DE102012223290A1

DE102012223290A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Banderolieren von Stapeln

Info

Publication number: DE102012223290A1
Application number: DE102012223290.7A
Authority: DE
Inventors: Gert Lang; Jens Sauer
Original assignee: Koenig and Bauer AG
Current assignee: Koenig and Bauer AG
Priority date: 2012-12-14
Filing date: 2012-12-14
Publication date: 2014-06-18
Also published as: WO2014090614A1

Abstract

Eine Vorrichtung zum Banderolieren von durch eine Mehrzahl flächiger Produkte gebildeten Stapeln umfasst ein Zuführteil zum Speichern und Fördern eines zur Banderole zu binden Bandes, einen Bindeteil durch welches das geförderte Band zur Schlaufe um den zu banderolierenden Stapel herum formbar ist, wobei das Bindeteil eine Fördereinrichtung mit zwangsgetriebenen Fördermitteln umfasst, durch deren Kontakt mit dem Band das Fördern des Bandes entlang eines schlaufenbildenden Führungsweges zumindest unterstützt wird, und eine Schneid- und Verbindeeinrichtung, welche eine Klemmeinrichtung, eine Schneideinrichtung sowie eine im Überlappungsbereich des zur Schlaufe geformten Bandes an das Band anstellbare Schweißeinrichtung. Die Schweißeinrichtung ist als Ultraschallschweißvorrichtung mit einer Sonotrode als Schweißstempel ausgebildet, wobei die Sonotrode durch ein vom Antriebsmittel der Klemmeinrichtung und vom Antriebsmittel der Schneideinrichtung verschiedenes und mechanisch hiervon unabhängig zu betätigendes Antriebsmittel an das Band anstellbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Banderolieren von Stapeln insbesondere flächiger Produkte gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 bzw. 8.
Durch die EP 1 725 454 B1 ist Vorrichtung und ein Verfahren zum Banderolieren von Stapeln mit einem Zuführteil und einem relativbeweglichen Bindeteil bekannt, wobei das Band im Bindeteil zu einer Schlaufe um den Stapel herum geführt wird, durch zurückziehen des Bandes gestrafft und schließlich geklemmt, geschnitten und verbunden wird.
Die EP 1 479 611 B1 offenbart eine Umreifungsmaschine zum Umreifen von Packstücken mit einem Band, wobei zum Verschließen der das Packstück umgebenden Bandschlaufe eine Ultraschallschweißvorrichtung mit einer Sonotrode vorgesehen ist, welche motorisch über eine Mechanik an die Bandschlaufe an- und von dieser abstellbar ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Banderolieren von Stapeln, insbesondere von Stapeln flächiger Produkte zu schaffen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruches 1 bzw. 8 gelöst. Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, dass ein störungsarmer Betrieb auch bei gesteigerten Taktzahlen erreicht wird.
Durch den Einsatz eines Ultraschallschweißens wird zum einen die Gefahr eines Verschmutzens vermindert und/oder ein Verschleiß durch Überhitzen vermieden. Des weiteren kann die Taktung ohne Beachtung einer ggf. benötigten Zeit für ein Wiederaufheizen allein an die Leistungsfähigkeit der Sonotrode angepasst werden. Eine Ausführung des Antriebes für die Sonotrode als Druckmittelzylinder ist reaktionsschnell. Schließlich können durch die unabhängigen Antriebe für variierende und/oder erhöhte Taktung beim Banderolieren die Phasenlagen und -längen der einzelnen Arbeitsphasen individuell angepasst und gesteuert werden.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben.
Es zeigen:
1 ein Ausführungsbeispiel für die Vorrichtung zum Banderolieren von Stapeln;
2 ein rückwärtiger Ausschnitt aus dem Zufuhrteil der Vorrichtung aus 1;
3 ein Ausschnitt aus dem Zufuhrteil der Vorrichtung gemäß 1;
4 ein rückwärtiger Ausschnitt aus dem Zufuhrteil der Vorrichtung aus 1;
5 ein Ausschnitt aus der Vorrichtung gemäß 1 mit Bindeteil;
6 eine vergrößerte Darstellung des die Werkzeuge der Schneid- und Verbindeeinrichtung umfassenden Ausschnittes aus 1.
Eine Vorrichtung 01 zum Banderolieren von hier nicht dargestellten Stapeln, insbesondere von Stapeln flächiger Produkte wie z. B. aufeinander gestapelter Druckprodukte, insbesondere gestapelter Wertpapiere wie z. B. gestapelter Banknoten oder andersartige, mit Sicherheitsmerkmalen ausgebildete Druckprodukte. Derartige Produkte werden zu Stapeln mit einer definierter Anzahl, z. B. 100 oder 1000 Stück, gestapelt und in der Vorrichtung 01 zum Banderolieren, z. B. auch Banderolierer 01 oder Banderolenanleger 01 genannt, mit einer Banderole versehen.
