CH662791A5

CH662791A5 - Maschine zum anlegen eines bandes um ein packgut.

Info

Publication number: CH662791A5
Application number: CH1247/84A
Authority: CH
Inventors: Hans Huber
Original assignee: Konrad Feinmechanik Ag A
Priority date: 1984-03-13
Filing date: 1984-03-13
Publication date: 1987-10-30
Also published as: EP0154955B1; US4625500A; KR850006364A; EP0154955A3; EP0154955A2; JPS61109A; DE3581298D1; KR930004546B1

Description

Die Erfindung betrifft eine Maschine zum Anlegen eines Bandes um ein Packgut, das nach dem Umschlingen durch das Band nach dem Spannen des Bandes sowie nach dem Verbinden der Bandenden zusammengehalten ist, wobei in dem Antrieb der Maschine eine in ihrem übertragbaren Drehmoment einstellbare Kupplung zur Dosierung der auf das Packgut auszuübenden Bandspannung angeordnet ist, die zwischen dem Motor des Antriebes und einer Schiebevorrichtung für das Band liegt.

Zum Anlegen eines Bandes oder mehrerer Bänder, mit dem bzw. denen ein offenes oder verpacktes Gut zusammengehalten wird, sind verschiedene Vorrichtungen und Maschinen bekannt. Solche Vorrichtungen dienen dazu, das um das Gut gelegte Band zu spannen, an den Bandenden zu verbinden und von der Vorratsrolle zu trennen. Die hierzu verwendeten Vorrichtungen werden entweder manuell betätigt oder werden mit einem hydraulischen, pneumatischen oder elektrischen Antrieb ausgerüstet. Das Anlegen des Bandes um das zu umschlingende Gut und das Einführen des Bandes mit der erforderlichen Überlappung der Bandenden in die Vorrichtung wird hierbei manuell ausgeführt; nur der eigentliche Verbindungsvorgang mit vorherigem Spannen des Bandes erfolgt durch die Vorrichtung.

Bei den bekannten Maschinen wird das Band weitgehend selbsttätig um das Packgut gelegt und gespannt, worauf die

Bandenden verbunden und von der Vorratsrolle getrennt werden.

Damit das Anlegen des Bandes selbsttätig erfolgen kann, sind die bekannten Maschinen mit einer Bandführung in Form eines Joches oder eines Ringes versehen, in dessen Innenraum das Packgut gelegt wird. Das Ende des vom Antrieb der Maschine in die Bandführung transportierten Bandes wird in eine am Fuss der Bandführung angeordnete Verbindungsstation von Hand oder auch selbsttätig eingeführt. Nun wird durch den in der Maschine angeordneten Antrieb das Band gespannt, worauf nach Erreichen der gewünschten Bandspannung das Verbinden der Bandenden und das Abschneiden des Bandes von der Vorratsrolle durchgeführt wird. Sowohl der Transport des Bandes durch die Bandführung als auch das Spannen des Bandes nach dem Einführen seines Endes und nach dem Festhalten in der Verbindungsstation werden durch denselben Antrieb durchgeführt, jedoch muss wegen der Gegenläufigkeit dieser beiden Bandbewegungen, d.h. des Umschlingens des Packgutes einerseits und Spannen des Bandes andererseits, der Antrieb reversier-bar sein. Die Reversierbarkeit wird entweder durch Drehrichtungsänderung am Antriebsmotor oder durch einen im Antriebspfad des Antriebes angeordneten Reversierpfad erreicht.

Die Erfindung betrifft einen Antrieb mit Reversierpfad. Damit jeweils die richtige Bandbewegung erreicht wird, werden Schaltkupplungen, vorzugsweise elektromagnetische Schaltkupplungen, eingesetzt, die wechselweise geschaltet werden. In der einen Schaltstellung dieser Kupplungen wird eine das Band bewegende Schiebevorrichtung im Sinne des Umschlingens des Packgutes und in der andern Schaltstellung das das Packgut bereits umschlingende Band durch eine entgegengesetzte Bewegung der Bandschiebevorrichtung im Sinne des Spannens des Bandes bewegt.

Da zum Spannen von Packgut verschiedene Bänder verwendet werden, ist es erforderlich, die Bandspannung einerseits auf das Band und andererseits auf das Packgut abzustimmen. Aus diesem Grunde ist es naheliegend, die beim Spannen des Bandes eingeschaltete Kupplung gleichzeitig auch als eine das zu übertragende Drehmoment zu begrenzen bestimmte Schaltkupplung auszubilden. Dies kann bei elektromagnetischen Kupplungen durch Regelung der Erregerspannung erreicht werden, doch lässt die Genauigkeit der hierbei erreichten Einstellung des Übertragungsmomentes vor allem bei kleinen Übertragungsmomenten sehr zu wünschen übrig. Dadurch ist die Verwendung ganz dünner Bänder mit niederer zulässiger Bandspannung oder das Verpak-ken von zerbrechlichem oder unstabilem Packgut praktisch ausgeschlossen.

