(57)【要約】  本発明は、パッケージ（２）、特にコイルに巻かれた金属バンドを結束するための自動バンド掛け機（１）であって、パッケージ（２）に巻き掛けられる少なくとも１つの巻掛けバンド（４；４ａ，４ｂ）が設けられていて、結束ヘッド（８，８ａ，８ｂ）がパッケージ（２）に接近可能であり、張設装置と、引張り応力下にある巻掛けバンド（４）の両端部（４ａ，４ｂ）を結合するための溶接装置（９ａ，９ｂ）とが設けられていて、該溶接装置（９ａ，９ｂ）が、電極室（１０）内に配置された少なくとも１つの移動可能な上側の溶接電極（１２）と、該溶接電極（１２）と一時的に共働する対応電極とを有しており、溶接装置（９ａ，９ｂ）のパッケージ（２）側にスライドプレート（１４）が対応配置されている形式のものに関する。このような形式の自動バンド掛け機において、スライドプレート（１４）が同時に対応電極として形成されていて、巻掛けバンド（４）の互いにオーバラップする端部（４ａ，４ｂ）の領域において、巻掛けバンド（４）の下側で、パッケージ（２）に直に支持されるように使用されることにより、結束もしくは巻掛けは簡単かつ確実になる。
2013507297.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パッケージ（２）、特にコイルに巻かれた金属バンドを結束するための自動バンド掛け機（１）であって、パッケージ（２）に巻き掛けられる少なくとも１つの巻掛けバンド（４；４ａ，４ｂ）が設けられていて、結束ヘッド（８，８ａ，８ｂ）がパッケージ（２）に対して調節可能であり、張設装置と、引張り応力下にある巻掛けバンド（４）の両端部（４ａ，４ｂ）を結合するための溶接装置（９ａ，９ｂ）とが設けられていて、該溶接装置（９ａ，９ｂ）が、電極室（１０）内に配置された少なくとも１つの移動可能な上側の溶接電極（１２）と、該溶接電極（１２）と一時的に共働する対応電極とを有しており、溶接装置（９ａ，９ｂ）のパッケージ（２）側にスライドプレート（１４）が対応配置されている形式のものにおいて、
スライドプレート（１４）は同時に対応電極として形成されていて、巻掛けバンド（４）の互いにオーバラップする端部（４ａ，４ｂ）の領域において、巻掛けバンド（４）の下側で、パッケージ（２）に直に支持されるように使用されることを特徴とする、パッケージを結束するための自動バンド掛け機。
【請求項２】
スライドプレート（１４）は、溶接電極（１２）に向かい合って位置する張出し舌片（１４ａ）と、調節手段（２２）に結合されたプレート終端部分（１４ｂ）とを有している、請求項１記載の自動バンド掛け機。
【請求項３】
プレート終端部分（１４ｂ）は、冷媒回路（１７）を備えて形成されていて冷媒供給部に接続可能な冷却ブロック（１６）を有している、請求項２記載の自動バンド掛け機。
【請求項４】
プレート終端部分（１４ｂ）を受容する支持フレーム（２０）が設けられていて、該支持フレーム（２０）は、該支持フレームに対して垂直に延びている鉛直ガイド（２４）を備えて形成されていて、該鉛直ガイド（２４）は一体に組み込まれた圧縮ばね手段を有しており、調節手段（２２）が鉛直ガイド（２４）に作用するようになっている、請求項２又は３記載の自動バンド掛け機。
【請求項５】
空気力式シリンダユニットが調節手段（２２）として設けられている、請求項４記載の自動バンド掛け機。
【請求項６】
スライドプレート（１４）は銅から成っていて、少なくとも張出し舌片（１４ａ）はパッケージ（２）の表面に弾性的に密着するように形成されている、請求項１から５までのいずれか１項記載の自動バンド掛け機。
【請求項７】
パッケージ（２）の周方向（２７）において外側に位置している、スライドプレート（１４ａ，１４ｂ）の縁部が、丸み部（２８）を備えている、請求項６記載の自動バンド掛け機。
【請求項８】
結束ヘッド（８）のハウジング（２１）に、下方に向かって突出していてパッケージ（２）の表面に接触する、張出し舌片（１４ａ）から調節方向において間隔をおいて位置するリミットストッパ（２５）が設けられている、請求項１から７までのいずれか１項記載の自動バンド掛け機。
【請求項９】
水平方向において電極室（１０）に作用する調節シリンダ（２６）が設けられている、請求項１から８までのいずれか１項記載の自動バンド掛け機。
【請求項１０】
