Verfahren und Vorrichtung zum Umschnüren von Gegenständen
An Draht- oder Bandbiegemaschinen ist es bekannt, eine Biegeform mit einem Führungskanal für das draht- oder bandförmige Umschnürungsmittel vorzusehen, welcher in der Regel in einem U-förmigen Gehäuse angeordnet ist, welches auf dem zur Aufnahme der zu umschnürenden Gegenstände, wie Kisten, Pakete und dgl., bestimmten Tisch aufgebaut ist. Das Packstück wird in der Regel automatisch auf dem Tisch durch das U-förmige Gehäuse hindurchgeschoben und steuert selbsttätig den Mechanismus zur Bildung der Draht- oder Bandschlinge, die um den zu behandelnden Gegenstand herum gebildet wird.
Hierbei wird das Umschnürungsmittel mechanisch durch den Führungskanal des U-förtnigen Gehäuses hindurchgeschoben und gelangt dann in eine im Tisch versenkt angeordnete, horizontale Führungseinrichtung, welche einen Schneid- und Verschliessapparat enthält und zum Herauslassen der fertigen Umschnürung nach oben geöffnet werden kann. Analog kann das U-förmige, den Führungskanal bildende Gehäuse auf den dem zu umschnürenden Gegenstand zugekehrten Seiten zum Herauslassen der Schlinge geöffnet werden. Alsdann wird die Schlinge durch die Spanneinrichtung zusammengezogen, durch die Schneideinrichtung abgetrennt und durch die Verschliesseinrichtung, z. B. durch Verdrillen der Drahtenden, verschlossen.
Zum Einführen und Hindurchführen des Drahtes oder Bandes durch den Führungskanal und die anschliessende Führungseinrichtung dient ein Antrieb, der in der Regel ein vor der Einführungsstelle angeordnetes Walzenaggregat antreibt, zwischen dessen Walzen der Draht oder das Band klemmschlüssig hindurchgeführt ist. Das Umschnürungsmittel wird mit verhältnismässig grosser Geschwindigkeit durch den Führungskanal hindurchgetrieben und muss, nachdem das freie Draht- oder Bandende durch den Schneid- und Verschliessapparat hindurchgetreten ist und die vorbestimmte Endlage erreicht hat, angehalten werden.
Um diesen Vorgang ebenfalls selbsttätig zu gestalten, ist es bekannt, an der betreffenden Stelle ein in die Bewegungsbahn des freien Draht- oder Bandendes hineinragendes Schaltorgan vorzusehen, das beim Auftreffen des Drahtendes derart verstellt wird, dass es den Antrieb abstellt, die Spanneinrichtung einschaltet und zugleich das Draht- oder das Bandende anhält. Beim Abstellen wird zwar in der Regel durch einen Entkupplungsvorgang der Antriebsmotor abgeschaltet, jedoch hat die dem Walzenaggregat und den zwischen diesem und der Kupplung angeordneten Getriebeteilen innewohnende kinetische Energie eine entsprechende Fortsetzung des Draht- oder Bandantriebes zur Folge. Dadurch entstehen innerhalb des Führungskanals und zwar hauptsächlich an den Umlenkstellen Stauungen, welche ein unerwünschtes Verbiegen des Drahtes oder Bandes zur Folge haben. Diese führen u.
U. zu Verklemmungen des Drahtes oder Bandes im Führungskanal und haben auf alle Fälle einen Verlust an Draht- oder Bandmaterial zur Folge, ferner eine Verlängerung der nachfolgenden Spannarbeit nach dem Zusammenziehen der Schlinge. Ausserdem bleiben des öftern an den verbogenen Draht- oder Bandstellen Verformungen, die durch den Spannvorgang nicht völlig ausgeglichen werden können. Ferner hat die Umschnürung an diesen unschön wirkenden Stellen ein unerwünschtes Federungsvermögen.
Um diese Nachteile zu vermeiden, wurde bereits vorgeschlagen, in der unteren, horizontalen Füh rungseinrichtung zwischen der Antriebsstelle des Drahtes oder Bandes und der Eintrittsstelle in den Führungskanal auf der Unterseite einen Klemmschlitz einzuschalten, in welchem der Draht oder das Band unter dem Einfluss des durch das Anstossen des Bandendes am Endanschlag entstehenden Staudrukkes unter Bildung einer Falte nach unten ausweichen kann.