Hier setzt die Erfindung ein, der die Aufgabe zugrundeliegt, eine Maschine der eingangs beschriebenen Art so auszugestalten, dass auch sehr kleine Bandspannungen exakt eingehalten werden können, so dass auch heikles Packgut zuverlässig mit einem Band umspannt werden kann. Diese Aufgabe wird gemäss der Erfindung dadurch gelöst, dass die Kupplung eine steuerbare elektromagnetische Kupplung ist, bei der ein Anker unter der Wirkung einer das Lösen der Kupplung unterstützenden magnetischen Rückstellkraft steht.

Die Erfindung ist in der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt und nachfolgend beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Maschine zum Anlegen eines Bandes um ein Packgut, teilweise geschnitten,

Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Antriebes für eine Maschine nach Fig. 1,

Fig. 3 eine Seitenansicht eines Teils des Antriebs der Maschine aus Richtung III in Fig. 2 und

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Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie IV-IV in Fig. 3.

Die in Fig. 1 dargestellte Maschine zum Anlegen eines Bandes um ein Packgut weist einen Sockel 1 und ein darauf aufgesetztes Joch 2 auf. Der Sockel 1 weist in seinem Innenraum eine vereinfacht dargestellte Bandschiebevorrichtung 3 für das Band 4 auf. Das Band 4 wird von einer Vorratsrolle 5 abgewickelt, um eine Umlenkrolle 6 geführt und anschliessend der Bandschiebevorrichtung 3 zugeführt. Die Band-schiebevorrichtung 3 schiebt das Band 4 in Führungen (nicht dargestellt) durch das Joch 2 und bildet hierbei eine Schlinge, deren Ende in eine Verbindungsstation 7 eingelegt und dort festgehalten wird. Die Verbindungsstation 7 liegt auf einer, durch den Sockel 1 gebildeten Arbeitsfläche 8, durch die ein mit dem Band 4 zu umschliessendes Packgut gelegt wird. Nun wird die Bandschiebevorrichtung 3 in umgekehrter Richtung bewegt, wodurch das Band 4 aus dem Joch 2 austritt und sich enger und enger um das Packgut 9 legt, bis es die eingestellte Bandspannung erreicht hat. Die Verbindungsstation 7 übernimmt hierauf das Verbinden der Bandenden und das Abtrennen des Bandes 4. Die Art des verwendeten Bandes und die Art der Verbindung sind im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung nicht wesentlich. Es sollen mit der Maschine nach Fig. 1 jedoch sehr dünne Bänder, Schnüre oder Drähte verwendet werden können, für die auch eine geringe Bandspannung zulässig sein kann. Das Verbinden der Bandenden kann auf verschiedene Art und Weise erfolgen, z.B. durch eine Verbindungshülse, durch Verformen der Bandenden oder durch Schweissen der Bandenden bei Kunststoffbändern. Die Form des Bandes 4 kann ebenfalls stark variieren und kann schmal oder breit sein oder auch die Form einer Schnur oder eines Drahtes aufweisen.

Der in Fig. 2 dargestellte Antrieb ist, wie bereits erwähnt wurde, ein Antrieb mit einem Reversierpfad, der in Fig. 2 mit 10 bezeichnet ist.

Ein Motor 11, z.B. ein Elektro-, Hydro- oder Pneumatik-Motor, treibt über einen Hülltrieb 12, der aus Rädern 13, 14 und einem Hüllglied 15 besteht und z.B. ein Zahnriementrieb sein kann, eine Hauptwelle 16 an. Die Hauptwelle 16 ist mittels Wälzlagern 17, 18 in einer Wand 19 eines im Sok-kel 1 untergebrachten Gehäuses (nicht dargestellt) und in einem weiteren Gehäuseteil 20 drehbar gelagert.

