Maschine zum Umreifen von Packstücken

Abstract

 Dargestellt und beschrieben ist eine Maschine zum Umreifen von Packstücken (10) mit insbesondere bandförmigem Umreifungsmittel (13), welches von einem Bandvorrat (12) in einen Bandführungskanal ein- und durch diesen hindurch einem Bandverschlußaggregat (19) zugeführt wird, wobei der Bandführungskanal an einem Rahmen (22) vorgesehen ist, der von zwei im wesentlichen hälftigen Rahmenteilen (Halbrahmen (23,24)) aufbaubar ist, die aus einer Ruheposition einwärts der Packstückauflageebene (20) vorgeholt und zu einem Rahmen in der Umreifungsebene (25) geschlossen und nach einer Umreifung wieder geöffnet und in die Ruheposition versenkt werden. Um rasche Taktfolgen der Maschine erreichen zu können, werden die Halbrahmen mit ihrer Vorholbewegung geschlossen und mit ihrer Öffnungsbewegung abgesenkt und relativ zur Umreifungsebene derart querverlagert, daß sie ihre Ruheposition neben in der Umreifungsebene (25) befindlichen Maschinenteilen (16) finden. Vorholen und Schließen bzw. Öffnen und Versenken der Teilrahmen können somit jeweils zeitgleich erfolgen.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Maschine zum Umreifen von Packstücken nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

[0002] Die meisten Bandumreifungsmachinen besitzen einen fest am Maschinengestell installierten, im wesentlichen rechteckigen, teilumlaufenden Rahmen mit einem Bandführungskanal - z. B. entsprechend der DE 36 27 00 C2. Die Enden des Rahmens im Bereich unterhalb bzw. einwärts der Packstückauflageebene schließen an eine maschinengestellseitige, auch das Bandverschlußaggregat beinhaltende, Bandführung an und ergänzen sich mit dieser zu einem das Packstück umrundenden Ring. Das zu umreifende Packstück muß deshalb quer durch die vom Rahmen definierte Umreifungsebene transportiert werden.

[0003] In besonderen Fällen ist es erwünscht oder auch erforderlich, insbesondere sehr lange Packstücke wie Stangen, Bretter, Balken od. dgl. in Richtung quer zu ihrer Längserstreckung der Umreifung zuzuführen. Für solche Anwendungen gelangen Umreifungsmaschinen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 mit mehrteiligen, auf- und abbaubaren Rahmen zum Einsatz.

[0004] Bei einer bekannten Maschine dieser Art besteht der Rahmen aus zwei galgenartigen Halbrahmen von je etwa L- bis C-förmiger Gestalt. Um einen derartigen Rahmen von seiner Umreifungsposition in der Umreifungsebene der Maschine ausgehend in eine Ruheposition außerhalb dieser abzubauen, werden die Halbrahmen zunächst gegensinnig um jeweils eine sich lotrecht zur Packstückauflagebene erstreckende Achse um etwa 90° verschwenkt und dann einwärts der Packstückauflagebene hinter bzw. unter diese versenkt. Ist ein Packstück zur Umreifung auf der Packstückauflagebene positioniert, werden die Halbrahmen entsprechend in umgekehrter Bewegungsabfolge zu einem funktionsfähigen Rahmen aufgebaut, also aus der Ruheposition heraus zunächst mit einer Translationsbewegung über die Packstückauflagebene gebracht und dann um die jeweilige Längs-achse dieser Translationsbewegungen in ihre rahmenbildende Endlage geschwenkt, in der die Umreifung erfolgen kann.

[0005] Abgesehen davon, daß die dazu benötigten Antriebsmittel wie Führungssäulen, Schwenk- und Hubantriebe, sehr aufwendig und diese wie vor allem der Rahmen extrem raumgreifend sind, beanspruchen sowohl der Aufbau als auch der Abbau des Rahmens eine beträchtliche Zeit, innerhalb der weder das Packstück zu- oder abgefördert noch eine Umreifung durchgeführt werden kann. Im Hinblick darauf, daß moderne Umreifungsmachinen der erstgenannten Art, also mit feststehenden Rahmen, wesentlich höhere Taktfolgen erlauben, ist dies also ein besonders gravierender Mangel.

[0006] Folglich liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Maschine der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegeben Art hinsichtlich Aufbau und Abbau des Rahmens so zu gestalten, daß dies weder das Packstück noch dessen Zu- oder Abförderung merklich beeinträchtigt, die Maschine also mit raschen Taktfolgen gefahren werden kann.

