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Kennwort: Schwenkbarer Arm II Halbautomat zum Umschniiren von Packstücken
mit Kunststoffband Die Erfindung bezieht sich auf einen llalbautomaten zum Umschniiren
von Packstücken mit Kunststoffband, bei dem unterhalb eines Auflagetisches mit einer
von einem Antrieb drehbaren Welle verbundene mechanische Steuerelemente, wie Kurvenscheiben,
zur 13etätigung von Übernehmer-, Spann- und Schneidvorrichtungen fiir das Umschniirungsband,
sowie eine Andrtick- und Erwärmungseinrichtung zum Verschweißen der sich iiberlappenden
Bandenden angeordnet sind.
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Es sind Verpackungsmaschinen der vorstehend heschriebenen Art bekannt,
bei denen die sich iiberlappenden Enden eines Umschnürungsbandes aus Kunststoff
durch eine elektrisch beheizte Platte erwärmt und nach ausreichender Erwärmung durch
einen geradlinig gegen eine Anlagefläche bewegbaren Andrtickstempel aneinandergepreßt
werden. Die Bandenden werden dabei vorzugsweise an den miteinander zu verbindenden
Flächen erwärmt, wobei sich die beheizte Platte zwischen den Bandenden befindet.
Bevor das Andrucken erfolgt, muß die Platte daher in eine andere Stellung bewegt
werden. Als Mangel wird bei den bisherigen Ausführungen empfunden, daß durch die
Gespaltung und Anordnung der Andrückeinrichtung, sowie die der Andrück- und Erwärmungseinrichtung
dienenden Steuerungsmittel, diese schwer zugänglich sind und vor allem das Auswechseln
dieser LAinrichtungen verhältnismäßig schwierig ist.
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Aufgabe der Erfindung ist es, einen Ilalbautomaten zum Umschnüren
von Packstücken mit Kunststoffband zu schaffen, bei dem die Andrückeinrichtung und
die Erwärmungseinrichtung sowie die zugehörige Steuervorrichtung mit einfachen Mitteln
so gestal tet sind, daß diese leicht zugänelich und auswechselbar sind. Darüberhinaus
soll die Möglichkeit geschaffen werden, die elektri-sclj beheizte Erwärmungseinrichtung
bei nur geringfiigigen Änderungen durch eine Erwärmungseinrichtung zu ersetzen,
bei der die Bandenden in an sich bekannter Weise durch Reibung erwärmt werden. Dns
ist erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch erreicht, daß die Andrückeinrichtung
aus einem einerends gelagerten Arm besteht, der mit seinem freien Ende von einer,
auf der mit dem Antrieb verbundenen Welle angeordneten Kurvenscheibe gegen eine
Anlage für die sich iiberlappenden Bandenden verschwenkbar ist, wobei durch die
Dewegung der Kurvenscheibe gleichzeitig eine Betätigung der Erwärmungseinrichttung
bewirkt ist. Zweckmtißig ist dabei der Arm so abgewiiikelt, daß sein freies Ende
in Schließs tellung senkrecht zum Auflagetisch steht, wobei an der Stirnseite des
freien Endes ein Andrückkopf angeordnet ist. Bei einer Abnutzirng der Andriickfläche,
durch die eine feste Verbindung der Bandenden in Frage gestellt werden kann, braucht
somit nur der Andriiclkopf ausgewechselt zu werden. Darüberhinaus stellt diese Gestaltung
des Arms und die Anordnung des Andrückkopfes sicher, daß die Bandenden iiber den
gesamten Verbind dungsbereich gleichmäßig aneinandergedrückt werden.
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Es ist dabei vorteilhaft, wenn ein einerends an dem Gehäuse gehaltener
und andererends mit dem Arm verbundener, längenverstellbarer
Gelenkhebel
mit der Kurvenscheibe zusammenwirkt. Auf diese Weise kann das Programm der Kurvenscheibe
genau in eine Schwenkbewegung es Arms umgesetzt und in Schließstellung des Arms
eine geniigend roße Andruekkraft übertragen werden. Durch die Längenverstellbarkeit
des Schwenkhebels ist dariiberhinaus die Grundstellung des Arms einstellbar.
