DE102009012388A1

DE102009012388A1 - Anlage zum Umreifen eines Bündels von Gegenständen

Info

Publication number: DE102009012388A1
Application number: DE102009012388A
Authority: DE
Inventors: Peter Suhling
Original assignee: Individual
Current assignee: Suhling Peter De
Priority date: 2008-09-03
Filing date: 2009-03-09
Publication date: 2010-04-22

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anlage zum Umreifen von mehreren zu einem Bündel zusammengestellten, auf einem Transporteur stehenden Gegenständen mit einem Band, das von einer Spule abgewickelt und auf die erforderliche Länge abgeschnitten wird und dessen Enden durch einen Schweißvorgang zusammengefügt werden. Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine sehr schnell arbeitende Anlage zum Umreifen von Gegenständen oder Bündeln von Gegenständen zu schaffen, die die Umreifungsbandführung in einer horizontalen Ebene vornehmen kann und die Taktgeschwindigkeit von Getränkeabfüllanlagen nicht beschränkt. Die erfindungsgemäße Anlage besteht aus einem Greifer für das Erfassen des vorgelegten vorderen Bandendes, einer horizontal angeordneten Führungsbahn für den Greifer, einer das Bündel umrundenden Bewegungsvorrichtung für den Greifer, einer Ultraschall-Schweißvorrichtung und einer Abschneidevorrichtung für das Bandende vom Bandvorrat. Mit dieser Anlage lässt sich eine sehr hohe Arbeitsgeschwindigkeit erreichen: Das Erfassen des vorderen Bandendes erfolgt in Millisekunden. Unmittelbar nach dem Erfassen setzt man die Bewegungsvorrichtung für den Greifer in Tätigkeit, die den Greifer in seiner Umreifungs-Vorschubgeschwindigkeit stark auf seinem durch die Konzeption der Führungsbahn kurzen Weg zu beschleunigen und wieder abzubremsen vermag, wonach durch das Verschieben der Ultraschall-Schweißvorrichtung gegen die an der Schweißstelle übereinander liegenden Bandenden und das gleichzeitige ...

