EP0881149A1 - Machine for tying objects comprising a tensioning device operating in function of the height of the objects - Google Patents

Machine for tying objects comprising a tensioning device operating in function of the height of the objects Download PDF

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EP0881149A1
EP0881149A1 EP98108211A EP98108211A EP0881149A1 EP 0881149 A1 EP0881149 A1 EP 0881149A1 EP 98108211 A EP98108211 A EP 98108211A EP 98108211 A EP98108211 A EP 98108211A EP 0881149 A1 EP0881149 A1 EP 0881149A1
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EP
European Patent Office
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strapping
height
machine according
function
strapping machine
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EP98108211A
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Roland Schwede
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SMB Schwede Maschinenbau GmbH
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SMB Schwede Maschinenbau GmbH
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B13/00—Bundling articles
    • B65B13/18—Details of, or auxiliary devices used in, bundling machines or bundling tools
    • B65B13/22—Means for controlling tension of binding means

Definitions

  • the invention relates to a strapping machine for strapping objects, like product stacks from magazines, magazines or any other any batch goods, such as packages, e.g. B. shipping boxes u.
  • a strapping machine for strapping objects, like product stacks from magazines, magazines or any other any batch goods, such as packages, e.g. B. shipping boxes u.
  • packages e.g. B. shipping boxes u.
  • Such a strapping machine is e.g. B. from the older German patent application DE 196 02 579 A1 known.
  • This strapping machine points in addition to those notoriously available with such equipment Components such as machine frame, work table, belt guide frame for Guide the strapping around the object to be strapped as loose Loop, insertion device for inserting the strapping in the tape guide frame and return device for returning the Strapping tape from the strap guide frame and to put on the Strapping around the object to be strapped also a stack height dependent Tensioning device for tightening the strapping around the object.
  • a back tension dependent on the stack height in this Context is advantageous because the strapping band the product stack hold together tightly, but the tightening is all the more pronounced must be, the softer, d. H.
  • the back tensioning device In the back tensioning device according to the aforementioned older patent application is an elaborate mechanical construction for stack height dependent Adjustment of the back tension provided. So there is one pivotable link lever with a control link available, the over a mechanical scanning of the stack height of the product stack is adjustable is.
  • the mechanical scanning device is e.g. B. one Lever transmission mechanism between the press beam, the one to be strapped Stack compressed before applying the strapping, and the pivoting link lever with a control link.
  • the latter operated a control lever for a clamping lever on the back tension generating Clamping lever of the back tensioning device is pivoted.
  • the control lever controls the clamping lever so that the stack height decreases blocking the clamping device to fix the strapping increasingly delayed and the tensioning of the strapping is reduced.
  • the object of the invention based on a strapping machine with object height dependent To create back tension with reduced mechanical effort greater flexibility in the object-dependent setting of the back tension brings with it.
  • a height detection device for the strapping Object provided.
  • the sensor is a control device coupled, by means of the back tension on the back tensioning device is adjustable.
  • This control device can, for example are a timing control that a drive roller pair for the strapping is activated for a certain time and the strapping so that it contracts by a certain back tension.
  • the control device a motor control for a torque adjustable DC motor, which with the help of the controller Strapping tightens with a certain tension.
  • a Force-dependent back tension can also be set using an electronically adjustable Torque clutch can be realized when reaching a certain, electronically adjustable clamping force can be triggered.
  • the back tension is therefore based on an appropriate design of the characteristic function practically arbitrarily adjustable and to the respective circumstances of the objects to be strapped. So that can be an inventive Strapping machine by selecting the appropriate Identification function can be adapted to different customer specifications.
  • the tensioning force be defined as parameters in the identification function. This sets up depends primarily on the type of control device for the back tensioning device and the latter itself.
  • the identification function can be a continuous function. So that's one stepless adjustment of the back tension depending on the object height possible. It should be noted that this is a relatively accurate resolution of the sensor and adjustability of the back tension on the back tensioning device must be possible to the characteristic function in the form of a continuously variable Make full use of the continuous characteristic curve and implement its accuracy to be able to.
  • the characteristic function is therefore preferred from a practical point of view be a step function. This means that objects are for certain object height ranges with a fixed value of the return travel or the Tensioning force are strapped. The sequence of steps does not necessarily have to be be steadily increasing or decreasing, if this is practical require.
  • the sensor is advantageously an ultrasonic sensor, which is arranged in the upper horizontal strut of the tape guide frame and from there senses the height of the object passing beneath it.
  • An advantageous development of the strapping machine according to the invention refers to an interface for transmitting one for the Object height representative signal using the height detection device won to external devices.
  • the strapping machine into a packaging line into the strapping machine
  • Integrated height detection device for others Handling of the object can be used, such as. B. the control of a non-contact printhead for subsequent labeling the top of the object.