[0007] Die Erfindung löst diese Aufgabe in erster Linie und im wesentlichen durch die im Kennzeichenteil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale.

[0008] Wesentlich ist dabei, daß die Halbrahmen nicht erst über einen - großen - Winkelweg verschwenkt werden, bevor sie versenkt werden oder nachdem sie vorgeholt worden sind. Stattdessen erfolgen nun die Öffnungsbewegung mit der Absenkbewegung der Halbrahmen einerseits sowie die Vorholbewegung mit der Schließbewegung der Halbrahmen jeweils zugleich mit einer vorgeschalteten, nachgeschalteten oder zeitlich überlagerten, kurzhubigen Querverlagerung.

[0009] Während beim Stand der Technik zwei sehr langhubige Bewegungsabfolgen zum Auf- und Abbau erforderlich sind, ist entsprechend der Erfindung eine der notwendigen Bewegungen eine äußerst kurze Transversalbewegung. Diese kann nicht nur des kurzen Weges halber rascher ausgeführt werden, sondern auch weil nun geringere Massenbeschleunigungskräfte auftreten. Entsprechend leichter und einfacher lassen sich die Bewegungsantriebe auslegen. Ein weiterer Vorteil resultiert in einer kurzen, kompakten Bauweise der Gesamtvorrichtung, weil maschinengestellseitig kein besonderer Platzbedarf zum Verstauen quer verschwenkter oder geklappter Rahmenteile erforderlich ist.

[0010] Die konstruktiv einfachste Lösung besteht darin, daß die Halbrahmen um sich im wesentlichen quer zur Umreifungsebene erstreckende Achsen schwenkbar angeordnet sind, deren Längsrichtung die Richtung der Querverlagerung der Halbrahmen definieren. Damit wird erreicht, daß die Halbrahmen der erfindungsgemäßen Maschine in einer mit der Umreifungsebene zusammenfallenden oder dazu parallelen Ebene öffnen bzw. schließen, und daß sich diese Vorgänge zeitlich vollständig überlagern lassen. Die Halbrahmen können - durch Einschwenken in dieser Ebene - öffnen oder schließen, während sie versenkt oder vorgeholt werden und sich auf der Packstückauflagebene bereits oder noch ein Packstück befindet, an dem sie sich seitlich ungehindert vorbeibewegen können. Beim Stand der Technik ist es hingegen nicht möglich, die dort vorgesehenen Bewegungskomponenten zeitlich nennenswert zu überlagern, die Halbrahmen also noch während des Offenschwenkens zu versenken oder des Schließens über die Packstükkauflageebene zu fahren. Denn einerseits würden sie am Packstück anstoßen, andererseits können sie konstruktionsbedingt erst dann quer zur Packstückauflagebene bewegen, wenn sie voll ausgeschwenkt sind, da sie nur in dieser Position mit entsprechenden, in der Packstückauflagebene vorgesehenen Ausnehmungen fluchten.

[0011] Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist es im übrigen vorteilhaft, wenn jeder Halbrahmen eine im wesentlichen teilovale Form nach Art eines Parabelastes aufweist, der Parabelscheitel in der Trennebene der Halbrahmen liegt und ggf. die Schwenkarme an den parabelscheitelfernen Enden der Halbrahmen angreifen. Derart ausgebildete und angelenkte Halbrahmen beanspruchen für ihre Bewegungsabläufe einen besonders geringen Raumbedarf.

[0012] Die bislang erläuterten und weitere Vorteile ergeben sich auch aus den sonstigen Unteransprüchen sowie aus der folgenden Beschreibung der Erfindung anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels. Darin zeigen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Bandumreifungsmaschine mit den beiden umreifungskanalbildenden Halbrahmen, deren versenkter Lage mit gestrichelten Linien dargestellt ist,

Fig. 2 eine Aufsicht auf die Maschine der Fig. 1,

Fig. 3 eine schematische Darstellung der zu einem Rahmen geschlossenen Halbrahmen mit ihrem Antrieb,

Fig. 4 eine Aufsicht zu Fig. 3,

Fig. 5 eine der Fig. 3 entsprechende Darstellung, die Halbrahmen jedoch in Parkposition, und

Fig. 6 eine Aufsicht zu Fig 5.

