Automat zum Umschnüren oder Umreifen von Packstücken
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Automaten zum Umschnüren oder Umreifen von Packstücken mit einem Auflagetisch, mit einem Vorratsbehälter für Verschlussmittel zum Verbinden der sich überlappenden Enden des Umschnürungsmittels, mit Spann"Verschluss-, Übernehmer- und Schneidvornch- tungen sowie mit einer umlaufenden, das Umschnürungsmittel um das Packstück legenden Einrichtung, wie einem Verlegering, die eine mit einer Bremseinrichtung zusammenarbeitende Vorratsspule für das Umschnürungsmittel trägt, wobei die drehbar gelagerte Vorratsspule einen Antrieb mit einer Schlupfkupplung aufweist, durch welchen die Vorratsspule der Abzugsrichtung des Umschnürungsmittels entgegengesetzt antreibbar ist.
Ein solcher Automat hat den Vorteil, dass eine Schlingenbildung beim Umlegen des Umschaürungs- mittels um das Packstück mit Sicherhleit verhindert ist, und zwar unabhängig von der Grösse und Querschnittsform des zu umschnürenden Packstückes.
Durch das entgegengesetzte Antreiben der Vorratsspule wird das Umschnürungsmittel stets straff gehalten und nur soviel von ihm freigegeben, wie für das Umschnüren des jeweils vorhandenen Packstückes erforderlich ist. Andererseits sind bei diesen Automaten bisher vorzugsweise Reibräder als Schlupfkupplung benutzt worden. Diese mussten ihrerseits besonders angetrieben werden, um der Vorratsspule in dem genannten Sinne eine Drehbewegung auferlegen zu können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Automaten der eingangs näher gekennzeichneten Art unter Beibehaltung der geschilderten Vorteile weiter zu verbessern, wobei die genannten Mängel bekannter Ausführungsformen beseitigt werden sollen. Dieses Ziel ist erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass die Drehbewegung der Vorratsspule unter Zwischenschaltung einer Übertragungseinrichtung von derjenigen des umlaufenden Verlegeringes abgeleitet ist. Bei der erfindungsgemässen Ausbildung eines Automaten wird daher in vorteilhafter Weise die sowieso erforderliche Bewegung des umlaufenden Verlegeringes ausgenutzt, um auch der Vorratsspule einen Antrieb zu erteilen.
Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besitzt der Automat ausser einem umlaufenden Verlegering noch einen weiteren, jedoch ortsfesten Verlegering, wobei die beiden Verlegeringe konzen- trisch zueinander angeordnet sind. Der umlaufende Verlegering trägt dabei die Vorratsspule, während der feststehende Verlegering zur Ermöglichung der Drehung der Vorratsspule mit einer Verzahnung ausgerüstet ist.
Es empfiehlt sich, den drehbaren Verlegering einen Träger aufweisen zu lassen, der sowohl eine drehfeste Lagerwelle als auch eine drehbare Welle besitzt, von denen die drehfeste Lagerwelle eine Aufnahme für die Vorratsspule aufweist, während die drehbare Welle einerends ein mit der Verzahnung des festen Verlegeringes kämmendes Zahnrad und anderends ein Kettenrad trägt, dessen Kette über ein weiteres Zahnrad die Aufnahme für die Vorratsspule trägt. Mit einer solchen tSbertragun, gseinrichtung kann in einfacher Weise die Drehbewegung des umlaufenden Verlegeringes auf die Vorratsspule übertragen werden, so dass diese - wie gewollt - entgegengesetzt der Abzugsrichtung des Umschnürungsmittels angetrieben wird.
Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung besteht die Aufnahme für die Vorratsspule aus einer drehbar auf der Lagerwelle angeordneten und das mit der Kette zusammenwirkende Kettenrad tragenden Innennabe und aus einer Aussennabe, wobei die I nennabe und die Aussennabe über einen Reibbelag auf Mitdrehen verbunden sind. Der Reibbelag stellt zugleich eine Überlastsicherung dar. Es empfiehlt sich, den Reibbelag zwischen der Innennabe und der Aussennabe unter der Einwirkung von einstellbaren Federn stehen zu lassen. Auf diese Weise kann die zwischen der Innennabe und der Aussennabe bestehende Kraftwirkung den jeweiligen Verhältnissen angepasst werden.
Dabei ist es zweckmässig, wenn die Federn mit ihrem einen Ende auf die Aussennabe einwirken, während sie sich mit ihrem anderen Ende an einem Schraubflansch abstützen, der auf ein Gewinde der Innennabe aufschraubbar ist. Auf diese Weise kann mit einem gemeinsamen Einstellglied, nämlich dem Schraubflansch, ein gemeinsames Verstellen sämtlicher vorhandener Federn erfolgen. Vorteilhaft ist dabei auch, dass durch den Schraubflansch alle Federn gleichmässig belastet werden.
Nach einem anderen Vorschlag der Erfindung ist die Vorratsspule zwischen zwei Flanschen drehfest auf der Umfangsfläche der Aussennabe gehalten. Der eine der beiden Flansche ist dabei zweckmässig einstückig mit der Aussennabe gehalten und besitzt Zapfen, die in Bohrungen oder dergl. der Vorratsspule eingreifen. Der zweite Flansch ist demgegenüber als lösbar mit der Aussennabe verbundener Körper, vorzugsweise als Schraubflansch ausgebildet. Dieser Schraubflansch wird zum Auswechseln der Vorratsspule von der Aussennabe entfernt. Nach Aufsetzen einer neuen Vorratsspule wird der Schraubflansch wieder auf die Aussennabe aufgeschraubt und tritt dann bereichsweise mit der Vorratsspule in Wirkverbindung.
Erwähnt sei auch, dass bei der bevorzugten Ause führungsform der Erfindung die Verlegeringe in unterschiedlichen und parallel zueinander angeordneten Ebenen liegen.
Weitere Einzelheiten der Erfindung sind der folgenden speziellen Beschreibung zu entnehmen.
Auf der Zeichnung ist die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt, und zwar zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht des erfindungsgemässen Automaten in der Ausgangsstellung der zusammenwirkenden Einzelteile,
Fig. 2 einen Schnitt gemäss der Linie II-II der Fig. 1, im vergrösserten Masstabe, teilweise weggebrochen, und
Fig. 3 einen Schnitt gemäss der Linie III-III der Fig. 1, im vergrösserten Masstab, teilweise weggebrochen.
Es sei zunächst erwähnt, dass nur die Teile des Automaten dargestellt sind, die für das Verständnis der Erfindung Bedeutung haben. So sind beispielsweise Einzelheiten derjenigen Einrichtungen, die eine Steuerung des umlaufenden Verlegeringes bewerkstelligen, der Einfachheit halber fortgelassen. Ebenfalls ist nicht mit angegeben, in welcher Weise der feststehende Verlegering gelagert ist. Im übrigen können alle fehlenden Teile einen an sich bekannten Aufbau haben. An sich ist es gleichgültig, wie die Packstücke in den Bereich des umlaufenden Verlegeringes gelangen.
Es sei jedoch erwähnt, dass man diese zweckmässig mit Transporteinrichtungen, wie Fliessbändern, von der einen Seite her dem umlaufenden Verlegering zuführt, sie nach dem Umschnüren auf der gegenüberliegenden anderen Seite des Verlegeringes abnimmt und sie schliesslich zum Lagerraum oder zum Versandraum transportiert.
