DE2017997A1 - Bindemaschine für Kunststoffbänder - Google Patents

Description

'DI-PL·-! NG. GÜNTHER EiSENFÜHR

PIPL.-INQ. DIETER. K. SPEISER 201799? PATENTANWÄLTE

^{AKTEN2EICHEN:} Neuanmeldung 20BREMENI BOnGEHMEISTEH-SMIDT-STH.M

^{ANMELDERNAME:} John Griffin Feldkamp itbinidad.h*us]

TELEFON: (0421)111(77 TELEQRAMME: FERROPAT

BREMER BANK 100*072 UNS. ZEICHEN: PH POSTSCHECK HAMBURG »SW

datum; 14. April 1970

JOHN GRIPPIK PEU)KAiIP , 481 Hamilton Road, Homewood, Illinois 60430 (V. St. A.)

Bindemaschine für Kunststoffbänder .

Die Erfindung betrifft die Verpackungatechnik, insbesondere eine Bindemaschine für Kunststoffbänder.

Dem Stand der Technik gemäß werden Kartone mit Hilfe von Bändern zugebunden, um ein Verschütten oder Entwenden des Inhalts zu verhindern. Ferner werden häufig lose Gegenstände zu Bündeln zusammengebunden, so daß sie sich als Gebinde handhaben und transportieren lassen. Dem Stand der Technik gemäß werden dafür Papierklebebänder,.Bindfaden, faserverstärkte unter Druck abbindende Klebebänder und dünne Stahlbänder verwendet. In letzter Zeit werden auch Kunststoffbänder aus Nylon oder Polypropylen-Harzen verwendet. ^;

Von den Materialien, die für leichte einfache Verpackungen verwendet werden,ist Bindfaden für den Einsatz in Hochgeschwindigkeitsmaschinen ungeeignet, da er infolge seiner Uhgleichförmigkeit an Schwachstellen zum Reißen neigt, wodurch Ausfälle der automatischen Geräte hervorgerufen werden. Papierklebestreifen müssen angefeuchtet werden, so daß ihre Verarbeitung schmutzig und lang-

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sam ist. Faserverstärkte drucksensitive Bänder sind auf spezielle Anwendungsfälle beschränkt, da sie teuer sind. Stahlbänder sind relativ billig und ein gleichmäßiges Produkt hoher Qualität. Jedoch können sie, insbesondere wenn sie sehr dünn sind, unerwünschte scharfe Kanten besitzen; ferner sind zu ihrer Entfernung Spezialscheren erforderlich. Von allen zur Verfügung stehenden Materialien sind nur Kunststoffbänder durch die gleichzeitige Kombination niedriger Kosten, gleichmäßiger Festigkeit, leichter Entfernung, Sicherheit und Verträglichkeit mit Hochgeschwindigkeit8verpackungsmaschinen ausgezeichnet. Trotzdem hat dieses vorzügliche Produkt keinen allgemeinen Anklang gefunden, da bisher zu wenig geeignete Maschinen zu seiner Verarbeitung zur Verfügung standen.

Die dem Stand der Technik gemäßen Bindenaschinen für Kunststoffbänder besitzen zahlreiche schwerwiegende Mängel, Bei einigen Maschinen ist die Arbeitsfläche an zwei oder mehreren Seiten behindert, so daß das automatische Einbringen und Ausstoßen der Pakete schwierig und teuer ist. Bei ander%Maschinen werden die Kunststoffbänder mit Hilfe von teueren Metallverbindungen befestigt, die eine Schnittgefahr darstellen. Maschinen " die Schmelzverbindungen herstellen, erzeugen inhärent schwache Verbindungen. Zusätzlich Bind schwerfällige Hilfsgeräte notwendig, die das zu verpackende Paket während der Bindeoperation festhalten.

Aufgabe der Erfindung ist, eine Bindemasehine für Kunststoff bänder vorzuschlagen, die die Nachteile der dem Stand der Technik gemäßen Maschinen eliminiert und die inhärenten Vorteile der Kunststoffbänder voll ausnutzt. Die erfindungsgemäße Bindemasehine, die eine an drei Seiten offene und daher von drei Selten zugängliche Arbeitsfläche besitzt, erzeugt eine Schmelsverbindungj, die tief

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in das Bandmaterial eindringt. Ferner ist die erfindungsgemäße Bindemaschine so ausgeführt, daß sie das Bandmaterial derart verarbeitet, daß seine Festigkeit und seine Kontinuität erhalten bleibt; sie besitzt Mittel, die "das freie Ende des Bandmaterials auf eine höchst sichere Art ergreifen. Schließlich ist die erfindungsgemäße Bindemaschine konstruktiv einfach, leicht zu warten und läßt sich mit hoher Geschwindigkeit betreiben.

Die Erfindung ist nachstehend anhand einer in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsform ausführlich beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Bindemaschine für Kunststoffstreifen;

Fig. 2 eine vergrößerte Frontansicht der Maschine gemäß Fig. 1, bei der die Frontplatte des unteren Gehäuses entfernt ist, so daß Einzelheiten der eingebauten Geräte zu erkennen sind;

Fig. 3 eine noch stärker vergrößerte fragmentarische perspektivische Ansicht der Maschine gemäß Fig.l, in der das untere Gehäuse teilweise geschnitten ist, um Komponenten der Band- Vorschubvorrichtung zu zeigen, und in der die die Verbindung herstellenden Köpfe weitgehend konvergierend dargestellt sind, d.h. in ihrer Stellung am Ende einer Bindeoperation eines Paketec;

Fig. 4 einen vergrößerten Schnitt 4-4 gemäß Fig. 3» Fig. 5 einen vergrößerten Schnitt 5-5 gemäß Fig. 3;

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Flg. 6 einen Schnitt 6-6 gemäß Pig. 5;

