EP0919468B1 - Vorrichtung zum Umreifen von Packstücken - Google Patents

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EP0919468B1
EP0919468B1 EP98122344A EP98122344A EP0919468B1 EP 0919468 B1 EP0919468 B1 EP 0919468B1 EP 98122344 A EP98122344 A EP 98122344A EP 98122344 A EP98122344 A EP 98122344A EP 0919468 B1 EP0919468 B1 EP 0919468B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
band
clamping part
abutment plate
curvature
clamping
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP98122344A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP0919468A1 (de
Inventor
Hans Huber
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Signode Switzerland GmbH
Original Assignee
Orgapack GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Orgapack GmbH filed Critical Orgapack GmbH
Publication of EP0919468A1 publication Critical patent/EP0919468A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0919468B1 publication Critical patent/EP0919468B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • 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

Definitions

  • the invention relates to a device for strapping Packages with a tape, especially made of weldable Plastic, with a tape supply unit, one Belt transport and tensioning unit, one as a separate unit provided sealing unit with a counter plate and a tape guide unit according to the preamble of the claim 1.
  • CH-A-686 shows 079 an automatic parcel tying device of the named Kind with a locking unit in which a first and a second clamping device directly under a back and forth movable sliding plate are arranged.
  • the sliding plate serves the forces when clamping the plastic band to catch during the closing process, is moved away after the closing process, to release the package.
  • the clamps are up and down moving parts with toothed or otherwise suitable molded head parts for clamping the plastic strap between the moving parts and the sliding plate.
  • DE-A-44 also shows similarly constructed clamping devices 25 908, DE-A-40 14 307 and EP-0 490 477.
  • US-A-4 011 807 and EP-A-0 099 606 show devices with pivoted clamping parts with curved Active surfaces. However, these devices also exist the danger that the plastic band is stuck in the Condition at high belt tension slips.
  • the object of the invention is a device for strapping packages to ensure that that the strapping does not work even at high tension slips.
  • clamps with self-locking pivotally mounted clamping parts are provided.
  • clamps with swivel-mounted clamping parts can be used in simple constructive configurations so that they are self-locking and therefore proportional to the belt tension Result in clamping force.
  • clamping parts are used with curved active surfaces used to increase the Clamping effect can be provided with fine teeth.
  • the curvature of the active surfaces can be cylindrical be, i.e. a constant curvature with a circle radius have, but it can also be curves with varying Curvature can be used.
  • the Clamping parts with the curved active surfaces designed so that they can also be released more easily when the belt is tensioned can.
  • the band clamps are designed so that, on the one hand the angular range encompassed by the curved active surface, is chosen as large as possible, on the other hand the band clamp is shaped in the actual clamping area in such a way that the point of engagement or the area of engagement of the main effective clamping force on the active surface of the clamping part during a pivoting movement of the clamping part in one direction shifted, which is opposite to the pivoting movement.
  • Figure 1 shows a schematic representation of the device for strapping packages 1.
  • the device exists essentially from a tape supply unit 2, one Belt transport and tensioning unit 3, a sealing unit 4 with a counter plate 5 and a tape guide unit 6 to guide the tape 7.
  • FIG. 2 shows the closing unit 4 in a view and in a side view during a first phase of the Strapping process, namely the advancement of the band 7.
  • the belt 7 is first of all from the belt transport and tensioning unit 3 in direction A through the one in the basic position Capping unit 4 and further through the tape guide unit 6 (see Fig. 1) pushed through until it finally from direction B back onto the tape guide unit 6 hits.
  • Feeding the tape 7 by one Control unit, not shown, is controlled then first between the counter plate 5 and a first one Clamping part 10, then further between the counter plate 5 and a belt separator 11, the belt separator 11 den Switch mechanism 12 carries the signal to terminate of the tape feed there.
  • the first clamping part 10 which is about a first pivot axis 13 is pivoted, forms together with the counter plate 5, which has a first formation 14, a first band clamp 15.
  • a second clamping part 16 which is pivotally mounted about a second pivot axis 17, and together with the counter plate 5, which is a second formation 18, forms a second band clamp 19.
  • the first Band clamp 15 is used to insert the end of the band to clamp before the tape 7 by means of the tape transport and Clamping unit 3 is clamped.
