Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
PNEUMATIC STRAPPING APPARATUS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2013/091869
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a pneumatically actuated strapping apparatus for strapping plastic tape around a packaging item, comprising a motorized tensioning device and a motorized welding device for the plastic tape. The strapping apparatus is characterized in that the tensioning device and the welding device are driven by the same pneumatic motor (8). The direction of rotation of the pneumatic motor can be inverted, the pneumatic motor being connected to the devices by two freewheeling mechanisms releasing the devices in opposite directions. In order to keep power consumption for evacuating non-operational air low, in a particularly preferred embodiment, switching valves which automatically discharge the non-operational air to the exterior are integrated into the air intake ducts that are used as evacuation ducts for the non-operational air when the direction of rotation is inverted.

More Like This:
Inventors:
LEPPERT KLAUS (DE)
Application Number:
PCT/EP2012/005293
Publication Date:
June 27, 2013
Filing Date:
December 20, 2012
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
FROMM HOLDING AG (CH)
International Classes:
B65B13/02; B65B13/18; B65B13/32
Domestic Patent References:
WO2009129634A12009-10-29
WO2006132572A12006-12-14
Foreign References:
EP0560082A11993-09-15
GB1054034A
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
JANY UND PETERSEN (DE)
Download PDF:
Claims:
Ansprüche

1. Pneumatisch betätigtes Umreifungsgerät zum Umreifen eines

Packstückes mit einem darumgelegten Kunststoff band, mit einer motorisch angetriebenen Spannvorrichtung und einer motorisch angetriebenen Schweißvorrichtung für das Kunststoff band, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannvorrichtung und die

Schweißvorrichtung durch denselben Pneumatikmotor (8)

angetrieben sind.

2. Umreifungsgerät gemäß Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, dass der Pneumatikmotor (8) umsteuerbar ist und über in entgegengesetzte Richtungen freigebende Freiläufe (16, 17) alternativ mit der Spann- oder der Schweißvorrichtung in Wirkverbindung bringbar ist.

3. Umreifungsgerät gemäß Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet, dass der Pneumatikmotor (8) eine an seinen beiden Enden herausragende Motorwelle (12) aufweist, die jeweils an ihren Wellenenden (13, 14) mit einer der in

entgegengesetzte Richtungen freigebenden Freiläufe (16, 17) verbunden ist.

4. Umreifungsgerät gemäß Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, dass der Pneumatikmotor (18) zwei alternativ mit Druckluft zu beaufschlagende Zuluftkanäle (20, 21) hat, wobei in diese bei einer entgegengesetzten Strömung selbsttätig entlüftende Umschaltventile (19, 24) integriert sind.

5. Umreifungsgerät gemäß Anspruch 4,

dadurch gekennzeichnet, dass die Umschaltventile (19, 24) direkt nach außen entlüften.

6. Umreifungsgerät gemäß Anspruch 4,

dadurch gekennzeichnet, dass in den Umschaltventilen (19, 24) eine im Querschnitt im Wesentlichen M-förmige Schaltmembran vorhanden ist.

Description:
Pneumatisches Umreifungsgerät

Die Erfindung betrifft ein pneumatisch betätigtes Umreifungsgerät zum Umreifen eines Packstückes mit einem darumgelegten Kunststoffband, mit einer motorisch angetriebenen Spannvorrichtung und einer motorisch angetriebenen Schweißvorrichtung für das Kunststoff band.

Geräte dieser Art sind bekannt. Das genannte Kunststoffband wird zunächst in einer Schlaufe um ein Packstück gelegt, wobei ein erstes, freies Ende an einer Schweißstelle ein Unterband bildet. Das andere Ende der Kunststoffbandschlaufe wird als Oberband zusammen mit dem Unterband an einer Verbindungsstelle durch die Schweißvorrichtung geführt und verläuft anschließend zu der Spannvorrichtung. In der Spann ¬ vorrichtung ist dann ein Reibrad oder ein ähnliches Element vorgesehen, das durch einen Motor angetrieben wird. Dieses durch einen Motor angetriebene Reibrad ergreift das Oberband und zieht damit die Schlaufe um das Packstück herum stramm.

