Banderolieren eines Packgutstapels

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Banderolieren eines Packgutstapels, wobei von einer Rolle mit einem Bandspeicher einer Banderoliermaschine eine Banderole abgewickelt, mittels einer Bandein- schub-/Bandrückzugeinheit eine Schlaufe für den Packgutstapel gebildet, nach dem Festklemmen des freien Banderolenendes in einem Rücklauf an den Packgutstapel gezogen, das freie Ende verklebt oder verschweisst und die angezogene Schlaufe abgeschnitten wird.

In einer Banderoliermaschine wird eine bandförmige Folie aus Papier, Kunststoff oder einem Verbundswerkstoff in einer die Aussenbegrenzung bildenden Bandführung als Schlaufe um den Packgutstapel geführt. Diese Bandführung ist als offener oder geschlossener Einschussbogen ausgebildet, je nach der Steifigkeit der Banderolen, den Dimensionen und der Verwendung des banderolierten Stapels. Bei weichen Banderolen sind zahlreiche Mittel zum Hochhalten des Bandes während und nachdem Bogendurchlauf bekannt, ein freier Rückzug- zum Anziehen der Banderolen muss jedoch immer gewährleistet sein.

Grundsätzlich kann das zu banderolierende Packgut beliebig ausgebildet sein, beispielsweise bezüglich der Grundfläche quadratisch, rechteckig, rund oder trapezförmig. Es wird wenigstens eine Banderole angelegt, bei mehreren Banderolen gleichzeitig oder nacheinander.

Eine vollautomatisch arbeitende Banderoliermaschine bildet vorerst eine in sich stabile oder hochgehaltene Schlaufe, in welche der Packgutstapel gelegt wird. Das Einlegen des Packgutstapels kann auch vor der Schlaufenbildung erfolgen. Durch einen Sensor gesteuert oder mit einem Hand- oder Fussschalter ausgelöst wird die an ihrem freien Ende festgeklemmte Banderole zurückgezogen, bis

sie entsprechend den Eigenschaften des Packgutes mehr oder weniger satt anliegt. Dann wird, wie einleitend erwähnt, das festgeklemmte Ende mit dem angezogenen Band verklebt oder verschweisst und die Schlaufe abgeschnitten. Das Grundprinzip des Banderolierens ist auf breiter Basis bekannt. In der EP 0551244 A1 wird eine Banderoliermaschine beschrieben, welche eine KaIt- verschweisung umfasst. Dies bürgt für einen sauberen Verschluss, macht weniger Wartung erforderlich, verhindert Ablagerungen von Folienbrand und das Ersetzen von Heizelementen.

Trotz weit fortgeschrittener Automatisierung und Verfeinerung der einzelnen Komponenten entstehen im Dauerbetrieb stets Produktionsunterbrücke, wenn die Rolle mit der abgewickelten Banderole gewechselt werden muss. Eine Aufsichtsperson muss zu einem bestimmten Zeitpunkt an einer bestimmten Banderoliermaschine einen temporären Einsatz leisten, was neben dem eigentlichen Betriebsunterbruch zusätzliche Kosten erzeugt.

Der Erfinder hat sich die Aufgabe gestellt, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche einen kontinuierlichen Betriebsablauf und zeitliche Flexibilität der Aufsichtsperson gewährleisten.

Bezüglich des Verfahrens wird die Aufgabe erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass in einem programmgesteuerten, kontinuierlichen Verfahrensablauf vor einem Bandwechsel einer Banderoliermaschine das Ende der Banderole einer ersten Bandrolle detektiert, der Rest der Banderole zurückgezogen, die in den Bandspeicher einer zweiten vollen Bandrolle eingefädelte Banderole in die Bandeinschub-/Bandrückzugseinheit geschoben und das Banderolieren ohne Verzögerung fortgesetzt wird. Spezielle und weiterführende Ausführungsformen des Verfahrens sind Gegenstand von abhängigen Patentansprüchen.

Von erfindungswesentlicher Bedeutung ist das Erkennen und Melden des Banderolenendes an die Steuerelektronik der Banderoliermaschine. Die Bandendkontrolle erfolgt vorzugsweise sensorgesteuert. Der Bandrückzug erfolgt so

weit, dass der vorbereitete Einschub der Banderole ab der zweiten Rolle der Banderoliermaschine ungehindert erfolgen kann.

