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Diese
Erfindung betrifft einen Greifer für eine Umreifungsmaschine.
Insbesondere betrifft diese Erfindung einen Greifer zur Verwendung
im Umreifungskopf einer Umreifungsmaschine für Stahlumreifungsmittel.
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Umreifungsmaschinen
sind in der Technik allgemein bekannt. Es gibt zwei prinzipielle
Arten von Umreifungsmaschinen. Eine Art von Umreifungsmaschine bringt
ein Stahlumreifungsmittel um eine Last herum an und spannt dieses,
um die Last zu bündeln oder
zum Beispiel an einer Palette zu sichern.
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Eine
typische Umreifungsmaschine umfasst eine rahmenartige Stütze für die gesamte
Maschine, eine Arbeitsfläche,
zum Beispiel zum Stützen
einer Last, einen Umreifungskopf, einen Schacht (Umreifungskanal),
um den herum das Umreifungsmittel zugeführt wird, und eine oder mehrere
Abgabevorrichtungen zur Abgabe des Umreifungsmittels an den Umreifungskopf.
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Der
Umreifungskopf zieht das Umreifungsmittel aus den Abgabevorrichtungen
heraus und führt es
um den Schacht herum zu, bis ein vorderer Abschnitt des Umreifungsmittels
wieder zum Umreifungskopf zurückkehrt.
An dem Umreifungskopf wird der vordere Abschnitt oder das vordere
Ende erfasst und der hintere Abschnitt oder das Ende des Umreifungsmittels
wird zurückgezogen
und gespannt, um die umreifte Last in richtigem Maße zusammenzuziehen.
Das Umreifungsmittel wird dann auf sich selbst überlappend verschlossen, der
hintere Endabschnitt wird abgetrennt und die Last wird von der Maschine entfernt.
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Der
Umreifungskopf erfüllt
somit eine Reihe von Funktionen. Diese Funktionen und allgemeine Anordnungen von
Umreifungsköpfen
sind in US-A-4,791,968, US-A-4,825,512 und US-A-5,097,874 angeführt.
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US-A-4,155,799
offenbart eine Umreifungsmaschine und einen Umreifungskopf nach
dem Oberbegriff der Ansprüche
1 und 4 zum Umgeben einer Packung mit einem thermoplastischen Band, Festziehen
des Bandes, Schmelzsiegeln eines darauf gelegten Teiles des Bandes
durch Erwärmung unter
Druck, und Schneiden des Bandes von der Zuführungsseite neben der schmelzversiegelten
Stelle. Das Band wird während
des Schmelzsiegelungsvorganges durch einen Greifer gespannt gehalten,
der stromaufwärts
zu dem Verschlusselement angeordnet ist, wobei der Greifer ein feststehendes
Element und ein betätigbares
Element aufweist, die jeweils eine gezahnte Oberfläche aufweisen,
um das Band zu erfassen.
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Zwei
prinzipielle Funktionen des Umreifungskopfes sind das Erfassen des
vorderen Endes des Umreifungsmittels, wenn es aus dem Umlauf durch
den Schacht zurückkehrt,
und das Verschließen
des Umreifungsmittels auf sich selbst.
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Das
Umreifungsmittel wird aus zahlreichen Materialien in zahlreichen
Größen hergestellt.
Die Größenbereiche
umfassen sowohl die Breite des Umreifungsmittels wie auch die Feinheit
oder Dicke des Umreifungsmittels.
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Bei
bekannten Umreifungsköpfen
hängt die Wirksamkeit
des Greifers, d.h., jenen Teils der Maschine, der das vordere Ende
des Umreifungsmittels erfasst, während
das Umreifungsmittel gespannt, mit sich selbst verschlossen und
geschnitten wird, stark von der Breite und/oder der Dicke des Umreifungsmittels
ab. Daher müssen
bei einem Wechsel des Umreifungsmittels, wie bei Zufuhr einer neuen
Art von Umreifungsmittel von einer Abgabevorrichtung, häufig Einstellungen
an dem Greifer vorgenommen werden, so dass dieser eine angemessene
Kraft an dem Umreifungsmittel ausüben kann, damit der Umreifungskopf
seine übrigen
Funktionen richtig ausführen
kann. Bei einigen bekannten Greifern wird das Umreifungsmittel an
den Umreifungsmittelkanten erfasst. Zu diesem Zweck hängt die
Verwendung des Greifers nahezu vollständig von der Breite des Umreifungsmittels
ab.
