DE3442126C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich gattungsgemäß auf eine Umreifungs­ band-Spannvorrichtung für eine Umreifungsmaschine, mit An­ triebsaggregat mit Antriebsmotor und Antriebswelle, Getriebe, Spannrad und Andruckvorrichtung, wobei das Getriebe als Differentialgetriebe mit auf der Antriebswelle angeordnetem Sonnenrad, Planetenrädern und Planetenradträger-Abtrieb sowie mit umgebendem Hohlrad und Hohlrad-Abtrieb ausgebildet ist, wo­ bei einer der Abtriebe das Spannrad antreibt und der andere Ab­ trieb an die Andruckvorrichtung angeschlossen ist, die mit An­ druckelement, Betätigungselementen sowie einer Steuereinrich­ tung zur Steuerung der am Spannrad wirkenden Andruckkraft aus­ gebildet ist, wobei die Steuereinrichtung einen Drehmoment­ wandler, einen Vorkontaktschalter sowie einen Endkontaktschal­ ter aufweist und derart eingerichtet ist, daß der Drehmoment­ wandler bei Erreichen eines vorgegebenen Drehmomentschwellen­ wertes den Vorkontaktschalter sowie bei Erreichen des maximalen Drehmomentes den Endkontaktschalter betätigt und bei Betäti­ gung des Endkontaktschalters der Antriebsmotor abschaltbar, die Antriebswelle blockierbar und ein Verschließ- und Schneidvor­ gang einleitbar ist.

Die bekannte gattungsgemäße Spannvorrichtung (US-PS 44 23 672) ist mit einer Andruckvorrichtung ausgebildet, die ein exzenter­ förmiges und auf einer Steuerwelle angeordnetes Andruckelement aufweist. Die Andruckvorrichtung ist durch einen Kettentrieb mit über Kettenrädern geführter Kette an den zugeordneten Ab­ trieb des Differentialgetriebes angeschlossen. Der Drehmoment­ wandler der Steuereinrichtung weist einen mit der Steuerwelle fest verbundenen Steuerhebel, eine am Steuerhebel abgestützte Druckfeder sowie eine an die Kette des Kettentriebs angeschlos­ sene und an der Druckfeder abgestützte Schaltfahne auf. Der Drehmomentwandler setzt das an die Andruckvorrichtung abge­ gebene Drehmoment in eine Axialbewegung der Schaltfahne um. Der Vorkontaktschalter und der Endkontaktschalter der Steuervor­ richtung sind am Umfang der Druckfeder angeordnet. Zu Beginn des Spannvorganges ist das über den Abtrieb an die Andruckvor­ richtung abgegebene Drehmoment klein und ist die Steuerwelle so arretiert, daß das Andruckelement mit vorgegebener Anfangs­ andruckkraft am Spannrad anliegt. Wenn das Umreifungsband eine Zugspannung erfährt, steigt das an die Andruckvorrichtung abge­ gebene Drehmoment sprunghaft an. Dabei fährt die Steuerwelle eine Drehbewegung, die das exzenterförmige Andruckelement vom Umreifungsband löst. Die Drehbewegung der Steuerwelle ist ge­ koppelt mit einer Axialbewegung der Schaltfahne. Die Betätigung des Vorkontaktschalters löst eine elektromagnetische Kupplung zwischen Steuerwelle und Kettentrieb und leitet eine entgegen­ gerichtete Drehbewegung der Steuerwelle ein. Entsprechend dem auf die Andruckvorrichtung übertragenen Drehmoment wird die Druckfeder gestaucht. Die Federkraft setzt sich in eine Dreh­ bewegung der Steuerwelle sowie des Andruckelementes um und führt zu einer stetigen Erhöhung der auf das Spannrad wirkenden Andruckkraft. Bei Erreichen des vorgegebenen maximalen Dreh­ momentes betätigt die Schaltfahne den Endkontaktschalter. Dabei wird das Betriebsaggregat abgeschaltet, sowie die Betriebswelle blockiert.