  • the return control of the strapping can be adapted to the object height.
  • a considerable time advantage in the return process compared to the prior art can thus be achieved.
  • the latter provides that regardless of the height of the object, the strapping must always be transported for a constant time with the aid of the conveyor roller pair for retrieval from the strap guide frame.
  • the belt wraps around the object very early during the return cycle, so that the remaining conveying time of the return device is practically With a height detection for the object and a corresponding adjustment of the return time, the actual tensioning process can take place immediately afterwards, so that the cycle time for a strapping is optimally adapted to the object height.
  • object recognition can be undertaken.
  • the sensor recognizes, for example, the course of the one facing it Surface of the object and can have the appropriate coordinates compare with saved coordinates of a certain object and thus recognize this. On this basis, one can do this Object function assigned to selected and a corresponding Back tension can be made.
  • the strapping machine has one Rollers 1 mounted machine frame 2 on which a work table 3 is attached is.
  • the work table 3 has conveyor belts (not shown), by means of which the objects to be strapped - e.g. B. a magazine stack 4 in Fig. 1 or a shipping box 5 in Fig. 2 - in the strapping position the work table 3 can be transported.
  • a turntable can also be integrated in the work table 3, as can be found in EP 0 445 429 B1.
  • the drive roller pair 11 with its drive motor 13 and the motor 14 thus serves as a common insertion and return device for the strapping 7 (Fig. 3).
  • the back tensioning device 10 shown schematically in FIGS. 1 to 3 has a rubberized tension pulley 15 with a curved pressure rail 16 cooperates.
  • the latter represents a wrap angle of the strapping 7 of about 90 ° around the tension pulley 15 and a tight one Frictional contact between tensioning roller 15 and strapping 7 is secure. This allows a rotation of the tension roller 15 with the help of its drive motor 17 a high tensile force for retensioning the strapping 7 around the object 4, 5 to be strapped.
  • a back tension dependent on the object height for the object to be strapped To enable 4, 5 is a height detection device on the strapping machine 18 provided, the structure of which is shown schematically in FIG. 3 is shown.
  • This includes a non-contact ultrasonic sensor 19, the center of the upper horizontal strut 20 of the tape guide frame 6 is arranged.
  • His club-like measuring field 21 is vertically behind directed below towards the work table 3 and thus covers the top 22 of the objects to be strapped 4, 5.
  • 5 representative signal that Processable by the control device 23 for the tensioning device 10 is.
  • control device 23 accesses a storage device 24 to, in which one or more identification functions for the back tension of the Strapping 7 are stored depending on the object height H.
  • Control device 23 and storage device 24 can be used together with the engine control 14 - and of course other machine control groups - based on a programmable logic controller or microprocessor control will be realized.
  • the basis of FIG. 4 is the fact that the tensioning path x of the strapping band 7 is defined as a parameter in the characteristic function for the tensioning.
  • Retraction path x "means the distance over which, after retrieving the strapping band 7 with the aid of the drive roller pair 11, the tensioning roller 15 then pulls the strapping band 7 further in the direction of arrow 25 according to FIG. 3.
  • the control device 23 receives the height H via the ultrasonic sensor 19 of the object 4, 5 to be strapped.
  • the tensioning device works 10, for example with the characteristic function K1, increases with increasing Object height H the backward travel x up to a maximum of 200 mm with an object height of 500 mm.
  • Such a continuous linear function is suitable for example for magazine stack 4 (Fig. 1) because such stacks of magazines are becoming increasingly compressible with higher heights and thus for a tight tensioning of the strapping 7 a high one Return path is required.
  • the characteristic functions K3 and K4 give continuous, but not linear characteristic functions again, due to attempts for a product-dependent optimal strapping found and entered in the storage device can be.
  • the characteristic function K5 is a continuous function, the slope of which, however, is opposite to the characteristic functions K1 to K4. This can in turn be the result of a specially necessary treatment of the material to be strapped, which requires only a very small back tensioning path for large stack heights H, while a very large back tensioning path x is selected for very low objects.
  • the identification function K5 can be used.
  • the amount of data that is generated by the control and storage device 23, 24 is to be mastered, limited and correspondingly simpler interpretations these devices 23, 24 can also be used with step functions be worked for the identification function, as is done by the identification function K6 is indicated in Fig. 4. So with this identification function for an object height between 0 and 100 mm with a tensioning path x of 10 mm, with an object height between 100 and 200 mm with a back tension x of 50 mm, with an object height between 200 and 300 mm with a Clamping distance x of 100 mm etc. worked. As from the above Explanations can also be derived with the help of the invention Strapping machine and its height detection device also a kind Object detection can be made. If on a strapping machine e.g. B.
  • the control device 23 with the Motor controller 14 for the drive roller pair 11 coupled so that the Actuation time for the drive roller pair adapted to the product height and thus the strapping time has to be optimized for each object.
  • the drive roller pair 11 by the engine control 14 only put into operation for a short time, after which the actual tightening can be done.
  • a low object becomes a longer run of the drive roller pair 11 may be necessary to the strapping before the actual tensioning to place the object.
  • an interface device 26 is also shown in FIG whose help is the values obtained by the height detection device 18 passed on to other external devices via the object height.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Basic Packing Technique (AREA)

