DE3013429C2 - - Google Patents

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.