DE4337714C2 - Vorrichtung zum Umreifen von Packstücken mit einem verschweißbaren Band - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Umreifen von Packstücken mit einem verschweißbaren Band, bei der das Packstück gegen eine gespannte Bandsehne gefahren, durch weitere Bewegung des Packstücks das Band um das Packgut gelegt wird und nach Erreichen einer Verschlußposition sich Elemente einer Schweißvorrichtung schließen, mit denen erstens das Band am Packgut verschweißt wird und zweitens die Bandsehne durch Verschweißen der entstande­ nen zwei Bandenden neu hergestellt und gespannt wird, mit folgenden Einzelheiten:

• - zwei gegenüber dem Packstück höhenverstellbare Bandseh­ nen-Strafferrollen, zwischen denen die Bandsehne spann­ bar ist,
• - den Strafferrollen vorgeordnete, schaltbare Bandbremsen,
• - wenigstens zwei Vorratsrollen, von denen Band abroll­ bar ist, von denen je eine einer Bandsehnen-Straffer­ rolle zugeordnet ist,
• - eine höhenverstellbare Traverse, die die genannten Ele­ mente der Schweißvorrichtung trägt,
• - sowie mit Umlenk- und Leitrollen zur Herstellung eines durchgehenden Bandzuges von den Vorratsrollen bis zu den Bandsehnen-Strafferrollen.

Eine Vorrichtung zum Umreifen von Packstücken der vorge­ nannten Art ist bekannt aus EP-0 225 665 B1. Nachteilig erscheint vielen Anwendern, daß bei der vorgenannten Vorrichtung die Bandspannung nicht in allen Phasen des Umreifens exakt dosierbar ist, sondern daß sich insbesondere während des Straffziehens der Bandsehne und im Augenblick des Verschweißens sich ungenaue Bandspannungen ergeben können.

Es stellt sich daher die Aufgabe, diesen Unzulänglich­ keiten abzuhelfen und zu gewährleisten, daß zu allen Phasen des Umreifungsvorganges eine exakt definierte und gleichbleibend kontinuierliche Bandspannung vorhanden ist.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs ge­ nannten Art dadurch gelöst, daß die der Bandsehnen- Strafferrolle vorgeordnete Bandbremse mit einstellbarer Bremskraft versehen ist, die eine von dem Band in S-Um­ schlingung umfaßte Doppelbremsrollen-Anordnung be­ sitzt, wobei die Bandbremse mit Bremsriemen gesteuerte Gegenrollen umfaßt, die mit den Bremsrollen gekoppelt sind und sich auf denselben Achsen wie die zur Doppel­ bremsrollen-Anordnung gehörenden Rollen befinden. Mit Hilfe der Bandbremse, die eine einstellbare Bremskraft hat und sowohl entsprechend der jeweiligen Umreifungs­ phase als auch entsprechend den zu umreifenden Pack­ stücken und deren Anforderungen einstellbar ist, lassen sich die vorgenannten Mängel beseitigen.

Vorteilhafterweise werden die Achsen der Bremsrollen so zueinander gestellt, daß der Bandabschnitt, der in die S-Umschlingung gelangt, und der Bandabschnitt, der die S-Umschlingung verläßt, nur zu einem Bremsrollen-Umfang tangential sind. Hierdurch läßt sich eine sehr enge Bauart ohne Kollision der Bremsrollen verwirklichen.

Als ausreichend für eine Bremswirkung hat sich erwiesen, wenn der Umschlingungswinkel summiert auf den beiden Bremsrollen wenigstens 2π im Bogenmaß umfaßt.

Die Spannung des Bremsriemens läßt sich vorteilhafter­ weise durch eine fluidisch gesteuerte Kolben-Zylinder- Anordnung verändern.