Der Bandwechsel erfolgt vollautomatisch in Sekundenschnelle, die Produktion kann ohne Unterbruch und ungehindert fortgesetzt werden. Der erfolgte Bandwechsel wird optisch und/oder akustisch angezeigt. Die Aufsichtsperson hat genügend Zeit, die verbrauchte Rolle auszuwechseln und die Banderole so in den Bandspeicher einzufädeln, dass die arbeitende Rolle jederzeit wieder automatisch ersetzt werden kann.

Bei einer Detektierung des Banderolenendes kann der Rest unverzüglich zurückgezogen werden. Vorzugsweise wird jedoch mit dem Rest der Banderole noch wenigstens eine Schlaufe gebildet und dann das Restband zurückgezogen. Die Anzahl der noch gebildeten Schlaufen hängt von der Länge der Banderole von der Bandendkontrolle bis zur Schweiss- und Schneideinheit sowie dem Umfang des Packgutstapels ab, woraus die Programmsteuerung der Banderoliermaschine die verbleibende Anzahl Schlaufenbildungen bis zum Bandrückzug berechnet und steuert. In der Regel sind dies eine bis zwei Schlaufen.

Nach dem Bandwechsel und dem Einschub der neuen Banderole schaltet ein Sensor eines Wegmesssystems mit einer exakt mitlaufenden Drehgeberrolle ein. Das Wegmesssystem misst eine vorgegebene Bandlänge ab, welche in den Einschussbogen der Banderoliermaschine geschossen werden muss, ab. Die Vorgabe ist optimal, wenn zur Bildung der ersten Schlaufe nach dem Bandwechsel eine einmalige Speziallänge x der Banderole zugegeben wird, welche dem Abstand des Sensors des Wegmesssystems zur Schweiss- und Schneideinheit entspricht. Damit kann verhindert werden, dass die erste um den Packgutstapel gelegte Schlaufe der Banderole zu kurz ist, weil im Gegen- satz zu den nachfolgenden Schlaufenbildungen von der Referenzfotozelle für den Bandeinschub für den Schweiss- und Schneideinheit kein Bandmaterial liegt.

In Bezug auf die Banderoliermaschine wird die Aufgabe erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass sie eine programmgesteuerte betätigbare erste und eine zweite Bandrolle mit je einem Bandspeicher umfasst, wobei an jeden der beiden Bandspeicher ein Bandkanal anschliesst, welche V-förmig oder radius- förmig in Richtung eines gemeinsamen Führungsrollenpaares zusammenlaufen, über Mittel zum Bandvorschub bis zur Antriebsrolle der Bandvorschub- /Bandrückzugeinheit und zum Bandrückzug in den betreffenden Bandkanal verfügt. Spezielle und weiterbildende Ausführungsformen der Banderolier- maschine sind Gegenstand von abhängigen Patentansprüchen.

Vorzugsweise im Bereich des Bandspeichers der ersten und der zweiten Rolle ist ein Sensor zum Detektieren des Banderolenendes angebracht. Zweckmässig ist dieser Sensor so positioniert, dass die Länge der Banderole von diesem Sensor zur Schweiss- und Schneideinheit grösser ist als die zu bildende Schlaufe um einen Packgutstapel des grösstmöglichen Ausmasses. So wird die auf die betreffende Rolle aufgewickelte Banderole maximal genutzt, es verbleibt nur ein kleiner, zurückzuziehender Rist.

Die Bandkanäle sind zweckmässig als beidseitige Gleitführung oder Laufrollenbahn, auch mit Antriebsrollen, oder Riemenführung ausgebildet. Die Banderole festklemmende Antriebsrollen einer Laufrollenbahn oder Riemen einer Riemenführung sind gleichzeitig Mittel zum Vorschub oder Rückzug der Banderole. Vorzugsweise im Bereich der Bandkanäle ist ein Sensor angeordnet, der das Ende des Bandrückzugs auslöst und deshalb auch Bandenkontrolle genannt wird.

Weiter ist zwischen der Bandeinschub-/Bandrückzugeinheit und der Schweiss- und Schneideeinheit zweckmässig ein Referenzsensor für den Bandeinschub und in Laufrichtung der Banderole vor der Bandeinschub-/Bandrückzugeinheit.