Die aus der US-PS 44 23 672 bekannte Vorrichtung ist nicht frei von Nachteilen. Ein wesentlicher Nachteil ist darin zu sehen, daß die auf das Umreifungsband wirkende Andruckkraft in der Anfangsphase des Spannvorganges im umgekehrten Verhältnis zu dem an die Andruckvorrichtung übertragenen Drehmoment abnimmt. Es bedarf daher einer sehr genauen Einstellung des Vorkontakt­ schalters, um zu vermeiden, daß das Umreifungsband in der An­ fangsphase des Spannvorganges durchrutscht und um sicherzu­ stellen, daß die Schaltfahne den Vorkontaktschalter erreicht. Da bereits sehr kleine Winkeländerungen der Steuerwelle zu er­ heblichen Anderungen der Andruckkraft führen, ist die genaue Einstellung des Vorkontaktschalters nicht ohne weiteres möglich. Hinzukommt, daß die Andruckvorrichtung mit Kettenrädern, Kupplung sowie umlaufender Kette eine erhebliche Massenträgheit aufweist. Zur Betätigung der Andruckvorrichtung ist daher ein großes Drehmoment erforderlich. Im Ergebnis ist die Ansprech­ empfindlichkeit der Steuervorrichtung der bekannten gattungs­ gemäßen Umreifungsband-Spannvorrichtung nicht zufriedenstellend. Wenn das Umreifungsband mit großer Geschwindigkeit an dem zu umreifenden Packgut in Anlage gebracht wird, kann im Rahmen der bekannten Maßnahmen ein auf das Umreifungsband wirkender Ruck oder Schlag nicht sicher aufgefangen werden. Eine Überdehnung des Umreifungsbandes sowie eine Beschädigung des Umreifungs­ bandes an scharfen Ecken des Packgutes ist daher möglich.

Der Erfindung liegt die übergeordnete Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Spannvorrichtung anzugeben, die es zuläßt, das Umreifungsband mit hoher Geschwindigkeit an das Packgut anzu­ legen, und die so eingerichtet ist, daß das Umreifungsband ohne Überdehnung oder Beschädigung mit großer elastischer Vor­ spannung gespannt, in bekannter Weise mit einem Verschlußstück versehen und durchtrennt werden kann. Spezieller besteht die technische Aufgabe darin, die Andruckvorrichtung der gattungs­ gemäßen Umreifungsband-Spannvorrichtung so einzurichten, daß die auf das Umreifungsband wirkende Andruckkraft während des Anlage- und Spannvorganges im gleichen Maße wie das zu über­ tragende Drehmoment anwächst und die Bewegung des Spannrades in Abhängigkeit eines vorgegebenen und einstellbaren Dreh­ momentes auf eine niedrige Spanngeschwindigkeit umschaltbar ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß der Drehmo­ mentwandler der Steuereinrichtung einen mit dem zugeordneten Abtrieb des Differentialgetriebes fest verbundenen Steuerhebel sowie einen drehbar mit dem Abtrieb verbundenen Schwenkarm auf­ weist, daß der Schwenkarm mit einer Anschlagfläche für den Steuerhebel ausgebildet ist und unter Zwischenschaltung zumin­ dest einer Andruckfeder auf das Andruckelement arbeitet, daß der Steuerhebel an einer Druckfeder anliegt, die eine im Ver­ gleich zur Andruckfeder kleine Federkonstante aufweist und ebenfalls auf das Andruckelement arbeitet, daß der Vorkontakt­ schalter dem Steuerhebel zugeordnet sowie der Endkontaktschal­ ter dem Schwenkarm zugeordnet ist, wobei durch eine Drehbe­ wegung des Steuerhebels unter der Bandspannung zunächst der Vorkontaktschalter betätigbar ist, der Steuerhebel sich bei weiterer Drehbewegung an die Anschlagfläche des Schwenkarmes anlegt und diesen mitnimmt sowie schließlich den Endkontakt­ schalter auslöst, und daß der Vorkontaktschalter auf den An­ triebsmotor arbeitet und die Antriebsdrehzahl bei Betätigung des Vorkontaktschalters auf einen kleineren Wert einstellbar ist. Eine in konstruktiver Hinsicht vorteilhafte Lösung ergibt sich, wenn das Spannrad mit dem Hohlrad verbunden sowie der Planetenradträger-Abtrieb an die Steuereinrichtung der Andruck­ vorrichtung angeschlossen ist. Die Ausbildung des Andruckele­ mentes ist im Rahmen der Erfindung auf verschiedene Weise mög­ lich. Nach bevorzugter Ausführungsform ist das Andruckelement in Form einer am Umfang des Spannrades anliegenden Spannkette ausgebildet. Eine solche Spannkette ist aus der DE-AS 22 24 673 bekannt. Wenn die Spannkette, wie aus der DE-AS 22 24 673 be­ kannt, an ihrem einen Ende am Maschinengehäuse und an ihrem an­ deren Ende an einem Winkelhebel gehalten ist und an dem Winkelhebel ein Kraftübertragungselement angreift, sollte das Kraftübertragungselement an den Schwenkarm angeschlossen und gegen die Wirkung der Andruckfeder axial verschiebbar sein, wo­ bei der Winkelhebel um seine Achse schwenkbar und dabei die An­ druckkraft der Spannkette am Spannrad veränderbar ist.