Nachdem das Kunststoffband dann stramm um das Packstück gewickelt ist, wird es in diesem Zustand an der Stelle, wo es durch die Schweißvorrichtung läuft, zusammengedrückt. Dort wird dann eine Vibrationsplatte als Teil der Schweißvorrichtung auf die miteinander verklemmten Bänder abgesenkt und in Vibration versetzt. Die Vibration wird durch einen Motor über ein Getriebe erzeugt. Aufgrund dieser Vibration kommt es zwischen Ober- und Unterband zu einer Relativbewegung, die wegen der dabei ent ¬ stehenden Friktion zu einem lokalen Aufschmelzen des thermoverschweiß- baren Kunststoffbandes führt. Nach Beendigung der Vibrationsbewegung

BESTÄTIGUNGSKOPJE und einem kurzen Zeitraum des Abkühlens sind dann an der Verbindungsstelle Oberband und Unterband miteinander verschweißt.

Während des Vibrierens bzw. des Schweißvorganges wird üblicherweise das Oberband neben der Verbindungsstelle abgeschnitten. Abschließend kann das Umreifungsgerät dann von dem mit dem Kunststoff band umwickelten Packstück entfernt werden.

Da Umreifungsgeräte an unterschiedlichsten Stellen und aufgrund unter- schiedlicher Packstücke auch in unterschiedlichsten Stellungen zum Einsatz kommen, werden sie oft manuell gehändelt und zum Beispiel zu ihren unterschiedlichsten Einsatzorten bewegt. Unter diesem Aspekt ist es wichtig, dass das Gerät für einen Bediener möglichst geringe körperliche Belastungen bewirkt.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Umreifungsgerät der genannten Art möglichst leicht zu gestalten.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Spannvor- richtung und die Schweißvorrichtung, die an dem Umreifungsgerät vorgesehen sind, durch ein und denselben Pneumatikmotor angetrieben sind.

Die Erfindung hat den Vorteil, dass nur ein Motor eingesetzt wird, obwohl mehrere motorisch anzutreibende Baugruppen in dem Umreifungsgerät vorhanden sind. Es können also motorische Antriebe eingespart werden, was sowohl einen Gewichtsvorteil bedeutet. Außerdem könne durch die Einsparung von teuren Pneumatikmotoren auch Kostenvorteile erzielt werden. Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Pneumatikmotor in seiner Antriebsrichtung umsteuerbar und wird dabei über in entgegengesetzte Richtungen freigebende Freiläufe alternativ mit der Spann- oder der Schweißvorrichtung in Wirkverbindung gebracht.

Eine Konstruktion in dieser Weise hat den Vorteil, dass sie sehr betriebs- sicher ist. Mit ihr ist sichergestellt, dass entweder die Spann- oder aber die Schweißvorrichtung angetrieben sind, nicht aber beide Vorrichtungen gleichzeitig. Dabei kann dieser alternative Antrieb ohne aufwändige Steuerung realisiert werden, die sowohl Gewichts- als auch Kostennachteile hätte.

Konstruktiv wird vorgeschlagen, dass der Pneumatikmotor eine an seinen beiden Enden herausragende Motorwelle aufweist, die an ihren aus dem Motor herausragenden Enden jeweils mit einer der in entgegengesetzte Richtungen freigebenden Freiläufen verbunden ist.

Durch diese Konstruktionen ist zu erreichen, dass die Motorwelle nur über kurze Strecken Torsionsmomente übertragen muss. Sie kann somit kleiner dimensioniert werden und ist somit auch leichter. Es wäre zwar auch möglich, die in entgegengesetzte Drehrichtungen freigebenden Freiläufe auf der gleichen Seite des Pneumatikmotors auf dessen Motorwelle zu montieren. Dann müssten bei Abnahme der Motorleistung über den weiter vom Pneumatikmotor beabstandeten Freilauf die Drehmomente aber über eine längere Strecke durch die Motorwelle geleitet werden. Da jede Welle mit einer gewissen Torsionselastizität versehen ist, könnten hierdurch eventuell bei der Umschaltung von der einen auf die andere Rotationsrichtung auch unerwünschte Effekte auftreten.