Fig. 7 eine Ansicht ähnlich Fig. 6, die jedoch zusätzlich den unteren Werkzeugkopf im arbeitsbereiten Zustand zeigt;

Fig. 8 eine Ansicht ähnlich Fig. 7, die jedoch den unteren Arbeitskopf aufwärts in eine Zwischenstellung geschwenkt zeigt, in der die einander gegenüberliegenden Oberflächen dee Bandmaterials zur Vorbereitung der Herstellung der Verbindung aufgeweicht werden;

Fig. 9 eine Ansicht ähnlich Fig. 8, die jedoch den Werkzeugkopf in seine oberste Endstellung geschwenkt zeigt, in der die vorher aufgeweichten Teile des Bandmaterials in eine zusammenfließende Berührung . zusammengedrückt werden, so daß eine Schmelzverbindung entsteht, und in der ein Strahl heißer Luft aus einer Abschneideöfffnung austritt, der den nachfolgenden Teil des Bandmaterials abtrennt;

Fig. 10 eine Ansicht ähnlich Fig. 9, in der jedoch der Be- W ginn der Aufwärtßbewegung des oberen Werkzeugkop

fes dargestellt ist;

Fig. 11 einen vergrößerten Schnitt 11-11"gemäß Fig. 3 und Fig. 10;

Fig. 12 einen Schnitt 12-12 gemäß Fig. 11;

Fig. 13 einen vergrößerten Schnitt 13-13 gemäß Fig. 7,

der die Wirkungsweise der Fiüirungafedem des unteren Werkzeugkopfe8 veranschaulicht;

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Fig. 14 einen vergrößerten seitlichen Aufriß, in der die Wirkungsweise der Greiffinger und die Art, wie sie das abgetrennte Ende des Bandmaterials halten, dargestellt ist.

Gemäß Pig. 1 besitzt eine erfindungsgemäße Bindemaschine 20 einen Tisch 22, eine vertikale Säule 24, die aufrecht stehend an der Rückseite des Tisches 22 angeordnet ist, und einen oberen Arm 26, der von der vertikalen Säule 24 aus über den Tisch 22 kragt. Der Tisch 22 besitzt ein Gehäuse 28 mit einer horizontalen oberen Platte 30, die als Arbeitsfläche dient. Me Platte 30 ist von einer Zuführungsöffnung 32 für das Bandmaterial durchdrungen, über der die Schmelzverbindung hergestellt wird. Aus der ZufuhrungsÖffnung 32 tritt kontinuierlich Bandmaterial 34 aus, dessen eines Ende von einem vertikal bewegbaren oberen Werkzeugkopf 36, der in dem Kragarm 26 geführt ist, ergriffen wird. Durch das Auekragen des Armes 26 und des Werkzeugkopfes 36 bleiben drei Seiten der Arbeitsfläche 30 frei, wodurch die Handhabung der zuzubindenden Artikel erleichtert und der Einsatz von automatischem Zuführungs- und Transportgeräten ermöglicht wird.

Gemäß Pig. 2 wird ein zuzubindendes Paket 37 σ.dgl· von einer vorderen Kante 38 der Arbeitsfläche 30 über die Zuführungsöffnung 32, über der es mit dem Bandmaterial 34 zum Eingriff kommt, zu einer hinteren Kante 40 der Arbeitsflächen 30 bewegt, wo es die Bindemaschine 20 verläßt. Während dieser Bewegung drückt das Paket 37 o.dgl. zwei vertikal schwenkbare Schalthebel 32 und 44 nach unten, die zu beiden Seiten der Zuführungsöffnung 32 angeordnet sind. Die Schalthebel 42 und 44 betätigen dadurch auf eine im folgenden ausführlich beschriebene Art Bandzuführungsmittel. Wenn sich das Paket 37 der

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hinteren Kante 40 nähert (in Pig. 2 in gestrichelten Linien dargestellt) gibt das Paket 37 die Hebel 42 und 44 frei, so daß sie von Federn nach oben in ihre normale, * den Schalter schließende Stellung gedrückt werden. Erfindung sgemäB liegt dann das Paket 37 auf zwei schmalen Schienen 46 und 48. Die Schienen 46 und 48 sind auf der Arbeitsfläche 30 befestigt und erstrecken sich parallel • zueinander aus der Nähe der Zuführungsöffnung 32 in die Nähe der Kanten 40, Ferner sind die Schienen 46 und 48 weitgehend zwischen den Hebeln 42 und 44 mit einem ge-

" ringen Abstand zueinander angeordnet, so daß ein Kanal zur Aufnahme des Bandmaterials, das um das Paket 37 gebunden wird, entsteht. Dadurch entlasten die Schienen 46 und 48 das Band 34 von dem Gewicht des oder der zuzubindenden Gegenstände, so daß der Reibungswiderstand des zwischen dem Paket 37 und der Arbeitsfläche 30 befindlichen Bandes 34 verhindert wird· Bine solche Benin-· derung dee Bandes 34 würde das Zurückziehen des Bandes 34 erschweren, wenn das zuzubindende Paket 37 o.dgl. so positioniert wird, daß es die Zuführungsöffnung 32 für die Herstellung einer Verbindung in dem um das Paket geschlungenen Band 34 freigibt. Ba der vertikale Vor-

fc schub des Paketes 37 o.dgl. erfindungsgemäß gleich dem Vorschub des zugeführten Bandmaterials 34 ist, wird das Band 34 nicht wie beim Stand der Technik gemäßen Maschinen um das Paket 37 gezogen, sondern um das Paket 37 geschlungen. Folglich sind bei der erfindungsgemäßen Bindemaschine 20 keine Hilfseinrichtungen zum Niederhalten des Paketes erforderlich,

Kunstßtoffbänder sind infolge ihres Herstellungsverfahrens in Längsrichtung mo luke la? orientiert» m,e Bandmaterial besitzt daher Ja Längsrichtung eine relativ große und in Querrichtung eine relativ kleine Sugf'estigteit. Dadurch kann durch das Ausüben tob Reibuagstaäften auf

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die Oberflächen des Bandeß, wie sie z.B. bei einem unkorrekten Greifen des Bandes, um es von der Vorratsrolle abzuziehen, auftreten, das Material disorientiert und aufgefasert werden, so daß es geschwächt wird.Demgemäß besitzt die erfindungsgemäße Bindemaschine 20 rucklose Band Zuführungsvorrichtungen.

