[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Förderung eines flachen Bandmaterials,
das mittels Fördereinrichtungen von einem Endlosvorrat abgerollt und einer beweglichen
Applikationseinrichtung zur Herstellung von Umreifungsgebinden zugeführt wird. Weiterhin
betrifft die Erfindung eine Vorschub- und Speichervorrichtung für ein endlos gefördertes,
flaches Bandmaterial.
[0002] Für die Verarbeitung, Zusammenstellung, Gruppierung und Verpackung von Artikeln wie
bspw. Getränkebehältern gibt es unterschiedliche Verpackungsarten, bspw. die Zusammenfassung
der Artikel bzw. Behälter zu tragbaren, relativ handlichen Gebindeeinheiten. Auch
sind verschiedene Möglichkeiten bekannt, einzelne Artikel zu größeren Gebinden zusammenzufassen.
So werden bspw. Getränkebehälter meist mittels Schrumpffolien zu Gebinden von vier,
sechs oder mehr Behältern zusammengefasst und verpackt. Die Herstellung von Gebinden
ist meist unumgänglich, da sie die häufigste Variante von Verkaufseinheiten für Getränkebehälter
oder Flaschen aus PET-Kunststoff darstellen. Die Gebinde werden für den Transport
teilweise nochmals zusammengefasst und/oder in Lagen zusammengestellt und palettiert.
[0003] Um den erhöhten Material-, Maschinen- und Energieaufwand beim Einsatz von Schrumpffolien
zu vermeiden, werden immer häufiger sog. Umreifungsgebinde hergestellt. Hierbei werden
die Behälter zu einzelnen Gebinden zusammengefasst und mittels sog. Umreifungsbänder
fest miteinander verbunden. In kontinuierlich oder taktweise arbeitenden Umreifungsmaschinen
werden Behälter, Artikel oder Flaschen zu Formationen gruppiert und dann mit Hilfe
von Umreifungsaggregaten - sog. Applikationsköpfen - mit einem Band oder mit mehreren
Bändern umreift. Typische Formationen können bspw. 1 x 2-Anordnungen (zwei Behälter
in Reihe), 2 x 2-Anordnungen (vier Behälter im Quadrat oder in Rautenformation), 3
x 2-, 4 x 3- oder grundsätzlich auch variable n x m-Anordnungen sein.
[0004] Aus der
DE 10 2009 040 700 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung von Gebinden aus mindestens zwei miteinander verbundenen
Artikeln bekannt, die mit einer horizontal um die Außenseiten der Artikel gespannten
Umreifung zusammengehalten werden, die während eines ununterbrochenen Förderprozesses
um die Artikel gelegt und anschließend fixiert wird. Während der Aufbringung der Umreifung
werden die Artikel nicht angehalten, da die Umreifung in einem kontinuierlichen Prozess
während der ununterbrochenen Förderung der Artikel um diese aufgebracht wird. Dabei
wird die Umreifung durch wenigstens ein um die Außenseiten der Artikel gespanntes
und anschließend unter Vorspannung an seinen Enden verbundenes Band gebildet.
[0005] Die für die Umreifung der Artikel, Gebinde oder Packgüter eingesetzten Applikationsköpfe
werden normalerweise in Maschinenrahmen geführt und bewegen sich nacheinander über
die Gebinde, um die Umreifungen anzubringen. Da hierbei die Umreifungsbänder permanent
nachgeführt werden müssen, können bei hohen Verfahrgeschwindigkeiten der Applikationsköpfe
Probleme hinsichtlich der Bandnachführung entstehen, die unter ungünstigen Umständen
zu Maschinenstörungen führen können. Aus diesem Grund wird das endlos zugeführte Umreifungsband
vor seiner Weiterleitung zum schnell beweglichen Applikationskopf normalerweise durch
einen Bandspeicher geleitet, der einerseits für eine schnelle bedarfsweise Nachförderung
des Umreifungsbandes sorgen kann, andererseits jedoch bei rücklaufenden Bewegungen
des Applikationskopfes für eine Rückförderung bzw. für einen Wiedereinzug des Bandes
sorgen kann, wodurch ein zu großer Durchhang des frei fliegenden Bandabschnittes zwischen
der Bandfördereinheit und dem Applikationskopf vermieden werden kann. Das vorrangige
Ziel besteht hierbei in der Aufrechterhaltung eines weitgehend konstanten Durchhanges,
da weder eine zu straffe Bandspannung noch ein zu großer Durchhang sinnvoll ist, da
beide Effekte zu Störungen im Umreifungsvorgang führen können.
[0006] Zum Umreifen von mindestens zwei Artikeln oder Behältern mit einem Umreifungsband
aus Kunststoff wird das Umreifungsband normalerweise von einer Vorratsrolle abgezogen
und einem nachgeordneten Bandantrieb zugeführt, der das Band in einen Speicher bzw.
einen sog. Speicherschacht fördert. Mit einem dem Speicher nachgeschalteten reversierbaren
Antrieb wird das Umreifungsband zu einer Umreifungseinheit - dem sog. Applikationskopf
- gefördert bzw. die überschüssige Menge Umreifungsband an der Umreifungseinheit zurück
in den Speicher gefördert. Je nach Anordnung des Speichers kann es bspw. sinnvoll
sein, im Speicher eine Schlaufe zu bilden und diese durch eingeblasene Druckluft nach
oben zu blasen, wobei gleichzeitig eine erforderliche Mindestlänge des Bandes durch
geeignete Einrichtungen bzw. Sensoren zu gewährleisten ist.