少なくとも２つの結束ヘッドユニット（８ａ，８ｂ）と、該結束ヘッドユニット（８ａ，８ｂ）にそれぞれ配属もしくは対応配置されたスライドプレート（１４；１４ａ，１４ｂ）とが、それぞれ個々に互いに並んで配置されている、請求項１から９までのいずれか１項記載の自動バンド掛け機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パッケージ、特にコイルに巻かれた金属バンドを結束するための自動バンド掛け機であって、パッケージに巻き掛けられる少なくとも１つの巻掛けバンドが設けられていて、結束ヘッドがパッケージに接近可能であり、張設装置と、引張り応力下にある巻掛けバンドの両端部を結合するための溶接装置とが設けられていて、該溶接装置が、電極室内に配置された少なくとも１つの移動可能な上側の溶接電極と、該溶接電極と一時的に共働する対応電極とを有しており、溶接装置のパッケージ側にスライドプレートが対応配置されている形式のものに関する。
【０００２】
従来技術において種々様々に構成された自動バンド掛け機の基本原理は、結束ヘッドもしくは巻掛けヘッド又はロックヘッドを、巻き掛けられるパッケージにおいて位置決めし、巻掛けバンドをパッケージに巻き掛け、巻掛けバンドを緊張させ、巻掛けバンドの両端部を結束ヘッドの内部において互いに結合することに基づいている。予負荷された巻掛けバンドの互いにオーバラップする端部は、素材結合式（stoffschluessig）に又は形状結合式（formschluessig）に互いに結合される。貯えローラから繰り出された巻掛けバンドは切り離され、結束ヘッドはパッケージから持ち上げられ、この場合すべての作業ステップは自動化されて実行される。
【０００３】
冒頭に述べた形式の張設兼ロック装置を備えた自動バンド掛け機は、ＥＰ−Ｂ１０１９４６２７に基づいて公知である。対応電極と共に溶接電極の下におけるオーバラップ領域の平面においてキャリッジのように走行可能なスライドプレートは、互いに対して滑動することができる上側プレートと下側プレートとから成っている。上側プレートはこの場合、対応電極が埋め込まれている下側プレートに沿って案内される。電極が押し付けられ、かつバンド端部が互いに上下に位置すると、溶接工程を可能にする電流回路が閉鎖される。このような状態は、上側プレートが、下側プレートに埋め込まれた対応電極が開放されるほど大きく離反移動させられ、巻掛けバンドが正確に対応電極の上方に位置し、かつ接近可能な溶接電極の下に位置している場合に得られる。溶接工程の後で、同時に下側プレートを連行する上側プレートは、溶接されたバンドループが解放されるもしくは露出するまで、移動させられる。
【０００４】
巻掛けバンドは、パッケージ、例えば束ねられた棒状又は管状の金属製品又はコイルに巻かれた金属ストリップの搬送中に、極めて強い、場合によっては動的な負荷を受け、このような負荷は巻掛けバンドによって受け止められねばならない。パッケージの材料品質及び材料特性に応じて、飛び出しを防止するため及び／又はずれを阻止するために、パッケージの周囲に１〜３の巻掛けバンドが巻き掛けられる。いずれにせよ巻掛けバンドは強く予負荷されねばならず、これは、巻掛けバンドの材料の引張り強度及び耐摩擦強度の限界に達することがあり、さらにパッケージ表面にバンドの押し跡を形成することもある。
【０００５】
このような問題は、従来技術におけるようにスチールスライダ内に対応電極が埋め込まれていることによってさらに大きくなる。なぜならば、支持プレートの溝内において案内されるスライドプレートは大きく寸法設定されねばならず、特にその厚さを大きく寸法設定されねばならないからであり、さもないと溶接工程時に押し付けられる溶接電極によって生じる大きな力を受け止めることができないからである。溶接された巻掛けバンドは、対応電極を埋め込まれたスライドプレートの分離及び引出し後に、閉鎖領域もしくはオーバラップ領域においてスライドプレートの厚さと溝ガイドによる付加的な高さとを加えた値に相応して、パッケージの周囲に向かって弾性的に移動し、そして巻掛けバンドは周囲を閉じられた状態でパッケージの表面に接触するので、そのために付加的な予負荷が必要である。
【０００６】
ゆえに本発明の課題は、高負荷に耐えることができる確実な、巻掛けバンドの取付けを、単純な構造形式において可能にする、自動化されたバンド掛け機を提供することである。
