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Umschnürung oder Umreifung für Packstücke
Die Erfindung bezieht sich auf eine Umschnürung oder Umreifung-für Packstücke aller Art, bei der die sich überlappenden Enden des Drahtes oder des Bandes mittels einer Hülse zusammengehalten sind.
Es ist bekannt, Packstücke, wie Kartons, Zeitungen, Pakete, Bündel od. dgl. mit einem Stahldraht oder mit Bandeisen zu umschnüren oder zu umreifen und dabei die Enden des Umschnürungsmittels überlappt anzuordnen, wobei diese überlappten Bereiche durch Eigenverformung oder Hülsen bzw. Plomben verbunden werden. Ferner ist es bekannt, Verschnürungen mit Bindfäden und Bändern aus geleimten Papierfäden sowie fadenverstärkten Bändern herzustellen, wobei auch in diesem Falle Verschlusshülsen Ver- wendung finden. Alle diese Umschnürungsmittel haben jedoch eine verhältnismässig niedrige Elastizitätsgrenze. Dies hat zur Folge, dass sich schon bei einer geringfügigen Überschreitung der Elastizitätsgrenze eine bleibende Formänderung ergibt, d. h. die Verschlussmittel nehmen nach Aufheben der Belastung nicht mehr ihre alte Lage ein.
Dadurch wird die Qualität der Umschnürung erheblich verschlechtert.
Solange es sich nur um die Umschnürung oder Umreifung von nachgiebigen Packstücken, wie Zeitungsbündeln od. dgl. handelt, wirkt sich die niedrige Elastizitätsgrenze des Umschnürungsmittels kaum nachteilig aus, denn hier kann man-was in der Praxis auch geschieht-ohne weiteres die Elastizität der.
Packstücke selbst ausnutzen, um eine verhältnismässig straffe Umschnürung zu erzielen. Dabei lassen sich auch die im Hinblick auf den Aufbau der bekannten Verschlussmechanismen nicht zu vermeidenden Spannverluste ausgleichen.
Die Verhältnisse ändern sich aber grundsätzlich, wenn Packstücke zu umschnüren oder zu umreifen sind, welche selbst unelastisch sind, wie Kisten, Platten, Stangen oder Flaschenbündel. Wenn hier eine bleibende Dehnung des Umschnürungsmittels vermieden werden soll, so muss man notgedrungen zu Umschnü- rungsmitteln mit hoher Dehnungsfestigkeit und somit mit grossem Querschnitt greifen. Das bei unelastischen Packstücken zu verwendende Umschnürungsmittel muss somit in seinem Querschnitt so stark gehalten werden, dass es praktisch allen vorkommenden Zugbeanspruchungen ohne nennenswerte Dehnung widersteht.
Kommt es dann durch eine besondere, nicht vorauszusehende Beanspruchung trotzdem zu einer Dehnung des Umschnürungsmittels, dann sind praktisch die erwähnten Massnahmen gegenstandslos geworden, denn durch die dabei auftretende bleibende Formänderung wird die Umschnürung schlaff, kann dem Packstück keinen Zusammenhalt mehr bieten und sogar von diesem abrutschen. Abgesehen davon ist durch die Verwendung eines Umschnürungsmittels mit grossem Querschnitt ein erhöhter Werkstoffbedarf vorhanden, durch welchen die Verpackung verteuert wird.
Durch die geschilderten Verhältnisse ergibt sich für die Praxis der bemerkenswerte Nachteil, dass man in Abhängigkeit von der Elastizität der zu umschnürenden oder zu umreifenden Packstücke das zu benutzende Umschnürungsmittel aussuchen muss. Wenn man nur Packstücke von ein und derselben Beschaffenheit zu umschnüren hat, dann kann man diesen Mangel noch durch die Wahl eines geeigneten Umschnürungsmittelskompensieren. Dieslässtsichaber praktisch nicht mehr durchführen, wenn einer Verpackungsmaschine Packstücke von ständig wechselnder Beschaffenheit zugeführt werden. Hier bleibt dann nur das Vorsortieren der Packstücke, also ein zusätzlicher, das Verpacken verteuernder Arbeitsvorgang.
