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Die Erfindung betrifft eine Paketiervorrichtung zum Umbinden von Gegenständen, mit einer umkehrbar angetriebenen, ein Band durch ein den Gegenstand aufnehmendes Joch transportierenden Fördereinrichtung, bei welcher das Bandende festgehalten, die Transportrichtung zum Spannen des um den Gegenstand herumgelegten Bandes umgekehrt, die Bandschleife erfasst und mit dem Bandende verbunden wird, wobei die Vorrichtung eine Fühleinrichtung für das beim abschliessenden Spannen des Bandes zur Drehung der Fördereinrichtung erforderliche Drehmoment und ein auf dieses Drehmoment ansprechende Steuervorrichtung zum Anhalten der Fördereinrichtung aufweist.
Die US-PS Nr. 3, 590, 729 beschreibt ein Förderrad mit kleinem Durchmesser, das mit einem Spannrad grossen Durchmessers in einer Paketiervorrichtung antriebsverbunden ist, wobei das Band oder die Schnur um weniger als 180 um das Spannrad und überhaupt nicht um das Förderrad gelegt ist.
Die US-PS Nr. 2, 880, 666 zeigt eine Verschnürvorrichtung mit Schüren, in der die Schnur zwischen miteinander in Antriebseingriff stehenden Spannrädern hindurchläuft und um keines der Räder herumgelegt ist.
Es ist bereits eine Paketiervorrichtung bekannt, bei der das Band bloss um ein einziges Förderrad gewickelt wird, das mit zwei Klemmrädern zusammenwirkt, die auf einem durch einen Luftzylinder betätigbaren Schwenkhebel sitzen. Es wird daher zum Fördern das eine der Klemmräder gegen das Förderrad gepresst, zum Spannen das andere der Klemmräder. Für eine zuverlässige Förderung des Bandes und einen wirksamen Spannvorgang ist daher eine besondere Hilfsvorrichtung erforderlich.
Die erfindungsgemässe Paketiervorrichtung, die eine Weiterentwicklung der Vorrichtung nach der US-PS Nr. 3, 269, 300 darstellt, ist gemäss der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass die Fördereinrichtung aus einem Förderrad und einem Spannrad besteht, die miteinander zwangstriebsweise verbunden sind, wobei das Spannrad über einen Kettentrieb, bestehend aus Motorritzel, Kette, Abtriebsrad, von einem Motor mit umkehrbarer Drehrichtung antreibbar ist, und dass auf der beim Spannvorgang unter Zugspannung stehenden Seite der Kette ein den Kettendurchhang fühlendes Laufrad angeordnet ist, dessen Verstellbewegung beim Geradspannen der Kette über ein Übertragungsgestänge zur Betätigung der Steuereinrichtung dient.
Eine besondere Ausgestaltung besteht dabei darin, dass der Motor mit umkehrbarer Drehrichtung ein druckluftbetriebener Motor ist, dessen Drehrichtung durch eine Ventilsteuerung umschaltbar ist, und dass das Laufrad mit einem Spannungsbegrenzungsventil verbunden ist, bei dessen Betätigung die Umstellung der Drehrichtung des Motors über die Ventilsteuerung bewirkt wird.
Gegenüber dieser in der US-PS Nr. 3, 269, 300 beschriebenen Förder- und Spanneinrichtung für das Schnürband ist die erfindungsgemässe Förder- und Spannvorrichtung wesentlich einfacher und damit weniger störanfällig ausgestaltet, wobei vor allem die Verwendung eines getrennt gesteuerten Schwenkhebels mit zwei je nach der Drehrichtung des Förderrades abwechselnd an dieses angepressten Klemmrädern entfällt. Weiters wird durch die Erfindung auch eine Betätigung für die Steuereinrichtung der Maschine ermöglicht, welche wesentlich besser als diejenige nach der vorgenannten US-PS Nr. 3, 269, 300 arbeitet.
