DE102009004480B3 - Device for determining the tension of a strapping band or the like - Google Patents
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Abstract
Die erfindungsgemäße Vorrichtung (10) ermöglicht die Ermittlung der Bandspannung eines Umreifungsbands (11) oder eines anderen Umreifungsmaterials an einer Packstückumreifungsvorrichtung oder -maschine. Sie ist gekennzeichnet durch eine einen gespannten Umreifungsbandabschnitt (11') umlenkende Umlenkrolle (18), die an einer Umlenkrollenkonsole (17) drehbar gelagert angeordnet ist, wobei sich die Umlenkrollenkonsole (17) gegenüber einem Maschinengehäuse (20) oder -rahmen der Packstückumreifungsmaschine über mindestens eine Kraftmesseinrichtung (26), beispielsweise eine Druckmessdose abstützt. Die Erfindung ermöglicht es, die im Umreifungsband herrschende Zugkraft unter Berücksichtigung der geometrischen Verhältnisse an der Umlenkrollenkonsole unmittelbar aus dem von der Kraftmesseinrichtung gemessenen Wert zu ermitteln und hierdurch die Bandspannung exakt auf einen voreingestellten Wert einzustellen.The device (10) according to the invention makes it possible to determine the belt tension of a strapping band (11) or another strapping material on a package strapping device or machine. It is characterized by a tensioned strapping band section (11 ') deflecting deflection roller (18) which is rotatably mounted on a Umlenkrollenkonsole (17), wherein the Umlenkrollenkonsole (17) relative to a machine housing (20) or frame of the package strapping machine over at least a force measuring device (26), for example a pressure cell is supported. The invention makes it possible to determine the tensile force prevailing in the strapping band, taking into account the geometric conditions on the deflection pulley, directly from the value measured by the force measuring device and thereby adjusting the belt tension exactly to a preset value.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Ermittlung der Spannung eines Umreifungsbands oder eines anderen Umreifungsmaterials an einer Packstückumreifungsvorrichtung oder -maschine.The The invention relates to a device for determining the voltage a strapping or other strapping material a package strapping device or machine.
Um Packstücke mit Stahl- oder Kunststoffbändern oder einem anderen Umreifungsmaterial zu umreifen und sie dadurch beispielsweise beim Transport zu sichern, sind Packstückumreifungsvorrichtungen oder -maschinen bekannt, mit deren Hilfe das jeweilige, um das Packstück herum geschlungene Umreifungsmaterial, beispielsweise ein Umreifungsband aus Kunststoff oder Stahl, gespannt und bei Erreichen der gewünschten Bandspannung mittels einer Verschlusshülse, einer Reibschweißverbindung oder auf andere Weise verschlossen wird. Um einerseits eine zuverlässige Sicherung des Packstückes mit dem Umreifungsband zu gewährleisten, andererseits aber zu verhindern, dass das Packstück von einer zu straff gespannten Umreifung beschädigt wird oder das Material beim Spannen gar reißt, ist es wichtig, die Spannung während des Spannvorganges zu überwachen und den Verschlussvorgang beispielsweise durch Betätigung einer Reibschweißeinreichtung bei Kunststoffbändern einzuleiten, sobald die korrekte Bandspannung erreicht wurde.Around packages with steel or plastic straps or any other strapping material and thereby straightening them for example, to secure during transport are package strapping devices or machines known, with the help of which, to the package around looped strapping material, for example a strapping band Plastic or steel, stretched and when you reach the desired Tape tension by means of a closure sleeve, a friction-welded connection or otherwise closed. On the one hand a reliable backup of the package to ensure with the strapping on the other hand, however, to prevent the package from being too taut Strapping damaged or if the material breaks when tensioned, it is important to stress while to monitor the clamping process and the closing operation, for example, by pressing a Reibschweißeinreichtung in plastic bands as soon as the correct belt tension has been reached.