Zur besseren Dosierung und Erzielung eines höheren Brems­ drehmomentes wird vorgeschlagen, die Bremsrolle mit ei­ nem Mantel aus reibungserhöhendem Material, z. B. Kaut­ schuk, zu belegen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeich­ nung dargestellt. Die Figuren der Zeichnung zeigen im einzelnen:

Fig. 1 eine Vorrichtung zum Umreifen von Packstücken mit dem Schema der Bandführung, von vorne ge­ sehen;

Fig. 2 ein vereinfachtes Schema der Vorrichtung, von oben gesehen;

Fig. 3 eine Vorrichtung zum Umreifen eines Packstückes, in perspektivischer Darstellung seitlich von vorne gesehen,

Fig. 4 die untere Konsole mit Bandbremse, in Drauf­ sicht;

Fig. 5 die Konsole gemäß Fig. 4, von unten gesehen;

Fig. 6 einen Schnitt E-E, gemäß der Fig. 4,

Fig. 7 die obere Konsole mit Bandsehnen-Strafferrolle, in Draufsicht,

Fig. 8 eine Anschlagvorrichtung, in perspektivischer Darstellung;

Fig. 9 einen Ständer des Portals mit Konsolen und An­ schlagvorrichtung, in perspektivischer Darstel­ lung seitlich von der inneren Seite des Portals gesehen;

Fig. 10 eine Doppelbremsen-Anordnung mit vertikaler Ein­ stellung, in perspektivischer Darstellung,

Fig. 11 eine Klemmvorrichtung.

In den Figuren sind Einzelheiten einer Vorrichtung zum Umreifen von Packstücken P mit einem verschweißbaren Band 1 dargestellt. Als Packstücke eignen sich beispiels­ weise Kartons, gestapelte Einzelteile, wie z. B. Ziegel­ steine, Drahtbündel und dergleichen. Grundsätzlich kön­ nen auch mehrere Umreifungen an denselben Packstück in verschiedenen Höhen angebracht werden. Nach entsprechen­ der Umlegung des Packstückes können auch Umreifungen um andere Seiten des Packstückes vorgenommen werden. Ferner sei darauf hingewiesen, daß die beschriebene Ausführungs­ form auch im Prinzip auf einen vertikalen Durchlauf des Packstückes unter entsprechender Änderung der Vorrich­ tung vorgenommen werden kann, wie dies auch aus dem Stand der Technik hervorgeht. Derartige, dem Fachmann geläufige Änderungen, sollen von der Erfindung ebenfalls umfaßt sein.

Wie besonders aus den Fig. 1 und 3 hervorgeht, be­ sitzt die Vorrichtung zum Umreifen ein Portal 23, das sich über einer Förderbahn 22 erhebt. Auf der Förderbahn 22, die mit Rollen ausgestattet ist, steht eine Palette 28 mit einem zu umreifenden, daraufliegenden Packgut P. Das Portal 23 besteht aus zwei Ständern 29, 29′, die mit einem oberen Querbalken 30 und einem unter diesem Quer­ balken 30 angeordneten Querträger 31 verbunden sind. Die Ständer 29, 29′ tragen vertikale Führungsschienen 43, an denen eine höhenverstellbare Traverse 13 auf- und abbeweglich angebracht ist, wobei ein Elektromotor 38 für den Antrieb sorgt. Die Aufgabe der Traverse 13 ist es, eine an ihr befestigte Schweißvorrichtung 12 entsprechend der Höhe der an dem Packgut P anzubringenden Umreifung zu verstellen.

Aus den Fig. 1 und 2 ist zu ersehen, daß sich das Um­ reifungsband 1 aus zwei an einer Schweißstelle 25 zusam­ menkommenden Bandsehnen 2, 2′ zusammensetzt. Jeder Band­ sehne ist eine Vorratsrolle 15 oder 15′ zugeordnet. Von der Vorratsrolle 15 bzw. 15′ erstreckt sich die Band­ sehne 2 bzw. 2′ über entsprechend angeordnete Umlenk­ rollen 14, 14′, Leitrollen 10, 10′ sowie über Spann-, Brems- und Zugmittel 11, 33, 34, 4, 32, 8, 12 bis zur Schweißstelle 25, wie noch erläutert werden wird. Die beiden Vorratsrollen 15, 15′ sind auf einer Seite der Förderbahn 22, und zwar platzsparend übereinander ange­ ordnet, wobei der Zugang zu dem Mechanismus des Portal­ antriebes und zu den Vorratsrollen erleichtert ist.

