DE3812626A1 - Bandzufuehr- und -spanneinrichtung fuer paketiermaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Bandzuführ- und -spanneinrich­ tung, bestehend aus wenigstens einem Paar Rollen, die durch ein Band in Anpreßkontakt miteinander bringbar sind und das Paketierband umsteuern, so daß es um einen zu paketie­ renden Gegenstand gewickelt werden kann, nachdem das Band in die Außenseite eines Hauptteils der Paketiermaschine geführt und das Bandvorderende gegriffen und fixiert worden ist, und die nach dem Umsteuern des Bandes dieses auf dem zu paketierenden Gegenstand festziehen bzw. -spannen. Die Erfindung betrifft insbesondere eine Rollenkonstruktion zum Spannen des Bands auf dem zu paketierenden Gegenstand.

Es sind bereits Bandzuführ- und -spanneinrichtungen aus zwei oder mehr Rollenpaaren bekannt, z. B. aus der US-PS 43 83 881 und der JP-PS 11 23 052 (JP-Patentveröffentli­ chung 55-34 050).

Z. B. ist die Einrichtung nach der JP-Patentveröffentli­ chung 55-34 050, deren wesentliche Merkmale in Fig. 4 ge­ zeigt sind, so aufgebaut, daß eine Zuführwelle 32, auf der eine Zuführrolle 31 befestigt ist, und eine Umsteuerwelle 34, auf der eine Umsteuerrolle 33 befestigt ist, mit hoher Geschwindigkeit über ein Ausgleich-Reduktionsgetriebe ent­ gegengesetzt zueinander umlaufen, daß das Band in den Außenteil der Paketiermaschine zugeführt wird, indem Kon­ taktrollen 35 a und 35 b in Anpreßkontakt mit dem Außenumfang der Zuführrolle 31 gebracht werden, daß das primäre Spannen des Bands (mittels einer Umsteuerrolle bei der vorliegenden Erfindung) erfolgt, indem eine weitere Kontaktrolle 36 in Anpreßkontakt an dem Außenumfang der Umsteuerrolle 33 ge­ bracht wird, und daß ein starkes zweites Spannen (mittels Spannrolle bei der vorliegenden Erfindung) mittels des Niedrigdrehzahl-Hochdrehmoment-Ausgleich-Reduktionsgetriebe s über eine Kurbel erfolgt, die in der Umsteuerwelle 34 der Umsteuerrolle 33 angeordnet ist, wobei die Kurbel zu glei­ ten beginnt, wenn die Spannkraft einen vorbestimmten Wert erreicht, wodurch die Rotation der Umsteuerwelle 34 sehr schnell verringert wird.

Bei der vorstehenden Einrichtung ist eine Kontaktrolle 36, die sich ungehindert nähert und entfernt, an der Unterseite der Umsteuerrolle 33 vorgesehen und wickelt das Band um die Außenfläche der Umsteuerrolle 33, wodurch die Kontaktfläche zwischen dem Band und der Umsteuerrolle 33 vergrößert und verhindert wird, daß das Band auf der Umsteuerrolle 33 rutscht, wenn ein Spannen des Bands zur Durchführung eines Festziehvorgangs erfolgt. Wenn das Band von einer Hochge­ schwindigkeits-Zuführrolle 31 und von einer Umsteuerrolle 33 zugeführt wird, läuft die Umsteuerrolle 33 ebenfalls mit Hochgeschwindigkeit in Umsteuerrichtung um, so daß das Band unvermeidlich in Kontakt mit der in Gegenrichtung umlau­ fenden Umsteuerrolle 33 gelangt, obwohl es mit Hochge­ schwindigkeit zugeführt wird. Daher treten bisher Störungen an der Umsteuerrolle 33 auf, die innerhalb kurzer Zeit ver­ schleißt und aufgrund der zwischen ihr und dem Band erzeug­ ten Reibungswärme anschmilzt. Damit tritt der bekannte Nachteil auf, daß das Band in einem Abschnitt zwischen dem Außenumfang der Umsteuerrolle 33 und dem Führungskörper 37 aufgrund seines Kontakts mit diesem gestaut wird, so daß keine Bandzuführung mehr erfolgen kann. Wenn die Kontakt­ rolle 35 a in schwachen Anpreßkontakt mit der Zuführrolle 31 gebracht wird, wird die Kontaktrolle 35 b in festen Anpreß­ kontakt mit der Zuführrolle 31 gebracht, so daß ein Kontakt des Sandes mit der Umsteuerrolle 33 verhindert wird.

