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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung
zum Anbringen eines Umreifungsbandes um einen Gegenstand oder einen
Stapel von Gegenständen
mit einem Bandendenverbinder, der zwei Bandspanner aufweist, wobei
den Bandspannern eine Schweißeinrichtung
und eine Trennvorrichtung zugeordnet ist.
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Eine derartige Vorrichtung ist aus
der
EP 00 61 805 B1 bekannt.
Der Bandendenverbinder weist zwei Bandspanner auf, die zum Verschweißen eines Umreifungsbandes
miteinander in Eingriff gebracht werden können. Einer der Bandspanner
besitzt eine Schweiß-
und Trennvorrichtung. Der andere Bandspanner ist mit einer AndrÜckvorrichtung
bestückt. Nachdem
mit dem Umreifungsband der zu umspannende Gegenstand oder der Stapel
von Gegenständen
umschlungen ist, werden die Bandspanner miteinander in Eingriff
gebracht. Dabei ist das Umreifungsband als U-förmige Schlaufe über die
Bandspanner gelegt. Die im Eingriff stehenden Bandspanner fixieren
das Umreifungsband an Klemmflächen eines
Anschlagelementes. Anschließend
wird ein Heizelement der Schweißeinrichtung
mit elektrischer Energie beaufschlagt. Das Heizelement wird dann
in dem Bandspanner in Richtung auf die Schlaufe des Umreifungsbandes
verschoben. Das Heizelement trägt
Wärme in
das Umreifungsband ein, so dass dieses an einer vorbestimmten Stelle
aufschmilzt. Dabei werden zwei erste Bandenden gebildet. Das Heizelement
wird dann weiter in Richtung auf einen Andrücker des zweiten Bandspanners
verschoben, bis es auf das Umreifungsband trifft. Wieder erfolgt
eine Durchtrennung, wobei zwei zweite Bandenden entstehen. Anschließend verfahren
sowohl das Heizelement als auch der Andrücker derart, dass jeweils ein erstes
Bandende flach auf ein zweites Bandende aufgelegt ist. Schließlich werden
die Bandenden dann mit dem Heizelement und unter Einwirkung des
Andrückers
verschweißt
und die Bandspanner in ihre Ausgangsposition verfahren.
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Sowohl bei den beiden Bandtrennvorgängen, als
auch bei den Verschweißschritten
entstehen Dämpfe,
die Substanzen des thermoplastischen Materials des Umreifungsbandes
enthalten. Diese Substanzen schlagen sich im Werkzeug nieder und
bilden Verkrustungen. In regelmäßigen Wartungsintervallen
ist daher eine Reinigung erforderlich. Hierdurch entstehen Maschinenstillstandskosten
und ein erheblicher Aufwand. Darüber
hinaus enthalten die Dämpfe
auch gesundheitschädliche
und umweltbelastende Substanzen.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, eine
Vorrichtung der eingangs erwähnten
Art zu schaffen, die sich durch eine hohe Wartungsfreundlichkeit
auszeichnet.
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass
die Schweißeinrichtung
zwei Schweißblöcke aufweist, die
mittels eines Antriebes in Vibrationsbewegungen versetzbar sind
und/oder dass der Schweißblock
einen Schallwellen- und/oder Strahlungsermitter aufweist. Erfindungsgemäß erfolgt
die Verschweißung der
Bandenden nicht mehr durch externe Einbringung von Wärmeenergie.
Vielmehr wird mittels Vibrationsbewegungen eine Reibschweißung durchgeführt. Alternativ
oder zusätzlich
kann auch eine Ultraschall- oder Infrarot- beziehungsweise Ultraviolettstrahlungs-Schweißung durchgeführt werden.
Bei diesen Verbindungsarten wird die Entstehung von Ablagerungen
zu Gunsten einer verbesserten Wartungsfreundlichkeit minimiert.
Weiterhin wird mit der Reibschweißung die Entstehung von gefährlichen Dämpfen unterbunden,
so dass auch ein Maschineneinsatz in geschlossenen Räumen unbedenklich
ist.
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Gemäß einer bevorzugten Erfindungsausgestaltung
kann es vorgesehen sein, dass die Schweißeinrichtung einen Träger aufweist,
der die zwei Schweißblöcke trägt, dass
der Träger
den Antrieb aufnimmt und dieser gleichzeitig mit den beiden Schweißblöcken gekoppelt
ist. Bei dieser Anordnung ist der technische Aufwand für den Vibrationsantrieb minimiert.
