DE2657361C3

DE2657361C3 - Spannvorrichtung für Kunststoffbänder

Info

Publication number: DE2657361C3
Application number: DE2657361A
Authority: DE
Inventors: Nelson Arlington Heights Ill. Cheung
Original assignee: Signode Corp
Current assignee: Signode Corp
Priority date: 1976-01-21
Filing date: 1976-12-17
Publication date: 1981-11-12
Also published as: ES455233A1; NL7613455A; NL183816C; FR2338852B1; CA1046397A; CH616377A5; DE2657361B2; JPS6130969B2; AU2098776A; US4015643A; AU497494B2; GB1505813A; DE2657361A1; JPS5290398A; FR2338852A1; BR7700284A; SE7700480L; SE432233B; SU603328A3; NL183816B

Description

Die Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung für Kunststoffbänder zum Umschnüren von Verpackungen mit einem Rahmen, einem Schwingarm, der mit dem Rahmen schwenkbar verbunden ist, einem Spannrad, das am freien Ende des Schwingarms drehbar gelagert ist, einem mit dem Spannrad zusammenwirkenden Spannbett, dessen konkave Oberseite einen etwas größeren Krümmungsradius als das Spannrad hat und das in dem Rahmen um eine zu der Achse des Spannrades parallele Achse schwenkbar gelagert ist, mit einer Feder, die den Schwingarm zu einer Verdrehung gegen das Spannbett belastet, und mit einer Einrichtung zum Verdrehen des Spannrades in Spannrichtung.

Wenn bei einer solchen Spannvorrichtung das Kunststoffband durch die Drehbewegung des Spannrades gespannt wird, dann muß von dem Spannbett und von dem mit diesem zusammenwirkenden Spannrad auf die beiden überlappenden Bandenden eine Druckkraft ausgeübt werden, während das am Spannrad anliegende Bandende relativ zu dem am Spannbett anliegenden Bandende verschoben wird. Diese Kraft bewirkt, daß sich die Oberflächen des Spannrades und des Spannbettes in die Bandoberfläche eindrücken, wodurch eine reibschlüssige Kraftübertragung ermöglicht wird. Wenn jedoch auf einer zu kleinen Fläche zu starke Kräfte auftreten, so kann dies dazu führen, daß die Oberflächenvorsprünge des Spannrades und des Spannbettes zu tief in das Kunststoffmaterial der Bandenden eindringen, wodurch eine starke Verformung der Bandenden eintritt, was einen vorzeitigen Bruch des Kunststoffbandes nach sich ziehen kann.

Dieses Problem kann in noch ausgeprägterer Form auftreten, wenn ein Band mit einer von der Standarddikke abweichenden Dicke verwendet wird. Die durch den Dickenunterschied bedingte Veränderung des Spaltes zwischen dem Spannrad und dem Spannbett hat nämlich eine Verschwenkung des Schwingarms zur Folge, was sich aber wiederum darin äußert, daß die Umfangsfläche des Spannrades zu der konkaven Oberseite des Spannbettes nicht mehr konzentrisch ist. Der Abstand zwischen den beiden Flächen ist daher am einen Ende des Spannbettes kleiner als am anderen Ende, so daß es zu übermäßigen örtlichen Druckbelastungen des Kunststoffbandes kommt, die zu einem Bruch desselben führen können.

Bei einer in der DE-OS 21 02 344 beschriebenen gattungsgemäßen Spannvorrichtung ist die Achse des Spannbettes gegenüber der Symmetrieebene seiner konkaven Oberseite seitlich versetzt, und das Spannbett stützt sich auf der gegenüberliegenden Seite auf einer Einstellschraube ab. Das hat aber zur Folge, daß sich das Spannbett nicht selbsttätig verdrehen und an den Umfang des Spannrades anpassen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Spannvorrichtung nach der DE-OS 21 02 344 derart weiterzubilden, daß auch ohne Einstellarbeiten beim Wechsel der Bandstärke Spannrad und Spannbett so gleichmä3ig am Band angreifen, daß dieses nicht beschädigt werden kann.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einer gattungsgemäßen Spannvorrichtung dadurch gelöst daß das Spannbett derart angeordnet ist, daß es durch das Andrücken des Spannrades in eine Symmetrielage in bezug auf dieses geschwenkt wird.