Die vorstehenden Nachteile treten bei allen konventionellen Einrichtungen auf, die mit einem oder mehreren Rollenpaaren zum Rückführen und Spannen des Bands sowie Zuführrollen­ paaren zur Bandzuführung ausgestattet sind.

Ein wesentlicher Grund für das Auftreten dieser Nachteile liegt darin, daß die Außenfläche der Umsteuerrolle 33, um die das Band gewickelt wird, einen Werkstoff oder ein Pro­ fil mit hohem Reibungswiderstand, z. B. ein Metall mit Rändelungen, aufweist, um ein hohes Drehmoment sicherzu­ stellen und das Band in Flächenkontakt mit der Umsteuer­ rolle zu bringen, damit eine ausreichende Spannkraft er­ zielbar ist. Ein weiterer Grund liegt bei den Zuführ- und Umsteuerrollen, die ständig in Vorwärts- und Rückwärtsrich­ tung umlaufen, um die Paketierleistung zu steigern, ferner im Abrutschen des Bands von den jeweiligen Rollen während des Banddurchlaufs zwischen ihnen bei der Zuführung und beim Spannen des Bands, sowie in dem Führungskörper 37, der in einem Zwischenraum vorgesehen ist und den Banddurchlauf gestattet, damit das Band nicht in einer weiteren Rolle festgehalten wird. Es ist ersichtlich, daß das mit diesen Rollen in Kontakt gebrachte Band einem Reibungswiderstand ausgesetzt ist, um seine Zuführgeschwindigkeit zu vermin­ dern, wenn die Rolle, um die das Band gewickelt wird, ent­ weder ortsfest oder frei beweglich ist.

Aufgabe der Erfindung ist die Überwindung der vorstehend genannten Nachteile unter Bereitstellung einer Bandzufuhr­ und -spanneinrichtung für eine Paketiermaschine, mit der eine gleichmäßige Hochgeschwindigkeits-Bandzuführung erfol­ gen kann, ohne daß die Zuführung und das Spannen des Pake­ tierbands mittels eines oder mehrerer Rollenpaare durch einen Abschnitt einer Rolle unterbrochen wird, die an den Zuführ- und Spannvorgängen nicht beteiligt ist, sondern nur eine Mitlauffunktion hat, und wobei der Spannvorgang prä­ zise durchführbar ist.

Bei der Einrichtung zum Zuführen und Spannen des Bands in einer Paketiermaschine, die Zuführrollen zur Bandzuführung, eine Rückführrolle und eine Umsteuerrolle oder eine Spann­ rolle zum Spannen des Bands mit Hilfe wenigstens eines Rol­ lenpaars aufweist, sind die Rollen zum Spannen des Bands am Hinterende der Bandzuführbahn relativ zu der Zuführrolle angeordnet, der Außenumfang der Bandspannrolle besteht aus einem elastischen Körper mit hohem Reibungswiderstand, und ein Ringelement, das härter ist und geringeren Reibungs­ widerstand hat als der elastische Körper und von diesem vorspringt, ist auf dessen Außenumfang angeordnet.