Die erreichten Vorteile sind in erster Linie darin zu sehen, daß das Umreifungsband mit an die Arbeitsfolge angepaßter hoher Geschwindigkeit an das Packgut angelegt und anschließend lang­ sam unter Vermeidung einer Überstreckung gespannt werden kann. Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, daß sowohl während des Anlegens als auch während des Spannens die auf das Umreifungsband wirkende Andruckkraft dem zu übertra­ genen Drehmoment angepaßt ist. Auf diese Weise ist eine sichere Arbeitsweise in allen Phasen des Spannvorganges gewährleistet. In der ersten Phase des Spannvorganges, also wenn das Um­ reifungsband an das Packgut mit hoher Geschwindigkeit ange­ legt wird, spricht die Steuervorrichtung aufgrund der geringen Massenträgheit des Steuerhebels bereits auf kleine Drehmomente an. Die Steuereinrichtung arbeitet dadurch äußerst empfindlich. Fernerhin ist die Änderung des Drehmomentes mit einem großen Stellweg des Steuerhebels verbunden und ist die genaue Ein­ stellung des Vorkontaktschalters, d. h. die Anpassung an die Arbeitsfolgen, somit problemlos. Hervorzuheben ist fernerhin der einfache konstruktive Aufbau der erfindungsgemäßen Spann­ vorrichtung.

Im folgenden wird Aus­ führungsbeispiel ausführlicher erläu­ tert. Es zeigen in schematischer Darstellung

Fig. 1 einen Axialschnitt des Getriebes, entsprechend den Schnitten I-I in den Fig. 2 bzw. 3,

Fig. 2 den Aufbau der Andruckvorrichtung teilweise im Schnitt, entsprechend dem Schnitt II-II in Fig. 1,

Fig. 3 eine Seitenansicht der Umreifungsband-Spannvorrichtung, mit Spannrad und Andruckelement.