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Es liegt nahe, die geschilderten Mängel durch den Ersatz des praktisch unelastischen Umschnürungs- mittels durch ein elastisches zu beseitigen, zumal zugfeste, Elastizität aufweisende Werkstoffe bekannt sind. Erwähnt seien zunächst halbsynthetische Werkstoffe, beispielsweise auf Zellulosebasis, dann vor allem aber vollsynthetische Werkstoffe, die im allgemeinen eine weitaus grössere Dehnung haben und eine verhältnismässig grosse Rückbildung aufweisen. Genannt seien Polyäthylen, Polyamid, Polyurethan und Polyvinylchloridsorten. Es hat sich jedoch bei durchgeführten Versuchen gezeigt, dass diese Werkstoffe nicht ohne weiteres gegen die bisher benutzten ausgetauscht werden können. Vor allem gibt es grosse
Schwierigkeiten bei der Bildung des eigentlichen Verschlusses im Bereich der sich überlappenden Enden.
Die herkömmlichen Werkstoffe, insbesondere Stahldraht und Bandeisen. besitzen eine sehr hohe Molekularkonstante, so dass mit ihnen ohne weiteres ein Verschluss nur durch Verdrillen oder Verhaken von Haken- ausbildungen gebildet werden kann. Auch bereitet es keine nennenswerte Mühe, die sich überlappenden Enden mit einer sie umgreifenden Hülse zu verbinden.
Die Molekularstruktur der angeführten Kunststoffe verändert sich jedoch unter starker oder anhaltender Belastung. Da man dieses Verhalten der Kunststoffe kennt, reckt man sie bei ihrer Herstellung, so dass die einzelnen Fadenmoleküle längsgerichtet werden, wodurch der Werkstoff eine hohe Festigkeit und eine Verminderung der bleibenden Dehnung erhält. Wenn auch mit der durch die Reckung hervorgerufenen Orientierung der Struktur eine gute Festigkeit des Werkstoffes in bezug auf seine Belastbarkeit erreicht wird, so reicht diese jedoch noch nicht aus, um dem Werkstoff eine solche beständige Form oder Ausbildung zu geben, dass er als Draht oder Band zum Umschnüren von Packstücken dann verwendet werden kann, wenn die Verschlüsse auf die herkömmliche Art und Weise gebildet werden.
Wird beispielsweise ein Hülsenverschluss bekannter Art verformt und kommt es dabei zu einer Einengung des Querschnittes des Kunststoffdrahtes, so erfolgt bei einer starken oder bei einer anhaltenden Zugbelastung eine Strukturwanderung, welche von den Stellen des höchsten Druckes zu den Stellen geringeren Druckes verläuft. Auf Grund dieses Sachverhaltes bilden Hülsen- bzw. Plombenverschlüsse der bekannten Ausführungen keine ausreichendeFestigkeit, wenn sie zum Zusammenhalten der Enden von Kunststoffdrähten oder Bändern benutzt werden sollen.
Es ist anderseits auch bekannt, Kunststoffe miteinander zu verkleben oder zu verschweissen, wobei sich ausreichende Festigkeiten der Verbindung erzielen lassen. Man könnte also daran denken, einen Verschluss für aus Kunststoff bestehende Drähte oder Bänder einfach dadurch zu erhalten, dass man die Enden im sich überlappenden Bereich verklebt oder verschweisst. Diesem Verhalten steht aber die Tatsache entgegen, dass eine verhältnismässig lange Zeit erforderlich ist, bis der Verschluss nach dem Kleben. oder Schweissen belastet werden kann. Beim Verkleben ist hiebei die Abbinde- bzw. Erhärtezeit, beim Schweissen die Zeit, in der die Normaltemperatur wieder hergestellt ist, massgebend. Beim Umschnüren von Packstücken können jedoch derartig lange Zeiten nicht in Kauf genommen werden, da hiedurch das Arbeiten unwirtschaftlich wird.
Dies gilt insbesondere dann, wenn vollautomatische Umschnürungsmaschinen Verwendung finden.