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Eine mögliche Ausgestaltungsvariante
einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
kann auch dadurch gekennzeichnet sein, dass der Träger verschiebbar in
der Schweißeinrichtung
aufgenommen ist, dass die Schweißblöcke jeweils eine, sich im Wesentlichen
parallel zur Verschieberichtung erstreckende, außenliegende Klemmfläche aufweisen,
dass die Klemmfläche
in eine quer zur Verschieberichtung verlaufende Stirnfläche übergeht,
dass die Klemmfläche über eine
Auflaufschräge
in die Stirnfläche übergeht
und dass die Schweißblöcke in Richtung
senkrecht zur Klemmfläche
federvorgespannt an dem Träger
gehalten ist. Infolge der Federvorspannung kann bereits eine Presskraft
aufgebracht werden, die eine effektive Verschweißung ermöglicht.
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Um das Umreifungsband während des Schweißvorgangs
sicher halten zu können,
ist es vorgesehen, dass die Klemmfläche der Schweißblöcke eine
Oberflächenstruktur
aufweisen, dass die Klemmfläche
mit dieser Oberflächenstruktur
an dem Bandende des Umreifungsbandes anliegt, dass ein zweites Bandende
des Umreifungsbandes an einer Anlagefläche eines Anschlages anliegt,
und dass die Anlagefläche
ebenfalls mit einer Oberflächenstruktur mit
dem zweiten Bandende in Kontakt steht.
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Damit auch beim Bandschneidevorgang
keine Ablagerungen im Werkzeug auftreten, ist es gemäß einer
Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass die Trennvorrichtung
eine Klinge aufweist, die mit ihrer Schneide in Richtung auf die
Schweißeinrichtung
vorsteht.
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Dabei kann es insbesondere auch vorgesehen
sein, dass die Klinge wenigstens einen in Vorschubrichtung geneigten
Klingenteil besitzt. Dies stellt sicher, dass das Umreifungsband
kontinuierlich geschnitten wird. Die Klinge kann dann auch bogenförmig, V-förmig, linear
geneigt etc. ausgebildet sein.
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Zur besseren Wartung kann das Werkzeug dabei
derart gestaltet sein, dass die Klinge in einem Klingenhalter gehalten
ist, der auswechselbar in die Trennvorrichtung eingesetzt ist.
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Eine sichere, sowohl kraft- als auch
formschlüssige
Festlegung des Umreifungsbandes kann dadurch sichergestellt werden,
dass der Bandendenverbinder einen Anschlag mit zwei Halteschenkeln aufweist,
dass die Halteschenkel der Schweißeinrichtung und der Trennvorrichtung
zugekehrt jeweils eine Anlagefläche
aufweisen, dass die Anlageflächen
einer Gegenfläche
oder Schweißeinrichtung und
der Trennvorrichtung zugeordnet sind, und dass die Anlageflächen und
die Gegenflächen
zur Fixierung des Umreifungsbandes ineinander greifende Absätze aufweist.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand
eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es
zeigen:
- 1 bis 5 einen Bandendenverbinder
mit zwei Bandspannern in schematischer Seitenansicht und in mehreren
Betriebsstellungen,
- 6 eine Detaildarstellung,
die den 1 bis 5 entnommen ist und
- 6a und 6b je
eine der 6 entnommene
Detaildarstellung als Perspektive
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Die Zeichnungen zeigen einen Bandendenverbinder
einer Umreifungsmaschine. Mit derartigen Maschinen können Gegenstände oder
Stapel von Gegenständen
mit einem Umreifungsband umspannt werden. Das Vorgehen zur Umreifung
ist bereits Gegenstand der
EP
0 225 665 A1 . Diesbezüglich
wird die Offenbarung der
EP
0 225 665 A1 zur Offenbarung der vorliegenden Schrift gemacht.
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Der Bandendenverbinder besitzt zwei
Bandspanner 10, 30. Der Bandspanner 10 weist
einen Aufnahmekörper 12 auf,
an den eine Platte 11 angekoppelt ist. Durch die Platte 11 ist
eine Antriebswelle eines Antriebes 13 geführt. Der
Antrieb 13 ist an eine Schweißeinrichtung 20 angekoppelt.