Description

Die Erfindung betrifft eine Anlage zum Umreifen von mehreren zu einem Bündel zusammengestellten, auf einem Transporteur stehenden Gegenständen mit einem Band, das von einer Spule abgewickelt und auf die erforderliche Länge abgeschnitten wird und dessen Enden durch einen Schweißvorgang zusammengefügt werden.
Anlagen dieser Art sind in mehrfacher Ausführungsform bekannt. Sie arbeiten zumeist mit einem Heizkeil, an dem die Bandenden während der Vorbereitung der Schweißung beidseitig anliegen und Wärme aus dem Heizkeil aufnehmen, wonach nach Entfernen des Heizkeiles die erhitzten Bandenden zusammengepresst werden, was die Schweißung bewirkt. Das Ganze ist ein Vorgang, der in automatisierten Verpackungsstraßen die Arbeitsgeschwindigkeit unerwünscht begrenzt.
In Getränkeabfüllanlagen beispielsweise sind sehr viel höhere Arbeitsgeschwindigkeiten gefordert, dort wird im Takt von einer Sekunde je eine zu umreifende Verpackung fertig gestellt.
Die bekannten Anlagen dieser Art nehmen die Umreifung meist in einer vertikalen Ebene vor. Das ist nicht in allen Anwendungsfällen erwünscht und manchmal auch nicht möglich. Z. B. bei aus aufrecht stehenden Flaschen gebildeten Paketen muß die Umreifung in einer horizontalen Ebene erfolgen.
Die Erfindung vermeidet die Nachteile des Standes der Technik. Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine sehr schnell arbeitende Anlage zum Umreifen von Gegenständen oder Bündeln von Gegenständen zu schaffen, die die Umreifungsbandführung in einer horizontalen Ebene vornehmen kann und die Taktgeschwindigkeit von Getränkeabfüllanlagen nicht beschränkt.
Die Erfindung besteht darin, dass die Anlage aus einem Greifer für das Erfassen des vorgelegten vorderen Bandendes, einer horizontal angeordneten Führungsbahn für den Greifer und das Band, einer das Bündel umrundenden Bewegungsvorrichtung für den Greifer, einer Ultraschall-Schweißvorrichtung und einer Abschneidevorrichtung für das Bandende vom Bandvorrat besteht.
Mit dieser Anlage lässt sich eine sehr hohe Arbeitsgeschwindigkeit erreichen: Das Erfassen des vorderen Bandendes erfolgt in Millisekunden. Unmittelbar nach dem Erfassen setzt man die Bewegungsvorrichtung für den Greifer in Tätigkeit, die den Greifer in seiner Umreifungs-Vorschub-Geschwindigkeit stark auf seinem durch die Konzeption der Führungsbahn kurzen Weg zu beschleunigen und wieder abzubremsen vermag, wonach durch das Verschieben der Ultraschall-Schweißvorrichtung gegen die an der Schweißstelle über einander liegenden Bandenden und das gleichzeitige Anpressen der übereinander liegenden Bandenden an einen nach Art eines Ambosses gebildeten Gegenhalter, was nur Millisekunden erfordert, die Schweißung erfolgt. Das Abschneiden des umreifenden Bandes mit der Abschneidevorrichtung für das Bandende vom Bandvorrat kann gleichzeitig mit der Schweißung erfolgen und nimmt daher keine zusätzliche Zeit in Anspruch.
Für das Erreichen hoher Taktgeschwindigkeiten ist es zweckmäßig, dass die Anlage auf einem über dem Transporteur mit gleicher Geschwindigkeit wie der Transporteur mitlaufenden Wagen oder Schlitten montiert ist, der nach Erreichen eines einstellbaren Endpunktes auf seiner Bewegungsstrecke durch einen Antrieb mit erhöhter Geschwindigkeit zurückgefahren wird. Ist ein solcher mitlaufender Wagen oder Schlitten eingesetzt, braucht der Transporteur der zu umreifenden Waren oder Bündel für den Umreifungsvorgang nicht angehalten zu werden, weil die Umreifung während der Transportbewegung erfolgen kann. Das erspart ebenfalls Zeit und beschleunigt die Arbeitsvorgänge.
Hierbei kann es zweckmäßig sein, dass der Wagen oder Schlitten durch einen Motor mit Zahnrad bewegt ist, das in eine Zahnstange oder einen Zahnriemen eingreift.
Erheblich zur Arbeitszeiteinsparung trägt es bei, wenn die das Bündel umrundende Bewegungsvorrichtung für den Greifer aus einer die Bewegungsbahn des Trägers des Greifers vorgebenden Führungskulisse vornehmlich bestehend aus zwei geraden und zwei halbkreisförmigen Strecken und einem von einer Kurbel bewegten Hebel besteht, dessen Bewegung von einem Motor abgeleitet ist. Auf diese Weise lässt sich der Weg des Greifers sehr kurz halten.
Eine weitere Zeitersparnis lässt sich dadurch erzielen, dass die die Bewegungsbahn vorgebende Führungskulisse aus zwei geraden Teilen und zwei kurvenförmigen Teilen, vorzugsweise zwei halbkreisförmigen Teilen, zusammengesetzt ist. Dann lässt sich der Umreifungsvorgang auf sehr kurzem Weg ausführen.
Dabei ist es zweckmäßig, wenn bei dieser Anlage die Teile der Bewegungsbahn austauschbar montiert sind, um die Anlage universell für unterschiedlich große zu umreifende Gegenstände oder Bündel einsetzen zu können.
In dieser Anlage geht man mit Vorteil so vor, dass man den Greifer so in seiner Ausgangsstellung anordnet, dass das ergriffene Bandende ein Stück vor dem Greifer übersteht. Das er leichtert und sichert den Schweißvorgang und verhindert ein Herausrutschen des Bandendes aus dem Greifer.