Die Bandzuführ- und -spanneinrichtung nach der Erfindung für eine Paketiermaschine ist gekennzeichnet durch ein Paar Zuführrollen, durch eine Kontaktrolle, die mit der Außen­ umfangsfläche der Zuführrolle frei kontaktierbar bzw. davon lösbar ist, zur Zuführung von Band in die Außenseite des Hauptteils einer Paketiermaschine, durch eine Kontaktrolle, die mit der Außenumfangsfläche einer Umsteuerrolle und/oder Spannrolle in einer Stellung, in der das Band in Flächen­ kontakt mit einem Paar Umsteuerrollen und/oder Spannrollen und/oder den Außenumfangsflächen der Umsteuerrollen und/ oder der Spannrollen gebracht ist, kontaktierbar bzw. davon trennbar ist, und durch ringförmige Körper, auf denen die Umsteuerrolle und/oder die Spannrolle in Bandzuführ­ richtung rückwärts relativ zu den Zuführrollen angeordnet ist, wobei die Außenfläche der Umsteuerrollen und/oder der Spannrollen jeweils aus einem elastischen Körper mit hohem Reibungswiderstand und einem Ringelement besteht, das här­ ter als der elastische Körper ist, einen geringeren Rei­ bungswiderstand als dieser aufweist und von diesem vor­ springt.

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 und 2 eine Ausführungsform der Erfindung, wobei Fig. 1(A) einen Schnitt durch einen Hauptteil ent­ sprechend der Pfeilmarkierung von Fig. 2, Fig. 1(B) einen Teilschnitt und Fig. 2 eine Vorder­ ansicht eines Hauptteils darstellen;

Fig. 3 einen Schnitt durch eine vorwärts umlaufende Rolle; und

Fig. 4 eine schematische Ansicht einer bekannten Ein­ richtung.

Die Einrichtung umfaßt eine Zuführrolle 10, die einem Band­ speiser 1 zugewandt ist und ein Band zur Außenseite eines Hauptkörpers in regelmäßigen Intervallen zuführt, sowie eine Umsteuerrolle 20 zur Umsteuerung des um einen zu pake­ tierenden Gegenstand gewickelten Bands. Ein mit einem Reduziergetriebe versehener Motor 15 ist mit der Antriebs­ welle 11 der Zuführrolle 10 direkt verbunden, und ein auf der Antriebswelle 11 angeordnetes Zahnrad 19 steht in Ein­ griff mit einem Zahnrad 26, dessen Durchmesser größer als derjenige des Zahnrads 19 ist und das auf einer Welle 21 der Umsteuerrolle 20 angeordnet ist. Somit laufen die Zu­ führrolle 10 und die Umsteuerrolle 20 ständig entgegenge­ setzt zueinander um.

Eine Zuführ- und eine Umsteuerkontaktrolle 13 bzw. 23 sind als Festlegerollen ausgebildet und gleich aufgebaut. Der beiden Kontaktrollen zugeordnete Mechanismus wird unter Bezugnahme auf Fig. 3 erläutert, die den Wirkmechanismus der Zuführkontaktrolle 13 zeigt. Beide Kontaktrollen sind auf Exzenterwellen 86 bzw. 85 gelagert, an deren Enden die oberen Enden von Wirkhebeln 90 bzw. 95 schwenkbar befestigt sind. Die Unterenden dieser Wirkhebel 90 bzw. 95 sind lose in eine Öffnung 92 eingesetzt, die durch die abgewinkelten Arme von L-förmigen Verriegelungshebeln 91 bzw. 96 gebohrt ist, und mit dem Wirkhebel 90 über eine Feder 93 verbunden. Die Unterenden der Verriegelungshebel 91 bzw. 96 sind jeweils mit den Enden von Hebelarmen 98 bzw. 99 verbunden, die Rollen 94 bzw. 97 tragen. Ein Ende jedes Hebelarms 98 bzw. 99 ist schwenkbar auf einer von einer Grundplatte aus­ gehenden Welle 100 gelagert, und eine Feder 101 ist auf dem anderen Ende so festgelegt, daß die Feder in Richtung des Bandspeisers 1 vorgespannt ist.

