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Vorrichtung zum Aufbringen eines Klebebandes Vorrichtung zum Aufbringen
eines Verschlußklebebandes auf Verpackungsbehälter, mit zwei mit Andruckrollen auf
einer gemeinsamen Achse schwenkbar gelagerten und scherenartig gegeneinander bewegbaren
Armen, deren Naben durch ein gemeinsames auf die Naben Drehmomente in entgegengesetzten
Richtungen ausübendes, elastisches Verbindungsglied gekoppelt sind, das die Arme
in geschlossener Ausgangslage hält.
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Ein wesentliches Problem bei derartigen Vorrichtungen in Verpackungsanlagen
besteht in einer schnellen, sicheren und in jedem Fall gleichförmigen Anpressung
auf Verpackungsbehältern unterschiedlicher Größen. Dazu muß ein Aufkleben des Bandes
auf mehreren Flächen des Packungsbehälters in einem Durchgang möglich sein.
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Bei den oben geschilderten bekannten Anordnungen sind die Arme z.
B. durch Federn in Anpreßrichtung vorgespannt, wodurch je nach dem Ausschwenkwinkel
bis in Anlage des Verpackungsbehälters eine unterschiedliche Anpreßkraft ausgeübt
wird, die insbesondere bei der gegenüberliegenden Anordnung der Arme nicht nur von
der Größe des Verpackungsbehälters, sondern auch von dessen Lage zwischen den Armen,
d. h. von deren Winkellage, abhängt.
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Diese Abhängigkeit der Anpreßkraft von der Winkellage ist auch bei
einer anderen bekannten Anordnung gegeben, bei der die Anpreßkraft als eine durch
Gewicht erzeugte ausgeübt wird.
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Bei einer anderen bekannten Anordnung sind die Anpreßrollen ebenfalls
an drehbaren Armen gelagert, deren Bewegung durch eine Kette und einen Schnurlaufantrieb
gesteuert wird. Bei dieser bekannten Anordnung bewegen sich die Rollen als eine
Einheit in einer Doppelbewegung in entgegengesetzten Richtungen. Die Rollen fassen
dabei an die obere Fläche des Verpackungsbehälters und drücken in einem einheitlichen
Vorgang das Klebeband an. Ein Arbeiten der Rollen auf verschiedenen Oberflächen
des gleichen Verpackungsbehälters ist nicht möglich.
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Es ist die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe, eine derartige
Vorrichtung zum Aufbringen eines Verschlußklebebandes auf Verpackungsbehälter zu
schaffen, bei der die Rückstellkraft unabhängig von der Winkellage erfolgt.
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Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß das elastische
Verbindungsglied aus einer durch ein Druckmittel mit einstellbarem Druck beaufschlagten
Kolben-Zylinder-Einheit besteht, die an einem Ende eines um eine Achse schwenkbaren
Winkelhebels angreift, dessen anderes Ende mit den
Naben der Arme über ein auf diese
die Drehmomente in entgegengesetzten Richtungen ausübendes Koppelgetriebe verbunden
ist, wobei die Koppelglieder derart ausgebildet sind, daß das auf den näher an einem
Anschlag liegenden Arm wirkende Drehmoment kleiner ist als das des anderen Armes,
so daß sich beide Arme gemeinsam in ihrer Ausgangslage gegen den Anschlag zurückstellen.
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Durch diese erfindungsgemäße Ausbildung wird eine ganze Reihe von
erheblichen Vorteilen gegenüber den bekannten Anordnungen erreicht, und zwar in
erster Linie die Möglichkeit einer Betätigung der die Andruckrolle tragenden Arme
durch eine einzige Kraftquelle, z. B. einem hydraulischen Zylinder, der entsprechend
einfach zu steuern ist. Ferner werden größere Schwankungen der Rückstellkraft und
des Anpreßdruckes, auch wenn die Rollen sich über eine Bogenbahn bewegen, vermieden.
Der Anpreßdruck ist sehr einfach in weiten Grenzen regelbar.
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Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnungen an Ausführungsbeispielen
näher erläutert.
