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PATENTANSPRÜCHE
1. Verfahren zum Zuführen und Spannen eines Spannbandes in einer Spannband-Bindemaschine, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Rückzugsrolle (11) mit hoher Reibung an der Peripheriefläche unter Druck zur Anlage an einer Zuführungsrolle (12) mit geringer Reibung an der Peripheriefläche bringt; die Rückzugsrolle (11) während der Zuführung des Spannbandes (2) in einer spezifischen Richtung frei drehbar hält, so dass die Rückzugsrolle (1 l)je nach der Drehung der Zuführungsrolle (12) gedreht wird und dass das Spannband (2) auf der Peripheriefläche der Zuführungsrolle (12) schlüpft, sobald das Ende des Spannbandes (2) an einem Endlagenschalter (44) angreift und somit die Zuführung des Spannbandes (2) automatisch gesteuert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückzugsrolle (11) in ihrer Drehung der Drehbewegung der Zuführungsrolle (12) während der Zuführung des Spannbandes (2) folgt und zusammen mit der Zuführungsrolle (12) in umgekehrter Drehrichtung gedreht wird, wobei das Spannband in die Maschine eingeführt wird und zwischen der Zuführungsrolle (12) und der Rückzugsrolle (11) bei der Zuführungs-Betriebsphase eingeklemmt wird und wobei die Zuführung des Spannbandes (2) automatisch gestoppt wird durch Schlupf des Bandes (2) auf der Peripheriefläche mit geringer Reibung der Zuführungsrolle (12), wenn der Zuführungswiderstand des Bandes (2) dadurch rasch ansteigt, dass das vordere Ende des Spannbandes (2) eine spezifische Position der Maschine erreicht,
worauf das Spannband (2) durch Drehung der beiden Rollen (11, 12) mit hoher Geschwindigkeit und umgekehrter Drehrichtung zum Zwecke des Straffziehens des Spannbandes (2) zurückgezogen wird, nachdem das Ende des Spannbandes (2) eingeklemmt wurde, worauf man die Drehgeschwindigkeit der Rollen (11, 12) herabsetzt und das Drehmoment erhöht, so dass auf das Spannband (2) eine starke Spannkraft ausgeübt wird.
3. Spannband-Bindemaschine zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Rückzugsrolle (11) mit einer Peripheriefläche hoher Reibung und eine Zuführungsrolle (12) mit einer Peripheriefläche geringer Reibung, welche aneinander unter Druck angreifen und durch einen Motor (6) antreibbar sind, sowie durch eine in der Rückzugsrolle (11) angeordnete Einwegkupplung (13), welche eine freie Drehung der Rückzugsrolle 1) in einer spezifischen Richtung erlaubt; sowie durch eine Differentialuntersetzungsvorrichtung (20), welche über eine Reibungsplatte (19) an der Welle (14) der Rückzugsrolle (11) angreift.
4. Spannband-Bindemaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Spannband (2) an einem im wesentlichen halbkreisförmigen Bereich der Rückzugsrolle (11) angreift, wenn das Spannband durch die Rückzugsrolle (11) und die Zuführungsrolle (12) gespannt wird.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Zuführen und
Spannen eines Spannbandes in einer Spannband-Bindema schine sowie eine Spannband-Bindemaschine zur Durchfüh rung des Verfahrens.
Es ist bereits aus dem japanischen Gebrauchsmuster Nr.
23280/1965 eine Vorrichtung zum Führen und Spannen eines
Spannbandes bekannt. Diese umfasst eine Zuführungsrolle und eine Rückzugsrolle, welche beide mit hoher Geschwin digkeit jedoch entgegengesetztem Drehsinn gedreht werden und mit Abstand voneinander angeordnet sind. Ferner sind
Schaukelrollen vorgesehen, welche selektiv zum Zusammenwirken mit der Rückzugsrolle bzw. der Zuführungsrolle gebracht werden können, so dass das Spannband entweder mit hoher Geschwindigkeit zugeführt wird oder gespannt wird. Ferner ist ein Spannhebel vorgesehen, welcher ein starkes Spanndrehmoment auf das Spannband ausübt. Bei der verbesserten Vorrichtung gemäss der japanischen ungeprüften Patentanmeldung Nr.64396/1977 fehlt dieser Spannhebel. Im folgenden soll diese Konstruktion anhand der Figuren 5 und 6 erläutert werden.
Schaukelrollen 40 und 41 wirken mit einer Zuführungsrolle 42 unter Druck zusammen und ein Spannband wird einer bügelförmigen Führungseinrichtung 43 zugeführt. Das freie Ende des durch die bügelförmige Führungseinrichtung in Schleifenform laufenden Spannbandes wirkt mit einem Endlagenschalter 44 unter einem Gleittisch 5 zusammen. Dieser Schalter betätigt ein Solenoid 45, wodurch die beiden Schaukelrollen 40,41 ausser Eingriff mit der Zuführungsrolle 42 gebracht werden. Nun ist die Zuführungsoperation beendet. Sodann wird das freie Ende des Spannbandes durch einen Greifer 48 in Zusammenwirkung mit dem Gleittisch 5 ergriffen. Der Greifer 48 wird über ein Gruppe von Nocken 47 durch Drehung einer Welle 46 einer Schweissvorrichtung angehoben. Danach wirkt die Rolle 49 mit der Rückzugsrolle 50 unter Druck zusammen, und zwar durch Betätigung eines Solenoids 56.