Die Schweißeinrichtung 20 besitzt
einen Träger 21,
der U-förmig ausgebildet
ist. Der Träger 21 ist
linear in dem Aufnahmekörper 12 verschiebbar
gelagert. Die Verschiebung kann mit dem Antrieb 13 bewirkt
werden. Die Schweißeinrichtung
trägt im
Bereich der offenen Seite des Aufnahmekörpers 12 zwei Schweißblöcke 22.
Diese sind in Aufnahmen eingesetzt. Die Schweißblöcke 22 sind über Ansätze 26 an
einen gemeinsamen Antrieb 25 angeschlossen. Der Antrieb 25 erzeugt
Vibrationsbewegungen, die sich über
die Ansätze 26 in
die Schweißblöcke 22 übertragen.
Im Bereich ihrer Außenseiten
besitzen die Schweißblöcke jeweils
eine Klemmfläche 22.2.
Diese läuft
in einer Auflaufschräge 22.1 aus.
Die Klemmfläche 22.2 dient
zur Übertragung
der Vibrationsbewegung auf das Umreifungsband 60, wie dies
nachstehend noch näher
erläutert
wird.
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Der Aufnahmekörper 12 des Bandspanners 10 ist
auf seiner Außenseite
mit einer Aufnahme versehen. Auf dieser kann ein Aufsatz 14 befestigt
werden. Der Aufsatz 14 läuft in abgewinkelten Schenkeln 14.1 aus.
Diese sind gegenüber
der Verschieberichtung der Schweißeinrichtung 20 geneigt.
Die Schenkel 14.1 besitzen außenseitig eine mit einem stufigen Absatz
versehene Gegenfläche 14.2.
An der Gegenfläche 14.2 liegt,
unter Zwischenlage des Umreifungsbandes 60, eine Anlagefläche 71 eines
Anschlages 70 an. Der Anschlag 70 kann, senkrecht
zur Bildebene gesehen, gegenüber
den Bandspannern 10, 30 verschwenkt werden. Damit
lässt sich
der Anschlag 70 dann in- beziehungsweise außer Eingriff mit
den Bandspannern bringen.
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Die Anlagefläche 71 ist komplementär zu der Gegenfläche 14.2 ebenfalls
mit einer Absatzstufe versehen, so dass das Umreifungsband 60 formschlüssig zwischen
dem Anschlag 70 und dem Bandspanner 10 an zwei
Stellen gehalten werden kann.
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Gegenüberliegend dem Bandspanner 10 ist der
zweite Bandspanner 30 an den Anschlag 70 angelegt.
Der Bandspanner 30 ist im Wesentlichen ähnlich aufgebaut, wie der Bandspanner 10.
So weißt
er ebenso einen Aufnahmekörper 32 mit
einer Platte 31 und einem Antrieb 33 auf. Der
Aufnahmekörper 32 trägt den Aufsatz 34 mit
den beiden Schenkeln 34.1. Diese sind über gestufte Gegenflächen 34.2 an
Anlageflächen 71 des
Anschlages 70 angelegt.
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Unterschiedlich zu dem Bandspanner 10 ist in
dem Aufnahmekörper 32 des
Bandspanners 30 eine Trennvorrichtung 40 aufgenommen.
Diese kann mittels des Antriebes 33 linear verschoben werden. Die
Verschieberichtung der Trennvorrichtung 40 steht dabei
in Flucht mit der Verschieberichtung der Schweißeinrichtung 20. Die
Trennvorrichtung weist, dem offenen Ende des Aufnahmekörpers 32 zugewandt,
eine senkrecht zur Verschieberichtung angeordnete Stirnfläche auf.
Diese ist mit einer Aufnahme versehen, in die ein Klingenhalter 43 mit
einer Klinge 42 eingesetzt ist. Dabei steht die Klinge 42 über die Stirnfläche vor.
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Im Betriebseinsatz werden zur Bildung
zweier Verschweißungen
an dem Umreifungsband 50, 60 die beiden Bandspanner 10, 30 aufeinander
zu bewegt. Dabei legt sich das Umreifungsband 50, 60 schlaufenförmig um
den zugeordneten Bandspanner 10, 30. Mittels des
Anschlages 70 wird das Umreifungsband 50, 60 an
vier Stellen fixiert. Diese Ausgangsposition ist in 1 gezeigt.