Es ist ein Verschluss zur Befestigung der einander übergreifenden Enden eines aus einer Vielzahl von parallel verlaufenden Strängen bestehenden Bandes mittels einer die sich übergreifenden Bandenden umschliessenden Hülse aus einem Metall oder thermoplastischen Harz bekannt, bei dem die Hülse infolge einer im Bereich jedes einzelnen Stranges gebildeten Verformung auf jeden dieser Stränge einen Druck ausübt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Umschnürung oder Umreifung für Packstücke aller Art, bei der die sich überlappenden Enden eines aus einem Kunststoff, wie z. B. Polyamid, hergestellten Drahtes oder Bandes mittels einer Hülse zusammengehalten sind, mit einfachen und wohlfeilen Mitteln zu verbessern und dabei die geschilderten Nachteile bekannter Ausführungsformen zu beseitigen. Insbesondere soll die Umschnürung oder Umreifung so beschaffen sein, dass sie bei allen Packstücken, also unabhängig von der Elastizität der zu umschnürenden oder zu umreifenden Packstücke benutzt werden'kann. Dieses Ziel ist erfindungsgemäss im wesentlichen dadurch erreicht, dass im Bereich der Hülse mindestens noch ein weiteres, andersartiges Verschlussmittel angeordnet ist, wie z.
B. eine Verschweissung oder Verklebung der Enden des aus einem thermoplastischen Kunststoff bestehenden Drahtes oder Bandes im Bereich der Hülse. Der an Stelle von Stahldraht bzw. von Bandeisen verwendete Kunststoffdraht, beispielsweise ein monofiler Nylondraht, besitzt neben einer hohen Festigkeit auch ein gutes elastisches Deh - l1ungsvermögen. Beide Eigenschaften gewährleisten die gewünschte Transportstabilität der Umschnürung.
Hinzu kommt, dass sich derartige Kunststoffdrähte masslich sehr genau einstellen lassen. Dies macht sich bei der im einzelnen noch zu schildernden Verschlussbildung vorteilhaft bemerkbar, weil keine das Zu- sammenfügen der Drahtenden beeinträchtigenden Durchmesserschwankungen auftreten. Der Kunststoffdraht
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ist auch im Gegensatz zu den herkömmlichen Umschnürungsmitteln, wie Stahldraht oder Bindfäden, witterungsbeständig. Er kann längere Zeit im Freien gelagert werden, ohne dass ein Unbrauchbarwerden durch
Korrosion oder Verwitterung auftritt. Hinzu kommt eine gute Beständigkeit gegenüber der Einwirkung von
Chemikalien. Was hier über die Kunststoffdrähte gesagt ist, gilt auch für die Kunststoffbänder, die zum Umreifen Verwendung finden.
Wird als weiteres Verschlussmittel eine Verschweissung angewendet, dann erfolgt das Schliessen der
Hülse und das Schweissen zweckmässig unmittelbar hintereinander. Ein solcher Verschluss kann sofort nach seiner Bildung belastet werden. Dies ist ein wesentlicher Vorteil, der sich insbesondere bei der vollautomatischen Verschlussbildung auswirkt, weil man dort immer bestrebt ist, die einzelnen Arbeitsgänge möglichst kurzzeitig durchzuführen. Die endgültige Abkühlung der Verschweissung kann unter Belastung erfolgen, denn die Hülse ergibt kurzzeitig beim Transport, beispielsweise auf den Ablegetischen, einen ausreichenden Halt. Da die Verschweissung nur zusammen mit einer Hülse als Verschlussmittel benutzt wird, braucht nur eine oberflächige Schweissung durchgeführt zu werden.
Dies hat den Vorteil, dass eine Oxydation des Kunststoffes an den Schweissstellen weitgehend vermieden wird. Es kann sowohl ein Hochfrequenz- als auch ein Wärmeimpulsschweissen durchgeführt werden. Während beim Wärmeimpulsschweissen der Wrwen- dung von Metallhülsen wegen der guten Wärmeleitfähigkeit der Vorzug gegeben wird, können beim Hochfrequenzschweissen auch Hülsen aus andern Werkstoffen benutzt werden, jedoch sollten diese zweckmä- ssig elektrisch leitend sein. Besondere Vorteil ergeben sich, wenn die Innenflächen der Hülse mit einem sich beim Schweissen mit den Drahtenden verbindenden thermoplastischen Werkstoff kaschiert sind.