Durch diese konstruktive Maßnahme wird erreicht, daß sich das Spannbett selbsttätig verdrehen und an den Umfang des Spannrades anpassen kann, so daß die konkave Oberseite des Spannbettes zum Umfang des Spannrades stets konzentrisch ist. Dadurch ist auch bei Kunststoffbändern von unterschiedlicher Dicke stets eine gleichmäßige Verteilung der von dem Spannrad ausgeübten Normalkraft gewährleistet. Es ist auch nicht zu befürchten, daß die beim Spannen zusätzlich auftretende Zugkraft des auf dem Spannbett aufliegenden unteren Bandendes das Spannbett in nennenswertem Maße aus seiner symmetrischen Lage herauszieht. Diese Kraft ist nämlich im Vergleich zu der vom Spannrad auf das obenliegende Bandende ausgeübten Zugkraft wegen der Reibung des Bandes am Umfang, insbesondere an den Kanten des umschnürten Gegenstandes sehr gering.
Die konkave Oberseite des Spannbettes hat vorzugsweise einen Krümmungsradius, der im wesentlichen gleich der Summe aus dem Radius des Spannrades und der doppelten Stärke eines gegebenen Bandes ist.

Das Spannbett besteht vorzugsweise aus Metall, und es weist eine rauhe, gezahnte Oberseite auf.

Im folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Spannvorrichtung für Kunststoffbänder,
Fi g. 2 in größerem Maßstab eine Seitenansicht eines Spannrades und eines Spannbettes der Spannvorrichtung nach Fig. 1 in einer Stellung, wenn kein Band eingeführt ist,

Fig. 3 in größerem Maßstab eine Endansicht des Spannrades und des Spannbettes in einer Stellung, wenn kfin Band eingeführt ist,

'' i g. 4 in größerem Maßstab eine teilweise geschnittene Seitenansicht, die das Zusammenwirken des Soannrades mit dem Spannbett beim Spannen eines

dicken Bandes zeigt, und

Fig.5 eine Darstellung ähnlich wie Fig.4, die das Zusammenwirken des Spannrades mit dem Spannbett beim Spannen eines dünnen Bandes zeigt

Zur Beschreibung einer bevorzugten Ausföhrungsform sei zunächst auf F i g. 1 Bezug genommen, in der die betreffenden Bauteile einer typischen Bandspannvorrichtung 10 gezeigt sind.

Die Spannvorrichtung 10 weist einen starren Rahmen 12 mit einem länglichen Unterteil 14 auf, das in der zeichnerischen Darstellung an einer Packung P anliegt, um die ein Kunststoffband 5 herumgeschlungen ist. Die beiden Enden des Bandes S erstrecken sich entlang der Oberseite des Unterteils 14 und stellen die überlappenden oberen und unteren Bandenden U und L dar. Das Unterteil 14 weist einen vorderen Stützfuß 14F und einen hinteren Stützfuß 14Ä auf.

Der Rahmen 12 weist ein Oberteil 18, einen Traggriff 16 und ein Manschettenmagazin 17 auf, des sich vom Oberteil 18 nach unten erstreckt und oberhalb des hinteren Stützfußes 14Λ endet Das Manschettenmagazin 17 begrenzt eine Kammer,, in der ein Stapel C von Manschetten der üblichen Form angeordnet ist, die einzeln am Boden des Maganzins ausgestoßen werden können. Vor dem Manschettenmagazin 17 ist die Verschlußbackenanordnung und Verschlußantriebsvorrichtung 20 vorgesehen, die von einer beliebigen bekannten Bauart sein kann. Bei dem dargestellten Gerät wird der Handhebel 22 zur Betätigung dieser Vorrichtungen in der Betrachtungsrichtung der F i g. 1 im Gegenuhrzeigersinn verschwenkt, wodurch c.'e Antriebsvorrichtung zur Betätigung der Verschlußbak kenanordnung nach unten geführt wird. Eine Manschette aus dem Manschettenstapel Cwird hierbei durch den Ausstoßhebel 24 vom unteren Ende des Manschettenmagazins 17 der Verschlußbackenanordnung und der Verschlußantriebsvorrichtung 20 zugeführt. Im Betrieb wird eine Manschette nach dem in der nachfolgend beschriebenen Weise vorgenommenen Spannen des Bandes über die überlappenden Bandenden U und L gedrückt und in dieser Stellung durch die Backenanordnung gefalzt, wodurch die beiden Bandenden fest miteinander verbunden werden.