Abstract

The tape-guide frame (6) on the work-bench (3) guides the strap (7) round the object (4) such as packet or stack of products positioned on the work-bench inside the tape-guide frame. The strap is inserted into, and retrieved from, the tape-guide frame by an appliance (11) which places the strap loosely round the object which is then gripped tightly when the strap is tightened by a tightening appliance (10). A sensor (19) detects the height (H) of the object and is connected to a control. A storage facility stores at least one parameter relating to the tension in relation to height.

Description

Die Erfindung betrifft eine Umreifungsmaschine zum Umreifen von Objekten, wie Produktstapeln aus Zeitschriften, Magazinen oder jeder anderen beliebigen Stapelware, wie Paketen, z. B. Versandkartons u. dgl. mit den im Oberbegriff des Anspruches 1 angegeben Merkmalen.The invention relates to a strapping machine for strapping objects, like product stacks from magazines, magazines or any other any batch goods, such as packages, e.g. B. shipping boxes u. Like with Features specified in the preamble of claim 1.

Eine derartige Umreifungsmaschine ist z. B. aus der älteren deutschen Patentanmeldung DE 196 02 579 A1 bekannt. Diese Umreifungsmaschine weist neben den notorischerweise bei solchen Gerätschaften vorhandenen Bauteilen, wie Maschinengestell, Arbeitstisch, Bandführungsrahmen zum Herumführen des Umreifungsbandes um das zu umreifende Objekt als lose Schlinge, Einschießeirrichtung zum Einschießen des Umreifungsbandes in den Bandführungsrahmen und Rückholeinrichtung zum Zurückholen des Umreifungsbandes aus dem Bandführungsrahmen und zum Anlegen des Umreifungsbandes um das zu umreifende Objekt auch eine stapelhöhenabhängige Rückspanneinrichtung zum Straffziehen des Umreifungsbandes um das Objekt auf. Eine stapelhöhenabhängige Rückspannung ist in diesem Zusammenhang von Vorteil, da das Umreifungsband den Produktstapel zwar fest zusammenhalten, das Rückspannen jedoch um so 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 Einzelexemplaren praktisch keine Rückspannung mehr auftreten darf, da diese zu einem Zusammenrollen der Zeitschrift führen würde.Such a strapping machine is e.g. B. from the older German patent application DE 196 02 579 A1 known. This strapping machine points in addition to those notoriously available with such equipment Components such as machine frame, work table, belt guide frame for Guide the strapping around the object to be strapped as loose Loop, insertion device for inserting the strapping in the tape guide frame and return device for returning the Strapping tape from the strap guide frame and to put on the Strapping around the object to be strapped also a stack height dependent Tensioning device for tightening the strapping around the object. There is a back tension dependent on the stack height in this Context is advantageous because the strapping band the product stack hold together tightly, but the tightening is all the more pronounced must be, the softer, d. H. more compressible is the material forming the stack. Usually grows with the stack height and the number z. B. from magazines in a stack its compressibility. This means that for a high stack a high back tension must be ensured, whereas with very low stacks or even when strapping individual copies practically no back tension may occur, since this becomes a Would curl up the magazine.

Bei der Rückspanneinrichtung gemaß der vorgenannten älteren Patentanmeldung ist eine aufwendige mechanische Konstruktion zur stapelhöhenabhängigen Einstellung der Rückspannung vorgesehen. Demnach ist ein schwenkbarer Kulissenhebel mit einer Steuerkulisse vorhanden, der über eine mechanische Abtastung der Stapelhöhe des Produktstapels einstellbar ist. Bei der mechanischen Abtastvorrichtung handelt es sich z. B. um einen Hebelübertragungsmechanismus zwischen dem Preßbalken, der den zu umreifenden Stapel vor dem Anlegen des Umreifungsbandes komprimiert, und dem schwenkbaren Kulissenhebel mit einer Steuerkulisse. Letztere betätigt einen Steuerhebel für einen Klemmhebel, der am die Rückspannung erzeugenden Spannhebel der Rückspanneinrichtung schwenkbar angelenkt ist. Der Steuerhebel steuert den Klemmhebel so, daß mit abnehmender Stapelhöhe die Blockierung der Klemmeinrichtung zur Festlegung des Umreifungsbandes zunehmend verzögert und der Rückspannweg des Umreifungsbandes verkleinert wird.In the back tensioning device according to the aforementioned older patent application is an elaborate mechanical construction for stack height dependent Adjustment of the back tension provided. So there is one pivotable link lever with a control link available, the over a mechanical scanning of the stack height of the product stack is adjustable is. The mechanical scanning device is e.g. B. one Lever transmission mechanism between the press beam, the one to be strapped Stack compressed before applying the strapping, and the pivoting link lever with a control link. The latter operated a control lever for a clamping lever on the back tension generating Clamping lever of the back tensioning device is pivoted. The control lever controls the clamping lever so that the stack height decreases blocking the clamping device to fix the strapping increasingly delayed and the tensioning of the strapping is reduced.

Neben dem hohen mechanischen Aufwand bringt die bekannte Rückspanneinrichtung weitere Nachteile mit sich. So wird nur über die Einstellung des Rückspannweges zur Variation der Rückspannung gearbeitet. Ferner ist nur eine proportionale Abhängigkeit zwischen Produkthöhe und Rückspannweg erreichbar, so daß komplexere Abhängigkeiten nicht realisierbar sind. In addition to the high mechanical effort, the known tensioning device brings other disadvantages. So only about the setting of the back tension path to vary the back tension. Further is only a proportional relationship between product height and Return path can be reached so that more complex dependencies cannot be realized are.

Ausgehend von der geschilderten Problematik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Umreifungsmaschine mit objekthöhenabhängiger Rückspannung zu schaffen, die bei verringertem mechanischen Aufwand eine höhere Flexibilität in der objektabhängigen Einstellung der Rückspannung mit sich bringt.Based on the problems described, the object of the invention based on a strapping machine with object height dependent To create back tension with reduced mechanical effort greater flexibility in the object-dependent setting of the back tension brings with it.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichnungsteil des Anspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst. Demnach ist bei einer erfindungsgemäßen Umreifungsmaschine eine Höhenerfassungseinrichtung für das zu umreifende Objekt vorgesehen. Diese weist einen berührungslos arbeitenden Sensor zur Abtastung der Objekthöhe auf. Mit dem Sensor ist eine Steuereinrichtung gekoppelt, mittels der an der Rückspanneinrichtung die Rückspannung einstellbar ist. Bei dieser Steuereinrichtung kann es sich beispielsweise um eine Zeitsteuerung handeln, die ein Antriebsrollenpaar für das Umreifungsband für eine bestimmte Zeit aktiviert und das Umreifungsband damit um einen bestimmten Rückspannweg zusammenzieht. Auch kann die Steuereinrichtung eine Motorsteuerung für einen drehmomenteintstellbaren Gleichstrom-Motor sein, der mit Hilfe der Steuerung das Umreifungsband mit einer bestimmten Rückspannkraft straff zieht. Eine kraftabhängige Rückspannung kann auch mit Hilfe einer elektronisch einstellbaren Drehmoment-Kupplung realisiert werden, die bei Erreichen einer bestimmten, elektronisch einstellbaren Rückspannkraft auslösbar ist.This object is achieved by the in the characterizing part of claim 1 specified features solved. Accordingly, in an inventive Strapping machine a height detection device for the strapping Object provided. This shows a contactless working Sensor for scanning the object height. With the sensor is a control device coupled, by means of the back tension on the back tensioning device is adjustable. This control device can, for example are a timing control that a drive roller pair for the strapping is activated for a certain time and the strapping so that it contracts by a certain back tension. Also can the control device a motor control for a torque adjustable DC motor, which with the help of the controller Strapping tightens with a certain tension. A Force-dependent back tension can also be set using an electronically adjustable Torque clutch can be realized when reaching a certain, electronically adjustable clamping force can be triggered.

