DE4313420A1 - Bandumreifungsvorrichtung - Google Patents
BandumreifungsvorrichtungInfo
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- 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
- B65B13/22—Means for controlling tension of binding means
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Basic Packing Technique (AREA)
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Description
Die Erfindung betrifft eine Bandumreifungsvorrichtung mit einem
das Packstück schleifenförmig umgebenden Kanal an den eine Ver
schließ-, Zuführ- und Spanneinrichtung angebaut sind, die von
einem Elektromotor angetrieben werden, wobei bei der Zuführein
richtung die Drehrichtung des antreibenden Elektromotors um
schaltbar ist und die Zuführeinrichtung aus mindestens 2 Rädern
besteht, die von entgegengesetzten Seiten mit federndem Druck am
Band anliegen und zwischen der Zuführeinrichtung und dem schlei
fenförmigen Kanal sich ein Spannrad befindet, das von einer Füh
rung auf einem Teil des Umfanges des Spannrades unter Belassung
eines kleinen Zwischenraumes umgeben ist und diese Führung an
ihrem einen Ende in den schleifenförmigen Kanal einmündet.
Um eine hohe Leistung der Bandumreifungsvorrichtung zu errei
chen, wird der schleifenförmige Kanal sehr schnell mit dem Band
gefüllt. Es ist bekannt, daß der Motor der Zuführeinrichtung
dadurch ausgeschaltet wird, daß am Ende des Kanals der Anfang
des Bandes gegen einen Endschalter anstößt. Es reicht nicht aus,
wenn durch den Endschalter die Stromzufuhr zum Motor der Zuführ
einrichtung abgeschaltet wird, weil der Motor noch nachläuft und
weiteres Band fördert, das sich im Kanal verklemmt. Aus diesen
Grund wird der Motor durch den Endschalter abgeschaltet und zu
sätzlich durch eine Magnetkupplung mechanisch von den Rädern der
Zuführeinrichtung getrennt. Es ist von Nachteil, daß durch den
Aufprall des Anfanges des Bandes gegen den Endschalter das Band
leicht verbogen werden kann. Außerdem nutzt sich die Magnetkupp
lung ab. Sie muß nach einer bestimmten Betriebsdauer überholt
werden. Der Anschaffungspreis der Magnetkupplung ist ebenfalls
erheblich.
Zur Einstellung von verschiedenen Spannungen im Band der Umrei
fung ist es bekannt, daß der Motor der Spanneinrichtung etwas be
weglich gelagert ist und bei wachsender Reaktionskraft des Mo
tors eine vorgespannte Feder an der Lagerung etwas eingedrückt
wird, wodurch ein Elektroschalter betätigt wird. Der Elektro
schalter schaltet den Motor für die Spanneinrichtung ab und
schaltet eine Magnetkupplung ein, die den noch nachlaufenden
Motor sofort vom Getriebe trennt. Die Vorspannung der Feder ist
einstellbar und damit auch die Spannung im Band. Es ist somit
auch für den Motor der Spanneinrichtung eine teure Magnetkupp
lung, die sich abnutzt, erforderlich. Die Herstellung der fe
dernden Lagerung mit dem Elektroschalter ist ebenfalls aufwen
dig.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Elektroan
trieb der Zuführeinrichtung ein hartes Anschlagen des Bandes am
Endschalter und eine verschleißende Kupplung oder sonstige ver
schleißende Teile zu vermeiden und bei dem Motor der Spannein
richtung ebenfalls unter Vermeidung von mechanisch, sich bewe
genden verschleißenden Teilen allein über die Einstellung von
elektrischen Größen genau reproduzierbare Spannkräfte im Band zu
erzeugen.
Die Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Anspru
ches 1 offenbarten Maßnahmen gelöst. Weiterbildungen sind in den
Unteransprüchen 2 bis 16 beschrieben.
Die Erfindung wird an einem Beispiel näher erklärt.