Bei dieser bekannten Paketiervorrichtung muss nahe dem zur Abstützung bei der Schweissung dienenden Amboss ein gesonderter Fühler für das Band vorgesehen sein, um anzuzeigen, wenn das Band sich an das zu verschnürende Paket anzulegen beginnt. Die jeweils zu verschnürenden Pakete weisen ja untereinander in der Grösse wesentliche Unterschiede auf, so dass beim Spannvorgang für das Band je nach der Paketgrösse mehr oder weniger Bandmaterial beim Spannen wieder zurückgezogen werden muss, was unterschiedliche Zeitspannen für den Spannvorgang bedingt. Die Einleitung der übrigen Arbeitsvorgänge, wie Schweissen und Abschneiden des Bandes, darf jedoch erst nach dem Anlegen und Spannen des Bandes um das zu verschnürende Paket erfolgen, und in dieser Hinsicht hat sich der vorerwähnte Fühler nicht als genügend zuverlässig in seiner Arbeitsweise erwiesen.
Die erfindungsgemässe Paketiervorrichtung der eingangs genannten Art ist dadurch gekennzeichnet, dass die Fördereinrichtung aus einem Förderrad und einem Spannrad besteht, wobei das Spannrad über einen Kettentrieb, bestehend aus Motorritzel, Kette, Abtriebsrad, von einem Motor mit umkehrbarer Drehrichtung antreibbar ist, und dass auf der beim Spannvorgang unter Zugspannung stehenden Seite der Kette ein den Kettendurchhang abfühlendes Laufrad angeordnet ist, dessen Verstellbewegung beim Geradspannen der Kette über ein Übertragungsgestänge zur Betätigung der Steuereinrichtung dient.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann der Motor mit umkehrbarer Drehrichtung ein druckluftbetriebener Motor sein, dessen Drehrichtung durch eine Ventilsteuerung umschaltbar ist, und
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das Laufrad kann mit einem Spannungsbegrenzungsventil verbunden sein, bei dessen Betätigung die Umstellung der Drehrichtung des Motors über die Ventilsteuerung bewirkt wird.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme auf die Zeichnungen. Es zeigen Fig. 1 eine Gesamtansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemässen Paketiermaschine ; Fig. 2 eine schematische Darstellung, die den Durchlauf des Bandes durch die Maschine zeigt ; Fig. 3 eine perspektivische Darstellung des Vorschub-und Spannmechanismus ;
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waagrechten Schnitt des Betätigungsventils für die Bandspannung entlang der Linie 4A-4A in Fig. 4 ; die Fig. 5 bis 8 Betriebsdiagramme zur Veranschaulichung der wesentlichen Merkmale der Erfindung entsprechend verschiedenen Bereichen eines Arbeitszyklus.
Wie Fig. l zeigt, umfasst die erfindungsgemässe Paketiervorrichtung einen Hauptteil oder Gehäuse
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auf. Ein zurückziehbarer Amboss --18-- befindet sich in der Mitte des Tisches --14--. Das Band-S- wird von einer Bandspule zugeführt und um ein Joch --20-- geführt, welches das Paket umgibt. Nach dem Vorschub wird das Band gegen das Paket gespannt, eine Schweissverbindung wird hergestellt, das Band wird abgeschnitten und das umschnürte Paket wird entfernt.
Fig. 2 zeigt als vereinfachte, schematische Darstellung die Bahn eines Bandes durch die Vorrichtung.
Das Band berührt ein Förderrad --34-- von der Bandrolle (Fig. l) aus, läuft zwischen dem Förderrad und einem Spannrad --36-- hindurch, läuft um das Spannrad --36-- herum, geht unterhalb eines vorderen Greiforgans-30-- und sodann unterhalb einer Zunge --24-- und oberhalb einer Platte --26-- hindurch, verläuft zwischen einem hinteren Greiforgan-32-- und dem Amboss --18--, wird durch das Joch-20- hindurchgeführt, verläuft zwischen dem vorderen Greiforgan-30-- und dem Amboss --18-- und zwischen der Zunge --34-- und dem Amboss --18-- hindurch und schlägt gegen einen Anschlag --19-- an, der auf dem Amboss ausgebildet ist.
