CH692612A5 - Bandspann-Vorrichtung an einer Umreifungsmaschine. - Google Patents

Description

  



  Die vorliegende Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung zum Spannen 5 eines Kunststoffbandes gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine Umreifungsmaschine gemäss Anspruch 11. 



  Spannvorrichtungen von Umreifungsmaschinen sind dazu bestimmt, ein um ein Umreifungsgut herumgeführtes und an dieses zur Anlage gebrachtes Kunststoffband auf eine vorbestimmte Zugspannung zu spannen, sodass es satt am Umreifungsgut anliegt. Von der Anmelderin hergestellte Umreifungsmaschinen weisen eine Spannvorrichtung mit einem walzenartig ausgebildeten Spannelement auf. Dieses ist an einer mit einem Antriebsmotor verbundenen Welle angeordnet und an seinem Umfang in einem Sektor abgeflacht ausgebildet. Die in Spannrichtung, in welcher das Spannelement zum Spannen des Kunststoffbandes gedreht wird, hintere Kante der Abflachung bildet eine Greifstelle für das Kunststoffband. Mit dieser Greifstelle wirkt zum Fassen des Kunststoffbandes ein Klemmelement mit seiner konvexen Greiffläche zusammen, das am Spannelement bezüglich dessen Achse exzentrisch gelagert ist.

   Mit steigender Spannkraft nimmt die Klemmwirkung auf das Kunststoffband zwischen der Greiffläche und der linienförmigen Greifstelle zu. Sind sehr grosse Spannkräfte verlangt, kann dies zu Verletzungen des Kunststoffbandes führen. 



  Es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Spannvorrichtung obgenannter Art zu schaffen, die bei einfacher Konstruktion das Kunststoffband schonend fasst und grosse Spannkräfte zulässt. 



  Diese Aufgabe wird mit einer Spannvorrichtung gelöst, die die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist. 



  Indem die Greifstelle als flächiger Greifbereich ausgebildet ist und dieser beim Festklemmen des Kunststoffbandes parallel zur Greiffläche angeordnet ist, wird das Klemmen und Fassen des Kunststoffbandes entlang nur einer Linie vermieden, was das Aufbringen grosser Klemmkräfte bei schonender Behandlung des Kunststoffbandes ermöglicht. 



  Besonders bevorzugte Ausbildungsformen der Spannvorrichtung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. 



  Bei einer besonders bevorzugten Ausbildungsform der Spannvorrichtung gemäss Anspruch 3 richtet sich die Greiffläche automatisch beim Fassen des Kunststoffbandes parallel zum Greifbereich. 



  Eine im Aufbau besonders einfache Ausbildungsform der Spannvorrichtung ist im Anspruch 4 definiert. Das Kunststoffband wird zum Fassen auf das am selben Ort bleibende Klemmelement zu bewegt. 



  Eine weitere besonders bevorzugte Ausbildungsform der Spannvorrichtung gemäss Anspruch 5 ermöglicht ein optimales Fassen und Festklemmen des Kunststoffbandes. 



  Der Anspruch 6 definiert eine weitere Massnahme zum optimalen Einleiten der Kräfte in das Kunststoffband. 



  Eine weitere, besonders bevorzugte Ausbildungsform der Spannvorrichtung gemäss Anspruch 7 gewährleistet bei sich in Ruhestellung befindendem Spannelement einen grossen Abstand zwischen dem Greifbereich und der Greiffläche, sodass das dazwischen durchgeführte Kunststoffband mit grossem Spiel frei beweglich ist. 



  Die Spannvorrichtung nach Anspruch 9 führt zusätzlich zum kraftschlüssigen Halten des Klemmbandes zwischen der Greiffläche und dem Greifbereich zu einem Formschluss. 



  Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen rein schematisch: 
 
   Fig. 1 eine Seitenansicht auf eine Spannvorrichtung, bei welcher das Spannelement und das Klemmelement um eine gemeinsame Achse drehbar sind, im Ruhezustand; 
   Fig. 2 ebenfalls in Seitenansicht die Spannvorrichtung gemäss Fig. 1 im Moment, wo das Spannelement und das Klemmelement das zu spannende Kunststoffband fassen; 
   Fig. 3 ebenfalls in Seitenansicht die in den Fig. 1 und 2 gezeigte Spannvorrichtung in einer Position während des Spannens des Kunststoffbandes; 
   Fig. 4 einen teilweise aufgebrochenen Querschnitt durch das Spannelement der Spannvorrichtung und das drehbar gelagerte Klemmelement;

   
   Fig. 5 in Ansicht und gegenüber den Fig. 1 bis 4 vergrössert das dort gezeigte Klemmelement mit zwei Greifflächen und über diese vorstehenden Greifzähnen; 
   Fig. 6 in Seitenansicht das Klemmelement gemäss Fig. 5; 
   Fig. 7 in Draufsicht das Klemmelement gemäss den Fig. 5 und 6; und 
   Fig. 8 in Seitenansicht eine Umreifungsmaschine mit einer Spannvorrichtung, wie sie in den Fig. 1 bis 7 gezeigt ist. 
 



  Wie aus. den Fig. 1 bis 4 hervorgeht, weist die Spannvorrichtung 10 ein walzen- oder scheibenförmig ausgebildetes Spannelement 12 auf, das auf eine Welle 14, deren Achse mit 14 min  bezeichnet ist, aufgekeilt ist. Die Welle 14 ist mit einem nicht gezeigten Antriebsmotor mit einem Getriebe verbunden, welcher dazu bestimmt ist, das Spannelement 12 um seine Achse 14 min aus der in der Fig. 1 gezeigten Ruhestellung in Spannrichtung S in eine Spannstellung und dann in entgegengesetzter Richtung wieder in die Ruhestellung zu drehen. 



  Das Spannelement 12 weist zwei aneinander anschliessende Flachbereiche 16, 18 auf, die ihrerseits an den kreiszylinderförmigen Abschnitt 20 der Mantelfläche 20 min  des Spannelements 12 anschliessen. Der in Spannrichtung S gesehen nachlaufende Flachbereich 18 der beiden Flachbereiche 16, 18 bildet eine als flächiger Greifbereich 22 ausgebildete Greifstelle 22 min für ein zu spannendes Kunststoffband 24. 



  Dem Spannelement 12 ist ein im Querschnitt rechteckförmiger Führungskanal 26 für das Kunststoffband 24 vorgelagert. Die Längsrichtung des Führungskanals 26 verläuft rechtwinklig zur Achse 14 min  und der Führungskanal 26 mündet etwa in tangentialer Richtung zur Mantelfläche 20 min . 



  Das Spannelement 12 ist von einem Bügel 28 umgriffen, der mit seinen Schenkeln 30 auf beiden Seiten des Spannelements 12 an der Welle 14 frei drehbar gelagert ist. Zwischen dem die beiden Schenkel 30 miteinander verbindenden Steg 30 min und dem Spannelement 12 ist ein Klemmelement 32 angeordnet. Dieses weist einen Klemmkörper 34 auf, der von einer parallel zur Achse 14 min  verlaufenden, an den Schenkeln 30 abgestützten Lagerachse 36 durchgriffen ist. Zwei sich gegenüberliegende Oberflächen des Klemmkörpers 34 sind als ebene Greifflächen 38 ausgebildet, über die Reihen von Greifzähnen 40 vorstehen. Die dem Spannelement 20 zugeordnete Greiffläche 38 ist jeweils klemmaktiv, und die dem Steg 30 min  zugewandte Greiffläche 38 wirkt mit jenem als Drehbegrenzung für den an der Lagerachse 36 drehbar gelagerten Klemmkörper 34 zusammen.