Auf einer Verlängerung einer Nockenwelle 40 sind Nocken­ scheiben 102 und 103 befestigt, die einen Bandschweißmecha­ nismus 70 betätigen, der in bekannter Weise einen Bandgrei­ fer, ein Heizelement, eine Mittenpresse etc. umfaßt, und die mit den Rollen 94 bzw. 97 der Hebelarme 98 bzw. 99 in Kontakt bringbar sind, um mit den Verriegelungshebeln 91 bzw. 96 oder den Wirkhebeln 90 bzw. 95 verriegelt zu werden.

Bei der gezeigten Ausführungsform werden die Zuführkontakt­ rolle 13 und die Umsteuerkontaktrolle 23, die als Festlege­ rollen ausgebildet sind, als Folgerollen verwendet, die in Gleitkontakt mit der Zuführrolle 10 bzw. der Umsteuerrolle 20 umlaufen, und die Zuführrolle 10 bzw. die Zuführkontakt­ rolle 13 können mit der Umsteuerrolle 20 bzw. der Umsteuer­ kontaktrolle 23 über durchmessergleiche Zahnräder an einer oberen und einer unteren Stellung in Eingriff stehen, so daß eine gemeinsame Vorwärts- bzw. Umkehrrotation erfolgt. Ein Teil des Umfangs einer Spannrolle 51, die der oben beschriebenen Rückführrolle entspricht, ist am Hinterende des Bandspeisers 1 angeordnet, und die Antriebswelle 22 der Spannrolle 51 ist mit einem Spannmotor 52 direkt gekoppelt, der ein an der Rückseite einer Grundplatte 5 montierter, mit einer Bremse versehener Getriebemotor ist. Gemäß Fig. 1 hat die Spannrolle 51 großen Durchmesser, und ein elasti­ scher Körper mit hohem Reibungswiderstand, z. B. aus Urethan, ist auf dem Außenumfang der Metallrolle haftend befestigt. Die Mitte der Außenumfangsfläche (in Breiten­ richtung gesehen) des elastischen Körpers 53 weist eine Einkerbung auf, in die ein Ringelement 60 eingebettet ist, das eine Druckscheibe ist, die durch Aufbringen eines Metalls, etwa rostfreiem Stahl, gebildet ist, das härter als der elastische Körper ist und niedrigeren Reibungs­ widerstand als dieser hat. Das Ringelement 60 steht vom Außenumfang des elastischen Körpers 53 geringfügig um 0,2-0,3 mm vor. Das Ringelement 60 springt zwar vom Außen­ umfang des elastischen Körpers 53 durchgehend vor, es kann aber auch so in diesen eingebettet sein, daß es in gering­ fügigen Abständen intermittierend daraus vorspringt. Wie Fig. 1(B) zeigt, kann das Ringelement 60 ein Draht mit Kreisquerschnitt und in Form eines Zylinders vorgesehen sein.

Eine Spannkontaktrolle 54 ist auf einer Exzenterwelle 58 gelagert, und das andere Ende einer Kurbel 57, deren eines Ende mit dem Tauchanker 56 eines Elektromagneten 55 ver­ bunden ist, ist mit dem Kopf der Exzenterwelle 58 verbun­ den. Der Außenumfang der Spannkontaktrolle 54 ist so aus­ gebildet, daß er aufgrund des Aus- und Einfahrens des Tauchankers 56 ungehindert zum unteren Teil des Außenum­ fangs der Spannrolle 51 in Anpreßkontakt bzw. außer Kontakt damit bewegbar ist.

Ein Leitkanal 59 überdeckt einen Teil des Außenumfangs der Spannrolle 51 über einem Zwischenraum zum Durchlauf des Bands. Ein Ende des Leitkanals weist zum Hinterende des Bandspeisers 1, während das andere Ende einem Abschnitt des Außenumfangs der Spannkontaktrolle 54 gegenübersteht.