[0007] Die
EP 0 006 179 A1 offenbart eine Vorschubvorrichtung für eine Etikettenträgerbahn, die von einer Vorratsrolle
abgezogen, von einem intermittierenden Antrieb schrittweise durch eine Abgabestation
für die Etiketten gezogen und auf einer Aufnahmewelle aufgewickelt wird. Zumindest
zwischen der Vorratsrolle und der Abgabestation ist ein auf eine Speicherschlaufe
der Trägerbahn wirkender Saugkasten angeordnet. Ein in Vorschubrichtung vor dem Saugkasten
angeordneter Antrieb fördert die Trägerbahn von der Vorratsrolle in den Saugkasten.
Ein weiterer Saugkasten, der auf eine Schleife der rücklaufenden Trägerbahn wirkt,
kann zwischen dem intermittierenden Antrieb und einer gesondert angetriebenen, die
Trägerbahn aus der Schleife abziehenden Aufnahmewelle vorgesehen sein. Für die beiden
Saugkästen kann ein gemeinsames Sauggebläse vorgesehen sein.
[0008] Weiterhin offenbart die
DE 40 02 194 A1 eine Vorrichtung zum Verbinden von Trägerbändern, auf denen Etiketten lösbar haften.
Ein schlaufenartiger Abschnitt der Trägerbahn, der als Zwischenspeicher variabler
Länge dient, ist mit Gebläseluft beaufschlagt, die von einem Sauggebläse und einem
Druckgebläse erzeugt wird.
[0009] Durch das Einblasen der Druckluft bewegt sich die Schlaufe relativ unkontrolliert
im Speicherschacht, was die sensorische Erfassung des Bandes und die Sicherstellung
der Mindestlänge erschwert. Außerdem führt der Gebläsebetrieb zu Lärmemissionen und
ist mit hohen Betriebskosten verbunden.
[0010] Demgegenüber wird es als das vorrangige Ziel der vorliegenden Erfindung gesehen,
eine verbesserte Vorrichtung und ein entsprechendes Verfahren zur Speicherung und
Förderung von Bandmaterial zur Verfügung zu stellen, bei dem unter allen Betriebszuständen
eine zuverlässige, störungs- und beschädigungsfreie Bandführung gewährleistet und
aufrechterhalten werden kann.
[0011] Dieses Ziel wird mit den Gegenständen der unabhängigen Ansprüche im Wesentlichen
dadurch erreicht, dass eine in der Speichereinrichtung befindliche Bandschlaufe durch
Modulierung eines auf die Bandschlaufe wirkenden Luftstromes oder Unterdrucks gleichmäßig
belastet und verformt wird, so dass jegliche Knicke und Beschädigungen der Bandschlaufe
vermieden werden können, auch wenn diese längere Zeit stillsteht, bspw. weil der Bandtransport
kurz unterbrochen ist. So schlägt die Erfindung zur Erreichung des genannten Ziels
ein Verfahren zur Förderung eines flachen Bandmaterials vor, das mittels Fördereinrichtungen
von einem Endlosvorrat abgerollt und einer bezüglich der Fördereinrichtung beweglichen
Applikationseinrichtung zur Herstellung von Umreifungsgebinden durch Aufbringung des
Bandmaterials auf Artikelgruppen, Gebinde oder Packgüter zur Verfügung gestellt wird.
Die Applikationseinrichtung kann insbesondere ein sog. Applikationskopf sein, der
der Umreifung von Artikelgruppen, Gebinden oder Packgütern dient, die wahlweise während
der Umreifung auf einer festen Unterlage stehen oder auch kontinuierlich mittels einer
Horizontalfördereinrichtung bewegt werden können. Diese Applikationsköpfe sind normalerweise
zumindest entlang der Förderrichtung der zu umreifenden Artikelgruppen, Gebinde oder
Packgüter beweglich, können also zum Zwecke der Umreifungsherstellung oszillierend
bewegt werden. Gleichzeitig wird ihnen kontinuierlich das für die Umreifung verwendete
flache Bandmaterial von einem Endlosvorrat zur Verfügung gestellt. Da das Band zwischen
dem schnell oszillierenden Applikationskopf und dem Bandvorrat bzw. der Fördereinrichtung
für das Endlosband weder zu weit durchhängen noch zu straff gespannt sein darf, ist
es erforderlich, das Band entweder schnell nachzufördern oder auch oftmals um eine
definierte Länge zurückzuziehen. Wenn sich der Applikationskopf der Bandfördereinrichtung
nähert, muss das Band in aller Regel zurückgezogen werden, da oftmals die zur Herstellung
der Umreifung notwendige Bandförderung geringer ist als der Betrag der Näherungsbewegung
des Applikationskopfes zur Fördereinrichtung. Aus diesem Grund ist es sinnvoll, das
Bandmaterial im Bereich der Fördereinrichtung durch eine Speichereinrichtung zu führen,
in der ein loser Abschnitt des Bandmaterials eine Bandschlaufe ausreichender Länge
ausbildet. Um diese Bandschlaufe möglichst beschädigungsfrei handhaben zu können,
hat es sich als praktikabel erwiesen, die konkav gekrümmte Innenseite der bspw. um
180 Grad zwischen zwei beabstandeten Umlenkrollen geführten Bandschlaufe mit einer
gerichteten Luftströmung anzublasen, so dass eine freifliegende Bandschlaufe gebildet
ist, die weitgehend kontaktfrei in definierter Richtung gehalten und/oder stabilisiert
wird. Solche annähernd konstanten Luftströmungen bringen allerdings bei einem vorübergehenden
Stillstand der Bandförderung die Gefahr mit sich, das Band in seinem Umkehrpunkt und/oder
an den Kontaktstellen mit den Umlenkrollen dauerhaft zu verformen oder zu knicken,
was als unerwünschter Qualitätsmangel empfunden werden kann. Zudem hat es sich gezeigt,
dass sich die Bandschlaufe durch das Einblasen der Druckluft oftmals unkontrolliert
im Schacht des Speicherbereichs bewegt. Auch wird die Geräuschentwicklung als teilweise
störend empfunden, die durch die Blasdüse erzeugt wird. Außerdem kann oftmals durch
dieses unkontrollierte Bewegen des Bandes eine sichere sensorische Erfassung der Bandschlaufe
nicht gewährleistet werden. Schließlich entstehen durch die Erzeugung der Druckluft
relativ hohe Betriebskosten.