Zum grundsätzlichen Aufbau der Umreifungsband-Spannvorrichtung für eine Umreifungsmaschine gehören ein (nicht dargestellter) Antriebsmotor, Getriebe, Spannrad und Andruckvorrichtung. Das Getriebe ist als Differentialgetriebe mit Sonnenrad 4, Plane­ tenrädern 5 und Planetenradträger-Abtrieb 6 angelegt sowie mit umgeben­ dem Hohlrad 7, welches über Schrauben 8 mit dem Spannrad 2 ge­ kuppelt ist. Das Sonnenrad 4 ist auf die Antriebswelle 9 aufge­ setzt, die mit dem Antriebsmotor gekuppelt ist. Der Planeten­ radträger-Abtrieb 6 ist an die Andruckvorrichtung 3 angeschlos­ sen. Zu der Andruckvorrichtung 3 gehören eine am Spannrad 2 an­ liegende Spannkette 10, Betätigungselemente sowie eine Steuer­ einrichtung 11 zur Steuerung der am Spannrad 2 wirkenden An­ druckkraft. Die Steuereinrichtung 11 weist einen aus dem Differentialgetriebe bestehenden Drehmomentwandler 12, einen Vorkontaktschalter 13 sowie einen Endkontaktschalter 14 auf und ist derart eingerichtet, daß der Drehmomentwandler 12 bei Er­ reichen eines vorgegebenen Drehmomentschwellenwertes den Vor­ kontaktschalter 13 und bei Erreichen des maximalen Drehmomentes den Endkontaktschalter 14 betätigt. Der Vorkontaktschalter 13 arbeitet auf den Antriebsmotor und bei Betätigung des Vorkon­ taktschalters 13 ist die Antriebsdrehzahl auf einen kleineren Wert einstellbar. Mit Betätigung des Endkontaktschalters 14 ist der Antriebsmotor abschaltbar und die Antriebswelle 9 blockier­ bar.

Aus einer vergleichenden Betrachtung der Fig. 1 und 2 sieht man, daß der Planetenradträger-Abtrieb 6 in Form einer Hohl­ welle ausgebildet ist und die Antriebswelle 9 umschließt. Der als Hohlwelle ausgebildete Planetenradträger-Abtrieb 6 ist am Maschinengehäuse 15 drehbar gelagert. Auf den Planetenrad­ träger-Abtrieb 6 sind ein Steuerhebel 16 sowie ein Schwenkarm 17 aufgesetzt. Der Steuerhebel 16 ist mit dem Planetenrad­ träger-Abtrieb 6 fest verbunden. Der Schwenkarm 17 ist an dem Planetenradträger-Abtrieb 6 drehbar gelagert. Er ist mit einer Anschlagfläche 18 für den Steuerhebel 16 ausgebildet. Unter Zwischenschaltung zumindest einer Andruckfeder 19 arbeitet er auf das von der Spannkette 10 gebildete Andruckelement. Im Aus­ führungsbeispiel ist eine Tellerfeder 19 a sowie eine Schrauben­ feder 19 b als Andruckfeder 19 vorgesehen. Der Steuerhebel 16 liegt an einer Druckfeder 20 an, die eine im Vergleich zur An­ druckfeder 19 kleine Federkonstante aufweist. Auch die Druck­ feder 20 arbeitet auf die Spannkette 10. Die Druckfeder 20 um­ gibt einen Führungsstab 21, der in einem Ringkörper 22 axial verschieblich geführt ist. Der Ringkörper 22 ist um eine senk­ recht zur Zeichnungsebene stehende Achse schwenkbar in einer Öffnung 33 des Steuerhebels 16 gelagert und bildet eine Auf­ lagefläche für die Druckfeder 20. Der an einer Konsole 32 des Schwenkarms 17 befestigte Führungsstab 21 bildet mit dem Schwenkarm 17 ein Steuergestänge zum Betätigen erst des Vor­ kontaktschalters 13 und dann des Endkontaktschalters 14. Der Vorkontaktschalter 13 ist dem Steuerhebel 16 zugeordnet. Der Endkontaktschalter 14 liegt am Schwenkarm 17. Der Fig. 2 ent­ nimmt man hinsichtlich der Bewegungsabläufe, daß durch eine Drehbewegung des Steuerhebels 16 zunächst der Vorkontaktschal­ ter 13 betätigbar ist. Bei weiterer Drehbewegung des Steuer­ hebels 16 legt sich der Steuerhebel 16 an die Anschlagfläche 18 des Schwenkarms 17 an und nimmt diesen mit. Die Bewegung des Schwenkarms 17 wird durch einen Fühler 23 abgetastet. Die Stellung des Schwenkarms 17, bei der der Endkontaktschalter 14 betätigbar sein soll, ist durch eine Stellscheibe 24 einstell­ bar.