Wird nach dem andern Vorschlag der Erfindung zum Zusammenhalten der Enden des Kunststoffdrahtes eine Verklebung angewendet, dann werden die Innenflächen der Hülse mit einem Werkstoff versehen, welcher bei einer Erwärmung schneller fliesst oder pastös wird, als der eigentliche Kunststoffdraht der Umschnürung. Hiebei kann es sich um rein thermoplastische Werkstoffe handeln, die einen geringeren Erweichungspunkt haben als der der Kunststoffdrähte. Anstatt die Hülsen auf ihren Innenflächen mit einem thermoplastischen Werkstoff mit niedrigem Erweichungspunkt zu versehen, ist es auch möglich, auf den gleichen Flächen der Hülse einen Schmelzkleber aufzubringen.
Um den Schmelzkleber zur Wirkung zu bringen, können die gleichen Vorrichtungen wie beim Schweissen eingesetzt werden, wobei sich die an- wendungstechnisch ergebenden niedrigeren Temperaturen und die damit verbundene kürzere Zelt zur Verschlussbildung günstig auswirken.
Sofern an den Verschluss geringere Anforderungen in bezug auf die Belastbarkeit gestellt werden, ist es möglich, Hülsen zu verwenden, deren Innenflächen mit einem Haftkleber versehen sind.
Die Hülsen als solche können teilweise vorgeformt den Verschlussvorrichtungen zugeführt werden, durch deren Arbeitswerkzeug lediglich die Hülse geschlossen wird. Es ist anderseits auch möglich, die Hülsen in an sich bekannter Weise erst an Ort und Stelle aus bandförmigem Werkstoff zu bilden.
Weitere Einzelheiten der Erfindung sind der nachfolgenden speziellen Beschreibung zu entnehmen. In der Zeichnung ist die Erfindung in mehreren Ausführungsbeispielen dargestellt, u. zw. zeigen : Fig. 1 in schaubildlicher Darstellung einen Verschluss für eine Umschnürung nach einem ersten Ausführungsbeispiel, Fig. 2 ebenfalls in schaubildlicher Darstellung ein zweites Ausführungsbeispiel eines Verschlusses für eine Umschnürung, Fig. 3 ein drittes Ausführungsbeispiel in schaubildlicher Darstellung, Fig. 4 ebenfalls in schaubildlicher Darstellung ein viertes Ausführungsbeispiel, Fig. 5 ein fünftes Ausführungsbeispiel in schaubildlicher Darstellung, jedoch bei bandförmigem Umschnürungsmittel, und Fig. 6 ebenfalls in schaubildlicher Darstellung ein sechstes Ausführungsbeispiel.
Es sei zunächst erwähnt, dass nur diejenigen Teile der Umschnürung oder Umreifung dargestellt sind, welche für das Verständnis der Erfindung Bedeutung haben. Auch spielt es keine Rolle, wie die Packstücke gestaltet sind, an welchen die Umschnürung oder Umreifung angebracht werden soll. Die Vorrichtungen, die
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Packstück herumgelegt und gespannt. Im Bereich der sich überlappenden Enden der Umschnürung oder Umreifung wird eine Hülse angebracht, die mit bekannten Einrichtungen verformt wird. Dabei ist es auch gleichgültig, ob man die Hülsen von einem fortlaufenden Strang abschneidet oder ob man mit vorgefertig ten Einzelhülsen arbeitet.
Im Bereich der Hülse wird dann erfindungsgemäss ein weiteres, andersartiges Verschlussmittel angebracht, wobei vorher oder nachher ein Abtrennen des zur Haspel führenden Draht- oder Bandteiles erfolgt. Nachfolgend werden nun die weiteren andersartigen Verschlussmittel beschrieben.