[0012] Aus diesem Grund schlägt das erfindungsgemäße Verfahren vor, die Bandschlaufe im
Speicherbereich zwar weiterhin durch eine gerichtete Luftströmung und/oder eine Unterdruckquelle
weitgehend kontaktfrei in definierter Richtung zu halten und/oder zu stabilisieren.
Zudem ist erfindungsgemäß vorgesehen, die Luftströmung bzw. die Unterdruckquelle in
Abhängigkeit vom Bandvorschub und/oder der Abrollgeschwindigkeit vom Endlosvorrat
und/oder der Bewegungsgeschwindigkeit und/oder -richtung der Applikationseinrichtung
in einer Weise zu modulieren, dass keine unnötige Luftströmung und kein unnötig hoher
Unterdruck erzeugt wird. Dabei sieht das Verfahren bevorzugt die Erzeugung eines gleichmäßigen,
nach oben, schräg nach oben oder zur Seite gerichteten Luftstromes anstelle einer
Blasströmung vor, wodurch das Band zu einer gleichmäßigen Schlaufe geformt werden
kann. Die Erzeugung des Luftstromes erfolgt vorzugsweise durch einen Vakuumerzeuger
bzw. eine Unterdruckquelle, der/die zweckmäßigerweise im oberen Bereich der Speichereinrichtung
angebracht sein kann. Durch das Ausformen einer gleichmäßigen Bandschlaufe kann deren
Kontur und Verlauf mit Sensoren sicher erkannt werden. Da bei einem Stillstand der
Umreifungseinheit generell die Gefahr besteht, dass durch die Luftströmung bzw. durch
den im oberen Speicherbereich erzeugten Unterdruck zu starke Kräfte auf das Kunststoffband
wirken, wodurch Knicke oder eine bleibende Verformung entstehen kann. Um dies zu verhindern,
kann bei einem Stillstand des Umreifungsbandes im oberen Speicherbereich bspw. eine
im Betrieb verschlossene Öffnung geöffnet werden. Über einen solchen Bypass kann verhindert
werden, dass im Speicher ein zu großer Unterdruck aufgebaut wird.
[0013] Eine Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass die Intensität und/oder
die Strömungsgeschwindigkeit der Luftströmung und/oder der von der Unterdruckquelle
erzeugte Unterdruck in Abhängigkeit vom Bandvorschub und/oder der Abrollgeschwindigkeit
vom Endlosvorrat und/oder der Bewegungsgeschwindigkeit und/oder -richtung der Applikationseinrichtung
gesteuert und/oder geregelt wird. So kann vorgesehen sein, dass zumindest bei einem
Stillstand des Bandvorschubs oder einer reduzierten Abrollgeschwindigkeit zumindest
ein Teil der Luftströmung über ein Bypassventil abgeleitet wird. Bei Verwendung einer
Unterdruckquelle kann zumindest bei einem Stillstand des Bandvorschubs oder einer
reduzierten Abrollgeschwindigkeit der auf die Bandschlaufe wirkende Unterdruck über
ein Bypassventil zumindest teilweise reduziert werden. Vorzugsweise ist vorgesehen,
dass die Luftströmung und/oder der auf die Bandschlaufe wirkende Unterdruck in Abhängigkeit
von den Sensorwerten für die Abrollgeschwindigkeit des Bandes und/oder dessen Förderrichtung
und/oder die Gestalt, Länge und/oder Krümmung der ausgeformten Bandschlaufe moduliert
wird, wodurch die mechanische Belastung auf das Band reduziert und damit unerwünschte
Verformungen oder Knicke verhindert werden können. Zudem können der Energieverbrauch
und die Geräuschemissionen reduziert werden, besonders bei einer Modulierung des Unterdrucks
oder der Luftströmung, die nicht alleine auf einer Steuerung eines Bypassventils basiert,
sonder auch auf einer Variation der Antriebsleistung für den Strömungs- oder Unterdruckerzeuger.
[0014] Auch wenn im vorliegenden Zusammenhang die Verwendung einer Unterdruckquelle anstelle
eines Strömungserzeugers zur Bildung einer gerichteten Luftströmung aus energetischen
Gründen sowie aus Gründen der Geräuschreduzierung bevorzugt wird, bezieht sich die
Erfindung gleichermaßen auch auf alle Arten von Strömungserzeugern wie Ventilatoren
o. dgl., da sich diese bei Modulierung ihrer Antriebsleistung in Abhängigkeit von
den erfassten Sensor- oder Betriebsdaten der Umreifungsvorrichtung bzw. des Applikationskopfes
und der diesen mit Endlosband versorgenden Fördereinrichtung ebenfalls sehr vorteilhaft
betreiben lassen, so dass die erfindungsgemäßen Vorteile auch hier zum Tragen kommen,
wenn auch ggf. in geringerem Ausmaß als bei Einsatz einer geräuscharm zu betreibenden
Unterdruckquelle.
