Seitenansicht zur Erläuterung der Verschweissung des Verschlusses,
Fig. 7a und 7b in einer Stirn- und in einer Seitenansicht eine andere Möglichkeit für die Gruppierung der Flaschen in Bündeln,
Fig.
8 eine Stirnansicht einer verschlossenen Pakkung, und
Fig. 9 einen Längsschnitt durch die Packung mit den Verschlussmitteln.
In Fig. 1 ist auf dem Boden eines Troges 1, dessen
Seitenwände in Fig. 2 mit 2 und 2a bezeichnet sind, eine Flaschengruppe 3 aufgestellt. Die Flaschen sind alle wie üblich gleichsinnig ausgerichtet, stehen jedoch nur lose nebeneinander. Diese Gruppe zählt im gezeichneten Beispiel 48 in einem Rechteck aufgestellte Flaschen, welche in einem Bündel verpackt werden sollen, wobei die Breite des Troges mit der Bündelbreite übereinstimmt. Auf die Mündung des Troges 1 ist das Ende eines Kunststoffrohres 4 über eine kurze Strecke 5 aufgeschoben. Vor der Trogmündung ist das endlose Rohr 4 durch einen ebenfalls trogförmigen Tragtisch mit dem Boden 6 und den vertikalen Wänden 7 und 8 geführt.
Das Rohr 4 ist mit weiter unten beschriebenen Mitteln an den Trog 1, 2, 2a herangeführt worden, und wenn man den Rohrquerschnitt rechts in Fig. 1 und 2 mit dem Querschnitt des aufgeschobenen Teiles 5 des Rohrs vergleicht, sieht man, dass das Rohr im Bereiche des Abschnittes 5 ausgeweitet wurde, um das Umgreifen der Trogmündung zu ermöglichen. Wenn eine Flaschengruppe 3 nun mittels des Kolbens 30 in Richtung des Pfeiles 30a auf den Tragtisch 6 und damit in das Rohr 4 hineingeschoben wird, wird sich das Rohr um vier Seiten der Flaschengruppe spannen, so dass die Flaschen allseitig senkrecht zur Achsrichtung der Flaschen gegeneinandergedrückt werden und so einen Flaschen Block bilden. Dieser Flaschen-Block wird auf die Bodenplatte 6 geschoben, wo er die durch gestrichelte Diagonallinien 3a angedeutete Stellung einnimmt.
Das Rohr kann auf der der Trogmündung abgekehrten Seite vor oder während des Einschiebens des Flaschen-Blocks mit Hilfe des Messers 23 abgeschnitten werden. Ein Anschlag für die Endstellung des Flaschen-Blocks 3a ist dadurch gegeben, dass der Bodenteil 31 des Tragtisches 6 in Richtung des Pfeiles 32 z. B. mittels eines Stossorgans 50 um 900 nach oben geklappt wird. Dieselbe Bewegung leitet das Falten der Rohrenden für das Verschliessen der Packung ein.
Nach dem Einschieben des Flaschen-Blocks 3 a wird in derselben Weise die Bodenklappe 11 am vorderen Ende des Tragtisches 6 hochgeklappt. Die Abmessungen können derart gewählt werden, dass beim Hochschlagen der Klappe 11 die Kunststoff-Folie gleichzeitig gereckt wird. Gegebenenfalls kann zu diesem Zweck die Klappe 11 durch einen mit Reibung an der Kunst stoffzFolie hochgleitenden Schieber ersetzt, oder durch einen solchen ergänzt werden.
In Fig. 4 erkennt man die so entstandene Form der Packung perspektivisch von unten gesehen und zwar am linken Ende. Am rechten Ende findet der Verlauf des Verfahrens in derselben Weise statt, so dass er nicht separat beschrieben zu werden braucht. Die Länge der an den Enden des Flaschen-Blocks 3a vorstehenden Teile der durch das Abschneiden eines Teils des Rohrs 4 entstandenen Hülle 33 ist so gewählt, dass sie grösser ist als die Blockhöhe 34, so dass der Rand 12 des hochgefalteten Hüllenteils über die ganze Blockbreite einen Streifen 35 begrenzt, der an dem stehen gebliebenen Hüllenteil 13 anliegt.