Nun wird das Spannband zurückgezogen. Sobald die Spannkraft einen bestimmten Wert erreicht, so setzt der Schlupf der Kupplung ein und die Drehgeschwindigkeit der Welle 52 der Rückzugsrolle wird rasch herabgesetzt. Wenn die Umdrehungsgeschwindigkeit geringer ist als diejenige eines Kettenzahnrades 53, so wird die Drehbewegung des Kettenzahnrades 53, welches die Funktion nicht beeinträchtigt hat, wirksam auf die Rückzugswelle 52 übertragen, so dass das Band weiterhin durch die Rückzugsrolle 50 über die Welle 52 gespannt wird.
Eine Differentialuntersetzungsmaschine 20 übt auf das Kettenzahnrad 55 ein hohes Drehmoment bei niedriger Umdrehungsgeschwindigkeit aus.
Es wurden bereits weitere Vorrichtungen vorgeschlagen, bei denen eine einzige Rolle dazu dient, wahlweise das Spannband zuzuführen oder zu spannen. Diese Rolle wird entweder im Uhrzeigersinn oder im Gegenuhrzeigersinn gedreht. Die Drehgeschwindigkeit dieser Rolle muss jedoch gering sein, damit auf das Spannband ein starkes Spanndrehmoment für den endgültigen Spannvorgang ausgeübt werden kann. Daher erfüllen diese herkömmlichen Vorrichtungen die an die Verkürzung der Zeit der Spannbandverpackung gestellten Anforderungen. Bei dem herkömmlichen System kommt es oft vor, dass das Spannband von der Führung abläuft oder in der Führung verdreht wird, da die beim Zuführen des Spannbandes durch Drehen einer einzigen Rolle ausgeübte Kraft nachteiligerweise während des Zuführvorgangs zu gross ist.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Zuführen und Spannen eines Spannbandes in einer Spannband-Bindemaschine zu schaffen, welches bei einfachem Aufbau der Vorrichtung zu einer grossen das Spannband straffenden Spannkraft führt, während im übrigen die Funktionsweise derjenigen gemäss der ungeprüften japanischen Patentanmeldung Nr. 64396/1977 entspricht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch ein Verfahren zum Zuführen und Spannen eines Spannbandes in einer Spannband-Bindemaschine gelöst, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass man eine Rückzugsrolle mit hoher Reibung an der Peripheriefläche unter Druck zur Anlage an einer Zuführungsrolle mit geringer Reibung an der Peripherie fläche bringt; die Rückzugsrolle während der Zuführung des
Spannbandes in einer spezifischen Richtung frei drehbar hält, so dass die Rückzugsrolleje nach der Drehung der
Zuführungsrolle gedreht wird und dass das Spannband auf der Peripheriefläche der Zuführungsrolle schlüpft, sobald das Ende des Spannbandes an einem Endlagenschalter angreift und somit die Zuführung des Spannbandes automatisch gesteuert wird.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der erfindungsgemässen Spannband-Bindemaschine;
Fig. 2 eine Draufsicht eines Teilbereichs der Spannband Bindemaschine gemäss Fig. 1;
Fig. 3 eine Frontansicht der Zuführungsrolle und der Rückzugsrolle der Spannband-Bindemaschine der Fig. 1;
Fig. 4 eine Frontansicht der Differentialuntersetzungsvorrichtung der erfindungsgemässen Spannband-Bindemaschine;
Fig. 5 eine Frontansicht einer herkömmlichen Spannband-Bindemaschine und
Fig. 6 eine Draufsicht eines Teilbereichs der herkömmlichen Spannband-Bindemaschine.
Die Spannband-Bindemaschine gemäss Fig. 1 umfasst eine Spule 1 mit einem aufgewickelten Kunststoffband, sowie eine
Kammer 3 zum zwischenzeitlichen Speichern einer bestimmten Bandlänge, welche in eine bügelförmige Führungsseinrichtung 4 eingeführt werden soll. Auf einem Schweissmechanismus ist ein Gleittisch 5 vorgesehen. Zum Antrieb dient ein richtungsumkehrbarer Motor 6, welcher über eine Riemenscheibe 7 und Antriebsriemen 8, 8' eine Riemenscheibe 9 einer Bandzuführ- und Spanneinrichtung sowie über eine Riemenscheibe 10 eine Differentialuntersetzungsvorrichtung 20 antreibt.
Die Zuführ- und Spanneinrichtung umfasst eine Rückzugsrolle 11 mit hoher Reibung und einer Zuführrolle 12 mit relativ geringer Reibung. Die Rückzugsrolle 11 ist über eine
Einwegkupplung 13 mit einer Welle verbunden, derart, dass bei Antrieb der Welle 14 in Richtung des Pfeils gemäss Fig. 3 die Rückzugsrolle frei ist, während bei Antrieb der Welle in der entgegengesetzten Richtung die Rückzugsrolle durch Eingriff mit der Kupplung angetrieben wird. Ein Zahnrad
15, welches auf der Welle 14 sitzt, kämmt mit einem nicht gezeigten Zahnrad, das einstückig mit der Zuführungsrolle 12 ausgebildet ist. Hierdurch wird das Drehmoment auf die Zuführungsrolle 12 übertragen. Die Zuführungsrolle 12 ist an einem Ende eines Schaukelgliedes 17 gelagert, welches seinerseits in einem Lager 16 gelagert ist.