  • the second band clamp 19 serves the tensioned band on its opposite Also clamp the end before the tape is welded and is separated.
  • the band clamps are shown below of Figures 6 and 7 described in more detail.
  • the first clamping part 10 is supported by a counter knife 20 a slide 21 is attached, moved.
  • the slide 21 is by one of several cams 22, which on a Cam shaft 23 sit, driven.
  • the second clamping part 16 is by a tab 24 which is attached to a plunger 25 is appropriate, moved.
  • the plunger 25 is also one Cam 22 driven.
  • the counter plate 5 is in fixed connection with one Swivel housing 30 which is rotatable about an axis 31 on a Main housing 32 is attached. From the side view is It can be seen that the belt separator 11, which is also from a Cam 22 is driven, also on the main housing 32 rotatably arranged about a further axis of rotation 33 is. Furthermore, a welding tongue 34 for melting the Bands also driven by a cam 22 and around another axis 35 rotatably mounted on the swivel housing 30. Belt separator 11 and welding tongue 34 are driven so that either the tape cutter 11 or the welding tongue is pivotable under the counter plate 5.
  • FIG. 3 shows the closing unit 4 in a view and in a side view during a second phase of the Strapping process in which the retraction and tensioning of the Volume 7 takes place.
  • the first clamping part 10 is by the Slider 21 against the first formation 14 of the counter plate 5 pressed and clamps the beginning of the tape in between. thereupon the belt 7 from the belt transport and tensioning unit 3 withdrawn and then by a tensile force in Excited towards C.
  • FIG. 4 shows the closing unit 4 in a view and in a side view during a third phase of the Strapping process in which the closing of the band 7 he follows.
  • the second clamping part 16 is through the plunger 25 pressed against the second shape 18 of the counter plate 5 and clamps the strap in between. Thereupon follows first the tape cutting and then the capping process.
  • the cutting knife 29 is removed by the further ram 26 pushed against the counter plate 5 and thereby cuts the to the tape supply unit 2 leading tape part.
  • the closure plate 27 is rotated about the axis of rotation 28, until it is parallel to the counter plate 5.
  • the Tape separator 11 withdrawn or swung out and the Welding tongue 34 inserted or swiveled in, so that the welding tongue 34 to lie between the two ends of the band comes.
  • the further plunger 26 pushes the closure plate 27 against the counter plate 5 and thus brings the Surfaces of the two ends of the tape in contact with the Welding tongue 34, causing the surfaces of the band ends to melt become.
  • the closure plate 27 is thereupon withdrawn somewhat, the welding tongue 34 is pulled out or swung out and the closure plate 27 is completely against the counter plate is extended and presses the two Band ends completely together. In this way, the capping process completed.
  • FIG. 5 shows the closing unit 4 in a view and in a side view while the strapping is released.
  • the closure plate 27 is pulled back completely and the two band clamps 15, 19 are released.
  • the pivot housing 30 is pivoted away and gives the strapping free.
  • pivot housing 30 is pivoted back again and the band separator 11 is again under the counter plate 5 pushed or swung in.
  • the clamping part 10 has a curved active surface 40 with a toothing can be provided.
  • the first formation 14 of the counter plate 5 also has a curved, similarly shaped counteracting surface.
  • the effective surface 40 is the one below Partial area of the first clamping part 10 is meant on which the pinched band 7 rests.
  • the first clamping part 10 and the corresponding first shape 14 of the counter plate 5 are specially designed to achieve easier releasability.
  • the curved active surface 40 of the first clamping part 10 has a radius of curvature r K , the center of curvature of which is offset with respect to the first pivot axis 13 and which is preferably slightly smaller than a radius of curvature radius R K of the first configuration 14.
  • both the curved active surface 40 and the first formation 14 is also cylindrical and in this case have the circular radii r and R. In both cases, however, surfaces with different curvature profiles can also be selected. If other curvature curves are selected, the curved active surface (in the mathematical sense) has a large number of (locally) different radii of curvature r K , the centers of which are offset with respect to the first pivot axis 13.