Die in der Erfindungsaufgabe geforderte Flexibilität wird durch eine erfindungsgemäß weiterhin vorgesehene Speichereinrichtung erreicht, die zur Speicherung einer Kennfunktion der Rückspannung in Abhängigkeit der Objekthöhe dient. Die Steuereinrichtung greift zur Einstellung der Rückspannung auf diese Kennfunktion in der Speichereinrichtung zu.The flexibility required in the task of the invention is achieved by an inventive method further provided storage device reached for Storage of a characteristic function of the reverse voltage depending on the Object height serves. The control device intervenes to adjust the reverse voltage towards this characteristic function in the memory device.

Über eine entsprechende Auslegung der Kennfunktion ist also die Rückspannung praktisch beliebig einstellbar und an die jeweiligen Gegebenheiten der zu umreifenden Objekte anpaßbar. Damit kann also eine erfindungsgemäße Umreifungsmaschine durch eine entsprechende Auswahl der Kennfunktion an unterschiedliche Kundenspezifikationen angepaßt werden.The back tension is therefore based on an appropriate design of the characteristic function practically arbitrarily adjustable and to the respective circumstances of the objects to be strapped. So that can be an inventive Strapping machine by selecting the appropriate Identification function can be adapted to different customer specifications.

Wie bereits angedeutet, kann gemaß bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung der Rückspannweg des Umreifungsbandes, aber auch die Rückspannkraft als Parameter in der Kennfunktion festgelegt sein. Dies richtet sich in erster Linie nach der Art der Steuereinrichtung für die Rückspanneinrichtung und letzterer selbst.As already indicated, according to preferred embodiments of the Invention of the tensioning path of the strapping, but also the tensioning force be defined as parameters in the identification function. This sets up depends primarily on the type of control device for the back tensioning device and the latter itself.

Ferner kann die Kennfunktion eine stetige Funktion sein. Damit ist eine stufenlose Verstellung der Rückspannung abhängig von der Objekthöhe möglich. Zu beachten ist hierbei, daß damit eine relativ genaue Auflösung des Sensors und Einstellbarkeit der Rückspannung an der Rückspanneinrichtung möglich sein muß, um die Kennfunktion in Form einer stufenlos durchgehenden Kennlinie überhaupt ausnützen und deren Genauigkeit umsetzen zu können.Furthermore, the identification function can be a continuous function. So that's one stepless adjustment of the back tension depending on the object height possible. It should be noted that this is a relatively accurate resolution of the sensor and adjustability of the back tension on the back tensioning device must be possible to the characteristic function in the form of a continuously variable Make full use of the continuous characteristic curve and implement its accuracy to be able to.

Aus praktischen Gesichtspunkten wird die Kennfunktion daher bevorzugt eine Stufenfunktion sein. Dies bedeutet, daß Objekte für bestimmte Objekthöhenbereiche mit einem festen Wert des Rückspannweges oder der Rückspannkraft umreift werden. Die Stufenabfolge muß dabei nicht unbedingt laufend ansteigend oder abfallend sein, falls dies praktische Gesichtspunkte erfordern.The characteristic function is therefore preferred from a practical point of view be a step function. This means that objects are for certain object height ranges with a fixed value of the return travel or the Tensioning force are strapped. The sequence of steps does not necessarily have to be be steadily increasing or decreasing, if this is practical require.

Bei dem Sensor handelt es sich vorteilhafterweise um einen Ultraschallsensor, der in der oberen Horizontalstrebe des Bandführungsrahmens angeordnet und von dort die Höhe des darunter vorbeilaufenden Objektes abtastet.The sensor is advantageously an ultrasonic sensor, which is arranged in the upper horizontal strut of the tape guide frame and from there senses the height of the object passing beneath it.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Umreifungsmaschine bezieht sich auf eine Schnittstelle zur Übermittlung eines für die Objekthöhe repräsentativen Signals, das mit Hilfe der Höhenerfassungseinrichtung gewonnen wurde, an externe Geräte. Damit kann bei einer Einbindung der Umreifungsmaschine in eine Verpackungsstraße die in die Umreifungsmaschine integrierte Höhenerfassungseinrichtung auch für andere Handhabungen des Objektes genutzt werden, wie z. B. die Steuerung eines berührungslos arbeitenden Druckkopfes zur anschließenden Beschriftung der Objektoberseite.An advantageous development of the strapping machine according to the invention refers to an interface for transmitting one for the Object height representative signal using the height detection device won to external devices. With an integration the strapping machine into a packaging line into the strapping machine Integrated height detection device for others Handling of the object can be used, such as. B. the control of a non-contact printhead for subsequent labeling the top of the object.

Durch die weiterhin vorgesehene Kopplung der Höhenerfassungseinrichtung mit der Rückholeinrichtung kann die Rückholsteuerung des Umreifungsbandes an die Objekthöhe angepaßt werden. Damit ist ein erheblicher Zeitvorteil beim Rückholvorgang gegenüber dem Stand der Technik zu erreichen. Letzterer sieht nämlich vor, unabhängig von der Objekthöhe das Umreifungsband zum Rückholen aus dem Bandführungsrahmen immer für eine konstante Zeit mit Hilfe des Förderrollenpaares zu transportieren. Bei sehr hohen Objekten legt sich das Band schon sehr früh während des Rückholzyklusses um das Objekt, so daß die verbleibende Förderzeit der Rückholeinrichtung quasi