Die Zuführungsrolle 12 steht mit der Rückzugsrolle 11 in Berührung, und zwar unter Vorspannung von einer Feder 18, welche am anderen Ende des als abgewinkelter Doppelhebel ausgebildeten Schaukelgliedes 17 angreift. Somit greift die Zuführungsrolle 12 unter Druck an der Rückzugsrolle 11 an, und das einstückig mit der Zuführungsrolle 12 ausgebildete Zahnrad kämmt mit dem Zahnrad 15 gemäss Fig. 2. Wenn die Welle in Vorwärtsrichtung gedreht wird, so läuft die Rückzugsrolle 11 in Bezug auf die Zuführrolle 12 frei und das
Band 2 in der Kammer 3 wird der bügelförmigen Führung 4 zugeführt, und zwar durch die Rückzugsrolle 11, welche durch die Drehung der Zuführungsrolle 12 angetrieben wird.
Wenn die Welle 14 in umgekehrter Richtung gedreht wird, so werden beide Rollen im Sinne eines raschen Zurückziehens des Bandes und eines Spannens des Bandes um das Packstück angetrieben.
Die Riemenscheibe 9 ist über Reibungsplatten 19, 19' mit der Welle 14 verbunden und die Differentialuntersetzungsvorrichtung 20 mit der Riemenscheibe 10 ist ebenfalls mit der
Welle 14 verbunden. Die Differentialuntersetzungsvorrich- tung 20 umfasst einen Basiskörper 21 auf der Welle 14, die Riemenscheibe 10 und eine Scheibe 23 mit einer Verzahnung an der äusseren Peripheriefläche. Die Riemenscheibe 10 und die Scheibe 23 sind frei drehbar über Lager auf dem Basiskörper gelagert. Ferner ist ein exzentrischer Körper 24 vorgesehen, welcher in exzentrischer Weise frei auf der Riemenscheibe 10 gelagert ist.
Eine Vielzahl von Angriffsrollen 25 sind radial am exzentrischen Körper 24 ausgebildet. Sie wirken mit einer Vielzahl von Angriffsrollen 26 zusammen, welche am Basiskörper 21 ausgebildet sind (Fig. 4). Andererseits sind in dem exzentrischen Körper 24 vier Öffnungen 27 ausgebildet. In diesen rotieren verschiebbar Rollen 28 der Scheibe 23. Ein Schaukelglied 30 ist vorgesehen, welches einen Stop-Zahn 29 aufweist, der mit der Verzahnung 22 der Scheibe 23 zusammenwirkt. Das Schaukelglied 30 weist eine Basis auf und eine Verbindungsstange 32, welche mit dem Ende eines Solenoids 31 verbunden ist.
Zur Zuführung des Bandes wird der Motor 6 gedreht und treibt die Riemenscheiben 9 und 10 über die Treibriemen an, und zwar mit jeweils der gleichen Winkelgeschwindigkeit und die Welle 14 wird ebenfalls über die Reibungsplatte 19 mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit gedreht. Das Drehmoment der Welle 14 wird über das Zahnrad 15 auf die Zuführungsrolle 12 übertragen und treibt letztere in Richtung des Pfeils gemäss Fig. 3. Zu dieser Zeit ist die Rückzugsrolle 11 relativ zur Welle 14 aufgrund der Einwegkupplung 13 frei drehbar, so dass sie lediglich über das Band 2 gedreht wird, und zwar je nach Drehung der Zuführrolle 12 in Pfeilrichtung gemäss Fig. 1. Die Differentialuntersetzungsvorrichtung 20 liegt ebenfalls in einem freien Zustand vor, da die Scheibe 23 nicht mit dem Schaukelglied 30 zusammenwirkt, wie dies in Fig. 4 gezeigt ist.
Die Welle 14 wird mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit gedreht, wie die Riemenscheibe 10, wobei die Scheibe 23 und die zugeordneten Bauteile als eine Einheit gedreht werden.
Somit wird das in der Kammer 3 gespeicherte Band 2 zu der bügelförmigen Führung 4 geführt und das vordere Ende des Bandes 2 bewegt sich in Schleifenform durch die Führungseinrichtung zu einem Endlagerschalter ähnlich dem Endlagerschalter 44 in Fig. 5 unter dem Gleittisch. Die Aussenperipheriefläche der Zuführungsrolle 12 hat eine geringe Reibung, so dass das vordere Ende des Bandes an der Betätigungseinrichtung des Endlagenschalters angreift und diese um einen geringen Abstand bewegt. Zu dieser Zeit kommt es nun zu einem Schlupf zwischen der Oberfläche der Aussenperipherie der Zuführungsrolle 12 und dem Band 2, da der Zuführungswiderstand des Bandes rasch ansteigt. Das Zuführen des Bandes wird somit unterbrochen und eine exzessive Einführung des Bandes wird verhindert.
