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Bindemaschine
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Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren und Vorrichtungen zum Einwickeln
von Gegenständen mit flexiblen, schweißbaren Streifen.
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Das Hauptziel der Erfindung ist es, eine Hochgeschwindigkeitsbindemaschine
vorzusehen, die 80 Streifen in der Minute bindet, verglichen mit typischen bekannten
Bindegeschwindigkeiten von 35 Streifen in der Minute. Dies wird durch einfache mechanische
Bewegungen bewirkt, die jeweils mehrere Funktionen miteinander verbinden.
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Es ist ein anderes Ziel dieser Erfindung, eine verbesserte Zufuhr-
und Speichervorrichtung für einen flexiblen Streifen vorzusehen. Grundsätzlich wird
dieses Ziel dadurch erreicht, daß man die Streifenrolle oder -spule zum Abgeben
des Streifens synchron mit Zufuhrrollen zum Zuführen des abgegebenen Streifens in
ein Speicherabteil antreibt.
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Ein anderes Ziel dieser Erfindung ist es, eine verbesserte Streifenzuführeinrichtung
zum Zuführen eines flexiblen Streifens in einer Bindemaschine vorzusehen. Grundsätzlich
wird dieses Ziel dadurch erreicht, daß man den Streifen in einem länglichen Querschlitz
einschließt und Antriebs- und Klemmrollen durch gegenüberliegende Nuten rechtwinklig
zum Schlitz zusammenbringt, um den Streifen durch den Schlitz anzutreiben.
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Es ist ein anderes Ziel dieser Erfindung, einen verbesserten Streifenspannmechanismus
vorzusehen. Grundsätzlich wird dieses Ziel dadurch erreicht, daß man eine erste
Einrichtung vorsieht, um den Streifen rund um den Gegenstand mit einer ersten Zugspannung
herumzuziehen , eine zweite Einrichtung , um den Streifen eng um den Gegenstand
herum mit einer zweiten, größeren Zugspannung zu ziehen, und diese Einrichtungen
durch eine einfache mechanische Bewegung einer gemeinsamen Platte beide betätigt.
Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Streifen vom Zufuhrende her verankert
bzw. festgelegt, bis die erste vorbestimmte Zugspannung erreicht wird, und dann
wird die Verankerung durch die Spannung im Streifen überwunden, um eine Vorkehrung
zum Entfernen zusätzlichen Streifens vom Speicher zu treffen.
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Ein noch weiteres Ziel der Erfindung ist es, einen Schneide- und Siegelkopf
für eine Bindevorrichtung vorzusehen, wobei ein erster Streifen versiegelt bzw.
verschweißt werden kann, während ein zweiter Streifen gleichzeitig rund um den Gegenstand
in derselben Ebene positioniert wird.
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Grundsätzlich wird dieses Ziel dadurch erreicht, daß man Streifentrageschlitze
in einer Andruckplatte vorsieht, sowie Greifer, die auf den ersten Streifen derart
einwirken, daß der Streifen in einem parallelen Weg in derselben Ebene in die Spur
hinein hindurchlaufen kann.
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Ein noch weiteres Ziel dieser Erfindung ist es, eine verbesserte Spuröffnungsvorrichtung
für eine Bindemaschine vorzusehen. Vorzugsweise wird dieses Ziel dadurch erreicht,
daß man eine starre Spur verwendet und diese Spur an einer Stelle unmittelbar mit
den Bewegungen der Teile in den Schneide- und Siegelköpfen derart verbindet, daß
eine einfache, einzige Tätigkeit ein öffnen der Spur bewirkt.
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Ein besonderer Aspekt der Erfindung liegt in einer Bindemaschine und
-methode zum Aufbringen flexibler, heißsiegelfähiger Streifen rund um Gegenstände,
wobei die Streifenvorratsspule und die Zuführungsrollen für eine Streifen-Speicherabteilung
von einem gemeinsamen Drehantrieb zur synchronen Zufuhr angetrieben werden. Eine
Streifenzuführeinrichtung zum Zuführen des flexiblen Streifens ist vorgesehen, wobei
eine Zuführ- und Klemmrolle sich durch gegenüberliegende Schlitze erstreckt, die
eine den Streifen tragende Nut schneiden, die den Streifen völlig umgibt.
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Ein Streifenspannmechanismus ist vorgesehen, bei dem Grobspannen und
Endspannen durch die Bewegung einer einzigen mechanischen Platte erzielt werden.
Ein Schneide- und Siegelkopf ist vorgesehen, bei dem das Zuführen eines neuen Streifens
rund um den Gegenstand gleichzeitig mit dem Siegeln des vorhergehenden Streifens
stattfinden kann. Ein Spuröffnungsmechanismus ist vorgesehen, der durch Bestandteile
des Siegel- und Schneidekopfes betätigt wird.
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Der Gegenstand der Erfindung wird anhand der beigefügten schematischen
Zeichnung beispielsweise noch näher erläutert; es zeigen:
Fig.
1 eine Vorderansicht einer Bindemaschine, die die Grundlagen der Erfindung verkörpert,
Fig. 2 ein Schrägbild einer bevorzugten Streifenvorrats-und -speichereinrichtung,
Fig. 3 eine bruchstückhafte vergrößerte Seitenansicht eines Streifenspannmechanismus,
Fig. 4 eine bruchstückhafte Draufsicht des Spannmechanismus, der in Fig. 3 gezeigt
ist, Fig. 5 eine Seitenansicht einer Streifenzuführeinrichtung, Fig. 6 eine Vorderansicht
der in Fig. 5 gezeigten Streifenzuführeinrichtung, Fig. 7 eine bruchstückhafte Einzelheit
der in Fig. 6 gezeigten Streifenzuführeinrichtung, Fig. 8 eine vergrößerte bruchstückhafte
Vorderansicht eines Schneid- und Siegelkopfes, Fig. 9 eine Vorderansicht des Siegel-
und Schneidkopfes und eine gemeinsame Nockenwellensteuerung zum Betreiben der Elemente
des Schneid- und Siegelkopfes, Fig. 10 eine Draufsicht auf den Siegel- und Schneidkopf,
wobei Teile der Deutlichkeit halber entfernt sind, Fig. 11 eine vergrößerte Detaildarstellung
des Dicht- und Schneidkopfes, die in einer Ebene parallel zur Richtung der Streifenbewegung
vorgenommen wurde, Fig. 12 einenSchnitt der Spur längs Linie 12 - 12 in -in Fig.