  • the band clamp should be shaped in the actual clamping area in such a way that the engagement point or the engagement zone of the mainly effective clamping force is shifted in one direction on the active surface of the clamping part during a pivoting movement of the clamping part which is opposite to the pivoting movement. This is essentially achieved by the shape of the first clamping part 10 mentioned in the previous section. If it is further assumed that the mentioned engagement point is the point on the active surface 40 of the first clamping part 10 which is currently the smallest distance from the counteractive surface of the first formation, the mainly effective clamping force N arises at this engagement point due to the torque effect of the belt tensile force S. K. It is assumed that the point of engagement in the example in FIG. 6 is initially at the apex of the curved active surface 40.
  • FIGS. 6 and 7 show the triangles of force that arise at the respective points of engagement.
  • the effective forces are the belt tensile force S (tangential at the point of engagement) and the mainly effective clamping force N K (normal at the point of engagement), which can also be used as a measure of the release force to be applied.
  • S belt tensile force
  • N K normal at the point of engagement
  • N S • cot ( W )
  • N 1 S • cot ( W 1 )
  • the clamping angle W 1 is larger in force triangle of Figure 7 than the clamping angle W in the force triangle of Figure 6 and that, consequently, the applied release force that corresponds to the (by self-locking generated) clamping force N K, decreases with increasing clamping angle W K.
  • the geometric shape of the clamping parts 10 and 16 and the shapes 14 and 18 of the counter plate 5 are therefore advantageously chosen so that the clamping angle W K can be as large as possible.
  • the angular range which the curved active surface 40 of the clamping part 10 encompasses must be chosen to be as large as possible.
  • the curved active surface of the clamping part is advantageously also provided with fine teeth, so that the clamping part grips securely even with a large clamping angle.
  • both the active surfaces of the clamping parts and the counteractive surfaces of the corresponding formations in the counterplate can be provided with toothing.
  • the arrangement of the moving components also allows a particularly compact and simple construction of the sealing unit 4. This is particularly due to the arrangement the welding tongue 34 and the belt separator 11 on opposite Sides of the swivel housing 30 reached, wherein during the closing process either the welding tongue 34 or the belt separator 11 is pivoted under the counter plate 5 is. This reduces the overall height. To release the closed band 7 is also the swivel housing 30 the counter plate 5 can be swung out.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Umreifen von Packstücken mit einem Band, insbesondere aus verschweissbarem Kunststoff, mit einer Bandvorratseinheit, einer Bandtransport- und Spanneinheit, einer als separaten Einheit vorgesehenen Verschliesseinheit mit einer Gegenplatte und einer Bandführungseinheit gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Vorrichtungen zum Umreifen von Packstücken mit verschweissbaren Kunststoffbändern, insbesondere Vorrichtungen bei denen die Schliesseinheit als separate Einheit vorgesehen ist, sind aus einer Anzahl Veröffentlichungen bereits bekannt. Als Verschlussverfahren kommen dabei üblicherweise Schweissverfahren wie Reibschweissen oder Schweissen mittels einer Schweisszunge zum Einsatz. So zeigt beispielsweise die CH-A-686 079 eine automatische Paketverschnürvorrichtung der genannten Art mit einer Schliesseinheit, bei der eine erste und eine zweite Klemmvorrichtung direkt unter einer hin- und herbewegbaren Schiebeplatte angeordnet sind. Die Schiebeplatte dient dazu, die Kräfte beim Festklemmen des Kunststoffbandes während des Verschliessvorganges aufzufangen, wird aber nach Abschluss des Verschliessvorganges wegbewegt, um das Packstück freizugegeben. Die Klemmvorrichtungen sind auf- und ab bewegbare Teile mit gezahnten oder sonst geeignet ausgeformten Kopfteilen zum Festklemmen des Kunststoffbandes zwischen den bewegbaren Teilen und der Schiebeplatte. Ähnlich aufgebaute Klemmvorrichtungen zeigen auch die DE-A-44 25 908, die DE-A-40 14 307 und die EP-0 490 477.
Bei allen diesen Vorrichtungen wird die Klemmwirkung der Klemmvorrichtung durch translatorische Bewegung eines Klemmteiles erzielt. Vorrichtungen dieser Art haben den Nachteil, dass bei hohen Bandspannungen die Gefahr besteht, dass das Kunststoffband im festgeklemmten Zustand rutscht.