Bei bekannten Vorrichtungen wird die Bandspannung des Umreifungsmaterials durch Wahl des Drehmomentes an Elektromagnetkupplungen eingestellt, die zwischen einen Antriebsmotor und eine Spannvorrichtung eingebaut sind, mit der das Umreifungsband gespannt wird. Wenn das voreingestellte Drehmoment der Elektromagnetkupplung überschritten wird, rutscht die Kupplung durch. Die Drehzahl des Spannrades fällt hierdurch ab, was von einem Impulsaufnehmer festgestellt werden kann, der dann ein Signal ausgibt, dass die gewünschte Bandspannung erreicht ist und die Verschlussvorrichtung in Gang gesetzt werden kann. Der Vorteil dieser Anordnung besteht darin, dass die Bandspannung unabhängig vom Packstückumfang ist, was mit anderen, wegabhängigen Systemen nicht erreichbar ist. Bei solchen wegabhängigen Systemen erhält man bei kleinen Packstücken eine meist zu hohe Bandspannung und bei großen Packstücken eine Bandspannung, die für einen sicheren Transport des Packstückes zu niedrig ist. Nachteile einer Anordnung mit Elektromagnetkupplungen zur Einstellung der Bandspannung liegen vor allem darin, dass es nicht möglich ist, eine genau definierte Bandspannung einzustellen bzw. festzustellen, d. h. dass Aussagen über die Höhe der Bandspannung objektiv kaum möglich sind. Außerdem beeinflussen eine sich ändernde Betriebstemperatur, Veränderungen des Luftspaltes zwischen Ankerteil und Rotor des Antriebes, Lagerreibung im Getriebe u. dgl. die tatsächlich erreichte Bandspannung, die nicht unerheblich von einem Sollwert abweichen kann.at known devices is the band tension of the strapping material set by selecting the torque to electromagnetic clutches, which is installed between a drive motor and a tensioning device are, with which the strapping band is stretched. If the preset torque the electromagnetic clutch exceeded the clutch slips. The speed of the tensioning wheel thereby falls what can be determined by a pickup, the then outputs a signal that reaches the desired tape tension is and the closure device can be set in motion. Of the Advantage of this arrangement is that the tape tension regardless of Package scope is what with others, path-dependent Systems is unreachable. In such path-dependent systems receives one with small packages a mostly too high belt tension and with large packages a belt tension, the for one safe transport of the package is too low. Disadvantages of an arrangement with electromagnetic clutches to adjust the belt tension are mainly that it not possible is to set or determine a precisely defined belt tension, d. H. that statements about the height of Tape tension are hardly possible objectively. Furthermore affect a changing one Operating temperature, changes the air gap between anchor part and rotor of the drive, bearing friction in the transmission u. Like. The actual reached belt tension, which is not insignificant from a setpoint may differ.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der es möglich ist, die Spannung eines Umreifungsbandes oder anderen Umreifungsmaterials exakt zu ermitteln bzw. genau auf einen voreingestellten Wert zu bringen.task The invention is a device of the type mentioned to create, with which it is possible is the tension of a strapping or other strapping material exactly to determine or bring exactly to a preset value.
Diese Aufgabe wird mit der Erfindung durch mindestens eine einen gespannten Umreifungsbandabschnitt umlenkende Umlenkrolle gelöst, die an einer Umlenkrollenkonsole drehbar gelagert angeordnet ist, wobei sich die Umlenkrollenkonsole gegenüber einem Maschinengehäuse oder -rahmen der Packstückumreifungsmaschine oder -vorrichtung über mindestens eine Kraftmesseinrichtung abstützt.These Task is with the invention by at least one stretched Strapping band section deflecting pulley solved that at a Umlenkrollenkonsole is rotatably mounted, wherein the Umlenkrollenkonsole opposite a machine housing or frame of the package strapping machine or device over supported at least one force measuring device.
Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass die im Umreifungsband wirkende Zugkraft, die, verteilt auf den Bandquerschnitt, der Bandspannung entspricht, vollständig von der Umlenkrolle aufgenommen und als Lagerkräfte in die Umlenkrollenkonsole abgesetzt wird, wo sie dann unter Berücksichtigung der geometrischen Verhältnisse von der Kraftmesseinrichtung unmittelbar gemessen werden kann. Sobald die Kraftmesseinrichtung feststellt, dass die derart gemessene, tatsächliche Bandspannung einen voreingestellten Wert erreicht, wird die das Band spannende Spanneinrichtung stillgesetzt und die Umreifung kann durch Verschweißen der Bandenden oder durch Anbringen einer Verschlusshülse od. dgl. verschlossen werden. Wegen der hervorragenden Reproduzierbarkeit des Wertes für die Bandspannung, die also praktisch unmittelbar am Band mit Hilfe der an der Umlenkrollenkonsole angeordneten Umlenkrolle und der an der Konsole angreifenden Kraftmesseinrichtung festgestellt werden kann, lässt sich mit sehr hoher Genauigkeit eine voreingestellte Bandspannung in der Umreifung erreichen. Die die Genauigkeit negativ beeinflussenden Faktoren bei den früher üblichen Elektromagnetkupplungen fallen fort. Die weiterhin an den Umreifungsaggregaten vorhandenen Kupplungen werden zu reinen Schaltkupplungen.These Design has the advantage that acting in the strapping band Tensile force, which, distributed over the band cross-section, corresponds to the band tension, Completely taken from the pulley and as bearing forces in the Umlenkrollenkonsole is discontinued, where they then taking into account the geometric conditions can be measured directly by the force measuring device. As soon as the force-measuring device determines that the measured actual Tape tension reaches a preset value, which is the Band exciting clamping device stopped and the strapping can by welding the band ends or by attaching a sealing sleeve od. Like. Be closed. Because of the excellent reproducibility the value for the band tension, which means almost immediately on the band with help the arranged on the Umlenkrollenkonsole pulley and the can be detected on the console attacking force measuring device, let yourself with very high accuracy a preset belt tension in reach the strapping. The factors negatively influencing the accuracy at the former usual Electromagnetic clutches continue to fall. The continue on the Umreifungsaggregaten Existing couplings become pure clutches.