Es zeigt
Fig. 1 die Zuführ- und Spanneinrichtung mit
Vorratsrolle und Verlauf des Kanals und
Fig. 2 die Antriebsmotoren und ihre Stromver
sorgung und Steuerung.
Das Band 1 wird von der Vorratsrolle 2 abgezogen. Der Anfang
wird in den Kanal 3 per Hand eingeführt und solange eingescho
ben, bis die Berührungslinie 4 der Räder 5 und 6 erreicht wird.
Das Rad 5 wird durch eine nicht gezeichnete Feder mit geringer
Kraft gegen das Rad 6 gedrückt. Es wird mindestens eines der
Räder 5 und 6 angetrieben, wodurch der Anfang des Bandes 1 in
die Führung 7 weiter transportiert wird. Beim Verlassen dieser
Führung wird der Bandanfang sofort von einem Rad 8 und der Füh
rung 9 aufgenommen und bis in den eine geschlossene Schleife
bildenden Kanal 10, der das Packstück 11 umgibt, hineingeführt.
Es ist in der Fig. 1 durch eine Linie der Verlauf des eine ge
schlossene Schleife bildenden Kanals eingezeichnet. Der Pfeil 12
zeigt die Richtung an, in der der Anfang des Bandes 1 beim Fül
len des Kanals 10 bewegt wird.
Das Rad 6 wird mit hoher Drehgeschwindigkeit angetrieben, so daß
der Kanal 10 sehr schnell gefüllt wird. Kurz bevor der Anfang
des Bandes das Ende bzw. die Einlaufstelle erreicht, läuft der
Anfang am Sensor 13 vorbei. Dieser kann z. B. eine Lichtschranke
sein, deren Lichtstrahl durch das Band 1 unterbrochen wird.
Das Passieren des Anfanges des Bandes 1 meldet der Sensor 13
einem in den Frequenzumrichter 14 eingebauten steuernden Compu
ter 15. Diese Meldung bewirkt, daß die Frequenz für den Speise
strom des Motors 16 der Zuführvorrichtung erheblich vermindert
wird. Außerdem wird jetzt ein Wegmeßgerät eingeschaltet. Dieses
besteht aus der Lichtschranke 17, deren Lichtstrahl durch mehre
re auf einer Kreislinie liegende Bohrungen 18 des Rades 6 hin
durchscheint. Bei jedem Weiterdrehen des Rades 6 um die zwi
schen den Bohrungen liegende Strecke wird ein elektrischer Im
puls an den Computer 15 gegeben. Eine sehr viel kleinere Unter
teilung der Strecken wird erreicht, wenn anstelle der Bohrungen
die Lücken zwischen einem Antriebszahnrad des Antriebes der Zu
führeinrichtung genommen werden.
Der steuernde Computer 15 ist so programmiert, daß nach jedem
Impuls die Frequenz um einen Schritt vermindert wird und nach
einer bestimmten Anzahl von Impulsen der Strom ganz abgeschaltet
wird. Damit ein ausreichendes Drehmoment noch kurz vor dem Ab
schalten vorhanden ist, wird bei kleinen Frequenzen zum Aus
gleich die Spannung und damit der Strom erhöht.
Nach dem Abschalten des Motors 16 wird der Anfang des Bandes
festgeklemmt. Danach wird vom Frequenzumrichter 14 dem Motor 16
ein Drehstrom mit umgekehrter Phasenverschiebung zugeführt, so
daß der Motor 16 rückwärts läuft. Im Frequenzumrichter 14 bzw.
im Computer 15 ist ein Strommeßgerät enthalten. Sobald der Strom
des Motors 16 auf einen bestimmten Wert angestiegen ist, so ist
daß für den Computer 15 ein Zeichen dafür, daß der Motor 16 sich
kurz vor dem Stehenbleiben befindet. Jetzt schaltet der Compu
ter 15 bei Erreichen des bestimmten Wertes den Motor 19 der
Spanneinrichtung ein und vermindert den Strom für den Motor 16
der Zuführeinrichtung. Das Band 1 wird solange gespannt bis eine
vorher eingestellte, gewünschte Spannung im Band 1 erreicht ist.