Der Banderolenanleger 01 umfasst in bekannter Weise im wesentlichen einen Zufuhrteil 03, durch welchen ein zur Banderole zu bindendes Banderolenband 02, kurz Band 02, bevorratet und zu einem Bindeteil 04 gefördert wird, durch welches das Band 02 zu einer Schlaufe um den zu banderolierenden Stapel geformt wird. Der Banderolenanleger 01 umfasst des weiteren eine Schneid- und Verbindeeinrichtung 06, durch welche das um den Stapel 02 herum geführte und schließlich zusammengezogene Band 02 abgeschnitten und an der Überlappung mit dem vorlaufenden Ende verbunden werden kann. Die Schneid- und Verbindeeinrichtung 06 ist mit zumindest mit ihren wirksamen Werkzeugen (s. u.) im Bereich oder zumindest in direkter Nachbarschaft zum Bereich des Zusammenwirkens zwischen Zufuhrteil 03 und Bindeteil 04, z. B. in oder zumindest direkt benachbart zu einem Verbindungsbereich, angeordnet, in welchem das vorlaufende Bandende nach Formung der Schlaufe über einen noch nicht in den schlaufenbildenden Teil des Bindeteils 04 eingetretenen Bandabschnitt des Bandes 02 geführt wird.
Das Band 02 kann zwar grundsätzlich aus Papier oder aus einem mit Kunststoff beschichteten Papier gebildet sein, ist jedoch in hier bevorzugter Ausführung durchgängig aus Kunststoff ausgebildet bzw. aus einem Kunststoffvollmaterial gebildet und vorzugsweise zumindest einseitig bedruckt. Es ist bevorzugt nicht mehrschichtig, sondern durch eine homogene Kunststoffschicht, z. B. als Kunststoffband 02, ausgebildet.
Der Zufuhrteil 03 umfasst einen Bandvorrat, welcher beispielsweise durch eine Bandrolle 07 aufgewickelten Bandes 02, welche an einem rotierbar an einem ein- oder mehrteiligen Gestell 08 des Banderolenanlegers 01 gelagerten Rollenträger 09 angeordnet ist, und eine Speichereinrichtung 11, z. B. einen im Führungsweg angeordneten Bandspeicher 11, welcher wenigstens eine radialbeweglich am Gestell 08 angeordnete drehbewegliche Rolle 12, z. B. Führungsrolle 12, und wenigstens eine in radialer Hinsicht gestellfest angeordnete drehbewegliche weitere Rolle 13, z. B. weitere Führungsrolle 13, umfasst. Die Speichereinrichtung 11 ist dazu ausgebildet, die Länge des Führungsweges im Zufuhrteil 03 bzw. die Länge des in der Speichereinrichtung 11 gespeicherten Bandes 02, d. h. die Bandspeicherlänge, zu variieren. Durch ein Antriebsmittel 14, z. B. durch einen mit Druckmittel beaufschlagten Zylinder 14 (bzw. Arbeitszylinder oder Druckmittelzylinder), ist betriebsmäßig die Speicherlänge bzw. im Speicher gespeicherten Bandlänge durch Variation zwischen einem längeren und einem kürzeren Führungsweg veränderbar. Hierzu sind beispielsweise ein oder mehrere Rollen 12 an einem vorzugsweise vertikal beweglichen Wagen 16 angeordnet, welcher durch den mit Druckmittel beaufschlagten Zylinder 14 zwischen einer Position mit einem vergrößerten Führungsweg und einem verkleinerten Führungsweg bewegbar ist (siehe z. B. 1 mit 2). Der die Rollen 12 tragende Wagen 16 ist beispielsweise rückseitig am Gestell der Vorrichtung 01 angeordnet, wobei die Rollen 12 tragende Wellen oder Achsen durch die Bewegung ermöglichende Ausnehmungen 15 im Gestell 12 hindurchgeführt sind. Hier wird als Vorderseite der Vorrichtung 01 bzw. des Gestells 08 diejenige Seite bezeichnet, von welcher aus die Bandrolle 07 zugänglich und austauschbar ist. Die Rückseite ist dementsprechend die der Vorderseite entgegen gesetzte Seite der Vorrichtung bzw. des Gestells 08.
Der Rollenträger 09 ist durch eine Bremse 17, z. B. durch einen mit Druckmittel beaufschlagbaren, in 1 lediglich strichliert angedeuteten Zylinder 18 betätigbar, wahlweise gegen verdrehen festsetzbar. Durch Betätigung der Bremse 17 ist das Band 02 bzgl. seines einen Endes festlegbar. Zusätzlich kann auf dem Führungsweg zwischen Speichereinrichtung 11 und Bandrolle 07 eine zweite Bremse 19 vorgesehen sein, welche wahlweise z. B. durch einen mit Druckmittel beaufschlagbaren Zylinder 21 als Antriebsmittel 21 betätigbar ist. Diese klemmt im aktivierten Zustand das Band 02 entgegen einem Bewegen auf dem Führungsweg. Stromabwärts der Speichereinrichtung 11 umfasst die Vorrichtung 01, insbesondere der Zufuhrteil 03, eine Antriebseinrichtung 22, durch welche das Band 02 bei Aktivierung zumindest in stromabwärtiger Richtung, im Folgenden auch mit vorwärts bezeichnet, zwangsförderbar ist. Vorzugsweise ist die Antriebseinrichtung 22 dazu ausgebildet, das Band 02 wahlweise in einem ersten Betriebsmodus vorwärts zu fördern und/oder gegen ein Rückwärtslaufen zu hemmen oder in einem zweiten Betriebsmodus ein Rückwärtslaufen des Bandes zu gestatten oder durch einen entsprechenden Rückwärtsbetrieb der Antriebseinrichtung 22 zu erzwingen. Beispielsweise ist die Antriebseinrichtung 22 durch ein Rollenpaar aus einer mittels eines Antriebsmotors 23 über eine Antriebsverbindung 33, z. B. ein Getriebe 33, getriebenen Antriebsrolle 24 und einer wahlweise durch ein Antriebsmittel 27, z. B. einen mit Druckmittel beaufschlagten Zylinder 27, gegen diese Antriebsrolle 24 über das Band 02 anstellbare Andrückrolle 26 gebildet. Stromabwärts der in dieser Weise ausgebildeten Antriebseinrichtung 22 wird das Band 02 beispielsweise über ein Führungsblech geschoben. Vorzugsweise wird der Antrieb jedoch durch einen über die Antriebsrolle 24 geführten Einzugriemen 28 gebildet, wobei