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Die Erfindung betrifft einen Abroller für ein Umreifungsband in einer Umreifungsvorrichtung umfassend:
- eine erste Halterung für einen ersten Haspelteil, wobei die erste Halterung einen ersten Arm mit einer ersten Befestigungsvorrichtung umfasst;
- eine zweite Halterung für einen zweiten Haspelteil, wobei die zweite Halterung einen zweiten Arm mit einer zweiten Befestigungsvorrichtung umfasst; und eine Haspel umfassend:
- einen ersten Haspelteil, welcher drehbar an der ersten Befestigungsvorrichtung angeordnet ist, so dass der erste Haspelteil um eine Rotationsachse des ersten Haspelteils drehbar ist, wobei der erste Haspelteil einen ersten Flansch und ein erstes Aufnahmeelement für eine Bandspule aufweist; einen zweiten Haspelteil, welcher drehbar an der zweiten Befestigungsvorrichtung angeordnet ist, so dass der zweite Haspelteil um eine Rotationsachse des zweiten Haspelteils drehbar ist,
- wobei der zweite Haspelteil einen zweiten Flansch und ein zweites Aufnahmeelement für eine Bandspule aufweist; wobei sich das erste Aufnahmeelement von dem ersten Flansch und das zweite Aufnahmeelement von dem zweiten Flansch aus erstreckt, so dass die Aufnahmeelemente in axialer Richtung zueinander weisen, wobei der zweite Haspelteil von einer Abrollposition in eine Spulenwechselposition bewegbar ist.
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Derartige Abroller sind aus dem Stand der Technik, beispielsweise aus
DE 600 28 617T hinlänglich bekannt. Sie halten eine mit Umreifungsband versehene Spule zwischen zwei Flanschen bzw. Tellern. Von der Spule wird beim Umreifen von Packstücken Umreifungsband abgezogen. In der Regel sind beide Flansche miteinander schraubverbunden. Häufig wird hierzu koaxial zur geometrischen Drehachse eine körperliche Achse eingesetzt, welche die Flansche zueinander beabstandet.
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Um die Spule auf der Haspel des Abrollers zu wechseln, wird die Schraubverbindung gelöst. Ein Flansch wird entfernt, sodass die Spule eingesetzt bzw. ausgetauscht werden kann.
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Um die Entnahmegeschwindigkeit des Bandes beim Abziehen von der Spule zu regulieren, gibt es Vorrichtungen, die mit lediglich einem drehbaren Flansch und einem Festflansch ausgestattet sind. Die sich beim Abziehen des Bandes drehende Spule reibt am feststehenden Flansch. Der Reibungswiderstand bremst die Abrollbewegung der Spule kontinuierlich. Infolgedessen kann die Spule am Ende der Abzugsbewegung nicht nachlaufen. So ist sichergestellt, dass nur die Menge an Umreifungsband von der Spule abläuft, die für den Umreifungsprozess, bzw. das Füllen eines hier nicht weiter relevanten Bandspeichers entnommen werden muss.
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Insbesondere bei Umreifungsmaschinen für großformatige Packstücke weisen die Bandspulen eine entsprechende Größe auf, um einen ausreichenden Umreifungsmittelvorrat auf dem Abroller vorzuhalten. Solche Bandspulen weisen ein erhebliches Gewicht auf und sind für das Bedienpersonal schwer handhabbar. Der konstante Andruck zwischen dem feststehenden Flansch und der beim Abziehen des Bandes sich drehenden Spule benötigt aufgrund der Massenträgheit der schweren Spule ein Abziehorgan mit ausreichender Kraft, um einen sicheren Abzug von Umreifungsband von der Spule zu gewährleisten.
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Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, einen Abroller für Umreifungsvorrichtungen zu schaffen, welcher den Umgang mit der Spule verbessert.