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Bei
anderen Greiferanordnungen hängt
der Greifer von der Dicke des Umreifungsmittels ab und es kann beim
Greifer eine Unterlegplatte notwendig sein, um Änderungen in der Umreifungsmitteldicke auszugleichen.
Unabhängig
von der Art des Greifers müssen Überlegungen
in Bezug auf die Kraft angestellt werden, die auf das Umreifungsmittel
ausgeübt wird,
damit die Integrität
des Umreifungsmittels nicht beeinträchtig wird, wie etwa durch
ein Einschneiden in das Umreifungsmittel während des Erfassens.
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Ferner
wurden Versuche unternommen, Umreifungsköpfe mit Greiferabschnitten
zu konstruieren, die voneinander getrennt werden können, z.B.
auf einem Schwenkrahmen, so dass eine Wartung an dem Umreifungskopf
durchgeführt
werden kann. Diese Konstruktionsversuche waren jedoch bei der Konstruktion
eines wirksamen Umreifungskopf-Greifers erfolglos,
dessen Abschnitte voneinander getrennt werden können und der unterschiedliche
Dicken von Umreifungsmittel aufnehmen kann.
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Daher
besteht ein Bedarf an einer Greiferanordnung, die an einem Umreifungskopf
mit schwenkbaren Abschnitten angebracht werden kann, um einen leichten
Zugang zu dem Umreifungskopf zu gewähren, und die verschiedene
Dicken und Breiten an Umreifungsmittel aufnehmen kann.
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Eine
Umreifungsmaschine bringt ein Umreifungsmittel um eine zugehörige Last
herum an und spannt das Umreifungsmittel um die Last. Das Umreifungsmittel
zur Verwendung mit der Maschine hat eine Breite. Die Umreifungsmaschine
enthält
einen Rahmen zum Stützen
der Last, einen Schacht, der an dem Rahmen zur Aufnahme des Umreifungsmittels und
zum Ausrichten des Umreifungsmittels um die Last angeordnet ist,
und eine Umreifungsmittelzuführung.
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Ein
Umreifungskopf zieht das Umreifungsmittel aus der Zuführung heraus,
führt das
Umreifungsmittel durch den Schacht hindurch um die Last herum zu, überreicht
das Umreifungsmittel vom Schacht an die Last, zieht das Umreifungsmittel
zurück
und spannt es, und verschließt
das Umreifungsmittel auf sich selbst. Der Umreifungskopf umfasst mehrere
Verschlusselemente und einen Greifer. Der Greifer erfasst und hält das Umreifungsmittel,
während
es gespannt und auf sich selbst versiegelt wird.
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Der
Greifer ist an einer Stelle stromaufwärts der Mehrzahl der Verschlusselemente
positioniert. Der Greifer hat ein betätigbares Greiferelement und ein
feststehendes Greiferelement. Das betätigbare und das feststehende
Greiferelement weisen jedoch eine Basisfläche auf. Mehrere Zähne stehen
von einem betätigbaren
oder feststehenden Greiferelement ab und mehrere Kanäle sind
in dem feststehenden oder betätigbaren
Greiferelement ausgebildet. In einer bevorzugten Ausführungsform
stehen die Zähne von
dem feststehenden Element ab und die Kanäle sind in dem betätigbaren
Element ausgebildet.
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Gemäß der Erfindung
sind die Zähne
und Kanäle
so gestaltet, dass das Umreifungsmittel dazwischen gesichert ist,
wenn der Greifer betätigt
wird, so dass, wenn der Greifer betätigt wird, die Zähne in Verbindung
mit den Kanälen
im Wesentlichen mittig angeordnete, örtliche Verformungen in dem
Umreifungsmittel ausbilden, die sich nur über einen Teil der Breite des
Umreifungsmittels erstrecken.
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Insbesondere
sind das betätigbare
und das feststehende Element mit einem Basisabschnitt oder einer
Fläche
ausgebildet, die eine Ebene definiert. In einer bevorzugten Ausführungsform
sind die Ebenen der Basisflächen
parallel zueinander und unter einem Winkel von etwa 15 Grad in Bezug
auf den Pfad durch den Umreifungskopf ausgerichtet, entlang dem sich
das Umreifungsmittel bewegt.