Gemäß Fig. 2 ist in dem Gehäuse 28 des Tisches 22 eine ' Vorratsspule 50 angeordnet, auf die eine nennenswerte Länge Kunststoffband 34 aufgewickelt ist. Die Spule 50 ist mit Hilfe einer horizontalen Achse 54. drehbar in einem deckellosen Behälter 52 angeordnet. Das von der Spule 50 ablaufende Kunststoffband 34 ist über eine konventionelle Speichervorrichtung 56, eine federbelastete Mehrrollentrommel 58,eine einzelne federbelastete Führungsrolle 60 und eine endlos Band zu führende Antriebsvorrichtung 62 zu einem unteren Werkzeugkopf 64 geführt, so daß sein Ende von dem oberen Werkzeugkopf 36 erfaßt werden kann.

Die Speichervorrichtung 56 besteht aus einem unteren U-förmlgen Rahmen 66 und einem oberen U-förmigen Rahmen 68, der mit Hilfe eines horizontalen Gelenkstiftes 70 schwenkbar an dem unteren Rahmen 66 befestigt ist. Der untere Rahmen 66 ist mit seinem unteren Ende mit Hilfe eines Gelenkstiftes 72 schwenkbar an dem Behälter 52 befestigt. Das obere Ende des unteren Rahmens 66 wird von einer Drahtverbindung 76 gehalten, die mit Hilfe einer öse 78 an einer inneren Seitenwand des Gehäuses 28 befestigt ist. Das-freie Ende des oberen Rahmens 68. wird auf ähnliche Weise von einer Drahtverbindung 80 gehalten, die mit Hilfe einer Öse 82 an einer gegenüberliegenden inneren Seitenwand des Gehäuses 28 befestigt ist. Ein horizontaler Zylinder 84 ist drehbar zwischen dem festen und dem schwenkbaren Ende des oberen Rahmens 68 befestigt.

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Pie Länge des Zylinders 84 ist ungefähr gleich der Länge der Spule 50, so daß sich von der Spule 50 ablaufendes Kunststoffband 34 frei über die Oberfläche dee Zylinders 84 und über die Rollen der Trommel 50 führen läßt. Die einzelnen Rollen der Trommel 58 sind auf einer gemeinsamen Welle 86 gelagert. Die Welle 86 ist an einem Hebel 88 befestigt, der an einen Bügel 90 angelenkt und mit Hilfe einer Zugfeder 92 so vorgespannt ist, daß er sich von der Speichervorrichtung 56 weg bewegt."

ί Die federbelastete Rolle 60 ist mit Hilfe einer Befestigung 96 und einem Schwenkarm 98 auf einer internen horizontalen Plattform 94 befestigt. Eine in der Befestigung 96 eingebaute Torsionsfeder (nicht dargestellt) drückt den Schwenkarm 98 in eine von der Trommel 58 entgegengestzte Richtung, so daß in dem von der Spule 50 ablaufenden Kunststoffband eine geringe Zugspannung aufrecht ' erhalten wird. Die Antriebsvorrichtung 62 besitzt ein Antriebsrad 100, das auf einer Welle 1.02 befestigt ist. Gemäß Fig. 3 wird das Antriebsrad 100 über eine Magnetkupplung 106 von einem Elektromotor 104 angetrieben. D.h. der Motor 104 ist über eine antreibende Riemenscheibe 107_r eine angetriebene Riemenscheibe 108 und einen end-

™ losen Antriebsriemen 110 mit der Welle 102 gekuppelt. Der Motor 104 und die Kupplung 106 sind auf geeignete Weise auf der internen Plattform 94.befestigt. Der Motor 104 wird selektiv durch die Betätigung der beiden Schalthebel 42 und 44 eingeschaltet, die parallele elektrische Kreise zu der Feldwicklung und den Bürsten des Motors schließen. Die Größe der von dem Antriebsrad 100 aufgebrachten Zugkraft oder der Widerstandskraft gegen ein Abwickeln läßt sich durch das von der Magnetkupplung übertragbare Drehmoment einstellen. Wenn das zuzubinden de Paket 37 o.dgl. über die Schalthebel 42 und 44 gleitet und sie niederdrückt, wird der Motor 104 eingeschal-

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tet, so daß er das Antriebsrad 100 antreibt und dadurch Bandmaterial 34 unter Ausnutzung einer Antriebsleistung von der Vorratsrolle 50 abgewickelt wird. Die Konstruktion des Antriebsrades 100 gewährleistet einen ruckfreien Vorschub des Bandes 34. Gemäß Fig. 4 besitzt das Antriebsrad 100 an seinem Umfang eine tiefe rechteckige Nut 112, die an der Wurzel einer V-förmigen Nut 114 angeordnet ist. Durch diese Konstruktion ist das Antriebsrad 100 mit zwei mit Abstand zueinander angeordneter kreisförmiger Antriebskränze 116 und 118 ausgerüstet, die ausschließlich mit den seitlichen Kanten des Bandes 34 zum Eingriff kommen. Erfindungsgemäß ist die Breite der Nut 112 um einige hundertstel Millimeter kleiner als die Breite des Bandmaterials 34, so daß die Kanten des Bandmaterials 34 sicher ergriffen werden.