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Bei der Ausstattung des Ilalbautomaten mit einem an sich bekannten
elektrisch beheizten Körper für die Erwärmung der sich überlappenden Bandenden ist
der beheizte Körper zweckmäßig in einer neben den sich überlappenden Bandenden angeordneten
Fllhrung verschiebbar gehalten, wobei Qer unter Federwirkung mit einer rückwärtigen
Verlängerung einem mit der Kurvenscheibe verbundenen Steuerelement anliegt. Auf
diese Weise ist der beheizte Körper in Abllängigkeit von der Drehung der Kurvenscheibe
und damit der Schwenkstellung der Andrückeinrichtung an die zu verschweißenden Bandenden
heranbewegbar, wobei die ERwämungsdauer durch eine entsprechende Gestaltung des
Steuerelements vorbestimmt werden Lann. In vorteilhafter Weise isi das Steuerelement
drehbar auf der Schwenkachse des Arms angeordnet, so daß eine zusätzliche Lagerung
ellt fal len kann. Die Übertragung der Bewegung der Kurvenscheibe auf das Steuerelement
erfolgt zweckmäßig durch einen Riementrieb, wobei die zugehörigen Riemenscheiben
den gleichen Durchmesser aufweisen. Somit wird eine zeitgleiche Drehung des Steuerelements
mit der Kurvenscheibe bewirkt.
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Die Führung für den beheizten Körper ist in vorteilhafter Weise aus
keramischem Material hergestellt und mit einer Induktionsspule umgeben. So kann
der Heizkörper in seinem vorderen, die Bandenden erwärmenden Bereich, bei gleichzeitiger
Lagesicherung induktiv beheizt werden, ohne daß größere Wärmeverluste auftreten.
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Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist der Andrückkopf in
einer Ausnehmung des Arms angeordnet und mittels einer auf seine Unterseite wirkende
Druckfeder in Andruckrichtung bewegbar, wobei eine in Abhängigkeit von der Kurvenscheibe
betätigbare Sperre den Andrückkopf gegen die Federwirkung in einer unteren Stellung
festhält und kurz vor Erreichen der Anlage freigibt. Mit der Freigabe des Andriickkopfes
wird dieser durch die Federkraft schlagartig gegen die Anlage bewegt, wobei dessen
Bewegungsenergie beim Auftreffen auf die Bandenden kurzzeitig eine hohe Andrückkraft
bewirkt%. Durch die hohe Andrückkraft kann die Festigkeit der Verbindung wesentlich
erhöht werden.
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Der Andrückkopf kann auch an dem Arm parallel zu einer Andruckfläche
verschiebbar anbeordnet und in an sich bekannter Weise mittels einer Exzenternaelle
in hin- und hergehende Bewegungen versetzbar sein, wobei die Drehbewegung der Exzenterwelle
von der den Arm betätigenden Kurvenscheibe abgeleitet wird. Damit können die Bandenden
während des Zusammenpressens durch die Bewegung des Andriickkopfes gegeneinander
bewegt und durch die dabei auftretende Reibungswärme miteinander verschweißt werden.
Die Übertragung
der Drehbewegung der Kurvenscheibe auf die Exzenterwelle
kann dabei durch einen Riemen- oder Kettentrieb bei großem Ubersetzungsverhältnis
erfolgen.
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Auf der Zeichnung ist die Erfindung in einem Ausfiihrungsbeispiel
dargestellt und zwar zeigen Fig. 1 einen albautomaten in perspektivischer Darstellung,
Fig. 2 eine erfindungsgemäße Andrückeinrichtung mit einer elektrisch beheizten Erwärmungseinrichtung
für die Bandenden in Seitenansicht, Fig. 3 einen Teil eines schwenkbaren Arms mit
in der Andrückrichtung verschiebbarem Andriickkopf in geschnittener Seitenansicht.