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Insbesondere
enthält
die Greiferanordnung zwei Zähne
und zwei Kanäle,
wobei jeder Zahn einem jeweiligen Kanal entspricht. Die Zähne enthalten eine
Greiffläche,
die unter einem Winkel von etwa 75 Grad (d.h., unter etwa 15 Grad
zur Senkrechten) in Bezug auf die Bewegungsrichtung des Umreifungsmittels
durch den Umreifungskopf ausgebildet ist.
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Eine
besondere Ausführungsform
gemäß dieser
Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen
beschriebe. Es zeigen:
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1 eine perspektivische Ansicht
einer beispielhaften Umreifungsmaschine, die einen Umreifungskopf
gemäß den Prinzipien
der vorliegenden Erfindung enthält,
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2 eine Teilschnittdarstellung
eines Umreifungskopfes, welche die Verschlusselemente und den Greifer
an einer Einlass- oder stromaufwärts
liegenden Seite der Verschlusselemente angebracht zeigt,
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3 eine perspektivische Ansicht
eines betätigbaren
Greiferelements, welche die darin gebildeten Taschen oder Kanäle zeigt,
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4 eine Draufsicht auf das
betätigbare Greiferelement
von 3,
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5 einen Querschnitt durch
das betätigbare
Greiferelement entlang der Linien 5-5 von 4,
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6 eine perspektivische Ansicht
des feststehenden Greiferelements, welche die Greiferzähne zeigt,
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7 eine Seitenansicht des
feststehenden Elements, die ein Profil der Greifzähne zeigt,
und
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8a und 8b einen Abschnitt des Metall-Umreifungsmittels
mit einem darin ausgebildeten Verschluss und auch die örtlichen
Verformungen, die durch die Verwendung des vorliegenden Greifers entstehen,
wobei 8a eine Draufsicht
auf das Umreifungsmittel ist und 8b eine
Seitenansicht der Umreifung ist.
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Unter
Bezugnahme nun auf die Figuren und insbesondere auf 1 ist eine beispielhafte Umreifungsmaschine 10 mit
einem Umreifungskopf 12 dargestellt, der die Prinzipien
der vorliegenden Erfindung verkörpert.
Die Umreifungsmaschine 10 umfasst einen Rahmen 14,
der eine (nicht dargestellte) Arbeitsfläche enthalten kann, um eine
Last zu stützen,
die zu bündeln
oder zu umreifen ist. Die Umreifungsmaschine 10 umfasst
einen Schacht 16 (Umreifungsmittelführungskanal), den Umreifungskopf 12, und
eine oder mehrere Spender 18, von denen dem Umreifungskopf 12 Umreifungsmittel
S zugeführt wird.
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Der
Umreifungskopf 12 ist jenes Teil der Maschine 12,
welches Umreifungsmittel S aus den Abgabevorrichtungen 18 herauszieht,
das Umreifungsmittel S um den Schacht 16 herum zuführt und
ein vorderes Ende L des Umreifungsmittels S aufnimmt, wenn es um
den Schacht 16 herum geführt ist. Umreifungsköpfe, die
diese wie auch andere Funktionen ausführen, sind in den oben erwähnten US-A-4,791,968;
US-A-4,825,512 und US-A-5,097,874 offenbart.
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Während der
Umreifungskopf 12 das Umreifungsmittel S um den Kanal 16 herum
zuführt,
wird das Umreifungsmittel, das zum Umreifungskopf 12 zurückkehrt
und durch den Kopf 12 für
den Verschluss gesichert wird, als das vordere Ende L bezeichnet,
und jener Abschnitt des Umreifungsmittels, der innerhalb des Umreifungskopfes 12 liegt,
wenn das vordere Ende L zum Kopf 12 zurückehrt, wird als der hintere
Endabschnitt T bezeichnet.
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Sobald
das vordere Ende L zum Umreifungskopf 12 zurückkehrt,
muss es erfasst werden, so dass das hintere Ende T entsprechend
gespannt werden kann, um die Last zu bündeln oder zusammenzupressen.