die Andrückrolle 26 an den Einzugriemen 28, z. B. im Bereich der Antriebsrolle 24 als Widerlager, anstellbar ist. Durch den Einzugriemen 28 wird das Band 02 über den Verbindungsbereich hinweg in Richtung Eintritt in den Bindeteil 04 gefördert. Unabhängig von der Ausbildung des Antriebes mit oder ohne Einzugriemen 28 ist das Band 04 in Anstelllage der Andrückrolle 26 vorwärts zu fördern bzw. gegen Rückwärtslauf zu hemmen, während das Band 02 in Abstelllage über die Antriebsrolle 24 hinweg rückwärts gleiten kann. Stromabwärts der Antriebseinrichtung 22 wird das Band 02 beispielsweise über ein Führungsblech oder vorzugsweise einen über die Antriebsrolle 24 geführten Einzugriemen 28 über den Verbindungsbereich hinweg in Richtung Eintritt in den Bindeteil 04 gefördert.
In einer vorteilhaften Weiterbildung ist in Variation zu oben genanntem die oder eine der beiden weiteren Führungsrollen 13 in zumindest einem gegenüber den ersten Rollen 12 geringeren Stellbereich ebenfalls radialbeweglich, und in einer Richtung, die den Führungsweg vergrößert, vorgespannt, wobei die Lage dieser Rolle 13 durch einen Sensor 44, z. B. einen die Präsenz von Metall erkennenden Initiator 44, an zumindest einer Position überwacht wird. Beispielsweise ist der Sensor 44 derart angeordnet, dass er bei einer zu geringen Bandspannung, d. h. bei einem Nachgeben der Rolle 13 in Richtung Vorspannung, einen Zustandwechsel – z. B. den Ein- oder Austritt aus der bzw. in die Überwachungsposition – erkennen lässt. Ein derartiges Signal kann zur Erzeugung einer Warnung und/oder zur regelungstechnischen Einleitung einer entsprechenden Gegenmaßnahme herangezogen werden. In der dargelegten Ausführung ist diese Rolle 13 an einem schwenkbar am Gestell 08 gelagerten Hebel 55 angeordnet, welcher durch ein Vorspanmittel 45, z. B. durch einen mit Druckmittel beaufschlagten Zylinder 45, die Rolle 13 zu einem längeren Führungsweg hin vorspannt (siehe z. B. 2). Vorspannmittel 45, Hebel 55 und Sensor 44 sind beispielsweise rückseitig der Vorrichtung 01 bzw. des Gestells 08 angeordnet, wobei eine die Rolle 13 tragende Welle oder Achse durch eine Ausnehmung im Gestell 08 hindurchgeführt ist.
In einer vorteilhaften Weiterbildung kann weiterhin ein Haltemittel mit einem Stellmittel 65, z. B. ein mit Druckmittel beaufschlagter Zylinder 65, vorgesehen sein, welcher mittel- oder unmittelbar mit dem Rollenträger 09 zu dessen Verdrehsicherung, z. B. als Transportsicherung, zusammenwirkt. Das Haltemittel ist derart in selbstsichernder Weise angeordnet und angeschlossen, dass es bei Beaufschlagung des Zylinders 65 mit Druckmittel den Rollenträger 09 freigibt, d. h. seine Haltewirkung durch Druckmittelbeaufschlagung entgegen einer Federkraft verliert, wohingegen das Haltemittel durch die Federkraft bei unbeaufschlagtem Zylinder 65 mit dem Rollenträger 09 zu dessen Verdrehsicherung zusammen wirkt.
Des weiteren kann in einer vorteilhaften Weiterbildung – z. B. in einer optionalen Ausbaustufe – im Führungsweg des Bandes 02 ein Sensor 75, Druckmarkenleser 75, vorgesehen sein, durch welchen ein auf dem Band befindliches, vorzugsweise äquidistant wiederkehrendes Muster von Markierungen, z. B. Druckmarken, erkannt wird bzw. erkennbar ist. Hierdurch kann das ggf. mit einem in Längsrichtung wiederkehrenden Druckbild bedruckte Band 02 im Banderolierzyklus in der Weise in Längsrichtung positioniert werden, dass das Druckbild an jedem banderolierten Stapel in der selben Position zu liegen kommt. Der Sensor 75 steht hierbei logisch mit der den Banderolierprozess steuernden Steuerungseinrichtung 79 derart in logischer Wirkverbindung, sodass während jeden Banderolierzyklus die entsprechende Positionierung des Bandes 02 in Längsrichtung überwacht und/oder vorgenommen wird. Der Abstand der für die Positionierung des Bandes wirksamen Markierungen auf dem Band ist je nach den Abmessungen des zu banderolierenden Stapels unterschiedlich gewählt. Hinsichtlich der Phasenlage zwischen wiederkehrendem Druckbild und Markierung ist die ortsfeste Lage des Sensors 75 im Führungsweg zu berücksichtigen.
Der Bindeteil 04 ist dazu ausgebildet, das Band 02 mit seinem vorlaufenden Ende um den zu banderolierenden Stapel herum zur Bildung einer Schlaufe zu führen. Dies kann grundsätzlich auf unterschiedliche Weise erfolgen. Z. B. kann ein nach unten offener, u-förmiger Führungskanal vorgesehen sein, in welchem das durch die Antriebseinrichtung 22 angetriebene Band 22 um den Stapel herum geführt wird. Dies kann durch eine Saugeinrichtung unterstützt sein, welche das Band 02 entgegen der Schwerkraft am Führungskanal hält. Vorzugsweise ist jedoch eine Fördereinrichtung 29 vorgesehen, deren Fördermittel 31 das Band 02 aktiv entlang eines schlaufenbildenden Führungsweges fördern. Dies können einzelne, getriebene Rollen sein, welche das Band 02 durch