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Die vorliegende Erfindung betrifft
eine Vorrichtung zum Umreifen von Packstücken gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs
1. Eine derartige Vorrichtung ist beispielsweise bekannt aus der
DE-A-196 32 728. Die aus dieser Druckschrift bekannte Umreifungsvorrichtung
wird auch als Längsumreifungsvorrichtung
bezeichnet, weil die Förderrichtung
des zu umreifenden Packstücks
einerseits und die Umreifungsrichtung des Umreifungsbandes andererseits identisch
sind. Das Packstück
wird folglich in Förderrichtung
umreift. Zur Umreifung wird das Packstück hierfür auf einen zur Vorrichtung
gehörenden
Arbeitstisch zunächst
verfahren, um im nächsten
Arbeitsgang auf dem Arbeitstisch umreift zu werden. Zur problemlosen
Verfahrbarkeit des Packstücks
auf den Arbeitstisch ist das Umreifungsband in einem um eine in
Förderrichtung
verlaufende Längsachse schwenkbaren
Umreifungsrahmen gelagert. Das Zu- und Abtransportieren des Packstücks auf
bzw. vom Arbeitstisch erfolgt einfach in der Weise, dass vor dem
Zuführen
bzw. vor dem Abtransport der Umreifungsrahmen einfach so weit vom
Arbeitstisch weg geschwenkt wird, dass er die Standfläche des
Arbeitstisches frei gibt und so dem Transport des Packstücks nicht
mehr im Weg steht.
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Nachteilig bei dieser bekannten Umreifungsvorrichtung
ist die Tatsache, dass stets der gesamte Umreifungsrahmen mit seiner
gesamten Masse vor jedem Transportgang vollständig verschwenkt werden muss.
Dieses Verschwenken erfordert einen gewissen Zeitaufwand und wirkt
sich somit als Engpassfaktor für
die Taktgeschwindigkeit der Umreifungsvorrichtung aus.
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Zur Vermeidung der Bewegung der Gesamtmasse
des Umreifungsrahmens ist beispielsweise aus der DE-A-195 03 112
eine Umreifungsvorrichtung bekannt, bei welcher das Umreifungsband
einfach mit Hilfe von Druckluft und mit Hilfe einer Einschieß- und Rückzugseinrichtung
eingeschossen und um das Packstück
straffgezogen wird. Wegen der geringen Formstabilität des Umreifungsbandes wird
hierbei die Führungs-
und Positioniergenauigkeit des Umreifungsbandes als nachteilig angesehen.
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Aus der DE-C 41 00 276 ist schließlich eine Kreuzumreifungsvorrichtung
bekannt. Diese Umreifungsvorrichtung weist einen seitlich zur Förderrichtung
versetzt angeordneten Bandvorlegerahmen auf. Dieser Bandvorlegerahmen
ist in sich mehrfach gekrümmt
und gewundenen, so dass er im oberen Bereich wieder mehr zur Mitte
des Arbeitstischs in Förderrichtung
angeordnet ist. Mit Hilfe dieses Bandvorlegerahmens wird eine mehrfach
gekrümmte
und gewundene Umreifungsband-Schlinge vorgelegt. Diese fällt gewissermaßen in Richtung
auf das zu umreifende Gut und wird mit Hilfe der Rückspanneinrichtung straft
gezogen. Nachteilig hierbei sind die Krümmungen und Windungen des die
Bandschlinge bildenden Umreifungsbandes. Besonders nachteilhaft
ist in diesem Zusammenhang die bei Umreifungsbändern immer wieder festzustellende
sogenannte „Säbelbildung". Hierbei verwindet
sich das Umreifungsband in seiner planen Längsebene, weil es bei seiner
Herstellung um mehrere Walzen geführt wird. Im Bereich dieser
Walze entstehen an den Umkehrpunkten beim Strecken und Formen des
aus Kunststoff bestehenden Umreifungsbandes die Verknickungen in
der planen Längsebene,
die sogenannten Säbel.
