DE10225751C5

DE10225751C5 - Vorrichtung zum Anbringen eines Umreifungsbandes an einem Gegenstand oder einem Stapel von Gegenständen

Info

Publication number: DE10225751C5
Application number: DE2002125751
Authority: DE
Inventors: Patentinhaber gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-06-10
Filing date: 2002-06-10
Publication date: 2013-09-19
Anticipated expiration: 2022-06-11
Also published as: DE10225751B4; DE10225751A1

Abstract

Vorrichtung zum Anbringen eines Umreifungsbandes (50, 60) um einen Gegenstand oder einen Stapel von Gegenständen, mit einem Bandendenverbinder, der zwei Bandspanner (10, 30) aufweist, wobei den Bandspannern (10) eine verschiebbare Schweißeinrichtung (20) und eine verschiebbare Trennvorrichtung (40) zugeordnet ist, wobei die Schweißeinrichtung (20) zwei Schweißblöcke (22) aufweist, die mittels eines Antriebes (25) in Vibrationsbewegungen versetzbar sind, wobei die Schweißeinrichtung (20) einen Träger (21) aufweist, der die zwei Schweißblöcke (22) trägt und der Träger (21) den Antrieb (25) aufnimmt und dieser gleichzeitig mit den beiden Schweißblöcken (22) gekoppelt ist, wobei der Träger (21) verschiebbar in einem Aufnahmekörper (12) aufgenommen ist, wobei die Schweißblöcke (22) jeweils eine, sich im Wesentlichen parallel zur Verschieberichtung erstreckende, außen liegende Klemmfläche (22.2) aufweisen, wobei die Klemmfläche (22.2) in eine quer zur Verschieberichtung verlaufende Stirnfläche übergeht, wobei die Klemmfläche (22.2) über eine Auflaufschräge (22.1) in die Stirnfläche übergeht und wobei die Schweißblöcke (22) in Richtung senkrecht zur Klemmfläche (22.2) federvorgespannt an dem Träger (21) gehalten sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Anbringen eines Umreifungsbandes um einen Gegenstand oder einen Stapel von Gegenständen.
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 derartig, 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.
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 gesundheitsschädliche und umweltbelastende Substanzen.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, die sich durch eine hohe Wartungsfreundlichkeit auszeichnet.
Diese Aufgabe wird mit einer Vorrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst.
Die Verschweißung der Bandenden erfolgt nicht mehr durch externe Einbringung von Wärmeenergie. Vielmehr wird mittels Vibrationsbewegungen eine Reibschweißung durchgeführt. Bei dieser Verbindungsart 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. Bei der erfindungsgemäßen Anordnung ist die Wartungsfreundlichkeit weiter dadurch verbessert, dass der Träger die beiden Schweißblöcke und den Antrieb aufnimmt und dieser gleichzeitig mit den beiden Schweißblöcken gekoppelt ist. Bei dieser Anordnung ist auch der technische Aufwand für den Vibrationsantrieb minimiert. Im Schadensfall kann der Antrieb problemlos gewechselt werden.
Eine mögliche Ausgestaltungsvariante einer erfindungsgemäßen Vorrichtung kann auch dadurch gekennzeichnet sein, dass der Träger verschiebbar in der Schweißeinrichtung aufgenommen ist, das die Schweißblöcke jeweils eine sich im Wesentlichen parallel zur Verschieberichtung erstreckende, außen liegende Klemmfläche aufweisen, dass die Klemmflächen 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.
Um das Umreifungsband während des Schweißvorganges 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, das 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.
Damit auch beim Bandschneidevorgang keine Ablagerung 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.
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.
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.
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 der Schweißeinrichtung und der Trennvorrichtung zugeordnet sind, und dass die Anlageflächen und die Gegenflächen zur Fixierung des Umreifungsbandes ineinander greifende Absätze aufweist.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:
1 bis 5 eine 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
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.

Claims

Vorrichtung zum Anbringen eines Umreifungsbandes (50, 60) um einen Gegenstand oder einen Stapel von Gegenständen, mit einem Bandendenverbinder, der zwei Bandspanner (10, 30) aufweist, wobei den Bandspannern (10) eine verschiebbare Schweißeinrichtung (20) und eine verschiebbare Trennvorrichtung (40) zugeordnet ist, wobei die Schweißeinrichtung (20) zwei Schweißblöcke (22) aufweist, die mittels eines Antriebes (25) in Vibrationsbewegungen versetzbar sind, wobei die Schweißeinrichtung (20) einen Träger (21) aufweist, der die zwei Schweißblöcke (22) trägt und der Träger (21) den Antrieb (25) aufnimmt und dieser gleichzeitig mit den beiden Schweißblöcken (22) gekoppelt ist, wobei der Träger (21) verschiebbar in einem Aufnahmekörper (12) aufgenommen ist, wobei die Schweißblöcke (22) jeweils eine, sich im Wesentlichen parallel zur Verschieberichtung erstreckende, außen liegende Klemmfläche (22.2) aufweisen, wobei die Klemmfläche (22.2) in eine quer zur Verschieberichtung verlaufende Stirnfläche übergeht, wobei die Klemmfläche (22.2) über eine Auflaufschräge (22.1) in die Stirnfläche übergeht und wobei die Schweißblöcke (22) in Richtung senkrecht zur Klemmfläche (22.2) federvorgespannt an dem Träger (21) gehalten sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmfläche (22.2) der Schweißblöcke (22) eine Oberflächenstruktur aufweisen, dass die Klemmfläche (22.2 mit dieser Oberflächenstruktur an dem Bandende (61) des Umreifungsbandes (60) anliegt, dass ein zweites Bandende (2f1) des Umreifungsbandes (60) an einer Anlagefläche (71) eines Anschlages (70) anliegt, und dass die Anlagefläche (71) ebenfalls mit einer Oberflächenstruktur mit dem zweiten Bandende (51) in Kontakt steht.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennvorrichtung (40) eine Klinge (42) aufweist, die mit ihrer Schneide in Richtung auf die Schweißeinrichtung (20) vorsteht.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Klinge (42) wenigstens einen in Vorschubrichtung geneigten Klingenteil besitzt.
Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Klinge (42) in einem Klingenhalter (43) gehalten ist, der auswechselbar in die Trennvorrichtung (40) eingesetzt ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Bandendenverbinder einen Anschlag (70) mit zwei Halteschenkeln aufweist, dass die Halteschenkel der Schweißeinrichtung (20) und der Trennvorrichtung (40) zugekehrt jeweils eine Anlagefläche (71) aufweisen, dass die Anlageflächen (71) einer Gegenfläche (34.2) der Schweißeinrichtung (20) und der Trennvorrichtung (40) zugeordnet sind, und dass die Anlageflächen (71) und die Gegenflächen (34.2) zur Fixierung des Umreifungsbandes (50) ineinander greifende Absätze aufweist.