Gemäß Pig. 2 ist der untere Werkzeugkopf 64 auf einem horizontalen Gelenkstift 120 gelagert", so daß er sich mit Hilfe eines doppelt wirkenden pneumatischen Zylinders 122 auf einem vertikalen Bogen schwenken läßt. Der Pneumatikzylinder 122 besitzt einen ZyIInderkörper 124, der mit Hilfe einer Befestigungsplatte 126, einem ösenpaar 128 und einem Gelenkstift 130 vertikal schwenkbar an die innere Seitenwand des Gehäuses 28 angelenkt ist. Der Pneumatikzylinder 122 besitzt ferner eine ein- und ausfahrbare Kolbenstange 138, die mit Hilfe einer Gabel 134 und eines Gelenkstiftes 136 mit dem unteren Werkzeugkopf 64 gekuppelt ist. Die ruckfreie Zuführung des Kunststoffbandes 34 wird ferner durch Führungsmittel im Werkzeugkopf 64 begünstigt, die die Zuführung des Kunststoff bandes 34 von der Spule 50 zu der Öffnung 32 in der Deckplatte des Gehäuses 28 steuern. Gemäß Fig. 13 besteht der untere Werkzeugkopf 64 aus drei Sandwich-Platten 139, 140 und 142. Die Platten 139 und 140 sind seitlich außen zu beiden Seiten der Platte 142 ange-

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ordnet. Die radiale Ausdehnung der Platte 142 ist weitgehend geringer ala die der Platten 138 und 140, so daß eine periphere !führungsnut 144 für das Band 34 gebildet wird. Die Breite der Nut 114 1st gemäß Fig. 13 grosser als die Breite des Bandes 34. Die Führungsmittel für das Band 34 bestehen aus zwei mit Abstand zueinander und einander gegenüberliegend angeordneten Pederblättern und 148. Die Blätter 146 und 148 sind aus einem relativ dünnen, weichen Federmaterial hergestellt. Zur Befestigung und Positionierung der Federblätter 146 und 148

" sind die Unterteile der Federblätter 146 und 148 zwischen der Platte 142 und den Platten 138 bzw. 140 eingeklemmt. Die oberen Enden der Federblätter 146 und 148 sind gemäß Fig. 13 nach außen gekrümmt, so daß sie mit den Seitenkanten des Bandes 34 weich und elastisch zum Eingriff kommen und dadurch der translatorischen Bewegung des Bandes 34 nur einen geringen Widerstand entgegensetzen und einen reibenden Eingriff mit den Oberflächen des Bandes 34 vermeiden. Gemäß Fig, 13 ißt vorzugsweise am vorderen Teil des Werkzeugkopfes 64 ein U-fbrmiger Führungsbügel 150 über der Nut 144 angeordnet.Der Bügel 150 verhindert ein vollständiges Herausgleiten des

t Bandes 34 und eine daraus resultierende Fehlführung des Bandes 34. Der Führungsbügel 150 besitzt einen Arm 152, der in einer Öse 154 endet. Die Öse 154 dient zur Aufnahme einer Befestigungsschraube 156, mit deren Hilfe der Führungsbügel 150 auf einer Seite des Werkzeugkopfes 64 befestigt ist.

Gemäß Fig. 2 1st der obere Werkzeugkopf 36 an einer vertikalen Stange 158 befestigt. Die Stange 158 besitst einen quadratischen oder rechteckigen Querschnitt, um eine exakte Winkelausrichtung zu gewährleisten uad aufrecht au erhalten. Eine entsprechend geformte Fünrusagsbuchse 160 im Arm 26 dient zur Aufnahme der Stange 158

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und zur Führung der Aufwärts- und Abwärtsbewegungen des Werkzeugkopfes 36. Diese Hubbewegungen deB Werkzeugkopfes 36 werden von einem doppelt wirkenden Pneumatikzylinder 162 erzeugt. Der Pneumatikzylinder 162 besitzt einen Zylinderkb'rper 164, der an einem oberen horizontalen Schenkel eines C-förmigen Bügels 166 befestigt ist.Der obere und der untere horizontale Schenkel des Bügels 166 sind durchbrochen, so daß die Stange 158 sie frei passieren kann. Der Pneumatikzylinder 162 besitzt ferner eine ein- und ausfahrbare Kolbenstange 168, die mit Hilfe einer Kupplung 170 und eines seitlich auskragenden L-förmigen Befestigungssteges 172 mittig zwischen den Enden der Stange 158 an der Stange 158 befestigt ist. Der Pneumatiksylinder 162 wird ebenso wie der Pneumatikzylinder 122 von einer geeigneten Druckluftquelle (nicht dargestellt) mit Druckluft versorgt und auf geeignete Art mit Hilfe dem.Stand der Technik gemäßer pneumatischer Schaltungen gesteuert.

Vorzugsweise trägt der obere Verkzeugkopf 36 einen Teil der Formeinheit für die Verbindung. Gemäß Fig. 5 und 6" ist der obere Werkzeugkopf 36 ferner mit einer U-förmigen Kupplung 174 ausgerüstet, die mit Hilfe von Schrauben 176 am unteren Ende der Stange 158 befestigt ist. An der Kupplung 174 sind zwei seitliche Schenkel 178 und 180 mit,Hilfe von Schrauben 182 befestigt. Gemäß. Fig. 5 ist an einem Schenkel 178 mit Hilfe von Schrauben 186 o.dgl. ein erstes Verteilungselement 184 für ein die Verbindung herstelltende? Hilfsmedium befestigt. Ein zweites Vertellungselernent 188 ist kooperativ mit dem ersten Verteilungselement 184 fluchtend in der Arbeitsfläche 30 befestigt. Das Verteilungselement 188 ist mit Hilfe einer Schraube 192 mit einem Aufbereitungselement 190 verbunden. Das Aufbereitungselement 190 ist mit Hilfe eines Steges 194 unterhalb der Arbeitsplatte 130 befestigt.