Die Erfindung wird anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbei-

spielen, welche auch Gegenstand von abhängigen Patentansprüchen sind, näher erläutert. Es zeigen schematisch:

- Fig. 1 eine Ansicht einer Banderoliermaschine mit zwei koaxial hintereinander angeordneten Bandrollen,

- Fig. 2 den erfindungswesentlichen Teil einer Banderoliermaschine mit übereinander angeordneten Bandrollen mit parallelen Achsen, und

- Fig. 3 einem Bandkanal mit einer Gleitführung.

Fig. 1 zeigt eine Banderoliermaschine 10 mit einem höhenverstellbaren Fahrgestell 12 auf arretierbaren Rädern 14. An einer Querstrebe 16 des Fahrgestells 12 ist eine hintere, nicht sichtbare Bandrolle 18 und eine koaxiale vordere Banderole 20 angeordnet. Jede der in axialer Richtung verschiebbaren Rollen 18, 20 hat einen ebenfalls verschiebbaren Bandspeicher 24, 25, über welchen eine Banderole 22 abgewickelt wird. Die Bandspeicher 24, 25 umfassen vorliegend je drei ortsfeste Umlenkrollen 26 und drei auf einem gespannten, schwenkbaren Hebel 28 gelagerte Umlenkrollen 30. Bei der sehr schnell erfolgenden Schlaufenbildung dienen die Bandspeicher 24, 25 als Reserve, der Hebel 28 wird dabei angehoben. Nach einer nicht dargestellten Variante kann der Bandspeicher auch als Magazin ausgebildet sein.

Die Bandrolle 20 mit dem Bandspeicher 24 ist in Arbeitsposition, die nicht sichtbare Bandrolle 18 mit einem entsprechenden, ebenfalls nicht sichtbaren Bandspeicher 24 ist in Reserveposition. Jede dieser beiden verschiebbaren Band- rollen 18, 22 mit Bandspeicher 24, 25 umfasst nicht gezeichnete steuerbare Mittel zum Bandvorschub/Bandrückzug, analog Fig. 2.

Nach dem Bandspeicher 25 wird die Banderole 22 in einen Bandkanal 32 gezogen, welcher in einem Maschinengehäuse 34 mit einem Klapptischblech 36 angeordnet ist. In diesem Maschinengehäuse 34 sind weitere, verdeckte Maschinenelemente angeordnet, beispielsweise eine Bandantriebsrolle 38 einer Bandeinschub-/Bandrückzugeinheit 39, wobei bei einer entsprechenden

Stellung eines Hebels 40 die Banderole 22 an die Bandantriebsrolle 38 pressende oder dieser Freilauf gewährende Transportrolle 42, eine mit der Banderole 22 exakt mitlaufende Drehgeberrolle 44, eine Niederhalteplatte 46, eine Schweiss- und Schneideeinheit 48, sowie eine mit dem Antrieb der Band- antriebsrolle 38 und der Drehgeberrolle 44 elektrisch verbundene Steuerung 60, vorliegend eine Digitalsteuerung.

Die Bandführung 50 im Bereich eines Packgutstapels 52 erfolgt vorliegend offen, durch zwei plansymetrisch angeordnete Stützhome 54, welche ohne weiteres unten offenen horizontal Kanal ergänzt werden können.

Die Bandantriebsrolle 38 stösst die Banderole 22 mit grosser Geschwindigkeit durch die Bandführung 50. Nach der Bildung eines vorliegend oben freien Einschussbogens durch die Banderole 22 wird diese am stirnseitigen Ende festgeklemmt. Dann dreht die Bandantriebsrolle 38 der Bandeinschub- /Bandrückzugeinheit in die entgegengesetzte Richtung und zieht die Banderole 22 an den eingelegten Packgutstapel 52, was als Rücklauf bezeichnet wird. Durch die Drehgeberrolle 44 wird eine exakte Schlaufenlänge vorgegeben, welche von ihr mit Hilfe einer Digitalsteuerung 60 überwacht wird. Beim Erreichen der vorgegebenen Länge stoppt die Digitalsteuerung sofort den Rücklauf. Anschliessend tritt die Schweiss- und Schneideinheit 48 in Aktion. Selbstverständlich kann der Rücklauf der Banderole 22 auch auf andere Weise gesteuert werden.