Außerdem müsste die Welle dann stärker dimensioniert werden, was dem Ziel eines möglichst leichten Gerätes entgegenwirken würde. Wie oben beschrieben erfolgt die alternative Verbindung des Pneumatikmotors mit der Spannvorrichtung oder mit der Schweißvorrichtung durch eine Umkehr seiner Laufrichtung. Um den Pneumatikmotor in entgegengesetzte Richtungen laufen zu lassen, hat er insbesondere zwei alternativ mit Druckluft zu beaufschlagende Zuluftkanäle.

Diese Druckluft wird nach ihrer Entspannung im Rotor des Pneumatik- motors, die zu dessen Rotation führt, in bekannter Weise durch den Zentralauslass in die Umgebung abgeführt.

Es ist dabei üblich, auch die Leerluft des Druckluftmotors über diesen Zentralauslass zu führen. Unter Leerluft wird dabei im Rahmen der vorliegenden Anmeldung die Luft verstanden, die bei Rotation des umsteuerbaren Pneumatikmotors in den Zellen des Rotors komprimiert wird, die bei der Rotation in Gegenrichtung zur Expansion der Druckluft genutzt werden. Diese Leerluft wird dem Zentralauslass dabei normalerweise über entsprechende Kanäle und Ventile, die diese Kanäle frei- schalten, zugeleitet.

Da diese Kanäle und Ventile für die Leerluft aber Widerstände darstellen, muss für das Ausschieben der Leerluft ein Teil der vom Pneumatikmotor gelieferten Leistung benutzt werden. Der Motor muss also zur Bereit- Stellung dieser Leistung entsprechend größer ausgeführt werden und ist damit wiederum relativ schwerer.

Um diesen Nachteil zu umgehen wird deswegen für eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung vorgeschlagen, dass in die alter- nativ mit Druckluft zu beaufschlagenden Zuluftkanäle für den umschaltbaren Pneumatikmotor jeweils bei einer entgegengesetzten Strömung selbsttätig nach außen entlüftende Umschaltventile integriert werden. Diese Ventile sind dabei ziemlich nahe an dem Rotor des Pneumatikmotors integriert vorzusehen, insbesondere als in Strömungsrichtung der zuströmenden Druckluft letztes Bauelement vor dem Rotor. Bei einer Umschaltung des Pneumatikmotors in die andere Rotationsrichtung fungiert der soeben noch für die Zuluft benutzte Kanal als Abluftkanal. Durch diesen strömt dann die Leerluft des Motors und erreicht als erstes das Umschaltventil. Bis zu diesem Umschaltventil muss also von der Leerluft nur eine kurze Kanallänge überwunden werden, was einen Reibungsverlust und damit den Leistungsbedarf für das Ausschieben der Leerluft erheblich verringert.

Damit kann ein entsprechender Pneumatikmotor also mit weniger Leistung und damit auch kleiner ausgeführt werden und das Gewicht eines entsprechenden pneumatischen Umreifungsgerätes wird demgemäß weiter verringert.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist in den Umschaltventilen eine im Querschnitt im Wesentlichen M-förmige Schaltmembran vorhanden, die je nach ihrer Anströmrichtung umschaltbar ist zwischen einer Freigabestellung für den Zuluftkanal und einer Freigabestellung für die Auslassöffnung des Umschaltventils zu der Umgebung.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels. Dabei zeigt

Figur 1 den Arbeitskopf eines pneumatisch betätigten

Umreifungsgerätes in perspektivischer Ansicht;

Figur 2 die Seitenansicht eines pneumatischen Antriebsmotors für einen Arbeitskopf gemäß Figur 1;

Figur 3 eine Schnittansicht gemäß der Linie A-A in Figur 2;

Figur 4 eine Schnittansicht entlang der Linie B-B in Figur 2 und Figur 5 eine Schnittansicht entlang der Linie C-C in Figur 2. In Figur 1 erkennt man die perspektivische Ansicht des Arbeitskopfes eines pneumatisch betätigten Umreifungsgerätes. An diesem Arbeitskopf ist ein Griff 2 montiert, über den das Umreifungsgerät gehandelt wird. Unterhalb dieses Griffes findet sich dabei ein Betätigungshebel 3, über den zusammen mit der Betätigung von Drucktasten 4 das pneumatische Umreifungsgerät gesteuert wird.