Eine vergleichende Betrachtung der Fig. 2 und 3 zeigt, daß der Schwenkarm 17 an seinem dem Planetenradträger-Abtrieb 6 abge­ wandten Ende mit einem stößelförmigen Kraftübertragungselement 25 gelenkig verbunden ist. Das Kraftübertragungselement 25 ist gegen die Wirkung der Andruckfeder 19 axial verschiebbar. Das Kraftübertragungselement 25 ist an einen Winkelhebel 26 ange­ schlossen und arbeitet auf die Spannkette 10. Die Spannkette 10 ist an ihrem einen Ende am Maschinengehäuse 15 und an ihrem anderen Ende an dem Winkelhebel 26 gehalten. Die Spannkette 10 weist Spannkettenrollen 27 auf. Zwischen den Spannkettenrollen 27 und dem äußeren Umfang des Spannrades 2 ist das Umreifungs­ band 28 geführt. Die axiale Bewegung des Kraftübertragungsele­ mentes 25 in Richtung des Pfeils 30 führt zu einer Schwenkbe­ wegung des Winkelhebels 26 um dessen Achse 31, wobei die An­ druckkraft der auf das Umreifungsband 28 wirkenden Spannketten­ rollen 27 größer wird.

Zur Funktionsweise: Nachdem das Umreifungsband 28 mit Hilfe eines (nicht dargestellten) Führungsrahmens um das Packgut herumgeführt und das vordere Ende festgeklemmt worden ist, wird der Spannvorgang mit Betätigung des Antriebsmotors eingeleitet. Der Antriebsmotor wird zunächst mit hoher Drehzahl betrieben. Aufgrund der Massenträgheit des Spannrades 2 überträgt sich die Drehbewegung der Antriebswelle 9 auf den Planetenradträger- Abtrieb 6. Der mit dem Planetenradträger-Abtrieb 6 fest verbun­ dene Steuerhebel 16 führt eine Schwenkbewegung gegen die Wir­ kung der Druckfeder 20 aus. Je mehr Widerstand dem Spannrad 2 während des Spannvorganges entgegengesetzt wird, insbes. wenn das Umreifungsband 28 am Packgut in Anlage kommt und das Fest­ ziehen beginnt, desto stärker nähert sich der Steuerhebel 16 dem Vorkontaktschalter 13. Schließlich erreicht das auf den Steuerhebel 16 übertragene Drehmoment einen vorgegebenen Dreh­ momentschwellenwert und wird der Vorkontaktschalter 13 betätigt. Durch Betätigung des Vorkontaktschalters 13 wird die Drehzahl des Antriebsmotors auf eine niedrigere Drehzahl umgeschaltet. Etwa gleichzeitig mit der Betätigung des Vorkontaktschalters 13 kommt der Steuerhebel 16 an der Anschlagfläche 18 des Schwenkarms 17 zur Anlage. Von diesem Zeitpunkt an wird die Drehung des Planetenradträger-Abtriebs 6 über den Steuerhebel 16 und den Schwenkarm 17 gegen die Druckfeder 20 und die An­ druckfeder 19 auf den Winkelhebel 26 übertragen, wodurch die Spannkette 10 mit zunehmender Andruckkraft das Umreifungsband 28 gegen den Umfang des Spannrades 2 drückt, welches immer noch in Spannrichtung angetrieben ist. Dabei wird das Umreifungs­ band 28 um das Packgut festgezogen und schließlich unter Dehnung gespannt. In diesem Zustand wird es einem nachfolgenden Schließvorgang unterzogen, der ausgeführt werden kann, ohne daß die Spannkraft des Umreifungsbandes 28 leidet.

Die Drehbewegung des Schwenkarms 17 wird durch einen Fühler 23 abgetastet, der mit dem Endkontaktschalter 14 verbunden ist. Die Stellung des Schaltkontaktes ist durch eine Stellscheibe 24 einstell- und veränderbar. Sobald der Fühler 23 einen Aus­ schlag des Schwenkarms 17 wahrnimmt, der der Einstellung der Stellscheibe 24 entspricht, erfolgt eine Betätigung des Endkon­ taktschalters 14 und wird der Antriebsmotor abgestellt.