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Gelöst wird die Aufgabe von einem Abroller mit den Merkmalen des Anspruchs 1, insbesondere mit dessen kennzeichnenden Merkmalen, wonach die Flansche in der Abrollposition im Wesentlichen parallel zu einander ausgerichtet sind und die Rotationsachsen der Haspelteile im Wesentlichen koaxial zueinander verlaufen, wobei die Aufnahmeelemente eine Bandspule zwischen den Flanschen halten, die Flansche in der Spulenwechselposition winklig zueinander geneigt stehen, insbesondere in einem Winkel >0 Grad, bevorzugt in etwa rechtwinklig zueinander stehen, und insbesondere die Rotationsachsen der Haspelteile einander schneiden, so dass eine Bandspule von den Aufnahmeelementen abgenommen werden kann.
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Die Erfindung löst somit zunächst das Problem der erschwerten Handhabung des Spulenwechsels. War es im Stand der Technik erforderlich, die einzulegende Spule in Vertikalrichtung zu sichern, um ein Abrutschen von den Aufnahmeelementen der Flansche beim Zusammenfügen der Flansche zu verhindern, kann die Bandspule nunmehr bequem auf den in Spulenwechselposition befindlichen Flansch aufgelegt werden. In einer bevorzugten Ausführungsform ist einer der Flansche im Wesentlichen horizontal in der Spulenwechselposition gelagert. Dieser Flansch wird dann mit aufgelegter Spule in die im Wesentlichen vertikale Abrollposition verschwenkt. In der Abrollposition nehmen beide Flansche zueinander den für die Lagerung der Spule korrekten Abstand ein. Eine gesonderte Sicherung oder Stabilisierung der Spule gegen ein Abrutschen in Vertikalrichtung während des Verbindens beider Flansche miteinander mit Verschraubung ist bei dem erfindungsgemäßen Abroller nicht erforderlich.
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Es ist deshalb vorgesehen, dass der zweite Arm der zweiten Halterung, insbesondere im Verhältnis zum ersten Arm der ersten Halterung, zwischen einer Abrollposition und einer Spulenwechselposition bewegbar ausgebildet ist, so dass der zweite Haspelteil zwischen seiner Abrollposition und seiner Spulenwechselposition bewegbar ist, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass der zweite Arm der zweiten Halterung schwenkbar zwischen seiner Abrollposition und seiner Spulenwechselposition ausgebildet ist.
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Des Weiteren ist vorgesehen, dass der schwenkbare Flansch bzw. dessen Halterung mit einem Federelement gekoppelt ist. Dieses Federelement dämpft zum einen die Schwenkbewegung von der Abrollposition in die Spulenwechselposition, also die Schwenkbewegung von der vertikalen Flanschausrichtung in die horizontale Flanschausrichtung. Zum anderen dient das Federelement gleichzeitig als Hubhilfe, wenn die schwenkbare Halterung bzw. der schwenkbare Flansch von der Spulenwechselposition in die Abrollposition, also von der Horizontalen in die Vertikale zurück verschwenkt wird.
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Es ist dabei vorgesehen, dass das Federelement eine pneumatische Vorrichtung, insbesondere eine Gasdruckfeder sein kann. Deren Anlenkpunkte sind dabei gegenüber der Schwenkachse der Halterung bzw. des Flansches derart ausgestellt, dass das Federelement neben Dämpfwirkung und Hubhilfe die Halterung bzw. den Flansch sowohl in der vertikalen Abrollposition als auch in der horizontalen Spulenwechselposition sichert.
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Vorgesehen ist ferner, dass die zweite, schwenkbare Halterung bzw. der schwenkbare Flansch mit einem Handgriff versehen ist. Dieser Handgriff dient als Handhabe, um die Schwenkbewegung zwischen Abrollposition und Spulenwechselposition manuell induzieren zu können. Dabei kann der Handgriff zwischen einer Nutzstellung und einer Lagerstellung verschwenkt werden.