Die US-A-4 011 807 und die EP-A-0 099 606 zeigen Vorrichtungen mit schwenkbar gelagerten Klemmteilen mit gekrümmten Wirkflächen. Allerdings besteht auch bei diesen Vorrichtungen die Gefahr, dass das Kunststoffband im festgeklemmten Zustand bei hohen Bandspannungen rutscht.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zum Umreifen von Packstücken anzugeben, die gewährleistet, dass das Umreifungsband auch bei hohen Bandspannungen nicht rutscht.
Diese Aufgabe wird gemäss Patentanspruch 1 erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass Bandklemmen mit selbsthemmenden schwenkbar gelagerten Klemmteilen versehen sind. Bandklemmen mit schwenkbar gelagerten Klemmteilen können in einfachen konstruktiven Ausgestaltungen so ausgebildet sein, dass sie selbsthemmend sind und so eine zur Bandspannung proportionale Klemmkraft ergeben. Vorzugsweise werden dabei Klemmteile mit gekrümmten Wirkflächen eingesetzt, die zur Erhöhung der Klemmwirkung mit einer feinen Verzahnung versehen sein können. Die Krümmung der Wirkflächen kann dabei zylinderförmig sein, d.h. eine konstante Krümmung mit einem Kreisradius aufweisen, es können aber auch Kurvenverläufe mit variierender Krümmung eingesetzt werden.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung sind die Klemmteile mit den gekrümmten Wirkflächen so ausgebildet, dass sie bei gespanntem Band auch leichter gelöst werden können. Dazu sind die Bandklemmen so ausgestaltet, dass einerseits der Winkelbereich, den die gekrümmte Wirkfläche umfasst, möglichst gross gewählt wird, andererseits die Bandklemme im eigentlichen Klemmbereich so ausgeformt ist, dass der Eingriffspunkt bzw. die Eingriffszone der hauptsächlich wirksamen Klemmkraft sich auf der Wirkfläche des Klemmteiles während einer Schwenkbewegung des Klemmteiles in eine Richtung verlagert, die der Schwenkbewegung entgegengesetzt ist.
Weitere vorteilhafte Ausbildungen der erfindungsgemässen Vorrichtung sind in der nachstehenden Beschreibung näher erläutert. Sie betreffen unter anderem die Anordnung einer Verschlussplatte sowie die schwenkbare Anordnung einer Schweisszunge und eines Bandtrenners. In der Gesamtheit ermöglichen die in den Patentansprüchen genannten Merkmale eine besonders kompakte und einfache Bauweise für eine Vorrichtung zum Umreifen von Packstücken, die auch bei Spannkräften bis zu 4000 N zuverlässig und sicher arbeitet.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand von Zeichnungen im folgenden näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1
eine schematische Darstellung der Umreifungsvorrichtung,
Fig. 2
die Verschliesseinheit während dem Vorschieben des Bandes,
Fig. 3
die Verschliesseinheit während des Rückzuges und des Spannens des Bandes,
Fig. 4
die Verschliesseinheit während des Verschliessens des Bandes,
Fig. 5
die Verschliesseinheit während der Freigabe der Umreifung,
Fig. 6
eine Bandklemme vor dem Beginn des Spannvorganges, und
Fig. 7
eine Bandklemme am Ende des Spannvorganges.
Die Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung der Vorrichtung zum Umreifen von Packstücken 1. Die Vorrichtung besteht im wesentlichen aus einer Bandvorratseinheit 2, einer Bandtransport- und Spanneinheit 3, einer Verschliesseinheit 4 mit einer Gegenplatte 5 sowie einer Bandführungseinheit 6 zur Führung des Bandes 7.
Die Figur 2 zeigt die Verschliesseinheit 4 in einer Ansicht und in einer Seitenansicht während einer ersten Phase des Umreifungsvorganges, nämlich dem Vorschieben des Bandes 7.
Das Band 7 wird zunächst von der Bandtransport- und Spanneinheit 3 in Richtung A durch die in Grundstellung befindliche Verschliesseinheit 4 und weiter durch die Bandführungseinheit 6 (siehe Fig. 1) durchgeschoben, bis es schliesslich aus Richtung B wieder auf die Bandführungseinheit 6 auftrifft. Das Vorschieben des Bandes 7, das von einer nicht dargestellten Steuereinheit gesteuert wird, erfolgt dann zunächst zwischen der Gegenplatte 5 und einem ersten Klemmteil 10, danach weiter zwischen der Gegenplatte 5 und einem Bandtrenner 11, wobei der Bandtrenner 11 den Schaltmechanismus 12 trägt, der das Signal zur Beendigung des Bandvorschubes gibt.
