DE4007931A1

DE4007931A1 - PALLET STRAPPING MACHINE

Info

Publication number: DE4007931A1
Application number: DE4007931A
Authority: DE
Inventors: Karl Hans Schuettler
Original assignee: Signode Bernpak GmbH
Current assignee: Signode Packaging Systems GmbH
Priority date: 1990-03-13
Filing date: 1990-03-13
Publication date: 1991-09-19
Also published as: EP0446736B1; EP0446736A1; DE59104449D1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Maschine zum Umreifen palettierten Packgutes einschließlich der Palette mit einem Umreifungsmittel, insbesondere einem thermoplastischen Band, im wesentlichen bestehend aus einem Portal, einem dieses zu einem umlaufenden Bandführungskanal für das Umreifungsmittel ergänzenden Bajonett und einem Aggregat für die Bereithaltung, Förderung und den Verschluß des Umreifungsmittels, wobei sowohl das Bajonett als auch das Aggregat jeweils mit einem Antriebsmotor und einer Linearführung für ihre im wesentlichen horizontale Relativbewegung zu Packgut und Portal ausgerüstet sind.The invention relates to a strapping machine palletized packaged goods including the pallet with one Strapping agent, especially a thermoplastic tape, essentially consisting of a portal, one to this a circumferential band guide channel for the strapping complementary bayonet and a unit for the readiness, Promotion and closure of the strapping, wherein both the bayonet and the unit with one Drive motor and a linear guide for their essentially horizontal relative movement to packaged goods and portal equipped are.

Derartige Maschinen sind in verschiedenen Ausführungen di verser Hersteller bekannt. Problematisch ist die Führung und Steuerung der linearbeweglichen Maschinenteile, nämlich des Bajonetts - auch Lanze oder Schwert genannt - und des Aggre gats.Such machines are di in different versions known manufacturer. Leadership is problematic Control of the linearly movable machine parts, namely the Bayonets - also called lance or sword - and the Aggre gats.

Bei einer bekannten Maschine sind die Linearführungen mit tels Kugelgewindetrieben realisiert. Dabei treiben Elektromo toren jeweils eine Gewindespindel an, längs der sich eine auf ihr lagernde Kugelgewindemutter verstellt, an der wiederum die verfahrbaren Maschinenteile befestigt sind. Bei Maschinen wei terer bekannter Bauarten erfolgt der Antrieb von Bajonett und/oder Aggregat über endlagengesteuerte Kettentriebe oder pneumatische Seilzylinder.In a known machine, the linear guides are included realized using ball screws. Electromo drive gate each a threaded spindle along which one her stored ball screw nut, on which in turn the movable machine parts are attached. For machines white Other known designs are driven by a bayonet and / or aggregate via end position controlled chain drives or pneumatic rope cylinder.

Alle bekannten Ausführungen sind konstruktionsbedingt sehr aufwendig. Besonders problematisch sind sie hinsichtlich der zu berücksichtigenden Sicherheitsanforderungen. Denn das in den Umreifungsbereich einlaufende Bajonett kann in seiner Be wegungsbahn stehende Personen erheblich verletzen. Diese Ge fahr besteht auch hinsichtlich des verfahrbaren Aggregats. Deshalb sind bei den bekannten Maschinen aufwendige Sicher heitsvorkehrungen getroffen, die mit Hilfe ausgeklügelter Steuerungen mehr oder minder effizient die Antriebe abschal ten, wenn Bajonett und/oder Aggregate auf ihren Verstellwegen auf Hindernisse treffen. Besonders schwierig ist es dabei, die in Abhängigkeit vom jeweiligen Verstellweg sehr unterschiedli chen Massenträgheitsmomente der in zumeist sehr schneller Be wegung befindlichen Maschinenteile so zu beherrschen, daß die Antriebe möglichst ohne nennenswerte Verzögerung sofort ab schalten. In der Regel ist aber der gefürchtete Nachlauf nicht zu vermeiden. Jedenfalls erfordern solche Sicherheitsmaßnahmen erblichen steuerungstechnischen Aufwand sowohl in elektrischer als vor allem auch in mechanischer Hinsicht.All known designs are very construction-related complex. They are particularly problematic in terms of security requirements to be taken into account. Because that in the bayonet entering the strapping area can be in its loading injuries to people on the way. This Ge Fahr also exists with regard to the movable unit. Therefore, the known machines are expensive safe precautions taken with the help of sophisticated Controls more or less efficiently shut down the drives if the bayonet and / or aggregates are on their adjustment paths encounter obstacles. It is particularly difficult here very different depending on the respective adjustment path mass moments of inertia which are usually very fast to master machine parts in such a way that the Actuators stop immediately without any significant delay switch. As a rule, however, the dreaded wake is not to avoid. In any case, such security measures require hereditary control expenditure both in electrical than especially in mechanical terms.

