DE3013429C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Gerät mit einer Bodenplatte
und einem darauf befestigten Gehäuse zum Umreifen von
Gegenständen mit einem Kunststoffband nach dem Oberbegriff
des Patentanspruches 1.
Zum Verschließen eines Kunststoffbandes an Gegenständen durch
Verschweißen, vorzugsweise durch Reibschweißen, sind verschie
dene Ausführungsformen bekannt. Gemeinsam ist diesen Aus
führungsformen, daß die sich überlappenden Bandpartien des
Kunststoffbandes zwischen zwei als Stempel der Matrize
bezeichnete Backen gelegt werden, worauf die Backen zusammen
gedrückt und gegeneinander bewegt werden. Durch die unter
Druck erzeugten Bewegungen der Backen werden die sich über
lappenden Bandpartien gegeneinander bewegt, um dadurch die
gegeneinanderliegenden Flächen dieser Bandpartien soweit
aufzuweichen und teilweise zu schmelzen, daß sie eine innig
verbundene, verschweißte Partie bilden, wobei die Bewegung
der Backen auf verschiedene Art und Weise erzeugt wird.
Aus US-PS 35 54 845 ist eine Reibschweißvorrichtung zum
Schweißen von zwei übereinander liegenden Bandenden beschrie
ben, wobei das Umreifungsband manuell mittels eines Hebels
gespannt wird. Der auf der Antriebswelle eines Motors
exzentrisch gelagerte Schweißkopf führt bei der Rotation
des Motors eine kreisende Reibbewegung aus. Bei dieser
Vorrichtung muß somit das Spannen des Bandes von Hand vor
genommen werden. Für die Reibbewegung und das Spannen des
Bandes werden somit verschiedene Antriebseinrichtungen und
zudem noch eine Einrichtung zur Erzeugung eines Reibdruckes
benötigt.
Aus US-PS 34 42 733 ist eine weitere Reibschweißvorrichtung
bekannt, bei welcher sowohl die Spannrolle zum Spannen des
Bandes als auch der Antrieb für die Erzeugung der Reib
schweißbewegung durch denselben Motor ausgeführt wird. Hierzu
wird ein Verzweigungsgetriebe vorgesehen, das wegen seiner
großen Zahl von Zahnrädern recht aufwendig ist. Im Über
tragungszweig zur Spannrolle ist zudem noch eine lösbare
Kupplung vorgesehen, die bei Erreichen der gewünschten
Spannung des Bandes auskuppelt, worauf des dann gespannt
gehalten wird.
Aus US-PS 34 42 732 ist in Fig. 11 eine weitere Reibschweiß
vorrichtung beschrieben, bei welcher ein elektrisch hin- und
herbewegter Schwenkhebel an einem, am Außenumfang einer
Matrize befestigten Zapfen angreift und die auf einer Schiene
verschiebbar gelagerte Matrize in Bandrichtung hin- und
herbewegt. Nachteilig ist auch bei dieser Ausführung, daß für
die Reibbewegung und das Spannen des Bandes verschiedene
Antriebe und zudem noch eine Einrichtung zur Erzeugung des
Reibdruckes vorgesehen werden müssen.
Alle drei bekanten Vorrichtungen können zwar eine rasche
Verschweißung der sich überlappenden Partien vornehmen,
doch ist ihr Aufbau wegen vieler bewegbarer und bewegter
Teile aufwendig.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Gerät zum
Verschließen eines einen Gegenstand umreifenden Kunststoff
bandes der eingangs beschriebenen Art so auszugestalten,
daß ein einfacher Aufbau mit verhältnismäßig wenig bewegten
Teilen erreicht wird.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die kennzeichnen
den Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.
Die Erfindung ist in der Zeichnung in einem Ausführungs
beispiel dargestellt und nachfolgend beschrieben. Es zeigt
Fig. 1 eine Seitenansicht eines Gerätes
zum Verschließen eines Kunststoff
bandes an Gegenständen mit teilweise
im Schnitt dargestellten Partien,
Fig. 2 einen Vertikalschnitt durch das Gerät
nach Fig. 1 quer zum Bandkanal mit zwei
zueinander versetzten Schnittebenen,
Fig. 3 eine Draufsicht des Gerätes nach
Fig. 1 mit teilweise entfernten Teilen
und
Fig. 4 eine Draufsicht der Bodenplatte des
Gerätes mit eingelegter Matrize.
In Fig. 1 ist ein Gerät zum Verschließen
eines Kunststoffbandes dargestellt, das um einen
Gegenstand 2 gewickelt wird und dessen Ende 3 sich
bis in den Bereich einer Bandklemmeinrichtung 4 er
streckt. Das Gerät weist eine Grundplatte 5 und
ein mit der Grundplatte 5 verbundenes Gehäuse 6 auf.
