Umschnürung für Packstücke
Die Erfindung bezieht sich auf eine Umschnürung für Packstücke aller Art, bei der die sich überlappenden Enden des Umschnürungsmittels durch eine Hülse zusammengehalten sind.
Es ist bekannt, Packstücke wie Kartons, Zeitungen, Pakete, Bündel oder dgl. mit einem Stahldraht oder mit Bandeisen zu umschnüren oder zu umreifen und dabei die Enden des Umschnürungsmittels überlappt anzuordnen, wobei diese überlappten Bereiche durch Eigenverformung oder Hülsen bzw. Plomben verbunden werden. Ferner ist es bekannt, Verschnürungen mit Bindfäden und Bändern aus geleimten Papierfäden sowie fadenverstärkten Bändern herzustellen, wobei auch in diesem Falle Verschlusshülsen Verwendung finden. Alle diese Umschnürungsmittel haben jedoch eine verhältnismässig niedrige Elastizitätsgrenze. Dies hat zur Folge, dass sich schon bei einer geringfügigen tlberschreitung der Elastizitätsgrenze eine bleibende Formänderung ergibt, d. h. die Verschlussmittel nehmen nach Aufheben der Belastung nicht mehr ihre alte Lage ein.
Dadurch wird die Qualität der Umschnürung erheblich verschlechtert.
Solange es sich nur um die Umschnürung oder Umreifung von nachgiebigen Packstücken wie Zeitungsbündeln oder dgl. handelt, wirkt sich die niedrige Elastizitätsgrenze des Umschnürungsmittels kaum nachteilig aus, denn hier kann man - was in der Praxis auch geschieht - ohne weiteres die Elastizität der Packstücke selbst auszunutzen, um eine verhältnismässig straffe Umschnürung zu erzielen. Dabei lassen sich auch die im Hinblick auf den Aufbau der bekannten Verschlussmechanismen nicht zu vermeidenden Spannverluste ausgleichen.
Die Verhältnisse ändern sich aber grundsätzlich, wenn Packstücke zu umschnüren oder zu umreifen sind, welche selbst unelastisch sind, wie Kisten, Platten, Stangen oder Flaschenbündel. Wenn hier eine bleibende Dehnung des Umschnürungsmittels vermieden werden soll, so muss man notgedrungen zu Umschnürungsmitteln mit hoher Dehnungsfestigkeit und somit mit grossem Querschnitt greifen. Das bei unelastischen Packstücken zu verwendende Umschnürungsmittel muss somit in seinem Querschnitt so stark gehalten werden, dass es praktisch allen vorkommenden Zugbeanspruchungen ohne nennenswerte Dehnung widersteht.
Kommt es dann durch eine besondere, nicht vorauszusehende Beanspruchung trotzdem zu einer Dehnung des Umschnürungsmittels, dann sind praktisch die erwähnten Massnahmen gegenstandslos geworden, denn durch die dabei auftretende bleibende Formänderung wird die Umschnürung schlaff, kann dem Packstück keinen Zusammenhalt mehr bieten und sogar von diesem abrutschen. Abgesehen davon ist durch die Verwendung eines Umschnürungsmittels mit grossem Querschnitt ein erhöhter Werkstoffbedarf vorhanden, durch welchen die Verpackung verteuert wird.
Durch die geschilderten Verhältnisse ergibt sich für die Praxis der bemerkenswerte Nachteil, dass man in Abhängigkeit von der Elastizität der zu umschnürenden oder zu umreifenden Packstücke das zu benutzende Umschnürungsmittel aussuchen muss.
Wenn man nur Packstücke von ein und derselben Beschaffenheit zu umschnüren hat, dann kann man diesen Mangel noch durch die Wahl eines geeigneten Umschnürungsmittels in etwa kompensieren. Dies lässt sich aber praktisch nicht mehr durchführen, wenn einer Verpackungsmaschine Packstücke von ständig wechselnder Beschaffenheit zugeführt werden. Hier bleibt dann nur das Vorsortieren der Packstücke, also ein zusätzlicher, das Verpacken verteuernder Arbeitsvorgang.
Es liegt nahe, die geschilderten Mängel durch den Ersatz des praktisch unelastischen Umschnürungsmittels durch ein elastisches zu beseitigen, zumal zugfeste, Elastizität aufweisende Werkstoffe bekannt sind. Erwähnt seien zunächst halbsynthetische Werkstoffe, beispielsweise auf Zellulosebasis, dann vor allem aber vollsynthetische Werkstoffe, die im allge meinen eine weitaus grössere Dehnung haben und eine verhältnismässig grosse Rückbildung aufweisen.
Genannt seien Polyäthylen, Polyamid, Polyurethan und Polyvinylchloridsorten. Es hat sich jedoch bei durchgeführten Versuchen gezeigt, dass diese Werkstoffe nicht ohne weiteres gegen die bisher benutzten ausgetauscht werden können. Vor allem gibt es grosse Schwierigkeiten bei der Bildung des eigentlichen Verschlusses im Bereich der sich überlappenden Enden. Die herkömmlichen Werkstoffe, insbesondere Stahldraht und Bandeisen, besitzen eine sehr hohe Molekularkonstante, so dass mit ihnen ohne weiteres ein Verschluss nur durch Verdrillen oder Verhaken von Hakenausbildungen gebildet werden kann. Auch bereitet es keine nennenswerte Mühe, die sich überlappenden Enden mit einer sie umgreifenden Hülse zu verbinden.