Die Bewegung der Betätigungseinrichtung um einen spezifischen Abstand führt zu einem Signal zum Abschalten des Motors.
Bei der herkömmlichen Vorrichtung gelangt bei Auftreffen des Vorderendes des Bandes auf die Betätigungseinrichtung die Schaukelrolle ausser Angriff an der Zuführungsrolle 12 (japanische ungeprüfte Patentanmeldung 64396/1977) oder die Zuführungsrolle 12 wird gestoppt. In jedem Falle ergibt sich jedoch eine geringfügige zeitliche Verzögerung bis die Zuführung des Bandes gestoppt wird. Daher sind Einrichtungen erforderlich, um eine bestimmte Länge des Bandes unterzubringen, welches während dieser kurzen Zeit zugeführt wird.
Erfindungsgemäss ist eine Rückzugsrolle 11 vorgesehen, welche die Funktion einer Schaukelrolle hat, sowie eine Zuführungsrolle 12 mit geringer Reibung. Daher wird die Zuführung des Bandes aufgrund des Schlupf-Phänomens automatisch gestoppt, wenn der Zuführungswiderstand rasch ansteigt und es kann ein ekzessives Zuführen des Bandes verhindert werden. Sodann stoppt das Signal des Endlagen schalters den Motor 6 und die Zuführungsrolle 12 wird damit ebenfalls gestoppt.
Das vordere Ende des Bandes 2 wird vom Greifer, welcher dem rechten Greifer 48 in Fig. 5 entspricht, unterhalb des Gleittisches 5 ergriffen. Zum Zurückziehen des Bandes 2 wird der Motor 6 in umgekehrter Richtung gedreht. Dies führt zu einer Drehung der Riemenscheibe 9 und der Riemenscheibe 10 in der umgekehrten Drehrichtung mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit. Die Rückzugsrolle 11 und die Zuführungsrolle 12 werden über das Zahnrad 15 und die Einwegkupplung 13 durch Drehung der Welle 14 über die Riemenscheibe 10 in der dem Pfeil entgegengesetzten Richtung gedreht, und zwar mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit ohne Schlupf an der Reibungsplatte 10 bis das aus der bügelförmigen Führung 4 zurückgezogene Band zur Anlage am Packstück kommt.
Das Band wird zurückgezogen, wobei es einen im wesentlichen halbkreisförmigen Bereich der Aussenfläche der Rückzugsrolle 11 mit hoher Reibung berührt, bis das Band an der Aussenfläche des Packstücks zur Anlage kommt. Dies geschieht in kurzer Zeit. Der Gesamtvorgang wird als rasches Zurückziehen bezeichnet. Bei diesem Vorgang wird die überschüssige Länge des zurückgezogenen Bandes wieder in der Kammer 3 gespeichert.
Nachdem das Zurückziehen des Bandes beendet ist, steigt der Zugwiderstand plötzlich stark an und demzufolge schlüpft die Reibungsplatte 19. Das Drehmoment reicht nämlich nicht aus, den erhöhten Widerstand zu überwinden.
Die Welle 14 wird damit gestoppt. Sodann wird die Differentialuntersetzungsvorrichtung 20 betätigt, welche nun einen starken Zug auf das Band ausübt. Die Arbeitsweise dieser Differentialuntersetzungsvorrichtung soll im folgenden erläutert werden.
Die Scheibe 23 befindet sich zunächst im Stop-Zustand und die Bewegbarkeit des exzentrischen Körpers 24 ist durch das Zusammenwirken der verschiebbaren Rollen 28 und der Ausnehmungen 27 begrenzt. Der exzentrische Körper 24 gerät aufgrund der Drehbewegung der Riemenscheibe 10 in Vibration. Die Vibration des exzentrischen Körpers 24 wird über die Angriffsrollen 25 und 26 auf den Basiskörper 21 übertragen. Die Angriffsrollen 25 sind einstückig mit dem exzentrischen Körper 24 ausgebildet. Die Rollen 25 werden zwischen den Angriffsrollen 26 des Basiskörpers 21 verschoben, so dass die Drehung der Riemenscheibe 10 die Drehung des Basiskörpers 21 verlangsamt. Bei dieser Ausführungsform sind fünfzehn Angriffsrollen vorgesehen.
Daher kommt es bei einer 15-maligen Umdrehung der Riemenscheibe 10 zu einer einmaligen Umdrehung des Basiskörpers 21 zusammen mit der Welle 14. Wenn die Belastung der Welle 14 höher ist, als die Belastung der Scheibe 23, so wird die Welle 14 gestoppt und die Scheibe 23 wird mit verlangsamter Geschwindigkeit gedreht. Wenn die Belastung der Scheibe 23 höher ist als diejenige der Welle, so wird nur die Welle 14 mit verlangsamter Geschwindigkeit gedreht. Im umgekehrten Fall wird nur die Scheibe 23 mit verlangsamter Geschwindigkeit gedreht. Durch diese Differentialwirkung wird also jeweils nur die Welle 14 oder die Scheibe 23 mit verlangsamter Geschwindigkeit und hohem Drehmoment gedreht, und zwar je nach der Differenz der Belastungen dieser beiden Bauteile.