In Fig. 1 sind die beiden sich überlappenden Enden 11 und 12 eines Kunststoffdrahtes durch eine aus Metall gefertigte) Hülse 13 umschlossen. Es handelt sich dabei um einen monofilen Kunststoffdraht, beispielsweise aus Nylon. Wie Fig. 1 zeigt, ist die Hülse 13 verdrillt, so dass sich die innenliegenden Kunst-
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stoffdrähtendenll und 12 mitverdrillen. Auf diese Weise erhält man einen sicher wirkenden Verschluss, der jedes Durchrutschen des Kunststoffdrahtes verhindert.
Fig. 2 zeigt wieder die beiden Kunststoffdrahtenden 11 und 12, welche ebenfalls mit einer Hülse 14 umschlossen sind. Abweichend vom ersten Ausführungsbeispiel ist auf der Flachseite der Hülse eine Ansatzfläche für eine Schweissung 15 vorgesehen. Die Gegenfläche zu der Ansatzfläche befindet sich dieser diametral gegenüber an der Unterseite der Hülse 14. Zur Verschlussbildung wird bei diesem Ausführungsbeispiel somit ausser der Hülse eine Verschweissung benutzt.
Fig. 3 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel eines Verschlusses für die sich überlappenden Kunststoffdrahtenden 11 und 12. Auch hier wird zunächst eine Hülse 16 um die Drahtenden gelegt. Diese ist jedoch innenseitig mit eine : Beschichtung 17 versehen. Diese Schicht 17 kann aus einem thermoplastischen Werkstoff mit einer niedrigeren Schmelztemperatur bestehen. Es kann sich anderseits auch um eine Schicht eines Schmelzklebers handeln. Die Fläche 15 dient dem Schweiss-oder Erwärmungsvorgang.
Das vierte Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 4 zeigt eine Verbindung der beiden Kunststoffdrahtenden 11 und 12 mit einer Hülse 18, die innenseitig mit einer Schicht 19 eines Haftklebers versehen ist. Hier ist die Hülse zudem noch mit zwei diametral gegenüberliegenden und sich in Längsrichtung erstreckenden Einschnürungen versehen, so dass der fertige Verschluss, im Querschnitt gesehen, etwa die Gestalt einer liegenden 8 erhält.
Gemäss dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 ist der Kunststoffdraht ersetzt durch ein Kunststoffband.
Die beiden Bandenden 20 und 21 sind jedoch wieder mit einer Hülse 22 umgeben, die eine innenseitige Beschichtung 23 trägt. Hiebei kann es sich um eine Schicht aus einem der vorstehend genannten Werkstoffe handeln.
Fig. 6 zeigt demgegenüber wieder eine Verbindung der beiden Enden 11 und 12 eines Kunststoffdrahtes mittels einer Hülse 24, jedoch besitzt die Hülse 24 ausser der innenseitigen Beschichtung noch aussenliegend sickenartige Einprägungen 25, welche im Hülseninnern eine Verriegelung der beiden Kunststoffdrahtenden 11 und 12 durch eine Querschnittseinengung herbeiführen.
Wie bereits erwähnt, sind die dargestellten Ausführungen nur beispielsweise Verwirklichungen der Erfindung und diese nicht darauf beschränkt. Vielmehr sind noch mancherlei andere Ausführungen und Anwendungenmöglich. So ist es möglich, die Hülse mit Lösungsklebern innenseitig zu verkleiden. Ausser den dargestellten Hülsen können auch Plomben verwendet werden, welche aus Rohrabschnitten oder geprägten oder gegossenen Teilen bestehen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Umschnürung oder Umreifüngfür Packstücke aller Art, bei der die sich überlappenden Enden eines aus einem Kunststoff, wie z. B. Polyamid. hergestellten Drahtes oder Bandes mittels einer Hülse zusammengehalten sind, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Hülse (13,14, 16, 18, 22,24) miniestens noch ein weiteres, andersartiges Verschlussmittel angeordnet ist, wie z. B. eine Verschweissung oder Verklebung der Enden (11,12) des aus einem thermoplastischen Kunststoff bestehenden Drahtes oder Bandes im Bereich der Hülse (14).