Die Molekularstruktur der angeführten Kunststoffe verändert sich jedoch unter starker oder anhaltender Belastung. Da man dieses Verhalten der Kunststoffe kennt, reckt man sie bei ihrer Herstellung, so dass die einzelnen Fadenmoleküle längsge richtet werden, wodurch der Werkstoff eine hohe Festigkeit und eine Verminderung der bleibenden Dehnung erhält. Wenn auch mit der durch die Rekkung hervorgerufenen Orientierung der Struktur eine gute Festigkeit des Werkstoffes in bezug auf seine Belastbarkeit erreicht wird, so reicht diese jedoch noch nicht aus, um dem Werkstoff eine solche beständige Form oder Ausbildung zu geben, dass er als Draht oder Band zum Umschnüren von Packstücken dann verwendet werden kann, wenn die Verschlüsse auf die herkömmliche Art und Weise gebildet werden.
Wird beispielsweise ein Hülsenverschluss bekannter Art verformt, und kommt es dabei zu einer Einengung des Querschnittes des Kunststoffdrahtes, so erfolgt bei einer starken oder bei einer anhaltenden Zugbelastung eine Strukturwanderung, welche von den Stellen des höchsten Druckes zu den Stellen geringeren Druckes verläuft. Aufgrund dieses Sachverhaltes bilden Hülsen-bzw. Plombenverschlüsse der bekannten Ausführungen keine ausreichende Festigkeit, wenn sie zum Zusammenhalten der Enden von Kunststoffdrähten oder Bändern benutzt werden sollen.
Es ist andererseits auch bekannt, Kunststoffe miteinander zu verkleben oder zu verschweissen, wobei sich ausreichende Festigkeiten der Verbindung erzielen lassen. Man könnte also daran denken, einen Verschluss für aus Kunststoff bestehende Drähte oder Bänder einfach dadurch zu erhalten, dass man die Enden im sich überlappenden Bereich verklebt oder verschweisst. Diesem Verhalten steht aber die Tatsache entgegen, dass eine verhältnismässig lange Zeit erforderlich ist, bis der Verschluss nach dem Kleben oder Schweissen belastet werden kann. Beim Verkleben ist hierbei die Abbinde-bzw. Erhärtezeit, beim Schweissen die Zeit, in der die Normal-Tempe ratur wieder hergestellt ist, massgebend. Beim Umschnüren von Packstücken können jedoch derartig lange Zeiten nicht in Kauf genommen werden, da hierdurch das Arbeiten unwirtschaftlich wird.
Dies gilt insbesondere dann, wenn vollautomatische Um schnürungsmaschinen Verwendung finden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Umschnürung der eingangs näher gekennzeichneten Art mit einfachen und wohlfeilen Mitteln zu verbessern und dabei die geschilderten Nachteile bekannter Ausführungsformen zu beseitigen. Insbesondere soll die Umschnürung so beschaffen sein, dass sie bei allen Packstücken, also unabhängig von der Elastizität der zu umschnürenden Packstücke benutzt werden kann. Dieses Ziel ist erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass einerseits die Umschnürung aus einem Kunststoff, wie Polyamid, hergestellt ist und dass andererseits die Hülse am Umschnürungsmittel befestigt ist. Der anstelle von Stahldraht bzw. von Bandeisen verwendete Kunststoffdraht, beispielsweise ein monofiler Nylondraht, besitzt neben einer hohen Festigkeit auch ein gutes elastisches Dehnungsvermögen.
Beide Eigenschaften gewährleisten die ge wünschte Transportstabilität der Umschnürung.
Hinzu kommt, dass sich derartige Kunststoffdrähte masslich sehr genau herstellen lassen. Dies macht sich bei der im einzelnen noch zu schildernden Verschlussbildung vorteilhaft bemerkbar, weil keine das Zusammenfügen der Drahtenden beeinträchtigenden Durchmesserschwankungen auftreten. Der Kunststoffdraht ist auch im Gegensatz zu den herkömmlichen Umschnürungsmitteln, wie Stahldraht oder Bindfäden, witterungsbeständig. Er kann längere Zeit im Freien gelagert werden, ohne dass ein Unbrauchbarwerden durch Korrosion oder Verwitterung auftritt. Hinzu kommt eine gute Beständigkeit gegenüber der Einwirkung von Chemikalien.