[0013] Eine insgesamt mit 10 bezeichnete Umreifungsmaschine, insbesondere Bandumreifungsmaschine für verschweißbares Kunststoffband, lagert an ihrem Maschinengestell 11 eine Trommel 12 mit einem Umreifungsmittelvorrat. Das Umreifungsmittel 13 wird einem Umreifungsmittelspeicher 14 über friktionsgetriebene oder sonstwie zwangsgekuppelte Speicherfüllrollen 15 zugeführt, der eine für mindestens einen Umreifungsvorgang benötigte Umreifungsmittelmenge aufnimmt. Von dort aus ist das Umreifungsmittel 13 über ein Abzugsrollenpaar 16, einen Umreifungsmittelstraffer 17 sowie über ein Einschußrollenpaar 18 einem Bandverschlußaggregat 19 zugeführt, welches sich im Maschineninnern unterhalb einer Packstückauflageebene 20 befindet.

[0014] Um ein auf der Packstückauflageebene 20 ruhendes, in zwei verschiedenen Größen angedeutetes, Packstück 21 umreifen zu können, ist ein insgesamt mit 22 bezeichneter Rahmen erforderlich, durch dessen in ihm enthaltene Bandführung das Umreifungsmittel um das Packstück gelegt werden kann, und zwar derart, daß das vom Umreifungsmittelvorrat 12 durch das Verschlußaggregat 19 geführte Umreifungsmittel 13 durch den Rahmen 22 läuft und mit seinem vorderen Ende wieder in das Verschlußaggregat 19 eingeführt wird, welches die beiden sich in ihm überlappenden Umreifungsmittelenden verbindet, sie insbesondere thermisch miteinander verschweißt. Dies erfolgt, nachdem das zunächst im Rahmen 22 um das Packstück 21 geführte Umreifungsmittel 13 aus dem Rahmen 22 entlassen und - durch Rückzug des Umreifungsmittels 13 mittels der Rollen 16 um das Packstück 21 gestrafft worden ist. Diese insoweit erläuterte Grundkonstruktion ist bei Bandumreifungsmaschinen Standard.

[0015] Bekannt ist ferner ein aus zwei Teil- oder Halbrahmen 23 und 24 zusammengesetzten Rahmen 22. Eine solche Segmentation des Rahmens 22 hat den Sinn, außerhalb bzw. oberhalb der Packstükkauflageebene 20 den für eine Umreifung erforderlichen Rahmen 22 aufzubauen, seine Halbrahmen 23, 24 nach einem Umreifungsvorgang jedoch unter bzw. hinter die Packstückauflageebene 20 zu versenken. Wie ersichtlich werden die Halbrahmen 23 und 24 jeweils in der in Fig. 2 mit 25 bezeichneten Umreifungsebene oder einer dazu parallelen Ebene mittels einer weiter unten im einzelnen beschriebenen Schwenkbewegung geöffnet oder geschlossen und währenddessen, also gleichzeitig, in die gestrichelte gezeichnete Lage versenkt oder aus ihr heraus über die Packstückauflageebene 20 gefahren, über der sie im geschlossenen Zustand (ausgezogene Linienführung) den Rahmen 22 ausbilden.

[0016] Die Halbrahmen 23 und 24 besitzen, wie Fig. 1 und, noch deutlicher, Fig. 3 erkennen lassen, jeweils eine teilovale Form und sind, Parabelästen vergleichbar, zueinander weisend gekrümmt (konkav), wobei der Parabelscheitel (mit 26 bezeichnet) auf dem Zenit des Rahmens liegt und mit der Trennfuge 27 der Halbrahmen 23 und 24 zusammenfällt. Im Unterschied zu einer kreisbogenartigen oder gar rechteckigen Form erlaubt diese Gestaltung der Halbrahmen 23 und 24, sie mittels einer Schwenkbewegung um eine auf der Zeichenebene senkrecht stehende Achse äußerst platzsparend in der Ruhestellung zu positionieren, ohne daß sich die Halbrahmen dort (bei 28) etwa überlappen.

[0017] Jeder Halbrahmen 23, 24 ist an seinem maschineninneren Ende fest an einem Schwenkarm 29 bzw. 30 befestigt. Der Schwenkarm 29 ist um eine Schwenkachse 31 und der Schwenkarm 30 um eine mit 32 bezeichnete Schwenkachse bewegbar angeordnet. Beide Schwenkachsen 31 und 32 liegen unterhalb der Packstückauflageebene 20 und jeweils außerhalb des dem betreffenden Halbrahmen gegenüberliegenden zweiten Halbrahmens. Es ergeben sich somit sehr große Schwenkradien für die beiden Halbrahmen 23 und 24. Diese großen Radien bewirken in Verbindung mit der Parabelastform eines jeden Halbrahmens 23, 24, daß sie sowohl geöffnet als auch versenkt bzw. vorgeholt und geschlossen werden können, ohne seitlich - bezüglich der Fig. 3 und 5 also nach rechts oder links - auszuwandern.