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Erfindungsgemäß wird ein separates Hilfsmedium zur Herstellung der Bandverbindung verwendet, insbesondere ein erhitztes Medium. Daß heißt,erfindungsgemäß wird zur Kompletierung des Bindeprozesses eines Paketes o.dgl. an. dem thermoplastischen Bandmaterial eine Schmelzverbindung hergestellt. Ferner wird erfindungsgemäß das Band 34 zwischen der fertiggestellten Verbindung und der Vorratsspule 50 thermisch abgeschnitten, dadurch die Wärmetrennung des Bandes 34 die abgeschnittenen Enden des Bandes 34 miteinander verschmelzen und dadurch einer Trennung voneinander widerstehen. Da heiße Luft als Hilfsmedium zur Herstellung der Verbindung verwendet wird, werden die Verteilungselemente 184 und 188 und das Aüfbereitungeelement 190 vorzugsweise aus einem hitzebeständigen Material, z.B. Magnesium oder zementiertem Mica hergestellt. Ferner besitzen die Elemente 184, 188 und 190 miteinander verbundenen Kanäle, die zur Leitung der Heißluft dienen.

Gemäß Fig. 5 und 6 besitzt das Aufbereitungselement eine zentrale Längsbohrung 196, die mit dem offenen Ende eines Druckluftrohres 198 in Verbindung steht. Das Druckluftrohr 198 ist mit einem Kompressor oder einer anderen Druckluftquelle (nicht dargestellt)verbunden.Um die durch das Aufbereitungselement 190 strömende Luft aufzuheizen, ist auf die innere Oberfläche der Bohrung ein elektrisches Heizelement 200 gewickelt. T;as Heiz element 200 ist mit einer auf geeignete V/eise geregelten elektrischen Energiequelle 202 verbunden. Die Bohrung 196 steht mit einem vertikal aufwärts verlaufenden Kanal 204 in dem stationären Verteilungselement 188 in Verbindung. Der Kanal 204 endet an der Oberfläche des Elementes 188 in einer Öffnung 206. Das bewegliche Verteilungselement 184 besitzt eine kooperierende öffnung 208, die mit einer L-förmigen Kammer 210 in Verbindung

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steht. Die Öffnungen 206 und 208 sind deckungsgleich angeordnet, wenn der bewegliche Werkzeugkopf 36 auf die Arbeitsfläche 30 abgesenkt ist.

Der Kanal 210 endet in einem achmalen,in-Längsrichtung vertikal verlaufenden und seitlich öffnenden Schlitz 212, der eine Austrittsdüse für die Luft bildet. Aus dieser relativ großen Düsenöffnung -tritt die Heißluft aus, die zur Herstellung der Verbindung des Bandmaterials dient, wie später ausführlich beschrieben wird. Ferner besitzt das bewegliche Verteilungselement 184 eine relativ kleine, kreisförmige, überlagerte Blende 214, die mit dem Schlitz 212 über einen schmalen Kanal 216 in Verbindung steht. Dadurch wird, wenn der Schlitz 212 selektiv abgedeckt und dadurch die relativ große Austrittsöffnung verschlossen wird, die Heißluft durch den Kanal 216 geleitet, so daß sie durch die Blende 214 als relativ intensiver Heißluftstrahl austritt. Dieser intensive Heißluftstrahl wird benutzt, um auf eine später ausführlich beschriebene Art das Bandmaterial 34 abzutrennen.

Es ist offensichtlich, daß das Rohr 198, die Bohrung 196, die Kanäle 204 und 210, der Schlitz 212, der Kanal 216 und die Blende 214 ein zusammenhängendes Leitungssystem bilden, das der Leitung, der Beheizung und der Nutzung der Luft als Hilfsmedium zur Herstellung der Verbindung und zum Abtrennen des Bandes dient. Der Luftdurchsatz durch dieses Leitungssystem wird entsprechend der thermischen Leistung des Heizelementes 200 geregelt, so daß * Heißluftaustrittstemperaturen von ungefähr 300 bis 400 C erreicht werden.

Gemäß Pig. 11 und Fig. 12 besitzen die seitlichen Schenkel 178 und 180 das oberen beweglichen Werkzeugkopfes

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Aussparungen zur Aufnahme von zwei seitlich verschiebbaren Greiffingern 218 und 220. Jedem der Greiffinger 218 und 220 ist ein Nockenfinger 222 zugeordnet, der mit dem Greiffinger durch einen gemeinsamen Schaft 224 verbunden ist. Der Greiffinger 218 besitzt eine nach oben abgeschrägte Spitze 226 und der Greiffinger 220 besitzt eine kooperierende, nach unten abgeschrägte Spitze 220. Dadurch können die Greiffinger 218 und 220 gemäß Pig. ein Ende des Bandes 34 ergreifen, wenn sie zusammengeführt sind. Gemäß Fig. 11 ist mit Hilfe der Schrauben an der Außenseite jedes Schenkels 178 und 180 eine Blattfeder 230 befestigt. Die Blattfedern230 drücken die Greiffinger 218 und 220 und die zugeordneten Nockenfinger weitgehend aufeinander zu.