Reibkontakt stromabwärts entlang des Führungsweges fördern. Vorzugsweise sind jedoch ein oder mehrere Förderabschnitte vorgesehen, welche durch als zwangsgetriebene Förderbandabschnitte 31 ausgebildete Fördermittel 31 ausgeführt sind, welche abschnittsweise über Rollen 32 geführt sind. Eine oder mehrere der Rollen 32 sind über einen vom Antriebsmotor 23 verschiedenen Antriebsmotor oder vorzugsweise vom selben, auch die im Führungsweg angeordnete Antriebseinrichtung 22 antreibenden Antriebsmotor 23 angetrieben. Derartige Fördermittel 31 sind beispielsweise entsprechend der EP 1 725 454 B1 ausgebildet, deren Ausführung und Antrieb hiermit eingeschlossen sein soll. Dabei ist die Antriebseinrichtung 22 beispielsweise über ein als ein- oder mehrgliedriges Zugmittelgetriebe 33 ausgebildetes Getriebe 33 vom Antriebsmotor 23 her angetrieben und die Fördermittel 31 parallel oder abzweigend hierzu vom selben Antriebsmotor 23 über eine Antriebsverbindung 34, z. B. ein ein- oder mehrgliedriges weiteres Zugmittelgetriebe 34. Infolge des kanalartigen Führungsweges für das zur Schlaufe zu formende Banderolenband 02 wird das Bindeteil 04 auch als Banderolenkanal 04 bezeichnet. Der umgekehrt u-förmige Banderolenkanal 04 begrenzt zusammen mit der dem Banderolenkanal 04 zugewandten Begrenzung des Zufuhrteils 03 einen Baderolierraum 05 (siehe z. B. 5, in welchem ein zu banderolierender Stapel angeordnet und nach dem Banderolieren aus diesem wieder entfernt wird.
In einer vorteilhaften, dargestellten Ausführung (siehe z. B. 3 mit 4 für den Antrieb der Antriebsrolle 24 oder des Einzugriemens 28 und/oder der Andrückrolle 26 ist das Zugmittelgetriebe 33 mehrgliedrig ausgeführt, wobei die Antriebsverbindung vom Antriebsmotor 23 zur Antriebsrolle 24 über wenigstens zwei seriell angeordnete Zugmittelgetriebe 33; 33’ erfolgt, von welchen wenigstens eines vorderseitig des Gestells 08 und wenigstens eines rückseitig des Gestells 08 angeordnet ist, und welche durch eine von der Vorder- zur Rückseite führende, beidseitig jeweils drehfest eine Zugmittelrolle 25; 25’ tragende Welle 35 miteinander verbunden sind. Das selbe kann in einer vorteilhaften Ausführung für Antriebsverbindung 34 zu den Fördermittels 31 bzw. Rollen 32 des Banderolenkanals 04 gelten (siehe z. B. strichliert angedeutet in 5), wobei ein zweiter Riementrieb 34’ z. B. rückseitig und der antriebseitig vorgeordnete Riementrieb 34 vorderseitig des Gestells 08 angeordnet ist.
Vorzugsweise umfasst der z. B. als Banderolenkanal 04 ausgebildete Bindeteil 04 neben dem durch die Fördermittel 31 gebildeten, auf dem Kopf stehenden u-förmigen Führungsweg einen den Führungsweg auf der Außenseite umschließenden Raum 36, welcher auf der Innenseite des umgekehrt u-förmigen Profils durch die Fördermittel 31, und auf den anderen Seiten durch ein den umgekehrt u-förmigen Führungsweg auf der Außenseite nach außen hin abschließendes Gehäuse 37 begrenzt ist. Dieser kanalförmige, eine Unterdruckkammer 36 ausbildende Raum 36 steht zur Ausbildung eines Unterdruckes in Leitungsverbindung zu einer Unterdruckquelle 38, z. B. einer oder mehrere Vakuumpumpen oder aber vorzugsweise einem oder mehreren Sauglüftern 38. Es kann statt eines oder mehrerer, vorzugsweise jedoch zusätzlich zu einem oder mehreren durch Leitung verbundenen, beabstandet zum Bindeteil 04 am Gestell 08 der Vorrichtung 01 angeordneten Sauglüftern 38 zusätzlich am Gehäuse 37 des Bindeteil 04 selbst ein – ggf. mitbewegter (s. u.) – Sauglüfter 39, z. B. Hilfslüfter 39, vorgesehen sein.
In einer bevorzugten, ohne oder vorzugsweise mit Unterdruckkammer 36 bzw. -quelle 38; 39 ausgebildeten Ausführung ist der Bindeteil 04 in der Weise relativbeweglich zum Zufuhrteil 03 angeordnet, dass sich durch Bewegen des Bindeteils 04 eine zwischen dem Gehäuse 37 des Binderteils 04 und einer dem Bindeteil 04 zugewandten Oberfläche des Zufuhrteils 03 eine Öffnung bilden oder vergrößern und wieder schließen bzw. verkleinern lässt. Hierzu ist das z. B. als Banderolenkanal 04 ausgebildete Bindeteil 04 mit zumindest einer vertikalen Komponente beweglich am Gestell 08 angeordnet und/oder durch ein Antriebsmittel 41, z. B. einen ein- oder zweiseitig wirkenden, mit Druckmittel beaufschlagbaren Zylinder 41, bewegbar, d. h. beispielsweise in die zufuhrteilnahe Position, z. B. Arbeitsposition, verbringbar und aus dieser wieder in eine zufuhrteilfernere Position, z. B. eine Transferposition, entfernbar (siehe z. B. 1 oder 5).
Des weiteren kann relativbeweglich zum Gestell 08 ein Presselement 42, z. B. in Art eines Stempels 42 oder Pressbalkens 42, vorgesehen sein, durch welches durch Absenken von oben ein Druck auf den im Banderolierraum 05 angeordneten Stapel aufbringbar ist. Das Bewegen des Stempels 42 erfolgt durch ein z. B. gestellfestes Antriebsmittel 43, z. B. einen ein- oder zweiseitig wirkenden, mit Druckmittel beaufschlagbaren Zylinder 43 (siehe z. B. 1 oder 5).