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Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Aufbringen von
Klebebändern, wobei verschiedene Einzelteile weggelassen sind; Fig. 2 zeigt einen
Aufriß des Mechanismus zum Aufbringen des oberen Klebebandes, wobei die Vorderplatte
entfernt ist, um die Andruckrollen und den entsprechenden Stütz- und Betriebsmechanismus
hierfür zu zeigen; F i g. 3 zeigt die Vorrichtung in Blickrichtung von rechts nach
Fig. 1, wobei in vergrößertem Maßstab der Mechanismus zum Aufbringen des Klebebandes
gezeigt ist; F i g. 4 zeigt eine Draufsicht auf ein Paar Andruckrollen, wie sie
an der rechten Seite der Fig. 2 gezeigt sind, wobei jedoch die Arme die Rollen in
der geöffneten Lage tragen; F i g. 5 zeigt ein Einzelteil der Befestigung für das
obere Paar Kettenzahnräder, und zwar praktisch längs der Ebene 5-5 der F i g. 2;
Fig. 6 a, 6b und 6 c zeigen schematisch die progressive Einwirkung der Aufdrückwalzen;
F i g. 7 ist ein Diagramm, das die Kraftlinien zwischen den oberen und unteren Kettenzahnrädern
zeigt, die sich in den Armen und den Andruckrollen ergeben, die normalerweise in
die in der F i g. 2 gezeigten Lage geschwenkt sind.
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Die in Fig. 1 und 3 gezeigte Vorrichtung weist Seitenplatten 10 und
11 und daran befestigte senkrechte Platten 12 und 13 auf, auf denen die obere Anordnung
14 (s. Fig. 1) für das Aufbringen des Klebebandes angeordnet ist. Das Teil 14 ist
normalerweise senkrecht einstellbar auf den Abstützplatten oder Säulen 12 und 13
angeordnet. Das Teil 14 ist auf Paaren querseitiger Stangen 15 a und 15 b angeordnet,
die ihrerseits in Platten 16 a und 16 b gelagert sind, die in Seitenschienenl2 bzw.
13 gleitbar angeordnet sind. Eine Kette 17 ist mit ihren Enden in der Platte 16
a, wie bei 17 a und 17 b gezeigt, befestigt, an dem oberen Ende um das Kettenzahnrad
18 a angeordnet, das auf der Querwelle 19 befestigt ist, und ist ebenfalls an dem
unteren Ende um ein ähnliches Kettenzahnrad 18 b geführt, wobei eine ähnliche Kettenanordnung
der Platte 16 b zugeordnet ist. Die Platten 16a und 16b und damit die Einheitl4
können mittels Drehen eines Handrades 20 eingestellt werden, das auf einer Welle
20a angeordnet ist, die eine Schnecke 20 b trägt, welche mit einem an der Querwelle
19 befestigten Schneckenrad 20 c kämmt.
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Die Vorrichtung weist eine entsprechende Anordnung für die Bewegung
von Gegenständen, wie Kartons C u. dgl. auf. Diese Anordnung für die Zuführung von
Kartons weist ein Paar Ketten 21 a und 21 b auf, die über im Abstand zueinander
angeordnete Kettenzahnräder geführt werden, welche zwischen den zwei PlattenlO und
11 angeordnet sind. Die Kettenzahnräder an dem rechten Ende sind hier durch die
Bezugszeichen 22 und 23 angezeigt, und gleiche Kettenzahnräder 24 sind auch an dem
linken Ende der Vorrichtung angeordnet. Die Ketten tragen in geeigneten Abständen
eine Reihe querseitiger Stangen oder Flügel 25, die mit einem Karton in Eingriff
kommen und denselben bewegen. Wie insbesondere in F i g. 3 gezeigt ist, gleiten
die Kartons längs eines Paares der waagerecht im Abstand zueinander angeordneten
Platten 26 bzw. 29 auf den entsprechenden Seitenplatten 10 und 11. Die oberen Flächen
der Platten26 und 27 tragen vorzugsweise Führungen
für den Karton, wie z. B. Winkeleisen
30 und 31, die seitlich durch eine entsprechende Anordnung so einstellbar sind,
daß diese auch Kartons unterschiedlicher Breiten aufnehmen und führen können.
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An jedem Ende der Vorrichtung zum Aufbringen von Klebebändern sind
geeignete Transportvorrichtungen wie Zuführrollen32 vorgesehen, durch die die Kartons
auf die Transportvorrichtung der Vorrichtung geführt werden. Auch ist eine ähnliche
Transportvorrichtung33 für die Aufnahme der mit Klebebändern versehenen Kartons
vorgesehen.
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Die Vorrichtung ist so ausgebildet, daß Klebebänder sowohl an der
oberen als auch unteren Oberfläche der Karton aufbringbar sind. Von einer Vorratsrolle34
kann gummiertes Klebeband 35 abgezogen werden. Eine ähnliche Zuführungsvorrichtung
für das Klebeband 36 ist in dem unteren Teil der Vorrichtung für die Zuführung des
Bandes an die Unterseite des Kartons angeordnet (F i g.3). Der Mechanismus weist
eine Anordnung zum Aufbringen von Feuchtigkeit auf die Oberfläche des Klebebandes
und ebenfalls eine Anordnung zum Abschneiden des Klebebandes auf.