Die jeweils notwendige Höhe der Spannung ist je nach Pack
stück 11 verschieden und wird vom Bedienungspersonal eingegeben.
Zu jeder Spannung des Bandes 1 gehört eine bestimmte eingestell
te Frequenz des Frequenzumrichters. Falls auch durch Erhöhung
der Frequenz die geforderte Spannung im Band 1 bzw. das erhöhte
Drehmoment nicht erreicht werden kann, so wird zusätzlich noch
die Spannung erhöht.
Bei einem bestimmten Wert des aufgenommenen Stromes bzw. bei der
entsprechenden eingestellten Zugspannung im Band 1 werden die
Motore 19 und 16 der Spanneinrichtung und der Zuführeinrichtung
abgeschaltet und der Motor 20 der Verschließeinrichtung 22 ein
geschaltet.
Der Motor 20 für die Verschließeinrichtung 22 mit integriertem
Abschneidemesser wird z. B. durch einen nicht gezeichneten End
schalter, der vom Verschließwerkzeug oder Abschneidemesser betä
tigt wird, abgeschaltet.
Nach dem Abschalten werden die Motoren 16 und 19 mit niedriger
Frequenz eine kurze Strecke rückwärts laufengelassen. Dieser
Rückwärtslauf hat den Zweck, daß der abgeschnittene Anfang des
Bandes 1, der vom Abschneiden und der vorhergehenden Verschluß
bildung verbogen ist, geradegebogen wird. Zum genauen Richten
ist es erforderlich, daß der Anfang des Bandes 1 rückwärts die
Richteinrichtung 21 passiert und danach sofort stehenbleibt.
Dieser genaue Rücklauf des Bandes 1 wird dadurch erreicht, daß
durch das Wegmeßgerät 17 eine entsprechende Anzahl von Impulsen
an den Computer 15 gegeben werden.
Es werden für die Erfindung Drehstrommotoren benutzt, wie sie
für 50 Hz Netzstrom im Handel sind. Die Motore werden zwecks
Leistungserhöhung auch mit Frequenzen bis zu 70 Hz kurzzeitig
und auch mit Überspannungen betrieben.
Die Erfindung ist nicht auf die Anwendung des beschriebenen Sen
sors 13 und des Wegmeßgerätes 17 eingeschränkt. Es sind alle
bekannten Sensoren und Wegmeßgeräte einsetzbar.
Die Erfindung ist besonders verschleißarm bei der Anwendung von
drei Motoren. Es ist selbstverständlich auch möglich, einen Mo
tor einzusparen, wenn ein Motor über eine Kupplung auf zwei An
triebe umgeschaltet wird. Es wird auch bei dieser Einsparung
mindestens der Motor 16 der Zuführeinrichtung mit Hilfe des Sen
sors 13, dem Wegmeßgerät 17 und dem Computer 15 gesteuert wer
den.