Claims (3)

1. Umreifungsband-Spannvorrichtung für eine Umreifungsmaschine, mit
Antriebsaggregat mit Antriebsmotor und Antriebswelle, Ge­ triebe, Spannrad und Andruckvorrichtung,
wobei das Getriebe als Differentialgetriebe mit auf der An­ triebswelle angeordnetem Sonnenrad, Planetenrädern und Plane­ tenradträger-Abtrieb sowie mit umgebendem Hohlrad und Hohlrad- Abtrieb ausgebildet ist, wobei einer der Abtriebe das Spannrad antreibt und der andere Abtrieb an die Andruckvorrichtung ange­ schlossen ist, die mit Andruckelement, Betätigungselementen so­ wie einer Steuereinrichtung zur Steuerung der am Spannrad wirkenden Andruckkraft ausgebildet ist, wobei die Steuerein­ richtung einen Drehmomentwandler, einen Vorkontaktschalter so­ wie einen Endkontaktschalter aufweist und derart eingerichtet ist, daß der Drehmomentwandler bei Erreichen eines vorge­ gebenen Drehmomentschwellenwertes den Vorkontaktschalter sowie bei Erreichen des maximalen Drehmomentes den Endkontaktschalter betätigt und bei Betätigung des Endkontaktschalters der An­ triebsmotor abschaltbar, die Antriebswelle blockierbar und ein Verschließ- und Schneidvorgang einleitbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehmomentwandler (12) der Steuereinrichtung (11) einen mit dem zugeordneten Abtrieb (6) des Differentialgetriebes fest verbundenen Steuerhebel (16) sowie einen drehbar mit dem Abtrieb (6) verbundenen Schwenkarm (17) aufweist, daß der Schwenkarm (17) mit einer Anschlagfläche (18) für den Steuerhebel (16) ausgebildet ist und unter Zwischenschaltung zumindest einer Andruckfeder (19 b) auf das Andruckelement (10) arbeitet, daß der Steuerhebel (16) an einer Druckfeder (20) anliegt, die eine im Vergleich zur Andruckfeder (19) kleine Federkonstante aufweist und ebenfalls auf das An­ druckelement (10) arbeitet, daß der Vorkontaktschalter (13) dem Steuerhebel (16) zugeordnet sowie der Endkontaktschalter (14) dem Schwenkarm (17) zugeordnet ist,
wobei durch eine Drehbewegung des Steuerhebels (16) unter der Bandspannung zunächst der Vorkontaktschalter (13) be­ tätigbar ist, der Steuerhebel (16) sich bei weiterer Dreh­ bewegung an die Anschlagfläche (18) des Schwenkarms (17) anlegt und diesen mitnimmt sowie schließlich den Endkon­ taktschalter (14) auslöst,
und daß der Vorkontaktschalter (13) auf den Antriebsmotor ar­ beitet und die Antriebsdrehzahl bei Betätigung des Vorkontakt­ schalters (13) auf einen kleineren Wert einstellbar ist.

2. Umreifungsband-Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Spannrad (2) mit dem Hohlrad (7) ver­ bunden sowie der Planetenradträger-Abtrieb (6) an die Steuer­ einrichtung (11) der Andruckvorrichtung (3) angeschlossen ist.

3. Umreifungsband-Spannvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Andruckelement in Form einer am Umfang des Spannrades (2) anliegenden Spannkette (10) ausge­ bildet ist, die an ihrem einen Ende am Maschinengehäuse (15) und an ihrem anderen Ende an einem Winkelhebel (26) gehalten ist, und daß an dem Winkelheber (26) ein Kraftübertragungsele­ ment (25) angreift, das an den Schwenkarm (17) angeschlossen und gegen die Wirkung der Andruckfeder (19) axial verschieb­ bar ist, wobei der Winkelhebel (26) um seine Achse (31) schwenkbar und dabei die Andruckkraft der Spannkette (10) am Spannrad (2) veränderbar ist.