Abgesehen davon, dass der die Falte bildende Draht oder Bandteil vor Beginn eines jeden neuen Verschliessvorganges vorerst wieder zurückgespult werden muss, hat dieser Vorschlag den Nachteil, dass selbst bei leichten Verklemmungen des Drahtes im Führungskanal, welche normalerweise keine Betriebsstörungen herbeiführen, der Draht oder das Band im Führungskanal zum Stillstand kommt und dann unter dem ständigen Staudruck durch den Klemmschlitz hindurch so lange ausweicht, bis der Fehler vom Bedienungspersonal festgestellt wird. Wie hieraus hervorgeht, ist der Sicherheit wegen eine zwangsläufige Führung des Drahtes oder Bandes von der Antriebsstelle bis zur Austrittsstelle aus dem Führungskanal erforderlich.
Die vorliegende Erfindung betrifft nun ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Umschnüren von Gegenständen, welche die vorerwähnten Nachteile vermeidet. Das Verfahren ist erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsgeschwindigkeit des Umschnürungsmittels vor dem Auftreffen des freien Endes auf das Abstellschaltorgan herabgesetzt wird.
Die Vorrichtung nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Einrichtung zum wahlweisen Antrieb des Drahtes oder Bandes mit zwei verschiedenen Geschwindigkeiten vorgesehen und vor dem Abstellschaltorgan ein Umschaltorgan von der höheren auf die niedrigere Antriebsgeschwindigkeit angeordnet ist, das nur in der Ruhelage in die Bewegungsbahn des Draht- oder Bandendes hineinragt und zwar in einem solchen Abstand vom Abstellschaltorgan, dass die Antriebsgeschwindigkeit spätestens beim Auftreffen des Draht- oder Bandendes auf das Abstellschaltorgan auf die niedrigere Geschwindigkeitsstufe herabgesunken ist.
Infolge der Herabsetzung der Antriebsgeschwindigkeit auf eine entsprechend niedrige Stufe vor dem Abstellvorgang wird die in den Antriebswalzen und im Getriebe angespeicherte kinetische Energie so stark herabgesetzt, dass sie nach erfolgtem Abstellen keinen erheblichen antreibenden Einfluss auf den Draht oder das Band hat. Da diese Herabsetzung der Geschwindigkeit erst im Endgang der Schlingenbildung erfolgt, erstreckt sie sich nur über einen vernachlässigbar kleinen Zeitraum, der ausserdem noch dadurch wie der eingespart werden kann, dass es nun möglich ist, für den vorangehenden Drahtantrieb eine erheblich grössere Geschwindigkeit des Drahtes oder des Bandes vorzusehen. Durch dieses Herabsetzen der Antriebsgeschwindigkeit im Endgang hat auch das Anhalten des aus dem Führungskanal ausgetretenen Draht- oder Bandendes praktisch keine Stauwirkung im Führungskanal zur Folge.
Auf diese Weise ist es möglich, ohne Zeit- und Draht-oder Bandinaterial-Verlust zu arbeiten, wobei jede Stauchung des Umschnürungsmittels und deren Folgen unterbunden sind.
Die Umschalteinrichtung kann aus einem in den Draht- oder Bandantrieb eingeschalteten Wechselgetriebe bestehen. Es ist jedoch auch möglich, für den Draht-oder Bandantrieb zwei wahlweise verwendbare Motoren unterschiedlicher Drehzahl bzw.
Übersetzung vorzusehen. Das Umschaltorgan erhält dann in der Ruhelage den Draht- oder Bandantrieb mit der höheren Geschwindigkeit aufrecht und schaltet bei der Uberführung in die Arbeitslage den Antrieb auf die kleinere Geschwindigkeit um.
Das erfindungsgemässe Verfahren ist nachstehend beispielsweise anhand der Zeichnung näher erläutert, die ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung in Anwendung auf eine Drahtverschliessmaschine zeigt.
Fig. 1 zeigt schematisch einen Querschnitt, in Richtung der Hindurchschubbewegung des zu umschnürenden Gegenstandes gesehen, in Anwendung auf eine Drahtverschliessmaschine.
Fig. 2 zeigt einen Grundriss bei abgenommener Biegeform.
Fig. 3 zeigt in grösserem Masstab eine Umlenkungsstelle der Biegeform mit in Stauchzustand befindlichem Umschnürungsmittel.
Fig. 4 zeigt ein Geschwindigkeitsdiagramm des Umschnürungsmittels während einer Schlingenbildung.
Die dargestellte Vorrichtung weist gemäss Fig. 1 eine in üblicher Weise auf dem nicht dargestellten Tisch aufgesetzte Biegeform 1 auf. Diese ist durch ein einen durchgehenden Führungskanal aufweisendes U-förmiges Gehäuse gebildet, dessen auf dem Tisch sitzende und in dessen Ebene abgebogene freie, einander zugekehrte Endteile 2 bzw. 3 in der waagrechten Ebene leicht versetzt zueinander liegen, wobei der Führungskanal beiderends in die zwischen den beiden Enden 2, 3 versenkt im Tisch angeordnete Führungseinrichtung 4 mündet. Diese ist im mittleren Teil mit dem Schneid- und Verschliessapparat 5 sowie vor und hinter diesem mit je einem Schaltorgan 6 bzw. 7 versehen.