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Im folgenden wird der Mechanismus zum Aufbringen des Klebebandes
auf die obere Seite des Kartons beschrieben. Ein ähnlicher Mechanismus ist zum Aufbringen
des Klebebandes auf die Unterseite des Kartons angeordnet und so gebaut und betrieben,
wie es bezüglich des Mechanismus zum Aufbringen des oberen Klebebandes hier beschrieben
wird. Der Mechanismus ist zwischen einem Paar Tragplatten 40 und 41 angeordnet,
wobei in der Fi g. 2 die Platte 40 weggelassen ist, um so deutlicher die einzelnen
Bauelemente zu zeigen. Zwei Paare Andruckarme 50, 51 bzw. 52, 53 tragen jeweils
an ihrem äußeren Ende ein mit dem Klebeband in Eingriff kommendes Teil, das, wie
in F i g. 4 gezeigt ist, eine Walze 54 aufweist. Die Walze besteht aus geeignetem
federnden Material, wie beispielsweise Gummi, und ist drehbar auf einer Hülse 55
angeordnet, die zwischen einem Paar im Abstand voneinander angeordneter Vorsprünge
56 und 57 für den Arm 53 mittels Schrauben 58 bzw. 59 befestigt ist, die in die
Enden der Hülse eingeschraubt sind. Die Teile 56 und 57 sind miteinander unter Ausbilden
einer Einheit, wie durch die Bahn 60 in der F i g. 4 gezeigt, verbunden.
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Der Arm 52 ist entsprechend aufgebaut.
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Die Arme 52 und 53 sind an einer gemeinsamen Welle zwischen den zwei
Platten40 und 41 angelenkt. Eine zentrale Welle 65 erstreckt sich zwischen den beiden
Platten 40 und 41 und ist daran mittels Bolzen 66 und 67 befestigt, die in den gegenüberliegenden
Enden der Welle 65 eingeschraubt sind. Wie in F i g. 4 gezeigt ist, weist der Arm
52 eine Nabe 70 auf, die auf der Welle 65 mittels eines Kugellagers 71 gelagert
ist. An der anderen Seite des Armes 52 ist eine dünnere Nabe72 vorgesehen, die entsprechend
auf der Welle 65 mittels eines Kugellagers 73 gelagert ist. An der Nahe 70 und drehbar
hiermit ist ein Kettenrad 74 befestigt, das durch eine Schraube 75 gehalten wird,
die sich durch das Kettenrad erstreckt und in ein Loch in der Nabe 70 geschraubt
ist. Der Arm 53 ist entsprechend ausgebildet. Die beiden Arme liegen symmetrisch
zueinander. Der Arm 53 weist eine Nabe 80 und eine dünnere Nabe 81 auf, die drehbar
auf der Welle 65 angeordnet sind. An der Nabe 80 ist ein Kettenzahnrad 82 ähnlich
wie das Kettenzahnrad 74 befestigt. Die zwei Arme 52 und
53 können
unabhängig voneinander um die Welle 65 gedreht werden. Die Naben 70 und 80 sind
nach innen etwas versetzt. Die Arme 50, 51 weisen praktisch die gleiche Bauart und
Anordnung wie die Arme 52, 53 auf.
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Im folgenden wird die Einrichtung für das Schwenken der Arme beschrieben.