[0018] Als Antrieb für die Halbrahmen 23 und 24 dient ein schematisch angedeuteter Motor 33, mit dessen Motorwelle 34 ein Kurbelarm 35 fest verbunden ist, an dessen freiem Ende bei 36 eine Schubstange 37 angreift. Mit ihrem anderen Ende ist diese Schubstange 37 bei 38 an einen Schwingenmechanismus 39 angeschlossen, dessen bei 40 gelagerter Schwinghebel 41 gelenkig an Schubstangen 42, 43 angreift, die über Verbindungshebel 44, 45 die Schwenkbewegung auf die Schwenkarme 29 und 30 um die Schwenkachsen 31 und 32 herum übertragen. Mit 50 ist eine am Schwinghebel 41 des Schwingenmechanismus 39 angreifende Zugfeder bezeichnet, deren anderes Ende maschinenfest gehalten ist und die den Zweck hat, die beiden Halbrahmen 23 und 24 in der rahmenbildenden Endlage nach Fig. 3 im Schließsinne zu belasten. Da die Feder 50 während der Öffnung der Halbrahmen 23 und 24 zunehmend gespannt wird (vgl. insbesondere Fig. 5), dient sie zusätzlich als Kraftspeicher und unterstützt die zum Vorholen und Schließen der Halbrahmen 23 und 24 aus der Ruheposition der Fig. 5 in die Arbeitsposition der Fig. 3 erforderlichen Antriebskräfte.

[0019] Der Halbrahmenantrieb mit Hilfe der beschriebenen Anordnung über den Motor 33 mit Kurbelarm 35 bewirkt, daß entsprechend der Oszillation des Kurbelarmes 35 die Halbarme 23 und 24 Beschleunigungen und Verzögerungen entsprechend dem Kurvenverlauf einer Sinuskurve erhalten mit dem Vorteil, daß sie zunächst langsam aus der Ruhelage vorgeholt, dann sehr schnell teilgeschlossen werden, während die Bewegungen in der Endphase kurz vor dem Rahmenschluß der Halbrahmen 23 und 24 wiederum mit nur noch geringer Geschwindigkeit und also sehr schonend ausgeführt werden.

[0020] Die Öffnungs- und Schließbewegung der Halbrahmen, mit welchen die Versenk- und Vorholbewegung aufgrund des geschilderten Schwenkmechanismus einhergehen, vollziehen sich grundsätzlich zunächst in der Umreifungsebene 25. Da jedoch in dieser Bewegungsbahn insbesondere des Halbrahmens 23 Maschinenteile wie das Rollensystem 16 und auch das Umreifungsmittel 13 angeordnet sind, benötigt zumindest dieser Teilrahmen 23 noch eine Verschiebebewegung quer zur Umreifungsebene, um neben diesen maschinenseitigen Aggregaten in der Ruhestellung positioniert werden zu können. Hierzu sieht die Erfindung vor, die Schwenkachsen 31 und 32 als in Gleitlagern 51 verschieblich gelagerte Schubstangen auszubilden, wobei an einer diese verbindenden Traverse 46 der Kurbelarm 47 eines zweiten Elektromotors 48 angreift. Zusätzlich zu ihrer Vertikal- und Lateralbewegung werden die beiden Halbrahmen 23 und 24 gemeinsam also auch quer versetzt, und zwar - wie Fig. 6 veranschaulicht - um die Strecke 49 von in der Praxis etwa 50 mm. Diese Querbewegung vollzieht sich gegen Ende der Vorhol- und Schließbewegung der Halbrahmen 23 und 24 wie in umgekehrter Richtung in der anfänglichen Bewegungsphase beim Öffnen und Versenken. Dabei hat sich eine zeitliche Überlappung als geschwindigkeitsfördernd und günstig herausgestellt, bei der die Absenkbewegung nach Ausführen des halben Hubes der Strecke 49 eingeleitet wird und entsprechend die zweite Hälfte des Rückhubs in die Umreifungsposition in der letzten Vorhol- und Schließphase der Halbrahmen 23 und 24 erfolgt.