【０００７】
この課題を解決するために本発明の構成では、冒頭に述べた形式のバンド掛け機において、スライドプレートは同時に対応電極として形成されていて、巻掛けバンドの互いにオーバラップする端部の領域において、巻掛けバンドの下側で、パッケージに直に支持されるように使用される。
【０００８】
本発明のように構成されていると、溶接方法に応じて溶接のための抵抗電極か又は保護ガス使用のためのタングステン電極が内部に配置されている電極室を、遮蔽するスライドプレートが、溶接工程中に本発明のように直にパッケージと巻掛けバンドとの間に設けられていることにより、電流がパッケージを通ることができず、かつスライドプレートがそのまま対応電極として形成されていて、この対応電極が力発生時に有利な形式でパッケージにおける直接的な支持を可能にするので、パッケージの固定を目的とした溶接領域からのスライドプレートの引き抜き後もしくは除去後に、張力をそのまま維持して巻掛けバンドの著しく高いバンド応力を得ることができる。それというのは、溶接された巻掛けバンドがパッケージへの接触時に移動しなくてはならない距離は、単にスライドプレートの僅かな厚さによって規定されるからである。埋め込まれた対応電極と付加的なガイドとを備えた公知のスライドプレートでは、巻掛けバンドはパッケージの周囲への接触時に約１０ｍｍ弾性的に移動する、つまり跳ね戻るのに対して、本発明によるスライドプレートでは移動距離は単に約２ｍｍである。
【０００９】
本発明の有利な態様では、スライドプレートは、溶接電極に向かい合って位置する張出し舌片と、調節手段に結合されたプレート終端部分とを有している。これによってシステム分離が可能となり、このことは一方では、単数又は複数の溶接電極に対する張出し舌片の妨げられない位置決めと可能にし、かつ他方では、有利には溶接電極の接近もしくは圧着のために働く調節手段、例えば空気力式シリンダユニットの運動負荷を、溶接が実施される場所、つまりスライドプレートの後端部から遠ざけて実施することができる。
【００１０】
システム分離はさらに、少なくとも、銅から成るスライドプレートの張出し舌片を、弾性的にパッケージ表面に密着させて形成することできる、という可能性をもたらす。張出し舌片もしくはスライドプレートは、つまり約６ｍｍの僅かな厚さであってよい。それというのはパッケージにおける直接的な支持に基づいて、張出し舌片もしくはスライドプレートは、結束ヘッドハウジング及び／又はハウジング状の電極室内に導入されて受け止められる力を、受け止める必要がないからである。
【００１１】
弾性的な密着状態をさらに促進する有利な態様では、パッケージの周方向において外側に位置している、スライドプレートの縁部が、丸み部もしくは外径部を備えている。
【００１２】
本発明の別の有利な態様では、プレート終端部分は、冷媒回路を備えて形成されていて冷媒供給部に接続可能な冷却ブロックを有している。冷媒回路は通路の穿孔によって簡単に製造することができ、これらの通路は、冷媒供給のために不要な開口において盲栓によって閉鎖することができる。パッケージに向いた側に皿頭を有するねじによってプレート終端部分に固定することができる冷却ブロックは、溶接工程時にほとんど変化しない温度レベルを保証し、これにより電極摩耗もしくは電極焼損は減じられ、パッケージ内への不要な熱伝達が阻止される。
【００１３】
本発明の別の有利な態様では、プレート終端部分を受容する支持フレームが設けられていて、該支持フレームは、該支持フレームに対して垂直に延びている鉛直ガイドを備えて形成されていて、該鉛直ガイドは一体に組み込まれた圧縮ばね手段を有しており、調節手段が鉛直ガイドに作用するようになっている。調節手段はこれによりスライドプレートに対して間接的に作用し、スライドプレートは、パッケージの上において支持フレームを介して結束ヘッドハウジング内において移動調節可能である。組み込まれた圧縮ばね手段は、最終ポジションを固定するために働き、つまり圧縮ばね手段は、単数もしくは複数の溶接電極の上昇後にスライドプレートをその出発ポジションへと戻す。
【００１４】
本発明の別の態様では、結束ヘッドのハウジングに、下方に向かって突出していてパッケージの表面に接触する、張出し舌片から接近方向において間隔をおいて位置するリミットストッパが設けられている。このリミットストッパは、スライドプレートの最大接近運動を制限し、さらに力を受け止め、この力を、安定した溶接構造体として又は鋳造品から製造することができる結束ヘッドハウジング内へと導入する。