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--M-- mit--40- auf, das eine Kette --42-- und ein Kettenrad --44-- auf der Welle --46-- des Spannrades --36-antreibt. Das andere Ende der Welle --46-- trägt ein Zahnrad --48--, das mit einem Zahnrad --50-- mit derselben Zahnteilung kämmt, das auf der Welle --52-- des Förderrades --34-- angeordnet ist. Die Förder- und Spannräder --34, 36-- sind mit Reibrädern --34a, 36a-- überzogen, die aus einem Polyurethan-Elastomer (Härtewert 90) bestehen. Das Band--S--wird zwischen den Rädern --34, 36-- erfasst und um das Förderrad --34-- um etwas mehr als 90 und um das Spannrad --36-- um etwas mehr als 1800 herumgelegt.
Die Herumlegung um das Förderrad genügt für die Förderung des Bandes entlang der in Fig. 2 gezeigten Bahn, und die Herumlegung um das Spannrad --36-- für die Erzielung einer festen Spannung des Bandes um das Paket herum, bevor die Verbindung in dem Band verschweisst wird.
Zur Betätigung eines Spannungsbegrenzungs-Ventils --TV-- zum Unterbrechen der Anspannung des Bandes um das Paket herum und zum Einleiten weiterer Funktionen, die soweit nötig später beschrieben werden sollen, ist ein Laufrad-60- (Fig. 3 und 4) auf einem Arm --62-- angebracht, der an dem Rahmenpunkt --63-- angelenkt ist und mit einem Gestängeteil --64-- in Verbindung steht. Eine Druckfeder --66-- ist zwischen einer Mutter auf dem Gestängeteil --64-- und einem Rahmenelement --67-- (Fig. 4 und 4A) eingespannt und dient dazu, das Spiel in der Kette --42-- aufzunehmen.
Das Gestänge - trägt ebenfalls eine Lasche-65- (Fig. 4 und 4A), die gegen den Arbeitsknopf des Spannungs- begrenzungs-Luftventils --TV-- drückt, wobei das Ventil --TV-- geschlossen wird, wenn ein Durchhang in dem Trum-42a-der --42a-- der Kette --42-- auftritt, in den das Laufrad-60-- eingreift. Der Durchhang tritt auf, wenn der Motor --M-- die Räder in Förderrichtung antreibt, wie es durch den durchgezogen dargestellten Pfeil auf dem Förderrad --34-- in Fig. 3 verdeutlicht ist. Der Durchhang wird auf dem Leertrum - -42a-- der Kette --42-- entfernt, wenn der Motor --M-- zum Antreiben des Spannrades --36-- in Spannrichtung zurückgedreht wird, die auf dem Rad durch einen strichpunktierten Pfeil angegeben ist (Fig. 3).
Wenn das Band um das Paket herum festgezogen ist, wird das Trum --42a-- der Kette straff gezogen, der Arm --62-- wird herausgeschoben und die Lasche --65-- wird von dem Spannungs- begrenzungs-Ventil-TV-- entfernt. Dadurch wird das Luftventil geöffnet und hält den Motor --M-- an oder erfüllt anderweitige Aufgaben. Die Öffnung des Ventils --TV-- erfolgt nur bei Erzeugung eines
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vorbestimmten Drehmomentes, das zum Antreiben des Spannrades --36-- erforderlich ist, und das zu einem angemessenen Spannen des Bandes um den Gegenstand herum ausreicht. Daher wird bei dem zuvor beschriebenen Vorgang der Motor --M-- bei seiner Drehung in Spannrichtung nicht ausgeschaltet, bevor das Paket fest umschnürt ist.
Wie in Fig. 5 schematisch gezeigt ist, ist ein Fühler --70-- für einen übermässigen Vorlauf an dem Spannrad --36-- vorgesehen, der eine Schleife in dem Band abtastet, die sich während des Vorschubs entwickelt, und für Entfernen der Schleife vor dem Spannen des Bandes um den Gegenstand sorgt.
Der Fühler --70-- ist schwenkbar an einer Platte im Gestell angebracht und weist eine die Schleife abtastende Oberfläche auf, die so geformt ist, dass sie sich an das Spannrad --36-- anpasst. Der Fühler - weist eine Nockenfläche zum Zusammenwirken mit einem Nachlaufglied --71-- auf. Das Nachlaufglied - ist ebenfalls an die Platte angelenkt und weist eine Nachlaufrolle auf, die durch die Nockenoberfläche des Fühlers --70-- niedergedrückt wird. Das Nachlaufglied --71-- umfasst eine Nockenoberfläche zum Niederdrücken eines Betätigungsarmes-72-eines Bandbegrenzungsventüs-SV-. Dies ist dann der Fall, wenn der Fühler --70-- durch die Bildung einer Schleife verschoben wird.
