DE19602579A1 - Rückspann-Vorrichtung für ein Umreifungsband - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Rückspann-Vorrichtung für ein Umreifungsband, das in einer Umreifungsmaschine zum Bündeln von Produktstapeln, wie z. B. Zeitschriftenstapeln, oder zum Umschnüren eines Kartons benutzt wird.

Üblicherweise wird in einer Umreifungsmaschine das Umreifungsband um den Produktstapel lose mittels eines Bandführungsrahmens geschlungen, dann zurückgezogen, um sich an den Produktstapel anzulegen, wonach schließlich das Umreifungsband mittels einer Rückspann-Vorrichtung straffgezogen wird. Dabei wird das vorlaufende Ende des Umreifungsban­ des in der Regel im Schweißkopf der Maschine festgehalten, das Umrei­ fungsband von der Rückspann-Vorrichtung gegriffen und über eine be­ stimmte Wegstrecke entgegen der Einschießrichtung straffgezogen.

Es sind Rückspann-Vorrichtungen in verschiedenen Ausführungsformen be­ kannt. So zeigt die EP 0 422 427 A1 eine Rückspann-Vorrichtung, die eine um eine Drehachse motorisch antreibbare Mitnehmer-Scheibe mit einer Auf­ lagefläche für das Band aufweist. Der Mitnehmer-Scheibe sind Klemmele­ mente mit je einer Klemmfläche zugeordnet. Es ist ein Führungselement für die Klemmelemente vorgesehen, mittels dessen die Klemmelemente in einem Schließbereich, der kleiner ist als der Umschlingungswinkel des Bandes um die Auflagefläche, in eine Stellung bringbar sind, in der das Band zwischen den Klemmflächen und der Auflagefläche kraftschlüssig gehalten ist. Diese Rückspann-Vorrichtung ist konstruktiv aufwendig.

Ferner sind bereits Rückspann-Vorrichtungen bekannt, bei denen das Band mittels einer Klemmeinrichtung erfaßt wird, die einen zwischen einer Blockier- und Lösestellung steuerbaren Klemmhebel und ein Klemmgegenla­ ger aufweist. Ein schwenkbarer Spannhebel ist mit einem Umlenkelement versehen, über das das Umreifungsband beim Verschwenken des Spannhe­ bels in Rückspannrichtung nach Art eines Flaschenzuges geführt ist. Mit diesem als sogenannte "doppelte Rückspannung" bezeichneten Spannprinzip lassen sich hohe Spannwege erzielen.

Im Zusammenhang mit den erzielbaren Spannkräften taucht nun eine be­ sondere Problematik auf. Das Umreifungsband muß den Produktstapel zwar fest zusammenhalten, wobei das Rückspannen jedoch umso ausgeprägter sein muß, je weicher, d. h. kompressibler, das den Stapel bildende Gut ist. In der Regel wächst mit der Stapelhöhe und der Anzahl z. B. von Zeitschriften in einem Stapel dessen Kompressibilität. Dies bedeutet, daß für einen hohen Stapel eine hohe Rückspannung gewährleistet sein muß, wogegen bei sehr niedrigen Stapeln oder gar beim Umreifen von Einzel­ exemplaren praktisch keine Rückspannung mehr auftreten darf, da diese zu einem Zusammenrollen der Zeitschrift führen würde.

Eine stapelhöhenabhängige Rückspannung ist grundsätzlich bereits be­ kannt. Hierbei ist einer Rückspann-Vorrichtung bestehend aus einem Spannhebel mit direkt an dessem Schwenkende angebrachter Klemmeinrich­ tung ein Kulissenhebel zugeordnet, dessen Schwenkstellung abhängig von der Stapelhöhe ist. Über den Kulissenhebel wird ein Klemmhebel der Klemmeinrichtung zwischen einer Blockier- und Lösestellung gesteuert, wobei das Blockieren desto später erfolgt, je niedriger die abgetastete Stapelhöhe ist.

Nachteilig bei dieser bekannten Konstruktion ist die Tatsache, daß zwar eine stapelhöhenabhängige Rückspannung erreichbar, letztere allerdings aufgrund der einfachen Klemmenausführung nur mit einem begrenzten Weg erfolgen kann.