Obwohl das durch den aus der Blende 214 austretenden Heißluftstrahl durchgeführte Abschneiden des Bandmaterails 34 normalerweise das Trennen des Bandmaterials 34 nach dem Herstellen der SchmeIzverbindung wirksam herbeiführt, besitzt die Maschine 20 Mittel, die das Abtrennen des Bandmaterials, nach dem ein Paket o.dgl. zugebunden worden ist, sicherstellen. Zu diesem Zweck ist der bewegliehe obere Werkzeugkopf 36 mit einer Andrückplatte 232 ausgerüstet, deren Benutzung während des Herstellens der Schmelzverfcindungsstelle im folgenden ausführlich beschrieben wird. Damit sichergestellt wird, daß das Bandmaterial 34 nach dem Herstellen der Schmelzverbindung abgetrennt wird, ist die Andrückplatte 232 so ausgeführt, daß sie in eine erste Richtung (gekennzeichnet durch einen Pfeil 234) und anschließend in die entgegengesetzte Richtung schwenkbar ist, so daß sie auf das Bandmaterial 34 einen Schlag ausübt und damit das Abtrennen sicherstellt. Die Andrückplatte 232 ist mit einem Ritzel 236 verbunden, das auf einer horizontalen Achse in der Aussparung des Schenkels 180 gelagert ist. Das Ritzel 23β

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kämmt mit einem Zahnrad 238, das seinerseits mit einer horizontalen Zahnstange 240 im Eingriff steht. Die Zahnstange 240 iat auf der Oberseite des Schaftes 224 des Greiffingers 218 angeordnet. Dadurch wird die Horizontalbewegung dee Greiffingers 218 in eine Drehbewegung der Andrückplatte 232 Übersetzt.

Zum Anheben der Andrückplatte 232 aus ihrer normalen Ruhestellung, in der sie von ihrer durch das Ritzel 236 definierten Drehachse aus nach unten hängt, in ihre weitgehend horizontale Arbeitsstellung besitzt die Zahnstange 240 ein zahnloses Endstück 242, das eine freie Drehung des Ritzels 236 und des Zahnrades 238 zuläßt, wenn die Greiffinger 218 und 220 miteinander im Eingriff sind. Ferner kämmt eine vertikal verschiebbare Zahnstange 244 mit dem Zahnrad 238. Die Zahnstange 244 besitzt einen unteren Schaft 246, der bei der Abwärtsbewegung des oberen beweglichen Werkzeugkopfes 36 mit der Arbeitsfläche 30 zum Eingriff kommt und dadurch über das Ritzel 236 und das Zahnrad 238 die Andrückplatte 232 in Richtung des Pfeiles 234 dreht»

Die Nockenfinger 222 sind derart angeordnet, daß sie sich mit Hilfe der Seiten einer radialen Amboßerhebung 248 der mittleren Platte 142 des unteren Werkzeugkopfes 64, wie später ausführlich beschrieben wird, gegen die Vorspannkraft der Blattfedern 230 auseinander drücken lassen.

Punktionsgemäß sind die Einzelteile gemäß Fig. 1 bis in ihren Ruhestellungen dargestellt, d.h. die Maschine 20 ist zur Aufnahme eines zuzubindenden Paketes 37 o.dgl. bereit. Gemäß Fig. 2 wird ein zuzubindendes Paket 37 weitgehend quer über die Arbeitsfläche 30 des Maschinentisches 22 und über die BandEuführungsöffnung 32, die die Arbeitsstation definiert, bewegt. Wenn das Paket

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die Schalthebel 42 und 44 nach unten drückt, erfolgt mit Hilfe des Antriebsrades 100 ein Vorschub des Bandmaterials 34 von der Spule 50, bis das Paket 37 die in Pig. 2 in gestrichelten Linien dargestellte Position passiert und die Schalthebel 42 und 44 freigegeben hat, ao daß sie in ihre Schalter schließende Stellung zurückkehren und dadurch den Bandvorschub beenden. Danach wird der anschliessend noch durchzuführende Maschinenzyklus eingeleitet, z.B. durch einen Operateur, der einen am oberen Arm 26 geeignet angebrachten Startknopf 250 drückt. Während dee h nächsten Abschnitts des Maschinenzyklus wird der Pneu-* matikzylinder 162 betätigt, der den beweglichen Werkzeugkopf 36 in die in Pig. 8 dargestellte Position bringt» wodurch das Band 34 um das Paket 37 gelegt wird»

In Pig. 7 bis 11 und 14 ist derjenige Teil des Bandes 34, der eich in der Nähe des unteren Werkzeugkopfes 64 befindet durch die Bezugszeichen 34a, derjenige Teil des Bandes 34» der um das Paket 37 liegt, durch die Bezugszeichen 34b und derjenige Teil des Bandes 34, der von den Pingern 218 und 220 ergriffen ist, durch die Bezugszeichen 34c gekennzeichnet.

P Ein z.B. mit dem verschiebbaren Schaft 246 kombinierter stellungsabhängiger Schalter signalisiert das Ende des Abwärtshubes des Werkzeugkopfes 36, beendet eine Welterführung der Abwärtsbewegung und betätigt den Pneumatikzylinder 122, so daß er den unteren Werkzeugkopf 64 aus der in Pig. 7 dargestellten Stellung in die in Pig. 8 dargestellte Stellung schwenkt. Durch die Schwenkbewegung des unteren Werkzeugkopfes 64 wird ein Schalter (nicht dargestellt) betätigt, der den unteren Werkzeugkopf 64 in der in Pig. 8 dargestellten Stellung anhält und gleichzeitig den Luftdurchfluß durch das Rohr 198 freigibt, so daß ein Heißluftstrahl aus äeu Düsenschlitz

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212 austritt. Dieser Heißluftstrahl erhitzt und erweicht die einander gegenüberliegenden Oberflächen des thermoplastischen Bandmaterials 34 zur Vorbereitung der Herstellung einer Schmelzverbindung.