[0015] Generell gilt, dass sich beim Einsatz eines Unterdruckerzeugers gegenüber einer Strömungsquelle
oder der Verwendung von Druckluft die Betriebskosten reduzieren lassen. Durch einen
gleichmäßigen Luftstrom wird eine gleichmäßige Bandschlaufe gebildet. Durch den steuerbaren
Bypass wird eine Beschädigung des Bandes bei Stillstand der Umreifungseinheit zuverlässig
verhindert.
[0016] Die vorliegende Erfindung schlägt zur Erreichung der oben genannten Ziele weiterhin
eine Vorschub- und Speichervorrichtung für ein endlos gefördertes, flaches Bandmaterial,
insbesondere für ein Umreifungsband zur Herstellung von Umreifungsgebinden o. dgl.
vor. Die erfindungsgemäße Vorschub- und Speichervorrichtung umfasst eine Fördereinrichtungen
zum Abrollen des Bandmaterials von einem Endlosvorrat bzw. einem Magazin und zur Bereitstellung
des Bandmaterial an einer bezüglich der Fördereinrichtung beweglichen Applikationseinrichtung
zur Herstellung von Umreifungsgebinden durch Aufbringung des Bandmaterials auf Artikelgruppen,
Gebinde oder Packgüter. Die Applikationseinrichtung kann insbesondere durch einen
beweglichen Applikationskopf gebildet sein, wie er bereits weiter oben näher erläutert
ist. Die Vorrichtung umfasst darüber hinaus eine der Fördereinrichtung zugeordnete
Speichereinrichtung für das Bandmaterial, in der ein loser Abschnitt des Bandmaterials
eine Bandschlaufe ausbildet. Diese Speichereinrichtung weist entweder einen Strömungskanal
für eine gerichtete Luftströmung und/oder eine Unterdruckquelle zur Erzeugung eines
auf die Bandschlaufe wirkenden Saugdrucks auf, so dass dadurch die Bandschlaufe weitgehend
kontaktfrei in definierter Richtung gehalten und/oder stabilisierbar ist. Schließlich
umfasst die Vorrichtung geeignete Einrichtungen zur Modulierung der Luftströmung bzw.
des Unterdrucks in Abhängigkeit von Sensorwerten, die zumindest Informationen über
einen Bandvorschub und/oder eine Abrollgeschwindigkeit vom Endlosvorrat und/oder der
Bewegungsgeschwindigkeit und/oder -richtung der Applikationseinrichtung liefern. Der
gleichmäßig nach oben gerichtete Luftstrom bzw. Unterdruck sorgt dafür, dass das im
Speicherbereich freifliegende Band zu einer gleichmäßigen Bandschlaufe geformt wird.
Die Erzeugung des Luftstromes erfolgt vorzugsweise durch einen Vakuum- oder Unterdruckerzeuger,
der bspw. in einem oberen Bereich des Speichers angebracht sein kann. Durch das Ausformen
einer gleichmäßigen Bandschlaufe kann das Band durch die im Speicher vorzugsweise
angebrachten Sensoren zuverlässig erkannt werden, so dass der bisher bei einem Stillstand
der Umreifungseinheit bestehen Gefahr von Knickungen oder bleibenden Verformungen
des Bandes zuverlässig begegnet werden kann.
[0017] Bei einer Variante der Vorrichtung kann bspw. die Intensität und/oder die Strömungsgeschwindigkeit
der Luftströmung in Abhängigkeit vom Bandvorschub und/oder der Abrollgeschwindigkeit
vom Endlosvorrat und/oder der Bewegungsgeschwindigkeit und/oder -richtung der Applikationseinrichtung
gesteuert und/oder geregelt werden. So kann der Speichereinrichtung bspw. ein Bypassventil
zur Ableitung zumindest eines Teils der Luftströmung bzw. zur zumindest teilweisen
Reduzierung des Unterdrucks bei einem festgestellten Stillstand des Bandvorschubs
oder einer reduzierten Abrollgeschwindigkeit zugeordnet sein. Der Bypass kann bspw.
dadurch wirken, dass bei einem Stillstand des Applikationskopfes und damit der Bandförderung
im oberen Bereich des Speichers eine im Betrieb verschlossene Öffnung geöffnet wird.
Über diesen Bypass kann verhindert werden, dass im Speicher ein zu großer Unterdruck
aufgebaut wird, wodurch gleichzeitig Knickstellen oder bleibende Verformungen des
Bandes im Speicherbereich verhindert werden können.
[0018] Wahlweise kann der Speichereinrichtung zumindest ein Sensor zur Erfassung der Abrollgeschwindigkeit
des Bandes und/oder dessen Förderrichtung und/oder einer Gestalt, Länge und/oder Krümmung
der ausgeformten Bandschlaufe zugeordnet sein. Auch können Einrichtungen zur Modulierung
der Luftströmung und/oder des auf die Bandschlaufe wirkenden Unterdrucks vorgesehen
sein, die in Abhängigkeit von den Sensorwerten für die Abrollgeschwindigkeit des Bandes
und/oder dessen Förderrichtung und/oder die Gestalt, Länge und/oder Krümmung der ausgeformten
Bandschlaufe eine sinnvolle Modulierung der Luftströmung bzw. des Unterdrucks vornehmen.
[0019] Wie erwähnt, kann die auf die Bandschlaufe wirkende Luftströmung wahlweise durch
eine Saugströmung und/oder durch eine Blasströmung erzeugt werden. Durch den Einsatz
eines Vakuum- oder Unterdruckerzeugers können gegenüber der Verwendung von Druckluft
bzw. einer Blasströmung tendenziell die Betriebskosten reduziert werden. Durch den
gleichmäßigen Luftstrom wird auch eine gleichmäßige Bandschlaufe ausgebildet. Durch
den Bypass wird eine Beschädigung des Bandes bei Stillstand der Umreifungseinheit
verhindert.
