Bezeichnung: Verfahren und Maschine zum Umschnüren von Name: Method and machine for strapping
Paketen oder Stapeln mit einem Band aus ver¬ schweißbarem KunststoffParcels or stacks with a band made of weldable plastic
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Umschnüren von Paketen oder Stapeln gemäß dem Oberbegriff des Patentan¬ spruches 1 sowie auf eine Umschnürungsmaschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 3.The invention relates to a method for strapping packages or stacks according to the preamble of claim 1 and to a strapping machine according to the preamble of claim 3.
Ein derartiges Verfahren und eine derartige Umschnürungsma¬ schine sind bekannt aus der DE 39 18 674. Bei dem bekannten Verfahren wird der obere, dem Anfangsbereich der Umschnürung benachbarte Teil der vom Schlaufenzieher gebildeten Schlaufe mit dem .Anfangsbereich der Umschnürung mittels einer Heiz¬ zunge und Druckbacken verschweißt und die so geschlossene Umschnürung an der in Vorschubrichtung weisenden Seite der Schweißvorrichtung vom übrigen Band getrennt, nachdem vorher der Greifer den neuen Anfang des Bandes erfaßt hat. Bei diesem Verfahren ist es notwendig, daß der den jeweiligen Bandanfang erfassende Greifer bei jedem Arbeitszyklus von der in Vorschubrichtung liegenden Seite der Schweißvorrich¬ tung zur anderen Seite der Schweißvorrichtung bewegt und um 360° gedreht werden muß.Such a method and such a strapping machine are known from DE 39 18 674. In the known method, the upper part of the loop formed by the loop puller, which is adjacent to the starting area of the strapping, becomes the. Beginning area of the strapping by means of a heating tongue and pressure jaws welded and the strapping thus closed is separated from the rest of the belt on the side of the welding device pointing in the feed direction after the gripper has previously grasped the new beginning of the belt. With this method, it is necessary that the gripper, which detects the beginning of the strip, moves from the side of the welding device in the feed direction to the other side of the welding device and has to be rotated through 360 ° in each working cycle.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Umschnüren von Paketen oder Stapeln, insbesondere Zei¬ tungsstapeln, zu schaffen, bei dem das Umsetzen eines Grei¬ fers aus einer Stellung vor der Schweißvorrichtung in eine Stellung hinter die Schweißvorrichtung nicht erforderlich ist.The invention has for its object to provide a method for strapping packages or stacks, in particular newspaper stacks, in which the transfer of a gripper from a position in front of the welding device into a position behind the welding device is not necessary.
Diese Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des Patentan¬ spruches 1.This object is achieved by the features of patent claim 1.
Ferner liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Ma¬ schine zum Umschnüren von Paketen oder Stapeln zu schaffen,
die bei geringem maschinellem Aufwand und mit hoher Be¬ triebssicherheit auf einer Förderstrecke vorgeschobene Pakete oder Stapel in schneller Folge umschnüren kann.The invention is also based on the object of creating a machine for strapping packages or stacks, which can tie up packets or stacks advanced on a conveyor line in rapid succession with little mechanical effort and with high operational reliability.
Diese Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des Patentan¬ spruches 3.This object is achieved by the features of patent claim 3.
Die Verwendung eines Ultraschall-Schweißkopfes hat gegenüber einer Heizzunge den Vorteil sofortiger Betriebsbereitschaft, weil ein Vorwärmen nicht erforderlich ist. Ein Ultraschall- Schweißkopf verschweißt die beiden Lagen der zwischen dem an der Gegenplatte anliegenden Anfangsbereich der Umschnürung und dem am Ultraschall-Schweißkopf gefalteten Schlaufe schnell und zuverlässig mit dem Anfangsbereich der Umschnü- rung. Durch die doppelte Überlappung des Anfangsbereiches der Umschnürung durch die gefaltete Schlaufe wird erreicht, daß die beiden Teile oder Lagen der Schlaufe sich an der Unterseite des Paketes oder Stapels anschmiegen und kein vom Paket oder Stapel abstehendes Ende entsteht, das zu Verlet- zungen führen kann.The use of an ultrasonic welding head has the advantage of immediate operational readiness compared to a heating tongue because preheating is not necessary. An ultrasonic welding head quickly and reliably welds the two layers of the loop between the initial area of the tying against the counterplate and the loop folded on the ultrasonic welding head to the initial area of the tying. The double overlap of the starting area of the tying by the folded loop ensures that the two parts or layers of the loop nestle against the underside of the package or stack and that there is no end protruding from the package or stack that can lead to injuries.