An dem Rahmen 12 ist ein Spannrad in bezug auf den nach oben gekehrten Flächenbereich des vorderen Stützfußes 14F abstandsverändernd gelagert. Zum anfänglichen Einlegen des Bandes in die Spannvorrichtung 10 können die überlappenden Bandenden U und L unter dem Spannrad 28 eingeführt wercien. Die Bandvorrichtung 10 weist einen Spannhandgriff 26 auf, der ein (nicht gezeigtes) Antriebsmittel für das Spannrad aufweist, das von beliebiger bekannter Bauart sein kann und mit dem Spannrad gekuppelt ist, so daß dieses in Betrachtungsrichtung lediglich zu einer Verdrehung im Uhrzeigersinn angetrieben werden kann, wodurch das obere Bandende U im Sinne eines Spannens der Bandschlaufe angezogen wird, in Betrachtungsrichtung der F i g. 1 also nach links. Bei der dargestellten Spannvorrichtung wirkt das Antriebsmittel über die Welle 30 des Spannrades 28, und es kann zusammen mit dem Spannrad 28 bewegt werden.

Die Bewegungen des Spannrades 28 zwischen der Bandeinspannstellung und der Bandfreigabestellung werden mit Hilfe eines Schwingarms 32 ausgeführt, der an einer von dem Rahmen 12 getragenen Querachse 38 angelegt ist und der die Achse 30 des Spannrades zur Ausführung bogenförmiger Schwenkbewegungen im Heranführen an das (mit unterbrochenen Linien dargestellten) Spannbett 34 im Unterteil 14F entlang eines gewählten, gegen die Vertikale geneigten Betätigungswinkels trägt

Die Spannvorrichtung ist mit einer (in F i g. 1 mit unterbrochenen Linien angedeuteten) Feder 36 zum Belasten des Spannrades 28 gegen die überlappenden Bandenden versehen, damit das Spannrad 28 während des Spannvorgangs mit den überlappenden Bandenden in Berührung gehalten wird. Zum Angreifen an der

ίο Unterseite des unteren der beiden überlappenden Bandenden, nämlich des Bandendes L, sowie zum Festhalten dieses Bandendes ist unter dem Spannrad 28 ein Spannbett 34 angeordnet, wie dies in F i g. 2 und 3 gezeigt ist Die Oberseite der Spannbettes 34 ist konkav, so daß sie das untere Bandende L abstützen kann, das von dem Spannrad 28 angedrückt wird. Die Achse 40 des Spannbettes 34 ist unter dem Spannrad 28 gelagert und zur Achse 30 des Spannrades 28 parallel. Ein festeres Angreifen an den übereinanderliegenden Bandenden U und L läßt sich erreichen, wenn die Oberseite des Spannbettes 34 rauh ist oder Zähne 42 aufweist und wenn auch die Oberfläche des Spannrades rauh ist oder Zähne 44 aufweist.