[0020] Im Folgenden sollen Ausführungsbeispiele die Erfindung und ihre Vorteile anhand der
beigefügten Figuren näher erläutern. Die Größenverhältnisse der einzelnen Elemente
zueinander in den Figuren entsprechen nicht immer den realen Größenverhältnissen,
da einige Formen vereinfacht und andere Formen zur besseren Veranschaulichung vergrößert
im Verhältnis zu anderen Elementen dargestellt sind.
Fig. 1 zeigt eine Ausführungsvariante einer Umreifungsstation in einer schematischen
Seitenansicht.
Fig. 2 zeigt in einer schematischen Darstellung die wichtigsten Komponenten der Umreifungsstation.
Fig. 3 zeigt eine schematische Detailansicht einer Speichereinrichtung zur Ausbildung
einer Bandschlaufe.
[0021] Für gleiche oder gleich wirkende Elemente der Erfindung werden identische Bezugszeichen
verwendet. Ferner werden der Übersicht halber nur Bezugszeichen in den einzelnen Figuren
dargestellt, die für die Beschreibung der jeweiligen Figur erforderlich sind. Die
dargestellten Ausführungsformen stellen lediglich Beispiele dar, wie die erfindungsgemäße
Vorrichtung oder das erfindungsgemäße Verfahren ausgestaltet sein können und stellen
keine abschließende Begrenzung dar.
[0022] Die schematische Seitenansicht der Fig. 1 verdeutlicht ein Ausführungsbeispiel einer
Umreifungsstation 10, die der Umreifung von Gruppierungen, Gebinden 12, Packgütern
o. dgl. mit wenigstens einer annähernd horizontal und/oder vertikal und/oder diagonal
um die Außenseite der Gebinde 12, Packgüter oder Artikelgruppen gelegten und/oder
gespannten offenen oder einen geschlossenen Ring bildenden Umreifung (nicht dargestellt),
die unter Ausbildung eines festen Verbundes gespannt wird. Die Umreifungsstation 10
ist normalerweise Teil einer Verpackungsmaschine, die eine Transportstrecke mit einer
ein- oder mehrspurig ausgebildeten Horizontalfördereinrichtung 14 zur Beförderung
der zu umreifenden Gebinde 12 aufweisen kann. Die Umreifungsstation 10 umfasst einen
Applikationskopf 16 oder mehrere Applikationsköpfe 16, wie in Fig. 1 gezeigt, die
den zu umreifenden Gebinden 12 jeweils von oben separat zugeführt werden und sich
zumindest für einen Umreifungs- und Bandspannungszyklus parallel und annähernd synchron
mit den zu umreifenden Gebinden 12 in Förderrichtung 18 bewegen. Normalerweise sind
zur Erreichung einer ausreichenden Förder- und Verarbeitungsgeschwindigkeit mehrere
solcher Applikationsköpfe 16 in einer Umreifungsstation 10 angeordnet; die Applikationsköpfe
16 können dadurch gleichzeitig betrieben werden können. Wahlweise können die Applikationsköpfe
16 in der gezeigten Weise an einer oberen Traverse aufgehängt und sich dadurch oberhalb
der Horizontalfördereinrichtung 14 in mehreren Richtungen bewegen. Darüber hinaus
sind auch alternative Ausführungen möglich, bei denen die Applikationsköpfe 16 über
mehrachsig bewegliche Roboterarme in ihren Bewegungen gesteuert werden.
[0023] Zudem umfasst die Umreifungsstation 10 ein Magazin 20 mit einem Endlosvorrat 22 eines
abzurollenden Umreifungsbandes 24, das dem wenigstens einen Applikationskopf 16 bzw.
den Applikationsköpfen 16 zugeführt wird. Bei mehreren Umreifungs- oder Applikationsköpfen
16 muss das Magazin 20 eine entsprechende Anzahl von Rollen bzw. Endlosvorratsrollen
22 mit abzurollendem Umreifungsband 24 aufweisen, um alle Applikationsköpfe 16 gleichermaßen
mit jeweils einem endlos zugeführten Umreifungsband 24 versorgen zu können.
[0024] Wie es die Fig. 1 erkennen lässt, ist das in diesem Bereich mit der Bezugsziffer
26 bezeichnete Umreifungsband zwischen dem stationären Magazin 20 mit dem ebenfalls
stationären Endlosvorrat 22 des Umreifungsbandes 24 und dem Applikationskopf 16 führungslos
und freifliegend verlaufend geführt und gefördert. Die Umreifungsstation 10 befindet
sich normalerweise in einem Maschinenrahmen, der auch das Magazin 20 zur Bevorratung
des endlos von einer Rolle 22 o. dgl. abzuwickelnden Umreifungsbandes 24 aufnimmt.
Von diesem Magazin 20 erfolgt die Zuführung des freifliegend geführten Umreifungsbandes
26 zu seinem Einsatzort, der durch den jeweiligen Arbeitsbereich (vgl. Fig. 2) jedes
vorhandenen Applikationskopfes 16 definiert ist. Im gezeigten Ausführungsbeispiel
bewegen sich mehrere Applikationsköpfe 16 innerhalb des Maschinenrahmens und sorgen
für die automatisierte Umreifung der Gebinde 12.
[0025] Zwischen dem Magazin 20 mit dem Endlosvorrat 22 des Umreifungsbandes 24 und dem Applikationskopf
16 ist ein steuerbarer Bandführungsbereich 28 zur Nachführung und/oder Rückspannung
des frei geführten Abschnittes 26 des Umreifungsbandes zwischen dem sich zyklisch
und/oder oszillierend bewegenden Applikationskopf 16 und dem Magazin 20 angeordnet.