1, Fig. 13 einen Schnitt der Spur längs Linie 13 - 13 in Fig. 1, Fig. 14 einen Schnitt
der Spur längs Linie 14 - 14 in Fig. 1, Fig. 15 eine bruchstückhafte Perspektivansicht
eines Teils des Schneide- und Dichtkopfs, Fig. 16 eine schematische Darstellung
der Nocken-Zeitsteuerfolge, und Fig. 17 eine schematische Ansicht einer angepaßten
Form des Streifenvorrats im Schrägbild.
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Wie am besten im Fig. 1 gezeigt ist, umfaßt die Bindemaschine eine
Streifenspur 10, einen Schneide- und Siegelkopf 12, einen Streifenzuführmechanismus
14, einen Streifenvorrat 16, einen Streifenspeicher 18, eine Streifenspanneinrichtung
20 und eine Nocken- bzw. Kurvensteuervorrichtung 22. Grundsätzlich wird ein Streifen
durch den Streifenzuführmechanismus 14 vom Speicher 18 durch die Spanneinrichtung
20 hindurch gefördert. Der Streifen läuft durch den Schneide und Siegelkopf 12 rund
um die Spur 10 auf, und das freie Ende des Streifens trifft gegen ein Hindernis
im Schneide- und Siegelkopf, um seine Bewegung zum Stillstand zu bringen. Der Streifen
staut sich dann im Streifenzufuhrmechanismus auf und zeigt dem Nockensteuerantrieb
22 an, daß er einen Zyklus beginnen kann, der Siegeln, Schneiden und Spannen umfaßt.
Während dieses Zyklus wird das freie Ende des Streifens festgehalten, während der
Streifen zuerst grob durch die Spanneinrichtung 20 angespannt wird, damit der Streifen
aus der Spur bündig um den Gegenstand herum gezogen wird, der eingewickelt wird.
Als zweites wird der Streifen dann rund um den Gegenstand fest angespannt, und das
kontinuierliche Ende des Streifens wird in gespanntem Zustand eingeklemmt. Als nächstes
werden das kontinuierliche bzw. anschließende Ende, das unter dem freien Ende liegt,
sowie das freie Ende gegen eine Heizstange angedrückt, bis der Streifen geschmolzen
wird, und dann wird der Streifen fest zusammengedrückt, wobei das anschließende
Ende abgetrennt wird. Nach dem Abkühlen öffnet der Schneide- und Siegelkopf, so
daß der Streifen zusammen mit dem Gegenstand entfernt werden kann, und ein neuer
Zyklus der Zuführung des Streifens rund um die Spur wird begonnen. Die Maschine
und das Verfahren zum Einbinden von Gegenständen bieten Vorzüge gegenüber Maschinen
und Verfahren aus dem Stand der Technik, und diese Vorzüge werden detaillierter
während der Beschreibung einer jeden Unterbaugruppe der Maschine erörtert.
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Es wird nun der Streifenvorrat und -speicher erläutert; der Streifenvorrat
ist am besten in Fig. 1 und 2 gezeigt und umfaßt eine Spule 24, die den Streifen
S enthält. Die Spule ruht auf einem Wellenpaar 25 und 26. Die Welle 26 ist mit einer
Gummi-Reibungsabdeckung unterhalb der Spule versehen und ist mit einer Rolle 26a
mit größerem Durchmesser an ihrem Ende versehen. Die Welle 26 dient somit als angetriebene
Zuführrolle, um den Streifen von der Spule über Führungsrollen 24a und 24b abzuziehen
und ihn in den Speicher 18 zu schieben. Eine Klemmrolle 28 befindet sich in einer
Federanbringung, um gegen die angetriebene Rolle 26a anzudrücken.
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Der Speicher 18 umfaßt eine rückwärtige Platte 30 und eine mit engem
Abstand angeordnete, durchsichtige Kunststofffrontplatte 31, die ein Gehäuse für
den Streifen bildet.
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Der Streifen wird nach oben in das Gehäuse in Ziehharmonikafalten
geschoben, wie am besten in Fig. 1 gezeigt ist.
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Ein Schaufelblatt 32 ist schwenkbar angebracht und ragt nach unten
in die Oberseite des Gehäuses. Das Schaufelblatt weist eine Betätigungsoberfläche
321 für einen Niedrigstandschalter sowie eine Betätigungsoberfläche 32f für einen
Vollstandschalter auf. Wenn sich die Ziehharmonikafalten im Gehäuse aufbauen, dann
wird das Schaufelblatt angehoben, bis die Oberfläche 32f einen Vollstandschalter
FS schließt, um die Zuführung anzuhalten. Wenn der Streifen den Speicher verläßt,
dann fällt das Niveau der Faltungen ab, wodurch der Vollstandschalter außer Kraft
gesetzt wird, und wenn das Niveau hinlänglich abfällt, so daß die Oberfläche 321
den Niederstandschalter LS betätigt, dann wird die Zuführrolle 26a wieder in Bewegung
gesetzt, um die Streifennachführung in das Innere des-Speichers zu erhöhen. Ein
Leerschalter ES wird die Maschine zum Stillstand bringen, wenn infolge einer leeren
Spule 24 kein Streifen mehr verfügbar ist.