Durch die Schneid- und Verbindeeinrichtung 06 wird während des Banderolierens das Verbinden des um den Stapel herumgeführten vorlaufenden Endes mit dem vor der Schlaufe liegenden stromaufwärtigen Bandabschnitt und das Abschneiden des Bandes 02 im Bereich des vor der Schlaufe liegenden Bandabschnittes des Bandes 02 an einer Stelle stromaufwärts der Verbindungsstelle. Hierzu umfasst die Schneid- und Verbindeeinrichtung 06 mehrere Werkzeuge 46; 47; 48, insbesondere in der Reihenfolge der Vorwärtsbewegung des vorlaufenden Bandes 02 eine Klemmeinrichtung 46, durch welche das Band 02 wahlweise geklemmt oder freigegeben werden kann, eine Schneideinrichtung 47, durch welche das Band 02 stromaufwärtig der gebildeten Schlaufe abtrennbar ist, sowie eine bevorzugt als Ultraschallschweißvorrichtung 48 ausgebildete Schweißeinrichtung 48, durch welche das Band 02 im Bereich seines vorlaufenden Endes mit dem stromaufwärtig der Schlaufe liegenden Bandabschnitt verbunden werde kann. Durch die bevorzugt als Ultraschallschweißvorrichtung 48 ausgebildete Schweißeinrichtung 48 kann ein Schweißen des vorzugsweise aus Kunststoff z. B. als Kunststoffband 02 ausgebildeten Bandes 02 (siehe vorn) ohne Zusatzwerkstoff (z. B. ohne Klebstoff oder Schweißzusatzstoff) erfolgen. Bevorzugt erfolgt das Verschweißen des aus einem Kunststoffvollmaterial gebildeten Bandes 02, ohne dass hierbei das Band 02 eine von einem Kern verschiedene Beschichtung tragen muss bzw. trägt.
Die Klemmeinrichtung 46 umfasst auf der einen Seite des Bandweges ein erstes Klemmelement 51 und auf der anderen Bandseite ein im aktivierten Zustand mit dem ersten Klemmelement 51 über das dazwischen geführte Band 02 dieses klemmend zusammen wirkendes zweites Klemmelement 52. Dabei ist zum Schließen und Öffnen der Klemmeinrichtung 46 eines der Klemmelemente 51; 52, insbesondere das unterhalb des Bandweges angeordnete Klemmelement 51, durch ein Antriebmittel 49, z. B. einen ein- oder zweiseitig wirkenden, mit Druckmittel beaufschlagbaren Zylinder 49, an das andere Klemmelement 52; 51 an- und von diesem abstellbar. In dargestellter und bevorzugter Ausführung ist das oberhalb des Bandweges angeordnete Klemmelement 52 gestellfest mit dem Gestell 08 verbunden, jedoch ggf. in der Höhe justierbar. Der Antrieb erfolgt durch das Antriebsmittel 49 vorzugsweise über eine mechanische Verbindung (z. B. eine Koppel 53 und einen Angriffshebel 54), welche an einem das Klemmelement 51 tragenden Schlitten 56 angreift. Das Klemmelement 51 kann hierbei als extra Bauteil ausgebildet sein oder aber den mit dem Band 02 zusammen wirkenden Teil des Schlittens 56 darstellen. Der Schlitten 56 ist über ein Linearlager linearbeweglich an einer Linearführung 57 angeordnet, welche ihrerseits gestellfest an einem am Gestell 08 vorgesehenen Träger 58 angeordnet ist (siehe z. B. 3 mit 6).
Die im Bandweg sich an die Klemmeinrichtung 46 anschließende Schneideinrichtung 47 umfasst ein Messer 59, welches an einem Messerträger 61 z. B. lösbar angeordnet ist. Das Messer 59 weist bevorzugt eine glatte, schräg verlaufende Schneide auf. Die Schneide des Messers 59 wirkt mit der Schneide 62 eines Gegenmessers, insbesondere einer Gegenschneide eines Gegenmessers 62 zusammen, welches sich auf der dem Messer 59 gegenüberliegenden Bandseite des stromaufwärtig der Schlaufe befindlichen Bandabschnittes befindet. Das Gegenmesser kann z. B. grundsätzlich als Messer oder Kante ein eigens vorgesehenes Bauteil gebildet sein, wird in der hier bevorzugten Ausführung jedoch durch einen Abschnitt (z. B. als Widerlager) oder bevorzugt durch eine Kante 62 des entsprechend ausgeformten Klemmelementes 51 gebildet. Hierbei ist das Klemmelement 51 derart ausgeformt und angeordnet, dass der das vorlaufende Bandende an das stationäre Klemmelement 52 klemmende Teil in Art eines Bügels zwischen dem zu klemmenden Bandende und dem vom Bandvorrat kommenden, stromaufwärts der Schlaufe liegenden und durchzutrennenden Bandabschnittes zu liegen kommt, wobei das Klemmelement 51 mit der dem Bandende zugewandten Seite das Bandende klemmend zusammen wirkt, und mit einer dem vom Bandvorrat kommenden Bandabschnitt zugewandten Kante 62 dem Messer 59 zum Abscheren des Bandes 02 als Gegenmesser 62 dient. Zum Schneiden ist das vorzugsweise unterhalb des Bandweges angeordnete Messer 59 bzw. der Messerträger 61, durch ein Antriebmittel 63 (siehe z. B. 4), z. B. einen ein- oder zweiseitig wirkenden, mit Druckmittel beaufschlagbaren Zylinder 63, an das Widerlager an- und von diesem zum Öffnen der Schneideinrichtung 47 wieder abstellbar. Der Antrieb erfolgt durch das Antriebsmittel 63 vorzugsweise über eine mechanische Verbindung (z. B. eine Koppel 64 und einen Angriffshebel 66), welche an dem als Schlitten 61 ausgebildeten Messerträger 61 angreift. Der Schlitten 61 ist über ein Linearlager linearbeweglich an einer Linearführung 67 angeordnet, welche ihrerseits gestellfest an einem am Gestell 08 vorgesehenen Träger 68 angeordnet ist (siehe z. B. 4 mit 6).