Eine Zeitmechanik, die bei der Einleitung der Schwenkbewegung des Werkzeugkopfas 64 ausgelöst wird, läßt sich zur Vorwahl des zum Aufweichen des Kunststoffmaterials erforderlichen Zeitintervalls verwenden. Wenn die Zeitmechanik ihren Zyklus beendet, schließt sie den Schalter, der den Pneumatikzylinder 122 erneut betätigt. Darauf hin schwenkt der Pneumatikzylinder 122 den Werkzeugkopf 64 in die in Fig. 9 dargestellte Stellung, in der der Amboß 248 die aufgeweichten Oberflächen des Bandmaterials 34 fest aufeinander drückt, wobei das Bandmaterial 34 an der Andrückplatte 232 anliegt.

Gemäß Fig. 9 versperrt dabei der Amboß 248 den Schlitz 212 j so daß die Heißluft über die Blende 214 umgeleitet wird. Da durch die abschließende Schließbewegung des imtex'en Werkzeugkopfes 64 das Bandmaterial 34 weitgehend zur Blende 214 ausgerichtet worden ist, bewirkt der umgeleitete Heißluffcstrom eine schmelzende Trennung des Bandmaterial 34 an dieser Stelle.

Eine weitere Zeitmechanik läßt sich zur Steuerung des ' für die Trennoperation erforderlichen Zeitintervalls einsetzen. Die aweite Zeitmechanik kann durch die abschließende Positionierung des Werkzeugkopfes 64 ausgelost werden. Am Ende ihres Zyklus sperrt die zweite Zeitmechanik den Luftstrom durch das'Rohr 198 ab und betätigt den Pneumatikzylinder .162, so daß der Aufwärtshub des beweglichen oberen Werkzeugkopfes 36 eingeleitet wird. Während des Aufwärtehubes kommen die Nockenfinger 222 mit dem unteren Ende des Ambosses 248 zum

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Eingriff. Da der Amboß 248 breiter ist als der normale Spalt zwischen den Nockenfingern 222, drückt er die Nokkenfinger 222 gemäß Pig. Il seitlich auseinander, wodurch die Greiffinger 218 und 220 das Band 34 freigeben. Wenn die Nockenfinger 222 das obere Ende des Ambosses passieren, drücken die Blattfedern 230 die Greiffinger 218 und 220 wieder zusammen, so daß sie das eben abgetrennte Ende 252 des Bandmaterials 34 ergreifen. Durch diese Preigabe der Nockenfinger 222 durch den Amboß 248 wird die Andrückplatte 232, z.B. durch eine auf die Zahnstange " 244 wirkende Vorspannfeder, nach unten geschwenkt, so daß sie hinter dem nun ergriffenen Ende 252 auf das Band 34 einen Schlag ausübt, um evtl. noch vorhandene Paeern abzutrennen. Durch den weiteren Aufwärtshub der Stange 158 und des mit ihr verbundenen Werkzeugkopfes 36 wird ein z.B. auf dem Bügel 166 angeordneter stellungsabhängiger Schalter (nicht dargestellt) betätigt. Dieser Schalter betätigt den Band-Vorschub-Motor 104 und den Pneumatikzylinder 122,. so daß Bandmaterial 34 nachgespeist wird und der untere Werkzeugkopf 64 in die in Pig. 7 dargestellte Stellung zurückgeschwenkt wird.

|. Ein weiterer vorzugsweise an dem Bügel 166 befestigter etellungsabhängiger Schalter (nicht dargestellt) signalisiert die Ankunft deö oberen Werkzeugkopfes 36 in der jeweils für die zuzubindenden Pakete vorgewählten obersten Stellung und betätigt einen geeigneten Schaltkreis, der die Antriebe für weitere Bewegungen abschaltet. Dadurch steht die Bindemaschine 20 zum Zubinden eines folgenden Paketes bereit.

Aue der vorangegangenen Beschreibung ist ersichtlich, daß die erfindungsgemäß vorgeschlagene und verbesserte Bindemaschine für Kunststoffbänder konstruktiv einfach ist und eine Arbeitsfläche 30 besitzt, die durch den SIn-

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satz eines von einem auskragenden Arm 26 aus betriebenen oberen Werkzeugkopfes 36 von drei Seiten offen und zugänglich ist. Es ist ferner offensichtlich, daß die erfindungsgemäße Bindemaschine 20 eine Schmelzverbindung erzeugt, die gut in die Materialdicke des Bandes 34 eindringt, da der aus dem Schlitz 212 austretende Heißluftstrahl beide einander gegenüberliegenden Oberflächen den Bandes 34 aufweicht und die dadurch zu schmelzen beginnenden Oberflächen unmittelbar danach zwischen dem Amboß 248 und der Andrückplatte 232 kräftig aufeinander gedrückt werden. Ferner ist die erfindungsgemäße Bindemaschine 20 insbesondere so ausgeführt, daß eine thermische Disorientierung oder eine Auffaserung des Bandmaterials 34 vermieden wird. Diese letzteren Nachteile werden besonders dadurch vermieden, daß das Band um das zuzubindende Paket o.dgl. herumgeschlungen und nicht herumgezogen wird. Das Herumschlingen des Bandes um das Paket o.dgl. wird ermöglicht durch den Yorschubantrieb für das von der Spule ablaufende Bandmaterial, durch die Kantenberührung zwischen dem Band einerseits und dem Antriebsrad 100 und dem unteren Werkzeugkopf 64 andererseits und durch die mit Hilfe der Schienen 46 und 48 erreichte Entlastung des Bandmaterials von dem Gewicht des zuzubindenden Paketes o.dgl. Ferner wird das freie Ende des Bandmaterials durch die schmelzende Trennung in Querrichtung verschlossen, so daß es eich gut von dem oberen Werkzeugkopf 36 ergreifen und halten läßt. Schließlich ist es offensichtlich, daß die einfache Konstruktion der erfindungagemäßen Bindemasphine hohe Operationsgeschwindigkeiten zuläßt.