Der Erfindung liegt folglich die Aufgabe zugrunde, eine Maschine der im Oberbegriff des Anspruchs 1 näher umrissenen Art verfügbar zu machen, die die Sicherheitsanforderungen in erheblich vereinfachter Art und Weise zu erfüllen in der Lage ist und bei der technisch wenig aufwendige Linearführungen verwendbar sind. The invention is therefore based on the object Machine which outlined in the preamble of claim 1 Kind of expose that meets the security requirements in able to accomplish much simpler way is and with the technically little complex linear guides are usable.

Die Erfindung löst diese Aufgabe in erster Linie und im wesentlichen durch die Verwendung von Drehfeldmagneten als An triebsmotoren für das Bajonett und das Aggregat.The invention solves this problem primarily and in essentially through the use of rotating field magnets as an drive motors for the bayonet and the unit.

Drehfeldmagnete sind Drehstrommotoren mit Käfigläufern, deren Statoren "überwickelt", d. h. mit einer erheblich größe ren Windungszahl als üblich versehen sind. Sie sind elektrisch so ausgelegt, daß sie bei Nennspannung mit festgebremster Welle im Dauer- und Ausssetzbetrieb mit unbegrenzter Ein schaltdauer eingesetzt werden können und dabei ihr größtes Drehmoment (Stillstandsmoment) entwickeln. Im Prinzip könnte man einen Drehfeldmagneten mit einer elektrischen Feder mit unendlichem Federweg vergleichen.Three-phase magnets are three-phase motors with cage rotors, whose stators are "wrapped", i.e. H. with a considerable size ren number of turns are provided as usual. They are electrical designed so that they are braked at nominal voltage Shaft in continuous and intermittent operation with unlimited on switching time can be used and thereby its greatest Develop torque (standstill torque). In principle, could to use a rotating field magnet with an electric spring Compare infinite travel.

Diese Eigenschaften von Drehfeldmagneten, die bisher bei spielsweise zum Antrieb von Kirchenglocken oder für die Wickelvorrichtungen an Trommeln von Schleppkabeln für Krane eingesetzt werden, nutzt die Erfindung in verblüffend vorteil haftem Umfang zur Steuerung der Linearbewegungen von Bajonett und/oder Aggregat aus.These properties of rotating field magnets, which were previously used for example to drive church bells or for Winding devices on drums of trailing cables for cranes are used, uses the invention in astounding advantage scope for controlling the linear movements of the bayonet and / or aggregate.