Bei der Benutzung des Umreifungsgerätes wird ein Kunststoff band durch einen auf der in Figur 1 abgewandten Seite liegenden Schlitz 6 hindurchgeführt. Dann wird das Kunststoff band um ein zu bereifendes Packstück gelegt und erneut durch den Schlitz 6 geführt. Das Kunststoffband ist damit in einer Schlaufe um das Packstück herumgelegt.

Das Kunststoffband wird dann über ein motorisch angetriebenes Reibrad stramm gezogen, so dass es eng um das Packstück herumliegt.

Abschließend wird das Kunststoff band dann an einer Position innerhalb des Umreifungsgerätes, an dem es sich nach Bildung der Schlaufe überlappt, zur Bildung einer Verbindungsstelle zusammengedrückt.

An dieser Position wird dann eine Vibrationsplatte auf die miteinander verklemmten Bänder abgesenkt und diese Vibrationsplatte wird motorisch in Vibration versetzt. Aufgrund dieser Vibration kommt es an der Verbindungsstelle zwischen den beiden überlappenden Bandabschnitten zu einer Relativbewegung und wegen der dabei entstehenden Friktion zu einem lokalen Aufschmelzen des thermoverschweißbaren Kunststoffbandes.

Abschließend kann diese verschweißte Verbindungstelle dann noch abkühlen, so dass eine feste Schweißstelle gebildet ist und das Umreifungsgerät kann von dem Packband entfernt werden, wobei das Packband aus dem Schlitz 6 herausgleitet. Das oben angesprochene Reibrad wird über ein Kegelradgetriebe 7 durch einen Pneumatikmotor 8 angetrieben. In der Figur 1 ist ein Gehäuse 9 dargestellt, das das Kegelradgetriebe 7 und den Pneumatikmotor 8 normalerweise vollständig abdeckt, hier aber zur besseren Erkennbarkeit aufgebrochen und teilweise weggelassen ist.

An seinem in Axialrichtung dem Kegelradgetriebe 7 gegenüberliegenden Ende trägt der Pneumatikmotor 8 ein weiteres Zahnrad 10, über das er mit dem Vibrationsantrieb für die Schweiß- bzw. Vibrationsplatte in bekannter Weise zu verbinden ist.

Der Motor ist zur leichteren Montage auf einer Grundplatte 11 montiert. Deren leichte Austauschbarkeit erleichtert auch die Montage und eine spätere Wartung des Umreifungsgerätes.

In der Figur 2 ist die Grundplatte 11 mit darauf montiertem Pneumatikmotor und dem ebenfalls an ihr montierten Kegelradgetriebe 7 in der Seitenansicht dargestellt. Man erkennt in der Figur 2 auch das ebenfalls am Pneumatikmotor 8 ansitzenden Zahnrad 10.

In der Figur 3, die einen Schnitt quer durch den Pneumatikmotor 8 entlang der Linie A-A in Figur 2 darstellt, erkennt man, dass die Motorwelle 12 des Pneumatikmotors 8 an den beiden Seiten des Pneumatikmotors in Wellenenden 13, 14 endet. Auf diesen Wellenenden 13, 14 sitzt einerseits ein Kegelrad 15, das Teil des Kegelradgetriebes 7 ist. Am entgegengesetzten Ende trägt die Motorwelle 12 das oben angesprochene Zahnrad 10.