Zwischen den Platten 40, 41 ist ein Winkelhebel 90 angeordnet, der im Seitenaufriß
in F i g. 2 und im waagerechten Schnitt in Fig.5 gezeigt ist. Der Winkelhebel90
ist so ausgebildet, daß er um die Achse 91 geschwenkt werden kann, die zwischen
den Platten 40, 41 mittels Schrauben 92 befestigt ist. Von der Drehabstützung des
Winkelhebels 90 erstrecken sich seitlich im Abstand zueinander angeordnete Flansche
93. Auf einem ortsfesten Stift 94 sind Kettenräder 95 und 96 befestigt, die miteinander
verbunden sind oder auch einstückig sein können. Für die Kettenräder sind Buchsen
97 od. dgl. als geeignete Lager vorgesehen. Die Kettenräder 95 und 96 weisen eine
spezielle flexible Antriebsverbindung mit den Kettenrädern74 bzw. 82 auf. An dem
Kettenzahnrad 95 ist an einer geeigneten Stelle an dessen Umfang, wie bei 100 gezeigt,
eine Kette 101 befestigt, die sich um das Kettenzahnrad von der Stelle 100 aus entgegengesetzt
der Uhrzeigerrichtung erstreckt, nach unten um das Zahnrad rad 74 verläuft sowie
hieran an einer geeigneten Stelle, wie bei 102 angedeutet, befestigt ist. In ähnlicher
Weise, jedoch in umgekehrter Richtung, ist eine Kette 104 an dem Kettenrad96 an
einer Stelle 105 befestigt, erstreckt sich von hier aus um das Kettenrad 96 und
sodann nach unten und läuft um das Kettenrad 82 in Uhrzeigerrichtung. Die Kette
ist an diesem Kettenrad bei 106 befestigt. Das Schwenken des Teiles 90 um seinen
Schwenkzapfen 91 in einer Richtung entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn bewirkt, daß
die Arme 52 und 53 in eine scherenartige Schließstellung geschwenkt werden, wie
es in F i g. 2 gezeigt ist. Es können auch andere Arten entsprechender Betriebsverbindungen
zwischen dem Winkelhebel 90 und den Armen 52 und 53 verwendet werden, wie z. B.
eine Zahnradverbindung oder andere Arten flexibler Anordnungen, wie ein einfaches
Kabel, das um Riemenscheiben oder Trommeln gewickelt ist.
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Es ist notwendig, daß die Arme 52 und 53 nicht nur in eine scherenartige
Schließstellung zusammengedrückt werden, sondern daß dieselben normalerweise zu
einer entsprechenden Lage bewegbar sind, um so zu einem wirksamen Eingriff mit den
bewegten Kartons zu kommen. Für diesen Zweck können verschiedene Anordnungen Anwendung
finden, jedoch wird bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung diese Funktion ohne zusätzliche
Bauelemente erreicht.
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Grundsätzlich wird dies dadurch erreicht, daß der Radius oder wirksame
Hebelarm eines der Kettenräder des einen Paares unterschiedich von dem anderen Kettenradpaar
ausgebildet ist. Das Kettenrad 95 ist kleiner als das Kettenrad96, wodurch auf den
Arm 52 eine größere Drehkraft als auf den gegen überliegenden Arm 53 ausgeübt wird.
Hierdurch ergibt sich, daß die beiden Arme zusammen in Uhrzeigerrichtung geschwenkt
werden, bis sie auf ein Hindernis treffen, wie z. B. auf einen Anschlag 108.
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Die hierbei auftretenden Kräfte sind diagrammförmig in F i g. 7 gezeigt,
wobei die entsprechenden Bauelemente durch Indices gezeigt sind. Die relativen Größen
der Kettenzahnräder 95' und 96' sind zwecks
deutlicherer Darstellung etwas übertrieben
gezeigt.
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Auf Grund des kürzeren Hebelarmes wirksam an dem Kettenzahnrad 95'
als an dem Kettenzahnrad 96' wird ein größerer Anteil der auf den Schwenkpunkt 94'
ausgeübten Kraft F auf die Kette 101' als auf die Kette 104' übertragen. Es übt
somit der Arm 52 eine größere Kraft als der gegenüberliegende Arm 53 aus. Die beiden
Arme werden, wenn sie nicht mit einem Karton in Berührung stehen, in Uhrzeigerdrehung
so lange verschwenkt bis sie auf den Anschlag 108 treffen.
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Der Betrieb der Arme 50 und 51 erfolgt in der gleichen Weise wie
derjenige der Arme 52 und 53 mit der Ausnahme, daß bei dieser Ausführungsform die
Einheit 110 in Uhrzeigerrichtung um die Welle 111 gedrückt wird.
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Für jede Einheit kann eine unabhängige Kraftquelle vorgesehen sein,
bei dem erfindungsgemäßen System ist jedoch zweckmäßig und wirtschaftlich eine gemeinsame
Antriebsquelle vorgesehen, die mit gleicher Kraft auf die zwei Einheiten einwirkt.
Bei der Kraftquelle handelt es sich um eine Anordnung, die auf die Teile 90 und
110 und über die Betriebsverbindungen auf die entsprechenden Arme einen elastischen
Druck ausüben kann. Bei der beschriebenen Ausführungsform ist eine Kolben- und Zylindereinheit
vorgesehen, die mit einem Druckmittel mit einstellbarem Druck beaufschlagt wird.