Wenn keine Belastungen und keine Belastungsdifferenzen auftreten, so wird die gesamte Differentialuntersetzungsvorrichtung 20 als Einheit der drei Bauteile gedreht. Für vorliegende Erfindung kann man als Differentialuntersetzungsvorrichtung ein Planetenzahnradsystem verwenden. Eine Beschränkung hieraufbestehtjedoch nicht.
Zur Einleitung des Spannvorgangs zum straffen Spannen des Bandes wird das Solenoid 31 betätigt, und zwar nach dem Ende des raschen Zugvorgangs. Nun wird die Scheibe 23 durch Verriegelung mit dem Zahn 29, welcher an der Aussenverzahnung 22 angreift, gestoppt. Sodann wird entsprechend der Differenz der Belastungen auf die Welle 14 ein hohes Drehmoment für eine verlangsamte Drehung ausgeübt und die Welle 14 wird kontinuierlich mit geringer Geschwindigkeit gedreht, obgleich die Reibungsplatte 19 zu schlüpfen beginnt. Auf diese Weise wird auf die Rückzugsrolle 11 ein hohes Drehmoment ausgeübt. Dieses hohe Drehmoment wird in befriedigender Weise auf das Spannband übertragen, da die Rückzugsrolle 11 eine hohe Reibung aufweist und da das Spannband 2 an einer halbkreisförmigen Peripheriefläche der Rückzugsrolle 11 anliegt. Hierdurch wird das Spannband straff um das Packstück gezogen.
Die Straffziehungskraft kann auf einen vorbestimmten Wert eingestellt werden, indem man die Ausgangsleistung des Motors 6 einstellt und indem man die Dämpfkraft für die Scheibe 23 einstellt.
Wie oben erwähnt, sind die Riemenscheibe 9 mit der Reibungsplatte 19 und die Differentialuntersetzungsvorrichtung 20 auf der Welle der Rückzugsrolle 11 befestigt, einschliesslich der Einwegkupplung und die Zuführungsrolle 12 liegt unter Druck an der Rückzugsrolle 11 an und wird somit ebenfalls durch die Welle 14 gedreht. Auf diese Weise kann das Spannband je nach der Drehung der Welle in der einen oder anderen Richtung mit hoher Geschwindigkeit zugeführt werden oder zurückgezogen werden. Die Geschwindigkeit wird auf die Riemenscheibe 9 übertragen. Sobald das rasche Zurückziehen des Spannbandes beendet ist, wird die Drehbewegung der Welle 14 durch die Differentialuntersetzungsvorrichtung verlangsamt und man erhält eine grosse Straffziehungskraft. Auf diese Weise vermeidet man eine Vielzahl von Schaukelrollen, welche bei dem herkömmlichen System erforderlich sind.
Ferner können die umständlichen Vorgänge des Inangriffbringens der Schaukelrollen an der Zuführungsrolle weggelassen werden und man erzielt eine zuverlässige Betriebsweise bei einfachem Aufbau bei dem ausschliesslich die Rückzugsrolle an der Zuführungsrolle angreift. An der Aussenperipherie der Zuführungsrolle 12 ist eine Fläche mit geringer Reibung vorgesehen. Wenn somit das Zuführungsende des Spannbandes während der Einführung des Bandes eine spezifische Position erreicht, so wird verhindert, dass das Band noch während der kurzen Zeitspanne zusätzlich zugeführt wird, die vergeht, bis die Zuführungsrolle 12 gestoppt wird, und zwar aufgrund des Schlupfes zwischen der Zuführungsrolle 12 und dem Band obgleich die Zuführungsrolle 12 und die Rückzugsrolle 11 aneinander unter Druck angreifen.
Auf diese Weise wird das Spannband daran gehindert, von der bügelförmigen Spannbandführung zu gleiten oder sich unter der übermässigen Zuführungskraft zu verbiegen. Ferner erzielt man einen zuverlässigen Spannbetrieb bei hohem Drehmoment durch Zusammenwirken der Differentialuntersetzungsvorrichtung 20 der Zuführungsrolle 12 der Rückzugsrolle 11 und die Zeitsdauer zum Anspannen oder Straffziehen des Bandes unter hohem Drehmoment kann verkürzt werden. Die Aussenperipheriefläche der Rückzugsrolle 11 besteht aus einem Material mit hoher Reibung und beide Rollen sind derart angeordnet, dass das Spannband an einer halbkreisförmigen Fläche der Rückzugsrolle anliegt während das Spannband straffgezogen wird.
Auf diese Weise kann das bei der geringen Straffungsgeschwindigkeit vorliegende hohe Drehmoment der Differentialuntersetzungsvorrichtung befriedigend während dieser Straffungsoperation auf das Spannband übertragen werden.
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PATENT CLAIMS
1. A method for feeding and tensioning a tensioning strap in a tensioning strap binding machine, characterized in that a return roller (11) with high friction on the peripheral surface is brought under pressure to bear against a feed roller (12) with low friction on the peripheral surface; holds the retraction roller (11) freely rotatable in a specific direction during the feeding of the tensioning band (2), so that the retraction roller (1 l) is rotated depending on the rotation of the feeding roller (12) and that the tensioning band (2) on the peripheral surface the feed roller (12) slips as soon as the end of the tensioning strap (2) engages an end position switch (44) and thus the feeding of the tensioning strap (2) is automatically controlled.