Vor der Führungseinrichtung 4 ist in üblicher Weise ein Walzenaggregat 8 zum Antrieb des Umschnürungsdrahtes 9 angeordnet, der zwischen den Walzen hindurchgeführt ist und mittels eines Führungsteils 10 der Einrichtung 4 zugeleitet wird. Durch letztere ist der Draht 9 in einer ausserhalb des Bereiches der Schaltorgane 6, 7 liegenden Bewegungsbahn 11 (Fig. 2) unmittelbar zur Eintrittsstelle des Führungskanals im Gehäuseendteil 2 geführt und bildet beim Hindurchschieben durch diesen die Schlinge 12. Nach Austritt des Drahtes aus dem Führungskanal gelangt er zwangsläufig wieder in die Führungseinrichtung 4, jedoch in einer Bewegungsbahn 13, in welche je ein Steuerteil 14, bzw. 15 der Schaltorgane 6, 7 hineinragt.
Beim Auftreffen des freien Drahtendes 16 auf den Steuerteil 14 wird dieser zwangsläufig in Richtung des Pfeiles 17 (Fig. 1) um eine Querachse 18 geschwenkt und betätigt dadurch einen Schalter 19.
Dadurch wird in nachstehend näher erläuterter Weise der Drahtantrieb auf eine niedrigere Geschwindigkeit umgeschaltet. Durch die Schwenkbewegung gelangt der Steuerteil 14 aus der Bewegungsbahn 13 heraus.
Der Draht läuft in dieser Bahn 13 mit schnell abfallender Geschwindigkeit weiter und stösst nach Erreichen der genannten niedrigeren Antriebsge- schwindigkeit auf dem Steuerventil 15 auf. Dieser ist als parallel zur Bewegungsbahn in Richtung des Pfeiles 20 (Fig. 2) beschränkt verschiebbar geführter Endanschlag ausgebildet und betätigt einen Schalter 21, wonach er das Drahtende 16 arretiert. Der Schalter 21 stellt den Drahtantrieb ab und veranlasst zugleich das Öffnen des Gehäuses der Biegeform 1 auf den einander zugekehrten Seiten sowie der Führungseinrichtung 4 auf der Oberseite. Ferner schaltet er die Spanneinrichtung ein.
Die sich zusammenziehende Schlinge 12 gelangt dabei aus dem Führungskanal der Biegeform 1 und aus der Führungseinrichtung 4 heraus und legt sich ringsum an das auf dem Tisch befindliche, nicht dargestellte Packstück stramm an, wonach automatisch die Schlinge durch die Schneideinrichtung abgetrennt und die beiden Drahtenden durch die Verschliesseinrichtung festgedrillt werden.
Da bereits vor Arretieren des Drahtendes 16 durch den Anschlag 15 der Draht mit der kleineren Antriebsgeschwindigkeit läuft, wirkt er nur mit entsprechend geringer Kraft auf den stillgesetzten Anschlag 15 ein. Die dem Draht und den diesen antreibenden Getriebeteilen innewohnende kinetische Energie ist daher so geringfügig, dass sie keine schädliche Staueinwirkung auf den im Führungskanal befindlichen Drahtteil hat, im Gegensatz zu den bisherigen Vorrichtungen, bei denen der Draht mit der hohen einzigen Antriebsgeschwindigkeit durch den Endanschlag arretiert wird.
Die Folgen solcher Stauungen, wie sie bei den bekannten Vorrichtungen eintreten, sind in Fig. 3 durch die strichpunktiert dargestellte S-förmige Kurve 22 angedeutet, welche der Draht bei Stauungen erfährt, im Gegensatz zu der in Fig. 1 angedeuteten ungestörten Umlenkung an sämtlichen Umlenkstellen des Führungskanals.
Die Antriebsgeschwindigkeit wird zweckmässig um 70 bis 90010, bezogen auf die Anfangsgeschwindigkeit, herabgesetzt. Beträgt die höhere Geschwindigkeit V, beispielsweise 4,7 m/Sek., dann kann die niedrige Geschwindigkeit V2 ca. 0,5 m/Sek. betragen.
Der Abstand zwischen den beiden Schaltorganen 6,7 ist so zu bemessen, dass der Draht spätestens bei Auftreffen des Bandendes 16 auf den Anschlag 15 die kleinere vorbestimmte Geschwindigkeit V2 erreicht hat.