Eine Greiferanordnung 20 gemäß der vorliegenden Erfindung
ist unmittelbar stromaufwärts
des Verschlusskopfes oder -elements 22 im Umreifungskopf 12 angeordnet.
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Unter
Bezugnahme nun auf 2 ist
die Greiferanordnung 20 in ihrer Position in Bezug auf die
Verschlusselemente 22 dargestellt. Die Greiferanordnung 20 enthält ein erstes
betätigbares
Greiferelement 24 und ein zweites feststehendes Greiferelement 26.
Das betätigbare
Greiferelement 24 ist an einem feststehenden Abschnitt
des Umreifungskopfes 12 angebracht, während das feststehende Greiferelement 26 an
einem beweglichen Abschnitt des Umreifungskopfes 12 angebracht
ist. Der "bewegliche Abschnitt" ist jener Teil des
Kopfes 12, in dem die beweglichen Verschlusselemente 22 befestigt
sind. Wie für
den Fachmann offensichtlich ist, müssen sich ein oder mehrere
Elemente zum Verschluss des Umreifungsmittels S in Kontakt mit dem
Umreifungsmittel bewegen, daher die Bezeichnung "bewegliche" Abschnitte oder Verschlusselemente 22.
Zusätzlich kann
der Umreifungskopf 12 so gestaltet sein, dass er zum Beispiel
in eine offene Position schwenkt, um Zugang zu den Innenbereichen
des Kopfes 12 zu gewähren.
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Die
Greiferelemente 24, 26 wirken zusammen, um das
vordere Ende L des Umreifungsmittels S im Umreifungskopf 12 zu
sichern, während
das Umreifungsmittel 12 gespannt und auf sich selbst verschlossen
wird. Das feststehende Greiferelement 26 ist so gestaltet,
dass es mehrere zahnartige Fortsätze 28 hat,
die sich von seiner Basisfläche 30 nach oben
erstrecken. Das betätigbare
Greiferelement 24 enthält
mehrere Kanäle
oder Taschen 32, die in einer Basisfläche 34 ausgebildet
und zu den Zähnen 28 des
feststehenden Teils komplementär
sind.
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Unter
Bezugnahme auf 5 und 7 sind die Kanäle mit einer
Breite Wc gebildet, die größer ist
als die Breite WT der Zähne 28. In dieser
Form nehmen die Seiten 36 der Kanäle 32 das Umreifungsmittel
S auf, während
es sich zwischen dem Scheitelpunkt 38 und den Seiten 40 der
Zähne 28 und
dem Boden 42 und den Seiten 36 der Kanäle 32 krümmt oder
windet.
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Wie
aus 7 erkennbar ist,
definiert die Basisfläche 30 des
feststehenden Greiferabschnitts 36 eine Ebene PS. Ebenso definiert, wie aus 5 ersichtlich ist, die Basisfläche 34 des
betätigbaren
Greiferelements 24 eine Ebene PF.
Unter Bezugnahme nun auf 2 ist
die Ebene Pf des betätigbaren Elements im Wesentlichen
parallel zu und beabstandet von der Basisebene PS des
feststehenden Greifers. Diese Ebenen PF,
PS sind unter einem Winkel x zu einem Pfad,
der bei 43 angegeben ist, zum vorderen Ende L des Umreifungsmittels
S ausgerichtet, während
es durch den Umreifungskopf 12 läuft.
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Wie
in 2 erkennbar ist,
definieren die vorderen Enden 44, 46 des betätigbaren
und des feststehenden Greiferelements 24, 26 einen
mit 48 bezeichneten Eingang der für das vordere Ende L des Umreifungsmittels.
Dieser Eingang 48 ist etwas größer als der Abstand d zwischen
den Basisebenen PF, PS und
bildet somit ein "Fenster" für das Umreifungsmittel
S, wenn das vordere Ende L in den Umreifungskopf 12 eintritt.
Der Eingang 48 kann die Form gekrümmter Wandabschnitte aufweisen,
wie bei 50 angedeutet, um den Eintritt des vorderen Endes
L weiter zu erleichtern.