Vorzugsweise weist die Kraftmesseinrichtung wenigstens eine Druckmessdose auf, die Kraft- oder Druckänderungen bei geringsten Schaltwegen oder Verschiebungen feststellt. Die Umlenkrollenkonsole ist vorzugsweise als im Maschinengehäuse oder -rahmen gelenkig gelagerter Hebel ausgestaltet, der an einem Festlager verschwenkbar angeordnet ist und sich unter Zwischenlage der Kraftmesseinrichtung an einem Loslager abstützt. Der Hebel kann als zweiarmiger Hebel, insbesondere als Kniehebel ausgestaltet sein und erlaubt hierdurch eine kompakte, gleichwohl stabile Konstruktion der Vorrichtung.Preferably the force measuring device has at least one pressure cell, the force or pressure changes detects at the lowest switching paths or shifts. The pulley console is preferably as articulated in the machine housing or frame Lever configured pivotally mounted on a bearing is and with the interposition of the force measuring device to a Floating bearing supported. The lever can be used as a two-armed lever, in particular as a toggle lever be configured and thereby allows a compact, however stable construction of the device.
Besonders vorteilhaft ist es auch, wenn die Umlenkrollenkonsole an einer Bandspanneinheit der Vorrichtung oder Maschine angeordnet und um eine Drehachse eines Spann- oder Andruckrads der Spanneinheit verschwenkbar gelagert ist.It is also particularly advantageous if the Umlenkrollenkonsole arranged on a belt tensioning unit of the device or machine and is mounted pivotably about an axis of rotation of a clamping or Andruckrads the clamping unit.
Die Umlenkrolle lenkt den Umreifungsbandabschnitt vorzugsweise über einen Winkel im Bereich zwischen 45° bis 105° um. Ganz besonders vorteilhaft ist es, wenn die Kraftmesseinrichtung so zwischen dem Maschinengehäuse oder -rahmen und der Umlenkrollenkonsole angeordnet und ausgerichtet ist, dass sie in Lage und Richtung mit der Kraftresultierenden der infolge der Bandspannung vom Lager der Umlenkrolle aufzunehmenden Lagerkräfte zusammenfällt. Hierdurch erreicht man, dass das Festlager der Umlenkrollenkonsole tatsächlich keine Kräfte aufzunehmen hat, die gesamten aus der Spannung des Bandes resultie renden, auf die Umlenkrolle ausgeübten Kräfte also vollständig über die Kraftmesseinrichtung an das Loslager abgetragen werden und die Lagerkräfte somit ohne Umrechnung unmittelbar in der Kraftmesseinrichtung ablesbar sind. Durch einfache Zerlegung der so ablesbaren Kraftresultierenden in Richtung der von der Umlenkrolle wegführenden Bandenden des Umreifungsbandabschnittes lässt sich unter Berücksichtigung des Querschnittes des Umreifungsbandes die Bandspannung besonders einfach ermitteln.The Deflection pulley preferably guides the strapping band section over one Angle in the range between 45 ° to 105 ° around. It is particularly advantageous if the force measuring device so between the machine housing or frame and Umlenkrollenkonsole arranged and aligned is that she is in position and direction with the force-resultant of due to the belt tension from the bearing of the pulley to be absorbed Bearing forces coincides. hereby one achieves that the fixed bearing of Umlenkrollenkonsole actually take no forces has, the entire resulting from the tension of the band, on the pulley exerted personnel So completely on the force measuring device be removed to the floating bearing and thus the bearing forces can be read directly in the force measuring device without conversion. By simple decomposition of the thus readable force results in Direction of the leading away from the pulley strip ends of the Umreifungsbandabschnittes let yourself taking into account the Cross section of the strapping band the belt tension particularly easy determine.