Da sich der Applikationskopf 16 mit ständig schwankenden Geschwindigkeiten in verschiedene
Richtungen parallel zur oder entgegen der Förderrichtung 18 der Horizontalfördereinrichtung
14 bewegt, ändert sich permanent der Durchhang bzw. die Länge des freifliegenden Bandabschnittes
26, so dass mittels des Bandführungsbereichs 28 je nach Bedarf für eine langsame oder
schnelle Nachführung oder für einen langsamen oder schnellen Rückzug des Bandes 26
gesorgt werden kann, was die Gefahr von Störungen aufgrund eines zu weit durchhängenden
oder zu straff gespannten Bandabschnittes 26 verhindert.
[0026] Wie es die schematische Darstellung der Fig. 2 zeigt, ist der Bandführungsbereich
28 ein Bestandteil des Magazins 20 bzw. diesem zugeordnet und umfasst normalerweise
motorisch betriebene Walzen 30 oder andere Fördermittel, mit denen das Band 26 schnell
und weitgehend ohne Schlupf in beide Förderrichtungen bewegt werden kann. Im Bereich
des Magazins 20 ist weiterhin eine Speichereinrichtung 32 angeordnet, die dem Ausgleich
von schnellen Nachförder- oder Rückförderbewegungen bei schnellen Stellbewegungen
des Applikationskopfes 16 innerhalb seines Arbeitsbereichs 34 dient. Die Speichereinrichtung
32 weist eine Unterdruckquelle 36 auf, die das von den Walzen 30 angeförderte und
durch die Speichereinrichtung 32 geförderte Band 24 nach oben ansaugt und dadurch
eine Bandschlaufe 38 variabler Länge und/oder veränderlicher Gestalt ausbildet, die
bei einer schnellen Bewegung des Applikationskopfes 16, der die Walzen 30 des Magazins
20 nicht folgen können, entweder abgebaut oder aufgebaut werden kann.
[0027] Dem Bandführungsbereich 28, den Förderwalzen 30 und der Speichereinrichtung 32 ist
eine Regelungseinrichtung 40 zur Regelung der Bandspannung zwischen dem Magazin 20
und dem Applikationskopf 16 unter Berücksichtigung dessen Verbrauchs an Umreifungsband
24 sowie dessen überlagerter vertikaler und horizontaler Bewegungen im Arbeitsbereich
34 während eines Umreifungsvorganges und/oder beim Wechsel zu einem weiteren zu umreifenden
Gebinde 12 zugeordnet. Die Regelungseinrichtung 40 steuert alle Förderantriebsbewegungen
des Umreifungsbandes 24, 26 in beide Förderrichtungen (Auszug und ggf. Rückzug) sowie
die Unterdruckquelle 36 der Speichereinrichtung 32, und dies in Abhängigkeit vom Bandbedarf
während der unterschiedlichen Bewegungen des Applikationskopfes 16 innerhalb seines
Arbeitsbereichs 34.
[0028] Bei einer Mehrzahl von eingesetzten Applikationsköpfen 16 sind entsprechend mehrere
Bandführungsabschnitte 28 und mehrere Vorratsrollen 22 mit endlos abzuwickelndem Umreifungsband
24 erforderlich, so dass alle Applikationsköpfe 16 in gleicher Weise mit den freifliegend
geführten Umreifungsbändern 26 versorgt werden können, ohne dass es zu Kollisionen,
zu unzulässig hohen Bandspannungen oder anderen Störungen bei der Umreifung und/oder
der Handhabung der Umreifungsbänder 26 kommen kann.
[0029] Die erforderliche Bandnachförderung oder Rückförderung kann wahlweise mittels geeigneter
Sensoren ermittelt werden, die auf unterschiedliche Weise arbeiten können. So können
bspw. zur Erkennung der Bandspannungen optische Sensoren o. dgl. eingesetzt werden.
Die Bandspannung kann wahlweise auch mittels mechanischer Sensoren oder auf andere
Weise erfasst werden. Auch der Speichereinrichtung 32 ist wenigstens ein solcher Sensor
zugeordnet. Diese in Fig. 2 nur beispielhaft angedeuteten Erfassungseinrichtungen
42 - angeordnet wahlweise innerhalb und/oder außerhalb des Magazins - sind mit der
Regelungseinrichtung 40 gekoppelt, damit diese die Förderwalzen 30 sowie die Speichereinrichtung
32 in der für eine richtige Bandspannung des freifliegenden Bereichs des Umreifungsbandes
26 erforderlichen Weise steuern kann. Die Steuerung bzw. Regelung der Speichereinrichtung
32 erfolgt über eine modulierende Ansteuerung der Unterdruckquelle 36, die je nach
Bedarf für eine stärkere oder schwächere Ansaugung des Bandes und damit für eine ausreichende
Ansauggkraft zur Ausbildung der Bandschlaufe 38 sorgt.
[0030] Gemäß der Erfindung ist insbesondere vorgesehen, dass bei einer ruhenden Bandförderung,
bspw. bei nicht oder nur langsam bewegtem Applikationskopf 16 und einem Wechsel zu
einem weiteren zu umreifenden Gebinde 12, das in Förderrichtung 18 auf der Horizontalfördereinrichtung
14 zum Applikationskopf 16 bewegt wird, der Unterdruck durch Abschaltung oder Drosselung
der Unterdruckquelle 36 zumindest soweit abgeschwächt wird, dass die Bandschlaufe
38 keine Knickstellen oder bleibende Verformungen ausbildet, die bei den typischerweise
verwendeten Kunststoffmaterialien für die flachen Umreifungsbänder an den Umlenkstellen
besonders dann leicht entstehen könnten, wenn das Band ruht und mit vollem Unterdruck
durch die Unterdruckquelle 36 beaufschlagt wird.