Bei dieser Anlage ist es vorteilhaft, wenn die Ultraschall-Schweißvorrichtung aus zwei Teilen besteht, einem Träger der Ultraschall-Sende-Vorrichtung, die vor die Schweißstelle bewegbar und dann auf die Schweißstelle zu verschiebbar ist, und einem Widerlager, das hinter die Schweißstelle schiebbar ist. Auf diese Weise sind die Teile der Schweißvorrichtung aus dem Weg geräumt, der für die Umreifung bzw. für den Weitertransport der umreiften Ware aus der Schweißvorrichtung benötigt wird. Denn im Augenblick der Umreifung muss der Weg für den Greifer frei sein, um am Ende des Umreifungsvorganges die beiden Enden des Umreifungsbandes übereinander legen zu können. Erst wenn die beiden Bandenden übereinander liegen, kann die Schweißvorrichtung auf das Höhenniveau des Umreifungsbandes gefahren werden und dann an die übereinander vor dem Gegenlager liegenden Bandenden angepresst werden, um den Schweißvorgang durch Einschalten des Ultraschallgebers vorzunehmen. Das Gegenlager kann schon während des Umreifungsvorganges in seine Arbeitsposition gebracht werden, es steht der Bewegung des Greifers nicht im Wege, es muß aber unmittelbar nach Beendigung des Schweißvorganges aus dem Höhenniveau des zu umreiften Paketes oder Bündels abgesenkt oder angehoben werden, um den weiteren Weg für das Paket oder Bündel frei zu machen. Dieses Absenken oder Anheben des Gegenlagers kann in Millisekunden erfolgen.
Es ist vorteilhaft, wenn die Ultraschall-Schweißvorrichtung für die gleichzeitige Erzeugung mehrerer nebeneinander gelegener Schweißpunkte ausgelegt ist. Dadurch ist sichergestellt, dass das umreifende Band selbst bei einer Fehlschweißung an einem Schweißpunkt nicht aufgeht, weil die anderen Schweißpunkte die feste Haftung der Bandenden aneinander sichern, es ist weiterhin sichergestellt, dass keine Überhitzung im Schweißbereich auftritt. Bei dieser Schweißung mit mehreren nebeneinander liegenden Schweißpunkten wird bei überste hendem Bandende erreicht, dass man dieses zum Entfernen des Bandes vor Gebrauch benutzen kann, indem man durch Ziehen am überstehenden Bandende eine Punktschweißstelle nach der anderen ohne Einsatz eines Werkzeuges aufbricht, ähnlich dem Aufziehen eines Reißverschlusses.
Aus diesem Grund ist es vorteilhaft, wenn man den Greifer und die Bandabschneidevorrichtung in einem Bereich von wenigen Zentimetern vom Bandanfang bzw. vom Ende der Schweißstelle am Band angreifen lässt.
Das Wesen der Erfindung ist nachstehend anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:
1 eine Ansicht der Anlage bei Beginn der Umreifung,
2 eine Ansicht der Anlage am Ende der Umreifung,
3 eine Ansicht des Weges des Greifers.
Auf einem Transporteur 1 stehen Gruppen von Flaschen 2, die von einem Band 3 zu umreifen sind. Auf der rechten Seite ist eine noch nicht umreifte Flaschengruppe dargestellt, auf der linken Seite eine fertig umreifte, die vom Transporteur zu einer nicht dargestellten Verpackungsstation oder weiteren Bearbeitungsstation transportiert wird. In der Mitte der zeichnerischen Darstellung ist eine Flaschengruppe gezeigt, an der die Umreifung gerade durchgeführt wird.
Damit der Umreifungsvorgang durchgeführt werden kann, stehen die einzelnen Gruppen von Flaschen 2 mit Abstand voneinander auf dem Transporteur 1. Die Anlage zum Umreifen der Flaschengruppen ist in und auf einem Wagen 4 montiert, der auf Schienen 5 über dem Transporteur 1 hin und her verschiebbar ist, im Vorlauf bei der Umreifung mit der Geschwindigkeit des Transporteurs, im Rücklauf mit erhöhter Geschwindigkeit.
Die Anlage besteht aus einem Greifer 6 für das Ergreifen des Bandanfanges, der von einer nicht dargestellten Vorratsrolle abgewickelt wird. Der Greifer 6 befindet sich am Ende einer vom Wagen 4 getragenen und in einer Führungsbahn 7 geführten Stange 8, die von einer nicht dargestellten Bewegungsvorrichtung einmal pro Umreifung um die Flaschengruppe herumgeführt wird.
Am Ende dieses Umreifungsweges kommt der Greifer zum Stillstand und die Schweißvorrichtung 9 zum Einsatz. Diese besteht aus dem Widerlager 10, das durch das Ende einer Stange 11 gebildet ist, die in den Zwischenraum zwischen zwei Flaschen 2 von oben aus dem Zylinder 12 nach unten schiebbar ist. Nach vollzogenem Schweißvorgang wird diese Stange 11 in den Zylinder 12 zurückgezogen.
Die Schweißvorrichtung 9, eine Ultraschallschweißvorrichtung, ist am Ende der Stange 13 angeordnet, die ebenfalls vertikal verschiebbar ist. Hier ist noch ein horizontal wirkender Vorschub zwischen der Stange 13 und der Schweißvorrichtung 9 vorgesehen, um die beiden Bandenden für die Schweißung gegeneinander und gegen das Widerlager pressen zu können.
Die in 3 dargestellte Führungsbahn 7 für die den Greifer 6 tragende Stange 8 ist aus vier Platten zusammengesetzt, zwei Platten 14 mit geradliniger eingefräster Führungsbahn und zwei Platten 15 mit halbkreisförmiger eingefräster Führungsbahn.
Dabei spielen sich folgende Arbeitsvorgänge ab:

1. Nachdem der Greifer den Band-Anfang gegriffen hat, fährt er mit dem Band los und umfährt das sich seinerseits vorwärts bewegende Bündel von Gegenständen.
2. Dann wird das Band auf Länge abgeschnitten. Das Ende wird aber noch neben der Schweißstation festgehalten.
3. Der Greifer fährt um das Bündel herum am Bandende vorbei und zieht dabei das Band um das Bündel stramm. – Die Spannung des Bandes kann sowohl durch die definierte Länge des Bandes beim Abschneiden, als auch durch den Weg des Greifers nach dem Schneidvorgang beeinflusst werden.
4. Nun findet der Schweißvorgang statt.
5. Nach der Umreifung liegt der Bandanfang an der Schweißstelle außen am Bandende an.
6. Der Greifer würde für den nächsten Umlauf nun leicht zurück setzen und sich den Anfang des nächsten Bandes greifen.

1: Transporteur
2: Flasche
3: Band
4: Wagen
5: Schienen
6: Greifer
7: Führungsbahn
8: Stange
9: Schweißvorrichtung
10: Widerlager
11: Stange
12: Zylinder
13: Stange
14: Platte mit gradliniger Führungsbahn
15: Platte mit halbkreisförmiger Führungsbahn

Claims

Anlage zum Umreifen von mehreren zu einem Bündel zusammengestellten, auf einem Transporteur stehenden Gegenständen mit einem Band, das von einer Spule abgewickelt und auf die erforderliche Länge abgeschnitten wird und dessen Enden durch einen Schweißvorgang zusammengefügt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlage aus einem Greifer für das Erfassen des vorgelegten vorderen Bandendes, einer horizontal angeordneten Führungsbahn für den Greifer, einer das Bündel umrundenden Bewegungsvorrichtung für den Greifer, einer Ultraschall-Schweißvorrichtung und einer Abschneidevorrichtung für das Bandende vom Bandvorrat besteht.
Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlage auf einem über dem Transporteur mit gleicher Geschwindigkeit wie der Transporteur mitlaufenden Wagen oder Schlitten montiert ist, der nach Erreichen eines einstellbaren Endpunktes auf seiner Bewegungsstrecke durch einen Antrieb mit erhöhter Geschwindigkeit zurückgefahren wird.
Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Wagen oder Schlitten durch einen Motor mit Zahnrad bewegt ist, das in eine Zahnstange oder einen Zahnriemen eingreift.
Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die das Bündel umrundende Bewegungsvorrichtung für den Greifer aus einer die Bewegungsbahn des Trägers des Greifers vorgebenden Führungskulisse und einem von einer Kurbel bewegten Hebel besteht, dessen Bewegung von einem Motor abgeleitet ist.
Anlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungsbahn aus zwei geraden Teilen und zwei kurvenförmigen Teilen, vorzugsweise zwei halbkreisförmigen Teilen, zusammengesetzt ist.
Anlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Teile der Bewegungsbahn austauschbar montiert sind.
Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Greifer in seiner Ausgangsstellung so angeordnet ist, dass das ergriffene Bandende ein Stück vor dem Greifer übersteht.
Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ultraschall-Schweißvorrichtung aus zwei Teilen besteht, einem Träger der Ultraschall-Sende-Vorrichtung, die vor die Schweißstelle bewegbar und dann auf die Schweißstelle zu verschiebbar ist, und einem Widerlager, das hinter die Schweißstelle schiebbar ist.
Anlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Teile der Ultraschall-Schweißvorrichtung aus der Bewegungsbahn des Greifers und des umreifenden Bandes herrausschiebbar sind.
Anlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Ultraschall-Schweißvorrichtung für die gleichzeitige Erzeugung mehrerer neben einander gelegener Schweißpunkte ausgelegt ist.
Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Greifer und die Bandabschneidevorrichtung in einem Bereich von wenigen Zentimetern vom Bandanfang bzw. vom Ende der Schweißstelle am Band angreifen.