Figure 00050001
verschenkt" wird. Bei einer Höhenerfassung für das Objekt und einer entsprechenden Anpassung der Rückholzeit kann sofort danach der eigentliche Spannvorgang erfolgen, so daß die Taktzeit für eine Umreifung optimal an die Objekthöhe angepaßt ist.Through the coupling of the height detection device with the return device, which is also provided, the return control of the strapping can be adapted to the object height. A considerable time advantage in the return process compared to the prior art can thus be achieved. The latter provides that regardless of the height of the object, the strapping must always be transported for a constant time with the aid of the conveyor roller pair for retrieval from the strap guide frame. In the case of very tall objects, the belt wraps around the object very early during the return cycle, so that the remaining conveying time of the return device is practically
Figure 00050001
With a height detection for the object and a corresponding adjustment of the return time, the actual tensioning process can take place immediately afterwards, so that the cycle time for a strapping is optimally adapted to the object height.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist mittels der Höhenerfassungseinrichtung eine Objekterkennung vornehmbar. Bei der praktischen Umsetzung erkennt der Sensor beispielsweise den Verlauf der ihm zugewandten Oberfläche des Objektes und kann die entsprechenden Koordinaten mit abgespeicherten Koordinaten eines bestimmten Objektes vergleichen und dieses somit erkennen. Auf dieser Basis kann dann eine diesem Objekt zugeordnete Kennfunktion ausgewählt und eine entsprechende Rückspannung vorgenommen werden.In a further preferred embodiment, by means of the height detection device object recognition can be undertaken. In the practical Implementation, the sensor recognizes, for example, the course of the one facing it Surface of the object and can have the appropriate coordinates compare with saved coordinates of a certain object and thus recognize this. On this basis, one can do this Object function assigned to selected and a corresponding Back tension can be made.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung entnehmbar, in der ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert wird. Es zeigen:

Fig. 1 und 2
schematische Seitenansichten einer Umreifungsmaschine mit unterschiedlich hohen Objekten auf dem Arbeitstisch,
Fig. 3
ein schematisches Blockschaltbild der Höhenerfassungseinrichtung der Umreifungsmaschine gemäß Fig. 1 und 2,
Fig. 4
ein Kurvenschaubild mit unterschiedlichen Kennfunktionen für die Rückspannung.
Further features, details and advantages of the invention can be gathered from the following description, in which an exemplary embodiment of the subject matter of the invention is explained in more detail with reference to the accompanying drawings. Show it:
1 and 2
schematic side views of a strapping machine with objects of different heights on the work table,
Fig. 3
2 shows a schematic block diagram of the height detection device of the strapping machine according to FIGS. 1 and 2,
Fig. 4
a curve diagram with different characteristic functions for the back tension.

Wie aus Fig. 1 und 2 hervorgeht, weist die Umreifungsmaschine ein auf Rollen 1 gelagertes Maschinengestell 2 auf, auf dem ein Arbeitstisch 3 angebracht ist. Der Arbeitstisch 3 weist (nicht dargestellte) Förderbänder auf, mittels denen die zu umreifenden Objekte - z. B. ein Zeitschriftenstapel 4 in Fig. 1 bzw. ein Versandkarton 5 in Fig. 2 - in die Umreifungsposition auf dem Arbeitstisch 3 transportiert werden. Für sogenannte Kreuzumreifungen kann in den Arbeitstisch 3 zusätzlich noch ein Drehteller integriert sein, wie er der EP 0 445 429 B1 entnehmbar ist.As can be seen from FIGS. 1 and 2, the strapping machine has one Rollers 1 mounted machine frame 2 on which a work table 3 is attached is. The work table 3 has conveyor belts (not shown), by means of which the objects to be strapped - e.g. B. a magazine stack 4 in Fig. 1 or a shipping box 5 in Fig. 2 - in the strapping position the work table 3 can be transported. For so-called cross strapping a turntable can also be integrated in the work table 3, as can be found in EP 0 445 429 B1.

Auf dem Arbeitstisch 3 ist ein vertikal stehender Bandführungsrahmen 6 angeordnet, mit dessen Hilfe das Umreifungsband 7 um das Objekt 4, 5 auf dem Arbeitstisch 3 als lose Schlinge herumgeführt werden kann. Dazu wird das auf einer seitlich am Maschinengestell 2 auf einer Vorratsspule 8 bevorratete Umreifungsband durch in Fig. 1 bis 3 nur schematisch dargestellte Führungen 9 über eine Rückspanneinrichtung 10 und ein Antriebsrollenpaar 11 durch den Schweißkopf 12 der Umreifungsmaschine zum Bandführungsrahmen 6 geführt. Zum Einschießen des Umreifungsbandes 7 wird das Antriebsrollenpaar 11 in der entsprechenden Richtung in Umlauf gesetzt und das Umreifungsband 7 im Bandführungsrahmen 6 herumgeführt, bis sein freies Ende im Bereich des Schweißkopfes 12 zu liegen kommt und dort fixiert wird. Anschließend wird das Antriebsrollenpaar 11 in entgegengesetzter Richtung aktiviert. Dadurch wird das Umreifungsband 7 aus dem Bandführungsrahmen 6 zurückgeholt, tritt also aus dem Bandführungsrahmen 6 aus und legt sich als Schlinge um das zu umreifende Objekt 4, 5. Das Antriebsrollenpaar 11 mit seinem Antriebsmotor 13 und der Motor 14 dient also als gemeinsame Einschieß- und Rückholeinrichtung für das Umreifungsband 7 (Fig. 3). On the work table 3 is a vertically standing belt guide frame 6 arranged, with the help of the strapping 7 around the object 4, 5 the work table 3 can be led around as a loose loop. This will that was stored on a storage reel 8 on the side of the machine frame 2 Strapping band shown only schematically in Fig. 1 to 3 Guides 9 via a tensioning device 10 and a pair of drive rollers 11 through the welding head 12 of the strapping machine Band guide frame 6 out. To shoot the strapping 7 the drive roller pair 11 in the corresponding direction in circulation set and the strapping 7 guided around in the strap guide frame 6, until its free end lies in the area of the welding head 12 comes and is fixed there. Then the drive roller pair 11 activated in the opposite direction. This will make the strapping 7 retrieved from the tape guide frame 6, thus exits the tape guide frame 6 and wraps itself around the strap to be strapped Object 4, 5. The drive roller pair 11 with its drive motor 13 and the motor 14 thus serves as a common insertion and return device for the strapping 7 (Fig. 3).