2. The method according to claim 1, characterized in that the retraction roller (11) follows in its rotation the rotational movement of the feed roller (12) during the feed of the tensioning belt (2) and is rotated together with the feed roller (12) in the opposite direction of rotation, wherein the tensioning strap is inserted into the machine and is clamped between the feed roller (12) and the retraction roller (11) during the feed operation phase, and the feeding of the tensioning strap (2) is automatically stopped by slippage of the strap (2) on the peripheral surface low friction of the feed roller (12) when the feed resistance of the belt (2) increases rapidly because the front end of the tensioning belt (2) reaches a specific position of the machine,
whereupon the tensioning band (2) is retracted by rotating the two rollers (11, 12) at high speed and in the opposite direction of rotation for the purpose of tightening the tensioning band (2) after the end of the tensioning band (2) has been pinched, whereupon the rotational speed of the Rollers (11, 12) is reduced and the torque is increased so that a strong clamping force is exerted on the tensioning band (2).
3. strap binding machine for performing the method according to any one of claims 1 or 2, characterized by a retraction roller (11) with a peripheral surface of high friction and a feed roller (12) with a peripheral surface of low friction, which attack each other under pressure and by a motor (6) can be driven, and by a one-way clutch (13) arranged in the retraction roller (11), which allows the retraction roller 1) to rotate freely in a specific direction; and by a differential reduction device (20) which engages the shaft (14) of the retraction roller (11) via a friction plate (19).
4. Tensioning strap binding machine according to claim 3, characterized in that the tensioning strap (2) engages in a substantially semicircular region of the retraction roller (11) when the tensioning strap is tensioned by the retraction roller (11) and the feed roller (12).
The invention relates to a method for feeding and
Tensioning a strap in a strap binding machine and a strap binding machine to carry out the process.
It is already from Japanese utility model no.
23280/1965 a device for guiding and tensioning a
Tension band known. This comprises a feed roller and a retraction roller, both of which are rotated at high speed but in the opposite direction of rotation and are arranged at a distance from one another. Furthermore are
Rocking rollers are provided which can be selectively brought into interaction with the retraction roller or the feed roller, so that the tensioning band is either fed at high speed or is tensioned. A tensioning lever is also provided, which exerts a strong tensioning torque on the tensioning strap. In the improved device according to Japanese Unexamined Patent Application No. 64396/1977, this tensioning lever is missing. This construction will be explained below with reference to FIGS. 5 and 6.
Rocking rollers 40 and 41 interact with a feed roller 42 under pressure and a tensioning band is fed to a bow-shaped guide device 43. The free end of the tensioning belt running through the bow-shaped guide device in loop form interacts with an end position switch 44 under a sliding table 5. This switch actuates a solenoid 45, whereby the two rocking rollers 40, 41 are disengaged from the feed roller 42. The feed operation is now complete. The free end of the tensioning band is then gripped by a gripper 48 in cooperation with the sliding table 5. The gripper 48 is raised over a group of cams 47 by rotating a shaft 46 of a welding device. Thereafter, the roller 49 cooperates with the retraction roller 50 under pressure by operating a solenoid 56.
Now the strap is pulled back. As soon as the clamping force reaches a certain value, the clutch slips and the rotational speed of the shaft 52 of the retraction roller is rapidly reduced. If the rotational speed is lower than that of a sprocket 53, the rotational movement of the sprocket 53, which has not affected the function, is effectively transmitted to the retraction shaft 52, so that the tape is further stretched over the shaft 52 by the retraction roller 50.
A differential reduction machine 20 applies a high torque at a low rotational speed to the sprocket 55.
Further devices have already been proposed in which a single roller serves to selectively feed or tension the tensioning strap. This reel is rotated either clockwise or counterclockwise. However, the speed of rotation of this roll must be low so that a strong tensioning torque can be exerted on the tensioning band for the final tensioning process. Therefore, these conventional devices meet the requirements for shortening the time of the strap packaging. In the conventional system, it often happens that the tension band runs off the guide or is twisted in the guide, since the force exerted when the tension band is fed by rotating a single roller is disadvantageously too great during the feed process.
It is therefore an object of the present invention to provide a method for feeding and tensioning a tensioning strap in a tensioning strap binding machine which, with a simple construction of the device, leads to a large tensioning force tightening the tensioning strap, while the operation of those according to the unexamined Japanese patent application No. 64396/1977 corresponds.
This object is achieved according to the invention by a method for feeding and tensioning a tensioning strap in a tensioning strap binding machine, which is characterized in that a return roller with high friction on the peripheral surface is brought under pressure to bear against a feed roller with low friction on the peripheral surface ; the retraction roller while feeding the
Tension band holds freely rotatable in a specific direction, so that the retraction roller depending on the rotation of the
Feed roller is rotated and that the tension band slips on the peripheral surface of the feed roller as soon as the end of the tension band engages an end position switch and thus the supply of the tension band is automatically controlled.
The invention is explained in more detail below with reference to drawings. Show it:
Figure 1 is a schematic representation of an embodiment of the strap binding machine according to the invention.