Die Erfindung besteht also im wesentlichen in folgendem: Eine Bindemaschine für Kunststoffbänder besitzt einen Tisch, der eine. Arbeitsfläche und eine Bindestation bildet. In dem Tisch ist zur gesteuerten Zuführung von Band-

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material zu der Bindeetation eine zugeordnete Bandzuführungsvorrichtung angeordnet, die aus einer Bandvorratsquelle und einer Bandvorschubvorrichtung besteht. Zwei kooperative Werkzeugköpfe sind so angeordnet, daß sie sich aufeinander zu in Richtung auf die Bindestation bewegen lassen. Einer der Werkzeugköpfe besitzt eine Bandgreifvorrichtung und der andere der Werkzeugköpfe besitzt Führungsmittel zur gesteuerten Zuführung des Bandmaterials. Ferner sind Mittel zur Erzeugung einer Bandverbindung vorgesehen, die ein in dem Tioch angeordnetes Verteilungselement und ein in einem der Werkzeugköpfe angeordnetes Austrittselement für ein Hilfsmedium besitzen, die bei der Herstellung der Bandverbindung zusammenwirken.

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Claims (10)

- 21 Anspr.üche

1. Bindemaschine zum Zubinden von Gegenständen mit Kunststoffband gekennzeichnet durch einen Tisch (22) mit einer Arbeitsfläche (30) zur Aufnahme des zuzubindenden Gegenstandes (37) und mit einer Bindestation; durch eine Zuführvorrichtung (50,100 ...) für das Bandmaterial (34); durch zwei gegenläufig auf die Bindestation zu bewegbare, eine Bandverbindung herstellende Werkzeugköpfe (36,64), von denen der 'erste (36) einen Bandgreifer (218, 220) und der zweite Werkzeugkopf (64) eine Bandführung (144) aufweist, die das Bandmaterial der Bindestation von der Zuführvorrichtung geregelt zuführt; sowie durch eine aus zwei zusammenarbeitenden Elementen bestehende Verknüpfungsvorrichtung (184;188), von denen das erste Element (188) im Tisch und das zweite Element (184) an einem der Werkzeugköpfe (36) befestigt ist.

2. Bindemaschine nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß das erste Element (188)einen Kanal (204,196) für ein die Bandverbindung herbeiführendes Hilfsmedium und das zweite Element (184) eine in einem der Werkzeugköpfe (36) angeordnete Düse (212,_ _7l4l besitzt, die einen Strahl des Hilfsmediums auf einen zur Herstellung der Bandverbindurtg ausgewählten Bereich des Bandmaterials (34) richtet; und daß der Kanal (204, 196) und die Düse (212, 214) komplementäre Teile (206, 208) aufweisen, die beim Zusammentreffen der Werkzeugköpfe (36, 64) sich zu einem durchgehenden Leitungssystem aneinanderlegen.

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3. Bindemaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Band (34) aus thermoplastischem Kunststoff besteht; daß das Hilfsmedium ein heißes Strömungsmittel ist; und daß der Kanal (204, 196) und die Düse (212, 214) aus einem hitzebeständigen Material bestehen.

4. Bindemaschine nach einem der Ansprüche 2 oder 3, gekennzeichnet durch ein in dem Kanal (196) angeordnetes Heizelement (200).

" 5. Bindevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Werkzeugköpfe (64) einen Amboß (248) und der andere der Werkzeugköpfe (36) eine Andrückplatte (232) besitzt; und daß die Andrückplatte (232) und der Amboß (248) bei der Herstellung der Bandverbindung zwischen ihnen mit dem Hilfsmedium behandelte Bereiche des Bandmaterials (34a, 34b) zusammendrücken.

6. Bindemaschine nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (212, 214) eine große Blende (212), aus der das Hilfsmedium vorzugsweise während der Herstellung der Bandmaterial-Verbindung austritt, eine klei-

fe ne Blende (214) sowie einen Verbindungskanal (216) zwischen der großen Blende (212) und der kleinen Blende (214) besitzt und daß der andere Werkzeugkopf (64) ein Absperrventil (248) aufweist, das zum Verschließen der großen Blende und zum Umleiten des Hilfsmediums über die kleine Blende für das Trennen des Bandmaterials bezüglich der großen Blende wahlweise positionierbar ist.

7. Bindemaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die in dem Tisch (22) angeordnete BandzufUhrungsvorrichtung (50, 100, ..·) aus einem Bandvorrat (50) und einer der Bindestation von dem Band-

- vorrat (50) gesteuert Band zuführenden Bandvorschubvor-

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richtung (10O₁ 104, 106) besteht; und daß die Bandvorschubvorrichtung (100,104,106) aus selektiv betätigbaren Antriebsmitteln (100) besteht, die mit den Seitenkanten des Bandmaterials (34) zum Eingriff kommende Antriebselemente (116, 118) besitzen.

8. Bindemaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die selektiv betätigbaren Antriebsmittel (100) endlose, die Antriebselemente (116, 118) definierende Elemente (112, 114) besitzen; und daß die Bandvorschubvorrichtung eine mit den endlosen Elementen (112, 114") verbundene, selektiv betätigbare Kupplung (106) besitzt.

9. Bindemaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Bandführung (144) mit Abstand einander gegenüberliegende FederblMtter (146, 148) besitzt, die mit den Seitenkanten des Bandmaterials (34) zum Eingriffkommen.

10. Bindemaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Tisch (22) mit auf der Arbeitsfläche (30) angeordneten Paket-Trageschienen (46,48) ausgerüstet 1st, die einen zur Aufnahme des um das zuzubindende Paket (37) o. dgl. geschlungenen Bandes (34) dienenden Kanal bilden, durch den das Band (34) von dem Gewicht des Paketes (37i o.dgl. entlastet wird.

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