Hierbei ist eine Biegeform 1 vorgesehen, welche zum Umschnüren für Gegenstände bis zu 450 cm Umfang dient, da die Vorteile der Geschwindigkeitsherabsetzung insbesondere bei verhältnismässig grossen zu umschnürenden Gegenständen zur Geltung kommen.
Beim Diagramm gemäss Fig. 4 ist auf der Abszisse s der Weg des Bandendes 16 in Zentimetern aufgetragen, wogegen auf der Ordinate v die Geschwindigkeiten in m/Sek. eingetragen sind. Wie ersichtlich steigt bei Beginn des Drahtantriebes dessen Geschwindigkeit steil an und erreicht nach einem verhältnismässig kleinen zurückgelegten Weg die Geschwindigkeit Vi. Diese wird dann über den grössten Teil des Gesamtweges S1 des Bandendes 16 beibehalten. An dieser Stelle erfolgt die Umschaltung auf die niedrige Geschwindigkeit V2 durch das Schaltorgan 6. Infolge der kinetischen Energie der Walzen und Getriebeteile wird diese Geschwindigkeit V2 erst kurz vor der Wegstelle S2 erreicht, welche in einen Abstand a von der Stelle S, und in einem Abstand b von der Endlage des Anschlages 15 liegt.
Beim Auftreffen des Drahtendes 16 auf den Anschlag
15 fällt die Geschwindigkeit von V2 sehr rasch auf Null herab. Im übrigen hat zweckmässig der Anschlag 15 nach Auslösen des Schalters 21 noch einen geringen toten Gang, so dass das Drahtende 16 nicht abrupt arretiert wird.
Bei den vorerwähnten Geschwindigkeiten von Vt = 4,7 m/Sek. und V2 = 0,5 m/Sek. ergaben sich beispielsweise Wegstrecken a und b von 60 bzw.
10 cm. Hierbei erfolgt der Antrieb der Walzen 8 gemäss den Fig. 1 und 2 wechselweise mittels eines .Elektromotors 22 für die grosse Drahtgeschwindigkeit V1 und einen Elektromotor 23 für die kleine Drahtgeschwindigkeit V2. Der obere, in Fig. 2 der besseren Übersicht wegen nicht dargestellte Motor 22 treibt mittels eines Riemens 24 eine Riemenscheibe 25 an.
Diese ist frei drehbar auf einer in einer Gehäusekapsel 26 drehbar gelagerten waagrechten Welle 27 angeordnet, mit der sie mittels eines auf dieser undrehbar, aber längsverschiebbar gelagerten Kupplungsgliedes 28 elektromagnetisch kuppelbar ist. Die Welle 27 steht mittels eines in der Kapsel angeordneten Zahnrädergetriebes 29 mit dem Walzenaggre gat 8 in Eingriff. Der untere Motor 23 treibt eine Welle 36 an, die in einem Lager 30 läuft und eine Riemenscheibe 31 trägt. Diese treibt mittels eines Riemens 32 eine Riemenscheibe 33 an, die frei drehbar auf einer Welle 34 gelagert ist und mittels eines auf dieser undrehbar, aber längsverschiebbar gelagerten Kupplungsgliedes 35 elektromagnetisch kuppelbar ist. Die Welle 34 steht wieder mittels des in der Kapsel 26 angeordneten Zahnradgetriebes mit dem Walzenaggregat 8 in Eingriff.
Bei Beginn eines jeden Arbeitszyklus laufen beide Motoren 22 bzw. 23 mit konstanter vorbestimmter Tourenzahl bei ausgeschalteten Kupplungen 28 bzw.
35. Wird ein zu umschnürendes Paket auf dem Tisch in die vorbestimmte Behandlungslage geschoben, dann wird automatisch durch eine übliche Kontaktsteuerung die Kupplung 28 eingeschaltet. Der Motor 22 treibt dann das Walzenaggregat mit der höheren Tourenzahl an, wodurch der Draht 9 mit der grossen
Geschwindigkeit V1 angetrieben und in der Bahn 11 durch die Führungseinrichtung 10, 4 sowie anschlies send durch den Führungskanal der Biegeform 1 hindurchgeschoben wird, bis das freie Drahtende 16 nach Wiedereintritt in die Einrichtung 4 das Schalt organ 6 betätigt. Hierbei werden durch entsprechende Kontaktgabe die Kupplung 28 aus- und die Kupplung 35 eingeschaltet.
Die Drahtgeschwindigkeit sinkt daher, während das Drahtende 16 die Strecke a zurücklegt, auf den Betrag V2 ab, welche über die Strecke b anhält, wobei im Endgang das Drahtende 16 das Schaltorgan 7 betätigt und dadurch die Kupplung 35 durch entsprechende Kontaktgabe ebenfalls ausschaltet.