[0031] Die schematische Detaildarstellung der Fig. 3 verdeutlicht die Regelungs- und Steuerungszusammenhänge
bei der Ausbildung der Bandschlaufe 38 innerhalb der Speichereinrichtung 32. So wird
mittels der Unterdruckquelle 36, die insbesondere an einer Oberseite eines das Umreifungsband
24 aufnehmenden Gehäuses 44 der Speichereinrichtung 32 eine Saugströmung 46 bzw. einen
Unterdruck erzeugt, so dass die Bandschlaufe 38 zumindest in Nähe der Unterdruckquelle
36 weitgehend kontaktfrei in definierter Richtung gehalten und/oder stabilisiert wird.
Gemäß der Erfindung ist zudem vorgesehen, dass die nach oben gerichtete Saugströmung
46 moduliert werden kann. Diese Modulierung erfolgt durch eine entsprechende Steuerung
oder Regelung der Unterdruckquelle 36, insbesondere in Abhängigkeit vom Bandvorschub
48 und/oder der Abrollgeschwindigkeit 50 vom Endlosvorrat 22 und/oder der Bewegungsgeschwindigkeit
und/oder -richtung der Applikationseinrichtung 16 innerhalb ihres jeweiligen Arbeitsbereichs
34.
[0032] Außerdem ist es sinnvoll, den Verlauf und die Kontur der Bandschlaufe 38 innerhalb
des Gehäuses 44 der Speichereinrichtung 32 zu erfassen, bspw. mit einem optischen
Sensor 52, der somit ebenfalls Teil der Erfassungseinrichtungen 42 ist, die ihre Sensorwerte
an die Regelungseinrichtung 40 liefern. Um den erwähnten Bandvorschub 48 und/oder
die Abrollgeschwindigkeit 50 des Bandes 24 zu erfassen, können weitere Sensoren 54
vorhanden sein, die ebenfalls der Erfassungseinrichtung 42 zugeordnet sind. Schließlich
kann es sinnvoll sein, die Bewegungsdaten 56 der Applikationsköpfe 16 auszuwerten,
die normalerweise aus den Steuerbefehlen für die Bewegungssteuerung der Applikationsköpfe
16 innerhalb ihrer jeweiligen Arbeitsbereiche 34 gewonnen werden können.
[0033] Auf Grundlage dieser erwähnten Sensordaten oder auch nur einzelner dieser Sensordaten
kann die Intensität und/oder die Strömungsgeschwindigkeit der Luftströmung bzw. der
von der Unterdruckquelle 36 erzeugte Unterdruck 46 in Abhängigkeit vom Bandvorschub
48 und/oder der Abrollgeschwindigkeit 50 vom Endlosvorrat und/oder der Bewegungsgeschwindigkeit
und/oder -richtung der Applikationseinrichtung 16 gesteuert und/oder geregelt werden.
Diese Regelung erfolgt mittels Steuersignalen 58, welche die Regelungseinrichtung
40 an die Unterdruckquelle 36 übermittelt, so dass bspw. bei einem vorübergehenden
Stillstand des Bandvorschubs 48 oder einer reduzierten Abrollgeschwindigkeit 50 die
Saugströmung 46 gedrosselt wird, bspw. indem zumindest ein Teil der Saugströmung 46
über ein Bypassventil (hier nicht dargestellt) abgeleitet wird.
[0034] Um Knickstellen an den Bandumlenkungen 60 im Speicherbereich 32 und außerhalb davon
zu vermeiden, die bei einem Stillstand des Bandes 24 und gleichzeitig anliegendem
Saugdruck 46 und damit voll ausgebildeter Bandschlaufe 38 entstehen können, ist es
wichtig, zumindest bei einem Stillstand des Bandvorschubs 48 oder einer reduzierten
Abrollgeschwindigkeit 50 den auf die Bandschlaufe 38 wirkenden Unterdruck 46 zumindest
teilweise zu reduzieren, bspw. über das erwähnte Bypassventil o. dgl. Um die Regelungsgüte
zu erhöhen, ist es zudem sinnvoll, den Unterdruck nicht nur ein- und auszuschalten,
sondern in Abhängigkeit von den Sensorwerten für die Abrollgeschwindigkeit 50 des
Bandes und/oder dessen Förderrichtung und/oder die Gestalt, Länge und/oder Krümmung
der ausgeformten Bandschlaufe 38 zu modulieren.
[0035] Die Erfindung wurde unter Bezugnahme auf eine bevorzugte Ausführungsform beschrieben.
Es ist jedoch für einen Fachmann vorstellbar, dass Abwandlungen oder Änderungen der
Erfindung gemacht werden können, ohne dabei den Schutzbereich der nachstehenden Ansprüche
zu verlassen.