Der Zylinder 112 weist einen hieran starr befestigten Finger 113 auf, der bei 114
zwischen den Flanschen 93 des Winkelhebels 90 schwenkbar gelagert ist. In gleicher
Weise ist die Kolbenstange 115 in ein Verbindungselement 116 eingeschraubt, das
bei 117 zwischen den zwei Flanschen des Teiles 110 schwenkbar angelenkt ist, die
den Flanschen 93 des Winkelhebels 90 entsprechen.
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Der Zylinder 112 ist mit einer Druckmittelquelle mittels eines flexiblen
Rohrs 120 verbunden. Die Zuführungsleitung weist eine geeignete Steuervorri chtung,
wie ein Ventil 121 und einen einstellbaren Druckregler R auf, der so ausgebildet
ist, daß er für den gewünschten Druck manuell eingestellt werden kann. Eine solche
Anordnung ist leicht und einfach auf den gewünschten ausgewählten Druck für die
Andruckrollen einstellbar, und dieser Druck bleibt unabhängig von der Lage der Arme
konstant.
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In Abhängigkeit von den besonderen Umständen einschließlich der Art
der Kartons oder dergleichen Gegenstände, auf die das Klebeband aufgebracht werden
soll, kann die gesamte Vorrichtung Andruckrollen aufweisen, die unter der Bodenoberfläche
angeordnet und so ausgebildet sind, daß sie auf den Boden ein Klebeband aufbringen.
Derartige von unten wirkende Andruckrollen und der zugeordnete Mechanismus können
gleich dem von oben einwirkenden Mechanismus sein. In diesem Zusammenhang ist in
F i g. 3 ein Paar Arme 130 und 131 gezeigt, die den oberen Armen 52 bzw. 53 entsprechen.
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Die Fig. 6 a bis 6c zeigen in allgemeiner Weise den Betrieb und das
Funktionieren der Andruckrollen. Sobald der Karton C durch die Transportvorrichtung
zugeführt wird, kommt seine vordere Fläche mit dem nach unten hängenden Ende des
Klebebandes 35 in Eingriff, und das Klebeband wird durch die Rolle 54 a am Arm 50
gegen das Ende des Kartons gedrückt, wie es Fig. 6 a zeigt. Bei weiterer Vorwärtsbewegung
des Kartons bewegt sich die Rolle 54 a nach unten über das Ende des Klebebandes
und
sodann zurück nach oben auf die Oberseite des Kartons. Während dieser Zeit wird
die Rolle 54 b auf dem Arm 51 nach vorn längs der oberen Seite des Kartons weiterbewegt.
Dann wird die Scherenanordnung, wie in F i g. 6 b gezeigt, nach außen gespreizt.
Bei einem weiteren Vorwärtsbewegen des Kartons läuft die Rolle 54b über das hintere
Ende des Kartons und in Richtung nach unten. Zwischenzeitlich ist das Klebeband
automatisch an einer geeigneten Stelle abgeschnitten worden, so daß sich ein kurzer
Abschnitt ergibt, der sich an der rückwärtigen Fläche des Kartons nach unten erstreckt.
Eine derartige Schneidanordnung ist allgemein bekannt. Sobald die Rolle 54 a das
obere Ende des Kartons verläßt, ist das Paar der Arme 50 und 51 frei, um sich in
die normale Lage zurückzubewegen, wie sie in Fig. 2 gezeigt ist, und zwar bis der
nächste Karton ankommt. Der in Fig. 6 a gezeigte Karton C wird weiterbewegt und
kommt mit dem zweiten Rollenpaar an den Armen 52 und 53 in Eingriff, die auf das
Klebeband in der gleichen Weise wie die Rollen an den Armen 50 und 51, wie in den
Fig. 6b und 6c gezeigt, einwirken. Hierdurch wird das Klebeband fest nach unten
und über seine volle Länge einschließlich seiner Enden verklebt, die sich an den
vorderen und hinteren Flächen des Kartons nach unten erstrecken. In diesem Zusammenhang
ist zu beachten, daß der Karton nach F i g. 6 a und 6 b sich nunmehr in die Lage
C' entsprechend der Fig. 6 c bewegt hat. Dabei bewegt sich die Rolle 54 c an dem
Arm 53 nach unten und anschließend nach oben gegen das an dem hinteren Ende des
Kartons vorliegende Klebeband. Der das Klebeband auf die Unterseite des Kartons
aufbringende Mechanismus arbeitet in der gleichen Weise wie der hier beschriebene
Mechanismus, der das Klebeband auf die obere Seite des Kartons aufbringt.