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Vorgesehen ist ferner, dass die zweite Halterung einen Verriegelungsmechanismus umfasst, der zwischen einer Verriegelungsposition, in der der Verriegelungsmechanismus den Handgriff gegen ein Schwenken blockiert, und einer freien Position, in welcher der Handgriff zwischen Nutzstellung und Lagerstellung schwenkbar ist, bewegbar ist.
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Auf diese Weise ist es möglich, den Handgriff in der Nutzstellung zu sichern, um die für das Verschwenken der zweiten Halterung bzw. des Flansches die erforderliche Kraft zu übertragen. Die Sicherung in der Lagerstellung des Handgriffes gewährleistet, dass der Handgriff beim Betrieb des Abrollers nicht behindert.
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Deshalb ist vorgesehen, dass die zweite Halterung einen Verriegelungsmechanismus umfasst, welcher zwischen einer Verriegelungsposition, in welcher der Verriegelungsmechanismus verhindert, dass der zweite Arm aus seiner Abrollposition in seine Spulenwechselposition schwenkt und einer freien Position, in welcher der Verriegelungsmechanismus die Bewegung des zweiten Arms von seiner Abrollposition in seine Spulenwechselposition frei gibt, bewegbar ist.
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Vorgesehen ist ferner, dass wenigstens eine der Halterungen für einen Haspelteil eine Bremsvorrichtung umfasst, welche mit wenigstens einem Flansch wirkverbunden ist, so dass bei ihrer Aktivierung die Bremsvorrichtung der Drehung des wenigstens einen Flansches entgegenwirkt.
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Diese Erfindungsmerkmale erlauben es, die Abrollbewegung der Spule in Hinblick auf unterschiedlichste Betriebsbedingungen jederzeit aktiv zu regulieren. Gegenüber eines dauerhaften Reibschlusses, wie er im Stand der Technik vorhanden ist, ergeben sich erhebliche Vorteile. So kann die Bremswirkung beim Beginn des Bandabzugs auf nahezu Null gesetzt werden, um die Abzugskraft beim Beginn des Bandabzugs gering zu halten. Hieraus resultieren dann weniger große, im Energieverbrauch günstigere Abzugseinheiten der Umreifungsvorrichtung. Sodann kann der Bremseingriff in Abhängigkeit von dem Gewicht der Bandspule eingestellt werden, sodass beispielsweise mit abnehmendem Bandvorrat auf der Bandspule der Bremseingriff verringert wird. Die auf der Bandspule vorgehaltene Menge kann beispielsweise durch eine Einheit zur Gewichtsmessung oder eine optische Einheit zur Messung der Umreifungsbandlagen auf der Spule genutzt werden.
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Besonders bevorzugt ist es, wenn die Bremsvorrichtung im Bereich der ersten Befestigungsvorrichtung zwischen dem ersten Arm und dem ersten Flansch angeordnet ist, so dass bei ihrer Aktivierung die Bremsvorrichtung mit dem ersten Flansch in Kontakt kommt und die Drehung des ersten Flansches abbremst.
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Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass die Bremsvorrichtung eine elektromechanische Bremse ist.
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Die Erfindung betrifft darüber hinaus ein Verfahren zum Abrollen von Umreifungsband von einem Abroller, wobei in der Abrollposition die Drehgeschwindigkeit von wenigstens einem Flansch durch die Bremsvorrichtung beeinflussbar ist, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass in der Abrollposition die Drehgeschwindigkeit von wenigstens einem Flansch durch die Bremsvorrichtung reduziert werden kann, um die Drehung der Haspel zu stoppen.
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Ein besseres Verständnis der Erfindung sowie weitere Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels. Es zeigen:
- 1: einen erfindungsgemäßen Abroller in perspektivischer Ansicht mit Flansch und Halterung in Abrollposition,
- 2: den Abroller gemäß 1 in Ansicht von vorne,
- 3: die perspektivische Darstellung des Abrollers gemäß 1 mit Halterung und Flansch in Spulenwechselposition,
- 4: die Darstellung des erfindungsgemäßen Abrollers in Ansicht von vorne gemäß 2 mit Flansch und Halterung in Spu lenwechselposition,
- 5: einen Vertikalschnitt durch den Abroller gemäß 2 zur Darstellung des Bremseingriffes,
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In den Figuren ist ein erfindungsgemäßer Abroller insgesamt mit der Bezugsziffer 10 bezeichnet.