Die Bandsehne 2′, die untere Vorratsrolle 15′ verläßt, wird vom Rollenarm 37 einer Vorstraffer-Rückstellvor­ richtung 34 aufgenommen, gestrafft und weiter über die Bandbremse 4′ und die Bandsehnen-Strafferrolle 8 von der Schweißvorrichtung 12 aufgenommen und zur Schweißstelle 25 geführt. Das gleiche gilt für die Bandsehne 2, die von der oberen Vorratsrolle 15 abgewickelt wird. Jedoch mit Rücksicht auf die Anordnung der Vorratsrolle 15 und die notwendige Zuführung der Bandsehne 2 von der der Vorratsrolle gegenüberliegenden Seite zur Schweißstelle 25 wird die Bandsehne 2 quer über den oberen Teil des Portals, vorzugsweise etwas höher als der höchste Hub der Traverse 13, bis zur Umlenkrolle 14 und weiter über die zur bereits erwähnten Bandbremse 4 spiegelbildlich angeordneten zweiten Bandbremse 4 und Bandsehnen- Strafferrolle 8 bis zur Schweißstelle 25 geführt.

Wegen der relativ hohen Bandlaufgeschwindigkeit und Um­ reifungshäufigkeit, die etwa 2 m/s und bis zu 450 Zyklen pro Sekunde betragen, weist die Bandbremse 4, die jeder Bandsehnen-Straffrolle 8, 8′ vorgeschaltet ist, eine in ihrer Bremskraft einstellbare Doppelbremsrollen-Anord­ nung 32 auf. Das Band 1 umfaßt beide Rollen eines Paares von Bremsrollen 5, 5′ in einer S-Umschlingung, vorzugsweise mit einem Umschlingungswinkel, der wesentlich größer ist als 2π.

Einzelheiten der Bandbremse 4 gehen aus der Fig. 4 her­ vor. Die Bremsrollen 5, 5′ liegen längs des Bandzuges eng beieinander, ohne sie zu berühren. Damit das Band 1 mit der benachbarten Bremsrolle nicht kollidiert, werden die Rollenachsen der Bandrollen 5, 5′ miteinander gering um die Größe X quer gegenüber der Bandrichtung verscho­ ben.

Die Bremsrollen sind nebeneinander auf einer Konsole 9 montiert. Die Steuerung einer Bremskraft ist detailliert in den Fig. 5 und 6 dargestellt. Gegenrollen 7, die sich auf der Unterseite der Konsole 9 befinden und mit den oberhalb der Konsole 9 angeordneten Bremsrollen auf der selben Achse 16, 16′ gekoppelt sind, bilden die steuerbaren Elemente der Bandbremse 4. Die Achse ist mittels Rollenkugellager 19 und einer Buchse 18 gelagert.

Die Gegenrollen 7 sind von einem Bremsriemen 6 umschlun­ gen, dessen Endstücke an der Konsole 9 festgeklemmt sind. Eine an der Unterseite der Konsole 9 angebrachte Kolben-Zylinder-Anordnung 27, die fluidisch steuerbar ist, übt auf den Bremsriemen 5, 5′ mittels eines Stößels 44, der in Verlängerung der Kolbenstange angebracht ist, eine regulierende Kraft aus. Um die Reibungskraft des Bremsriemens 6 zu verstärken, sind die beiden Bremsrol­ len 5, 5′ mit einem Mantel 42 aus Hartgummi (Kautschuk) belegt.

Als weitere Maßnahme zur Verstärkung der Bremskräfte dient eine Klemmvorrichtung 21, die an der Konsole 9 montiert ist; sie bremst das Band 1, bevor es an die Bremsrollen 5, 5′ gelangt. Eine solche Klemmvorrichtung 21 ist jedoch nicht zwingend erforderlich.

In der Fig. 11 ist eine beispielhafte Klemmvorrichtung 21 dargestellt, die aus einem etwa flachdreickigen Bremsschuh 46, einem Klotz 48 und aus einer pneumati­ schen Kolben-Zylinder-Anordnung 47 besteht. Die Klemm­ vorrichtung 21 ist über den Klotz 48 an die Konsole 9 mit zwei Schrauben 53 angeschraubt. Der Bremsschuh 46 ist hier in einen Sitz 54 eingesetzt und mittels einer regulierbaren Schraube 55 präzise gegenüber dem Klotz 48 und insbesondere dem Band 1 eingestellt. Der Bremsschuh 46 ist gegen das Herausfallen aus dem Sitz 54 seitlich mit einem Führungsklötzchen 56 gesichert. Das Band 1 ist längs des Klotzes 48 geführt und wird durch die Kolben- Zylinder-Anordnung 47 durch einen abgestumpften Scheitel 52 des Bremsschuhs 46 an den Klotz 48 gedrückt. Die Ver­ wendung der dargestellten Kolben-Zylinder-Anordnungen 27, 47 für die Bandbremse 4 bzw. die Klemmvorrichtung erlaubt eine stetig einstellbare Bandspannungskraft von 0-5000 N.