Schließlich umfasst die sich im Bandweg an die Klemmeinrichtung 46 anschließende Schweißeinrichtung 48, insbesondere Ultraschallschweißvorrichtung 48, einen vorzugsweise als Sonotrode 69 ausgebildeten Schweißstempel 69, welcher an einen die elektrische Energie in mechanische Schwingungen wandelnden Konverter 71 gekoppelt ist. Letzterer ist über z. B. ein Hochfrequenzkabel an einen hier nicht dargestellten Generator angeschlossen ist, welcher beispielsweise den Konverter 71 erregende Signale mit einer Impulsfrequenz zwischen 30 und 40 kHz erzeugt. Die Sonotrode 69 wirkt mit einem Widerlager 72 zusammen, welches auf anderen Seite der beiden überlappenden Bandabschnitte liegt. Das Widerlager 72 kann grundsätzlich an einem eigens hierzu vorgesehenen Bauteil ausgebildet sein, wird vorzugsweise jedoch durch einen Abschnitt des gestellfesten Klemmelementes 52 gebildet. Zum Aufbringen des Schweißimpulses ist die vorzugsweise unterhalb der überlappenden Bandabschnitte angeordnete Sonotrode 69 bzw. Schweißeinrichtung 48 durch ein Antriebmittel 73 (siehe z. B. 3), z. B. einen ein- oder zweiseitig wirkenden, mit Druckmittel beaufschlagbaren Zylinder 73, an das Widerlager 72 an- und von diesem wieder abstellbar. Der Antrieb erfolgt durch das Antriebsmittel 73 vorzugsweise über eine mechanische Verbindung (z. B. eine Koppel 74), welche an einem Schlitten 76, an welchem Ultraschallschweißvorrichtung 48 befestigt ist, angreift. Der Schlitten 76 ist über ein Linearlager linearbeweglich an einer Linearführung 77 angeordnet, welche ihrerseits gestellfest an einem am Gestell 08 vorgesehenen Träger 68 angeordnet ist (siehe z. B. 3). Der Träger 68 kann hierbei eigens für die Schweißeinrichtung 48 vorgesehen sein oder aber vorzugsweise Teil eines gemeinsamen, die Schneideinrichtung 47 und die Schweißeinrichtung 48 tragenden Trägers 68 sein.
Durch die grundsätzlich unabhängig voneinander betätigbaren getrennten Antriebsmittel 49; 63; 73 der drei Werkzeuge 46; 47; 48 der Schneid- und Verbindeeinrichtung 06 sind auch deren Funktionen mechanisch und bzgl. des zeitlichen Ablaufes entkoppelt und optimal an die Erfordernisse anzupassen und vor allem hinsichtlich ihrer Triggerung änderbar. Jedes der Werkzeuge 46; 47; 48 bzw. deren Antriebsmittel 49; 63; 73 ist grundsätzlich individuell steuerbar, wobei eine jeweils eigene Lagerung für die Werkzeuge 46; 47; 48 vorgesehen ist. Unnötige Einschränkungen durch gegenseitige Abhängigkeit wird vermieden.
In bevorzugter Ausführung sind zumindest die drei Zylinder 49; 63; 73 der drei Werkzeuge 46; 47; 48 der Schneid- und Verbindeeinrichtung 06 zur Druckmittelversorgung an eine selbe Druckmittelstation 78, z. B. Ventilstation 78, insbesondere Ventilinsel 78, angeschlossen und deren Funktionszustand durch dort vorgesehene, elektronisch angesteuerte Ventile gesteuert. Die Steuerung kann vorzugsweise automatisch durch in einer Steuerungseinrichtung 79 vorgesehene Steuermittel, z. B. eine Steuerschaltung oder einen implementierten Steueralgorithmus, vorzugsweise unter Verwendung von die Phasenlage der zu banderolierenden Stapel, d. h. der Ein- oder Austrittszeitpunkt eines zu banderolierenden Stapels an einem definierten Kontrollpunkt im Transportweg, repräsentierenden Signalen. Zusätzlich kann für manuelle Eingriffe ein Bedientableau 81 mit einem Tastenfeld vorgesehen sein, durch welches beispielsweise ein Vorwärtsrücken, Rückwärtsrücken und Schneiden des Bandes 02 und ggf. ein manuelles Banderolieren bewirkt werden kann.
In bevorzugter Ausführung sind jedoch sämtliche als Zylinder 14; 18; 21; 27; 41; 43; 49; 63; 73 (Arbeitszylinder bzw. Druckmittelzylinder) ausgebildete Antriebsmittel 14; 18; 21; 27; 41; 43; 49; 63; 73 über schaltbare Ventile, insbesondere Impulsventile, der selben Ventilinsel gesteuert mit Druckluft versorgt. Dabei können die beiden die Bremsen 17; 19 betätigenden Zylinder 18; 21 an einem selben Anschluss der z. B. acht über schaltbare Ventile gesteuerte Anschlüsse angeschossen sein. Das als Zylinder 45 (Arbeitszylinder bzw. Druckmittelzylinder) ausgebildeten Vorspannmittel 45 und/oder das als Zylinder 65 ausgebildete Stellmittel 65 kann direkt an die Druckluftversorgung der Anlage oder ebenfalls an einen Anschluss der selben Druckmittelstation 78 angeschlossen sein, bedarf jedoch keiner dynamischen Schaltung. Vorzugsweise ist der betreffende Anschluss bzw. die betreffende Leitung jedoch zumindest mit einem bzgl. des Druckes regelbaren Ventil ausgebildet. Damit lässt sich die wirksame Vorspannung einstellen.
Vor Betreiben des Banderolierers nehmen die beweglichen Teile folgende Grundstellung ein:

– der Pressbalken 42 ist in eine obere Stellung verbracht,
– der Banderolenkanal ist in eine geöffnete Stellung, d. h. nach oben verbracht,
– die Andrückrolle 26 ist angestellt und klemmt das Band 02 auf den Einzugsriemen 28
– der Schweißstempel 69 befindet sich in abgestellter Position, d. h. unten,
– das Messer 59 befindet sich in offener, d. h. in unterer Position,
– die Klemmeinrichtung 46 befindet sich in offenem Status, d. h. die Klemme 51 befindet sich in unterer Position,
– der Bandspeicher 11 befindet sich im Zustand kleineren Führungsweges bzw. der Wagen 16 und/oder der Stößel des Zylinders 14 befindet sich in oberer Stellung,
– die Bremsen 17; 19 sind aktiviert, d. h. die Bandabrollung und -förderung geklemmt.

Wie bereits angedeutet, können manuelle Funktionen vorgesehen sein, welche beispielsweise über die Tasten am Bedientableau 81 aktivierbar sind. Diese können beispielsweise eine oder mehrere folgender Funktionen umfassen:

– Band 02 vorrücken,
– Band 02 zurückrücken,
– Band 02 abschneiden, d. h. aufeinander folgend ein Öffnen der Klemmeinrichtung 46 (Klemmelement 51 nach oben), das Abschneiden durch die Schneideinrichtung 47 (Messerträger 61 nach oben), Messerträger 61 wieder ab, Klemmeinrichtung 46 öffnen (Klemmelement 51 nach unten),
– Start Banderolierzyklus.

Der Banderolierzyklus wird entweder manuell ausgelöst (s. o.) oder aber er startet im Automatikbetrieb, sobald die korrekte Lage des zu banderolierenden Stapels eingenommen ist. Er beinhaltet vorzugsweise folgende Schritte:

– Banderolenkanal 04 absenken,
– gleichzeitig oder nachfolgend Pressbalken 42 absenken auf den Stapel,
– Hineinfördern („Einschießen“) des Bandes 02 in den Banderolenkanal 04, vorzugsweise stets eine bestimmte konstante Länge („Einschusslänge“),
– Klemmen des vorlaufenden freien Banderolenendes durch Anstellen des Klemmelementes 51),
– Aufheben des Bandzwangsantriebes durch Abstellen der Andrückrolle 26, sodass Band 02 nicht mehr am Einzugsriemen 28 oder einer Antriebsrolle 24 geklemmt ist,
– Wagen 16 des Bandspeichers 11 abwärtsbewegen bis Signal am Sensor 44 den straffen Zustand des Bandes 02 meldet; d. h. der Bandspeicher 11 wird in den Zustand vergrößerten Führungsweges verbracht, wodurch das Band 02 zurückgezogen wird bis es so straff gespannt ist, dass der Sensor 44 die durch den Zylinder 45 vorgegebene Bandspannung meldet,
– Andrückrolle 26 wieder anstellen, damit Band 02 im rückgespannten Zustand geklemmt ist,
– gleichzeitig hierzu oder anschließend Anstellen des Schweißstempels 69 im Bereich der Bandüberlappung,
– Band 02 abschneiden durch Aktivierung des Messers 59, d. h. Bewegung des Messerträger 61 in die obere Position,
– Start eines hochfrequenten Schweißimpulses am Schweißstempel,
– kurze Abkühlzeit,
– Klemmung lösen, d. h. Klemmelement 51 in untere Position,
– gleichzeitig oder nachfolgend hierzu Schweißstempel 69 abstellen, d. h. in untere Position,
– Pressbalken 42 öffnen, d. h. in obere Position verbringen,
– und optional für den Fall, dass in einer o. g. Ausbaustufe ein Druckmarkensensor vorgesehen und in die Steuerung eingebunden ist, wird das Band 02 am Ende (oder zu Beginn) jeden Banderolierzyklus solange je nach Position des Sensors 75 im Führungsweg rück- oder vorzugsweise vorwärts gefördert, bis der Sensor 75 die Druckmarke in der gewünschten Position erkennt. Damit ist die Startposition des Bandes 02 für den neuen Zyklus gegeben. Dieser Schritt der Positionierung kann als ein letzter Schritt des laufenden, oder aber als erster Schritt des folgenden neuen Zyklus angesehen werden.

