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Automat zum Umschnüren oder Umreifen von Packstücken Die 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 Schneidvorrichtungen sowie mit einem umlaufenden, das Umschnürungsmittel um
das Packstück legenden Verlegering, der eine mit einer Bremseinrichtung versehene
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.
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Durch einen solchen Automaten wird eine Schlingenbildung beim Umlegen
des Umschnürungsmittels um das Packstück mit Sicherheit verhindert, 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 so viel von ihm freigegeben, wie für das Umschnüren des jeweils vorhandenen
Packstückes erforderlich ist.
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Andererseits wird bei diesen bekannten Automaten zur Erzielung der
Drehbewegung der Vorratsspule ein besonderer Antrieb mit einer Schlupfkupplung benutzt.
Als Schlupfkupplung werden vorzugsweise Reibräder verwendet. Durch einen besonderen
Antrieb zur Erzielung einer Drehbewegung der Vorratsspule ergibt sich ein verhältnismäßig
großer Aufwand zur Lösung der gestellten Aufgabe.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Automaten der eingangs
näher gekennzeichneten Art unter Beibehaltung der geschilderten Vorteile weiter
zu verbessern, wobei auf einen zusätzlichen Antrieb für die Vorratsspule verzichtet
werden soll. Dieses Ziel ist erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch erreicht, daß
der Automat außer dem umlaufenden, die drehbare Vorratsspule tragenden Verlegering
noch einen weiteren, konzentrisch zum ersten Verlegering angeordneten ortsfesten
Verlegering aufweist, wobei zwi schen den beiden Verlegeringen eine tJbertragungseinrichtung
angeordnet ist, welche die relative Bewegung der beiden Verlegeringe zueinander
auf die Vorratsspule überträgt. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Automaten
kann somit auf einen besonderen Antrieb für die Vorratsspule verzichtet werden.
Statt dessen wird die sowieso erforderliche Bewegung des- drehbaren ersten Verlegeringes
ausgenutzt, um über einen zweiten, ortsfesten Verlegering und eine Übertragungseinrichtung
der Vorratsspule einen Antrieb zu erteilen.
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Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der drehbare
Verlegering einen Träger auf, 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 einer Verzahnung
des festen Verlegeringes kämmendes Zahnrad und andererends ein Kettenrad trägt,
dessen Kette über ein weiteres Zahnrad die Aufnahme für die Vorratsspule antreibt,
wobei 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 besteht, wobei die Innennabe und die Außennabe über einen Reibbelag auf
Mitdrehen verbunden sind. Mit einer solchen Übertragungseinrichtung 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. Der erwähnte Reibbelag stellt zugleich eine Überlastsicherung
dar.
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Es empfiehlt sich, den Reibbelag zwischen der Innennabe und der Außennabe
unter der Einwirkung von einstellbaren Federn stehenzulassen. Auf diese Weise kann
die zwischen der Innennabe und der Außennabe bestehende Kraftwirkung den jeweiligen
Verhältnissen angepaßt werden.
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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 vorhandenen Federn erfolgen. Vorteilhaft ist
dabei auch, daß durch den Schraubflansch alle Federn gleichmäßig belastet werden.
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Nach einem anderen Vorschlag der Erfindung ist die Vorratsspule zwischen
zwei Flanschen drehfest auf der Umfangsfiäche der Außennabe gehalten, von denen
der eine als lösbar mit der Außennabe verbundener Körper, vorzugsweise als Schraubflansch,
ausgebildet ist. 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. Der andere Flansch besteht zweckmäßig aus einem Stück mit der
Außennabe und weist Zapfen auf, die in Bohrungen od. dgl. der Vorratsspule eingreifen.
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Zweckmäßig trägt der ortsfeste Verlegering mehrere Lagerböcke, die
ihrerseits wenigstens je einen mit dem drehbaren Verlegering zusammenwirkenden Rollkörper,
wie eine Rolle, tragen. Ein Teil der äußeren Umfangsfläche des drehbaren Verlegeringes
ist mit einer Verzahnung und ein anderer Teil derselben Fläche als Lauffläche für
die Rollen ausgebildet, wobei jede Rolle auf ihrer Umfangsfläche eine umlaufende
und der Verzahnung angepaßte Aussparung aufweist. Zweckmäßig ist zu beiden Seiten
der Verzahnung je eine Lauffläche für die Rollen angeordnet.
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Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung liegen die Verlegeringe
in unterschiedlichen und parallel zueinander angeordneten Ebenen.
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In der Zeichnung ist die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt,
und zwar zeigt Fig. 1 eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Automaten in der
Ausgangsstellung der zusammenwirkenden Einzelteile, Fig.2 einen Schnitt gemäß der
LinieII-II der Fig. 1 im vergrößerten Maßstab, teilweise weggebrochen, und Fig.
3 einen Schnitt gemäß der Linie III-III der Fig. 1 im vergrößerten Maßstab, teilweise
weggebrochen.
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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
bewerlzstelligen, 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.
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In der F i g. 1 der Zeichnung ist mit 10 ein Auflagetisch bezeichnet,
auf dem ein Packstück 11 ruht.
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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
(s. F i g. 1), jedoch unterschiedlichen Durchmesser
und liegen auch in unterschiedlichen Ebenen, wie die F i g. 2 deutlich erkennen
läßt. Der den größeren Durchmesser aufweisende und somit außenliegende Verlegering
12 ist entweder fest mit dem Auflagetisch 10 und/oder mit anderen, nicht dargestellten
ortsfesten Teilen des Automaten verbunden. Der im Durchmesser kleiner gehaltene
und damit innenliegende Verlegering 13 ist demgegenüber drehbar gelagert, d. h.,
er kann in bezug auf den außenliegenden Verlegering 12 gedreht werden. Beide Verlegeringe
12 bzw. 13 haben an ihren äußeren Umfangsflächen eine Verzahnung 14 bzw. 14'.