Diese Säbel
führen
dazu, dass sich bei Krümmungen
oder Windungen im Bandführungskanal
das Umreifungsband immer wieder verhakt. Des Weiteren nachteilig bei
dieser bekannten Kreuzumreifungsmaschine ist die Tatsache, dass
die vorgelegte Umreifungsband-Schlinge nach der Freisetzung aus
dem Führungskanal
des Bandvorlegerahmens nicht mehr sicher geführt ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
Umreifungsvorrichtung so zu gestalten, dass trotz einer hohen Taktgeschwindigkeit
das Umreifungsband präzise
am Packstück
positioniert werden kann. Diese Aufgabe ist durch die Merkmalskombination
des Anspruchs 1 gelöst.
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Die Erfindung beruht auf der Überlegung,
einen Rahmen als Bandvorlegerahmen so auszugestalten, dass er bezogen
auf den Arbeitstisch ortsfest angeordnet ist und zum Zuführen des
Umreifungsbandes nicht bewegt werden muss. Zweckmä ßig ist es,
den Bandvorlegerahmen am Arbeitstisch direkt zu fixieren. Um den
Zu- und Abtransport
des Packstücks
auf bzw. vom Arbeitstisch nicht zu behindern, ist der Bandvorlegerahmen
außermittig,
gewissermaßen
seitlich vom Arbeitstisch angeordnet und verläuft schräg zur Standfläche des
Arbeitstischs. Vor dem Umreifen wird – vorzugsweise zeitgleich mit
dem Beschicken des Arbeitstisches mit einem Packstück – ein Bandabschnitt
eines Umreifungsbandes im Bandvorlegerahmen zu einer Bandschlinge
vorgelegt. Diese vorgelegte Bandschlinge wird mit Hilfe eines am Bandvorlegerahmen
angeordneten, separaten Bandzuführelement
etwa in die Mitte des Arbeitstischs verfahren und um das zu umreifende
Packstück
gelegt. Der Umreifungsvorgang selbst erfolgt bei der erfindungsmäßigen Vorrichtung
in der üblichen
Weise, nämlich
durch ein Straffziehen des Umreifungsbandes am Packstück und ein
anschließendes
Verschweißen
der Bandenden des Umreifungsbandes.
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Wenn im Zusammenhang mit der Erfindung von
einem Packstück
die Rede ist, kann es sich hierbei sowohl um ein abgeschlossenes
Paket als auch um einen Stapel einzelner Gegenstände, beispielsweise einen Stapel
Blätter,
Zeitschriften o.dgl. handeln. Derartige Pakete oder Kartons werden
beispielsweise in Versandräumen
umreift, nachdem die Kartons bestellungsgerecht konfektioniert worden sind.
In den Packstücken
können
beliebige Güter
und Artikel eingepackt sein. Prinzipiell kann mit der erfindungsmäßigen Umreifungsvorrichtung
jedes auf den Arbeitstisch passende Packstück umreift werden.
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Vorteilhaft an der Erfindung ist
die Tatsache, dass beim Verfahren der Bandschlinge aus dem Bandvorlegerahmen
in die Umreifungsposition etwa in der Mitte des Arbeitstischs nur
geringe Massen bewegt werden müssen,
nämlich
zum einen die vernachlässigbar
geringe Masse des Umreifungsbandes und zum anderen die im Vergleich
zu den Umreifungsrahmen nach dem Stand der Technik geringe Masse
des oder der Bandzuführelemente.
Diese geringen beweglichen Massen ermöglichen ein schnelles Zuführen der
Bandschlinge zum Umreifen und damit eine Erhöhung der Taktzahl der Vorrichtung.
Die schräge
Anordnung des Bandvorlegerahmens zur Tischfläche hat den Vorteil, dass die
vorgelegte Bandschlinge nur über
eine kurze Strecke aus ihrer Ausgangsposition in die Umreifungsposition
etwa in der Tischmitte verfahren werden muss. Auf dieser kurzen
Strecke ist ein Verkanten der Bandschlinge oder sind sonstige Störungen im
Arbeitsprozess kaum möglich.
Der von der Bandschlinge zurückgelegte
Zuführhub
ist folglich sehr klein. Dieser kleine Zuführhub begünstigt zusätzlich die hohe Taktgeschwindigkeit
der Vorrichtung.