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Es sei zunächst erwähnt, daß der auf der Zeichnung dargestellte Halbautomat
zum Schnüren von Packstücken aller Art verwendbar ist, wobei das von einer im Gehäuse
befindlichen Vorratsspule abgezogene Band von Hand um das Packstck gelegt wird und
danach das Spannen des Bandes, das Verbinden der sich überlappenden Bandenden und
das Abtrennen des Bandes selbsttätig erfolgen.-Die Bewegungsabläufe werden dabei
durch mechanische Steuerelemente, wie Kurvenscheiben, bewirkt, die mittels einer
gemeinsamen Welle angetrieben werden. Ein Antrieb bewirkt nach Betätigung eines
Einschalters eine volle Umdrehung der Welle und schaltet danach selbsttätig ab.
Die Steuerelemente flir die Übernehmer-, Halte-, Spann-und Schneidvorrichtungen,
sowie der Antrieb und die Vorratsspule
für das Band sind der besseren
uebersicht halber auf der Zeichnung nicht mit dargestellt, da sie an sich bekannt
sind und zum Verständnis der Erfindung nicht beitragen.
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Der in Fig. 1 dargestellte Ilalbautomat 8 ist mit seinem Gehäuse 9
auf Laufrollen 10 bewegbar. Ein Gehäusedeckel 11 dient gleichzeitig als Auflagetisch
fiir ein Packstück 12, das in der Fig. 1 teilweise weggehrochen dargestellt ist,
um die darunterliegenden Einrichtungen sichtbar zu machen. Das auf einer im Gehäuse
befindlichen, auf der Zeichnung nicht sichtbaren Vorratsspule aufgewickelte Band
13 ist durch eine Offnung 14 aus dem Gehäuse 9 herausgeführt. Es sei dabei noch
erwähnt, daß die Vorratsspule, wie an sich bekannt, radial als auch quer zu ihrer
Achse drehbar ist, um auf diese Weise eine beim Umlegen des Bandes um das Packstiick
auftretende Verdrillung des Bandes aufzuheben.
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Neben der Öffnung 1 ist eine Nachspannvorrichtung fiir das Band angeordnet,
die aus einer Backe 15 und einem Schwenkglied 16 hesteht. Das Schwenkglied 16 ist
in seinem mittleren Bereich in Längsrichtung des Bandes schwenkbar gelagert, wobei
an seinem unteren
Endehan dem Gehäuse 9 befestigte Zugfeder 17 angreift, die in der gezeigten Stellung
die Kopffläche des Schwenkgliedes 16 gegen die Backe 15 driickt und das unter der
Backe geführte Band 13 somit festhält. Etwa in der Höhe der Drehachse des Schwenkgliedes
16 weist dieses eine seitlich vorspringende Nase 18 lauf, die von einer zweiten,
an einer Schwenktaste 19 befindlichen Nase 20 jibergriffen
wird.
Die Schwenktaste 19 ist an ihrem unteren Ende ebenfalls mit einer an dem Gehäuse
angeordneten Zugfeder 21 verbunden. In der in Fig. 1 gezeigten Stellung ist die
Schwenktaste 19 gegen die Wirkung der Zugfeder 21 verschwenkt und in dieser Stellung
festgehalten, so daß das Schwenkglied 16 freigegeben ist. In Ruhestellung liegt
dagegen die Nase 20 der Schwenktaste 19 der Nase 18 des Schwenkgliedes 16 auf, wobei
die Federkraft der Zugfeder 21 größer ist als die der Zugfeder 17, so daß die Kopffläche
des Schwenkgliedes von der Backe 15 abgehoben ist und das Abziehen des Bandes von
der Rolle gestattet. Die Schwenktaste 19 dient gleichzeitig als Einschalter fiir
den die Steuerelemente betätigenden Antrieb und wird bis zum Abschalten des Antriebs
in der in Fig. 1 dargestellten Stellung festgehalten. Die Backe 15 wird nach dem
Herunterdrücken der Schwenktaste unter dem Festklemmen des Bandes in einem begrenten
Bereich horizontal in Richtung auf die Öffnung 14 bewegt, wobei das Schwenkglied
16 mit seiner Kopffläche an der Backe 15 anliegend weiter gegen die Wirkung der
Feder 17 verschwenkt wird.