Bezugszeichenliste
1 Band
2 Vorratsrolle
3 Kanal
4 Berührungslinie
5 Rad
6 Rad
7 Führung
8 Spannrad
9 Führung
10 Kanal (Schleife)
11 Packstück
12 Pfeil
13 Sensor
14 Frequenzumrichter
15 Computer
16 Motor für die Zuführeinrichtung
17 Wegmeßgerät
18 Bohrungen
19 Motor der Spanneinrichtung
20 Motor der Verschließeinrichtung
21 Richteinrichtung
22 Verschließeinrichtung
2 Vorratsrolle
3 Kanal
4 Berührungslinie
5 Rad
6 Rad
7 Führung
8 Spannrad
9 Führung
10 Kanal (Schleife)
11 Packstück
12 Pfeil
13 Sensor
14 Frequenzumrichter
15 Computer
16 Motor für die Zuführeinrichtung
17 Wegmeßgerät
18 Bohrungen
19 Motor der Spanneinrichtung
20 Motor der Verschließeinrichtung
21 Richteinrichtung
22 Verschließeinrichtung
Claims (16)
1. Bandumreifungsvorrichtung mit einem das Packstück (11)
schleifenförmig umgebenden Kanal (10) an den eine Ver
schließ-, Zuführ- und Spanneinrichtung angebaut sind, die
von einem Elektromotor angetrieben werden, wobei bei der
Zuführeinrichtung die Drehrichtung des antreibenden Elektro
motors (16) umschaltbar ist und die Zuführeinrichtung aus
mindestens 2 Rädern (5, 6) besteht, die von entgegengesetz
ten Seiten mit federndem Druck am Band (1) anliegen und zwi
schen der Zuführeinrichtung und dem schleifenförmigen Ka
nal (10) sich ein Spannrad (8) befindet, das von einer Füh
rung (9) auf einem Teil des Umfanges des Spannrades (8) un
ter Belassung eines kleinen Zwischenraumes umgeben ist und
diese Führung (9) an ihrem einen Ende in den schleifenförmi
gen Kanal (10) einmündet, dadurch gekennzeichnet, daß die
Motore (16) zum Antrieb der Zuführeinrichtung und der Spann
einrichtung Asynchrondrehstrommotore (19) sind und an einen
gemeinsamen Frequenzumrichter (14) angeschlossen sind und
von diesem mit Strömen von variabler Frequenz und Spannung
versorgt werden und durch eine Steuerung oder einen in den
Frequenzumrichter integrierten Computer (15) gesteuert wer
den und eine per Hand einstellbare Vorwahleinrichtung für
verschieden starke Endspannungen des Bandes (1) vorhanden
ist und die Vorwahleinrichtung mit der Steuerung bzw. dem
steuernden Computer (15) verbunden ist und der Speisestrom
des Motors (19) der Spanneinrichtung bezüglich der Frequenz
in Abhängigkeit von der eingestellten Endspannung gesteuert
wird und der Speisestrom des Motors (16) der Zuführeinrich
tung durch Verändern der Frequenzen und Phasenlagen gesteu
ert wird.
2. Bandumreifungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß an den gleichen Frequenzumrichter (14) auch
der Motor (20) für die Verschließeinrichtung angeschlossen
ist und vom gleichen Computer (15) mit denen die Moto
re (16, 19) für die Zuführ- und Spanneinrichtung gesteuert
werden, ebenfalls durch Verändern der Frequenz gesteuert
wird.
3. Bandumreifungsvorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, da
durch gekennzeichnet, daß der Motor (19) der Spanneinrich
tung in Abhängigkeit von der eingestellten Endspannung des
Bandes zusätzlich zur Frequenz auch über die Spannung ge
steuert wird.
4. Bandumreifungsvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, da
durch gekennzeichnet, daß kurz vor der Verschließeinrichtung
ein Sensor (13) eingebaut ist und daß nach dem Passieren des
Sensors (13) durch den Bandanfang die Frequenz für den Mo
tor (16) der Zuführeinrichtung schrittweise in Abhängigkeit
von zurückgelegten Wegstrecken des Bandanfanges oder von
Wegstrecken an bewegten Rädern (6) der Zuführeinrichtung
herabgesetzt wird und der steuernde Computer (15) am Ende
einer jeden Wegstrecke ein Signal erhält.
5. Bandumreifungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß die das Signal gebende Einrichtung (17) aus
einer Lichtschranke besteht, deren Lichtstrahl durch die
Zahnlücken eines Zahnrades am Getriebe der Zuführeinrichtung
hindurchgeht.
6. Bandumreifungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß die das Signal gebende Einrichtung (17) aus
einer Lichtschranke besteht, deren Lichtstrahl durch auf
einer Kreisbahn in Abständen liegende Bohrungen an jeweils
einem Rad (6) der Zuführeinrichtung oder an einem Zahnrad
des Zahnradgetriebes hindurchgeht.