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Bei bekannten Kunststoffstreifenzuführungs- bzw. Vorrats-und Speichereinrichtungen
ziehen die Zuführrollen für den Speicher den Streifen von der Spule dadurch ab,
daß sie unmittelbar am Streifen ziehen. Eine Bremse wird dann verwendet, um die
frei umlaufende Spule zum Stillstand zu bringen. Wenn man diese Technik verwendet,
dann ist die Ausgabegeschwindigkeit begrenzt, weil der heftige Zug im Streifen die
Spule beschleunigt und der Freilauf der Spulenrolle am Ende der Zuführung die Bremswirkung
äußerst kritisch macht. Bei der vorliegenden Anmeldung sind die Zuführrollen zum
Antreiben der Spule und Zuführen des Streifens vorteilhafterweise sehr einfach und
erfordern keine besondere Bremse für die Spule. Der Antrieb der angetriebenen Welle
26 wirkt über eine Kupplung, die die Spule langsam auf Geschwindigkeit bringt, und
der Freilauf am Ende der Zuführung ist belanglos, da er lediglich eine geringe Menge
zusätzlichen Streifens zusätzlich dem Speicher zuführt. Verwendet man diese einzigartige
Technik, dann ist die Bindemaschine im Stande, bei höheren Geschwindigkeiten. zu
laufen, als dies bei bekannten Bindemaschinen der Fall ist. Ein weiterer Vorteil
liegt darin, daß, bei bekannten Streifennachführeinrichtungen eine besondere Rolle
erforderlich ist, um die Spule zu halten, während bei der Nachführung und dem Speicher
dieser Erfindung die Spule lediglich unmittelbar auf die Stützwellen 25 und 26 aufgesetzt
ist. Der Streifen verläßt noch zudem die Spule unter einer konstanten linearen Geschwindigkeit
ungeachtet der Unterschiede im Durchmesser der Rolle bzw. des Wickels.
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Es ist, wie am besten aus Fig. 17 ersichtlich ist, auch eine modifizierte
Streifennachführung gezeigt. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist ein Rollenkörper
300 für den Streifen S drehbar an einer Achse 302 angebracht, die nach oben im Stützbügel
303 angehoben wird. Ein Riemen 304 wird von einer Feder 306 gegen die Oberfläche
des Streifens an dem Rollenkörper angedrückt und hält den Rollenkörper in den Bügeln.
Der Riemen wird von der Welle 26 angetrieben, die
mit der Zuführrolle
26a gekoppelt ist. Somit werden Riemen und Zuführrolle synchron gedreht, und die
Lineargeschwindigkeit des Streifens, der den Rollenkörper verläßt und durch die
Zuführ-Klemmrollt hindurchläuft, ist die gleiche wie bei den Klemmrollen oder, wie
beim Ausführungsbeispiel der Fig. 2, geringfügig größer, ungeachtet der Durchmesseränderungen
beim Streifen auf dem Rollenkörper.
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Es wird nun der Streifenzuführmechanismus beschrieben; der Streifenzuführmechanismus
14 ist am besten in Fig. 1 und 8 gezeigt. Der Zuführmecanismus uirfaßt eine kontinuierlich
umlaufende angetriebene Rolle 34, die im Gegenuhrzeigersinn umläuft. Eine federvorgespannte
Klemmrolle 35, die von einer Magnetspule 192 erregt wird, drückt den Streifen gegen
die angetriebene Rolle. Die Rollen 34 und 35 schieben den Streifen längs eines Führungskanals
36. Wie am besten in Fig. 7 gezeigt ist, ist der Führungskanal mit einem Schlitz
36a versehen, und die Umfangsoberflächen der Rollen 34 und 35 weisen eine verringerte
Dicke auf, die kleiner ist als die Breite des Schlitzes 36a. Der Streifen wird somit
jederzeit aufgenommen und wird gegen ein Ausbeulen abgestützt, wenn er von den Rollen
durch den Kanal 36 gefördert wird. Dies ist ein vorteilhaftes Merkmal, da das Ausbeulen
des Streifens ein Problem bei bekannten Streifenzuführmechanismen war. Bekannte
Streifenzuführmechanismen unterbrechen im allgemeinen die Streifenführung oder den
Streifenkanal dadurch, daß sie den Kanal vor und hinter den Zuführrollen öffnen.
Dies macht es erforderlich, daß man den Einlaß in das in Förderrichtung nachfolgende
Ende der Spur abschrägt bzw. ausrundet, wenn der Streifen von den Zuführrollen gefördert
wird. Es liegt allerdings an diesem Bereich der Ausrundung bzw. Abschrägung, wo
der Widerstand gegenüber der Bewegung des Streifens die Neigung zum Ausbeulen verursacht.
Wie ohne weiteres aus der vorliegenden Erfindung entsprechend dieser Anmeldung ersichtlich
ist, liegt weder eine Abschrägung bzw. Ausrundung noch eine Unterbrechung des Kanals
vor, so daß kein Ausbeulen eintritt.
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Der Streifenzuführmechanismus 14 umfaßt auch ein Abteil 38, das ein
Schaufelblatt 39 aufweist, das einen Teil des Kanals 36 bildet, wenn es über das
Abteil hinwegläuft. Das Schaufelblatt ist schwenkbar angebracht und wird von einer
leichten Feder 40 in der angehobenen Stellung gehalten. Das Schaufelblatt ist mit
einem Nocken 41 versehen, der mit einem Stopschalter S in Eingriff steht. Wenn der
Streifen von den Rollen 34 und 35 durch den Kanal 36 gefördert wird, dann läuft
das freie Ende des Streifens über den Schneide-und Siegelkopf 12 rund um die Spur
10 und kommt wieder im Schneide- und Siegelkopf zum Anschlag bzw. zur Ruhe. Wenn
das freie Ende des Streifens blockiert wird, dann beginnt das Anschlußende im Kanal
36, einen Rückstau zu bilden und schiebt das Schaufelblatt 39 nach unten und betätigt
den Stopschalter S. Dies setzt die Magnetspule 192 außer Betrieb und erlaubt es
der Feder, die Klemmrolle 35 von der angetriebenen Rolle 34 wegzubewegen, und die
Zuführung des Streifens zu unterbrechen, und setzt eine Auslösermagnetspule 43 (Fig.