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Damit wird das Band gespannt. Eine zusätzliche Halteklemme 22 dient
dem Festhalten eines neu eebildeten Bandendes nach dem Abtrennen des um das Packstiick
gelegten Bandbereiches von dem nachfolgenden Band, bis das neu gebildete Bandende
von einer Übernehmerklemme 23 erfaßt ist. Auf diese Weise kann das Abtrennen des
Bandes bereits während des Andrückvorganges erfolgen.
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Von der Übernehmerklemme 23 aus ist das Band 13 unter einer Anlage
24 entlang um das Packstiick 12 aefiillrt. Unterhalb des Packstiickes ist das Band
mittels eines Vorsprunges 29 im Abstand zu dem an der Anlage 24 anliegenden, und
in der iibernehmerklemme 23 eingeklemmten Bandende gehalten,~ so daß ein plattenförmiger
Körper 3o zwischen
die sich überlappenden Bandbereiche schiebbar
ist. Der ittenförmige Körper dient, wie nachfolgend noch beschrieben wird, der Erwärmung
der Bandenden. Neben der Anlage 24 ist weiter eine Schneidvorrichtung 31 zum Abtrennen
des Bandes angeordnet.
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Unterhalb der Anlage 24 ragt ein etwa U-förmig abgewinkelter Arm 32
durch eine rechteckige Öffnung 33 der vorderen Gehäusewand nach außen. Der Arm 32
ist an seiner freien Stirnfläche mit einem Andruckkopf 34 ausgestattet. Mit seinem
anderen Ende ist der Arm im Gehäuse schwenkbar gelagert, wie Fig. 2 zeigt. Der Arm
32 sitzt dabei auf einer horizontal angeordneten Achse 35 und ist mittels eines
in seinem mittleren Bereich angreifenden Gelenkhebels 36 an einer Kurvenscheibe
37, die auf einer Welle 38 sitzt, mit dem
34 gegen die Anlage 24 verschwenkbar. Dabei ist der Gelenkhebel 36 mit seinem unteren
Ende drehbar an dem Gehäuse gehalten und liegt mit einer Rolle 39 an dem Umfang
der Kurvenscheibe an. Weiterhin besteht der obere, an dem Arm 32 drehbar gehaltene
Teil des Gelenkhebels 36 aus zwei Hälften, die durch eine in stirnseitige Gewindebohrungen
beider Hälften beidendig eingeschraubte Stellschrauben 40 verbunden sind. Die Stellschraube
ist dabei beiderseits eines mittleren, als Handhabe gestelteten Teile lit gegenläufigem
Gewinde versehen, so daß der obere Teil des Gelenkhebels 36 durch Drehung der Stellschraube
40 in einem begrenzten Bereich verlängert oder verkiirzt werden kann. Auf diese
Weise ist die Grundstellung des Arms einstellbar.
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An der Kurvenscheibe 37 ist eine Riemenscheibe 41 drehfest angel ordnet,
huber die ein Treibriemen 42 geführt ist. Der Treibriemen
läuft
über eine weitere Riemenscheibe 43, die mit einer zweiten Kurvenscheibe 44 verbunden
auf der Drehachse 35 des Arms 31 drehbar ist. Die beiden Riemenscheiben haben gleichen
Durchmesser.
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Dem Umfang der zweiten Kurvenscheibe 44 liegt mittels einer Rolle
45 ein Hebel 46 an, der mit einer Schiene 47 rechtwinklig starr verbunden ist. Die
Schiene 47 ist durch die Vorderwand des Gehäuses 9 gefiihrt und an seinem vorderen
Ende als plattenförmiger Körper 30 gestaltet. Neben der gleichzeitig als Führung
dienenden Durchtrittsöffnung der Schiene 47, durch die Gehäusewand ist eine weitere
Führung 49 vorgesehen. Die Fiihrung 49 für den plattenförmlgen Körper 30 besteht
aus wärmedämmendem, z.B. keramischem Material.