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In 1 ist der Abroller 10 in perspektivischer Ansicht dargestellt. Er umfasst eine insgesamt mit der Bezugsziffer 11 bezeichnete Haspel mit einem ersten Haspelteil 12 und einem zweiten Haspelteil 13. Der erste Haspelteil 12 wird im Wesentlichen von einem ersten Flansch 14 und der zweite Haspelteil 13 wird im Wesentlichen von einem zweiten Flansch 15 gebildet.
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Der erste Haspelteil 12 wird von einer ersten Halterung 16 gehalten. Eine zweite Halterung 17 hält den zweiten Haspelteil 13. Beide Halterungen 16, 17 sind auf einer Basis 18 befestigt, welche im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Fuß 19 bzw. Platte 19 ausgebildet ist.
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1 und 2 zeigen, dass die erste Halterung 16 ein vertikal auf der Platte 19 starr angeordneter Arm 20 ist, an welchem der erste Flansch 14 des ersten Haspelteils 12 um eine geometrische Drehachse D drehbar gehalten ist. Hierfür verfügt der erste Arm 20 über eine erste körperliche Achse 21, die koaxial zur Drehachse angeordnet ist. Die körperliche Achse 21 ist gleichsam Befestigungsvorrichtung für den ersten Haspelteil 12.
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Zwischen dem ersten Arm 20 und dem ersten Flansch 14 ist eine Bremseinrichtung 22 angeordnet, die am ersten Arm 20 bzw. an einer ersten Haltung 16 festgelegt ist und in einer ersten Ausführungsform einen Bremseingriff auf die erste Achse 21, in einer zweiten und besonders bevorzugten Ausführungsform eine Bremswirkung auf den ersten Flansch 14 ausübt.
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Wie aus 1 und auch aus 2 ersichtlich ist, verfügt der erste Flansch 14 auf seiner zum zweiten Flansch 15 weisenden Innenseite über ein erstes Aufnahmeelement 23 für eine Bandspule B (siehe 3 und 4).
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Wie insbesondere aus 1 ersichtlich, wird das erste Aufnahmeelement 23 von mehreren, umfangsverteilten Ringsegmenten 24 gebildet. Diese können in einer abweichenden Ausführungsform untereinander zu einem durchgehenden Ring verbunden sein. Das Aufnahmeelement springt gegenüber der Innenoberfläche 25 des ersten Flansches 14 vor und bietet so der Bandspule B Halt, wie später zu beschreiben ist.
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Aus den 1 und 2 geht weiterhin hervor, dass der zweite Haspelteil 13 mit seinem zweiten Flansch 15 an der zweiten Halterung 17 angeordnet ist. Bei der zweiten Halterung 17 handelt es sich um einen zweiten Arm 26, welcher in einem Schwenklager 27 schwenkbeweglich gehalten ist. Das Schwenklager 27 ist auf der Basis 18 bzw. dem Fuß verankert. Der zweite Flansch 15 ist ebenfalls um eine geometrische Achse D drehbeweglich an der zweiten Halterung 17 angeordnet und an der zweiten Halterung 17 mittels einer zweiten Achse 28 festgelegt, welche koaxial zur Drehachse D ausgebildet ist. Die Achse 28 ist gleichsam Befestigungsvorrichtung für den zweiten Haspelteil 13. Auch der zweite Flansch 15 ist mit einem zweiten Aufnahmeelement 29 versehen. Dieses dient ebenfalls zur Halterung der Bandspule B und ist von mehreren in Umfangsrichtung verteilt angeordneten Ringsegmenten 30 gebildet. In einer alternativen Ausführungsform können die Ringsegmente 30 untereinander zu einem durchgehenden Ring verbunden sein. Die Ringsegmente 30 bzw. ein durchgehender Ring erstreckt sich von der Innenoberfläche 31 des zweiten Flansches 15 in Richtung des ersten Flansches 14.