Als vorteilhaft hat es sich auch erwiesen, wenn die Kraftmesseinrichtung zwischen der Umlenkrollenkonsole und einer Betätigungsvorrichtung für eine Andruckeinrichtung der Spanneinheit angeordnet ist, so dass die Kraftmesseinrichtung bei ansteigender Bandspannung zunehmend auf die Betätigungsvorrichtung drückt und hierdurch einen stärker werdenden Andruck der Andruckeinrichtung beim Spannen des Umreifungsbandes bewirkt. Die Betätigungsvorrichtung kann im Wesentlichen aus zwei in einem Kniegelenk gelenkig miteinander verbundenen Druckstangen bestehen, wobei die erste Druckstange an ihrem vom Kniegelenk abgewandten Ende am Maschinengehäuse oder -rahmen und die zweite Druckstange an ihrem vom Kniegelenk abgewandten Ende an der Andruckvorrichtung gelenkig angeschlossen sind und die Kraftmesseinrichtung am Kniegelenk angreift. Hierdurch lässt sich schon mit vergleichsweise geringem, von der Kraftmesseinrichtung im Kniegelenk abgesetzten Kräften eine große Druckkraft in den Druckstangen, insbesondere der an der Andruckvorrichtung gelenkig angeschlossenen zweiten Druckstange erzeugen und die Andruckeinrichtung somit mit großer Kraft beaufschlagen. Die Andruckeinrichtung weist beispielsweise einen im Maschinengehäuse oder -rahmen schwenkbar gelagerten, zweiarmigen Druckhebel auf, an dessen ersten Hebelarm die Betätigungsvorrichtung angreift und an dessen zweiten Hebelarm eine gegen das Spannrad unter Zwischenlage des Umreifungsbandes anstellbare Andruckrollenanordnung gehaltert ist, die dann bei zunehmender Bandspannung im Umreifungsband mit wachsender Kraft gegen das Spannrad gedrückt wird und dabei das Umreifungsband zunehmend fester zwischen sich und dem Spannrad festhält, so dass das Band beim weiteren Spannen nicht durchrutschen kann.When Advantageously, it has also been proven when the force measuring device between the Umlenkrollenkonsole and an actuator for a pressure device the clamping unit is arranged, so that the force measuring device with increasing belt tension increasingly on the actuator presses and thereby a stronger one Pressure of the pressure device when tensioning the strapping band causes. The actuator can essentially be two in a knee joint articulated with each other connected push rods, wherein the first push rod to their end facing away from the knee joint on the machine housing or frame and the second push rod at its end remote from the knee joint are hingedly connected to the pressure device and the force measuring device attacks on the knee joint. This is already comparatively low, remote from the force measuring device in the knee joint forces a great pressure force in the push rods, in particular the on the pressure device articulated connected second push rod generate and the pressure device thus with great Apply force. The pressure device has, for example one in the machine housing or frame pivotally mounted, two-armed pressure lever, at the first lever arm, the actuator engages and at the second lever arm against the tensioning wheel with an intermediate layer the Umreifungsbandes engageable Andruckrollenanordnung is held, then with increasing band tension in the strapping with increasing Force pressed against the tensioning wheel while the strapping becomes increasingly tighter between them and holds the tensioning wheel, so that the band can not slip during further tightening.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung, in der eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung anhand eines Beispiels dargestellt ist. Die einzige Figur zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung an einer Packstückumreifungsmaschine in einer Vorderansicht.Further Features and advantages of the invention will become apparent from the following Description and the drawing, in which a preferred embodiment the invention is illustrated by way of example. The only FIG. 1 shows a device according to the invention on a package strapping machine in a front view.
Die
in der Zeichnung in ihrer Gesamtheit mit
Zur
Ermittlung der Bandspannung in dem Umreifungsband
Man
erkennt, dass durch die vorteilhafte Verwendung einer das Umreifungsband
umlenkenden Umlenkrolle es unter Berücksichtigung der geometrischen
Verhältnisse
an der Umlenkrollenkonsole, also der wirksa men Hebelarme und der
von diesen eingeschlossenen Winkel sowie der Richtung der Kraftaufnahme
im die Druckmessdose
Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte und beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Beispielsweise kann die erfindungsgemäße Vorrichtung nicht nur in Umreifungsmaschinen, sondern beispielsweise auch an handbetätigten Umreifungsvorrichtungen zum Einsatz kommen, mit denen Packstückumreifungen insbesondere an großen Packstücken von Hand erzeugt werden. Es versteht sich auch, dass die Erfindung nicht nur zur Ermittlung der Bandspannung eines Umreifungsbands, sondern auch anderer Umreifungsmaterialien wie z. B. Umreifungsschnüren, -drähten o. dgl. eingesetzt werden kann. Insoweit soll der Begriff „Bandspannung” entsprechend weit und generell im Sinne von Zugspannung verstanden werden.The Invention is not on the illustrated and described embodiment limited. For example can the device of the invention not only in strapping machines, but also, for example hand-operated Strapping devices are used, with which package strapping especially on large packages be generated by hand. It is also understood that the invention not only to determine the band tension of a strapping band, but also other strapping materials such. B. strapping cords, wires o. Like. Can be used. In that regard, the term "tape tension" according to widely and generally understood in terms of tensile stress.
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