Der Erfindung liegt demzufolge die Aufgabe zugrunde, eine Rückspann-Vorrichtung anzugeben, die einerseits eine stapelhöhenabhängige Rück­ spannung ermöglicht, andererseits jedoch einem hohen Rückspannweg ge­ währleistet.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale ge­ löst. Die Erfindung beruht dabei auf einer Kombination der bekannten Prinzipien einerseits der stapelhöhenabhängigen Rückspannung und ande­ rerseits der sogenannten "doppelten Rückspannung". Kern der Erfindung ist nun die konstruktive Kopplung dieser beiden Prinzipien, die durch einen von der Steuerkulisse des Kulissenhebels betätigbaren Steuerhebel für den Klemmhebel der Klemmeinrichtung erreicht wird. Der Steuerhebel ist am Spannhebel schwenkbar angelenkt und steuert während der Rück­ spannbewegung des Spannhebels entsprechend der stapelhöhenabhängigen Stellung der Steuerkulisse den Klemmhebel der feststehenden Klemmeinrich­ tung derart, daß mit abnehmender Stapelhöhe die Blockierung der Klemm­ einrichtung zunehmend verzögert und der Rückspannweg des Umreifungs­ bandes damit verkleinert wird.

Bevorzugte Ausführungsformen, weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sind den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschrei­ bung entnehmbar, in der ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegen­ standes anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert wird. Es zeigen:

Fig. 1 eine Umreifungsmaschine mit einer Rückspann-Vorrichtung gemäß der Erfindung in perspektivischer schematischer Darstellung,

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung der Rückspann-Vorrichtung gemäß Fig. 1, und

Fig. 3 bis 6 Seitenansichten der Rückspann-Vorrichtung in verschiedenen Funktionsstellungen.

Wie Fig. 1 zu entnehmen ist, wird in einer Umreifungsmaschine 1 ein Pro­ duktstapel 2, beispielsweise ein Zeitschriftenstapel, der im Verpackungs­ material 3 eingehüllt sein kann, mit einem Umreifungsband 4 umhüllt. Dieses wird aus einem nicht näher dargestellten Speicher abgezogen und mittels einer sogenannten Einschieß-Vorrichtung 6 in die Umreifungsma­ schine 1 eingeschossen, wobei es den Produktstapel 2 lose umschlingt. In der Umreifungsmaschine 1 wird das freie Ende 7 des Umreifungsbandes 4 von einer Klemme 8 erfaßt und gehalten. Die Einschieß-Vorrichtung 6 be­ steht aus einem mit hoher Geschwindigkeit antreibbaren Rollenpaar 9 und einem in der Zeichnung nicht dargestellten Antriebsmotor. Durch Umkehr der Drehrichtung des Rollenpaares 9 wird das Umreifungsband 4, dessen freies Ende 7 an der Klemme 8 in der Umreifungsmaschine 1 gehalten wird, entgegen der Einschießrichtung 10 so weit in Rückspannrichtung 11 zurückgezogen, bis es am Produktstapel 2 anliegt. Hierbei fährt gleich­ zeitig ein Preßbalken 5 mit definierter Kraft von oben auf den Produkt­ stapel 2 und unterstützt damit dessen Kompression und stabile Umreifung. Eine solche Umreifungsmaschine 1 mit einer Einschießvorrichtung 6 für ein Umreifungsband 4 mit einer Klemme 8 und in der Zeichnung nicht darge­ stellten Umlenkeinrichtungen in Form eines Bandführungsrahmens für das Band 4, mittels derer das Band um den Produktstapel 2 herumgeführt ist, ist in der Praxis allgemein bekannt und weit verbreitet.

Um das um den Produktstapel 2 geschlungene Umreifungsband 4 nun straffziehen zu können, ist eine Rückspann-Vorrichtung 12 vorgesehen, wie sie in den Fig. 2 bis 6 näher dargestellt ist.