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Um ihren Umfang ist eine Induktionsspule 50 gelegt, mittels der der
plattenförmige Körper erwärmt wird. Die Stromzuführung zu der Induktionsspule kann
in bekannter Weise erfolgen.
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Je nach Stellung der Kurvenscheibe 44 wird der plattenförmige Ko'rper-3o
zwischen die Bandenden'geführt oder mittels einer Zugfeder 51 in die Führung 49
zurückgezogen. Da die Drehung der zweiten Kurvenscheibe 44 mit der Drehung der ersten
Kurvenscheibe 37 synchron erfolgt, wird der beheizte Körper 30 somit in Abhangigkeit
von der Stellung des Arms 32 bewegt.
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Eine vorteilhafte Anordnung und Ausbildung des Andrückkopfes 34 ist
in Fig. 3 dargestellt. Der Arm 32 ist dabei stirnseitig mit einer Ausnehmung 53
versehen, in der ein oben offener namen 54 gehalten ist. Der Andnickkopf 34 ist
in dem Rahmen 54 verschiebbar gehalten, wobei zwischen der Unterseite des Andriickkopfes
und
der Druckfläche des Rahmens eine Druckfeder 55 angeordnet ist-.
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In der gezeigten Stellung schließt'dic Andrückfläche des Andrückkopfes
34 mit der Oberkante des ltahmens 54 ab. Dabei ist die Druckfeder unter Spannung
gehalten. Ein Sperrelement 56 hält den Andrückkopf gegen die Federwirkung in seiner
dargestellten Stellung. Mittels eines Gestänges 57 kann das Sperrelement 56 verschwenkt
und der Andriickkopf 34 damit freigegeben werden. Das Zuggestänge 57 kann dabei
von einem zusätzlichen Steuerelement an der Schwenkachse 35 des Arms 32 so betätigt
werden, daß der Andriickkopf kurz vor Erreichen der Anlage 24 freigegeben wird.
Durch die Wirkung der Feder schnellt der Kopf dabei gegen die Anlage Beim Auftreffen
auf die Anlage werden die Bandenden durch die IIewegungsenergie des Andnickkopfes
schlagartig aneinandergedrückt. Auf diese Weise kann eine kurzzeitig wirkende hohe
Andruckkraft erreicht werden.
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Wie bereits erwähnt, ist die dargestellte Ausfiihrung nur eine beispielsweise
Verwirklichung der Erfindung und diese nicht darauf beschränkt; vielmehr sind noch
mancherlei änderungen und andere Anwendungen möglich. So kann der Andrückkopf an
dem Arm parallel zu seiner Andrückfläche bewegbar gehalten sein, wobei eine Exzenterwelle
den Andriickkopf in hin- und hergehende Bewegungen versetzt. Der Antrieb der Exzenterwelle
kann dabei mittels eines Riementriebes od.dgl. von der den Arm betätigenden Kurvenscheibe
abgeleitet werden. Um eine ausreichende Drehgeschwindigkeit der Exzenterwelle zu
erreichen, ist eine hohe Übersetzung der Bewegung der Kurvenscheibe dabei notwendig.
Auf diese Weise kann die elektrische Erwärmungseinrichtung entfallen, da durch die
hin- und hergehende
Bewegung des Andrückkopfes, die vorteilhaft
in Längsrichtung des Bandes erfolgt, beim Aneinanderdriicken der Bandenden Reibungswärme
erzeugt wird, durch die eine Verbindung der Bandenden erfolgt.
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Weiterhin kann in der dargestellten Ausführung die elektrische Beheizungseinrichtung
anders gestaltet sein und auch die Übertragung der Bewegung der zugehörigen Kurvenscheibe
44 auf den beheizten Körper in anderer Weise, beispielsweise über Gelenkhebel, erfolgen.
Auch kann statt der induktiven Beheizung eine Widerstandsheizung gewählt werden.
Weiterhin kann die Übertragung einer Bewegung der mit dem Arm zusammenwirkenden
ersten Kurvenscheibe auf die zweite Kurvenscheibe durch andere geeignete Krafteleiter
erfolgen. Ebenfalls kann der Arm eine andere Form aufweisen.