FIG. 2 shows a plan view of a partial region of the tensioning band binding machine according to FIG. 1;
Fig. 3 is a front view of the feed roller and the retraction roller of the strap binding machine of Fig. 1;
4 shows a front view of the differential reduction device of the tensioning strap binding machine according to the invention;
Fig. 5 is a front view of a conventional strap binding machine and
Fig. 6 is a plan view of a portion of the conventional strap binding machine.
1 comprises a spool 1 with a wound plastic band, and one
Chamber 3 for temporarily storing a certain length of tape, which is to be inserted into a bow-shaped guide device 4. A sliding table 5 is provided on a welding mechanism. A reversible motor 6 is used for driving, which drives a belt pulley 9 of a belt feed and tensioning device via a belt pulley 7 and drive belts 8, 8 ′ and a differential reduction device 20 via a belt pulley 10.
The feed and tensioning device comprises a retraction roller 11 with high friction and a feed roller 12 with relatively low friction. The retraction roller 11 is a
One-way clutch 13 connected to a shaft such that when the shaft 14 is driven in the direction of the arrow according to FIG. 3, the retraction roller is free, while when the shaft is driven in the opposite direction, the retraction roller is driven by engagement with the clutch. A gear
15, which sits on the shaft 14, meshes with a gear, not shown, which is formed in one piece with the feed roller 12. As a result, the torque is transmitted to the feed roller 12. The feed roller 12 is mounted on one end of a rocking member 17, which in turn is mounted in a bearing 16.
The feed roller 12 is in contact with the retraction roller 11, and in fact is pretensioned by a spring 18 which acts on the other end of the rocking member 17 which is designed as an angled double lever. Thus, the feed roller 12 engages the retraction roller 11 under pressure, and the gear integrally formed with the feed roller 12 meshes with the gear 15 as shown in Fig. 2. When the shaft is rotated in the forward direction, the retraction roller 11 runs with respect to the feed roller 12 free and that
Belt 2 in the chamber 3 is fed to the bow-shaped guide 4 by the retraction roller 11 which is driven by the rotation of the feed roller 12.
If the shaft 14 is rotated in the opposite direction, both rollers are driven in the sense of a rapid retraction of the band and a tensioning of the band around the package.
The pulley 9 is connected to the shaft 14 via friction plates 19, 19 'and the differential reduction device 20 with the pulley 10 is also connected to the
Shaft 14 connected. The differential reduction device 20 comprises a base body 21 on the shaft 14, the pulley 10 and a pulley 23 with teeth on the outer peripheral surface. The pulley 10 and the pulley 23 are freely rotatable via bearings on the base body. Furthermore, an eccentric body 24 is provided, which is freely mounted on the pulley 10 in an eccentric manner.
A plurality of attack rollers 25 are formed radially on the eccentric body 24. They interact with a large number of attack rollers 26, which are formed on the base body 21 (FIG. 4). On the other hand, four openings 27 are formed in the eccentric body 24. Rollers 28 of the disk 23 are displaceably rotated therein. A swing member 30 is provided which has a stop tooth 29 which interacts with the toothing 22 of the disk 23. The rocking member 30 has a base and a connecting rod 32 which is connected to the end of a solenoid 31.
To feed the tape, the motor 6 is rotated and drives the pulleys 9 and 10 via the drive belts, each with the same angular velocity and the shaft 14 is also rotated via the friction plate 19 with the same angular velocity. The torque of the shaft 14 is transmitted via the gear wheel 15 to the feed roller 12 and drives the latter in the direction of the arrow according to FIG. 3. At this time, the retraction roller 11 is freely rotatable relative to the shaft 14 due to the one-way clutch 13, so that it is only over 1. The belt 2 is rotated, depending on the rotation of the feed roller 12 in the direction of the arrow according to FIG. 1. The differential reduction device 20 is also in a free state, since the disk 23 does not interact with the rocking member 30, as shown in FIG. 4 is.
The shaft 14 is rotated at the same angular velocity as the pulley 10, the pulley 23 and the associated components being rotated as a unit.
Thus, the tape 2 stored in the chamber 3 is guided to the bow-shaped guide 4, and the front end of the tape 2 moves in a loop through the guide device to a final position switch similar to the final position switch 44 in FIG. 5 under the slide table. The outer peripheral surface of the feed roller 12 has little friction, so that the front end of the belt engages the actuating device of the limit switch and moves it by a small distance. At this time, there is now a slippage between the surface of the outer periphery of the feed roller 12 and the tape 2 because the feeding resistance of the tape increases rapidly. The feeding of the tape is thus interrupted and excessive feeding of the tape is prevented.
The movement of the actuator by a specific distance leads to a signal to switch off the engine.
In the conventional device, when the leading end of the tape hits the actuator, the rocking roller comes out of engagement with the feeding roller 12 (Japanese Unexamined Patent Application 64396/1977), or the feeding roller 12 is stopped. In any case, however, there is a slight delay until the supply of the tape is stopped. Therefore, facilities are required to accommodate a certain length of tape that will be fed during this short time.
According to the invention, a retraction roller 11 is provided, which has the function of a rocking roller, and a feed roller 12 with low friction. Therefore, the supply of the tape is automatically stopped due to the slippage phenomenon when the supply resistance increases rapidly, and the tape can be prevented from being fed excessively. Then the signal of the limit switch stops the motor 6 and the feed roller 12 is also stopped.