Zwischen der Grundplatte 5 und dem damit verbundenen
Gehäuse 6, siehe insbesondere Fig. 2, ist ein Band
kanal 7 vorgesehen, in den die sich überlappenden Band
partien 1′ zum Verschließen eingelegt werden.
Auf dem Gehäuse 6 ist ein motorischer Antrieb 8, z. B.
ein Elektro- oder Druckluftmotor, befestigt, auf
dessen Antriebswelle 9 ein durch eine Druckfeder 10
belasteter Kupplungsteil 11 verschiebbar, jedoch mit
nehmbar, befestigt ist. Der Kupplungsteil 11 bildet
die eine Hälfte einer Klauenkupplung, deren anderer
Kupplungsteil 12 mit einer Schneckenwelle 13 verbunden
ist. Die Welle 13 ist mit dem anderen Kupplungsteil 12
in Lagern 14, 15 drehbar gelagert. Auf der Schnecken
welle 13 sitzt eine Schnecke 16, die mit einem
Schneckenrad 17 kämmt, welch letzteres auf einer Welle
19 befestigt ist, die im Gehäuse 6 und mittels eines
Lagers in einem Gehäuseanbau 21 gelagert ist und deren
Achse 19 die Schwenkachse für eine Wippe 20 bildet, Fig. 2.
Die Wippe 20 umfaßt einen mit einem Wippengehäuse 24
verbundenen Wipphebel 23, ein Spannrad 25 zum Spannen
des Bandes 1 bzw. der Bandpartie 1′ mit Hilfe eines
Spannschuhs 26 und den für den Antrieb des Spannrads
25 benötigten Antrieb, der aus einem auf der Welle 19
befestigten Zahnrad 27 und einem auf einer Welle 29
befestigten Zahnrad 28 besteht, wobei das Spannrad 25
auf der Welle 29 befestigt ist. Mit dem Gehäuse 6 ist
ein Handgriff 29′, mit Hilfe dessen die Vorrichtung
getragen werden kann, verbunden.
Wie insbesondere aus Fig. 2 ersichtlich ist, ist in
der Grundplatte 5 eine mit einem Zapfen 31 versehene
Matrize 30 schwenkbar gelagert. Die Matrize 30 liegt
hierbei in einer Ausnehmung 32 der Bodenplatte 5
und wird durch eine Lagerplatte 33 abgestützt. Die
Matrize 30 weist, wie aus Fig. 4 ersichtlich ist,
zwei Arme 34, 35 auf, die ein keilförmiges Kupplungs
stück 36 einer in der Grundplatte 5 und im Gehäuse 6
gelagerten Welle 37 umgeben. Auf der Welle 37 sitzt
ein Zahnrad 38, das mit einem Zahnsegment 39 kämmt,
das an einer schwenkbar angetriebenen Stempelwelle 40
angeordnet ist. Die Stempelwelle 40 weist einen in ei
ner Ausnehmung 43 mittels eines Lagers 44 gelagerten
Unterteil 41 und einen mittels eines Lagers 45 in
einer Bohrung 46 gelagerten Oberteil 42 auf. Der Ober
teil 42 weist einen Vielkeil-Wellenteil 47 auf, mit
Hilfe dessen ein, eine Vielkeil-Bohrung 49 (Fig. 3)
aufweisender Hebel 50 gekuppelt ist. Das der Vielkeil-
Bohrung 49 des Hebels 50 gegenüberliegende Ende weist
eine Gabel 51 auf, die eine Exzenterrolle 52 einer
vom motorischen Antrieb 8 angetriebenen Exzenterwelle
mit einer Achse 53 umgreift. Die Gabel 51 bewegt sich
in einer im motorischen Antrieb 8 vorgesehenen Aus
nehmung 54. Läuft der Exzenter 52 um, führt die
Stempelwelle 40 eine Schwenkbewegung aus, die über
die Verzahnung 39 und das Zahnrad 38 auf das Kupplungs
stück 36 übertragen wird, so daß auch die Matrize 30
eine, jedoch entgegengesetzte Bewegung zur Stempel
welle 40 ausführt.
Über der Matrize 30 sind auf der Unterseite des
Stempelwellen-Unterteils 41 ein Stempel 55 und ein
Schneidmesser 56 zum Abtrennen des Bandes 1 befestigt.
Die Stempelwelle 40 ist von einer Druckfeder 57
belastet, die sich einerseits am Unterteil 41 und
andererseits über eine Platte 58 am Gehäuse 6 abstützt.