Bezugszeichenliste
[0036]
- 10
- Umreifungsstation
- 12
- Gebinde
- 14
- Horizontalfördereinrichtung
- 16
- Applikationskopf, Applikationseinrichtung
- 18
- Förderrichtung
- 20
- Magazin, Bandmagazin
- 22
- Endlosvorrat, Bandvorrat
- 24
- Umreifungsband
- 26
- Umreifungsband, freifliegender Abschnitt, freifliegender Bereich
- 28
- Bandführungsbereich
- 30
- Walzen, Fördereinrichtungen
- 32
- Speichereinrichtung
- 34
- Arbeitsbereich
- 36
- Unterdruckquelle
- 38
- Bandschlaufe
- 40
- Regelungseinrichtung
- 42
- Erfassungseinrichtung
- 44
- Gehäuse, Speichergehäuse
- 46
- Saugströmung
- 48
- Bandvorschub
- 50
- Abrollgeschwindigkeit
- 52
- optischer Sensor
- 54
- weiterer Sensor, weitere Sensoren
- 56
- Bewegungsdaten
- 58
- Steuersignal
- 60
- Bandumlenkung
1. Verfahren zur Förderung eines flachen Bandmaterials (24), das mittels Fördereinrichtungen
(20, 28, 30) von einem Endlosvorrat (22) abgerollt und einer bezüglich der Fördereinrichtung
(20, 28, 30) beweglichen Applikationseinrichtung (16) zur Herstellung von Umreifungsgebinden
durch Aufbringung des Bandmaterials (24) auf Artikelgruppen, Gebinde (12) oder Packgüter
zur Verfügung gestellt wird, wobei das Bandmaterial (24) im Bereich der Fördereinrichtung
(20, 28, 30) durch eine Speichereinrichtung (32) geführt wird, in der ein loser Abschnitt
des Bandmaterials (24) eine Bandschlaufe (38) ausbildet, die durch eine gerichtete
Luftströmung (46) und/oder eine Unterdruckquelle (36) weitgehend kontaktfrei in definierter
Richtung gehalten und/oder stabilisiert wird, und wobei die Luftströmung (46) bzw.
die Unterdruckquelle (36) in Abhängigkeit vom Bandvorschub (48) und/oder der Abrollgeschwindigkeit
(50) vom Endlosvorrat (22) und/oder der Bewegungsgeschwindigkeit und/oder -richtung
der Applikationseinrichtung (16) moduliert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Intensität und/oder die Strömungsgeschwindigkeit
der Luftströmung (46) und/oder der von der Unterdruckquelle (36) erzeugte Unterdruck
in Abhängigkeit vom Bandvorschub (48) und/oder der Abrollgeschwindigkeit (50) vom
Endlosvorrat (22) und/oder der Bewegungsgeschwindigkeit und/oder -richtung der Applikationseinrichtung
(16) gesteuert und/oder geregelt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem zumindest bei einem Stillstand des Bandvorschubs
(48) oder einer reduzierten Abrollgeschwindigkeit (50) zumindest ein Teil der Luftströmung
(46) über ein Bypassventil abgeleitet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem zumindest bei einem Stillstand des Bandvorschubs
(48) oder einer reduzierten Abrollgeschwindigkeit (50) der auf die Bandschlaufe (38)
wirkende Unterdruck über ein Bypassventil zumindest teilweise reduziert wird.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, bei dem die Luftströmung (46) und/oder der auf die
Bandschlaufe (38) wirkende Unterdruck in Abhängigkeit von den Sensorwerten für die
Abrollgeschwindigkeit (48) des Bandes (24) und/oder dessen Förderrichtung und/oder
die Gestalt, Länge und/oder Krümmung der ausgeformten Bandschlaufe (38) moduliert
wird.
6. Vorschub- und Speichervorrichtung für ein endlos gefördertes, flaches Bandmaterial
(24), mit einer Fördereinrichtungen (20, 28, 30) zum Abrollen des Bandmaterials (24)
von einem Endlosvorrat (22) und zur Bereitstellung an einer bezüglich der Fördereinrichtung
(20, 28, 30) beweglichen Applikationseinrichtung (16) zur Herstellung von Umreifungsgebinden
durch Aufbringung des Bandmaterials (24) auf Artikelgruppen, Gebinde (12) oder Packgüter,
und mit einer der Fördereinrichtung (20, 28, 30) zugeordneten Speichereinrichtung
(32) für das Bandmaterial (24), in der ein loser Abschnitt des Bandmaterials (24)
eine Schlaufe (38) ausbildet, wobei die Speichereinrichtung (32) einen Strömungskanal
für eine gerichtete Luftströmung (46) und/oder eine Unterdruckquelle (36) zur Erzeugung
eines auf die Bandschlaufe (38) wirkenden Saugdrucks aufweist, in dem bzw. durch den
die Bandschlaufe (38) weitgehend kontaktfrei in definierter Richtung haltbar und/oder
stabilisierbar ist, und mit Einrichtungen zur Modulierung der Luftströmung (46) bzw.
des Unterdrucks in Abhängigkeit von Sensorwerten, die zumindest Informationen über
einen Bandvorschub (48) und/oder eine Abrollgeschwindigkeit (50) vom Endlosvorrat
(22) und/oder der Bewegungsgeschwindigkeit und/oder -richtung der Applikationseinrichtung
(16) liefern.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, bei welcher der Speichereinrichtung (32) ein Bypassventil
zur Ableitung zumindest eines Teils der Luftströmung (46) bzw. zur zumindest teilweisen
Reduzierung des Unterdrucks bei einem festgestellten Stillstand des Bandvorschubs
(48) oder einer reduzierten Abrollgeschwindigkeit (50) zugeordnet ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, bei welcher der Speichereinrichtung (32) zumindest
ein Sensor (42, 54) zur Erfassung der Abrollgeschwindigkeit (50) des Bandes (24) und/oder
dessen Förderrichtung und/oder einer Gestalt, Länge und/oder Krümmung der ausgeformten
Bandschlaufe (38) zugeordnet ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, die Einrichtungen zur Modulierung der Luftströmung
(46) und/oder des auf die Bandschlaufe (38) wirkenden Unterdrucks in Abhängigkeit
von den Sensorwerten für die Abrollgeschwindigkeit (50) des Bandes (24) und/oder dessen
Förderrichtung und/oder die Gestalt, Länge und/oder Krümmung der ausgeformten Bandschlaufe
(38) aufweist.