Das erste Klemmteil 10, das um eine erste Schwenkachse 13 schwenkbar gelagert ist, bildet zusammen mit der Gegenplatte 5, die eine erste Ausformung 14 aufweist, eine erste Bandklemme 15. Weiterhin ist ein zweites Klemmteil 16 vorhanden, das um eine zweite Schwenkachse 17 schwenkbar gelagert ist, und zusammen mit der Gegenplatte 5, die eine zweite Ausformung 18 aufweist, eine zweite Bandklemme 19 bildet. Die erste Bandklemme 15 dient dazu, das eingeschobene Bandende festzuklemmen, bevor das Band 7 mittels der Bandtransport- und Spanneinheit 3 gespannt wird. Die zweite Bandklemme 19 dient dazu, das gespannte Band an seinem entgegengesetzten Ende ebenfalls festzuklemmen, bevor das Band verschweisst und abgetrennt wird. Die Bandklemmen werden nachstehend anhand der Figuren 6 und 7 noch näher beschrieben.
Das erste Klemmteil 10 wird von einem Gegenmesser 20, das an einem Schieber 21 angebracht ist, bewegt. Der Schieber 21 wird von einer von mehreren Kurvenscheiben 22, die auf einer Kurvenscheibenwelle 23 sitzen, getrieben. Das zweite Klemmteil 16 wird von einer Lasche 24, die an einem Stössel 25 angebracht ist, bewegt. Auch der Stössel 25 wird von einer Kurvenscheibe 22 getrieben.
Zwischen dem Stössel 25 und dem Schieber 21 befindet sich ein weiterer Stössel 26, der ebenfalls von einer Kurvenscheibe 22 getrieben wird und an dessen oberem Ende ein Verschlussplatte 27 gegen eine (nicht dargestellte) Feder um eine Drehachse 28 schwenkbar gelagert ist. In Ruhestellung ist die Verschlussplatte 27 schräg zur Längserstreckung der Gegenplatte 5 angeordnet und wird von einem Abschneidmesser 29 in dieser Stellung gehalten. Das Abschneidmesser 29 ist ebenfalls am weiteren Stössel 26 angebracht. Die Anordnung der Verschlussplatte 27 in Ruhestellung erleichtert somit das Einführen des Bandes 7. In Arbeitsstellung ist die Verschlussplatte 27 durch Bewegung mittels des weiteren Stössels 26 gegen die Gegenplatte 5 schwenkbar.
Die Gegenplatte 5 steht in fester Verbindung mit einem Schwenkgehäuse 30, das um eine Achse 31 drehbar an einem Hauptgehäuse 32 angebracht ist. Aus der Seitenansicht ist ersichtlich, dass der Bandtrenner 11, der ebenfalls von einer Kurvenscheibe 22 angetrieben ist, ebenfalls am Hauptgehäuse 32 um eine weitere Drehachse 33 drehbar angeordnet ist. Weiterhin ist eine Schweisszunge 34 zum Anschmelzen der Bänder auch von einer Kurvenscheibe 22 angetrieben und um eine weitere Achse 35 drehbar am Schwenkgehäuse 30 gelagert. Bandtrenner 11 und Schweisszunge 34 sind dabei so angetrieben, dass entweder der Bandtrenner 11 oder die Schweisszunge unter die Gegenplatte 5 einschwenkbar ist.
Die Figur 3 zeigt die Verschliesseinheit 4 in einer Ansicht und in einer Seitenansicht während einer zweiten Phase des Umreifungsvorganges, in der der Rückzug und das Spannen des Bandes 7 erfolgt. Das erste Klemmteil 10 wird durch den Schieber 21 gegen die erste Ausformung 14 der Gegenplatte 5 gedrückt und klemmt dazwischen den Bandanfang fest. Daraufhin wird das Band 7 von der Bandtransport- und Spanneinheit 3 zurückgezogen und anschliessend durch eine Zugkraft in Richtung C gespannt.