Das Band wird um einen zu paketierenden Gegenstand entweder durch einen Bandführungsbogen (nicht gezeigt) am Hauptteil einer Paketiermaschine oder manuell gewickelt, und das Vor­ derende des Bands erreicht einen Bandschweißmechanismus. Da der konvexe Teil der Nockenscheibe 102 keine die Rolle 94 nach unten drückende Lage einnimmt, besteht zwischen der Zuführrolle 10 und der Zuführspannrolle 13 ein Zwischen­ raum, dessen Dicke wenigstens der Banddicke entspricht, so daß keine Einwirkung auf das Band im Bandspeiser 1 statt­ findet. Die Beziehung zwischen der Umsteuerrolle 20 und der Umsteuerkontaktrolle 23 entspricht ebenfalls der oben beschriebenen Beziehung. In diesem Fall wird eine Nocken­ welle 4 von einem Startschalter verdreht, und das Vorder­ ende des Bands wird von dem Bandgreifer im Bandschweiß­ mechanismus gegriffen. Infolge der gleichzeitig drehenden Nockenscheibe wird der Wirkhebel 95 über die Rolle 97, den Hebelarm 99 und den Verriegelungshebel 96 nach unten ge­ drückt. Die Exzenterwelle wird auf einer Bogenbahn gedreht und schiebt die auf ihr gelagerte Umsteuerkontaktrolle 75 nach unten, so daß diese in Anpreßkontakt mit der Umsteuer­ rolle 74 gelangt. Infolgedessen wird das Bandvorderende im Bandspeiser 1 von zwei drehangetriebenen Rollen mit hoher Geschwindigkeit rückgeführt (primäres Spannen).

Die Spannrolle 51 ist durch den Spannmotor 52 gleichzeitig mit der Bandrückführung durch die Umsteuerrolle 20 und die Umsteuerkontaktrolle 23 in Rotation versetzt worden. Das rückgeführte Band läuft in ruhigem Gleitkontakt um das einen niedrigen Reibungskoeffizienten aufweisende Ringele­ ment 60, das in den Außenumfang des elastischen Körpers 53 der Spannrolle 51 eingebettet ist, in den Leitkanal 59.

Wenn das Band aus dem Bandführungsbogen austritt und um den zu paketierenden Gegenstand gewickelt wird, wird der Elek­ tromagnet 55 durch ein entsprechendes Erfassungssignal (von einem Zeitgeber od. dgl.) erregt, so daß die Zugspannrolle 54 auf der Exzenterwelle 58 über die Kurbel 57 in Anpreß­ kontakt mit der Spannrolle 51 gelangt. Dabei wird das Ring­ element 60 auf dem elastischen Körper 53 von dem Band in den elastischen Körper 53 eingedrückt, und zwar an einer Stelle, an der die Spannkontaktrolle 54 den elastischen Körper 53 aufgrund des Anpreßkontakts zwischen der Spann­ kontaktrolle 54 und der mit dem Band in Kontakt stehenden Umfangsfläche des elastischen Körpers 53 kontaktiert, wodurch das Band von der Umfangsfläche des hohen Reibungs­ widerstand aufweisenden elastischen Körpers gespannt wird.

Wenn das Band fest um den zu paketierenden Gegenstand gewickelt ist, erfaßt ein Fühler (nicht gezeigt) die Be­ endigung des Bandspannvorgangs und erzeugt ein entsprechen­ des Signal, wodurch der Spannmotor 52 angehalten wird. Die Nockenwelle 4 wird gedreht, so daß das Bandvorderende ge­ griffen und der Elektromagnet 55 entregt wird. Durch die Rotation der Nockenwelle 4 wird der Hebelarm 99 ver­ schwenkt, so daß der Anpreßkontakt zwischen der Umsteuer­ kontaktrolle 23 und der Umsteuerrolle 20 gelöst wird unter Bildung eines Zwischenraums, so daß das Band außer Kontakt zwischen den entsprechenden Rollen im Bandspeiser 1 durch­ läuft. Die weiterdrehende Nockenwelle 4 bewirkt das Ver­ schweißen des Bandverbindungsabschnitts und das Abschneiden des Bandvorderendes durch den Bandschweißmechanismus 50. Durch die Rotation der Nockenwelle 4 wird der Anpreßkontakt zwischen der Umsteuerrolle 20 und der Umsteuerspannrolle 23 und dem Band gelöst. Durch die Rotation der Nockenwelle 4 gelangen die Zuführrolle 10 und die Zuführspannrolle 13 in den in Fig. 3 gezeigten Zustand, in dem die Nockenscheibe verschwenkt wird, um das Band zwischen beiden Rollen fest­ zudrücken und eine vorbestimmte Bandlänge zur Oberseite des Hauptkörpers zuzuführen.