[0021] Wie bereits erwähnt, überlappen sich die maschineninneren Enden der Halbrahmen 23 und 24 bei 28 nicht. Da aber die Schwenkarme 29 und 30 über Kreuz an den entsprechenden Halbrahmen angreifen, ist deren Überlappung nicht zu verhindern. Damit diese nicht in Kollision geraten, ist jeder Schwenkarm 29 L-förmig ausgebildet mit unterschiedlichen langen Grundschenkeln 29a und 30a, so daß die parallel zur Umreifungsebene 25 verlaufenden Schwenkarmabschnitte zueinander versetzt sind.

[0022] Die Maschine eignet sich im übrigen ausgezeichnet für sog. Ringumreifungen. Das sind Umreifungen von ringförmigen Packstücken, wie etwa Kabelcoils od. dgl., wobei das Umreifungsmittel durch den offenen Ringkern geschlungen werden muß. Ein solches Packstück legt man nun einfach flach auf die Packstückauflagebene 20 und bringt den Ringkern in eine Position (etwa links-oberhalb der Bezugsziffer 19 oder etwas rechts neben der Bezugsziffer 13 in Fig. 1), die von der Bewegungsbahn eines der beiden Halbrahmen 23 oder 24 durchdrungen werden kann. Wenn der betreffende Teilrahmen vorgeholt wird, durchdringt er also den Ringkern, so daß der Ring ohne weiteres umreift werden kann. Ist der Halbrahmen wieder abgesenkt, gibt er den umreiften Rings automatisch wieder frei, um in einer gedrehten Position erneut umreift oder von den Maschine entfernt zu werden.

Ansprüche

1. Vorrichtung zum Umreifen von Packstücken mit insbesondere bandförmigem Umreifungsmittel, welches von einem Bandvorrat in einen Bandführungskanal ein- und durch diesen hindurch einem Bandverschlußaggregat zugeführt wird, wobei der Bandführungskanal an einem Rahmen vorgesehen ist, der von zwei im wesentlichen hälftigen Rahmenteilen (Halbrahmen) aufbaubar ist, die aus einer Ruheposition einwärts der Packstückauflageebene vorgeholt und zu einem Rahmen in der Umreifungsebene geschlossen und nach einer Umreifung wieder geöffnet und in die Ruheposition versenkt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbrahmen (23, 24) mit ihrer Vorholbewegung geschlossen und mit ihrer Öffnungsbewegung abgesenkt werden und daß sie relativ zur Umreifungsebene (25) derart querverlagert werden, daß sie ihre Ruheposition neben in der Umreifungsebene befindlichen Maschinenteilen (16) finden.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Querverlagerung der Halbrahmen (23, 24) in der Endphase ihrer Vorholbewegung oder unmittelbar danach sowie unmittelbar vor oder in der Anfangsphase ihrer Absenkbewegung erfolgt.

3. Maschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbrahmen (23, 24) um sich im wesentlichen quer zur Umreifungsebene (25) erstreckende Achsen (31, 32) schwenkbar angeordnet sind, deren Längsrichtung die Richtung der Querverlagerung der Halbrahmen (23, 24) definieren.

4. Maschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbrahmen (23, 24) derart mittels Schwenkarmen 29, 30) an die Schwenkachsen (31, 32) angeschlossen sind, daß sie während der Rahmenbewegung im wesentlichen ohne seitliches Auswandern hinter bzw. unter die Packstückauflageebene (20) tauchen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkachsen (31, 32) der Halbrahmen nahe unterhalb bzw. einwärts der Packstückauflage (20) außerhalb der Bewegungsbahn der Halbrahmen (23, 24) angeordnet sind und daß jeder Schwenkarm (29, 30) am maschineninneren Ende des entfernten Halbrahmens (23, 24) angreift.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Halbrahmen (23, 24) eine im wesentlichen teilovale Form nach Art eines Parabelastes aufweist und der Parabelscheitel (26) in der Trennebene der Halbrahmen (23, 24) liegt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkarme (29, 30) an den parabelscheitelfernen Enden der Halbrahmen (23, 24) angreifen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß beide Schwenkarme (29, 30) miteinander zwangsgekuppelt und von einem gemeinsamen Kurbeltrieb (33, 35) antreibbar sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der vorhergehenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkachsen (29, 30) der Halbrahmen (23, 24) längsverschiebbar gelagert und von einem weiteren Kurbeltrieb (47, 48) antreibbar sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkarme (29, 30) der Halbrahmen (23, 24) in Richtung ihrer Verschiebung längs der Schwenkachse (31 bzw. 32) versetzt zueinander angeordnet sind.

Zeichnung