In der folgenden Beschreibung werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Maschine nach der Erfindung näher erläutert. Die Zeichnungen zeigen inIn the following description, embodiments of the machine according to the invention are explained in more detail with reference to the drawings. The drawings show in
Fig. 1 bis 6 sechs verschiedene Betriebszustände der Um- schnürungsmaschine nach der Erfindung in schema- tischer Darstellung, Fig. 7 eine schematische Darstellung der Maschine nach Ziehen der Schlaufe und kurz vor dem Verschweißen.1 to 6 show six different operating states of the strapping machine according to the invention in a schematic representation, FIG. 7 shows a schematic representation of the machine after pulling the loop and shortly before welding.
In Fig. 1 bildet das Band 4 aus versσhweißbarem Kunststoff, das von einer Bandzuführung, die hier von der Vorratsrolle 3 gebildet wird, zu einem aus Unterteil 6 und Oberteil 7 bestehenden Greifer geführt ist, eine Sehne 8 für ein Paket 1, das auf einer zwischen der Vorratsrolle 3 und dem Greifer 6,7 angeordneten Förderstrecke 2 gegen die gespannte Sehne 8
vorgeschoben wird. Der Vorschub der Pakete 1 kann durch zu beiden Seiten der Umschnürungsebene befindliche Förderbänder oder Pusher bewirkt werden. Der Bandanfang 5 wird zunächst vom Greifer 6,7 festgehalten.In Fig. 1, the band 4 is made of weldable plastic, which is guided by a band feed, which is formed here by the supply roll 3, to a gripper consisting of lower part 6 and upper part 7, a chord 8 for a package 1 which is on a between the supply roll 3 and the gripper 6, 7 arranged conveyor section 2 against the tensioned chord 8 is advanced. The packs 1 can be fed by means of conveyor belts or pushers located on both sides of the strapping plane. The beginning of the band 5 is first held by the gripper 6, 7.
In Fig. 2 hat das Paket 1 bei seiner Bewegung nach rechts die Sehne 8 soweit ausgestülpt, daß das Band 4 das Paket 1 an seiner Unterseite, Vorderseite und Oberseite umgibt. Zwischen der Unterseite des Paktes 1 und dem .Anfangsbereich 21 des Bandes 4 ist das Oberteil 10 einer Klemme 9,10 und eine Gegenplatte 13 eingeschoben, die hier ein Teil bilden. Nachdem das Band 4 zwischen dem Unterteil 9 und dem Oberteil 10 der Klemme eingeklemmt und gehalten ist, läßt der Greifer 6,7 den Bandanfang 5 frei. Das Oberteil 7 des Greifers wird aus der Umschnürungsebene zurückgezogen. Ein in die Umschnü¬ rungsebene ein- und zurückschiebbarer Glattstreifer 14 glättet den vom Greifer 6,7 freigegebenen Bandanfang 5, indem er diesen gegen die Gegenplatte 13 drückt und dafür sorgt, daß der Bandanfang 5 und der .Anfangsbereich 21 an der Gegenplatte 13 zur .Anlage gelangen. Der Anfangsbereich 21 und die Gegenplatte 13 erstrecken sich vom Bandanfang 5 bis zur Klemme 9,10. Sobald das Paket 1 mit seiner Rückseite die Gegenplatte 13 erreicht hat, drückt der über der Sehne 8 angeordnete Bandzubringer 15 das Band 4 nach unten, und zwar mit .Abstand unter die Förderstrecke 2, so daß das Paket 1 allseitig vom Band 4 umhüllt ist. Dieser Zustand ist in Fig. 3 dargestellt. Über dem nach unten abgesenkten Bandzubringer 15 und unterhalb der Ebene des .Anfangsbereiches 21 ist in die Umschnürungsebene ein Schiaufenzieher 16 einschiebbar, der in Vorschubrichtung parallel zur Gegenplatte 13 beweg¬ lich ist und unter dem .Anfangsbereich 21 eine Schlaufe zieht, die sich aus einem oberen, dem Anfangsbereich 21 benachbarten Teil 17 und einem zum Bandzubringer 15 zurück¬ führenden unteren Teil 18 zusammensetzt.In Fig. 2, the package 1 has moved the tendon 8 as far as to the right that the