In der Fig. 1 der Zeichnung ist mit 10 ein Auflagetisch bezeichnet, auf dem ein Packstück 11 ruht. Der sogenannte Tunnel der Maschine, durch den das Packstück 11 hindurchgeführt wird, besteht aus zwei konzentrisch zueinander angeordneten Verlegeringen 12, 13. Diese haben zwar denselben Mittelpunkt (siehe Fig. 1), jedoch unterschiedlichen Durchmesser und liegen auch in unterschiedlichen Ebenen, wie die Fig. 2 deutlich erkennen lässt. Der den grösseren Durchmesser aufweisende und somit aussen liegende Verlegering 12 ist entweder fest mit dem Auflagetisch 10 und/oder mit anderen, nicht dargestellten orstfesten Teilen des Automaten verbunden. Der im Durchmesser kleiner gehaltene und damit innen liegende Verlegering 13 ist demgegenüber drehbar gelagert, d. h. er kann in bezug auf den aussen liegenden Verlegering 12 gedreht werden.
Beide Verlegeringe 12 bzw. 13 haben an ihrer äusseren Umfangsfläche eine Verzahnung 14 bzw. 14', auf deren Bedeutung später noch eingegangen wird.
Wie schon erwähnt, ist der Verlegering 12 fest angeordnet, so dass diesem auch Führungen für den drehbaren Verlegering 13 zugeordnet werden können. Im Ausführungsbeispiel sind drei um jeweils 1200 zueinander versetzte Führungsböcke 15 vorgesehen. Diese bestehen aus einer in Draufsicht gesehen dreieckförmigen Lagerplatte 16, die im Bereich ihrer Grundlinie mit zwei Befestigungselementen 17, wie Schrauben, am Verlegering 12 angebracht ist. Im Bereich der freien Spitze der dreieckförmigen Lagerplatte 16 ist auf einer Achse 65 eine Rolle 18 drehbar gelagert (Fig. 3). Die Rollen 18 aller vorhandenen Führungsböcke 15 wirken mit einer Lauffläche 54 des Verlegeringes 13 zusammen.
Wie die Fig. 2 und 3 erkennen lassen, ist die Lauffläche 54 aufgeteilt, derart, dass rechts und links neben der Verzahnung 14' je ein Teilbereich liegt. Die Rollen 18 haben eine Aussparung 64, die der Grösse und Gestalt der Verzahnung 14' angepasst ist. Auf diese Weise ergibt sich eine gute und sichere Führung für den Verlegering 13, wobei vor allem auch ein Wandern in Achsrichtung verhindert ist.
Der Antrieb des Verlegeringes 13 erfolgt mittels eines Elektromotors 19 an sich bekannter Bauart. Dieser ruht auf einer raumfesten Konsole 20. Auf der Achse 55 des Elektromotors 19 befindet sich ein Zahnrad 56, welches eine Kette 57 trägt, die auch mit einem grossen Zahnrad 58 zusammenwirkt, das seinerseits an einem ortsfesten Teil des Automaten angeordnet ist. Auf der Achse 60 des Zahnrades 58 sitzt ein weiteres, jedoch durchmesserkleineres Zahnrad 59, welches mit der Verzahnung 14' des drehbaren Verlegeringes 13 kämmt. Es ist ersichtlich, dass durch Betätigen des Elektromotors 19 der Verlegering 13 gedreht werden kann, wobei an sich bekannte und daher nicht dargestellte Steuerungsmittel den Bewegungsablauf des Verlegeringes 13 beeinflussen können.
In der Fig. 1 sind ferner ein übernehmen 23 und eine Verschluss einrichtung 24 für das Umschnürungsmittel, wie einen Draht, in stark vereinfachter Weise dargestellt. Beide Einrichtungen können einen an sich bekannten Aufbau und eine bekannte Wirkungsweise haben. Diese Einrichtungen bilden keinen Bestandteil der Erfindung, so dass auf die Angabe näherer Einzelheiten verzichtet ist.