Auf der Hauptwelle 16 ist ein Ritzel 21 der Bandschiebevorrichtung 3 lose gelagert und mittels eines Hüllgliedes 22, vorzugsweise eines Zahnriemens, mit ein am Rad 23 gekuppelt. Der aus dem Ritzel 21, dem Hüllglied 22 und dem Rad 23 bestehende Hülltrieb bildet die Bandschiebevorrichtung 3 für das Band 4, wie dies noch anschaulicher anhand von Fig. 3 erläutert wird. Das Ritzel 21 kann mit Hilfe einer elektromagnetischen Kupplung 24 mit der Hauptwelle 16 gekuppelt werden. Die Kupplung 24 besteht aus einer an der Wand 19 befestigten elektrischen Wicklung 25, einem mit der Hauptwelle 16 verbundenen Magnetgehäuse 26 und aus einer Ankerscheibe 27, die in nicht dargestellter Weise mit dem Ritzel 21 verbunden ist, sich jedoch längs der Hauptwelle 16 in Richtung des Magnetgehäuses 26 bewegen kann.

In Fig. 2 sind die einzelnen Teile des Antriebes zur besseren Übersicht auseinandergezogen. Dementsprechend sind auch die Abstände zwischen den Teilen der elektromagnetischen Kupplung 24 stark vergrössert. Die Schaltung der elektromagnetischen Kupplung 24 erfolgt durch Erregung der Wicklung 25, wodurch die Ankerscheibe 27 sich fest an das mit der Hauptwelle 16 rotierende Magnetgehäuse anlegt und dadurch das Ritzel 21 in Drehung versetzt.

Auf der der elektromagnetischen Kupplung 24 entgegengesetzten Seite der Wand 19 ist eine weitere elektromagnetische Kupplung 28 angeordnet, die eine an der Wand 19 befestigte Wicklung 29, ein mit der Hauptwelle 16 verbundenes

Magnetgehäuse 30 und eine Ankerscheibe 31 aufweist. Die Ankerscheibe 31 ist in Abweichung von der Ausführung der Magnetkupplung 24 auf einem mit einer Verzahnung versehenen Mitnehmerrad 32 drehfest, jedoch verschiebbar gelagert. Das Mitnehmerrad 32 ist zusammen mit einer Mitnehmernabe 33 auf der Hauptwelle 16 frei drehbar gelagert.

Wird die elektromagnetische Schaltkupplung 28 geschaltet, wird die Ankerscheibe 31 am Magnetgehäuse 30 festgehalten und rotiert zusammen mit diesem. Hierbei dreht auch die mit dem Mitnehmerrad 32 verbundene Mitnehmernabe 33 und dazu ein daran befestigtes Ritzel 34. Das Ritzel 34 bildet zusammen mit einem Rad 35 und einem Hüllglied 36 einen Hülltrieb für den Antrieb einer in Wälzlagern 44 gelagerten Kontrollwelle 37. Auf der Kontrollwelle 37 ist ein Ritzel 38 und eine Loch- oder Zahnscheibe 39 befestigt, auf die eine Photozelle 40 gerichtet ist, die bei bestimmten Betriebsbedingungen einen Steuerimpuls erzeugt.

Das Ritzel 38 kämmt mit einem auf einer Welle 41 befestigten Zahnrad 42, wobei an dem anderen Ende der Welle 41 das Rad 23 der Bandschiebevorrichtung 3 befestigt ist. Die Welle 41 ist in Wälzlagern 43 drehbar gelagert.

In Fig. 3 ist die Bandschiebevorrichtung genauer dargestellt. Die Bezugszahlen in Fig. 3 und 4, die auch in Fig. 2 verwendet sind, kennzeichnen gleiche Teile und werden nur, soweit dies erforderlich ist, erläutert. Das Band 4 bewegt sich zum Umschlingen des Packgutes in Fig. 3 von unten nach oben und umgekehrt beim Spannen des Bandes 4. Das Band 4 läuft auf der Aussenfläche des Hüllgliedes 22 und wird durch eine einstellbare Exzenterscheibe 43 auf das Hüllglied 22, das hier ein Zahnriemen ist, gepresst. Durch die Exzenterscheibe 43 wird die Bandlänge für die Mitnahme des Bandes 4 durch den Hüllkörper 22 zusätzlich verlängert und gleichzeitig das Band 4 auf den Hüllkörper 22 gepresst. Auf diese Weise kann auf das Band 4 eine ausreichende Zugkraft zur Erzeugung der Bandspannung ausgeübt werden. In Fig. 3 ist weiter der Hülltrieb 34, 35, 36 des Reversierpfades 10 und das Vorgelege 38, 42 gestrichelt eingezeichnet.

In Fig. 4 sind die wesentlichen Teile des Antriebes der Maschine mit den beiden elektromagnetischen Kupplungen 24, 28 dargestellt. Die Wand 19 ist in der Weise ausgebildet, dass sowohl die Welle 41 als auch die Kontrollwelle 37, siehe Fig. 3, darin gelagert sind.