Die in Fig. 1 bis 3 schematisch dargestellte Rückspanneinrichtung 10 weist eine gummierte Spannrolle 15 auf, die mit einer gekrümmte Andruckschiene 16 zusammenwirkt. Letztere stellt einen Umschlingungswinkel des Umreifungsbandes 7 von zirka 90 ° um die Spannrolle 15 und einen engen Reibungskontakt zwischen Spannrolle 15 und Umreifungsband 7 sicher. Dadurch kann durch eine Rotation der Spannrolle 15 mit Hilfe ihres Antriebsmotors 17 eine hohe Zugkraft zur Rückspannung des Umreifungsbandes 7 um das zu umreifende Objekt 4, 5 aufgebracht werden.The back tensioning device 10 shown schematically in FIGS. 1 to 3 has a rubberized tension pulley 15 with a curved pressure rail 16 cooperates. The latter represents a wrap angle of the strapping 7 of about 90 ° around the tension pulley 15 and a tight one Frictional contact between tensioning roller 15 and strapping 7 is secure. This allows a rotation of the tension roller 15 with the help of its drive motor 17 a high tensile force for retensioning the strapping 7 around the object 4, 5 to be strapped.

Um eine objekthöhenabhängige Rückspannung für das zu umreifende Objekt 4, 5 zu ermöglichen, ist an der Umreifungsmaschine ferner eine Höhenerfassungseinrichtung 18 vorgesehen, deren Aufbau schematisch in Fig. 3 dargestellt ist. Diese umfaßt einen berührungslos arbeitenden Ultraschallsensor 19, der zentral an der oberen Horizontalstrebe 20 des Bandführungsrahmens 6 angeordnet ist. Sein keulenartiges Meßfeld 21 ist vertikal nach unten in Richtung zum Arbeitstisch 3 gerichtet und erfaßt somit die Oberseite 22 der zu umreifenden Objekte 4, 5. Über den höhenabhängigen Abstand der Oberseite 22 zum Ultraschallsensor 19 kann dieser ein für die Höhe des zu umreifenden Objektes 4, 5 repräsentatives Signal abgeben, das von der Steuereinrichtung 23 für die Rückspanneinrichtung 10 verarbeitbar ist. Dazu greift die Steuereinrichtung 23 auf eine Speichereinrichtung 24 zu, in der eine oder mehrere Kennfunktionen für die Rückspannung des Umreifungsbandes 7 in Abhängigkeit der Objekthöhe H abgelegt sind. Steuereinrichtung 23 und Speichereinrichtung 24 können zusammen mit der Motorsteuetung 14 - und natürlich weiteren Maschinensteuergruppen - auf der Basis einer speicherprogrammierbaren Steuerung oder Mikroprozessor-Steuerung realisiert werden.A back tension dependent on the object height for the object to be strapped To enable 4, 5 is a height detection device on the strapping machine 18 provided, the structure of which is shown schematically in FIG. 3 is shown. This includes a non-contact ultrasonic sensor 19, the center of the upper horizontal strut 20 of the tape guide frame 6 is arranged. His club-like measuring field 21 is vertically behind directed below towards the work table 3 and thus covers the top 22 of the objects to be strapped 4, 5. About the height-dependent distance the top 22 to the ultrasonic sensor 19, this one for the Give the height of the object to be strapped 4, 5 representative signal that Processable by the control device 23 for the tensioning device 10 is. For this purpose, the control device 23 accesses a storage device 24 to, in which one or more identification functions for the back tension of the Strapping 7 are stored depending on the object height H. Control device 23 and storage device 24 can be used together with the engine control 14 - and of course other machine control groups - based on a programmable logic controller or microprocessor control will be realized.

Anhand von Fig. 4 sind die großen Variationsmöglichkeiten darstellbar und zu erläutern, inwieweit mit Hilfe des Erfindungsgegenstandes eine objekthöhenabhängige Rückspannung erfolgt.The large variation possibilities can be illustrated with reference to FIG. 4 to explain to what extent an object height dependent with the help of the subject matter of the invention Back tension takes place.

Basis von Fig. 4 ist die Tatsache, daß für die Rückspannung der Rückspannweg x des Umreifungsbandes 7 als ein Parameter in der Kennfunktion festgelegt ist. Rückspannweg x" bedeutet die Wegstrecke, über die nach dem Rückholen des Umreifungsbandes 7 mit Hilfe des Antriebsrollenpaares 11 anschließend die Spannrolle 15 das Umreifungsband 7 weiter in Pfeilrichtung 25 gemäß Fig. 3 zieht.The basis of FIG. 4 is the fact that the tensioning path x of the strapping band 7 is defined as a parameter in the characteristic function for the tensioning. Retraction path x "means the distance over which, after retrieving the strapping band 7 with the aid of the drive roller pair 11, the tensioning roller 15 then pulls the strapping band 7 further in the direction of arrow 25 according to FIG. 3.

Über den Ultraschallsensor 19 wird der Steuereinrichtung 23 die Höhe H des zu umreifenden Objektes 4, 5 mitgeteilt. Arbeitet die Rückspanneinrichtung 10 beispielsweise mit der Kennfunktion K1, so steigt mit zunehmender Objekthöhe H der Rückspannweg x bis zu einem Maximum von 200 mm bei einer Objekthöhe von 500 mm an. Eine solche stetige Linearfunktion ist beispielsweise für Zeitschriftenstapel 4 (Fig. 1) passend, da solche Zeitschriftenstapel mit größerer Höhe immer kompressibler werden und damit für ein straffes Spannen des Umreifungsbandes 7 ein hoher Rückspannweg benötigt wird.The control device 23 receives the height H via the ultrasonic sensor 19 of the object 4, 5 to be strapped. The tensioning device works 10, for example with the characteristic function K1, increases with increasing Object height H the backward travel x up to a maximum of 200 mm with an object height of 500 mm. Such a continuous linear function is suitable for example for magazine stack 4 (Fig. 1) because such stacks of magazines are becoming increasingly compressible with higher heights and thus for a tight tensioning of the strapping 7 a high one Return path is required.