Im folgenden soll der Betrieb der erfindungsgemässen Paketiermaschine während eines Arbeitszyklus im Zusammenhang mit der Bandförder- und -spannvorrichtung beschrieben werden.
Fig. 5 zeigt den Bandvorschub-Bereich des Zyklus. Nach Einschalten eines Ein-Aus-Luftventils in die
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erkennbar, wird während des Vorschubvorganges das Band durch die Kanäle, um das Joch --20-- herum und zwischen dem offenen vorderen Greiforgan-30-- und dem Amboss --18-- zu dem Anschlag --19-geführt.
Gemäss Fig. 6 ist das Band vorgeschoben worden, bis sein Ende gegen den Anschlag --19-- des Ambosses --18-- anschlägt. Der Vorschub wird fortgesetzt, jedoch bildet sich eine Schleife des Bandes an dem Spannrad --36-- hinter dem Fühler --70--. Diese Schleife schwenkt den Fühler --70-- nach rechts, wie in Fig. 20 erkennbar ist, in eine mittlere Vorschub-Unterbrechungs-Stellung, die strichpunktiert dargestellt ist. In dieser Stellung hat der Fühler --70-- sowie sein Nachlaufglied --71-- den Betätigungs- arm-72-- für das Bandgrenzventil in eine Stellung bewegt, in der das Bandgrenzventil offen ist.
Durch eine nicht näher beschriebene Steuerschaltung wird als Folge davon über ein Ventil eine Unterbrechung des Antriebs des Motors --M-- in der Vorschubrichtung bewirkt. Zugleich strömt die Luft von dem Bandgrenzventil --SV-- über ein Wechselventil zu der Rücklaufleitung des Vorschubmotors-M--, jedoch wird wegen des Trägheitsmoments der Teile die Umkehr des Vorschubs nicht sofort erreicht, so dass der Fühler --70-- etwas weiterläuft, wie in Fig. 6 angedeutet ist. Zugleich wird über eine nicht gezeigte Steuereinrichtung das vordere Greiforgan-30-- geschlossen und damit das Band gegen den Amboss festgehalten, so dass es nicht durch Entfernung der überschüssigen Schleife abgezogen werden kann.
Der Motor läuft alsbald rückwärts und beginnt den Abzug der Schleife von dem Fühler --70--. Der Abzug der Schleife wird fortgesetzt, bis der Fühler --70-- in seine Ausgangsstellung zurückgekehrt ist und das Bandgrenzventil --SV-- geschlossen ist.
Bei Schliessung des Bandgrenzventils --SV-- wird Luft aus dem Rücklauf- oder Spannantrieb des Motors --M-- abgelassen und der Motor angehalten, so dass das Band um das Förderrad herum angeordnet bleibt. Während dieser Zeit bleibt das vordere Greiforgan --30-- weiterhin geschlossen. Wenn noch kein Paket vorhanden ist, kann ein solches auf den Tisch der betriebsbereiten Vorrichtung gelegt werden.
Zum Spannen des Bandes um das Paket --P-- herum wird das Fussventil-FV- (Fig. 1) durch den Bedienungsmann geöffnet. Dadurch wird Luft aus der Luftquelle durch das einstellbare Drosselventil zu dem Spannungs-Einlass des Förderrad-Motors --M-- geleitet. Die Spannungsgeschwindigkeit wird durch eine einstellbare Nadel in dem Drosselventil gesteuert.
Das Spannrad --36-- dreht sich nunmehr, wie in Fig. 7 gezeigt, in der Richtung, dass das Band aus dem Joch gezogen wird und um das Paket herum gespannt wird. Das überschüssige Band, das dadurch gebildet wird, kann einem nicht-gezeigten Sammelorgan unterhalb der Maschine zugeleitet werden.