Bezugszeichenliste

01: Vorrichtung zum Banderolieren, Banderolierer, Banderolenanleger
02: Banderolenband, Band, Kunststoffband
03: Zufuhrteil
04: Bindeteil, Banderolenkanal
05: Baderolierraum
06: Schneid- und Verbindeeinrichtung
07: Bandrolle
08: Gestell
09: Rollenträger
10: -
11: Speichereinrichtung, Bandspeicher
12: Rolle, Führungsrolle
13: Rolle, Führungsrolle,. weitere
14: Antriebsmittel, Zylinder
15: Ausnehmung
16: Wagen
17: Bremse
18: Antriebsmittel, Zylinder
19: Bremse, zweite
20: -
21: Antriebmittel, Zylinder
22: Antriebseinrichtung
23: Antriebsmotor
24: Antriebsrolle
25: Zugmittelrolle
26: Andrückrolle
27: Antriebmittel, Zylinder
28: Einzugriemen
29: Fördereinrichtung
30: -
31: Förderbandabschnitte
32: Rollen
33: Getriebe, Zugmittelgetriebe
34: Antriebsverbindung
35: Welle
36: Raum
37: Gehäuse
38: Unterdruckquelle, Sauglüfter
39: Sauglüfter, Hilfslüfter
40: -
41: Antriebsmittel, Zylinder
42: Presselement, Stempel, Pressbalken
43: Zylinder
44: Sensor, Initiator
45: Vorspanmittel, Zylinder
46: Werkzeug, Klemmeinrichtung
47: Werkzeug, Schneideinrichtung
48: Werkzeug, Schweißeinrichtung, Ultraschallschweißvorrichtung
49: Antriebmittel, Zylinder
50: -
51: Klemmelement
52: Klemmelement
53: Koppel
54: Angriffshebel
55: Hebel
56: Schlitten
57: Linearführung
58: Träger
59: Messer
60: -
61: Messerträger
62: Gegenschneide, Kante
63: Antriebmittel, Zylinder
64: Koppel
65: Haltemittel, Zylinder
66: Angriffshebel
67: Linearführung
68: Träger
69: Schweißstempel, Sonotrode
70: -
71: Konverter
72: Widerlager
73: Antriebmittel, Zylinder
74: Koppel
75: Sensor, Druckmarkenleser
76: Schlitten
77: Linearführung
78: Druckmittelstation, Ventilstation, Ventilinsel
79: Steuerungseinrichtung
80: -
81: Bedientableau

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

EP 1725454 B1 [0002, 0023]
EP 1479611 B1 [0003]

Claims

Vorrichtung zum Banderolieren von durch eine Mehrzahl flächiger Produkte gebildeten Stapeln mit einem Zuführteil (03) zum Speichern und Fördern eines zur Banderole zu binden Bandes (02), und mit einem Bindeteil (04), durch welches das geförderte Band (02) zur Schlaufe um den zu banderolierenden Stapel herum formbar ist, wobei das Bindeteil (04) eine Fördereinrichtung (29) mit zwangsgetriebenen Fördermitteln (31) umfasst, durch deren Kontakt mit dem Band (02) das Fördern des Bandes (02) entlang eines schlaufenbildenden Führungsweges zumindest unterstützt wird, und mit einer Schneid- und Verbindeeinrichtung (06), welche eine Klemmeinrichtung (46), eine Schneideinrichtung (47) sowie eine im Überlappungsbereich des zur Schlaufe geformten Bandes (02) an das Band (02) anstellbare Schweißeinrichtung (48) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Schweißeinrichtung (48) als Ultraschallschweißvorrichtung (48) mit einer Sonotrode (69) als Schweißstempel (69) ausgebildet ist, und dass die Sonotrode (69) durch ein vom Antriebsmittel (49) der Klemmeinrichtung (47) und vom Antriebsmittel (63) der Schneideinrichtung (47) verschiedenes und mechanisch hiervon unabhängig zu betätigendes Antriebsmittel (73) an das Band (02) anstellbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das die Sonotrode (69) bewegende Antriebsmittel (73) als mit Druckmittel beaufschlagbarer Zylinder (73) ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsmittel (49) der Klemmeinrichtung (47) und das Antriebsmittel (63) der Schneideinrichtung (47) als mit Druckmittel beaufschlagbarer Zylinder (49; 63) ausgebildet sind und diese beiden Zylinder (49; 69) und der die Sonotrode (69) bewegende Zylinder (73) an eine selbe, mehrere Anschlüsse umfassende Ventilstation (78) angeschlossen sind.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilstation (78) steuerbare Ventile umfasst, deren Stellmittel zu deren Ansteuerung in Signalverbindung zu Steuermitteln einer Steuereinrichtung (78) stehen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindeteil (04) einen an die umlaufenden Fördermittel (31) angrenzenden Raum (36) umfasst, welcher zur Ausbildung eines Unterdruckes in Verbindung zu einer oder mehreren Unterdruckquellen (38; 39) steht.
Vorrichtung nach Anspruch 1, 2, 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Zuführteil (03) einen Bandspeicher (11) mit einer betriebsmäßig durch ein Antriebsmittel (16) wahlweise variierbaren Bandspeicherlänge umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Bindeteil (04) relativbeweglich zum Zuführteil (03) an einem Rahmen (08) der Vorrichtung (01) abgeordnet ist.
Verfahren zum Banderolieren von durch eine Mehrzahl flächiger Produkte gebildeten Stapeln, wobei ein Band (02) in einem Zuführteil (03) von einer Rolle (09) abgewickelt, durch eine Speichereinrichtung (11) geführt und mittels einer Antriebsvorrichtung in ein Bindeteil (04) zur Bildung einer Schlaufe um den zu banderolierenden gefördert wird, wobei – nach Bildung der Schlaufe das vorlaufende Bandende mittels einer Klemmeinrichtung (46) geklemmt wird, indem ein der Klemmeinrichtung (46) zugeordnetes Antriebsmittel (53) aktiviert wird, – das Band (02) in einem der Schlaufe stromaufwärtig vorgeordneten Bandabschnitt durch eine Schneideinrichtung (47) durchtrennt wird, indem ein der Schneideinrichtung (47) zugeordnetes Antriebsmittel (63) aktiviert wird, – nachfolgend eine Sonotrode (69) durch Betätigung eines mit Druckmittel beaufschlagbaren Zylinders (73) als Antriebsmittel (73) an das zu verbindende Band (02) angestellt wird, – und schließlich die angestellte Sonotrode mit Signalen zur Bildung hochfrequenter mechanischer Schwingungen beaufschlagt wird.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmeinrichtung (46), die Schneideinrichtung (47) und die Sonotrode (69) durch mechanisch voneinander unabhängige Antriebsmittel (53; 63; 73) gestellt werden.
Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass nach Schlaufenbildung zum Zuziehen des Schlaufe ein Zurückziehen des Bandes (02) erfolgt, indem eine Speicherweglänge in der Speichereinrichtung (11) durch Aktivierung eines Antriebsmittels (14) verlängert wird.