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Die auf den Anspruch 1 rückbezogenen
Ansprüche
betreffen teilweise vorteilhafte und teilweise für sich gesehen erfinderische
Weiterbildungen der Erfindung. Die Ansprüche 2 bis 4 betreffen eine
erste Ausführungsform
des Bandzuführelements
als Teleskoparm. Als bevorzugte Antriebsarten werden ein Pneumatikantrieb
einerseits und ein elektromotorischer Antrieb andererseits angesehen.
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Eine weitere Ausführungsform mit geringer Masse
ist der in Anspruch 5 vorgeschlagene Bandförderer als Bandzuführelement.
Dieser Bandförderer
ist nach Anspruch 6 vorteilhaft ein Transportriemen mit geringer
Masse. Vorteilhaft am Bandförderer oder
Bandriemen ist die Tatsache, dass der Riemen stets in eine Richtung
gleichsam unendlich umläuft. Im
Gegensatz zu anderen Ausführungsformen
muss ein Bandförderer
nach dem Zuführen
der Bandschlinge etwa in die Mitte des Arbeitstisches nicht wieder
in seine Ausgangsstellung zurückverfahren
werden. Es entfällt
also der sonst übliche
Leerhub nach dem Arbeitshub. Der Bandförderer oder der bevorzugte
Riemen kann als permanent umlaufender Transportriemen ausgestaltet
sein, also als Stetigförderer.
Ebenso gut ist es denkbar, einen getakteten Transportriemen, also
einen Unstetigförderer,
zu verwenden. Zur Verbesserung der Führung der Umreifungsbandschlinge
kann ein zum Transportriemen gegenläufig umlaufender Gegenhalteriemen
vorgesehen sein. Dieser Gegenhalteriemen verläuft oberhalb des Transportriemens,
so dass Transportriemen und Gegenhalteriemen die zwischen sich geförderte Umreifungsbandschlinge
nach Art von zwei an der Umreifungsbandschlinge anliegenden Backen
in ihre Umreifungsstellung führen
und transportieren. Alternativ zum Gegenhalteriemen ist es auch
möglich
ein Gegenhalteprofil oberhalb des Transportriemens vorzusehen. Anspruch
7 betrifft im Handel als Standardteile erhältli che, jeweils alternative
Riemenarten. Bei ihrer Verwendung müssen weder Ersatzteile aufwändig vorgehalten
werden noch teure Eigenkonstruktionen geschaffen werden. Vielmehr
können
günstig Normteile
Verwendung finden. Als Riemenarten kommen alternativ Rundriemen,
Keilriemen, Zahnriemen, Profilriemen oder Flachriemen, sowie Mischformen aus
diesen einzelnen Riemenarten bevorzugt in Betracht. Besonders vorteilhaft
ist es, nach Anspruch 8 auf dem Transportriemen einen oder mehrere
Mitnehmer zur Mitnahme des Umreifungsbandes vorzusehen. Insbesondere
ist es denkbar, die Mitnehmer so anzuordnen, dass stets ein Mitnehmer
eine Umreifungsbandschlinge in die Umreifungsstellung der Vorrichtung
fördert
und nach Erreichen dieser Umreifungsstellung bereits der nächste Mitnehmer
seine Bereitschaftsstellung am Bandvorlegerahmen einnimmt, um nach
dem Rückspannen
und gegebenenfalls Verschweißen
des im Umreifungsprozess befindlichen Umreifungsbandes bereits die
nächste Umreifungsbandschlinge
aus dem Bandvorlegerahmen mitzunehmen und in die Umreifungsstellung
zu transportieren.
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Anspruch 9 betrifft eine weitere
Ausführungsform
des Bandzuführelements
als Schwenkhebel. Hierbei ist es vorteilhaft, dass die Schwenkachse
für den
Schwenkhebel in einer bevorzugten Ausführungsform unterhalb der Standfläche des
Arbeitstischs angeordnet werden kann. So kann der sonst tote Raum
unterhalb des Arbeitstisches sinnvoll als Einbauraum für die Lagerung
und den Antrieb des Schwenkhebels verwendet werden. Ebenso gut ist es
jedoch auch möglich,
die Schwenkachse des Schwenkhebels oberhalb der Standfläche des
Arbeitstischs anzuordnen, beispielsweise auch am Rahmenoberteil
des Bandvorlegerahmens, so dass der Schwenkhebel von oben her einschwenkt.