Wenn nun die in den Fig. 2 und 3 ersichtlichen seitlichen Endklappen 9 und 10 über 900 einwärts geschwenkt werden, entsteht die in Fig. 5 in Endansicht gezeichnete Form, wozu zu bemerken ist, dass (siehe Fig. 6) die in dieser Weise aufeinander gefalteten Schichten des Folienverschlusses mit den aufeinanderliegenden Flügeln 15, 14 zwecks einfacher Darstellung in senkrechter Stellung nach oben gezeigt sind.
In dieser Stellung kann nun der von der Kante 16 des Pakets und dem Folienrand 12 begrenzte Streifen 35 mit üblichen Mitteln, welche in Fig. 6 schematisch durch einen Schweissblock mit Gegenlager 17 angedeutet sind, warm geschweisst werden, so dass ein luftdichter Abschluss entsteht. Aus den Figuren ist ersichtlich, dass in diesem Streifen 35 nur geschlossene Falten der Folie aus der Endfläche auslaufen, und dass in dieser Endfläche also keine offen liegenden Ränder der Folien mehr verbleiben.
Über die vorstehenden Flappen 14, 15 kann man in verschiedener Weise verfügen.
In Fig. 6 ist noch durch den Pfeil P angedeutet, dass man die Flappen 14, 15 vor dem Schweissen straff anziehen kann.
Um diese Spannung während des Schweissens beizubehalten, soll man dafür besorgt sein, dass nicht erhitzte Randteile des Schweissblocks und der Gegenlager, zwischen denen der Kunststoff also nicht erweicht, das Material eingeklemmt halten. In der angegebenen Weise bleibt der gespannte Zustand der Hülle gegen das Flaschenbündel auch in der Längsrichtung der Packung beibehalten. Man kann die Flappen 14, 15 nach der Schweissung oberhalb der Schweissnaht mit der Schere 18 abschneiden, so dass Traglippen verbleiben, welche gegebenenfalls durch Ausschneiden eines Loches als Griffe ausgebildet werden können. Wegen der Flexibilität der Kunststoff-Folien stören diese Lippen oder Griffe beim Aneinanderschieben und/oder Stapeln der Packungen nicht.
In der Fig. 6 ist durch gestrichelte Linien angedeutet, dass man die Flappen 14, 15 nach einer anderen Ausführung unter Ausübung von Zug in Richtung der Pfeile 21 und 22 nach innen umlegen kann, so dass die Spitzen einander überlappend auf einer seitlich eingeschobenen Unterlage 19 für den Schweissstempel 20 ruhen.
Diese streifenförmige Unterlage 19 kann nachher seitlich herausgeschoben werden. In diesem Fall entsteht ein flach liegender Tragbügel.
Die Fig. 7a und 7b zeigen, dass man in einem solchen Paket Flaschen oder dergleichen Gegenstände auch liegend anordnen kann, wobei derselbe Trog 1, 2, 2a benutzt werden kann. Das Einstossen der Flaschen mittels des Kolbens 30 in die Hülle 33 kann in der beschriebenen Weise erfolgen, obwohl aus Fig. 7b hervorgeht, dass man den Block aus zwei oder mehreren Flaschenschichten, wie durch 36 und 37 angedeutet, zusammensetzen kann.
Bevor noch weitere Ausführungsmöglichkeiten der Packung und des Verschlusses derselben beschrieben werden, soll anhand der Fig. 1 und 2 erläutert werden, wie das Rohr 4 aus flexiblem Kunststoff zum Trog 1,
2, 2a geführt wird. Zu diesem Zweck ist ein umhüllendes durchlochtes Rohrstück 24 vorgesehen. In diesem Rohrstück wird die flexible rohrförmige Kunststoff Folie durch Saugwirkung festgehalten, was durch einen Mantel 25 mit Saugleitung 26 angedeutet ist. Das Rohrstück 24 kann sich in Richtung des Pfeils 27 bis gegen den Trog 1, 2, 2a und wieder zurück bewegen, nachdem das Kunststoffrohrstück 33 mittels des Messers 23 abgeschnitten, und die Bodenplatte 6 abgesenkt worden ist. Diese Bewegungsmöglichkeit der Tragplatte 6 ist durch eine punktiert gezeichnete Zwischenstellung und den Doppelpfeil 38 angedeutet.
Die Mündung 28 des Transportrohrs 24 hat einen erweiterten Querschnitt, wobei nach dem Abschneiden das vorstehende Ende des Rohrs 4 aus Kunststoff-Folie durch die Saugwirkung in der Mündung 28 noch etwas weiter ausgedehnt wird, so dass dieses Ende, wie bei 5 ausgeweitet gezeichnet auf die Trogmündung aufgeschoben werden kann.