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An einer Halteachse 32 der zweiten Halterung 17 ist eine Gasdruckfeder 33 mit einem Ende festgelegt. Das andere Ende der Gasdruckfeder 33 wird in einem Haltebügel 34 gehalten, welcher an der Basis 18 befestigt ist. Die Enden der Gasdruckfeder 33 sind sowohl an der Halteachse 32 als auch am Haltebügel 34 drehbeweglich festgelegt.
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Der zweite Arm 26 ist in seinem Schwenklager 27 entlang einer Schwenkachse S schwenkbeweglich gelagert, wobei eine Schwenkbewegung des zweiten Armes 26 eine entsprechende Schwenkbewegung der Gasdruckfeder 33 um die Federachse F zur Folge hat.
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Die Federachse F ist exzentrisch zur Schwenkachse S angeordnet. Dabei ist sie nicht nur in Vertikalrichtung, sondern auch in Horizontalrichtung gegenüber der Schwenkachse S versetzt angeordnet.
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Ein erster, wesentlicher Aspekt der Erfindung ist der schwenkbar ausgestaltete zweite Arm 26 der zweiten Halterung 17. Dieser ist zwischen einer vertikalen Position (1 und 2) und einer horizontalen Position (3 und 4) bewegbar. Die vertikale Position ist die sogenannte Abrollposition, die horizontale Ausrichtung die sogenannte Spulenwechselposition. In der Abrollposition stehen die Flansche 14 und 15 parallel zueinander und die Bandspule B ist zwischen den Flanschen 14, 15 aufgenommen. Hierzu greifen die Aufnahmeelemente 23 und 29 in den Innenumfang der Bandspule B ein.
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Insbesondere aus der vergleichenden Betrachtung der 2 und 4 ist die Wirkung der Gasdruckfeder 33 gut erkennbar. Aufgrund der sowohl in Horizontal- wie auch in Vertikalrichtung exzentrischen Anordnung der Federachse F in Relation zur Schwenkachse S ist die Gasdruckfeder 33 bei vertikaler Ausrichtung des zweiten Arms 26 in Richtung des ersten Arms 20 geneigt und drückt so den zweiten Arm 26 in seine Vertikalstellung. Auf diese Weise sichert die Gasdruckfeder 33 den zweiten Arm 26 und somit den zweiten Flansch 15 in der vertikalen Abrollposition.
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Beim Schwenken des zweiten Arms 26 in die Horizontallage wirkt die Gasdruckfeder 33 zunächst bewegungsdämpfend, also gegen die Schwenkbewegung. Wenn der zweite Arm 26 bzw. der zweite Flansch 15 seine horizontale Spulenwechselposition eingenommen hat, ist die Gasdruckfeder 33 aufgrund ihrer Anordnung in Richtung der Ebene der Basis 18 geneigt und hält so den zweiten Arm 26 in der Spu lenwechselposition.
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Beim Verschwenken von der Spulenwechselposition, also der waagerechten Position in die Abrollposition, also die senkrechte Position des zweiten Arms 26, unterstützt die Gasdruckfeder 33 die Schwenkbewegung. Auf dieser Weise ist der von der Bedienperson erforderliche Kraftaufwand zum Heben des mit einer Spule belasteten zweiten Flansches gegenüber einer Ausführungsform ohne Gasdruckfeder erheblich geringer.
