Die Erfindung betrifft einen Umreifungsautomat zum Abbinden von Packstücken, insbesondere von zu Bunden gewickelten Metallbändern, mit mindestens einem um ein Packstück herumgeführten Umreifungsband, wobei ein Bindekopf gegen das Packstück anstellbar ist, umfassend eine Spannvorrichtung sowie zum Verbinden der Enden des unter Zug gespannten Umreifungsbandes eine Schweißvorrichtung mit zumindest einer in einer Elektrodenkammer angeordneten oberen, zustellbaren Schweißelektrode und eine mit dieser temporär zusammenwirkende Gegenelektrode, wobei der Schweißvorrichtung zum Packstück hin eine Schieberplatte zugeordnet ist.

Das grundlegende Prinzip derartiger in unterschiedlichen Ausführungen zum Stand der Technik zählenden Umreifungsautomaten beruht darauf, einen Bindekopf bzw. Umreifungs- oder Verschlusskopf an einem zu umreifenden Packstück zu positionieren, ein Umreifungsband um das Packstück herumzuführen, das Umreifungsband zu spannen und seine Enden innerhalb des Bindekopfes hintereinander zu verbinden. Die sich überlappenden Enden des vorgespannten Umreifungsbandes werden stoff- oder formschlüssig miteinander verbunden. Das von einer Vorratsrolle entnommene Umreifungsband wird abgetrennt und der Bindekopf vom Packstück abgehoben, wobei alle Arbeitsschritte automatisiert ablaufen.

Ein Umreifungsautomat mit Spann- und Verschlussvorrichtung der eingangs genannten Art ist durch die EP-B1 0 194 627 bekannt geworden. Die mit der Gegenelektrode schlittenartig in der Ebene des Überlappungsbereiches unterhalb der

BESTÄTIGUNGSKOPIE Schweißelektroden verfahrbare Schieberplatte besteht aus einer oberen und einer unteren Platte, die aufeinander bzw. übereinander gleiten. Die obere Platte wird dabei auf der unteren Schiebeplatte geführt, in der die Gegenelektrode eingebettet ist. Bei aufgedrückten Elektroden und aufeinander liegenden Bandenden wird ein den Schweißvorgang ermöglichender Stromkreis geschlossen. Dies dann, wenn die obere Platte so weit weggefahren wurde, dass sie die in der unteren Platte eingebettete Gegenelektrode freigibt, wobei das Umreifungsband genau über der Gegenelektrode und unterhalb der zustellbaren Schweißelektrode liegt. Nach dem Schweißvorgang wird die dann gleichzeitig die untere Platte mitnehmende obere Platte soweit verfahren, dass die geschweißte Bandschlaufe freigegeben wird bzw. freiliegt.

Die Umreifungsbänder unterliegen während des Transports der Packstücke, z. B. gebündelte stab- oder rohrähnliche Metall produkte oder zu Bunden gewickelte Metallbänder, sehr starken, ggf. dynamischen Belastungen, die von den Umrei- fungsbändern aufgenommen werden müssen. Je nach Materialgüte und -eigen- schaften der Packstücke werden zur Sicherung gegen Aufspringen und / oder zur Verhinderung von Verschiebungen ein bis drei Umreifungen um den Umfang der Packstücke angelegt. In jedem Fall müssen die Umreifungsbänder stark vorgespannt werden, was an die Grenzen der Zug- und Reißfestigkeit des Materials der Umreifungsbänder gehen und auch zu Bandeindrücken auf dem Packstück führen kann.