Diese Rückspann-Vorrichtung 12 weist zum einen eine feststehende, an einem Maschinengestellteil 13 angeordnete Klemmeinrichtung 14 auf, die zur Festlegung des Umreifungsbandes 4 während des Rückspannvorganges dient. Die Klemmeinrichtung 14 weist dabei einen doppelarmigen Klemm­ hebel 15 auf, der um ein Schwenklager 16 am Maschinengestellteil 13 schwenkbar gelagert ist. Dem hammerförmig ausgestalteten Klemmkopf 17 liegt ein maschinengestellfestes Klemmgegenlager 18 gegenüber, das zu einer Bandführung in vertikaler Richtung verlängert ist. Unterhalb des Klemmkopfes 17 ist ein weiteres gestellfestes Führungsteil 19 angeordnet, zwischen dessen Oberseite und dem Klemmkopf 17 eine Schraubendruckfeder 20 zur Beaufschlagung des Klemmhebels 15 in Klemmschließrichtung K ein­ gespannt ist.

Neben der Klemmeinrichtung 14 verläuft ein schwenkbar am Maschinenge­ stell 13 gelagerter Spannhebel 21, der an seinem freien, dem Schwenkla­ ger 22 gegenüberliegenden Ende eine Umlenkrolle 23 drehbar lagert, die mit einer klappbaren Umlenkführung 24 zusammenarbeitet. Umlenkrolle 23 und Umlenkführung 24 sind aus dem Stand der Technik bekannt und be­ dürfen hinsichtlich ihres detaillierten Aufbaus und ihrer Funktion keiner näheren Erörterung. Der Spannhebel 21 ist mittels eines nicht näher dar­ gestellten Antriebes für den Rückspannvorgang in Rückspannrichtung 11 verschwenkbar, was noch genauer erläutert wird.

Im Schwenklager 22 des Spannhebels 21 ist ferner der als doppelarmiger Winkelhebel ausgestaltete Kulissenhebel 25 schwenkbar gelagert, der einen im wesentlichen horizontal verlaufenden Koppelarm 26 aufweist. Mit diesem ist der Kulissenhebel 25 an eine in Fig. 1 und 2 lediglich symbolisch durch einen strichlierten Pfeil dargestellte Abtasteinrichtung 27 in Form z. B. eines geeigneten Gestänges gekoppelt, das die Stellung des Preßbal­ kens 5 auf den Kulissenhebel 25 überträgt. Dadurch wird der Kulissenhebel 25 in Abhängigkeit der Stapelhöhe h (Fig. 1) des zusammengepreßten Produktstapels 2 in seiner Schwenkwinkelposition einstellbar.

Der vertikal verlaufende Stützarm 28 des Kulissenhebels 25 weist an sei­ nem freien Ende eine als bogenförmige Stützkurve 29 ausgestaltete Steuer­ kulisse auf, die einen Steuerhebel 30 betätigt. Letzterer ist als einar­ miger, stumpfwinkliger Winkelhebel ausgebildet, der in einem Schwenkla­ ger 31 am Spannhebel 21 gelagert ist. Im Bereich seines freien Endes 32 und seines Scheitels 33 weist der Steuerhebel 30 seitlich abstehende An­ lagebolzen 34, 35 auf, von denen der am Scheitel 33 gelegene Anlagebol­ zen 35 mit der Stützkurve 29 am Kulissenhebel 25 und der im Bereich des freien Endes 32 liegende Anlagebolzen 34 mit einem weiteren Übertra­ gungshebel 36 kooperiert. Letzterer ist ein einarmiger, verglichen zum Steuer- 30 und Klemmhebel 15 weitaus längerer geradliniger Hebel, der in einem Schwenklager 37 am Maschinengestellteil 13 gelagert ist. Der Über­ tragungshebel 36 erstreckt sich quer zum Spannhebel 21, wobei festzuhal­ ten ist, daß alle Hebel 15, 21, 25, 30 und 36 in zueinander parallelen Ebenen schwenkbar sind. Der Übertragungshebel 36 weist ferner eine zur Stützkurve 29 am Kulissenhebel 25 in Lösestellung parallele und mit Ab­ stand dazu verlaufende Kontaktkurve 38 auf, an der der Anlagebolzen 32 am freien Ende des Steuerhebels 30 entlanggleiten kann. Mit seiner der Kontaktkurve 38 abgewandten Oberseite 39 wirkt der Übertragungshebel 36 in noch näher zu erläuternder Weise auf den dem Klemmkopf 17 abgewand­ ten Arm 40 des Klemmhebels 15 ein.

Im folgenden wird die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Rückspann-Vorrichtung näher erläutert.