Diese Querschnittserweiterung durch Ausweitung ist etwas übertrieben dargestellt, im allgemeinen wird man durch Erwärmung des Rohrs 24 die erwünschte Dehnung herbeiführen können.
An den Seitenwänden 2 und 2a und an dem Boden 1 des Troges sind schematisch angedeutet schwenkbare Klemmen 29 vorgesehen, welche beim Hochgehen der Klappe 11 für das Falten bzw. bei der Abwärtsbewegung der Tragplatte 6 abgehoben, und nach dem neuen Vorschub wieder in Richtung der Pfeile einwärts geschwenkt werden, um die Enden 5 der Kunststoff-Folie festzuhalten. In das Saugrohr 26 wird sodann die Aussenluft wieder eingelassen, und das Rohrstück 24 wird in die Ausgangslage zurückbewegt, wobei ein Kunststoffrohr stück 33 in der gezeichneten Lage zurückgelassen wird.
Auch die Bodenplatte 6 wird dann in die ausgezogen gezeichnete Lage zurückbewegt, nachdem in der Tief lage die fertige Flaschenblockpackung abgeschoben wurde.
Es ist denkbar, dass man den Trog -1,2, 2a und die Bodenplatte 6 in ähnlicher Weise benutzen kann, falls auf die Trogmündung 5 einzelne Beutel, welche also schon einen Bodenverschluss besitzen, mit dem offenen
Ende aufgeschoben werden, das Transportrohr 24 bleibt dann ausser Betrieb.
Die Fig. 8 und 9 zeigen noch eine andere Möglichkeit, welche gegebenenfalls auch für Packungen in Betracht kommt, die aus endlosem Rohr bzw. aus Beutelmaterial hergestellt sind oder aus Rohrmaterial, welches laufend bei der Zuführung durch kontinuierliche Schwei ssung einer Längsnaht gebildet wird.
In Fig. 8 ist ein konventioneller- Endverschluss gezeigt, bei welchem der Schweissstempel durch 43 angedeutet ist, indem weiter durch den Pfeil 44 für die Flappe 45, und durch die Pfeile 46 für die Flappe 47 angedeutet ist, dass man mittels Klemmbacken und Zugmitteln die Folie vor der Schweissung unter Spannung bringen kann, welche Spannung dann während des Schweissens dadurch beibehalten bleibt, dass kalte Teile der Schweissstempel ohne weiteres als Festhaltemittel dienen oder ein separater Klemmstempel gleichzeitig mit dem Schweissstempel zur Wirkung kommt.
In Fig. 9 ist erkennbar, dass das Widerlager für die
Schweissung und Einklemmung in diesem Fall durch eine in der Packung miteingeschlossene Platte 48 aus wärme isolierendem Material z. B. Karton gebildet wird. Der geheizte Schweissblock 43 kann also in Richtung des
Pfeiles 49 angedrückt werden und die Schweissung zustandebringen. Die Widerlagerplatte 48 dient ausserdem als Versteifung für den Block. Man kann in dieser Weise mit dem geringst möglichen Verbrauch an Kunst stoff-Folie wenn gewünscht auch eine luftdicht ver schlossene Packung herstellen.
Es ist deutlich, dass in diesem Fall der Verbrauch an Kunststoff-Folie geringer ist, weil die vorstehenden Enden für die Herstellung der Endverschlüsse kürzer gehalten werden können.
Bei allen Ausführungsbeispielen ist dafür gesorgt, dass die für die Blockbildung angelegten und nachher beim Tragen auftretenden Zugkräfte in den Folien, insoweit als sie die Laschen direkt belasten, niemals senkrecht zu den Folienteilen in der Schweissnaht auftreten, sondern immer in der Ebene der verschweissten Folienränder. Dadurch wird eine günstige Belastung der Laschen erzielt, wodurch das Aufreissen an allfälligen schwächeren Stellen vermieden wird und das Ausführen der Wärmelaschen vereinfacht wird, indem gegebenenfalls anstatt Wärmelaschen auch Klebeschichten Verwendung finden können, ohne dass eine längere Abhärtung vor dem Transport abgewartet werden muss.
Gegebenenfalls können auch Selbstklebeschichten Verwendung finden.
Es ist auch möglich, die Kunststoff-Folie nach dem Anlegen um den Block durch Temperaturänderung zum Eingehen zu bringen und dadurch um den eingeschlosse nen Verpackungsgüter-Block zu spannen.