1) in Betrieb, die einen Auslöser 44 von einer Einzelumlaufkupplung 45 wegzieht,
die ein grundlegendes anderes Bestandteil für den Nockensteuerantrieb 22 ist, um
die Pause im zyklischen Betrieb der Maschine zu beginnen.
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Nachfolgend wird nun die Spanneinrichtung beschrieben; die Spanneinrichtung
20 ist am besten in Fig. 1, 3 und 4 gezeigt und umfaßt mehrere frei rotierende stationäre
Aufnehmerollen 48, die abgewechselt werden von frei beweglichen Aufnehmerollen 49.
Der Streifen läuft die Rollen 48 und 49 auf- und abwärts voran, wie in Fig. 3 gezeigt
ist, und wenn die beweglichen Rollen 49 in die gestrichelte Stellung in Fig. 3 verschoben
werden, ist ersichtlich, daß eine beträchtliche Menge an Streifen von der Spur 10
am in Förderrichtung gelegenen Ende des Streifens zurückgezogen werden kann. Die
Aufnehmerollen ergeben ein grobes oder umfangsreiches Zurückziehen des Streifens,
um ihn aus der Spur 10 heraus und eng um den Gegenstand zu ziehen, der eingewickelt
wird. Zu dieser Zeit wird natürlich das freie
Ende des Streifens
am Schneide- und Siegelkopf derart eingeklemmt, daß nur das anschließende Ende von
den Aufnehmerollen zurückgezogen wird. Der Streifen läuft zwischen den Aufnehmerollen
und dem Speicher über ein Paar Flanschrollen 50, zwischendenen ein abo° bzw. Gegenlager
51 befestigt ist. Der Amboß weist eine glatte Endoberfläche 51a auf. Ein Paar mit
Abstand angeordneter Ankerarme 52 ist schwenkbar an einer Platte 53 durch einen
Schwenkpfosten 54 angelenkt. Zwischen den Ankerarmen ist schwenkbar ein Ankerblock
56 angebracht, der eine vorspringende Kante 56a aufweist. Der Ankerblock weist eine
Oberfläche 56b auf, die gegen einen Stift 57 anläuft. Eine Feder 58 verbindet die
Ankerarme an einer Stelle 58a und zieht die Arme zum Amboß hin, um die Kante 56a
gegen den Streifen zu ziehen und ihn gegen die glatte Endoberfläche 51a des Ambosses
anzudrücken. Der Streifen wird somit eingeschlossen und ist außerstande, sich während
des groben Anspannens aus dem Speicher heraus zu bewegen. Wenn der Streifen an der
Verpackung festgezogen wird, dann nimmt allerdings der Zug derart zu, daß der Ankerblock
beginnt, bezüglich der Ankerarme eine Schwenkbewegung durchzuführen, und er überwindet
die Kraft der Feder 58a.;wnn die Zugspannung eine vorher eingestelite, gewünschte
Höhe erreicht, dann wird der Ankerblock hinsichtlich der Feder überknickt und schwenkt
von dem Streifen und dem Amboß weg. Dies setzt den Streifen für die Bewegung aus
dem Speicher heraus frei, wenn die Rolls 49-fortfahren, sich nach rechts zu bewegen.
Die Ankerarme sind an einem Hebel 59 befestigt, der mit einer Schulter 60 in Eingriff
steht, die einen Teil eines T-förmigen Rahmens 61 bildet. Der T-förmige Rahmen ist
an einer beweglichen Vorderplatte 62 angebracht, die die beweglichen Rollen 49 trägt
und von links nach rechts, wie in Fig. 1 und 3 gezeigt, eine Hin- und Herbewegung
durchführt. Wenn die Vorderplatte 62 nach links verschoben wird, dann wird der Hebel
59 im Gegenuhrzeigersinn derart geschwenkt, daß der Ankerblock vom Band befreit
wird. Wenn sich die Vorderplatte nach rechts bewegt, dann zieht die Feder 58 allerdings
die Ankerarme 52 zum Amboß hin, um den Ankerblock in Eingriff
mit
dem Streifen zu setzen.
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Die Vorderplatte 62 gleitet auf Bahnen 64 und wird von einer Feder
65 (Fig. 1) nach links gezogen. Das obere Ende der Platte ist von einer Rolle 63
abgestützt, die in einem Schlitz in einer festen Stange 63a läuft. Die Vorderplatte
ist mit einem Zugarm 70 gekoppelt, der mit einem Kurbelhebel 71 gekoppelt ist. Das
freie Ende des Kurbelhebels ist mit einem Nockenfolger 72 versehen, der einem Nocken
73 folgt, der an einer Nockenwelle 76 befestigt ist, die mit der Einzelumlaufkupplung
45 gekoppelt ist. Somit beginnt der Zugarm, die Frontplatte 62 nach rechts zu schwenken,
wenn die Einzelumlaufkupplung erregt wird, nachdem das freie Ende des Streifens
völlig den Gegenstand umrundet hat und innerhalb des Schneid- und Siegelkopfes zur
Ruhe gekommen ist.
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Mit Abstand gerade über der Vorderplatte 62 befindet sich eine aufgerauhte
bzw. geriffelte Zugrolle 80, die mit einer Freilaufkupplung 82 (Fig. 4) derart gekoppelt
ist, daß die Rolle 80 in der Gegenuhrzeigerrichtung unbehindert ist, wie in Fig.