Die Wicklungen 25, 29 der beiden Elektromagnetkupplungen 24, 28 sind mittels eines Gehäuses an der Wand 19 befestigt, während die Magnetgehäuse 26, 30 einen Ringkanal bilden, in dem die Wicklung 25, 29 eintaucht. Die mit der Ankerscheibe 27, 31 zusammenwirkende Fläche des Magnetgehäuses 26, 30 ist mit einem Reibbelag 45 versehen.

Die elektromagnetische Kupplung 28 ist nicht nur zur Übertragung eines Drehmomentes, sondern auch zur Begrenzung dieses Drehmomentes ausgelegt. Die Grösse des Drehmoments kann durch Einstellen der Wicklungsspannung erreicht werden. Andererseits ist das übertragene Drehmoment auch von der Rückstellkraft abhängig, mit der die Anker 31 beim Entkuppeln gegen das Mitnehmerrad gezogen wird. Es wurde nun überraschend festgestellt, dass eine wesentlich exaktere Einstellung des übertragenen Drehmomentes erreicht wird, wenn die Rückstellkraft magnetisch aufgebracht wird. Zu diesem Zweck sind in dem Flansch 46 der Mitnehmernabe 33 Permanentmagnete 47 eingesetzt, deren Zahl und Form je nach Bedarf gewählt werden kann. Zweckmässig werden vier bis acht flache zylinderförmige Permanentmagnete 47 verwendet.

Eine weitere Verbesserung der Einstellgenauigkeit des Drehmomentes der elektromagnetischen Kupplung 28 wird dadurch erreicht, dass die in der Nähe liegenden Teile, d.h. die Wand 19 und das Mitnehmerrad 33, aus paramagnetischem oder isolierendem Material ausgeführt werden. Da5

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durch werden Remanenzerscheinungen weitgehend vermieden. Beim Abschalten der elektromagnetischen Kupplung 28 wird das magnetische Feld mit Verzögerung abgebaut. Der Restmagnetismus ist jedoch wegen der verwendeten Teile aus paramagnetischem oder isolierendem Material klein und wird problemlos durch die Kraft der Permanentmagnete 47 überwunden, so dass die Abschaltung der Elektromagnetischen Kupplung 28 reproduzierbar bei dem eingestellten Drehmoment erfolgt.

Durch die beschriebenen Mittel wird der Anwendungsbereich der Maschine durch verhältnismässig einfache Mittel wesentlich erweitert. Wird beim Spannen des Bandes 4 die eingestellte Bandspannung erreicht, beginnt die Kupplung 5 28 zu rutschen, wodurch die Loch- oder Zahnscheibe 39 langsamer läuft. Die Photozelle 40 stellt dadurch eine Änderung der Impulse fest, was ein Signal für das Lösen der Kupplung 28 oder für das Ausschalten des Motors 11 darstellt.

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2 Blatt Zeichnungen

Claims

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1. Maschine mit einem Antrieb zum Anlegen eines Bandes (4) um ein Packgut (9), das nach dem Umschlingen durch das Band und nach dem Spannen des Bandes sowie nach dem Verbinden der Bandenden zusammengehalten ist, wobei in dem Antrieb der Maschine eine in ihrem übertragbaren Drehmoment einstellbare Kupplung zur Dosierung der auf das Packgut auszuübenden Bandspannung angeordnet ist, die zwischen dem Motor des Antriebes und einer Bandschiebevorrichtung (3) für das Band liegt, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung eine steuerbare elektromagnetische Kupplung (28) ist, bei der ein Anker (31) unter der Wirkung einer das Lösen der Kupplung unterstützenden, magnetischen Rückstellkraft steht.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der elektromagnetischen Kupplung (28) mindestens ein weiterer Magnet für die Erzeugung der Rückstellkraft zugeordnet ist.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der elektromagnetischen Kupplung (28) auf der Abtriebsseite ein mit dem Anker (31) gekuppelter Flansch (46) zugeordnet ist, der zur Aufnahme des weiteren Magneten (47) ausgebildet ist.

4. Maschine nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere Magnet als ein aus zwei oder mehr Permanentmagneten (47) zusammengesetzter Magnet ausgebildet ist.

5. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die elektromagnetische Kupplung (28) mit ihren magnetischen Teilen von Teilen aus paramagnetischem oder isolierendem Material umgeben ist.

6. Maschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die elektromagnetische Kupplung (28) mit ihrer Wicklung (29) auf einem stationären Teil (19) der Maschine bzw. des Antriebes befestigt ist, der aus einem paramagnetischen oder elektrisch isolierenden Material besteht.

7. Maschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Flansch (46) auf der Abtriebsseite der elektromagnetischen Kupplung (28) aus paramagnetischem oder isolierendem Material besteht.