Die Figur 4 zeigt die Verschliesseinheit 4 in einer Ansicht und in einer Seitenansicht während einer dritten Phase des Umreifungsvorganges, in der das Verschliessen des Bandes 7 erfolgt. Das zweite Klemmteil 16 wird durch den Stössel 25 gegen die zweite Ausformung 18 der Gegenplatte 5 gedrückt und klemmt die Bandschlaufe dazwischen fest. Daraufhin erfolgt zunächst der Bandabtrenn- und dann der Verschliessvorgang.
Zunächst wird das Abschneidmesser 29 vom weiteren Stössel 26 gegen die Gegenplatte 5 geschoben und schneidet dabei den zur Bandvorratseinheit 2 führenden Bandteil ab. Gleichzeitig wird die Verschlussplatte 27 um die Drehachse 28 gedreht, bis sie parallel zur Gegenplatte 5 steht. Daraufhin wird der Bandtrenner 11 zurückgezogen bzw. ausgeschwenkt und die Schweisszunge 34 eingeschoben bzw. eingeschwenkt, so dass die Schweisszunge 34 zwischen die beiden Bandenden zu liegen kommt. Danach schiebt der weitere Stössel 26 die Verschlussplatte 27 gegen die Gegenplatte 5 und bringt so die Oberflächen der beiden Bandenden in Kontakt mit der Schweisszunge 34, wodurch die Oberflächen der Bandenden angeschmölzen werden. Die Verschlussplatte 27 wird daraufhin etwas zurückgezogen, die Schweisszunge 34 wird herausgezogen bzw. ausgeschwenkt und die Verschlussplatte 27 wird ganz gegen die Gegenplatte ausgefahren und drückt dabei die beiden Bandenden vollends zusammen. Auf diese Weise wird der Verschliessvorgang beendet.
Die Figur 5 zeigt die Verschliesseinheit 4 in einer Ansicht und in einer Seitenansicht während der Freigabe der Umreifung. Zunächst wird die Verschlussplatte 27 vollständig zurückgezogen und die beiden Bandklemmen 15, 19 werden gelöst. Das Schwenkgehäuse 30 wird weggeschwenkt und gibt die Umreifung frei.
Um die Vorrichtung für einen weiteren Umreifungszyklus bereitzustellen wird das Schwenkgehäuse 30 wieder zurückgeschwenkt und der Bandtrenner 11 wird wieder unter die Gegenplatte 5 geschoben bzw. eingeschwenkt.
Die Fig. 6 zeigt die erste Bandklemme zu Beginn des Spannvorganges für das Band 7. In dieser Stellung wird das erste Klemmteil 10 durch Drehung um die erste Schwenkachse 13 so gegen die erste Ausformung 14 der Gegenplatte 5 gedrückt, dass das Band 7 dazwischen in einem Klemmbereich eingeklemmt ist. In Richtung D wirkt die Zugkraft S. Das Klemmteil 10 hat eine gekrümmte Wirkfläche 40, die mit einer Verzahnung versehen sein kann. Die erste Ausformung 14 der Gegenplatte 5 hat eine ebenfalls gekrümmte, ähnlich ausgeformte Gegenwirkfläche. Als Wirkfläche 40 sei im weiteren diejenige Teilfläche des ersten Klemmteils 10 gemeint, auf der das eingeklemmte Band 7 aufliegt.
Das erste Klemmteil 10 und die entsprechende erste Ausformung 14 der Gegenplatte 5 sind zur Erzielung einer leichteren Lösbarkeit speziell ausgebildet. So weist die gekrümmte Wirkfläche 40 des ersten Klemmteils 10 einen Krümmungsradius rK auf, dessen Krümmungskreismittelpunkt gegenüber der ersten Schwenkachse 13 versetzt ist und der vorzugsweise etwas kleiner ist als ein Krümmungskreisradius RK der ersten Ausformung 14. Vorzugsweise sind dabei sowohl die gekrümmte Wirkfläche 40 wie auch die erste Ausformung 14 zylinderförmig und weisen in diesem Fall die Kreisradien r und R auf. Es können aber in beiden Fällen auch Flächen mit anderen Krümmungsverläufen gewählt werden. Werden andere Krümmungsverläufe gewählt, so weist die gekrümmte Wirkfläche (im mathematischen Sinne) eine Vielzahl von (örtlich) verschiedenen Krümmungsradien rK auf, deren Krümmungskreismittelpunkte gegenüber der ersten Schwenkachse 13 jedoch versetzt sind.