Bei der ebenfalls linear stetig ansteigenden Kennfunktion K2 wird mit einer sanfteren Rückspannung gearbeitet, da der maximale Rückspannweg x bei einer Objekthöhe von 500 mm nur 50 mm beträgt. With the likewise linearly increasing characteristic function K2, a worked softer back tension, since the maximum back tension path x at an object height of 500 mm is only 50 mm.

Die Kennfunktionen K3 und K4 geben stetige, jedoch nicht lineare Kennfunktionen wieder, die aufgrund von Versuchen für ein produktabhängiges optimales Umreifen gefunden und in die Speichereinrichtung eingegeben werden können. So liegt beispielsweise bei der Kennfunktion K4 eine Besonderheit dahingehend vor, daß bei einer Objekthöhe unter 100 mm der Rückspannweg x minimal ist.The characteristic functions K3 and K4 give continuous, but not linear characteristic functions again, due to attempts for a product-dependent optimal strapping found and entered in the storage device can be. For example, there is a special feature of the K4 identification function in that the object height is less than 100 mm Return path x is minimal.

Die Kennfunktion K5 ist eine stetige Funktion, deren Steigung jedoch den Kennfunktionen K1 bis K4 entgegengesetzt ist. Dies kann wiederum Folge einer speziell notwendigen Behandlung des zu umreifenden Gutes sein, das bei großen Stapelhöhen H nur einen sehr geringen Rückspannweg benötigt, während bei sehr niedrigen Objekten ein sehr großer Rückspannweg x gewählt wird. Werden z. B. in ein und derselben Umreifungsmaschine in einem Mischbetrieb" hohe Stapel von sehr wenig kompressiblen Produkten und niedrige Stapel mit sehr weichen Produkten gehandhabt, so kann die Kennfunktion K5 eingesetzt werden.The characteristic function K5 is a continuous function, the slope of which, however, is opposite to the characteristic functions K1 to K4. This can in turn be the result of a specially necessary treatment of the material to be strapped, which requires only a very small back tensioning path for large stack heights H, while a very large back tensioning path x is selected for very low objects. Are z. B. in one and the same strapping machine in one Mixed operation "handled high stacks of very little compressible products and low stacks with very soft products, so the identification function K5 can be used.

Um die Datenmenge, die von der Steuer- und Speichereinrichtung 23, 24 zu beherrschen ist, zu begrenzen und entsprechend einfachere Auslegungen dieser Einrichtungen 23, 24 zuzulassen, kann auch mit Stufenfunktionen für die Kennfunktion gearbeitet werden, wie dies durch die Kennfunktion K6 in Fig. 4 angedeutet ist. So wird bei dieser Kennfunktion für eine Objekthöhe zwischen 0 und 100 mm mit einem Rückspannweg x von 10 mm, bei einer Objekthöhe zwischen 100 und 200 mm mit einem Rückspannweg x von 50 mm, bei einer Objekthöhe zwischen 200 und 300 mm mit einem Rückspannweg x von 100 mm usw. gearbeitet. Wie aus den vorstehenden Erläuterungen ferner herleitbar ist, kann mit Hilfe der erfindungsgemäßen Umreifungsmaschine und ihrer Höhenerfassungseiririchtung auch eine Art Objekterkennung vorgenommen werden. Falls auf einer Umreifungsmaschine z. B. fünf verschiedene Objekte, wie z. B. Verkaufskartons mit unterschiedlich schweren Inhalten, gehandhabt werden, die sich durch ihre Höhe unterscheiden, so kann der Ultraschallsensor über die Höhenerfassungseinrichtung eine Objekterkennung vornehmen. Jedem Objekt kann nun ein bestimmter Wert für einen Rückspannweg zugeordnet sein, der für dieses Objekt eine optimale Rückspannung ermöglicht. Als Beispiel seien Umreifungsbänder von Verkaufskartons genannt, die zur Sicherung des Kartonverschlusses dienen. Falls ein kleiner, aber schwerer Gegenstand verpackt wird, ist trotz der niedrigen Kartonhöhe mit einem hohen Rückspannweg zu arbeiten. Werden leichtere Gegenstände in voluminöseren Kartons untergebracht, so genügt trotz der größeren Kartonhöhe ein geringere Rückspannweg usw.The amount of data that is generated by the control and storage device 23, 24 is to be mastered, limited and correspondingly simpler interpretations these devices 23, 24 can also be used with step functions be worked for the identification function, as is done by the identification function K6 is indicated in Fig. 4. So with this identification function for an object height between 0 and 100 mm with a tensioning path x of 10 mm, with an object height between 100 and 200 mm with a back tension x of 50 mm, with an object height between 200 and 300 mm with a Clamping distance x of 100 mm etc. worked. As from the above Explanations can also be derived with the help of the invention Strapping machine and its height detection device also a kind Object detection can be made. If on a strapping machine e.g. B. five different objects, such as. B. sales boxes with different heavy content that can be handled by their Differentiate height, so the ultrasonic sensor via the height detection device make an object detection. Any object can Now a certain value for a back tension path can be assigned, which for this object enables optimal back tension. As an example Strapping of sales boxes called to secure the Serve cardboard closure. If a small but heavy object is packed, despite the low carton height, with a long span to work. Will lighter items in more voluminous Cartons housed, a smaller one is sufficient despite the larger carton height Return path etc.

Ferner ist - wie aus Fig. 3 deutlich wird - die Steuereinrichtung 23 mit der Motorsteuerung 14 für das Antriebsrollenpaar 11 gekoppelt, so daß die Betätigungszeit für das Antriebsrollenpaar an die Produkthöhe angepaßt und damit die Umreifungszeit für jedes Objekt zu optimieren ist. Wird ein hohes Objekt erkannt, wird das Antriebsrollenpaar 11 von der Motorsteuerung 14 nur kurzzeitig in Betrieb gesetzt, wonach das eigentliche Rückspannen erfolgen kann. Bei einem niedrigen Objekt wird demgegenüber ein längerer Lauf des Antriebsrollenpaares 11 notwendig sein, um das Umreifungsband vor dem eigentlichen Rückspannen um das Objekt zu legen. Furthermore - as is clear from FIG. 3 - the control device 23 with the Motor controller 14 for the drive roller pair 11 coupled so that the Actuation time for the drive roller pair adapted to the product height and thus the strapping time has to be optimized for each object. Becomes a high object is detected, the drive roller pair 11 by the engine control 14 only put into operation for a short time, after which the actual tightening can be done. In contrast, a low object becomes a longer run of the drive roller pair 11 may be necessary to the strapping before the actual tensioning to place the object.