Wie aus den Fig. 3, 7 und 9 ersichtlich, sind die Bandsehnen-Strafferrollen 8, 8′ jeweils auf höhenver­ stellbaren Konsolen 9′ angebracht. Die Strafferrollen 8, 8′ bilden zusammen mit den Umlenk- und Leitrollen 14, 14′; 10, 10′ einen Bandheber 36. Der Bandheber, der sich auf der Konsole 9′ befindet, ist mit einer pneumatischen Kolben-Zylinder-Anordnung 26 vertikal nach gewünschter Höhe einstellbar.

Die Fig. 7 und 9 zeigen einen Bandheber 36, der mit­ tels Führungsschiene 39 vertikal auf den Portalständer 29 verstellbar ist, so daß der Höhenbereich des Umreifens einstellbar ist. Die Einstellung der Höhe ist wesentlich durch Anschlagvorrichtungen 35 für den Bandheber 36 er­ leichtert. In Fig. 8 ist eine Anschlagvorrichtung 35 dargestellt, die auf einer Führungsschiene 40 höhenver­ stellbar geführt ist. Die Anschlagvorrichtung besitzt einen pneumatisch ausfahrbaren Zapfen 17, der im ausge­ fahrenen Zustand die verfahrbare Konsole 9′ bei ihrem Weg nach unten hält und damit die Höhe des Umreifens de­ finiert. Die Führungsschiene 40 erstreckt sich vertikal unmittelbar neben der Führungsschiene 39 des Bandhebers 36, so daß der ausfahrbare Zapfen 17 in den Weg der Kon­ sole 9′ einfahrbar ist.

Wie bereits erwähnt, sind die beiden Vorratsrollen 14, 14′ mit je einer Vorstraffer- und Rückstellvorrichtung 34 ausgestattet (vgl. Fig. 1 und 3). Die Vorstraffer- und Rückstellvorrichtung 34 umfaßt eine Tänzerrollenan­ ordnung 33. Diese besteht aus drei Bandschlingen 20, 20′, die um die Tänzerrollen 24 und 24′ geführt und von einer Feder 51 gespannt sind. Die Tänzerrollen 24, 24′ sind in zwei Reihen außerhalb der Vorratsrolle 15, 15′ auf die Enden der Rollenarme 37, 37′ aufgesetzt. Der obere Rollenarm 37′ ist ortsfest an der Vorratsrolle 15, 15′ angeordnet; dagegen ist der untere Rollenarm 37 mit der erwähnten Feder 51 gespannt.

Zu der Vorstraffer- und Rückstellvorrichtung 34 gehört weiterhin eine Reibungsbremse 11 in Form einer mit Gummi belegten Walze, die wiederum mit einem Ende des Arms 57 verbunden ist. Der Arm 57 ist drehbar auf die Achse der Vorratsrolle 15, 15′ aufgesetzt, so daß die Reibungs­ bremse 11 mit ihrem Gewicht auf den Rand der Vorrats­ rolle 15 und 15′ drückt und diese abbremst.

Fig. 10 zeigt eine abweichende Ausführungsform einer Bandbremse 4. Diese ist im dargestellten Falle in ver­ tikaler Form auf einer Konsole 9 angeordnet. Die beiden Bremsrollen 5, 5′ liegen eng benachbart und werden von einer S-Umschlingung des Bandes 1 umfaßt. Hinter der Konsole liegen (verdeckt) die Gegenrollen 7, 7′, die die­ selbe Funktion haben, wie bereits anhand der Fig. 4 er­ läutert.

Die Funktion der Vorrichtung zum Umreifen von Packstücken mit einem verschweißbaren Band wird anhand der Fig. 1 bis 3 erläutert.