7. Bandumreifungsvorrichtung nach den Ansprüche 1 bis 6, da
durch gekennzeichnet, daß sämtliche Motoren (16, 19, 20)
beim Einschalten mit einem Strom von niedriger Frequenz ein
geschaltet werden und die Frequenz dann zeitlich schnell auf
höhere Werte erhöht wird.
8. Bandumreifungsvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 7, da
durch gekennzeichnet, daß während des Anlegens des Ban
des (1) an das Packstück (11) der Strom des rückwärtslaufen
den Motors (16) der Zuführeinrichtung gemessen wird und beim
Erreichen eines voreingestellten Wertes vom Computer (15)
der Motor (19) der Spanneinrichtung eingeschaltet und der
Motor (16) der Zuführeinrichtung abgeschaltet wird.
9. Bandumreifungsvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 8, da
durch gekennzeichnet, daß alle den jeweiligen Endspannungen
des Bandes (1) zugehörigen Stromwerte im Computer (15) ein
gespeichert sind und beim Erreichen eines der eingestellten
Endspannung zugehörigen Stromwertes der Motor (19) der
Spanneinrichtung ausgeschaltet und der Motor (20) der Ver
schließeinrichtung eingeschaltet wird.
10. Bandumreifungsvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 9, da
durch gekennzeichnet, daß der Motor (20) der Verschließein
richtung während des Verschließvorganges mit Strom von ver
schieden hohen Frequenzen gespeist wird und die Frequenzen
bei den Arbeitsperioden erniedrigt werden, bei denen bei
konstanter Drehzahl die lautesten Geräusche entstehen.
11. Bandumreifungsvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 10, da
durch gekennzeichnet, daß die Motore (16, 19, 20) für die
Zuführ-, Spann- und Verschließeinrichtung außer mit Strömen
von geringen Frequenzen auch mit Strömen von über 60 Hz ge
speist werden.
12. Bandumreifungsvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 11, da
durch gekennzeichnet, daß nach dem Abschneiden des umreiften
Bandes (1) vom Strang, der von der Vorratsrolle (2) zum
Packstück (11) führt, der abgeschnittene Anfang durch einen
Rückwärtslauf der Zuführrollen um eine kurze Strecke zurück
gezogen wird soweit, daß das abgeschnittene Bandende die
Richteinrichtung (21) passiert und daß die Länge der kurzen
Strecke durch die gleiche Meßeinrichtung gemessen wird, die
an der Zuführeinrichtung die letzte Wegstrecke beim Zuführen
des Bandes schrittweise mißt.
13. Bandumreifungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß die das Signal gebende Einrichtung (17) aus
einem induktiven Nährerungsschalter besteht, der in geringem
Abstand oberhalb eines Antriebszahnrades der Zuführvorrich
tung eingebaut ist.
14. Bandumreifungsvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 13, da
durch gekennzeichnet, daß die Steuerung oder der steuernde
Computer (15) so programmiert sind, daß die Frequenz des
Speisestroms für den Motor (19) der Spanneinrichtung während
des Spannvorganges ein oder mehrmals gegen Ende des Spann
vorganges herabgesetzt wird und das Umschalten auf eine
niedrigere Frequenz bei Erreichen eines vorgegebenen Wertes
der Stromaufnahme des Motors (19) erfolgt.
15. Bandumreifungsvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekenn
zeichnet, daß beim Umschalten auf niedrigere Frequenzen die
Spannung erhöht wird.
16. Bandumreifungsvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 15, da
durch gekennzeichnet, daß die Abschaltung des Spannmotors am
Ende des Spannvorganges dadurch eingeleitet wird, daß die
signalgebende Einrichtung (17) abgefragt wird und der Compu
ter (15) so programmiert ist, daß, wenn er innerhalb einer
bestimmten Zeit keine Signale mehr von (17) empfängt, der
Spannmotor stromlos geschaltet wird.
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