1 gezeigt ist, jedoch mit der Kupplung 82 in Eingriff tritt, wenn sie im Uhrzeigersinn
gedreht wird, und eine Bremswirkung in einer vOrbestiinrriten, gewünschten Höhe
ergibt. Der Streifen wird gegen die Zugrolle 80 durch eine exzentrisch angebrachte
Klemmrolle 84 angedrückt. Die Klemmrolle ist an einem Spannhebel 86 angebracht,
der eine Nockenfolgerrolle 87 aufweist. Der Hebel wird von einer Feder 88 nach unten
gezogen. Wenn sich die Frontplatte 62 während eines Spannzyklus nach rechts bewegt,
dann hält die Rolle 87, die an der Oberseite der Platte auf läuft, die Klemmrolle
84 von der Flansch-Zugrolle 80 fern, so daß der Streifen frei von den Rollen 49
zurückgezogen werden kann. Die obere Oberfläche der Platte .62 weist eine nach unten
gerichtete Rampe 92 und eine nach oben gerichtete Rampe 94 auf. Wenn sie die Vorderplatte,
nach rechts um einen Abstand bewegt, der hinlänglich ist, um es der Rolle 87 zu
ermöglichen, sich hinter die nach
unten gerichtete Rampe 92 zu
bewegen, dann schwenkt der Spannhebel 86 im Gegenuhrzeigersinn, um einen Eingriff
der Klemmrolle 84 mit der Spannrolle 80 herzustellen. Der Streifen wird von einer
Rolle, die am beweglichen Rahmen 61 umläuft, also nach rechts (Fig. 3) geschoben,
bis die Spannung die gewünschte Belastung an der Freilaufkupplung 82 erreicht und
es dem Streifen ermöglicht, die Rolle 80 zu drehen. Die fortgesetzte Bewegung der
Vorderplatte 62 nach rechts zieht die Rolle die nach oben gerichtete Rampe 94 hinauf,
wodurch es der Klinke 89 ermöglicht wird, in einen Sitz unterhalb einer Kerbe am
Ende des Spannhebels zu gelangen, um den Spannhebel oben und in einer unwirksamen
Stellung weg von der Rampe 92 zu halten, wenn die Vorderplatte zurückgeführt wird.
Wenn die Vorderplatte nach links zurückgeführt wird, dann tritt ein Stift 96 mit
der Klinke 89 in Eingriff, um die Spannhebel derart zu lösen, daß die Rolle 87 zur
oberen Oberfläche der Vorderplatte 62 zurückkehrt. Eine Einstellstange 67 ist an
der Platte 62 mittels Schrauben angeschlossen und kann nach links bewegt werden,
um die Rampe 92 mit einer zweiten Rampe 92a zu überlagern und somit den Zeitpunkt
des Beginns des Endspannvorgangs zu ändern.
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Bekannte Bindemaschinen verwenden üblicherweise zwei Spannvorrichtungen.
Die erste zieht den Streifen rund um die Verpackung mehr oder weniger lose herum.
Die zweite tritt nun in Wirkung und zieht den Streifen bis zu seiner endgültigen
Spannung an. Bei der vorliegenden Anmeldung führt die Erfindung diese beiden Tätigkeiten
durch einen einzigen Mechanismus durch, der lediglich eine einzige zeitbestimmende
Folge erfordert. Dies führt vorteilhafterweise zu einer einfachen Herstellung und
einem einfachen Betrieb sowie zu größeren Binde- und Spanngeschwindigkeiten.
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Wie am besten in Fig. 1 sowie 8 bis 14 gezeigt ist, ist der Schneide-
und Siegelkopf 12 etwa zentral in dem unteren Trum der Spur 10 vorgesehen und bildet
einen Teil hiervon.
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Die Spur weist eine rechtwinklige Kunststoffleiste 100 auf,
die
eine Nut 102 zur Aufnahme des Streifens aufweist.
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Die Spur wird gegen eine Abdeckung 104 mittels Federn 105 angedrückt.
Die Spur ist an einer Konsole 106 angebracht, die auf Bolzen 107 gleitet. Abstreiferstifte
108 treten durch die Spur hindurch und in die Nut 102 hinein, wenn Spur und Konsolen
von der Abdeckung wegbewegt werden.
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Somit werfen die Abstreiferstifte den Streifen aus der Spurnut aus,
um ein Festsitzen zu verhindern. Die Spurkonsolen sind an Spurstangen 110 angeschlossen,
die mit Schaufelblättern 182 und 184 in Eingriff stehen, die noch beschrieben werden
müssen, um die Spur während der gewünschten Zeitfolge des Bindezyklus zu öffnen.
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Die Abschnitte der Spur, die unmittelbar neben dem Schneide-und Siegelkopf
12 liegen, sind am besten in Fig. 12 bis 14 gezeigt. Fig. 12 ist ein Schnitt längs
Linie 12-12 in Fig. 1 und zeigt die Nut 102. Fig. 12 zeigt auch eine Nut 36a unterhalb
der Nut 102. Diese zweite Nut hat den Zweck, es dem anschließenden Streifen zu ermöglichen,
sich unter das festgehaltene freie Ende des Streifens zu bewegen, und das Einfädeln
eines neuen Streifens während des Siegelzyklus zu beginnen. Fig. 13 stellt nur die
Nut 102 dar, da an dieser Stelle längs der Spur nur eine einzige Nut vorliegt, weil
das freie Ende des Streifens im Schneide- und Siegelkopf zum Stillstand gelangt
ist.