Der Unterteil 41 weist eine Schulter 59 auf, die sich
auf eine Traverse 60 abstützt, wenn die in Fig. 1 in
die Spannlage abgesenkte Wippe 20 zum Einlegen des
Bandes 1 angehoben wird. Durch die Aufwärtsschwenkung
der Wippe 20 wird ein an einer Welle 62 gelagerter
und durch eine Druckfeder 63 belasteter Bandklemm
hebel 61, an dem die Traverse 60 mittels einer Welle
64 gelagert ist, angehoben, wodurch die Mittelachse
der Traverse 60 in die strichpunktierte Lage 60′
bewegt wird und als Auflage für die Schulter 59 des
Unterteils 41 dient.
Für das Anbringen eines Kunststoffbandes 1 an
dem Gegenstand 2 ist einerseits eine Spannoperation
zum Spannen des Bandes 1 und andererseits eine Ver
schweißoperation zum Verbinden der sich über
lappenden Bandpartien 1′, 3 erforderlich, die nach
einander durchgeführt werden. Zur Durchführung dieses
Ablaufs sind am Gehäuse 6 zwei Tasthebel 65, 66
schwenkbar gelagert (Fig. 3). Mit dem Tasthebel 65,
der einen den Tasthebel 66 untergreifenden Finger 67
aufweist, wird der motorische Antrieb 8 in Bewegung
gesetzt. Der Tasthebel 66 ist Teil einer Steuerein
richtung 70 mit einer im Gehäuse 6 und in dem Gehäuse
anbau 21 gelagerten Welle 68 und einem auf der Welle
68 gelagerten schwenkbaren Mehrfach-Hebel 69. Der
Mehrfach-Hebel 69 umfaßt den Tasthebel 66, eine
Hebegabel 71 zum Anheben des Kupplungsteils 11 zum
Lösen der Klauenkupplung 11, 12 und einen Rasthebel 72,
an dem ein Rastbolzen 73 mittels eines Stiftes 74
gekuppelt ist. Durch eine Druckfeder 76 wird der Rast
bolzen 73 gegen eine im Oberteil 42 der Stempelwelle
40 befindliche Ausnehmung 77 gedrückt, in welche er
einrastet, wenn die Stempelwelle 40 durch die Traverse
60 beim Schwenken der Wippe 20 angehoben wird.
Das beschriebene Gerät arbeitet wie folgt:
Nach Einschieben des Umreifungsbandes 1 aus Kunst
stoff wird mit Hilfe des Wipphebels 23 die Wippe 20
und damit das Spannrad 25 auf das Band 1 abgesenkt.
Nun wird mit Hilfe des Tasthebels 65 der motorische
Antrieb 8 in Bewegung gesetzt, worauf die Antriebs
welle 9 über die Klauenkupplung 11, 12, den Schnecken
trieb 16, 17 und den Zahntrieb 27, 28 das Spannrad 25
antreibt, wodurch das Band 1 gespannt wird.
Nach Erreichen einer genügenden Bandspannung wird
der Tasthebel 66 und damit die Steuereinrichtung 70
betätigt. Die zum Antrieb des Spannrads 25 gehörende
Klauenkupplung 11, 12 wird dadurch gelöst, so daß
das Spannrad 25 stillsteht. Gleichzeitig wird auch der
Rastbolzen 73 aus der Ausnehmung 77 entfernt, so daß
die Stempelwelle 40 durch den Druck der Feder 57 abge
senkt wird. Da das Spannrad 25 abgesenkt bleibt, ist
auch die Traverse 60 abgesenkt und die Bandpartien 1′, 3
werden durch die Bandklemmeinrichtung 4 geklemmt.
Sobald der Stempel 55 durch die Kraft der Feder 57
auf die Bandpartien gedrückt wird, werden die beiden
Bandpartien 1′, 3 von der Verzahnung der Matrize 30
und des Stempels 55 erfaßt und hin- und herbewegt.
Durch die dadurch entstehende Reibbewegung werden
die beiden aufeinanderliegenden Oberflächen der Band
partien 1′, 3 aufgeweicht und teilweise aufgeschmolzen,
bis sie sich verschweißen.
Nach Beendigung des Verschweißens wird der Tasthebel
65 angehoben, wodurch der motorische Antrieb stillge
setzt und die Steuereinrichtung 70 in die Ausgangs
lage gebracht wird. Hierbei wird die Klauenkupplung
11, 12 wieder gekuppelt, während das Einrasten des
Rastbolzens 73 in die Ausnehmung 77 erst nach Anheben
der Stempelwelle 40 erfolgt.
Gemäß Fig. 2 wird sowohl die Matrize 30 als auch der
Stempel 55 während des Schweißvorgangs entgegen
gesetzt bewegt. Es ist aber auch möglich, auf den
Antrieb der Matrize 30 zu verzichten. In diesem Falle
entfällt die Welle 37 mit dem Kupplungsstück 36 und
dem Zahnrad 38.