【００１５】
本発明の別の有利な態様のように、水平方向において電極室に作用する調節シリンダが設けられていると、可変のポイント幾何学形状を有するずらされた溶接ポイントを得ることができる。この場合例えば４、５又は６の溶接ポイントを設けることができ、これらの溶接ポイントは、個々の溶接ポイントの間における電流又は電圧の短絡を回避するために、６〜９ｍｍの有利な溶接ポイント又は電極直径では互いに約１８〜３０ｍｍ離れて位置していることが望ましい。
【００１６】
本発明のさらに別の態様では、少なくとも２つの結束ヘッドユニットと、該結束ヘッドユニットにそれぞれ配属もしくは対応配置されたスライドプレートとが、それぞれ個々に互いに並んで配置されている。このような態様は特に、製品のために必要な巻掛けバンドが、最大幅（市販では３２ｍｍ）を越える寸法を要する場合に、設けることができる。
【００１７】
次に図面を参照しながら本発明の有利な実施形態を説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】自動バンド掛け機を示す原理図である。
【図２】自動バンド掛け機の一部を示す図であって、互いに並んで配置された２つの結束ヘッドユニットから成る結束ユニットを示す正面図である。
【図３】図２に示した結束ユニットを示す側面図である。
【図４】図４のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図である。
【図５】溶接領域において巻掛けバンドの互いにオーバラップした端部を、本発明のように巻掛けバンドとパッケージの周囲との間に配置された、対応電極としてのスライドプレートと共に示す図である。
【図６】従来技術による溶接領域を、溶接電極を省いて示す図である。
【００１９】
図１には、ここでは金属ストリップコイル（Metallbandbund）であるパッケージ２を結束するための自動バンド掛け機（Umreifungsautomat）が示されている。ダイレクトウインチ３から、連続的に調整及び制動されながら、巻掛けバンド４が繰り出され、バンドガイドシステム５によってパッケージ２を取り囲むように運ばれる。ダイレクトウインチ３に後置された変向ローラ６は、巻掛けバンド４をまずローラ式整直機７に導き、このローラ式整直機７は、一方ではバンド始端が真っ直ぐに屈曲部なしにバンドガイドシステム５を通して結束ヘッド８内にまで運ばれることを保証し、かつ他方では巻掛けバンド４が繰出し半径を減じながら常に直線的にバンドガイドシステム５内に達することを保証する。結束ヘッド８内においてバンド始端はクランプされ、過剰の巻掛けバンド４は、巻掛け輪がパッケージ２の周囲に接触するまで引き戻される。過剰の巻掛けバンド４はダイレクトウインチ３の逆回転により再び巻き上げられる。
【００２０】
実施形態に示された結束ヘッド８は、互いに並んで配置された２つの結束ヘッドユニット８ａ，８ｂから成っており、両結束ヘッドユニット８ａ，８ｂは、張設された巻掛けバンド４のオーバラップ端部４ａ，４ｂを結合するために溶接装置９ａ，９ｂを備えており、両溶接装置９ａ，９ｂは電極室１０内において電極ホルダ１１に配置された溶接電極１２を収容している。結束ヘッド８もしくは結束ヘッドユニット８ａ，８ｂ及び溶接電極１２は、パッケージ２の周囲に対して調節可能、つまり接近・離反可能である。電極ホルダ１１はそのために、電極室１０にねじ結合された、空気力式シリンダとして形成されたシリンダ１３によって操作される（図２及び図３参照）。
【００２１】
溶接工程のために溶接電極１２には、一時的にスライドプレート１４が向かい合うように対応配置されており、これらのスライドプレート１４は薄い銅から成っていて、パッケージ２の表面に直に支持もしくは接触して同時に対応電極として形成されている。図３及び図４から分かるように、各スライドプレート１４は張出し舌片１４ａとプレート終端部分１４ｂとを有しており、スライドプレート１４は溶接のために、張出し舌片１４ａが、巻掛けバンド４の、引張り応力下で互いにオーバラップする端部４ａ，４ｂの溶接領域において溶接電極１２に向かい合って位置するように、使用されつまり移動させられる。