Diese Problematik wird durch die nach dem Stand der Technik in den Stahlschieber eingebettete Gegenelektrode noch verstärkt. Denn die Schieberplatte, die zudem in einer Nut einer Trägerplatte geführt wird, muss groß dimensioniert werden, insbesondere in der Dicke, um die beim Schweißvorgang durch die aufgedrückten Schweißelektroden auftretenden hohen Kräfte aufnehmen zu können. Da das verschweißte Umreifungsband nach dem Abtrennen und Herausziehen der Stahlschieberplatte mit der eingebetteten Gegenelektrode im Verschluss- bzw. Über- lappungsbereich entsprechend der Dicke der Schieberplatte einschließlich der durch die Nutführung zusätzlichen Höhe zum Umfang des Packstückes zurückspringt, wobei sich das Umreifungsband umfangsgeschlossen an die Oberfläche des Packstücks anlegt, ist dafür eine zusätzliche Vorspannung erforderlich.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine automatisierte Umreifungs- maschine zu schaffen, die in baulich einfacherer Weise eine sicherere, den hohen Belastungen standhaltende Anbringung der Umreifungsbänder ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Schieberplatte gleichzeitig als Gegenelektrode ausgebildet ist und im Bereich der sich überlappenden Enden des Umreifungsbandes an dessen Unterseite mit Abstützung direkt auf dem Packstück zum Einsatz kommt. Dadurch, dass die die Elektrodenkammer, in der sich je nach Schweißverfahren die Widerstandselektroden für Schweißen oder Wolframelektroden für Schutzgasanwendungen befinden, abschirmende Schieberplatte während des Schweißvorgangs erfindungsgemäß unmittelbar zwischen dem Packstück und dem Umreifungsband vorgesehen ist, so dass kein Strom durch das Packstück fließen kann, und sogleich als Gegenelektrode ausgebildet ist, die bei den auftretenden Kräften in vorteilhafter Weise eine Abstützung direkt auf dem Packstück ermöglicht, lässt sich nach dem Herausziehen bzw. Entfernen der Platte aus dem Schweißbereich zur Sicherung des Packstücks bei gleichbleibender Spannkraft eine deutlich höhere Bandspannung des Umreifungsbandes erreichen. Denn der Weg, den das geschweißte Umreifungsband beim Anlegen an das Packstück zurücklegen muss, wird nur noch von der geringen Dicke der Schieberplatte bestimmt. Während das Umreifungsband bei den bekannten Schieberplatten mit eingebetteter Gegenelektrode und zusätzlicher Führung beim Anlegen an den Umfang des Packstücks etwa 10 mm zurückspringt, beträgt dieser Weg mit der erfindungsgemäßen Schieberplatte nur etwa 2 mm. Eine bevorzugte Ausführung der Erfindung sieht vor, dass die Schieberplatte eine der Schweißelektrode gegenüberliegende Vorkragzunge und ein mit einem Anstellmittel verbundenes Plattenendteil aufweist. Es liegt damit eine Systemtrennung vor, was einerseits das ungehinderte Positionieren der Vorkragzunge zu der Schweißelektrode bzw. den Schweißelektroden und andererseits die Bewegungsbeaufschlagung durch das Anstellmittel, vorteilhaft wie für die Zustellung bzw. das Andrücken der Schweißelektroden eine Pneumatikzylindereinheit, entfernt vom Ort des Geschehens der Verschweißung, nämlich dem hinteren Ende der Schieberplatte ermöglicht.

Die Systemtrennung eröffnet weiterhin die Möglichkeit, dass zumindest die Vorkragzunge der aus Kupfer bestehenden Schieberplatte sich elastisch an die Oberfläche des Packstücks anschmiegend ausgebildet werden kann. Die Vorkragzunge bzw. die Schieberplatte kann nämlich von geringer Dicke, etwa 6 mm, sein, da sie aufgrund der unmittelbaren Abstützung auf dem Packstück keine Kräfte aufnehmen muss, die vielmehr in das Bindekopfgehäuse und / oder die gehäuseartige Elektrodenkammer eingeleitet und aufgefangen werden.

Das elastische Anschmiegen lässt sich weiter dadurch begünstigen, dass vorzugsweise die in Umfangsrichtung des Packstücks außen liegenden Kanten der Schieberplatte mit einer Rundung bzw. einem Außenradius versehen sind.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass das Plattenendteil einen mit einem Kühlmittelkreislauf ausgebildeten, an eine Kühlmittelversorgung anschließbaren Kühlblock trägt. Der Kühlmittelkreislauf kann in einfacher Weise durch Bohren von Kanälen hergestellt werden, die sich an den nicht für eine Kühlmittelversorgung benötigten Öffnungen durch Blindstopfen verschließen lassen. Der Kühlblock, der über an der dem Packstück zugewandten Seite Senkköpfe aufweisenden Schrauben auf dem Plattenendteil befestigt werden kann, gewährleistet ein beim Schweißvorgang weitestgehend gleichbleibendes Temperaturniveau, womit sich der Elektrodenverschleiß bzw. -abbrand verringert und ein unnötiger Wärmeübergang in das Packstück verhindert wird.

Eine andere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht einen das Plattenend- teil aufnehmenden Tragrahmen vor, der mit einer sich orthogonal dazu erstreckenden, integriert ein Druckfedermittel aufweisenden Vertikalführung ausgebildet ist, wobei das Anstellmittel an die Vertikalführung angreift. Das Anstellmittel greift somit indirekt an die Schieberplatte an, die sich oberhalb des Packstücks über den Tragrahmen im Bindekopfgehäuse verstellen lässt. Das integrierte Druckfedermittel dient zur Sicherung der Endposition, d. h. nach dem Abheben der Schweißelektrode bzw. der Schweißelektroden bringt es die Schieberplatte zurück in ihre Ausgangsposition.