Es ist auch möglich, den Spannvorgang und den
Schweißvorgang automatisch nacheinander ablaufen zu
lassen. Auch in diesem Fall kann der Antrieb der
Stempelwelle 40 mittels des Hebels 50 dauernd ausge
führt werden. Daraus resultiert eine Vereinfachung
der Vorrichtung, ohne daß dadurch ein Nachteil ent
stehen würde, denn der Spannvorgang, während welchem
die Stempelwelle 40 leer bewegt wird, ist verhältnis
mäßig kurz.
Falls erwünscht, kann das Schweißen der Bandpartien
1′, 3 auch bei angehobener Wippe 20 durchgeführt
werden. Es genügt hierbei, daß die Wippe 20 nur um
einen geringen Betrag angehoben wird.
Da die Schwenkbewegungen des Stempels 55 und bei
angetriebener Matrize 30 immer um die Achse der
Stempelwelle 40 erfolgen, kann durch Änderung der
Form der Oberfläche der Matrize 30 und des Stempels
55 eine ungleiche Erwärmung auf der Reibfläche er
reicht werden. Ist beispielsweise eine stetig zu
nehmende Erwärmung gegen das Ende des Bandes 1 er
wünscht, so kann der gegen die Bandklemmeinrichtung 4
gelegene Oberflächenteil der Matrize 30 bzw. des
Stempels 55 zurückgesetzt werden, so daß dort über
haupt keine Reibung auftritt. Wegen der von der Achse
der Stempelwelle 40 zunehmenden Bewegung erfolgt eine
zunehmene Erweichung und Verschweißung.
Durch den Antrieb der Matrize 30 kann erreicht werden,
daß die Relativgeschwindigkeit zwischen Stempel 55
und Matrize 30 vergrößert wird. Dies erlaubt, ent
weder die Frequenz des Stempelwellenantriebs oder der
Schweißzeit zu verringern.
Claims (6)
1. Gerät mit einer Bodenplatte und einem darauf befestigten
Gehäuse zum Umreifen von Gegenständen mit einem Kunst
stoffband, welches eine Spannvorrichtung mit einem über
ein Getriebe mit einer Schaltkupplung motorisch angetrie
benen Spannrad zum Spannen des um den Gegenstand gelegten
Bandes und eine Reibschweißvorrichtung zum Reibschweißen
der Bandenden durch Erzeugung von Reibungswärme an den
übereinanderliegenden Bandenden mittels eines in einer
Stempelwelle befestigten Stempels und einer in der Boden
platte verlegten Matrize, wobei der gegen den Druck einer
Feder abhebbare, zum Reibschweißen auf die Bandenden
drückende Stempel mit der Stempelwelle durch einen Stem
pelantrieb hin- und herbewegbar ist, dadurch
gekennzeichnet, daß der Stempelantrieb
einen durch die Welle (9) des motorischen Antriebes (8)
angetriebenen Exzenter (52) aufweist, durch den die
Stempelwelle (40) mit dem Stempel (55) über einen, die
Längsverschiebung der Stempelwelle (40) ermöglichenden, hin-
und herschwenkbaren Hebel angetrieen ist, dessen Dreh
achse mit der Längsachse der Stempelwelle zusammenfällt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Matrize (30) mittels
einer von der Stempelwelle (40) angetriebenen Schwenk
vorrichtung (36, 39) schwenkbar ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Schwenkvorrichtung
eine von einem Zahnsegment (39) am Umfang der Stempel
welle (40) über ein Zahnrad (38) angetriebene, im Ge
häuse (6) und in der Bodenplatte (5) gelagerte Welle (37)
ist, an welcher matrizenseitig ein Kupplungsstück (36)
befestigt ist, das abwechselnd an zwei an der Matrize
(30) befestigten Armen (34 und 35) angreift, die beid
seits des Kupplungsstückes angeordnet sind und eine der
Drehbewegung der Stempelwelle entgegengesetzte Dreh
bewegung der Matrize bewirken.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Stempelwelle (40)
in angehobener Lage (Fig. 2) durch eine in eine Ausneh
mung (77) der Stempelwelle (40) eingreifende, durch ei
nen Rasthebel (72) schaltbare Raste (73) gehalten ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Stempel
welle (40) durch eine, an einer schwenkbaren Wippe (20)
der Spannvorrichtung angelenkte Traverse (60) in die
angehobene Lage anhebbar ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Reibfläche der Matrize
(30) und/oder des Stempels (55) nur eine Teilfläche, z. B.
ein in Bandrichtung liegendes Rechteck, der Fläche des
Stempelwellen-Unterteils (41) oder der Matrize (30) ist.
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