【００２２】
図３及び図４から分かるように、プレート終端部分１４ｂには皿頭ねじ１５を用いて冷却ブロック１６が固定されている。この冷却ブロック１６は、複数の通路孔によって形成された冷媒回路１７を備えており、この冷媒回路１７は、冷媒（水）を供給・排出するための接続部１８を有している。冷媒回路１７の通路孔の必要でない流出開口は、盲栓１９によって閉鎖されている。スライドプレート１４のプレート終端部分１４ｂ及び該終端部分１４ｂに固定された冷却ブロック１６は、支持フレーム２０によって受容され、この支持フレーム２０は結束ヘッドハウジング２１（図３参照）に直線移動可能に配置されている。
【００２３】
支持フレーム２０を移動させるため、ひいてはスライドプレート１４を位置決めするために、調節手段２２として空気力式シリンダユニットが設けられており、この空気力式シリンダユニットはピストンロッド２３で、支持フレーム２０に対して垂直に延びるコラム状の鉛直ガイド２４に作用する。
【００２４】
図３に示すように、結束ヘッドハウジング２１は、下方に向かって突出していてスライドプレート１４の張出し舌片１４ａに間隔をおいて向かい合って位置するリミットストッパ２５と、水平方向で電極室１０に作用する調節シリンダ２６とを備えて形成されている。調節シリンダ２６は、可変の、特にずらされた溶接ポイントを可能にする。
【００２５】
図５から分かるように、スライドプレート１４の、周方向２７において外側に位置する縁部、もしくは２つのスライドプレートが並んで配置されている場合には張出し舌片１４ａのそれぞれ外側の縁部（図４参照）は、丸み部２８を備えており、この構成は、その僅かな厚さにより弾性的なスライドプレート１４；１４ａ，１４ｂがパッケージ２の外周部に適合もしくは密着することを、さらに促進する。
【００２６】
図６に示した公知のスライドプレート構成、つまり破線で示した対応電極１１４ａが下側のスチールスライダ１１４内に埋め込まれていて、スチールスライダ１１４がさらに側壁の溝内において案内されている、公知のスライドプレート構成と比較すると、図５から、得られる張力に関する大きな利点が明らかである。それというのは、図６に示した従来技術では、巻掛けバンドの閉じられた輪がパッケージ２の周囲に接触するために弾性的に戻る場合には、スチールスライダ１１４とその側壁ガイドとによる大きな距離が克服されねばならないので、巻掛けバンドの伸張の多くの部分がそのために必要になるからである。これに対して図５に示した構成では、付加的な伸張はほぼ完全に張力として使用することができる。
【符号の説明】
【００２７】
１  自動バンド掛け機、  ２  パッケージ／金属ストリップコイル、  ３  ダイレクトウインチ、  ４  巻掛けバンド、  ４ａ，４ｂ  巻掛けバンドのオーバラップ端部、  ５  バンドガイドシステム、  ６  変向ローラ、  ７  ローラ式整直機、  ８  結束ヘッド、  ８ａ，８ｂ  結束ヘッドユニット、  ９ａ，９ｂ  溶接装置、  １０  電極室、  １１  電極ホルダ、  １２  溶接電極、  １３  シリンダ／溶接電極を接近させるための空気力式シリンダ、  １４  スライドプレート、  １４ａ  張出し舌片、  １４ｂ  プレート終端部分、  １５  皿頭ねじ、  １６  冷却ブロック、  １７  冷媒回路、  １８  接続部／冷媒供給部もしくは冷媒排出部、  １９  盲栓、  ２０  支持フレーム、  ２１  結束ヘッドハウジング、  ２２  調節手段、  ２３  ピストンロッド、  ２４  鉛直ガイド、  ２５  リミットストッパ、  ２６  調節シリンダ、  ２７  周方向、  ２８  丸み部、  １１４  スチールスライダ、  １１４ａ  対応電極
【図１】
2013507297.tif 000003
【図２】
2013507297.tif 000004
【図３】
2013507297.tif 000005
【図４】
2013507297.tif 000006
【図５】
2013507297.tif 000007
【図６】
2013507297.tif 000008
【国際調査報告】
2013507297.tif 000009
2013507297.tif 000010
2013507297.tif 000011
2013507297.tif 000012