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Die Ansprüche 10 und 11 betreffen eine
Weiterbildung des als Schwenkhebel ausgestalteten Bandzuführelements.
Bei dieser Weiterbildung ist der Schwenkhebel so ausgestaltet, dass
er das Packstück
auch während
des Umeifungsvorgangs seitlich lediglich flankiert. Auf diese Weise
lässt der
Schwenkarm stets einen ausreichenden Arbeitsraum für das zu
umreifende Packstück
frei. Mit anderen Worten ist bei dieser Ausführungsform ausgeschlossen,
dass ein breites Packstück
und der Schwenkarm kollidieren. Es ist also stets ein ausreichender
Freiraum als Arbeitsraum für
das zu umreifende Packstück
in jeder Stellung des Schwenkhebels vorhanden. Fertigungstechnisch
einfach ist die Herstellung eines das Packstück seitlich flankierenden Schwenkhebels
durch zweifaches Abkröpfen
des Schwenkhebels gemäß Anspruch
11.
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Anspruch 12 betrifft eine weitere
Ausführungsform
des Bandzuführelements.
Hiernach ist das Bandzuführelement
als Luftdüse
ausgestaltet. Diese Luftdüse
fördert
mit einem gezielten Luftstrahl die im Bandvorlegerahmen vorgelegte
Bandschlinge stoßartig
in die Mitte des Arbeitstischs zum anschließenden Umreifen des Packstücks. Vorteil
dieser Ausführungsform
ist die Tatsache, dass außer
der Eigenmasse des die Bandschlinge bildenden Bandabschnitts keine
Massen bewegt werden müssen,
so dass die Taktgeschwindigkeit und damit auch die Taktzahl pro
Zeiteinheit der Umreifungsmaschine vorteilhaft erhöht werden
können.
Außerdem
müssen bei
dieser Ausführungsform
keine bewegten Teile bei der Bandzuführung gewartet und gepflegt
werden.
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Nach Anspruch 13 ist die Erfindung
derart weitergebildet, dass nicht nur ein Bandzuführelement am
Bandvorlegerahmen angeordnet ist, sondern eine paarweise Anordnung
zweier Bandzuführungselemente
vorgesehen ist. Die Ansprüche
14 bis 17 betreffen schließlich
eine zweckmäßige Ausgestaltungen
des Bandvorlegerahmens. Dieser als auf den Kopf gestelltes U ausgeführte Bandvorlegerahmen ist
konstruktiv einfach. Er begünstigt
einen knickfreien Lauf des Umreifungsbandes während des Vorlegens der Bandschlinge.
Ausserdem kompensiert ein solcher Bandvorlegerahmen die Säbelbildung
am Umreifungsband während
des Vorlegens der Bandschlinge wirksam. Anspruch 16 ist auf eine
vorteilhafte Anordnung der Bandzuführelemente an diesem Bandvorlegerahmen
gerichtet. Der Bandvorlegerahmen ist schließlich weitergebildet durch
die in Anspruch 17 vorgeschlagene Führungsnut.
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Anhand der in den Zeichnungen dargestellten
Ausführungsbeispiele
ist die Erfindung näher
erläutert.
Es zeigen:
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1 eine
perspektivische Darstellung des Arbeitstischs der erfindungsmäßigen Vorrichtung
mit paarweise angeordneten Transportriemen als Bandzuführelement
und der bereits vorgelegten Bandschlinge kurz nach dem Auslaufen
der Bandschlinge aus der Führungsnut
des Bandvorlegerahmens,
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2 die
perspektivische Ansicht aus 1 mit
der Bandschlinge auf etwa halbem Weg in ihre Umreifungsebene,
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3 die
perspektivische Ansicht aus 1 und 2 mit der Bandschlinge in
ihrer Umreifungsebene,
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4 eine
Seitenansicht auf die Zuführungsseite
der Vorrichtung gemäß Pfeil
IV in 1,
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5 die
Ansicht aus 4 auf eine
Ausführungsform
der Vorrichtung mit Teleskoparm als Bandzuführelement,
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6 die
Ansicht aus 5 auf eine
Ausführungsform
der Vorrichtung mit Schwenkhebel als Bandzuführelement,
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7 die
Ansicht aus 6 auf eine
Ausführungsform
der Vorrichtung mit einer Sonderausführungsform des Schwenkhebels.