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Anschließend kann die Trennvorrichtung 40 mittels
des Antriebes 33 verschoben werden. Dabei durchschneidet
die Klinge 42 den dem Bandspanner 30 zugeordneten
Teil des Umreifungsbandes 50 (2). Die Trennvorrichtung 40 wird
weiter in Richtung auf die Schweißeinrichtung 20 verschoben.
Die Trennvorrichtung 40 besitzt Seitenflächen 41,
die die durchtrennten Bandenden an den Anlageflächen 72 des Anschlages 70 anbiegt
(3). Wie die 3 weiter erkennen lässt, durchtrennt
die Klinge 42 auch den, dem Bandspanner 10 zugeordneten
Teil des Umreifungsbandes 60. Dabei fährt sie in eine Nut 24 der
Schweißeinrichtung 20 ein.
Anschließend
wird die Trennvorrichtung 40 wieder in die Ausgangsposition
zurückverfahren.
Dabei wird dann gleichzeitig die Schweißeinrichtung 20 in
den Aufnahmekörper 12 in
Richtung auf die Trennvorrichtung 40 verfahren (Antrieb 13).
Die Schweißeinrichtung 20 biegt
die durch trennten Bandenden ab, so dass sie auf den bereits am
Anschlag 70 anliegenden Bandenden aufliegen. Diese Verfahrensschritte
sind in den 4 und 5 gezeigt.
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Beim Verfahren der Schweißeinrichtung 20 gleiten
die Schweißblöcke 22,
unterstützt
durch die Auflaufschräge 22.1,
auf das Umreifungsband 60 auf. Da die Schweißblöcke 22 unter
Federvorspannung stehen, liegen deren Klemmflächen 22.2 unter Druck
auf dem zugekehrten Bandende auf. In der in 5 gezeigten Betriebsstellung wird der
Antrieb 25 zur Erzeugung zweier Reibschweißungen aktiviert. Dabei
wird nur ein Teil, im vorliegenden Ausführungsbeispiel der hälftige, Überlappungsbereich
verschweißt,
so dass eine Aufreißlasche
am Umreifungsband 50, 60 gebildet ist. Hierbei
ergeben sich in besonders vorteilhafter Weise zwei Aufreißlaschen. Falls
keine Aufreißlasche
gewünscht
ist, wird entweder eine vollflächige
Verschweißung
der Bandenden erzeugt oder die Schweißblöcke 22 soweit in Richtung
auf den Bandspanner 30 verschoben, dass die Bandenden in
dem, dem Bandspanner 30 zugekehrten Endbereich verschweißt werden.
Die losen, nicht verbundenen Bandenden-Bereiche sind dann am Verpackungsgut
eingelegt. Abschließend
werden die Schweißeinrichtung 20 und
die Trennvorrichtung in ihre Ausgangspositionen zurückgefahren,
der Anschlag 70 ausgeschwenkt und die Bandspanner 10, 30 auseinander
bewegt. Mit der beschriebenen Vorrichtung lassen sich problemlos
Umreifungsbänder aus
Polypropylen, Polyester, Nylon, Polyäthylen sowie auch Folien verschweißen.
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In der 6, 6a und 6b ist
die Ausführung der
Schweißblöcke 22 und
des Anschlages 70 näher detailliert.
Der Schweißblock 22 ist
im Bereich seiner Klemmfläche 22.2 mit
einer Oberflächenstruktur
versehen. Wie die 6b veranschaulicht,
wird diese von zueinander achsparallelen Riefen gebildet. Der Anschlag 70 ist
ebenfalls mit einer Oberflächenstruktur
im Bereich seiner Anlagefläche 71 ausgestattet. Diese
wird von einer Vielzahl von Spitzen gebildet, wie dies 6a erkennen lässt. Der Anschlag 70 und der
Schweißblock 22 halten
mit ihren Oberflächenstrukturen
die Bandenden 51, 61 des Umreifungsbandes während des
Schweißvorganges
sicher fest. Dadurch, dass unterschiedliche Oberflächenstrukturen
gewählt
sind, ist ein Verhaken der Anlagefläche 71 und der Klemmfläche 2.2 sicher
verhindert.