The front end of the belt 2 is gripped by the gripper, which corresponds to the right gripper 48 in FIG. 5, below the sliding table 5. To retract the tape 2, the motor 6 is rotated in the opposite direction. This causes the pulley 9 and the pulley 10 to rotate in the reverse direction at the same angular velocity. The retraction roller 11 and the feed roller 12 are rotated via the gear 15 and the one-way clutch 13 by rotating the shaft 14 via the pulley 10 in the direction opposite to the arrow, with the same angular velocity without slipping on the friction plate 10 until that from the bow-shaped Guide 4 retracted band comes to rest on the package.
The tape is pulled back, contacting a substantially semicircular area of the outer surface of the retraction roller 11 with high friction until the tape comes to rest on the outer surface of the package. This happens in a short time. The whole process is called rapid withdrawal. In this process, the excess length of the withdrawn tape is stored again in the chamber 3.
After the retraction of the tape has ended, the tensile resistance suddenly increases sharply and, as a result, the friction plate 19 slips. The torque is insufficient to overcome the increased resistance.
The shaft 14 is thus stopped. Then the differential reduction device 20 is actuated, which now exerts a strong pull on the belt. The operation of this differential reduction device will be explained in the following.
The disk 23 is initially in the stop state and the mobility of the eccentric body 24 is limited by the interaction of the displaceable rollers 28 and the recesses 27. The eccentric body 24 vibrates due to the rotation of the pulley 10. The vibration of the eccentric body 24 is transmitted to the base body 21 via the attack rollers 25 and 26. The attack rollers 25 are formed in one piece with the eccentric body 24. The rollers 25 are displaced between the attack rollers 26 of the base body 21, so that the rotation of the pulley 10 slows down the rotation of the base body 21. Fifteen attack roles are provided in this embodiment.
Therefore, when the pulley 10 is rotated 15 times, the base body 21 rotates once with the shaft 14. If the load on the shaft 14 is higher than the load on the pulley 23, the shaft 14 is stopped and the pulley 23 is rotated at a slower speed. If the load on the disk 23 is higher than that on the shaft, only the shaft 14 is rotated at a slower speed. In the opposite case, only the disk 23 is rotated at a slower speed. As a result of this differential action, only the shaft 14 or the disk 23 is rotated at a slower speed and high torque, depending on the difference in the loads of these two components.
If no loads and no load differences occur, the entire differential reduction device 20 is rotated as a unit of the three components. A planetary gear system can be used as the differential reduction device for the present invention. However, there is no limitation to this.
To initiate the tensioning operation to tighten the belt, the solenoid 31 is operated after the end of the rapid pulling operation. Now the disk 23 is stopped by interlocking with the tooth 29 which engages the external toothing 22. Then, in accordance with the difference in loads on the shaft 14, a high torque is applied for a slowed rotation and the shaft 14 is continuously rotated at a low speed, although the friction plate 19 begins to slip. In this way, a high torque is exerted on the retraction roller 11. This high torque is transmitted to the tensioning belt in a satisfactory manner since the retraction roller 11 has a high level of friction and because the tensioning strap 2 rests on a semicircular peripheral surface of the retraction roller 11. This pulls the strap tight around the package.
The tightening force can be set to a predetermined value by adjusting the output power of the motor 6 and by adjusting the damping force for the disk 23.
As mentioned above, the pulley 9 with the friction plate 19 and the differential reduction device 20 are fixed on the shaft of the retraction roller 11, including the one-way clutch and the feed roller 12 is under pressure on the retraction roller 11 and is thus also rotated by the shaft 14. In this way, depending on the rotation of the shaft in one direction or the other, the tensioning band can be fed in or withdrawn at high speed. The speed is transmitted to the pulley 9. As soon as the rapid retraction of the tensioning band has ended, the rotational movement of the shaft 14 is slowed down by the differential reduction device and a large tightening force is obtained. In this way, a large number of rocking rollers, which are required in the conventional system, are avoided.
Furthermore, the cumbersome processes of engaging the rocking rollers on the feed roller can be omitted and a reliable operation with a simple structure is achieved in which only the retraction roller engages on the feed roller. A surface with low friction is provided on the outer periphery of the feed roller 12. Thus, if the supply end of the tensioning tape reaches a specific position during the insertion of the tape, the tape is prevented from being additionally fed during the short period of time that passes until the feeding roller 12 is stopped due to the slippage between the feeding roller 12 and the belt although the feed roller 12 and the retraction roller 11 engage each other under pressure.
In this way, the tightening strap is prevented from sliding from the bow-shaped tightening strap guide or bending under the excessive feeding force. Furthermore, reliable tensioning operation at high torque is achieved by the cooperation of the differential reduction device 20 of the feed roller 12 of the retraction roller 11, and the time for tightening or tightening the tape under high torque can be shortened. The outer peripheral surface of the retraction roller 11 is made of a high-friction material and both rollers are arranged such that the tensioning band rests on a semicircular surface of the retraction roller while the tensioning band is being pulled tight.
In this way, the high torque of the differential reduction device which is present at the low tightening speed can be satisfactorily transmitted to the tensioning band during this tightening operation.