Schließlich ist in Fig. 3 noch eine Schnittstelleneinrichtung 26 gezeigt, mit deren Hilfe die von der Höhenerfassungseinrichtung 18 gewonnenen Werte über die Objekthöhe an andere externe Geräte weitergegeben werden.Finally, an interface device 26 is also shown in FIG whose help is the values obtained by the height detection device 18 passed on to other external devices via the object height.

Claims (10)

Umreifungsmaschine zum Umreifen von Objekten, wie Produktstapeln, Paketen und dgl. mit einem Maschinengestell (2), einem Arbeitstisch (3), einem auf dem Arbeitstisch (3) angeordneten Bandführungsrahmen (6) zum Herumführen eines Umreifungsbandes (7) um das auf dem Arbeitstisch (3) im Bandführungsrahmen (6) angeordnete Umreifungsobjekt (4, 5) als lose Schlinge, einer Einschießeinrichtung (11) zum Einschießen des Umreifungsbandes in den Bandführungsrahmen (6), einer Rückholeinrichtung (11) zum Zurückholen des Umreifungsbandes (7) aus dem Bandführungsrahmen (6) und zum Anlegen des Bandes (7) um das zu umreifende Objekt (4, 5), und einer Rückspanneirrichtung (10) zum Straffziehen des Umreifungsbandes (7) um das Objekt (4, 5),
gekennzeichnet durch eine Höhenerfassungseinrichtung (18) für das zu umreifende Objekt (4, 5), die aufweist: -- einen berührungslos arbeitenden Sensor (19) zur Abtastung der Objekthöhe (H) und, -- eine damit gekoppelte Steuereinrichtung (23) für die Rückspanneinrichtung (10) zur objekthöhenabhängigen Einstellung der Rückspannung, und -- eine Speichereinrichtung (24) zur Speicherung mindestens einer Kennfunktion (K1 bis K6) der Rückspannung in Abhängigkeit der Objekthöhe (H), wobei die Steuereinrichtung (23) zur Einstellung der Rückspannung auf die Kennfunktion (K1 bis K6) in der Speichereinrichtung (24) zugreift. Strapping machine for strapping objects, such as product stacks, packages and the like a machine frame (2), a work table (3), a strap guide frame (6) arranged on the work table (3) for guiding a strapping strap (7) around the strapping object (4, 5) arranged in the strap guide frame (6) on the work table (3) as a loose loop, a shooting device (11) for shooting the strapping into the tape guide frame (6), a retrieval device (11) for retrieving the strapping band (7) from the band guiding frame (6) and for applying the band (7) around the object (4, 5) to be strapped, and a tensioning device (10) for tightening the strapping (7) around the object (4, 5),
marked by a height detection device (18) for the object to be strapped (4, 5), which has: - A non-contact sensor (19) for scanning the object height (H) and, - A control device (23) coupled therewith for the back tensioning device (10) for the object height dependent adjustment of the back tension, and - A storage device (24) for storing at least one identification function (K1 to K6) of the reverse voltage as a function of the object height (H), the control device (23) for setting the return voltage to the identification function (K1 to K6) in the storage device (24 ) accesses. Umreifungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Rückspannung der Rückspannweg (x) des Umreifungsbandes (7) als Parameter in der Kennfunktion (K1 bis K6) festgelegt ist.Strapping machine according to Claim 1, characterized in that the tensioning path (x) of the strapping band (7) is defined as the tension in the characteristic function (K1 to K6). Umreifungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Rückspannung eine auf das Umreifungsband (7) wirkende Rückspannkraft als Parameter in der Kennfunktion festgelegt ist.Strapping machine according to Claim 1, characterized in that a tensioning force acting on the strapping band (7) is defined as the tension in the characteristic function as the tension. Umreifungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kennfunktion (K1 bis K5) eine stetige Funktion ist.Strapping machine according to one of claims 1 to 3, characterized in that the identification function (K1 to K5) is a continuous function. Umreifungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kennfunktion (K6) eine Stufenfunktion ist.Strapping machine according to one of claims 1 to 3, characterized in that the identification function (K6) is a step function. Umreifungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (19) ein Ultraschallsensor ist.Strapping machine according to one of claims 1 to 5, characterized in that the sensor (19) is an ultrasonic sensor. Umreifungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (19) in der oberen Horizontalstrebe (20) des Bandführungsrahmens (6) angeordnet ist.Strapping machine according to one of claims 1 to 6, characterized in that the sensor (19) is arranged in the upper horizontal strut (20) of the strap guide frame (6). Umreifungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch eine Schnittstelle (26) zur Übermittlung eines für die Objekthöhe (H) repräsentativen Signals an externe Geräte.Strapping machine according to one of claims 1 to 7, characterized by an interface (26) for transmitting a signal representative of the object height (H) to external devices. Umreifungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhenerfassungseinrichtung (18) mit der Rückholeinrichtung (11, 14, 18) derart gekoppelt ist, daß die Rückholsteuerung des Umreifungsbandes (7) an die Objekthöhe (H) angepasst ist.Strapping machine according to one of claims 1 to 8, characterized in that the height detection device (18) is coupled to the return device (11, 14, 18) such that the return control of the strapping band (7) is adapted to the object height (H). Umreifungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß mittels der Höhenerfassungseinrichtung (18) eine Objekterkennung vornehmbar ist.Strapping machine according to one of Claims 1 to 9, characterized in that object detection can be carried out by means of the height detection device (18).
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