Um die leichtere Lösbarkeit der Bandklemme zu erreichen geht man davon aus, dass die Bandklemme im eigentlichen Klemmbereich so ausgeformt sein soll, dass der Eingriffspunkt bzw. die Eingriffszone der hauptsächlich wirksamen Klemmkraft sich auf der Wirkfläche des Klemmteiles während einer Schwenkbewegung des Klemmteiles in eine Richtung verlagert, die der Schwenkbewegung entgegengesetzt ist. Dies wird im wesentlichen durch die im vorstehenden Abschnitt erwähnte Formgebung des ersten Klemmteils 10 erreicht. Geht man weiter davon aus, dass der erwähnte Eingriffspunkt derjenige Punkt auf der Wirkfläche 40 des ersten Klemmteiles 10 ist, der momentan den kleinsten Abstand zur Gegenwirkfläche der ersten Ausformung aufweist, so entsteht an diesem Eingriffspunkt infolge der Drehmomentwirkung der Bandzugkraft S die hauptsächlich wirksame Klemmkraft NK. Es wird angenommen, der Eingriffspunkt befinde sich im Beispiel der Figur 6 zunächst auf dem Scheitelpunkt der gekrümmten Wirkfläche 40.
Die Fig. 7 zeigt schliesslich eine Bandklemme nach dem Aufbringen der Spannkraft bzw. Bandzugkraft S. In Richtung D wirkt die aufgebrachte Bandzugkraft S. Die Bandzugkraft S dreht das erste Klemmteil 10 im Uhrzeigersinn um den Winkel A. Diese Drehung entsteht durch eine gewisse, stets vorhandene Elastizität der ersten Bandklemme 15 und des Kunststoffbandes 7. Der Eingriffspunkt der hauptsächlich wirksamen Klemmkraft verschiebt sich im gezeigten Beispiel auf der gekrümmten Wirkfläche 40 im Gegenuhrzeigersinn nach links.
In den Figuren 6 und 7 sind die in den jeweiligen Eingriffspunkten entstehenden Kräftedreiecke eingezeichnet. Die wirksamen Kräfte sind dabei die Bandzugkraft S (tangential am Eingriffspunkt) sowie die hauptsächlich wirksame Klemmkraft NK (normal am Eingriffspunkt), die auch als Mass für die aufzubringende Lösekraft gelten kann. Dabei gilt allgemein die Beziehung; NK = S • cot(WK ) wobei WK als Klemmwinkel bezeichnet wird.
Für die Figur 6 gilt somit: N = S • cot(W)
Für die Figur 7 gilt entsprechend: N 1 = S • cot(W 1)
Aus den geometrischen Verhältnissen der Kräftedreiecke ist ersichtlich, dass der Klemmwinkel W1 im Kräftedreieck der Figur 7 grösser ist als der Klemmwinkel W im Kräftedreieck der Figur 6, und dass demzufolge die aufzubringende Lösekraft, die der (durch Selbsthemmung entstehenden) Klemmkraft NK entspricht, mit zunehmendem Klemmwinkel WK sinkt. Die geometrische Ausformung der Klemmteile 10 und 16 und der Ausformungen 14 und 18 der Gegenplatte 5 werden deshalb vorteilhaft so gewählt, dass der Klemmwinkel WK möglichst gross werden kann. Dazu muss der Winkelbereich, den die gekrümmte Wirkfläche 40 des Klemmteiles 10 umfasst, möglichst gross gewählt werden. Die gekrümmte Wirkfläche des Klemmteiles ist vorteilhaft auch mit einer feinen Verzahnung versehen, damit das Klemmteil auch bei grossem Klemmwinkel sicher greift. Natürlich können sowohl die Wirkflächen der Klemmteile wie auch die Gegenwirkflächen der entsprechenden Ausformungen in der Gegenplatte mit Verzahnungen versehen sein.