Dem beweglichen Verlegering 13 ist eine generell mit 21 bezeichnete Abrolleinrichtung für das Umschnürungsmittel zugeordnet. Diese ist in der Fig. 1 strichpunktiert dargestellt. Einzelheiten dieser Abrolleinrichtung 21 werden noch unter Bezugnahme auf die Fig. 2 mitgeteilt. Jedoch sei schon jetzt erwähnt, dass zwar in der Fig. 1 eine Vorratsrolle 22 für das Umschnürungsmittel eingezeichnet ist, diese aber in der Einzeldarstellung der Abrolleinrichtung 21 gemäss der Fig. 2 der Deutlichkeit halber weggelassen ist.
Wie bereits erwähnt, zeigt die Fig. 2 die Abrolleinrichtung 21 in einem Längsschnitt gemäss der Linie II-II der Fig. 1. Mit 25 ist ein Träger bezeichnet, welcher einerseits dazu dient, die einzelnen noch zu beschreibenden Bauteile der Abrolleinrichtung 21 aufzu nehmen und welcher andererseits Mittel besitzt, mit denen eine Befestigung des Trägers 25 und somit der daran angeordneten Abrolleinrichtung 21 am drehbaren Verlegering 13 möglich ist. Die Grundform des Trägers 25 gleicht - wie der Fig. 1 zu entnehmen ist einem Dreieck mit abgerundeten Ecken. Der Träger 25 ist - wie aus der Fig. 2 bervorgeht - im wesentlichen plattenförmig gehalten, weist jedoch sowohl Rippen als auch noch zu nennende Aufnahmen für Lager bzw.
Lagerzapfen auf. Darüber hinaus ist der mit dem Verlegering 13 zusammenwirkende Bereich des Trägers 25 mit einem Fuss 26 versehen, dessen vordere Stirnfläche sich an Bereichen des Verlegeringes 13 abstützt.
Zur Befestigung des Trägers 25 am Verlegering 13 dienen Schrauben 27, die jeweils einen nicht dargestellten Durchbruch im Verlegering 13 und einen weiteren Durchbruch im Träger 25 durchgreifen. Jede Schraube 27 wird unter Zwischenschaltung von Unterlegscheiben od. dgl. durch eine Mutter 63 gesichert. Wie aus der Fig. 1 hervorgeht, dienen zum Festlegen des Trägers 25 am Verlegering 13 insgesamt zwei Schrauben 27, von denen je eine in einer der Ecken des Trägers 25 im Bereich seiner Fusskante angeordnet ist.
Wie schon gesagt, dient der Träger 25 zur Lagerung der Teile der Abrolleinrichtung 21. So ist in der Spitze des in Ansicht gesehen dreieckförmigen Trägers 25 ein Lager 28 gebildet, welches zwei Kugellager 29 aufnimmt, die ihrerseits eine Welle 30 halten, welche beidendig ein Stück aus dem Lager 28 bzw. aus den Kugellagern 29 herausragt. Auf dem einen herausragenden Ende trägt die Welle 30 ein Zahnrad 31, welches in bekannter und daher nicht näher bezeichneter Weise durch einen in eine Nut eingreifenden Federring lagegesichert ist. Das Zahnrad 31 wirkt - wie insbesondere aus der Fig. 2 hervorgeht - mit der Verzahnung 14 des äusseren und feststehenden Verlegeringes 12 zusammen.
Es ist ersichtlich, dass dann, wenn der Verlegering 13 mit der Abrolleinrichtung 21 um den Verlegering 12 gedreht wird, das Zahnrad 31 ständig mit der Verzahnung 14 des Verlegeringes 12 kämmt.
Dadurch wird das Zahnrad 31 bzw. die Welle 30 in Umdrehung versetzt. Diese Drehbewegung wird auf ein Kettenrad 32 übertragen, welches - wie auch das Zahnrad 31durch je einen Keil 33 drehfest auf der Welle 30 gelagert ist. Gegen Abziehen von der Welle 30 ist das Kettenrad 32 in gleicher Weise wie das Zahnrad 31 gesichert.