Fig. 3 und 4 zeigen die Abfolge des Rückspannens bei einem hohen Pro­ duktstapel. Nach dem Einschießen des Umreifungsbandes 4 über einen Bandführungskanal, von dem der Klemmkopf 17, das nach unten verlän­ gerter Klemmgegenlager 18 und das Führungsteil 19 sowie der zwischen Umlenkrolle 23 und Umlenkführung 24 gebildete Spalt einen Teil bilden, wird das Umreifungsband 4 in der eingangs beschriebenen Weise mit Hilfe des Rollenpaares 9 in Anlage an den Produktstapel 2 gebracht. Dieser soll für den in Fig. 3 und 4 gezeigten Funktionsablauf relativ hoch sein, so daß sich der Kulissenhebel 25 bedingt durch die Abtasteinrichtung 27 in einer praktisch im Uhrzeigersinn aus seiner Ausgangsstellung (Fig. 3) nicht ausgelenkten Schwenkstellung befindet. Bei nicht betätigtem Spann­ hebel 21 liegt der Anlagebolzen 35 des Steuerhebels 30 auf der Stützkurve 29 auf und ist somit im Uhrzeigersinn verschwenkt. Dadurch ist der Über­ tragungshebel 36 mit Hilfe des Anlagebolzens 34 am freien Ende 32 des Steuerhebels 30 ebenfalls im Uhrzeigersin verschwenkt und beaufschlagt mit seiner Oberseite 39 dadurch den Klemmhebel 15 entgegen der Kraft der Schließfeder 20. Die Klemmeinrichtung 14 befindet sich also in ihrer ge­ lösten Stellung.

Sobald der Spannhebel 21 aus der in Fig. 3 gezeigten Position im Uhrzei­ gersinn um einen kleinen Schwenkwinkel S1 nach rechts verschwenkt wird, gleitet der Anlagebolzen 35 von der Stützkurve 29 am Ende ab, wodurch sich der Steuerhebel 30, der Übertragungshebel 36 und der Klemmhebel 15 unter dem Einfluß der Schließfeder 20 entgegen dem Uhrzeigersinn ver­ schwenken und die Klemmeinrichtung 14 geschlossen wird (Fig. 4). Der Klemmkopf 17 verkeilt das Umreifungsband 4 gegenüber dem Klemmgegenlager 18, so daß durch eine weitere Verschwenkung des Spannhebels 1 eine hohe Rückspannkraft auf das Umreifungsband 4 ausgeübt wird. Dies ist in erster Linie darauf zurückzuführen, daß wegen der Umlenkrolle 23 eine gegenüber dem Schwenkweg des Spannhebels 21 ein praktisch verdoppelter Rückspannweg erzielt wird, da das Umreifungsband praktisch nach Art eines Flaschenzuges über die Umlenkrolle 23 geführt ist.

Nach Verschweißung des Umreifungsbandes 4 zu dessen Fixierung um den Produktstapel 2 in gespanntem Zustand wird der Spannhebel 21 wieder entgegen dem Uhrzeigersinn zurückgeschwenkt, so daß die am freien Ende 32 bzw. am Scheitel 33 des Steuerhebels 30 angeordneten Anlagebolzen 34, 35 nacheinander über eine Anlaufschräge 41 wieder auf die Stützkurve 29 auflaufen und somit den Übertragungshebel 36 und den Klemmhebel 15 in die Öffnungsstellung entgegen der Schließfeder 20 zurückführen (Fig. 3).

Anhand von Fig. 5 und 6 wird nun die stapelhöhenabhängige Rückspan­ nung deutlich gemacht. Es ist davon auszugehen, daß nur ein sehr nie­ driger Produktstapel umreift werden soll. Dies führt dazu, daß der Preß­ balken S der Umreifungsmaschine 1 beim Preßvorgang weiter nach unten fährt und somit über die Abtasteinrichtung 27 den Kulissenhebel 25 im Uhrzeigersinn weiter verschwenkt. Dies bedeutet, daß die Stützkurve 29 den Steuerhebel 30 über einen größeren Schwenkwinkel des Spannhebels 21 unterstützt und somit die Klemmeinrichtung 14 über einen gegenüber S1 größeren Schwenkwinkel S2 des Spannhebels 21 offen hält. Erst zu einem späteren Zeitpunkt während der Rückspannbewegung des Spannhebels 21 gleitet aufgrund der veränderten Position des Kulissenhebels 25 der Anla­ gebolzen 34 des Steuerhebels 30 von der Stützkurve 29 herab und gibt den Klemmhebel 15 in Blockierrichtung frei. Insoweit wird nur noch über einen sehr kurzen Schwenkwinkel gegebenenfalls ein Rückspannen des Umrei­ fungsbandes 4 erzielt.