Nach einem Vorschlag der Erfindung ist an dem Gehäuse des Bindekopfs ein nach unten vorspringender, sich auf die Oberfläche des Packstücks auflegender, von der Vorkragzunge in Anstellrichtung beabstandeter Endanschlag vorgesehen. Dieser begrenzt die maximale Anstellbewegung der Schieberplatte und fängt außerdem Kräfte auf bzw. leitet diese in das Bindekopfgehäuse ein, das als stabile Schweißkonstruktion oder aus Guss hergestellt werden kann.

Wenn vorzugsweise ein an die Elektrodenkammer horizontal angreifender Anstellzylinder vorgesehen wird, lassen sich versetzte Schweißpunkte mit einer variablen Punktgeometrie erreichen. Hierbei lassen sich beispielsweise vier, fünf oder sechs Schweißpunkte vorsehen, die bei einem bevorzugten Schweißpunkt- oder Elektrodendurchmesser von 6 - 9 mm etwa 18 - 30 mm auseinanderliegen sollten, um Strom oder Spannungsschlüsse zwischen den einzelnen Schweißpunkten zu vermeiden.

Es ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass mindestens zwei Bindekopfeinheiten mit diesen jeweils zugeordneten Schieberplatten einzeln für sich nebeneinander angeordnet sind. Dies ist insbesondere dann vorzusehen, wenn das für das Produkt erforderliche Umreifungsband ein über eine maximale Breite, handelsüblich 32 mm, hinausgehende Abmessung erfordert.

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen der Erfindung.

Es zeigen:

Figur 1 ein Umreifungsautomat als Prinzipskizze;

Figur 2 als Einzelheit eines Umreifungsautomaten eine aus zwei nebeneinander angeordneten Bindekopfeinheiten bestehende Abbindeeinheit, in der Vorderansicht dargestellt;

Figur 3 den Gegenstand der Figur 2 in einer Seitenansicht;

Figur 4 in vereinfachter Darstellung einen Schnitt entlang der Linie IV-IV von

Figur 3;

Figur 5 eine teilgeschnittene Schemazeichnung im Schweißbereich von sich überlappenden Enden des Umreifungsbandes mit erfindungsgemäß zwischen dem Umreifungsband und dem Umfang des Packstücks angeordneter Schieberplatte als Gegenelektrode; und

Figur 6 den Schweißbereich wie zuvor, ohne Schweißelektroden gezeigt, nach dem Stand der Technik. Die Figur 1 zeigt sehr schematisch einen Umreifungsautomat 1 zum Abbinden von Packstücken 2, hier in Form eines Metallbandbundes. Von einem Direkthaspel 3, mit kontinuierlicher Regelung und Bremse, wird ein Umreifungsband 4 abgespult und durch ein Bandführungssystem 5 um das Packstück 2 gefördert. Eine der Direkthaspel nachgeschaltete Umlenkrolle 6 leitet das Umreifungsband 4 dabei zunächst in ein Rollenrichtwerk 7, welches gewährleistet, dass zum einen der Bandanfang gerade und ohne Knicke durch das Bandführungssystem 5 bis in einen Bindekopf 8 gefördert wird und zum anderen das Umreifungsband 4 mit abnehmendem Abwickelradius stets geradlinig in das Bandführungssystem 5 gelangt. Im Bindekopf 8 wird der Bandanfang geklemmt und das überschüssige Umreifungsband reversiert, bis die Umreifungsschlinge am Umfang des Packstücks 2 anliegt. Das überschüssige Umreifungsband wird über eine Umkehrregelung der Direkthaspel 3 wieder aufgewickelt.

Der im Ausführungsbeispiel dargestellt Bindekopf 8 besteht aus zwei nebeneinander angeordneten Bindekopfeinheiten 8a, 8b, die zum Verbinden der Überlappungsenden 4a, 4b des gespannten Umreifungsbandes 4 mit Schweißvorrichtungen 9a, 9b ausgerüstet sind, die in einer Elektrodenkammer 10 in einem Elektrodenhalter 11 angeordnete Schweißelektroden 12 aufnehmen. Sowohl der Bindekopf 8 bzw. die Bindekopfeinheiten 8a, 8b als auch die Schweißelektroden 12 sind gegen den Umfang des Packstücks 2 anstellbar. Die Elektrodenhalter 11 werden dazu von auf den Elektrodenkammern 10 verschraubten Zylindern 13, ausgeführt als Pneumatikzylinder, beaufschlagt (vergleiche die Figuren 2 und 3).