Das auf dem einen Ende der Welle 30 befindliche Kettenrad 32 wirkt über eine Kette 34 mit einem weiteren, im Durchmesser grösseren Kettenrad 35 zusammen. Das Kettenrad 35 ist einer Innennabe 36 fest zugeordnet, welche ihrerseits unter Zwischenschaltung von Nadellagern 61 von einer Lagerwelle 37 aufgenommen ist. Die Lagerwelle 37 ist im Bereich eines nicht näher bezeichneten Durchbruchs des Trägers 25 drehfest gelagert und auf der dem freien Ende der Lagerwelle 37 gegenüberliegenden Seite verschiebesicher befestigt. Zur Befestigung dient ein Flansch 38, welcher entweder einstückig mit der Lagerwelle 37 gehalten oder nachträglich, beispielweise durch Schweissen, mit ihr verbunden ist.
Der Flansch 38 seinerseits weist einen nicht näher bezeichneten Durchbruch auf, welcher von einer Schraube 39 durchgriffen wird, die mit ihrem Gewindeschaft von einem mit Gewinde versehenen Durchbruch im Träger 25 aufgenommen ist.
Die Innennabe 36 ist in bezug auf die feststehende Lagerwelle 37 drehbar. Zur Erzielung einer Sicherung gegen axiales Abziehen dient eine nicht näher bezeichnete Federringsicherung, welche unter Zwischenschaltung eines Radiallagers 40 mit Schultern der Innennabe 36 zusammenwirkt.
Die Innennabe 36 wird auf fast ihrer gesamten Länge von einer Aussennabe 41 übergriffen. Zwischen Innennabe 36 und Aussennabe 41 befinden sich Nadellager 62. Sowohl die Innennabe 36 als auch die Aussennabe 41 weisen miteinander in Wirkverbindung stehende Flächen auf, welche eine Friktion herbeiführen sollen. Im einzelnen gilt dazu folgendes: Die Innennabe 36 weist dazu einen radial nach aussen gerichteten Flansch 42 auf, an welchem auf der der Aussennabe 41 abgekehrten Fläche das bereits erwähnte Kettenrad 35 mittels Schrauben 43 befestigt ist. Die der Aussennabe 41 zugekehrte ebene Fläche des Flansches 42 wirkt mit einem Reibbelag 44 zusammen, welcher ringförmig gestaltet und mit Schrauben 45 an der Aussennabe 41 festgelegt ist. Die Köpfe der Schrauben 45 sind versenkt im Reibbelag 44 angeordnet.
Die Aussennabe 41 wird nun durch Federn 46 unter Zwischenschaltung des Reibbelages 44 gegen den Flansch 42 der Innennabe 36 gedrückt. Dabei stützen sich die Federn 46 mit ihrem einen Ende gegen die Innenfläche eines Schraubflansches 47, welcher mit seinem Innengewinde auf einem Aussengewinde der Innennabe 36 in achsgleicher Richtung orstveränderbar aufgenommen ist. Die ortsveränderbare Aufnahme des Schraubflansches 47 erlaubt eine Veränderung der Vorspannung der Federn 46. Das andere, dem Schraubflansch 47 abgekehrte Ende der Federn 46 wirkt indirekt auf eine umlaufende Schulter der Aussennabe 41. Indirekt, weil ein Radiallager 48 zwischengeschaltet ist. Es bleibt noch zu erwähnen, dass der Schraubflansch 47 Sacklöcher 49 aufweist, die zum Angriff eines Werkzeuges, wie eines Schlüssels od. dgl. dienen.
Mit Hilfe eines solchen Werkzeuges kann der Schraubflansch 47 auf- bzw. abgeschraubt werden.