Fig. 8 zeigt das um das Paket-P-mit Hilfe der Kette --42-- des Spannrades --36-- festgezogene Band. Dadurch wird der Durchhang in dem Trum-42a-der --42a-- der Kette --42-- beseitigt und folglich wird das Laufrad --60-- zurückgedrückt und öffnet das Spannungsgrenzventil --TV--, da die Lasche --65-- das
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Betätigungsglied für dieses Ventil freigibt. Durch die Freigabe dieses Ventils wird über geeignete
Schaltungen der Spannungs-Einlass des Motors-M--weiterhin mit Druckluft beschickt, so dass die Bandspannung beibehalten wird, nachdem das Paket fest umschnürt ist. Ausserdem wird das hintere Greiforgan --32-- geschlossen, so dass die Spannung in dem Band aufrecht erhalten wird. Schliesslich wird ein Zeitverzögerungs-Relais eingeschaltet.
In der Folge werden nunmehr die Zunge --24-- zurückgezogen, die Platte --26-- abgehoben und das Schweissblatt --28-- zwischen die Enden und den Bogen des Bandes --S-- vorgeschoben, um die Verschweissung des Bandes zu bewirken. Hiebei werden der Amboss --18-- und die Platte --26-- mit den dazwischenliegenden Bandteilen und dem Schweissblatt zusammengedrückt gehalten. Schliesslich wird das Schweissblatt wieder zurückgezogen, das Band durch das Plattenmesser-27- (Fig. 7) abgeschnitten und die Bandenden vor ihrer endgültigen Freigabe durch die Platte --26-- und den Amboss noch etwas zusammengedrückt gehalten.
Da das Laufrad --60-- durch die Feder --66-- gegen die Kette --42-- angedrückt gehalten ist, wird der Durchhang der Kette --42-- beim Spannvorgang erst verschwinden, wenn das Band --S-- beim Zurückziehen sich an das zu umschnürende Paket anlegt und dadurch eine Spannung in der Kette --42-eintritt, durch welche der Durchhang beseitigt wird. Dies ergibt eine einfache und zuverlässige Steuerung für die Betätigung des Spannungsbegrenzungsventils --TV-- auch bei völlig unterschiedlicher Grösse der zu umschnürenden Pakete, so dass besondere und nur unzuverlässlich arbeitende Fühler für das Band --S-- nahe dem Amboss, durch welche die Steuerung für die Herstellung der Verbindung der Bandenden eingeleitet wird, wie es bei der Anordnung nach der vorerwähnten US-PS Nr. 3, 269, 300 der Fall ist, entfallen.
Die verwendeten Bänder --S-- bestehen aus einem festen, schweissbaren thermoplastischen Material, wie Polypropylen, Polyester, Nylon usw.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Paketiervorrichtung zum Umbinden von Gegenständen, mit einer umkehrbar angetriebenen, ein Band durch ein den Gegenstand aufnehmendes Joch transportierenden Fördereinrichtung, bei welcher das Bandende festgehalten, die Transportrichtung zum Spannen des um den Gegenstand herumgelegten Bandes umgekehrt die Bandschleife erfasst und mit dem Bandende verbunden wird, wobei die Vorrichtung eine Fühleinrichtung für das beim abschliessenden Spannen des Bandes zur Drehung der Fördereinrichtung erforderliche Drehmoment und eine auf dieses Drehmoment ansprechende Steuervorrichtung zum Anhalten der Fördereinrichtung auf weist, dadurch gekennzeichnet, dass die Fördereinrichtung aus einem Förderrad (34) und einem Spannrad (36) besteht, die miteinander zwangstriebweise verbunden sind, wobei das Spannrad (36)
über einen Kettentrieb, bestehend aus Motorritzel (40), Kette (42), Abtriebsrad (44), von einem Motor (M) mit umkehrbarer Drehrichtung antreibbar ist, und dass auf der beim Spannvorgang unter Zugspannung stehenden Seite der Kette (42) ein den Kettendurchhang fühlendes Laufrad (60) angeordnet ist, dessen Verstellbewegung beim Geradspannen der Kette (42) über ein Übertragungsgestänge (62,64, 65,66) zur Betätigung der Steuereinrichtung dient.