Auf der Zeichnung ist die Erfindung in mehreren Ausführungsbeispielen dargestellt, und zwar zeigen:
Fig. 1 in schaubildlicher Darstellung einen Verschluss für eine Umschnürung nach einem ersten Ausführungsbeispiel,
Fig. 2 ebenfalls in schaubildlicher Darstellung ein zweites Ausführungsbeispiel eines Verschlusses für eine Umschnürung,
Fig. 3 ein drittes Ausführungsbeispiel in schaubildlicher Darstellung,
Fig. 4 ebenfalls in schaubildlicher Darstellung ein viertes Ausführungsbeispiel,
Fig. 5 ein fünftes Ausführungsbeispiel in schaubildlicher Darstellung, jedoch bei bandförmigem Umschnürungsmittel, und
Fig. 6 ebenfalls in schaubildlicher Darstellung ein sechstes Ausführungsbeispiel.
Es sei zunächst erwähnt, dass nur diejenigen Teile der Umschnürung oder Umreifung dargestellt sind, welche für das Verständnis der Erfindung Bedeutung haben. Auch spielt es keine Rolle, wie die Packstücke gestaltet sind, an welchen die Umschnürung oder Umreifung angebracht werden soll. Die Vorrichtungen, die beim Umschnüren oder Umreifen benutzt werden, sind ebenfalls der Einfachheit halber nicht mit dargestellt. Mit diesen an sich bekannten Vorrichtungen wird das Umschnürungs- oder Umreifungsmittel um das Packstück herumgelegt und gespannt. Im Bereich der sich überlappenden Enden der Umschnürung oder Umreifung wird eine Hülse angebracht, die mit bekannten Einrichtungen verformt wird. Dabei ist es auch gleichgültig, ob man die Hülsen von einem fortlaufenden Strang abschneidet oder ob man mit vorgefertigten Einzelhülsen arbeitet.
Im Bereich der Hülse wird dann diese über eine zusätzliche Verbindung an der Umschnürung befestigt.
In Fig. 1 sind die beiden sich überlappenden Enden 11 und 12 eines Kunststoffdrahtes durch eine aus Metall gefertigte Hülse 13 umschlossen. Es handelt sich dabei um einen monofilen Kunststoffdraht, beispielsweise aus Nylon. Wie die Fig. 1 zeigt, ist die Hülse 13 verdrillt, so dass sich die innenliegenden Kunststoffdrahtenden 11 und 12 mit verdrillen. Auf diese Weise erhält man einen sicher wirkenden Verschluss, der jedes Durchrutschen des Kunststoffdrahtes verhindert.
Die Fig. 2 zeigt wiederum die beiden Kunststoffdrahtenden 11 und 12, welche ebenfalls mit einer Hülse 14 umschlossen sind. Abweichend vom ersten Ausführungsbeispiel ist auf der Flachseite der Hülse eine Ansatzfläche für eine Schweissung 15 vorgesehen. Die Gegenfläche zu der Ansatzfläche befindet sich dieser diametral gegenüber an der Unterseite der Hülse 14. Zur Verschlussbildung wird bei diesem Ausführungsbeispiel somit ausser der Hülse eine Verschweissung benutzt.
Die Fig. 3 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel eines Verschlusses für die sich überlappenden Kunststoffdrahtenden 11 und 12. Auch hier wird zunächst eine Hülse 16 um die Drahtenden gelegt. Diese ist jedoch innenseitig mit einer Beschichtung 17 versehen. Diese Schicht 17 kann aus einem thermoplastischen Werkstoff mit einer niedrigeren Schmelztemperatur bestehen. Es kann sich andererseits auch um eine Schicht eines Schmelzklebers handeln. Die Fläche 15 dient dem Schweiss- oder Erwärmungsvorgang.
Das vierte Ausführungsbeispiel gemäss der Fig. 4 zeigt eine Verbindung der beiden Kunststoffdrahtenden 11 und 12 mit einer Hülse 18, die innenseitig mit einer Schicht 19 eines Haftklebers versehen ist. Hier ist die Hülse zudem noch mit zwei diametral gegen überliegenden und sich in Längsrichtung erstreckenden Einschnürungen versehen, so dass der fertige Verschluss im Querschnitt gesehen etwa die Gestalt einer liegenden 8 erhält.
Gemäss dem Ausführungsbeispiel der Fig. 5 ist die drahtförmige Umschnürung ersetzt durch eine bandförmige Umschnürung, ebenfalls aus Kunststoff.
Die beiden Bandenden 20 und 21 sind jedoch wiederum mit einer Hülse 22 umgeben, die eine innenseitige Beschichtung 23 trägt. Hierbei kann es sich um eine Schicht aus einem der vorstehend genannten Werkstoffe handeln.
Die Fig. 6 zeigt demgegenüber wieder eine Verbindung der beiden Enden 11 und 12 eines Kunststoffdrahtes mittels einer Hülse 24, jedoch besitzt die Hülse 24 ausser der innenseitigen Beschichtung noch aussenliegend sickenartige Einprägungen 25, welche im Hülseninnern eine Verriegelung der beiden Kunststoffdrahtenden 11 und 12 durch eine Querschnittseinengung herbeiführen.
Wie bereits erwähnt, sind die dargestellten Ausführungen nur beispielsweise Verwirklichungen der Erfindung und diese nicht darauf beschränkt. Vielmehr sind noch mancherlei andere Ausführungen und Anwendungen möglich. So ist es möglich, die Hülse mit Lösungsklebern innenseitig zu verkleiden.