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Der Schneide- und Siegelkopf 12 ist mit einer Abdeckplatte 116 versehen,
die quer zur Richtung der Streifenbewegung beweglich ist Aus Gründen der Deutlichkeit
werden als Querbewegung beschriebene Bewegungen die Querrichtung zur Bahn des Streifens
bezeichnen.Auch in Fig. 10, die eine Draufsicht auf den Schneid- und Siegelkopf
ist, sollte darauf hingewiesen werden, daß die Abdeckplatte 116 aus Gründen der
Deutlichkeit entfernt wurde. Die Abdeckplatte bildet einen oB bzw. ein Gegenlager
zum Ergreifen und Siegeln des Streifens wie nachfolgend beschrieben wird. Die Abdeckplatte
116 wird
von einem Nockenfolger 118 hin- und herbewegt, der auf
einem Abdeckplattennocken 119 läuft. Ein linker Greifer 120, der schwenkbar in einem
linken Joch 120a angebracht ist, ist schwenkbar zur Vertikalbewegung bis zu einer
oberen Stellung angebracht, wie in Fig. 11 gezeigt, wo er das fortlaufende Ende
des Streifens an die Abdeckplatte klemmen kann. Der linke Greifer ist in eine untere
Stellung absenkbar, wie gestrichelt gezeigt ist, in der das freie Ende des Streifens
mit einer Anschlagoberfläche 121 in Eingriff tritt, damit der Streifen zum Stillstand
gelangt, wenn er eine Schleife rund um die Spur 10 bildet.
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Der linke Greifer ist mit einer Spurnut 122 versehen, die das Zuführen
eines neuen Streifens ermöglicht, während der Greifer 120 angehoben ist und die
vorherige Schleife des Streifens hält. Der linke Greifer wird von einem Nockenfolger
124, der auf einem linken Nocken 125 läuft, zur Bewegung nach unten freigegeben
und in seiner angehobenen Stellung gehalten. Eine Feder 123 wirkt als Kraftpuffer
zwischen dem Greifer und dem Greiferjoch.
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Ein rechter Greifer 128 ist vertikal hin- und'herbeweglich angebracht
und wird von einem Nockenfolger 130 nach unten bewegt, der auf einem rechten Greifernocken
131 läuft.
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Der Nockenfolger 130 zieht den rechten Greifer gegen die Kraft eines
Satzes von Tellerfedern 134 nach unten. Diese Federn drücken, wenn es ihnen erlaubt
wird, den rechten Greifer nach oben zu schieben, die Greiferzähne des rechten Greifers
in den Streifen, um das freie Ende des Streifens in Gegenwirkung mit der Platte
116 zu verankern. Der rechte Greifer ist mit einer Spurnut 136 versehen, die eine
untere Bahn für den Streifen bildet, wenn das freie Ende des Streifens zwischen
der Abdeckplatte und der oberen Oberfläche des rechten Greifers auf seinem Weg zur
Anschlagoberfläche 121 am linken Greifer hindurchläuft.
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Eine Druckplatte 138 ist schwenkbar am Druckplattenjoch 138a angebracht.
Das Druckplattenjoch ist schwenkbar zur Bewegung zwischen dem linken und rechten
Greifer und bis zu einer oberen Stellung angebracht, wie durch ausgezogene Linien
in Fig. 11 gezeigt ist, in der es das untere, fortlaufende Ende des Streifens gegen
das obere freie Ende des Streifens andrückt, sowie gegen die Anschlagplatte 116,
um die Streifen nach dem Schmelzvorgang aneinander zu quetschen. Die Druckplatte
ist mit einer unteren Nut 140 versehen, um es dem fortlaufenden Ende des Streifens
zu ermöglichen, unter die versiegelte Schleife des Streifens bewegt zu werden, um
einen neuen Zuführzyklus zu beginnen. Ein Nockenfolger 142 folgt einem Druckplattennocken
143, um die Druckplatte aus der unteren, gestrichelt gezeichneten Stellung nach
oben in die mit ausgezogenen Linien gezeichnete Stellung zu bewegen, die in Fig.
11 gezeigt ist. Eine Feder 189 drückt die Druckplatte mit einer geringen Kraft während
des Aufheizens an, und die Tellerfedern 190 drücken die Druckplatte mit einer größeren
Kraft zum Verbinden, Verkleben bzw. Verschweißen der geschmolzenen Enden an.
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Eine, Heizstange 147 ist zur Querbewegung durch einen Nockenfolger
148 angebracht, der einem Heizstangennocken 149 folgt. Die Heizstange bewegt sich
zwischen zwei Trums des Streifens und schmilzt den Streifen, wenn die Druckplatte
die Streifen durch die Feder 189 zusammendrückt, und wird dann vor dem endgültigen
Zusammendrücken der Streifen durch die Druckplatte mittels der Federn 190 entfernt.
Das linke Greiferjoch 120a und das Druckplattenjoch 138a sind schwenkbar an einem
inneren Schlitten 160 angebracht, der zur Querbewegung hin- und hergehend angebracht
ist. Die Federn 162 drücken den linken greifer und die Druckplatte in eine Anlage
bzw. einen Sitz gegen ihre entsprechenden Joche. Der innere Schlitten wird von
einem
Folger 163 hin- und herbewegt, der zwischen Nockenoberflächen an einem Nocken 164
und der Rückseite des Abdeckplattennocken 119 abläuft. Somit werden die Druckplatte
und der linke Greifer, während sie sich auf- und abwärts bewegen können, auch in
Querrichtung vom inneren Schlitten bewegt. Die Federn 170 bewegen die Abdeckplatte
nach links, und der Nockenfolger 118 bewegt sie in Querrichtung nach rechts.