Gemäß Fig.4 hat die konkave Oberseite 42 des Spannbettes 34 einen Krümmungsradius, der im wesentlichen gleich der Summe aus dem Radius des Spannrades 28 und der doppelten Stärke des Bandes 5 ist Die Elastizität des Bandes bietet die Gewähr für einen einwandfreien Ablauf der Arbeitsvorgänge auch bei unterschiedlichen Bandstärken. Wenn die überlappenden Bandenden zwischen das Spannrad 28 und das Spannbett 34 eingeführt sind, drückt die Feder 36 das Spannrad 28 gegen die überlappenden Bandenden, so daß diese an die konkave Oberseite 42 des Spannbettes 34 angedrückt werden. Dies hat ein Verschwenken des Spannbettes 34 um seine Achse 40 zur Folge, wodurch es sich so einstellt, daß die obere Fläche des oberen Bandendes U gleichmäßig an der Fläche des Spannrades 28 anliegt und daß die untere Fläche des unuren Bandendes L gleichmäßig an der Oberseite 42 des Spannbettes 34 anliegt, wie dies in F i g. 4 gezeigt ist. Die überlappenden Bandenden werden also zwischen zwei praktisch konzentrischen Flächen zusammengedrückt, nämlich zwischen der Fläche des Spannrades 28 und der Oberseite 42 des Spannbettes 34. Das Spannrad 28 kann sich jetzt gemäß Fig.4 im Uhrzeigersinn drehen, wodurch das obere Bandende U im Sinne eines Spannens der Bandschlaufe angezogen wird, während die zwischen der Fläche des Spannrades 28 und der Oberseite 42 des Spannbettes 34 befindlichen Abschnitte der überlappenden oberen und unteren Bandenden einer ständigen und gleichmäßigen Kraftbeaufschlagung ausgesetzt sind.
Mit der Spannvorrichtung 10 können Kunststoffbänder verschiedener Stärke verarbeitet werden. In F i g. 5 ist ein Band dargestellt, das nicht so stark ist wie das in Fig. 4 gezeigte. Wenngleich die in Fig. 5 dargestellte Spannvorrichtung für das stärkere Band nach Fig.4 gedacht ist, paßt sich die Krümmung des in Fig. 5 gezeigten schwächeren oder dünneren Bandes im wesentlichen den Flächen des Spannrades 28 und des Spannbettes 34 an. Das Spannrad 28 drückt die übereinanderliegenden Bandenden gegen einen Teilabschnif der konkaven Oberseite 42 des Spannbettes 34.

b5 Obwohl mit diesem Abschnitt nicht die Gesamtlänge der konkaven Oberseite 42 des Spannbettes 34 erfaßt wird, so wird dieses hierbei gleichwohl um die Achse 40 verschwenkt, so daß dem unteren Bandende L eine

gekrümmte Anlagefläche dargeboten wird. Die konkave Oberseite 42 des Spannbettes 34 wird symmetrisch um ihren Bogenmittelpunkt gegen die konvexe Fläche des Spannrades 28 ausgerichtet.

Es zeigt sich also, daß durch das Verschwenken des Spannbettes 34 um seine Achse 40 eine um den Krümmungsmitte Ipunkt der konkaven Oberseite 42 des Spannbettes 34 symmetrische Ausrichtung der Flächenkrümmungen des Spannrades 28 und des Spannbettes 34 ermöglicht wird. Da die wirksame Abstützfläche des Spannbettes 34 bei einer solchen symmetrischen Ausrichtung der Flächenkrümmungen größer ist, wird die von dem Spannrad 28 auf die überlappenden Bandenden aufgebrachte Kraft auch über eine größere Fläche verteilt, so daß das Band einer geringeren Druckbelastung ausgesetzt ist. Die durch die Kraftverteilung über eine größere Fläche bedingte geringere Druckbelastung bringt es mit sich, daß das Auftreten lokaler Überbelastungen des Bandes vermieden wird, was zum Reißen des Bandes führen könnte.

Die Spannvorrichtung kann beispielsweise handbetätigt oder aber auch kraftbetrieben sein. Zum Verbinden

ίο der übereinandergreifenden Bandenden in Form einer Schlaufe können Mittel vorgesehen sein, die die Verwendung einer gesonderten Klammer oder Umlegemanschette hinfällig machen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Spannvorrichtung für Kunststoffbänder zum Umschnüren von Verpackungen mit einem Rahmen, einem Schwingarm, der mit dem Rahmen schwenkbar verbunden ist, einem Spannrad, das am freien Ende des Schwingarmes drehbar gelagert ist, einem mit dem Spannrad zusammenwirkenden Spannbett, dessen konkave Oberseite einen etwas größeren Krümmungsradius als das Spannrad hat und das in dem Rahmen um eine zu der Achse des Spannrades parallele Achse schwenkbar gelagert ist, mit einer Feder, die den Schwingarm zu einer Verdrehung gegen das Spannbett belastet, und mit einer Einrichtung zum Verdrehen des Spannrades in Spannrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannbett (34) derart angeordnet ist, daß es durch das Andrücken des Spannrades (28) in eine Symmetrielage in bezug auf dieses geschwenkt wird.

2. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die konkave Oberseite (42) des Spannbettes (34) einen Krümmungsradius hat, der im wesentlichen gleich der Summe aus dem Radius des Spannrades (28) und der doppelten Stärke eines gegebenen Bandes ist

3. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannbett (34) aus Metall besteht und eine rauhe, gezahnte Oberseite (42) aufweist