Die Anordnung der beweglichen Komponenten ermöglicht zudem eine besonders kompakte und einfache Bauweise der Verschliesseinheit 4. Dies wird insbesondere durch die Anordnung der Schweisszunge 34 und des Bandtrenners 11 auf gegenüberliegenden Seiten des Schwenkgehäuses 30 erreicht, wobei beim Verschliessvorgang entweder die Schweisszunge 34 oder der Bandtrenner 11 unter die Gegenplatte 5 eingeschwenkt ist. Dadurch wird die Bauhöhe veringert. Zur Freigabe des verschlossenen Bandes 7 ist auch das Schwenkgehäuse 30 mit der Gegenplatte 5 ausschwenkbar.
Des weiteren ermöglicht die gezeigte Bauweise der Verschliesseinheit erhöhte Sicherheit für das Bedienpersonal. Aus den Seitenansichten der Figuren 2 bis 5 ist ersichtlich, dass die Schweisszunge 34 im Ausgangszustand grösstenteils, beim Verschweissvorgang und bei der Freigabe des verschlossenen Bandes sogar vollständig von der Gegenplatte 5 abgedeckt ist. Derjenige Teil der Schweisszunge der mit dem Kunststoffband in Berührung kommt, ist immer von der Gegenplatte 5 abgedeckt.

Claims (9)

  1. Vorrichtung zum Umreifen von Packstücken (1) mit einem Band (7), insbesondere aus verschweissbarem Kunststoff, mit einer Bandvorratseinheit (2), einer Bandtransport- und Spanneinheit (3), einer als separate Einheit vorgesehenen Verschliesseinheit (4) mit einer Gegenplatte (5) und einer Bandführungseinheit (6), wobei mindestens eine Bandklemme (15, 19) mit einem schwenkbar gelagerten Klemmteil (10, 16) und gekrümmter Wirkfläche (40) vorhanden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Bandklemme (15, 19) selbsthemmend ist.
  2. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bandklemme (15, 19) zwischen einer Ausformung (14, 18) der Gegenplatte (5) und der Wirkfläche (40) des Klemmteiles (10, 16) in einem Klemmbereich des Bandes (7) einen Eingriffspunkt oder eine Eingriffszone aufweist, der (oder die) sich auf der Wirkfläche (40) des Klemmteiles (10, 16) während einer Schwenkbewegung des Klemmteiles (10, 16) in eine Richtung verlagert, die der Schwenkbewegung entgegengesetzt ist, wobei der Eingriffspunkt bzw. die Eingriffszone der Ort oder der Bereich des kleinsten Abstandes zwischen der Ausformung (14, 18) der Gegenplatte (5) und der Wirkfläche (40) des Klemmteiles (10, 16) ist.
  3. Vorrichtung nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die gekrümmte Wirkfläche (40) des Klemmteiles (10, 16) mindestens einen Krümmungsradius rK aufweist, dessen Krümmungskreismittelpunkt gegenüber einer Schwenkachse (13, 17) des Klemmteiles (10, 16) versetzt ist und dass der Krümmungsradius rK vorzugsweise kleiner ist als ein Krümmungskreisradius RK der Ausformung (14, 18) der Gegenplatte (5).
  4. Vorrichtung nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die gekrümmte Wirkfläche (40) des Klemmteiles (10, 16) kreisförmig und mit einem Kreisradius r versehen ist, wobei der Kreisradius r kleiner ist als der Kreisradius R der Ausformung (14, 18) der Gegenplatte (5).
  5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Patentansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die gekrümmte Wirkfläche (40) des Klemmteiles (10, 16) zumindest im Bereich eines Eingriffspunktes bzw. einer Eingriffszone gezahnt ist.
  6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Patentansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Klemmteil (10, 16) an einem Schwenkgehäuse (30) gelagert ist, das mit der Gegenplatte (5) fest verbunden ist.
  7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Patentansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine schwenkbar gelagerte Verschlussplatte (27) vorhanden ist, die in einer Ruhelage schräg zu einer Druckfläche der Gegenplatte (5) angeordnet ist.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlussplatte (27) durch Bewegung gegen die Gegenplatte (5) in eine Betätigungsstellung schwenkbar ist.
  9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schweisszunge (34) und/oder ein Bandtrenner (11) unter die Gegenplatte (5) einschwenkbar sind und dass derjenige Teil der Schweisszunge (34) der mit dem Band (7) in Berührung bringbar ist, stets von der Gegenplatte (5) abgedeckt ist.
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