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Die 1 und 5 zeigen einen schwenkbaren Handgriff 36, der durch einen Verriegelungsmechanismus, insbesondere durch einen Sperrstift 35 in einer Lagerstellung oder einer Nutzstellung gesichert werden kann. In 1 befindet sich der Handgriff 36 in seiner Lagerstellung. Das Griffstück 37 weist nach unten in Richtung der Basis 18, wohingegen die im Winkel von 90° zum Griffstück 37 ausgerichtete Griffachse 38 am oberen, freien Ende der zweiten Halterung 17 drehbeweglich gelagert ist.
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Um die zweite Halterung 17 beziehungsweise den zweiten Flansch 15 in die Spulenwechselposition zu verschwenken, wird der Sperrstift 35 aus seiner Verriegelungsposition in eine Entriegelposition angehoben. Sodann lässt sich das Griffstück 37 des Handgriffs 36 um etwa 180° nach oben verschwenken. In dieser Position lässt sich der Sperrstift 35 wieder in seine Riegelposition zurückverlagern und verriegelt den Handgriff 36 in seiner Nutzstellung, dargestellt in 5. In bevorzugter Ausführungsform ist der Sperrstift 35 in seiner Verriegelungsposition federbelastet, so dass er in die Entriegelposition gegen ein Federelement angehoben werden muss.
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Die Erfindung betrifft auch eine Steuerung für den erfindungsgemäßen Abroller 10. Diese Steuerung wirkt mit der Bremseinrichtung 22 zusammen. Sie ist dafür verantwortlich, bei Bedarf ein nicht näher dargestelltes Bremselement der Bremseinrichtung 22, welches durch ein Federelement in einer Freilaufstellung gehalten ist, gegen die Federkraft des Federelementes in Richtung Außenoberfläche des ersten Flansches 14 zu bewegen, bis es dort zur Anlage kommt. Die Steuerung kann die Andruckkraft des Bremselementes regulieren, so dass der Reibschluss zwischen Bremselement und Flanschoberfläche beeinflussbar ist. Auf diese Weise lässt sich die Rotationsbewegung des ersten Flansches 14 und somit der auf der Haspel 11 gelagerten Spule B angepasst an die jeweilige Situation unterschiedlich stark und unterschiedlich schnell verzögern.
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In Verbindung mit einer Erfassungseinrichtung zur Bestimmung der Bandmenge auf der in der Haspel 11 gehaltenen Spule B lässt sich die durch die Steuerung regulierbare Bremskraft auch dazu nutzen, auch bei verringertem Spulengewicht durch kontinuierlichen Bandabzug und damit einhergehenden geringeren Masseträgheitsmomenten eine gleichbleibende Bremswirkung zu erzielen.
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Sofern, wie oben bereits angesprochen, die Bremseinrichtung nicht auf den ersten Flansch 14, sondern auf dessen Achse 21 wirkt, lässt sich die erfindungsgemäße Steuerung in gleicher Weise dazu einsetzen, die Wirkung eines nicht näher dargestellten, auf die erste Achse 21 wirkenden Bremselementes zu regulieren.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Abroller
- 11
- Haspel
- 12
- erster Haspelteil
- 13
- zweiter Haspelteil
- 14
- erster Flansch
- 15
- zweiter Flansch
- 16
- erste Halterung
- 17
- zweite Halterung
- 18
- Basis
- 19
- Fuß/Platte
- 20
- erster Arm
- 21
- erste Achse
- 22
- Bremseinrichtung
- 23
- erstes Aufnahmeelement
- 24
- Ringsegment
- 25
- Innenoberfläche von 14
- 26
- zweiter Arm
- 27
- Schwenklager von 26
- 28
- zweite Achse
- 29
- zweites Aufnahmeelement
- 30
- Ringsegment
- 31
- Innenoberfläche
- 32
- Halteachse
- 33
- Gasdruckfeder
- 34
- Haltebügel
- 35
- Sperrstift
- 36
- Handgriff
- 37
- Griffstück
- 38
- Griffachse
- D
- Drehachse
- B
- Bandspule
- S
- Schwenkachse
- F
- Federachse