Sobald der Drehfeldmagnet mit Spannung beaufschlagt wird, also bei zurückgefahrenem Bajonett bzw. Aggregat, liegt sofort das maximale Drehmoment an, so daß die Bewegungen unverzüglich eingeleitet werden. Am Ende ihrer jeweiligen Bewegungsbahn - das Bajonett ist am Portal angedockt, der Umreifungsmittel- Verschlußkopf des Aggregats am Packgut positioniert - werden die verfahrbaren Maschinenteile unter dem Einfluß des Rest drehmoments in Position gehalten. Wenn jedoch Bajonett und/oder Aggregat auf ein Hindernis treffen, werden sie an ih rer weiteren Bewegung gehindert, ohne daß - und dies ist für die Erfindung von fundamentaler Bedeutung - der Drehfeldmagnet stromlos geschaltet werden muß. Er bleibt schlicht stehen, ohne daß irgendeine Abschaltvorrichtung in Funktion gesetzt werden müßte. Damit entfallen sämtliche bislang notwendigen Notsteuerungs- bzw. -schaltungsmaßnahmen.As soon as voltage is applied to the rotating field magnet, in other words, if the bayonet or unit is retracted, it lies immediately the maximum torque so that the movements immediately be initiated. At the end of their respective trajectory - the bayonet is docked to the portal, the strapping Locking head of the unit positioned on the packaged goods the moving machine parts under the influence of the rest torque held in position. However, if bayonet and / or aggregate encounter an obstacle, they will be hindered further movement without - and this is for the invention of fundamental importance - the rotating field magnet must be switched off. He just stops without any shutdown device operating should be. This eliminates all of the previously necessary Emergency control or switching measures.

Im übrigen ist ein Drehfeldmagnet als unmittelbarer An triebsmotor für Bajonett und/oder Aggregat erheblich einfacher und somit kostengünstiger als insbesondere ein Kugelgewinde trieb oder ein pneumatischer Seilzugzylinder, der ja im übri gen neben dem ohnenhin maschinennotwendigen elektrischen An schluß auch eine Druckluftspeisung benötigt.Incidentally, a rotating field magnet is the immediate type drive motor for bayonet and / or unit considerably easier and thus less expensive than a ball screw in particular drive or a pneumatic cable cylinder, which incidentally in addition to the electrical equipment that is necessary for the machine finally also a compressed air supply needed.

Bei Verwendung von Drehfeldmagneten kann der Linearantrieb folglich in einer simpelsten Ausführung ausgelegt werden, die etwa dadurch gekennzeichnet ist, daß auf der Welle des Dreh feldmagneten ein Antriebsritzel angeordnet ist, welches mit einer am Bajonett bzw. am Aggregat befestigten Zahnstange kämmt. Dabei ist es insbesondere aus Gründen konstruktiver Vereinfachung von weiterem Vorteil, wenn die Zahnstange mit mittels Rollen an einer Tragschiene geführten Laufwagen ver bunden ist.When using rotating field magnets, the linear drive can consequently be designed in a simplest version, the is characterized approximately in that on the shaft of the rotation field magnet a drive pinion is arranged, which with a rack attached to the bayonet or the unit combs. It is more constructive, particularly for reasons Simplifying another advantage when using the rack trolleys guided by rollers on a mounting rail is bound.

Im übrigen versteht sich die Erfindung am besten aus der nachfolgenden Beschreibung eines in den Zeichnungen schema tisch dargestellten Ausführungsbeispiels. In den Zeichnungen zeigen;Otherwise, the invention is best understood from the following description of a schematic in the drawings embodiment shown table. In the drawings demonstrate;

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Paletten-Umreifunmgsma schine und Fig. 1 is a side view of a pallet strapping machine and

Fig. 2 einen Teil-Querschnitt des Antriebs des Bajonetts der Maschine nach Fig. 1. FIG. 2 shows a partial cross section of the drive of the bayonet of the machine according to FIG. 1.

Zu einer insgesamt mit 10 bezeichneten Paletten-Umrei fungsmaschine gehören ein Portal 11 mit Pfosten 12 und 13 so wie einem Balken 14, das eigentliche Maschinen-Aggregat 15 und ein Bajonett 16.To a total of 10 designated pallet outline machine include a portal 11 with posts 12 and 13 such as a beam 14 , the actual machine unit 15 and a bayonet 16th

Das Portal 11 bildet mit seinen Pfosten 12, 13 und seinem Balken 14 in Verbindung mit einer nicht dargestellten Umrei fungsmittel-Führungseinrichtung innerhalb des Aggregats 15 und mit dem Bajonett 16 einen um ein auf einer Palette 17 ruhendes Packgut 18 umlaufenden Kanal für ein insbesondere bandförmiges Umreifungsmittel aus, mit dem das Packgut 18 auf und mitsamt seiner Palette 17 eingeschnürt wird.The portal 11 forms with its posts 12 , 13 and its bar 14 in connection with a not shown Ummittel fmittel-guide device within the unit 15 and with the bayonet 16 a circumferential around a pack 17 resting on a pallet 18 channel for a strap-like strap in particular with which the packaged goods 18 are constricted on and together with its pallet 17 .