Das sich auf der Förderbahn 22 befindende Packgut P stößt gegen die gespannte Bandsehne 2 + 2′ und nimmt diese mit, so daß sie sich zu einem U verformt und sich sowohl an die Stirnseite als auch an die benachbarten Seiten des Packgutes anschmiegt. Sobald das Packgut eine Sollstellung erreicht hat, die durch die Lichtschranke 49 signalisiert wird, wird der Weitertransport des Pack­ gutes P gestoppt. Die Rückseite des Packgutes liegt da­ mit ein kurzes Stück hinter der Schweißvorrichtung. Die Elemente der Schweißvorrichtung 12 bewegen sich aufein­ ander zu und nehmen die beidseitig gespannten Bandsehnen 2, 2′ mit. Die beiden Bandsehnen werden durch die Ele­ mente der Schweißvorrichtung gespannt und in der Schweiß­ stelle 25 gleichzeitig getrennt verschweißt. Diese Vor­ gänge sind an sich bekannt und entsprechen denen des Standes der Technik.

Das Packgut P ist damit durch eine vollständige und ge­ schlossene Bandschlinge umlegt. Gleichzeitig wird die nächste Bandsehne 2, 2′ für ein weiteres Packgut ge­ spannt und vorbereitet.

Wesentlich ist es, daß bei der Straffung der Bandsehne 2, 2′, die durch die Schweißwerkzeuge erfolgt, das Band einer hohen Belastung unter gleichzeitigem Erfordernis exakter Bandspannung ausgesetzt ist. Die Bandspannung wird dosiert durch die Bandbremsen 4, die während des Durchlauf des Packgutes und des eigentlichen Verschweißens entsprechend den Erfahrungen die Bandspannung "do­ siert" steuern. Nach dem Zurückfahren der Schweißstation kann auch durch Verstellung der Tänzerrollen ein even­ tuell nicht mehr erforderlicher Bandvorrat in den Band­ vorrat zwischen den Tänzerrollen eingespeist werden.

Zum Anlegen von mehreren, übereinanderliegenden Über­ reifungen, werden Anschlagvorrichtungen 35 in den ge­ wünschten Positionen angebracht, damit der Höhenbereich der Umreifung genau bestimmt wird.

Claims (6)

1. Vorrichtung zum Umreifen von Packstücken mit einem verschweißbaren Band (1), bei der das Packstück (P) gegen eine gespannte Bandsehne (2; 2′) gefahren, durch weitere Bewegung des Packstücks das Band (1) um das Packgut gelegt wird und nach Erreichen einer Verschlußposition sich Elemente einer Schweißvorrichtung (12) schließen, mit denen erstens das Band am Packgut verschweißt wird und zweitens die Bandsehne durch Verschweißen der entstandenen zwei Bandenden neu hergestellt und gespannt wird, mit folgenden Einzelheiten:

• - zwei gegenüber dem Packstück höhenverstellbaren Bandsehnen-Strafferrollen (8, 8′), zwischen denen die Bandsehne (200) spannbar ist,
• - den Strafferrollen vorgeordnete, schaltbare Bandbremsen,
• - wenigstens zwei Vorratsrollen (15, 15′), von denen Band abrollbar ist, von denen je eine einer Bandsehnen-Strafferrolle (8, 8′) zugeordnet ist,
• - eine höhenverstellbare Traverse, die die genannten Elemente der Schweißvorrichtung trägt,
• - sowie mit Umlenk- und Leitrollen zur Herstellung eines durchgehenden Bandzuges von den Vorratsrollen bis zu den Bandsehnen-Strafferrollen,

dadurch gekennzeichnet, daß
die der Bandsehnen-Strafferrolle (8; 8′) vorgeordnete Bandbremse (4) mit einstellbarer Bremskraft versehen ist, die eine von dem Band (1) in S-Umschlingung umfaßte Doppelbremsrollen-Anordnung (32) besitzt, wobei die Bandbremse (4) mit Bremsriemen (6) gesteuerte Gegenrollen (7) umfaßt, die mit den Bremsrollen (5, 5′) gekoppelt sind und sich auf denselben Achsen (16, 16′) wie die zur Doppelbremsrollen-Anordnung (32) gehörenden Rollen befinden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannung des Bremsriemens (6) durch eine fluidisch gesteuerte Kolben-Zylinder- Anordnung (27) veränderbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen (16, 16′) der Bremsrollen (5, 5′) so zueinander gestellt sind, daß der Bandab­ schnitt, der in die S-Umschlingung gelangt, und der Bandabschnitt, der die S-Umschlingung verläßt, nur zu einem Bremsrollen-Umfang tangential sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Umschlingungswinkel summiert auf den beiden Bandrollen wenigstens 2π im Bogenmaß umfaßt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsrolle (5, 5′) mit einem Mantel aus reibungserhöhendem Material, z. B. Kautschuk, belegt ist.