Während in Fig. 1 eine Banderoliermaschine insgesamt dargestellt ist, zeigt Fig. 2 den funktionalwesentlichen Teil der Erfindung. Die Bandrolle 18 und die Bandrolle 20 für eine Banderole 22 sind auf einer Ebene übereinander angeordnet. Die Banderole 22 der aktiven ersten Banderole 18 läuft über ortsfeste Umlenkrollen 26 und auf dem schwenkbaren Hebel 28 gelagerte Umlenkrollen 30 des Arbeitsspeichers 24 über eine weitere Umlenkrolle 56 in den Bandkanal 32, welcher als beidseitige Gleitführung ausgebildet ist. Am Eingang des Bandkanals 32 sind Mittel 39' für den Bandeinschub/Bandrückzug

eingebaut, welche eine Bandantriebsrolle 38' und eine Transportrolle 42' umfassen. Die Bandantriebsrolle 38' und Transportrolle 42' sind geöffnet, die Banderole 22 läuft frei hindurch. Unmittelbar nach dem Ausgang des Bandkanals 32 ist ein Führungsrollenpaar 58 angeordnet, welches die Banderole 22 zur Bandeinschub-/Bandrückzugeinheit 39 für den durch die Banderole 22 gebildeten Einschussbogen 62 führt, wo die Banderole 22 zwischen der Bandantriebsrolle 38 und der Transportrolle 42 festgeklemmt ist. Der Antriebsmotor der Bandeinschub-/Bandrückzugeinheit 39 ist nicht dargestellt.

Ein Referenz-Sensor 64, vorliegend eine Fotozelle, überwacht den Bandeinschub. Der Referenz-Sensor 64 steuert die ebenfalls zum Messsystem gehörende Drehgeberrolle 44.

Ein weiterer Sensor 66 im Bereich des Bandspeichers 24, die Bandendkontrolle zeigt das Bandende der Banderole 22 rechtzeitig an, es verbleibt Restmaterial für wenigstens eine Banderolenschlaufe.

Oberhalb der arbeitenden ersten Bandrolle 18 ist eine volle zweite Reserve- bandrolle 20 angeordnet, deren Banderole 22 ist bereits im Bandspeicher 25 eingefädelt und in den Bandkanal 33 eingeführt, welcher bezüglich des anderen

Bandkanals 32 V-förmig angeordnet ist und in Richtung des

Führungsrollenpaares 58 verläuft. Eingangs des Bandkanals 33 ist eine weitere

Mittel 39" Bandeinschub/Bandrückzugmittel 39" angeordnet, welche ebenfalls eine Bandantriebsrolle 38" und eine Transportrolle 42" umfassen. Die

Bandantriebsrolle 38" und die Transportrolle 42" klemmen die ruhende

Banderole 22 fest.

Die Bandeinschub-/Bandrückzugmittel 39', 39" nehmen im Gegensatz zur BandeinschubVBandrückzugeinheit 39 nicht direkt am Banderolierprozess teil.

Sie dienen lediglich dazu, bei einem Bandwechsel den Rest der abgewickelten

Banderole 22 zurückzuziehen beziehungsweise das stirnseitige Ende der in

Reserve gehaltenen Banderole 22 bis zur Bandeinschub-/Bandrückzugeinheit 39 vorzuschieben.

In Richtung der Austrittsöffnung der Bandkanäle 32, 33 ist ein Sensor 68, 70 für die Detektierung des Bandrückzugendes eingebaut. Beim erreichen dieser Sensoren 68, 70 vorliegend Fotozellen, wird die betreffende Bandeinschub- /Bandrückzugeinheit sofort gestoppt.

Nach einem Bandwechsel wird für die erste gebildete Schlaufe 62 eine einmalige Speziallänge x zugegeben, welche den Abstand von der Schweiss- und Schneideinheit 48 zum Referenz-Sensor 64 entspricht.

Fig. 3 zeigt einen Querschnitt durch einen Bandkanal 32, 33, welcher als Gleitführung für eine Banderole 22 ausgebildet ist. In einer Kernschicht 72 ist eine der breite der Banderole angepasste Nut 74 ausgespart, welche der eingeführten Banderole 22 zusammen mit einer Deckschicht 76 wenig Freiraum lässt.