band 4 surrounds the package 1 on its underside, front and top. Between the underside of the pact 1 and the. Beginning area 21 of the band 4, the upper part 10 of a clamp 9, 10 and a counter plate 13 are inserted, which form part here. After the band 4 is clamped and held between the lower part 9 and the upper part 10 of the clamp, the gripper 6, 7 releases the beginning of the band 5. The upper part 7 of the gripper is withdrawn from the tying level. A smooth stripper 14 which can be pushed in and retracted into the Umschnü¬ tion plane smoothes the beginning of the tape 5 released by the gripper 6, 7 by pressing it against the counter plate 13 and ensuring that the beginning of the tape 5 and the. Plant. The starting area 21 and the counter plate 13 extend from the beginning of the band 5 to the clamp 9, 10. As soon as the back of the package 1 has reached the counterplate 13, the belt feeder 15 arranged above the chord 8 presses the belt 4 downward, with a distance below the conveyor path 2, so that the belt 1 envelops the package 1 on all sides. This state is shown in Fig. 3. Above the band feeder 15, which is lowered downwards, and below the level of the. Start area 21, a loop puller 16 can be inserted into the constriction plane, which is movable in the direction of advance parallel to the counterplate 13 and below the. Start area 21, a loop which is drawn from an upper one , the start region 21 adjacent part 17 and a lower part 18 leading back to the band feeder 15.
Wie die Fig. 4 zeigt, wird in diesem Betriebszustand der geöffnete Greifer 6,7 in die Umschnürungsebene gebracht. Das
1 Oberteil 7 des Greifers befindet sich dabei zwischen dem oberen Teil 17 der Schlaufe und dem unteren Teil 18 der Schlaufe, so daß beim Schließen des Greifers 6,7 der untere Teil 18 der Schlaufe in Nähe des abgesenkten BandzubringersAs shown in FIG. 4, the open gripper 6, 7 is brought into the constriction plane in this operating state. The 1 upper part 7 of the gripper is located between the upper part 17 of the loop and the lower part 18 of the loop, so that when closing the gripper 6,7 the lower part 18 of the loop in the vicinity of the lowered belt feeder
5 15, das heißt im Endbereich der Schlaufen 17,18 erfaßt wird.5 15, that is, in the end region of the loops 17, 18 is detected.
In Fig. 5 fährt ein unterhalb der Gegenplatte 13 und unter¬ halb der Schlaufe 17,18 befindlicher Ultraschall-Schweißkopf 12 nach oben und schweißt beide Teile oder Lagen 17,18 derIn FIG. 5, an ultrasonic welding head 12 located below the counter plate 13 and below the loop 17, 18 moves up and welds both parts or layers 17, 18 of the
10 Schlaufe gegen den .Anfangsbereiσh 21 der Umsσhnürung. Dabei eilen das Messer 20 und das Unterteil 6 des Greifers 6,7 voraus, so daß das Band 4 und ein Bandanfang 5' des folgen¬ den .Arbeitszyklus eingeklemmt werden, bevor der Schweißkopf 12 die Schweißung durchführt. Der Ultraschall-Schweißkopf 1210 loop against the. 21 initial range. The knife 20 and the lower part 6 of the gripper 6, 7 run ahead, so that the band 4 and a band beginning 5 'of the following working cycle are clamped in before the welding head 12 carries out the welding. The ultrasonic welding head 12
15 drückt die beiden Teile 17,18 der Schlaufe gegen den an der Gegenplatte 13 anliegenden .Anfangsbereich 21 der Umschnürung und verschweißt die beiden Lagen der gefalteten Schlaufe 17,18 gegen den Anfangsbereich 21.15 presses the two parts 17, 18 of the loop against the initial region 21 of the strapping lying on the counterplate 13 and welds the two layers of the folded loop 17, 18 against the initial region 21.