Sowohl das Zahnrad 10 als auch das Kegelrad 15 sitzen dabei nicht direkt auf den Wellenenden 13, 14 sondern hier sind Hülsenfreiläufe 16, 17 zwischengeschaltet. Diese beiden Hülsenfreiläufe 16, 17 geben in jeweils entgegengesetzten Drehrichtungen die Drehmomentdurchleitung frei, so dass bei Rotation des Pneumatikmotors 18 bzw. seiner Motorwelle 12 entweder das Kegel- rad 15 oder aber das Zahnrad 10 mitgedreht werden. Das jeweils andere Rad wird über die zwischengeschalteten Hülsenfreiläufe abgekoppelt und dementsprechend nicht angetrieben. Es besteht also damit die Möglichkeit, mit nur einem Motor 8 entweder den Reibradantrieb oder alternativ (aber eben nicht gleichzeitig) den Vibrationsantrieb zu betätigen. Es lassen sich somit zwei verschiedene Stellen, an denen Leistung benötigt wird, mit nur einem Motor zu versorgen.

Zur Betätigung des Pneumatikmotors wird ihm, wie in der Figur 5 dargestellt, über einen Zuluftanschluss 18 Druckluft zugeführt. Diese strömt an einem (unten näher beschriebenen) Umschaltventil 19 vorbei durch einen Zuluftkanal 20 zu dem Rotor 21 des Pneumatikmotors 8. Den Rotor 21 versetzt diese Druckluft in Rotation und strömt dann über einen Zentralauslass 22 aus dem Pneumatikmotor 8 ab. Die von dem Rotor 21 bei seiner Rotation erzeugte Leerluft nimmt den in Figur 4 dargestellten Verlauf. Sie strömt durch einen Kanal 23 zu einem weiteren Umschaltventil 24 und wird an diesem unmittelbar durch eine an ihm vorgesehene Auslassöffnung 25 an die Umgebung abgeführt. Die Leerluft des Pneumatikmotors 8 muss also nicht durch eventuell enge Kanäle erst zum Zentralauslass 22 geführt werden.

Wird jetzt der Pneumatikmotor 8 in die Gegenrichtung angetrieben, wird ihm über einen anderen Zuluftanschluss 26, der in Figur 4 dargestellt ist, Druckluft zugeführt. Das Umschaltventil 24 verschließt mit seiner Membran 27 die Auslassöffnung 25 und die Druckluft strömt dann durch den Kanal 23 als Zuluftkanal zum Rotor 21. Dieser wird in die entgegen- gesetzte Richtung gedreht und die ihn antreibende Druckluft strömt dann durch den Zentralauslass 22 in die Umgebung ab.

Gleichzeitig strömt die dabei vom Rotor 21 erzeugte Leerluft durch den in Figur 5 zu erkennenden Kanal 20 zum Umschaltventil 12. Dort wird dessen im Querschnitt im Wesentlichen M-förmige Membran 28 vor den Zuluftanschluss 18 gedrückt, so dass die Leerluft durch das Umschaltventil 19 hindurch zu einer an diesem vorgesehenen Auslassöffnung 29 strömt, wo sie an die Umgebung abgegeben wird, wieder ohne vorher durch gegebenenfalls enge Kanäle erst noch zum Zentralauslass 22 geleitet worden zu sein.

Die in ihrem Querschnitt im Wesentlichen M-förmigen Membranen 27, 28 können jeweils alternativ die Zuluftanschlüsse 18 bzw. 26 verschließen oder aber die Kanalabschnitte, die in den Ventilen 19 bzw. 24 zu den Auslassöffnungen 29 bzw. 25 führen. Gleichzeitig ermöglichen sie mit ihren radial außenliegenden Dichtlippen, dass, wie in Figur 5 dargestellt, Zuluft im radial außenliegenden Bereich des Umschaltventils 19 bzw. 24 an ihnen vorbei zum Zuluftkanal 20 bzw. 23 strömen kann oder aber, wie in Figur 4 dargestellt, dass die auf sie auftreffende vom Pneumatikmotor abströmende Leerluft die Membranen zur Abdichtung der Zuluftanschlüsse und gleichzeitigen Freigabe der Kanalabschnitte zu den Auslassöffnungen verschieben kann.