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Der Arbeitstisch 1 weist
eine Standfläche 2 auf
zum Aufstellen eines Packstücks 3.
Das Packstück 3 wird
in Förderrichtung 4 vor
dem Umreifen auf die Standfläche 2 des
Arbeitstischs 1 verbracht. Auch die Umreifung selbst erfolgt
in Förderrichtung 4.
Am Arbeitstisch 1 angebracht ist der schräg zur Standfläche 2 verlaufende
Bandvorlegerahmen 5.
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Der Bandvorlegerahmen 5 weist
die Form eines auf den Kopf gestellten U auf, dessen U-Schenkel 6 die
Seitenteile des Bandvorlegerahmens 5 bilden und dessen
U-Querjoch 7 das Rahmenoberteil bildet. Im Ausführungsbeispiel
der 1 steht aus jedem
der Eckbereiche 8 des U-förmigen Bandvorlegerahmens 5 jeweils
ein Transportriemen 15 als Bandzuführelement hinaus. Schematisch
angedeutet ist in 1 weiterhin
eine unterhalb der Standfläche 2 des
Arbeitstischs 1 ange ordnete Schweißeinrichtung 10 sowie
die Förderelemente 12 zum
Fördern des
Packstücks 3 in
Förderrichtung 4.
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In den die Seitenteile bzw. das Oberteil
des Bandvorlegerahmens 5 bildenden U-Schenkeln 6 bzw. U-Querjoch 7 verläuft die
C-förmige
Führungsnut 22 für das Umreifungsband.
In der Führungsnut 22 wird
aus dem Umreifungsband eine Bandschlinge 9 vorgelegt. In 1 ruht die vorgelegte Bandschlinge 9 bereits
auf den Transportriemen 15. Die Bandschlinge 9 hat
gerade die Führungsnut 22 verlassen und
wird von den Transportriemen 15 mitgenommen.
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1 zeigt
schließlich
eine Detailzeichnung der C-förmigen
Führungsnut 22 im
Bandvorlegerahmen 5. In dieser Detailansicht ist erkennbar,
dass der Bandvorlegerahmen 5 aus dem eigentlichen Bandvorlegerahmen 5 besteht
und einer vorzugsweise aus einem Flacheisen bestehenden Tragkonstruktion 23.
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In den weiteren Zeichnungsfiguren
sind die mit dem Ausführungsbeispiel
in 1 identischen Teile
mit identischen Bezugsziffern versehen. Stets dargestellt ist ein
zu umreifendes Packstück 3,
welches auf den Förderelementen 12 ruht,
die wiederum auf der Standfläche 2 des
Arbeitstischs 1 angeordnet ist.
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In 2 ist
die Bandschlinge 9 von den um Umlenkrollen 16 geführten Transportriemen 15 bereits
etwa in die Mitte der Bandzuführelemente
auf die Höhe
der Spannrollen 17 gefördert
worden. In 3 hat die
Bandschlinge 9 schließlich
ihre Umreifungsebene erreicht. Zum Umreifen des Packstücks 3 wird
die Bandschlinge 9 von den Bandzuführelementen, also im Ausführungsbeispiel
der 3 von den Transportriemen 15 freigegeben.
Von einer in den Zeichnungen nicht dargestellten Einschuss- und Rückspanneinrichtung,
mit welcher das Umreifungsband zunächst in den Bandvorlegerahmen 5 eingeschossen
wird, wird die Bandschlinge 9 nach dem Freigeben von den
Transportriemen 15 um das Packstück 3 herum straffgezogen.
Zum Abschluss des Umreifungsvorgangs werden die Bandenden der Bandschlinge 9 von
der Schweißeinrichtung 10 verschweißt. Die
Bandschlinge 9 wird vom Umreifungsrahmen 5 eine
nur kurze Wegstrecke zur Pack stückmitte
hin sicher geführt,
um anschließend
das Packstück 3 lagesicher
zu umreifen.