20 Wie die Fig. 6 zeigt, kehren der Schiaufenzieher 16, der Bandzubringer 15, die Klemme 9,10, die Gegenplatte 13 mit ' dem Oberteil 22 der Klemme 7,22 sowie der Ultraschall- Schweißkopf 12 und das Messer 20 in ihre jeweiligen Aus¬ gangsstellungen zurück. Das umschnürte Paket 1 ist frei und20 As shown in FIG. 6, the loop puller 16, the band feeder 15, the clamp 9, 10, the counter plate 13 with the upper part 22 of the clamp 7.22 as well as the ultrasonic welding head 12 and the knife 20 return to their respective positions ¬ starting positions. The tied package 1 is free and
25. die Sehne 8 steht zur Umschnürung des nächstfolgenden Pake¬ tes bereit. Dabei hält der Greifer 6,7 den neuen Bandanfang 5' fest, bis gemäß Fig. 2 die Klemme 9,10 das Festhalten übernimmt.25. The tendon 8 is ready for the tying of the next package. The gripper 6, 7 holds the new band beginning 5 'until, according to FIG. 2, the clamp 9, 10 takes over the holding.
0 Bei dem in Fig 2 dargestellten Betriebszustand wird die0 In the operating state shown in FIG
Abwärtsbewegung des Bandzubringers 15 von einem Fühler oder von einer Lichtschranke ausgelöst. Der Fühler oder die Lichtschranke melden dem Antrieb des Bandzubringers 15, wann ein Paket oder ein Stapel die Bewegungsebene des Bandzubrin- 5 gers 15 passiert hat. Nachdem die Klemme 9,10 das Festhalten des .Anfangsbereiches 21 übernommen und der Greifer 6,7 den Bandanfang 5 freigegeben hat, wird das Oberteil 7 des Grei-
fers 6,7 aus der Umschnürungsebene zurückgezogen. Bei dem in Fig. 5 dargestellten Betriebszustand wird dieses Oberteil 7 des Greifers in die Umschnürungsebene gebracht, um zusammen mit dem Unterteil 6 den vom Schiaufenzieher 16 zum Bandzu¬ bringer 15 verlaufenden Teil 18 der Schlaufe 17,18 in Nähe des Bandzubringers 15 zu erfassen. Die Teile 6,7 des Grei¬ fers sind unabhängig voneinander senkrecht verschiebbar, so daß sie von einer tieferen Stellung in die aus Fig. 5 er¬ sichtliche, höhere Stellung verlagerbar sind.Downward movement of the belt feeder 15 triggered by a sensor or by a light barrier. The sensor or the light barrier reports to the drive of the belt feeder 15 when a package or a stack has passed the movement level of the belt feeder 15. After the clamp 9, 10 has taken over the holding of the. Start area 21 and the gripper 6, 7 has released the band start 5, the upper part 7 of the gripper he withdrawn 6.7 from the tying level. In the operating state shown in FIG. 5, this upper part 7 of the gripper is brought into the constriction plane in order to grasp together with the lower part 6 the part 18 of the loop 17, 18 running from the loop puller 16 to the band feeder 15 in the vicinity of the band feeder 15. The parts 6, 7 of the gripper can be displaced vertically independently of one another, so that they can be shifted from a lower position to the higher position shown in FIG. 5.