   Um die Relativbewegung zwischen der Lagerachse 36 und dem Klemmkörper 34 zu dämpfen, weist die Lagerachse 36 zwei umlaufende Ringnuten 42 auf, in denen je ein O-Ring liegt, auf denen der Klemmkörper 34 reibschlüssig sitzt. 



  An einem über den betreffenden Schenkel 30 vorstehenden Stummel der Lagerachse 36 ist das eine Ende einer Zugfeder 46 befestigt, deren anderes Ende mit dem Spannelement 12 verbunden. Die Zugfeder 46 wirkt mit einer entgegen der Spannrichtung wirkenden Federkraft auf das Klemmelement 32. 



  In Spannrichtung S stromabwärts des Klemmkörpers 34 ist an den Schenkeln 30 ebenfalls zwischen dem Steg 30 min  und dem Spannelement 12 eine Leitrolle 48 frei drehbar gelagert. Diese dient dem materialschonenden Umlenken des vom Spannelement 12 ablaufenden Abschnitts des Kunststoffbandes 24 bei grossem Drehwinkel des Spannelements 12 beim Spannen des Kunststoffbandes 24. 



  Bei der in der Fig. 1 gezeigten Ruhestellung des Spannelements 12 ist dessen erster Flachbereich 16 in Längsrichtung des Führungskanals 26 angeordnet, und der Bügel 28 liegt unter Federkraft an der Stirnseite des Führungskanals 26 an, welche somit einen das Klemmelement 32 abstützenden Anschlag 50 bildet. Die aktive Greiffläche 38 und der erste Flachbereich 16 liegen einander gegenüber und begrenzen einen Durchlass für das Kunststoffband 24, in welchem es sich mit Spiel in Längsrichtung frei bewegen kann. 



  Wie aus der Fig. 2 ersichtlich, ist die Lagerachse 36 - bei am Anschlag 50 abgestütztem Klemmelement 32 - gegenüber einer durch die Achse 14 min  verlaufenden Senkrechten 52 zur Längsrichtung des Führungskanals 36 und somit wenigstens annähernd zum Kunststoffband 24 in Spannrichtung S nachlaufend angeordnet. Der mit  alpha  bezeichnete Nachlaufwinkel kann im Bereich von einigen Grad, vorzugsweise etwa bei 10 DEG , liegen. Diese Anordnung des Klemmelements 32 hat den Vorteil, dass der Durchlass für das Kunststoffband 24 in radialer Richtung gemessen eine erhebliche Grösse aufweist und die Greiffläche 38 sanft auf das Kunststoffband 24 beim Drehen des Spannelements 12 in Spannrichtung S aufläuft. Weiter unterstützt dieser Nachlaufwinkel  alpha  die optimale Klemmkrafterzeugung. 



  Weiter ist der Fig. 2 entnehmbar, dass zum Zeitpunkt des Erfassens des Kunststoffbandes 24 durch den Greifbereich 22 des Spannelements 12 und die Greiffläche 38 des Klemmelements 32, der Greifbereich 22 - gegenüber der Längsrichtung des Führungskanals 26 und somit wenigstens annähernd des auflaufenden Kunststoffbandes 24 sowie in Spannrichtung S gesehen - um einen vorgegebenen Winkel  beta  in radialer Richtung gegen innen geneigt ist. Der Winkel  beta  liegt im Bereich von 1 DEG  bis 5 DEG , bevorzugt von 1,5 DEG  bis 4 DEG , insbesondere bei 2,5 DEG . Die Neigung des Greifbereichs 22 und somit der dazu parallelen Greiffläche 38 unterstützt weiter die optimale Einleitung der Kraft in das Kunststoffband 24 und die maximale Klemmwirkung des Spannelements 12 und Klemmelements 32 auf das Kunststoffband 24. 