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4 zeigt
die Zuführseite
der in 1, 2 und 3 dargestellten Vorrichtung gemäß dem Pfeil
IV in 1, 2 und 3. Dargestellt sind wiederum der das
eine Bandzuführelement
bildende Transportriemen 15 mit seinen Umlenkrollen 16 und
einer Spannrolle 17. Des Weiteren erkennbar sind bei dieser
gegenüber
der in 1, 2 und 3 gezeigten Ausführungsform geringfügig abgewandelten
Ausführung
noch zwei zusätzliche,
einander diametral entgegengesetzte Mitnehmer 18 auf dem
Transportriemen 15. Diese Mitnehmer 18 sind so
angeordnet, dass der eine Mitnehmer 18 die jeweils nachfolgende
Bandschlinge 9 dann aus dem Bandvorlegerahmen 5 heraus
mitnimmt, wenn der andere Mitnehmer 18 die Packstückmitte 11 erreicht hat
und somit die vorhergehende Bandschlinge 9 in die Umreifungsposition
verbracht hat.
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5 zeigt
ein weiteres Ausführungsbeispiel der
Erfindung mit einem Teleskoparm 14 als Bandführelement.
Dieser Teleskoparm 14 ist im Ausführungsbeispiel von einem Pneumatikzylinder 13 angetrieben. 5 zeigt den Teleskoparm 14 vollständig ausgefahren,
also analog zu 3 die
Bandschlinge 9 kurz vor dem Freigeben aus dem Bandzuführelement
zum Umreifen des Packstücks 3.
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6 schließlich betrifft
eine Ausführungsform
der Erfindung mit einem Schwenkhebel 19 als Bandzuführelement.
Der Schwenkhebel 19 ist in 6 neben
dem Bandvorlegerahmen 5 angeordnet. Der Schwenkhebel 19 ist
in Schwenkrichtung 20 um eine unterhalb der Standfläche 2 des
Arbeitstischs 1 angeordnete, in Förderrichtung 4 verlaufende
Schwenkachse 21 schwenkbar gelagert. Die Schwenkbewegung
des Schwenkhebels 19 verläuft also vom Bandvorlegerahmen 5 in
Schwenkrichtung 20 zur Packstückmitte 11 hin und
in einem Leerhub wieder zurück.
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Auch 7 zeigt
eine Ausführungsform
der Erfindung mit einem gegenüber
dem Ausführungsbeispiel
in 6 jedoch modifizierten
Schwenkhebel 19'.
Dieser Schwenkhebel 19' weist
zwei Kröpfungen 24 auf.
Auf diese Weise ist der Schwenkhebel 19' leicht bogenförmig ausgestaltet, was zur
Folge hat, dass der Schwenkhebel 19' mit seinem zwischen den beiden
Kröpfungen 24 verlaufenden
senkrechten Bereich 25 stets neben dem Packstück 3 angeordnet
ist und so einen ausreichenden Freiraum für das Packstück 3 frei
lässt.
Hierdurch ist eine Kollision des Schwenkhebels 19' mit dem Packstück 3 wirksam vermieden.
Ferner behindert der Schwenkhebel 19' das Packstück 3 auch nicht beim
Ein- oder Auslauf auf die Standfläche 2 des Arbeitstisches 1.
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- 1
- Arbeitstisch
- 2
- Standfläche
- 3
- Packstück
- 4
- Förderrichtung
- 5
- Bandvorlegerahmen
- 6
- U-Schenkel
- 7
- U-Querjoch
- 8
- Eckbereich
- 9
- Bandschlinge
- 10
- Schweißeinrichtung
- 11
- Packstückmitte
- 12
- Förderelement
- 13
- Pneumatikzylinder
- 14
- Teleskoparm
- 15
- Transportriemen
- 16
- Umlenkrolle
- 17
- Spannrolle
- 18
- Mitnehmer
- 19
- Schwenkhebel
- 19'
- Schenkhebel
gekröpft
- 20
- Schwenkrichtung
- 21
- Schwenkachse
- 22
- Führung
- 23
- Tragkonstruktion
- 24
- Kröpfung
- 25
- senkrechter
Bereich