Da mit abnehmender Stapelhöhe h und demzufolge mit der zunehmenden Auslenkung der Stützkurve 29 die Blockierung der Klemmeinrichtung 14 zu­ nehmend verzögert wird, wird also der Rückspannweg des Umreifungsban­ des 4 sukzessive verkleinert.

Claims (7)

1. Rückspann-Vorrichtung für ein Umreifungsband, das in einer Umrei­ fungsmaschine (1) um einen Produktstapel (2) lose geschlungen, an­ schließend an den Produktstapel (2) angelegt und schließlich mittels der Rückspann-Vorrichtung (12) straffgezogen wird, mit

• - einer feststehenden Klemmeinrichtung (14) zur Festlegung des Umrei­ fungsbandes (4), die einen zwischen einer Blockier- und Lösestellung steuerbaren Klemmhebel (15) und ein Klemmgegenlager (18) aufweist,
• - einem schwenkbaren Spannhebel (21) mit einem Umlenkelement (23), über das das Umreifungsband (4) beim Verschwenken des Spannhebels (21) in Rückspannrichtung (11) nach Art eines Flaschenzuges geführt ist,
• - einem schwenkbaren Kulissenhebel (25) mit einer Steuerkulisse (29), der über eine Abtasteinrichtung (27) in Abhängigkeit der Stapelhöhe (h) des Produktstapels (2) einstellbar ist, und
• - einem von der Steuerkulisse (29) betätigbaren Steuerhebel (30) für den Klemmhebel (15), der am Spannhebel (21) schwenkbar angelenkt und entsprechend der stapelhöhenabhängigen Stellung der Steuerkulisse (29) den Klemmhebel (15) derart in dessen Blockier- bzw. Lösestellung steuert, daß mit abnehmender Stapelhöhe (h) die Blockierung der Klemmeinrichtung (14) zunehmend verzögert und der Rückspannweg des Umreifungsbandes (4) verkleinert wird.

2. Rückspann-Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kulissenhebel (25) als zweiarmiger Winkelhebel ausgebildet ist, dessen einer Hebelarm als Koppelarm (26) von der Abtasteinrichtung (27) beauf­ schlagbar ist und dessen anderer Hebelarm (28) die als bogenförmige Stützkurve (29) ausgebildete Steuerkulisse (29) aufweist, an der sich der Steuerhebel (30) über einen stapelhöhenabhängigen Schwenkwinkel (S1, S2) des Spannhebels (21) unter Offenhaltung der Klemmeinrichtung (14) ab­ stützt.

3. Rückspann-Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß zwischen Steuerhebel (30) und Klemmhebel (15) ein Übertra­ gungshebel (36) zwischengesetzt ist, der einen wesentlich längeren Hebel­ arm als der Steuer- und der Klemmhebel (30, 15) aufweist.

4. Rückspann-Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Klemmhebel (15), der Übertragungshebel (36) und der Steuerhebel (30) in zueinander parallelen Ebenen und gleichsinnig verschwenkbar sind.

5. Rückspann-Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeich­ net, daß der Klemmhebel (15) in Lösestellung vom Übertragungs- (36) und Steuerhebel (30) gegen die Kraft einer Schließfeder (20) beaufschlagbar ist.

6. Rückspann-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet daß der Übertragungshebel (36) eine in Lösestellung zur Stützkurve (29) am Kulissenhebel (25) parallele Kontaktkurve (38) auf­ weist, wobei der Steuerhebel (30) während seiner Schwenkbewegung mit dem Spannhebel (21) in Lösestellung mit zwei Anlageelementen (34, 35) je­ weils an der Stütz- (29 bzw. Kontaktkurve (38) entlanggeführt ist.

7. Rückspann-Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet daß der Steuerhebel (30) als einarmiger, stumpfwinkliger Winkelhebel aus­ gebildet ist, der im Bereich seines freien Endes (32) und seines Scheitels (33) jeweils eines der Anlageelemente (34, 35) aufweist.