Hierzu wird zunächst das palettierte Packgut 17/18 mittels einer mit 20 angedeuteten Transporteinrichtung wie Rollenför derer in das Portal eingefahren. Sodann fährt das bezüglich Fig. 1 rechts in Ruhestellung wartende Bajonett 16 unter der Palette 17 hindurch und dockt bei 21 am Pfosten 12 an. In üb licher Weise schießt das Aggregat nun das Umreifungsmittel in Umlaufrichtung 22 durch den Umreifungskanal 19, bis das vor dere Ende des Umreifungsmittels in einen Verschlußkopf 23 des Aggregats 15 eingeführt ist und dort festgehalten wird. Jetzt verfährt das Aggregat 15 gegen das Packgut 18 in die gestri chelt dargestellte Lage 15′, und das Umreifungsmittel wird so dann entgegen seiner Einschußrichtung zurückgezogen, somit aus dem Umreifungskanal herausgezogen und schließlich um das Pack gut gestrafft. Die einander überlappenden Umreifungsmittelab schnitte werden letztlich im Verschlußkopf 23 fest miteinander verbunden, also in der Regel thermisch verschweißt. For this purpose, the palletized packaged goods 17/18 are first moved into the portal by means of a transport device indicated by 20, such as roller conveyors. The bayonet 16 , which is waiting in the rest position with respect to FIG. 1, then passes under the pallet 17 and docks at 21 on the post 12 . In the usual way, the unit now shoots the strapping in the circumferential direction 22 through the strapping channel 19 until the front end of the strapping is inserted into a closure head 23 of the unit 15 and is held there. Now the unit 15 moves against the packaged goods 18 in the position shown in dashed lines 15 ', and the strapping material is then withdrawn against its weft direction, thus pulled out of the strapping channel and finally tightened well around the pack. The overlapping strapping sections are ultimately firmly connected to one another in the closure head 23 , that is to say usually thermally welded.

Das alles ist im Prinzip bekannt. Neu und erfindungswe sentlich sind der Antrieb 24 für das Bajonett 16 bzw. der An trieb 25 für das Aggregat 15, auch in Verbindung mit ihren Li nearführungen 31 bzw. 38.In principle, all of this is known. The drive 24 for the bayonet 16 and the drive 25 for the unit 15 are new and in accordance with the invention, also in connection with their linear guides 31 and 38 .

Als Antriebsmotor für das Bajonett 16 dient ein Drehfeld magnet 26. Auf seiner Welle 27 (Fig. 2) ist ein Ritzel 28 drehfest gelagert, das mit einer unter dem Bajonett 16 befe stigten Zahnstange 29 kämmt. Mit 30 ist der Umreifungsmittel kanal im Bajonett 16 bezeichnet, das an einer sehr einfach ausgebildeten Linearführung 31 gelagert ist.A rotating field magnet 26 serves as the drive motor for the bayonet 16 . On its shaft 27 ( Fig. 2) a pinion 28 is rotatably mounted, which meshes with a BEFE under the bayonet 16 Stigt rack 29 . With 30 of the strapping channel in the bayonet 16 is referred to, which is mounted on a very simple linear guide 31 .

Die Linearführung 31 umfaßt eine von zwei auf dem Boden stehenden Stützen 32 getragene Schiene 33 mit Schienenköpfen 34 aus Rundstahlstäben, auf denen an Laufwagen 36 drehbar an gebrachte Rollen 35 laufen. An den Laufwagen wiederum ist das Bajonett 16 befestigt. Wenn nun die Welle 27 des Drehfeldma gneten 26 rotiert, treibt das Ritzel 28 das an der beschriebe nen Linearführung gelagerte Bajonett an und schiebt es je nach Drehrichtung entweder nach vorn oder zieht es zurück.The linear guide 31 comprises a rail 33 carried by two supports 32 standing on the floor with rail heads 34 made of round steel rods, on which carriages 36 run rotatably on rollers 35 which have been brought about. The bayonet 16 is in turn attached to the carriage. If the shaft 27 of the rotating field magnet 26 rotates, the pinion 28 drives the bayonet mounted on the described linear guide and, depending on the direction of rotation, either pushes it forward or pulls it back.