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Es wird nun der Betriebsablauf beschrieben. Der Betriebsablauf des
Schneide- und Siegelkopfes 12 wird am besten mit dem Gesamtbetrieb der Maschine
beschrieben. Im Betriebs-Ausgangszustand ist der Streifen S in die Maschine eingelegt
und rund um die Spur 10 geführt. Der Hauptantriebsmotor M läuft. Die Stellungen
aller Bestandteile der Maschine sind so, wie in den Zeichnungen gezeigt. Bei einem
Signal zum Aufbringen eines Streifens wird die Auslösermagnetspule 43 erregt und
zieht den Auslöser von der Einzelumlaufkupplung 45 weg. Dies gibt die Kupplung frei
und stellt den Eingriff des Antriebs mit einer Nockenwelle 180 her, an der alle
die verschiedenartigen Nocken angebracht sind. Die Nockenwelle beginnt umzulaufen
und gibt den rechten Greifer 128 frei. Der rechte Greifer wird von den Tellerfedern
134 nach oben getrieben und verankert das freie Ende des Streifens (einwärts seiner
Abschlußkante) gegenüber der Abdeckplatte 116. Die fortgesetzte Drehung der Nockenwelle
veranlaßt den inneren Schlitten 160, sich in Querrichtung nach rechts vom Streifen
wegzubewegen. Da die Druckplatte 138 und der linke Greifer 120 am inneren Schlitten
angebracht sind, werden sie auch vom Streifen weggezogen, um die Streifenzone zum
Spannen freizumachen. Beim Zurückziehen des inneren Schlittens öffnet sich auch
die Streifenführungsspur 10. Dies geschieht durch die Schaufelblätter 182 und 184,
die an der Druckplatte bzw. dem linken Greifer vorliegen und in die Spurstangen
110 eingreifen.
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Die Bewegung der Spurkonsolen 106 veranlaßt die Abstreifstifte 108,
den Streifen aus der Spurnut 102 zu schieben und freizusetzen. Wenn die Druckplatte
und der linke Greifer vom Streifen freikommen und wenn die Spur offen ist, dann
treibt der Spannarm 73 den Spannarm 70 im Gegenuhrzeigersinn (entsprechend der Ansicht
in Fig. 1) an und schiebt die Vorderplatte 62 nach rechts, um den Spannvorgang zu
beginnen.
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Die erste Bewegung der Vorderplatte ermöglicht es dem Ankerblock 56,
nach unten geschwenkt zu werden und den Streifen gegen den Amboß 51 zu klemmen.
Die fortgesetzte Bewegung der Vorderplatte 62 veranlaßt den Streifen, von der Spur
nach unten auf die Verpackung gezogen zu werden.
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Der Streifen wird durch die abwechselnden Sätze beweglicher und fester
Rollen 49 und 48 angezogen. Wenn der Streifen rund um die Packung liegt und kein
Streifen mehr von der Spur abgezogen werden kann, dann nimmt die Spannung im Streifen
zu und löst den Anker aus, der frei kommt und es dem Streifen ermöglicht, vom Speicher
abgezogen zu werden, so daß die Vorderplatte ihren Hub fertigstellen kann. Gegen
das Ende der Vorderplattenbewegung fällt die Spannhebelrolle 86 die Rampe 92 hinunter
und erlaubt es den Spannrollen 84 und 80, sich am Streifen zusammenzuschließen.
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Der Streifen wird dann zur endgültigen Vorspannung vom Rest der Vorderplattenbewegung
angezogen.
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Am Beginn des Spannvorganges, nachdem der innere Schlitten zurückgezogen
wurde, sprechen der linke Greifer 120 und die Druckplatte138 auf den Druckplattennocken
und den Nocken für den linken Greifer an und fallen nach unten.
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Nahe dem Ende des Spannvorganges bewegt sich der innere Schlitten
160 zurück in seine Ausgangsstellung. Während dieser Bewegung gelangen die Druckplatte
und der linke Greifer, die sich nun in der unteren Stellung befinden, zurück bis
unter den gerade angespannten Streifen. Diese Bewegung gestattet es auch der Spur,
sich zu schließen.
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Somit ist in diesem Augenblick das fortlaufende Trum des Streifens
dem eingeschlossenen freien Ende des Streifens zugewandt. Der linke Greifer wird
dann von seinen Nocken in die obere Stellung angehoben und klemmt das fortlaufende
Ende des Streifens gegen die Deckplatte.
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Am Ende der Bewegung der Spannvorderplatte 62 rollt der Spannhebel
86 die Rampe 94 hinauf und trennt die Spannroilen 80 und 84. Gerade wenn der linke
Greifer beginnt, den Streifen gegen die Deckplatte und somit gegen die Unterseite
des freien Endes des Streifens anzudrücken, bewegt sich die Heizklinge 147 im Siegelbereich
zwischen die Streifen. Befindet sich die Heizklinge an Ort und Stelle, dann steigt
die Druckplatte 138 zu einer Zwischenstellung an und übt durch die Feder 189 eine
Druckwirkung gegen die Streifen aus. Während dieser Zeit schert eine Schneideinrichtung
186 an der Oberfläche des rechten Greifers 128 das fortlaufende Ende des Streifens
ab, um es von der Nachführung abzutrennen. In der Zwischenstellung drückt die Druckplatte
gegen den unteren Streifen, den Erhitzer und den oberen Streifen gemeinsam, so daß
der Streifen zum Siegeln geschmolzen wird. Die Andruckkraft wird von einer Feder
und einem Stößel zwischen der Druckplatte und dem Druckplattenhebel bestimmt, der
an der Achse 168 geschwenkt wird.
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Zu dieser Zeit wird der Schalter 200 vom Nocken 201 betätigt. Die
Betätigung dieses Schalters erregt eine Zuführmagnetspule 192, die die Klemmrolle
35 gegen die angetriebene Zuführrolle 34 mittels eines Hebels 193 zieht. Weil der
Streifen zwischen den Rollen zusammengedrückt wird, wird er gefördert und läuft
durch den Kanal 36, die Nut 112 in der Spur 10, die Nut 136 im rechten Greifer 128,
die Nut 140 in der Druckplatte 138, die Nut 122 im linken Greifer 120 sowie die
Nut 102 in der Spur 110, wenn er den Schneide- und Siegelkopf verläßt.