  Bei der in der Fig. 3 gezeigten Drehlage des Spannelements 12 ist das Kunststoffband 24 zwischen dem Greifbereich 22 und der Greiffläche 38 festgeklemmt und das Klemmelement 32 infolge der Mitnahme in Spannrichtung S vom Anschlag 50 abgelaufen. Das Kunststoffband 24 läuft nun tangential auf den kreiszylinderförmigen Abschnitt 20 der Mantelfläche 20 min auf. 



  Die Fig. 5 bis 7 zeigen den Klemmkörper 34, der in den Fig. 1 bis 4 gezeigten Spannvorrichtung vergrössert und in drei unterschiedlichen Ansichten. Über die zwei parallelen, ebenen Greifflächen 38 stehen mehrere Reihen von Greifzähnen 40 um eine Länge von etwa 0,1 mm bis 0,5 mm, vorzugsweise etwa 0,3 mm, vor. Es hat sich gezeigt, dass diese Anordnung und Ausbildung der Greifzähne 40 bei vernachlässigbar kleiner Schwächung des für den vorliegenden Zweck allgemein bekannten Kunststoffbandes 24 zu einem optimalen Festhalten des Kunststoffbandes 24 führt. Sind die der aktiven Greiffläche 38 zugeordneten Greifzähne 40 abgenützt, kann nach Herausziehen der Lagerachse 36 der Klemmkörper um 180 DEG  gedreht wieder montiert werden. 



  Die Spannvorrichtung 10 funktioniert wie folgt. Bei sich in Ruhestellung befindlichem Spannelement 12 - siehe Fig. 1 - wird das mit Spiel zwischen dem ersten Flachbereich 16 und dem Klemmelement 32 hindurchgeführte Kunststoffband 24 um ein Umreifungsgut herumgeführt und an dieses zur Anlage gebracht. Zum Spannen des Kunststoffbandes auf die gewünschte Spannkraft wird anschliessend die Welle 14 in Spannrichtung S gedreht. Da der Abstand von der Achse 14 min  zum den Greifbereich 22 bildenden zweiten Flachbereich 18 des Spannelements 12 grösser ist als zum ersten Flachbereich 16 - gemessen rechtwinklig zum jeweiligen Flachbereich -, wird der Greifbereich 22 zur Greiffläche 38 des Klemmelements 32 hin bewegt und das dazwischen verlaufende Kunststoffband 34 erfasst.

   Dabei richtet sich die Greiffläche 38 des drehbar gelagerten Klemmelements 32 automatisch parallel zum Kunststoffband 24 und schlussendlich zum Greifbereich 22 des Spannelements 12. Durch die Wirkung der Zugfeder 46 bleibt das Klemmelement 32 am Anschlag 50 ortsfest abgestützt und wird dann flächig gegen das Kunststoffband 24 in Anlage gezogen. Der Zeitpunkt, zu dem das Kunststoffband 24 erfasst wird, ist in der Fig. 2 gezeigt. Beim Weiterdrehen der Welle 14 in Spannrichtung S wird das Kunststoffband 24 infolge des Kraft- und Formschlusses und der Wirkung der Feder 46 automatisch zwischen dem Spannelement 12 und dem Klemmelement 32 festgeklemmt. Je grösser die Spannkraft im Kunststoffband 24 ist, umso grösser wird die Klemmkraft. Das Klemmelement 32 wird dann von der Abstützung am Anschlag 50 infolge der Mitnahme weggedreht.

   Die Welle 14 wird so lange weitergedreht, bis die gewünschte Spannkraft im Kunststoffband 24 erreicht ist. Diese kann beispielsweise durch eine zwischen dem Antriebsmotor und der Welle 14 geschaltete Rutschkupplung eingestellt werden. Beim Spannen des Kunststoffbandes 24 läuft dieses dann tangential auf den kreiszylinderförmigen Abschnitt 20 der Mantelfläche 20 min  auf. Die gezeigte Ausbildungsform der Spannrichtung 10 lässt einen sehr grossen Drehwinkel der Welle und somit einen grossen Spannweg für das Kunststoffband 24 zu, nämlich bis der Bügel 28 in Spannrichtung S beim Führungskanal 26 angekommen ist. 