Stellt sich dem Bajonett 16 ein Hindernis in den Weg, wird seine weitere Bewegung bei dem Aufprall ohne weiteres, also ohne besondere Schaltungsmaßnahmen gestoppt, weil der Dreh feldmagnet auch unter Spannung ohne Überlastungsgefahr festge halten werden kann. Ein solches Hindernis kann ein menschli cher Körperteil ebenso sein wie eine gebrochene Palette oder ein fehlerhaft positioniertes Packstück. In jedem Falle wird eine Beschädigung eines die Bewegungsbahn des Bajonetts 16 be hindernden Gegenstandes sicher vermieden. Is the bayonet 16 an obstacle in the way, its further movement in the impact is easily stopped, so without special circuit measures, because the rotating field magnet can be held under voltage without risk of overload. Such an obstacle can be a human body part as well as a broken pallet or an incorrectly positioned package. In any case, damage to an object obstructing the path of movement of the bayonet 16 is reliably avoided.

Ein ganz ähnlicher Antrieb ist für das Aggregat 15 vorge sehen. Dessen Drehfeldmagnet ist mit 37 und seine Linearfüh rung mit 38 bezeichnet (Fig. 1). Die Welle des Drehfeldmagne ten 37 kämmt mit einer unter dem Aggregat 15 besfestigten Zahnstange. Die Linearführung 38 ist auf der Oberseite des Ag gregates 15 angebracht. Dadurch, d. h. durch die räumliche Trennung von Antrieb und Führung, wird eine sehr stabile Lage des Aggregats 15 erreicht.A very similar drive is provided for the unit 15 . Whose rotating field magnet is 37 and its linear guide 38 designated ( Fig. 1). The shaft of the rotating field magnet 37 meshes with a rack secured under the assembly 15 . The linear guide 38 is attached to the top of the unit 15 . As a result, that is to say due to the spatial separation of drive and guidance, a very stable position of assembly 15 is achieved.

Die Führungsschiene 39 ist bewegungseinheitlich mit dem Aggregat 15 verbunden, während die Rollen 40 an einer raumfest gehaltenen Konsole 41 gelagert sind.The guide rail 39 is connected to the unit 15 in a uniform movement, while the rollers 40 are mounted on a bracket 41 held in a fixed position.

Claims

1. Machine for strapping palletized packaged goods including the pallet with a strapping agent, in particular a thermoplastic band, consisting essentially of a portal, a bayonet supplementary to a circumferential band guide channel for the strapping agent and an aggregate for the readiness, conveyance and the Ver closure of the strapping, both the bayonet and the unit are each equipped with a drive motor and a linear guide for their essentially horizontal movement relative to the packaged goods and portal, characterized by the use of a rotating field magnet ( 26 ; 37 ) as a drive motor for the Bayonet ( 16 ) and / or the unit ( 15 ).

2. Pallet strapping machine according to claim 1, characterized in that on the shaft ( 27 ) of the rotating field magnet ( 26 or 37 ) a drive pinion ( 28 ) is arranged, which with a on the bayonet ( 16 ) or on the unit ( 15 ) attached Rack ( 29 ) combs.

3. Pallet strapping machine according to claim 2, characterized in that the rack ( 28 ) with rollers ( 35 ) on a support rail ( 33 ) guided carriage ( 36 ) are connected.

4. Pallet strapping machine according to claim 2, characterized in that the rotary field magnet ( 37 ) for driving the Ag gregats ( 25 ) on the one hand and its linear guide ( 38 ) on the other hand are arranged on opposite sides of the unit ( 15 ).