Zum Schweißvorgang sind den Schweißelektroden 12 temporär gegenüberliegend Schieberplatten 14 zugeordnet, die aus dünnem Kupfer bestehen und mit AbStützung bzw. Anlage direkt auf der Oberfläche des Packstücks 2 gleichzeitig als Gegenelektrode ausgebildet sind. Wie den Figuren 3 und 4 zu entnehmen ist, weist jede Schieberplatte 14 eine Vorkragzunge 14a und ein Plattenendteil 14b auf, wobei die Schieberplatten 14 zum Verschweißen so zum Einsatz gebracht bzw. ver- stellt werden, dass die Vorkragzungen 14a im Schweißbereich der unter Zug gespannten, sich überlappenden Enden 4a, 4b des Umreifungsbandes 4 den Schweißelektroden 12 gegenüberliegen.

Wie aus den Figuren 3 und 4 entnommen werden kann, ist auf dem Plattenendteil 14b mittels Senkkopfschrauben 5 ein Kühlblock 16 befestigt. Dieser ist mit einem durch Kanalbohrungen hergestellten Kühlmittelkreislauf 17 versehen, der Anschlüsse 18 für den Zu- bzw. Ablauf eines Kühlmittels (Wasser) besitzt. Die nicht benötigten Austrittsöffnungen der Kanalbohrungen des Kühlmittelkreislaufs 17 sind durch Blindstopfen 19 verschlossen. Das Plattenendteil 14b der Schieberplatte 14 einschließlich Kühlblock 16 wird von einem Tragrahmen 20 aufgenommen, der linear verstellbar im Bindekopfgehäuse 21 (vergleiche Figur 3) angeordnet ist.

Zur Verstellung des Tragrahmens 20 und damit Positionierung der Schieberplatte 14 ist als Anstellmittel 22 eine Pneumatikzylindereinheit vorgesehen, die mit einer Kolbenstange 23 an eine sich orthogonal zu dem Tragrahmen 20 erstreckende, säulenartige Vertikalführung 24 angreift.

Die Figur 3 zeigt, dass das Bindekopfgehäuse 21 mit einem nach unten vorspringenden, der Vorkragzunge 14a der Schieberplatte 14 mit Abstand gegenüberliegenden Endanschlag 25 und außerdem einem horizontal an die Elektrodenkammer 10 angreifenden Anstellzylinder 26 ausgebildet ist. Der Anstellzylinder 26 ermöglicht variable, insbesondere versetzte Schweißpunkte.

Wie aus Figur 5 erkennbar, sind die in Umfangsrichtung 27 außenliegenden Kanten der Schieberplatte 14 bzw. bei Nebeneinanderanordnung von zwei Schieberplatten die jeweils äußeren Kanten der Vorkragzungen 14a (vergleiche Figur 4) mit einer Rundung 28 versehen, was das Anpassen bzw. Anschmiegen der wegen ihrer geringen Dicke ohnehin elastischen Schieberplatte 14 bzw. 14a, 14b an den Außenumfang des Packstücks 2 weiter begünstigt. Die Figur 5 macht beim Vergleich mit der in Figur 6 dargestellten bekannten Schieberplattenausführung, bei der die gestrichelt gezeichnete Gegenelektrode 114a in den unteren Stahlschieber 114 eingebettet ist, wobei der Stahlschieber 114 zudem in Nuten von Seitenwänden geführt ist, den großen Vorteil des erreichten Gewinns an Spannkraft deutlich. Denn nach Figur 6 wird ein hoher Anteil an Dehnung des Umreifungsbandes benötigt, weil ein durch den Stahlschieber und dessen Seitenwandführungen großer Weg überwunden werden muss, der dann zum Verlust an Spannkraft führt, wenn die geschlossene Schlinge zur Anlage auf den Umfang des Packstücks 2 zurückspringt. Die dort somit zusätzliche Dehnung lässt sich nach Figur 5 weitestgehend vollständig als Spannkraft nutzen.

Bezugszeichenliste

1 Umreifungsautomat

2 Packstück / Metallbandbund

3 Direkthaspel

4 Umreifungsband

4a, 4b Überlappungsenden des Umreifungsbandes

5 Bandführungssystem

6 Umlenkrolle

7 Rollenrichtwerk

8 Bindekopf

8a, 8b Bindekopfeinheit

9a, 9b Schweißvorrichtung

10 Elektrodenkammer

11 Elektrodenhalter

12 Schweißelektrode

13 Zylinder / Pneumatikzylinder zur Schweißelektrodenzustellung

14 Schieberplatte

14a Vorkragzunge

14b Plattenendteil

15 Senkkopfschraube

16 Kühlblock

17 Kühlmittelkreislauf

18 Anschluss / Kühlmittelzulauf bzw. -ablauf

19 Blindstopfen

20 Tragrahmen

21 Bindekopfgehäuse

22 Anstellmittel

23 Kolbenstange Vertikalführung Endanschlag Anstellzylinder Umfangsrichtung Rundung Stahlschieber Gegenelektrode