Bei dem aus Fig. 5 ersichtlichen Betriebszustand bildet das Oberteil 7 des Greifers 6,7 und der entgegen der Vorschub¬ richtung weisende .Endbereich 22 der Gegenplatte 13 eine weitere Klemme 7,22, welche das um das Paket oder den Stapel 1 gespannte Band 4 im Bereich des Anfangs des oberen Teils 17 der Schlaufe 17,18 festhält, bevor der Schiaufenzieher 16 aus der Umschnürungsebene zurückgezogen wird. Dieses Ober¬ teil 7 des Greifers 6,7 und Unterteil 7 der zweiten Klemme 7,22 bildet ferner mit dem Messer 20 eine Trennvorrichtung. Die untere, in Vorschubrichtung liegende Kante des Oberteils 7 des Greifers 6,7 ist als Gegenschneide ausgebildet, die zusammen mit dem Messer 20 vor dem Verschweißen das untere Teil 18 der Schlaufe 17,18 von dem vom Greifer 6,7 erfaßten neuen Bandanfang 5' trennt. Das Messer 20 kann unabhängig von anderen Teilen der Maschine senkrecht beweglich sein, es kann aber auch starr am Unterteil 6 des Greifers 6,7 so befestigt sein, daß das Band durchtrennt wird, kurz bevor der Greifer 6,7 den neuen Bandanfang 5' einklemmt.In the operating state shown in FIG. 5, the upper part 7 of the gripper 6, 7 and the end region 22 of the counterplate 13 pointing counter to the feed direction form a further clamp 7, 22, which clamps the band 4 stretched around the package or stack 1 holds in the area of the beginning of the upper part 17 of the loop 17, 18 before the loop puller 16 is withdrawn from the strapping plane. This upper part 7 of the gripper 6, 7 and lower part 7 of the second clamp 7.22 also forms a separating device with the knife 20. The lower edge of the upper part 7 of the gripper 6, 7, which is in the feed direction, is designed as a shear bar which, together with the knife 20, welds the lower part 18 of the loop 17, 18 from the new beginning of the band 5 'gripped by the gripper 6, 7. separates. The knife 20 can be vertically movable independently of other parts of the machine, but it can also be fixed rigidly to the lower part 6 of the gripper 6, 7 in such a way that the band is cut shortly before the gripper 6, 7 clamps the new beginning of the band 5 ' .
In Fig. 7 ist der Betriebszustand gemäß Fig. 4 vergrößert dargestellt. Hier wird das von einer Vorratsrolle abgezogene Band 4 über eine als Bandzuführung 11 dienende Rolle ge¬ führt. Die Sehne 8 bildet sich zwischen dieser Bandzuführung 11 und dem Greifer 6,7. Bevor der Ultraschall-Schweißkopf 12 hochgeführt wird, um die beiden Teile 17,18 mit dem .Anfangs¬ bereich 21 zu verschweißen, klemmt die zweite Klemme 7,22 den Anfangsbereich des oberen Teils 17 der. Schlaufe 17,18
fest, um die Spannung der Umsσhnürung aufrecht zu erhalten, wenn kurz vor dem Schweißen der Schlaufenzieher 16 aus der Umschnürungsebene zurückgezogen wird.7, the operating state according to FIG. 4 is shown enlarged. Here the tape 4 drawn off from a supply roll is guided over a roll serving as a tape feed 11. The chord 8 forms between this tape feed 11 and the gripper 6, 7. Before the ultrasonic welding head 12 is brought up to weld the two parts 17, 18 to the. Beginning area 21, the second clamp 7, 22 clamps the starting area of the upper part 17 of the. Loop 17.18 tight to maintain the tension of the tying when pulling the loop puller 16 out of the tying plane just prior to welding.
Damit die Pakete oder Stapel 1 ohne Halt umschnürt werden können, ist die Umschnürungsmaschine in Vorsσhubrichtung der Pakete oder Stapel 1 mit der Fördergeschwindigkeit dieser Pakete oder Stapel 1 verfahrbar und mit größerer Geschwin¬ digkeit entgegen der Vorschubrichtung zurückbewegbar. Je größer diese Rückfahrgeschwindigkeit ist, umso kleiner können die «Abstände der Pakete 1 auf der Förderstrecke 2 sein.So that the packs or stacks 1 can be strapped without stopping, the strapping machine can be moved in the forward stroke direction of the packs or stacks 1 at the conveying speed of these packs or stacks 1 and can be moved back at a greater speed against the feed direction. The greater this return speed, the smaller the distances between the packages 1 on the conveyor line 2.