  Fig. 8 zeigt stark vereinfacht eine Umreifungsmaschine 54, deren Bandeinführ- und Spannaggregat 56 eine in den Fig. 1 bis 4 gezeigte Spannvorrichtung 10 zum Endspannen des Kunststoffbandes 24 aufweist. Im Bereich des Führungskanals 26 ist ein mit einem reversierbaren Antrieb verbundenes Förderrollenpaar 58 angeordnet. Es ist dazu bestimmt, das von einem Abroller 60 herkommende und durch die Spannvorrichtung 10 hindurchgeführte Kunststoffband 24 in einer der Spannrichtung S entgegengesetzten Vorschubrichtung durch ein Klemm- und Verschlussaggregat 62 hindurch und mit dem freien Bandende 24 min  voraus in einen Führungsrahmen 64 einzuschiessen, bis das Bandende 24 min  an einem Anschlag im Klemm- und Verschlussaggregat 62 ansteht. Der Führungsrahmen 64 verläuft um das Umreifungsgut 66 herum.

   Weiter ist das Förderrollenpaar 58 dazu bestimmt, das um das Umreifungsgut 66 herumgeführte und mittels einer ersten Bandklemmeinheit 68 des Klemm- und Verschlussaggregates 62 in einem Abstand zum am Anschlag 50 anstehenden Bandende 24 min  festgeklemmte Kunststoffband 24 in Spannrichtung S zurückzuziehen, bis es in bekannter Art und Weise aus dem Führungsrahmen 64 ausgetreten ist und sich an das Umreifungsgut 66 angelegt hat. 



  Das Klemm- und Verschlussaggregat 62 weist eine zweite Bandklemmeinheit 68 min  und zwischen den Bandklemmeinheiten 68 und 68 min eine Verschweisseinheit 70 auf. Es ist bekannter Bauart. 



  Nachdem das Förderrollenpaar 58 das Kunststoffband 24 in Spannrichtung S zurückgezogen und dieses sich am Umreifungsgut 66 angelegt hat, tritt die Spannvorrichtung 10 in Funktion. Ausgehend von der in der Fig. 8 und 1 gezeigten Ruhestellung, wird das Spannelement 12 in Spannrichtung S gedreht und dabei, wie weiter oben beschrieben, das Kunststoffband 24 erfasst und auf die vorbestimmte Spannkraft gespannt. Sobald diese erreicht ist, tritt das Klemm- und Verschlussaggregat 62 in Funktion, indem die zweite Bandklemmeinheit 68 min  das Kunststoffband 24 festklemmt und die Verschweisseinheit 70 die beiden einander überlappenden Abschnitte des Kunststoffbandes durch Erhitzen und Klemmen miteinander verschweisst. Danach wird ebenfalls mittels des Klemm- und Verschlussaggregats 62 das Kunststoffband 24 in Spannrichtung S gesehen stromabwärts der Schweissstelle durchtrennt. 



  Nach dem Lösen der Bandklemmeinheiten 68, 68 min  wird das Spannelement 12 entgegen der Spannrichtung S in die Ruhestellung zurückgedreht und zum Vorschieben des Kunststoffbandes 24 das Förderrollenpaar 58 vorübergehend aktiviert. In Ruhestellung des Spannelements 12 ist das Kunststoffband 24 von der Spannvorrichtung 10 freigegeben und zum erneuten Einschiessen in den Führungsrahmen 64 mittels des Förderrollenpaares 58 für die Bildung der nächsten Umreifung bereit.