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Wie schon erwähnt, ist der Verlegering 12 fest angeordnet, so daß
diesem auch Führungen für den drehbaren Verlegering 13 zugeordnet werden können.
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Im Ausführungsbeispiel sind drei um jeweils 1200 zueinander versetzte
Lagerböcke 15 vorgesehen.
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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 (F i g.3).
Die Rollen 18 aller vorhandenen Lagerböcke 15 wirken mit einer Lauffläche 54 des
Verlegeringes 13 zusammen. Wie die Fig.2 und 3 erkennen lassen, ist die Lauffiäche
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 der 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.
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Der Antrieb des Verlegeringes 13 erfolgt mittels eines Elektromotors
19 an sich bekannter Bauart.
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Dieser ruht auf einer raumfesten Konsole 20. Auf der Achse 55 des
Elektromotors 19 befindet sich ein Zahnrad56, 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.
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In der F i g. 1 sind ferner ein übernehmen 23 und eine Verschlußeinrichtung
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.
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Dem beweglichen Verlegering 13 ist eine generell mit 21 bezeichnete
Abrolleinrichtung für das Umschnürungsmittel zugeordnet. Diese ist in der F i g.
1 strichpunktiert dargestellt. Einzeilheiten dieser Abrolleinrichtung 21 werden
noch unter Bezugnahme auf die F i g. 2 mitgeteilt. Jedoch sei schon jetzt erwähnt,
daß zwar in der F i g. 1 eine Vorratsrolle 22 für das Umschnürungsmittel eingezeichnet
ist, diese aber in der Einzeldarstellung der Abrolleinrichtung
21
gemäß der F i g. 2 der Deutlichkeit halber weggelassen ist.
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Wie bereits erwähnt, zeigt die F i g. 2 die Abrolleinrichtung 21
in einem Längsschnitt gemäß der Linie Il-II der F i g. 1. Mit 25 ist ein Träger
bezeichnet, welcher einerseits dazu dient, die einzelnen noch zu beschreibenden
Bauteile der Abrolleinrichtung 21 aufzunehmen, 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 gleich
- wie der Fig. 1 zu entnehmen ist - einem Dreieck mit abgerundeten Ecken. Der Träger
25 ist - wie aus der F i g. 2 hervorgeht - im wesentlichen plattenförmig gehalten,
weist jedoch sowohl Rippen als auch noch zu nennende Aufnahmen für Lager bzw. Lagerzapfen
auf.
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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 der Schrauben 27
wird unter Zwischenschaltung von Unterlegscheiben od. dgl. durch eine Mutter 63
gesichert. Wie aus der F i g. 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.
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Wie schon gesagt, dient der Träger 25 zur Lagerung der Teile der
Abrolleinrichtung 21. So ist in der Spitze des in Ansicht gesehenen 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 Kugellagern29
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 F i g. 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.
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Diese Drehbewegung wird auf ein Kettenrad 32 übertragen, welches -
wie auch das Zahnrad 31- durch je einen Keil 33 drehfest auf der Welle 30 gelagert
ist.
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Gegen Abziehen von der Welle 30 ist das Kettenrad 32 in gleicher Weise
wie das Zahnrad 31 gesichert.
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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, beispielsweise
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.
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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 Zwischen schaltung eines Radiallagers
40 mit Schultern der Innennabe 36 zusammenwirkt.
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Die Innennabe 36 wird auf fast ihrer gesamten Länge von einer Außennabe
41 übergriffen. Zwischen Innennabe 36 und Außennabe 41 befinden sich Nadellager62.
Sowohl die Innennabe 36 als auch die Außennabe 41 weisen miteinander inWirkverbindung
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.
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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 ortsveränderbar 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.
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Es bleibt noch anzugeben, wie die in F i g. 1 dargestellte Vorratsspule
22 getragen wird. Hierzu dient die umlaufende Mantelfläche der Außennabe 41.
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Seitlich begrenzt wird die Aufnahme für die Vorratsspule 22 durch
zwei nach außen weisende Flansche.
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Dabei handelt es sich einmal um einen Flansch 50, welcher einstückig
mit der Außennabe 41 gehalten ist 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 Vorratsspule 22 vorgesehen sind. Auf diese Weise
wird die Vorratsspule 22 von der Außennabe 41 drehfest aufgenommen. Der zweite,
ebenfalls bereits erwähnte Flansch ist ein Schraubflansch 52, welcher (s. F i g.
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 Auflagefläche
für die von der Außennabe 41 aufgenommene Vorratsspule 22 darstellt. Der Schraubflansch
52 muß zum Auf- bzw. Abnehmen der Vorratsspule 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.
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Die Wirkungsweise der Abrolleinrichtung 21 ist wie folgt: Wenn man
den Elektromotor 19 einschaltet, dann wird durch die ihm zugeordneten Dbertragungsglieder
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 Verzahnung
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 der 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
Vorratsspule 22 eine Drehbewegung, und zwar so, daß sie entgegengesetzt der Abzugsrichtung
des Umschnürungsmittels von der Vorratsspule 22 gerichtet ist. Die Friktionskraft
zwischen Innennabe 36 und Außennabe 41 läßt sich je nach Bedarf einstellen. Dabei
ist auch zu beachten, daß der Reibbelag zugleich eine tSberlastsicherung darstellt.
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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. An Stelle
von Spiralfedern 46 können beispielsweise auch Tellerfedern Verwendung finden.