Um auch eine Umschnürung quer zur Vorschubrichtung der Förderstrecke 2 durchführen zu können, weist die Förder¬ strecke 2 einen quer verlaufenden Spalt von beispielsweise 8 cm auf, so daß in diesem Spalt eine Umschnürungsebene einge¬ richtet werden kann mit einem Greifer, 6,7, einer ersten Klemme 9,10, einer Gegenplatte 13, einer zweiten Klemme 7,22 und einem Ultraschall-Schweißkopf 12 mit Messer 20. DasIn order to also be able to carry out a strapping transversely to the feed direction of the conveyor section 2, the conveyor section 2 has a transversely running gap of, for example, 8 cm, so that a strapping plane can be set up in this gap with a gripper, 6, 7. a first clamp 9, 10, a counter plate 13, a second clamp 7, 22 and an ultrasonic welding head 12 with a knife 20
Ausstülpen der neben der Förderstrecke 2 befindlichen Sehne 8 geschieht mittels eines quer zur Förderstrecke 2 ver¬ schiebbaren Ausstülpers, dessen Stirnseite etwas höher ist als die zu umschnürenden Pakete oder Stapel. Bevor ein Paket oder Stapel den Spalt erreicht, fährt der Ausstülper von einer Seite der Förderstrecke 2 zur anderen Seite, so daß das Paket oder der Stapel in die ausgestülpte Sehne 8 ein¬ fahren kann. Das Paket oder der Stapel 1 hält dann über dem querverlaufenden Spalt an, und der Bandzubringer 15 fährt in seine untere Stellung, so daß der Schlaufenzieher unter der Gegenplatte 13 eine Schlaufe 17,18 zieht und der Ultra¬ schall-Schweißkopf 12 die gefaltete Schlaufe 17,18 gegen den .Anfangsbereich 21 der Umschnürung schweißt. Der Ausstülper erfaßt die Sehne 8 mittels eines relativ dünnen Bleches, das die Sehne 8 quer zur Förderstrecke 2 ausstülpt und das ohne Schwierigkeiten beim Weitertransport der Pakete l aus dem Spalt zwischen Seitenwand des Paketes 1 und der Umschnürimg
herausgleitet. Diese Maschine zur kreuzweisen Umschnürung hat den Vorteil, daß sie sich weitgehend aus gleichen Teilen und Aggregaten zusammensetzt.The tendon 8 located next to the conveyor path 2 is turned out by means of a protuberance which can be moved transversely to the conveyor path 2 and whose end face is somewhat higher than the packages or stacks to be strapped. Before a package or stack reaches the gap, the protuberant moves from one side of the conveyor section 2 to the other side, so that the package or the stack can move into the inverted chord 8. The package or the stack 1 then stops above the transverse gap, and the belt feeder 15 moves into its lower position, so that the loop puller pulls a loop 17, 18 under the counter plate 13 and the ultrasonic welding head 12 pulls the folded loop 17 , 18 welds against the. Start area 21 of the strapping. The protuberance detects the tendon 8 by means of a relatively thin sheet which turns the tendon 8 in transverse direction to the conveyor path 2 and that without difficulty in the further transport of the packages 1 from the gap between the side wall of the package 1 and the Umschnürimg slides out. This machine for cross-wise tying has the advantage that it is composed largely of the same parts and units.
ERSATZBLATΓ
Bezugszeichenliste:SPARE BLADEΓ Reference symbol list:
1 Paket oder Stapel1 package or stack
2 Förderstrecke2 conveyor line
3 Vorratsrolle 4 Band3 supply roll 4 tape
5 Bandanfang 5'Bandanfang5 Beginning of the band
6 Unterteil des Greifers6 lower part of the gripper
7 Oberteil des Greifers 8 Sehne7 upper part of the gripper 8 tendon
9 Unterteil der Klemme9 lower part of the clamp
10 Oberteil der Klemme10 Upper part of the clamp
11 Bandzuführung11 tape feed
12 Schweißkopf 13 Gegenplatte12 welding head 13 counter plate
14 Glattstreifer14 smooth scrapers
15 Bandzubringer15 belt feeders
16 Schlaufenzieher16 loop pullers
17 oberes Teil einer Schlaufe 18 unteres Teil der Schlaufe17 upper part of a loop 18 lower part of the loop
20 Messer20 knives
21.Anfangsbereich der Umschnürung21. Starting area of the tying
22 Oberteil der zweiten Klemme 7,2222 Upper part of the second clamp 7.22
Aus Umschnürungsebene zurückziehbar:Retractable from the tying level:
9; 10? 13? 14? 169; 10? 13? 14? 16
Auf- und abbewegbar: 6; 7? 15? 12? 20.Movable up and down: 6; 7? 15? 12? 20th
ERSATZBLATT
REPLACEMENT LEAF