Es bleibt noch anzugeben, wie die in Fig. 1 dargestellte Vorratsrolle 22 getragen wird. Hierzu dient die umlaufende Mantelfläche der Aussennabe 41. Seitlich begrenzt wird die Aufnahme für die Vorratsrolle 22 durch zwei nach aussen weisende Flansche. Dabei handelt es sich einmal um einen Flansch 50, der mit der Aussennabe 41 aus einem Stück besteht und mehrere Zapfen 51 aufweist. Die aus dem Flansch 50 herausragenden freien Enden der Zapfen 51 greifen in Löcher, Durchbrüche od. dgl. ein, welche in dem Träger der Vorratsrolle vorgesehen sind. Auf diese Weise wird die Vorratsrolle 22 von der Aussennabe 41 drehfest aufgenommen. Der zweite, ebenfalls bereits erwähnte Flansch ist ein Schraubflansch 52, welcher-siehe Fig. 2 - einen winkligen Querschnitt aufweist.
Sein im wesentlichen zylindrischer Teilbereich trägt ein Aussengewinde, welches mit einem Innengewinde der Aussennabe 41 zusammenwirkt. Der radial nach aussen weisende Teilbereich des Schraubflansches 52 kann als Gegenstück zum Flansch 50 angesehen werden, weil er ebenfalls eine Anlagefläche für die von der Aussennabe 41 aufgenommene Vorratsrolle 22 darstellt. Der Schraubflansch 52 muss zum Auf- bzw. Abnehmen der Vorratsrolle 22 von der Aussennabe 41 abgeschraubt werden. Um dies in einfacher Weise bewerkstelligen zu können, weist der Schraubflansch 52 Durchbrüche 53 auf, die zum Angriff eines Werkzeuges, wie eines Schlüssels od. dgl. dienen.
Die Wirkungsweise der Abrolleinrichtung 21 ist wie folgt: Wenn man den Elektromotor 19 einschaltet, dann wird durch die ihm zugeordneten tJbertragungs- glieder der Verlegering 13 in Drehungen versetzt. An dieser Drehbewegung nimmt auch der Träger 25 für die Abrolleinrichtung 21 teil, weil er mit ihm fest verbunden ist. Bei der Drehbewegung kämmt das vom Träger 25 gehaltene Zahnrad 31 mit der Zahnung 14 des ortsfesten Verlegeringes 12. Dabei wird auch die Welle 30 des Zahnrades 31 in eine Drehbewegung gebracht, die auf das auf dem anderen Ende der Welle 30 angebrachte Kettenrad 32 übertragen wird. Damit erfolgt auch eine Bewegung der zugeordneten Kette 34, die mit dem weiteren Kettenrad 35 zusammenwirkt, welches seinerseits fest mit der Innennabe 36 verbunden ist, die ihrerseits drehbar auf einer Welle 37 des Trägers 25 lagert.
Zwischen den Innennabe 36 und der Aussennabe 41 befindet sich der Reibbelag 44, der dafür sorgt, dass beim Umlaufen der Innennabe 36 auch die Aussennabe 41 in Umdrehungen versetzt wird. Damit erhält auch die von der Aussennabe 41 getragene Vorratsrolle 22 eine Drehbewegung, und zwar so, dass sie entgegengesetzt der Abzugsrichtung des Umschnürungsmittels von der Vorratsrolle 22 gerichtet ist. Die Friktionskraft zwischen Innennabe 36 und Aussennabe 41 lässt sich je nach Bedarf einstellen.
Dabei ist t auch zu beachten, dass der Reibbelag zu- gleich eine Überlastsicherung darstellt.
Wie bereits erwähnt, ist die dargestellte Ausführung nur eine beispielsweise Verwirklichung der Erfindung und diese nicht darauf beschränkt. Vielmehr sind noch mancherlei andere Ausführungen und Anwendungen möglich. So kann insbesondere die Ausbildung und Anordnung der Übertragungseinrichtung abweichend vom dargestellten Ausführungsbeispiel gewählt werden.
Das gleiche gilt auch für den Reibbelag zwischen der Innennabe und der Aussennabe sowie für die diesen belastenden Federn. Anstelle von Spiralfedern können beispielsweise auch Tellerfedern Verwendung finden.