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Von
dem Eingang 48 wird der Pfad 43 durch den Greifer 20 schmaler
und kurvig, wenn sich das Umreifungsmittel S den Zähnen 28 und
den komplementären
Kanälen 32 nähert. Diese
Kurve definiert einen Versetzungswinkel a der Basisflächenebenen 30, 34 in
Bezug auf die Richtung des Pfades 43. Vorzugsweise beträgt der Winkel
a etwa 15 Grad. Zu diesem Zweck wird das Umreifungsmittel, wenn
es gespannt wird, in eine Richtung gespannt, die in Bezug auf die
Basisebenen 30, 34 um den Winkel a versetzt ist.
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Unter
Bezugnahme auf 7 ist
eine Seitenansicht des feststehenden Greiferabschnitts gemeinsam
mit einer Darstellung der Richtung des Pfades 43 gezeigt,
die der Richtung der Kraft F auf das Umreifungsmittel S bei dessen
Spannung entgegengerichtet ist. Die Zähne 28 des betätigbaren
Greiferabschnitts sind so gebildet, dass sie jeweils erste und zweite
Oberflächen 52, 54 enthalten.
Die Zähne 28 können im
Wesentlichen identisch ausgebildet sein. Wenn sie im Umreifungskopf 12 angeordnet
sind und das Umreifungsmittel S durch den Greifer 20 läuft, begrenzen
die Greifflächen 52 der
Zähne 28 einen Winkel
B von etwa 75 Grad zur Richtung der Kraft F.
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Wie
der Fachmann erkennt, bietet der vorliegende Greifer 20 eine
Reihe von Vorteilen gegenüber bekannten
Greiferanordnungen. Erstens, unter Bezugnahme auf 8a und 8b,
ist der Greifer 20 im Allgemeinen gegenüber der Umreifungsmittelbreite unempfindlich,
da das Umreifungsmittel S etwa an einer mittleren Stelle C der Breite
des Umreifungsmittels S erfasst wird. Das heißt, der vorliegende Greifer kann
im Allgemeinen ohne Einstellungen mit Umreifungsmitteln unterschiedlicher
Breite verwendet werden. Durch die betätigbare Greiferelementanordnung 24 ist
die Greiferanordnung 20 zusätzlich im Allgemeinen auch
nicht gegenüber
der Feinheit oder Dicke des Umreifungsmittels S empfindlich. Als
solches erfordert der vorliegende Greifer 20 im Gegensatz
zu bekannten Umreifungskopfgreifern keine unnötige Einstellung, um mit einer
Vielzahl von Umreifungsmitteln ordnungsgemäß zu funktionieren.
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Ein
weiterer Vorteil, den der gegenwärtige Greifer 20 aufweist,
besteht darin, dass die Verformungen, die bei 56 angezeigt
sind, die in dem Umreifungsmittel S gebildet werden, örtlich begrenzt
sind und das Umreifungsmittel nicht überbelasten. Viele bekannte
Greifer verursachen eine örtliche Überbelastung
des Umreifungsmittels, insbesondere an den Kanten, an denen diese
Greifer mit dem Umreifungsmittel in Eingriff stehen, was zu einem
geschwächten Bereich
des Umreifungsmittels führt.
Der vorliegende Greifer 20 verformt örtlich, anstatt in das Umreifungsmittel
zu schneiden, wodurch die Integrität des Umreifungsmittels nicht
beeinträchtigt
wird. Zusätzlich wird
durch die vorliegende Anordnung, die einen Raum oder Spalt zwischen
den Zähnen 28 und,
den Wänden
des Kanals 32 ausbildet, wenn der Greifer 20 mit
dem Umreifungsmittel S in Eingriff steht, gemeinsam mit den mittigen, örtlichen
Verformungen 56, die Möglichkeit
minimiert oder eliminiert, in das Umreifungsmittel während des
Ergreifens einzuschneiden. Somit wird auch hier die Integrität oder Festigkeit
des Umreifungsmittels S infolge des Eingriffs des Greifers 20 mit
dem Umreifungsmittel S nicht beeinträchtigt. Da die Eingriffsposition
und somit die Verformungen 56 sich nur entlang einem Teil der
Breite des Umreifungsmittels S erstrecken, verringert oder eliminiert
dies folglich ebenso die Möglichkeit,
die Integrität
des Umreifungsmittels zu beeinträchtigen.