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Wenn der Schmelzvorgang des Streifens fertiggestellt ist, dann wird
die Heizklinge von dem Heiznocken 149 zurückgezogen. Wenn die Heizstange vom Streifen
freigekommen ist, dann treibt der Druckplattennocken 143 die Druckplatte kräftig
gegen die überlappenden Enden der Streifen und drückt die geschmolzenen Abschnitte
zusammen. Die Tellerfedern 190 zwischen der Druckplatte und dem Druckplattenhebel
überwinden die Feder 189 und bestimmen die Andruckkraft. Diese Federn 190 beeinträchtigen
allerdings nicht die zum Aufheizen erforderliche Kraft von der Feder 189 her, da
sie nicht den Boden der Druckplatte berühren, bevor der Nocken die Druckplatte nach
oben in ihre Enddruckstellung gedrückt hat. Nachdem der geschmolzene Kunststoff
ausgehärtet ist, bewegen sich der linke Greifer 120, die Druckplatte 138 und der
rechte Greifer 128 nach unten in ihre Ausgangs stellungen in Abhängigkeit von ihren
entsprechenden Nocken. Nachdem die Greifer und die Gegendruckplatte die Bewegung
nach unten aufgenommen haben, wird die Abdeckplatte 116 von ihren Nocken 119 gegen
die Kraft der Federn t70 zurückgezogen, um es dem versiegelten Streifen zu ermöglichen,
den Siegelkopf zu verlassen. Die Abdeckplatte kehrt unmittelbar in die Ausgangsstellung
zurück, nachdem der Streifen freigekommen ist.
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Nach dem für die.Spannung vorgesehenen Teil des Zyklus wird die vordere
Spannplatte 62 durch ihre Nocken 73 derart zurückgeführt, daß die Vorderplatte am
Ende der Nokkenwellendrehung sich wieder hinten in ihrer Ausgangsstellung befindet
und die Klinke 89 sich aus ihrer Stellung unter dem Spannhebel 86 herausbewegt hat
und den Ankerblock 56 zurückgezogen hat. Es ist nun alles fertig für den nächsten
Zyklus. Am Ende der Nockenwellendrehung tritt der Auslöser 44 in Eingriff mit der
Einzeldrehungskupplung 45, die dann den Antrieb von der Nockenwelle löst.
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Unmittelbar nachdem die Abdeckplatte 116 schließt, tritt das Ende
eines neuen Zuführstreifens in den Siegelkopf ein und schlägt gegen die Anschlagoberfläche
121. Die Zuführung gelangt dann zum Stillstand, wenn sich der Streifen bis in das
Abteil 38 hinein auf staut. Dies vervollständigt den Betriebszyklus.
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Bekannte Bindemaschinen beginnen mit dem Teil des Zyklus, der der
Streifenzuführung dient, erst, nachdem die Siegelung vorgenommen wurde, und nachdem
der Streifen aus der Maschine ausgeworfen wurde, oder sie fordern die seitliche
Verschiebung des Streifens, um die Schlaufe, die gerade versiegelt wird, vom neuen
Streifen, der gerade zugeführt wird, freizubekommen. Wie oben beschrieben wurde,
findet bei der Erfindung dieser Anmeldung das Zuführen des neuen Streifens in einer
einzigen Ebene und während der Siegeltätigkeit statt, so daß die Zeit für den Gesamtzyklus
verkürzt wird. Bekannte Bindemaschinen verwenden auch eigene Betätigungseinrichtungen
wie etwa Luftzylinder oder Magnetspulen, um die Öffnungskraft für die Spur vorzusehen.
Bei der Erfindung dieser Anmeldung ergeben die Bewegung des Greifers und der Druckplatte
in der Siegel-und Schneideeinrichtung diese Öffnungskraft, und dies ist viel einfacher
im Aufbau und im Betrieb und viel zuverlässiger. Bekannte Bindemaschinen verlassen
sich auf die seitliche Steifigkeit des Streifens, um die Streifen in der Siegelzone
miteinander fluchtend zu halten. Da die Schlitten und Führungen, die bei bekannten
Bindemaschinen verwendet werden, und da immer die Heizklinge seitwärts bezüglich
des Streifens bewegt werden, besteht bei bekannten Bindemaschinen für die Streifen
eine Neigung, aus der fluchtenden Ausrichtung bewegt zu werden und somit schlecht
fluchtende Siegelstellen zu erzeugen. Bei der Erfindung dieser Anmeldung ist eine
Abstreifstange 203 vorzugsweise vorgesehen, um die beiden Streifen in fluchtender
Ausrichtung zu halten, statt daß man sich lediglich auf die seitliche Steifigkeit
des Streifens verläßt. Bei bekannten
Bindemaschinen wird der Greifer
zum Halten des freien Endes des Streifens vor dem Anspannen im allgemeinen entweder
durch getrennte Auslösemechanismen oder eine Magnetspule betätigt, oder durch die
Technik der Koppelung des Greifers mit der Bewegung des Siegelkopfes, dann durch
Anhalten des Siegelknopfes zum Anspannen, und schließlich durch neuerliches Ingangsetzen
des Kopfes, um die Siegelung fertigzustellen, nachdem der Spannvorgang fertiggestellt
ist. Bei der Erfindung dieser Anmeldung wird der anfänglich wirkende Greifer eingelegt,
und das Anspannen und Siegeln wird insgesamt durch eine einzige Umdrehung einer
Nockenwelle fertiggestellt, was eine einfache und zuverlässige Ausführung sowie
eine außerordentlich schnellarbeitende Maschine ergibt.
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Während das bevorzugte Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt
und beschrieben wurde und die ersichtlichen und erkannten Vorzüge erläutert wurden,
sollte darauf hingewiesen werden, daß Abänderungen und andere Vorzüge dem Fachmann
ersichtlich sind, ohne daß man die hier geoffenbarten Grundlagen verläßt. Dementsprechend
ist die Erfindung nicht nur auf ein spezielles Ausführungsbeispiel beschränkt, das
in den Zeichnungen dargestellt ist.