Claims (11)

1. Spannvorrichtung zum Spannen eines Kunststoffbandes, insbesondere zum Endspannen des um ein Umreifungsgut herumgeführten und an dieses zur Anlage gebrachten Kunststoffbandes bei einer Umreifungsmaschine, mit einem aus einer Ruhestellung in Spannrichtung (S) um eine Achse (14 min ) drehbaren Spannelement (12) mit einer Greifstelle (22 min ), einem um eine Achse (14 min ) drehbaren Klemmelement (32) mit einer Greiffläche (38), und einem entgegen der Spannrichtung (S) drehbegrenzenden Anschlag (50) für das Klemmelement (32), wobei das Kunststoffband (24) zwischen dem sich in Ruhestellung befindenden Spannelement (12) und der Greiffläche (38) des am Anschlag (50) abgestützten Klemmelements (32) frei beweglich hindurchführbar ist und die Greiffläche (38) und die Greifstelle (22 min ) durch Drehen des Spannelements (12) gegenüber dem Klemmelement (32) in Spannrichtung (S)

zueinander hinbewegt werden und das dazwischen verlaufende Kunststoffband (24) fassen, dadurch gekennzeichnet, dass die Greifstelle (22 min ) als flächiger Greifbereich (22) ausgebildet ist und zum flächigen Festklemmen des Kunststoffbandes (24) die Greiffläche (38) und der Greifbereich (22) parallel angeordnet sind.

2. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Greiffläche (38) und der Greifbereich (22) wenigstens annähernd eben ausgebildet sind.

3. Spannvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Klemmelement (32) einen Klemmkörper (34) mit der Greifflä che (38) aufweist, der um eine zur Achse (14 min ) des Spannelements (12) parallele Lagerachse (36), vorzugsweise begrenzt drehbar gelagert ist.

4.

Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Spannelement (12) und das Klemmelement (32) koaxial um die gleiche Achse (14 min ) drehbar angeordnet sind.

5. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass im Zeitpunkt des Erfassens des Kunststoffbandes (24) durch das Spannelement (12) und das Klemmelement (32) der Greifbereich (22), gegenüber der Richtung des auf das Spannelement (12) auflaufenden Kunststoffbandes (24) und in Spannrichtung (S) gesehen, um einen vorgegebenen Winkel im Bereich von 1 DEG bis 5 DEG , bevorzugt von 1,5 DEG bis 4 DEG , insbesondere von 2,5 DEG , in radialer Richtung gegen innen geneigt ist.

6.

Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Klemmelement (32) mit seiner Greiffläche (38), beim Anliegen am Anschlag (50), gegenüber einer Senkrechten (52) auf das auflaufende Kunststoffband (24) durch die Achse (14 min ) des Spannelements (12) in Spannrichtung (S) nachfolgend angeordnet ist.

7. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Spannelement (12) walzenförmig und mit zwei in Umfangsrichtung aufeinander folgenden Flachbereichen (16, 18) auf der äusseren Mantelfläche (20 min ) ausgebildet ist, wobei der in Spannrichtung (S) vorlaufende Flachbereich (16) der beiden Flachbereiche (16, 18), in Ruhestellung des Spannelements (12), der Greiffläche (38) des Klemmelements (32) gegenüberliegt und der nachlaufende Flachbereich (18) den Greifbereich (22) bildet.

8.

Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Spannelement (12) und dem Klemmelement (32) eine Feder (46) angeordnet ist, deren Federkraft auf das Klemmelement (32) entgegen der Spannrichtung (S) wirkt.

9. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Klemmelement (32) über die Greiffläche (38) vorstehende Greifzähne (40) aufweist, die mit Vorteil eine Länge von 0,1 mm bis 0,5 mm, vorzugsweise eine Länge von 0,3 mm aufweisen.

10. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Klemmelement (32) wenigstens zwei als Greiffläche (38) ausgebildete Flächen aufweist, wobei eine dieser Greifflächen klemmaktiv ist.

11. Umreifungsmaschine mit einer Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10 als Endspannvorrichtung.