Die vorbestimmte Bandlänge wird unter Steuerung durch den Zeitgeber zugeführt, und ein erneutes Drehen der Nocken­ scheibe 102 beendet die Bandzuführung. Anschließend wird ein Endnocken (nicht gezeigt), der mit der Nockenwelle 4 verriegelt ist, betätigt und dreht eine Kupplung, die die Rotation des Motors in die AUS-Stellung mit der Nockenwelle 4 über ein Drehzahluntersetzungsgetriebe 9 verriegelt, wodurch die Nockenwelle 4 angehalten wird und die jeweili­ gen Mechanismen in die Ausgangslagen zurückstellt.

Das zwischen der Zuführspannrolle 13 und der Zuführrolle 10 angedrückt gehaltene Band durchläuft den Bandspeiser 1 über die Außenumfangsfläche der Spannrolle 51 und wird dann, wie oben beschrieben, der Außenseite des Hauptkörpers zuge­ führt. Dabei läuft das Band sehr ruhig durch den Leitkanal, da es auf dem vorspringenden Rand des geringen Reibungs­ widerstand aufweisenden Ringelements 60, das in die Außen­ fläche des elastischen Körpers 53 im Leitkanal 59 einge­ bettet ist, abläuft, so daß das Band keiner Reibung mit der Spannrolle 51 und keinem Widerstand unterliegt.

Die Nockenwelle 4 dreht erneut aufgrund eines Signals vom Taktgeber oder einer anderen Steuereinheit und dreht die Exzenterwelle 86 über den Wirkhebel 90, so daß der Anpreß­ kontakt zwischen der Zufuhrspannrolle 13 und der Zufuhr­ rolle 10 gelöst und damit ein Paketiervorgang beendet wird.

Claims (5)

1. Bandzuführ- und -spanneinrichtung für Paketiermaschine, gekennzeichnet durch
ein Paar Zuführrollen (10);
eine Kontaktrolle (13), die mit der Außenumfangsfläche der Zuführrolle (10) frei kontaktierbar bzw. davon lösbar ist, zur Zuführung von Band in die Außenseite des Hauptteils einer Paketiermaschine;
eine Kontaktrolle (54), die mit der Außenumfangsfläche einer Umsteuerrolle und/oder Spannrolle (51) in einer Stel­ lung, in der das Band in Flächenkontakt mit einem Paar Umsteuerrollen und/oder Spannrollen und/oder den Außenum­ fangsflächen der Umsteuerrollen und/oder der Spannrollen gebracht ist, kontaktierbar bzw. davon trennbar ist; und ringförmige Körper, auf denen die Umsteuerrolle und/oder die Spannrolle (51) in Bandzuführrichtung rückwärts relativ zu den Zuführrollen (10) angeordnet ist, wobei die Außen­ fläche der Umsteuerrollen und/oder der Spannrollen (51) jeweils aus einem elastischen Körper (53) mit hohem Rei­ bungswiderstand und einem Ringelement (60) besteht, das hörter als der elastische Körper ist, einen geringeren Rei­ bungswiderstand als dieser aufweist und von diesem vor­ springt.

2. Bandzuführ- und -spanneinrichtung für Paketiermaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umsteuerrollen (20) zwischen den Zuführrollen (10) und den Spannrollen (51) angeordnet sind.

3. Bandzuführ- und -spanneinrichtung für Paketiermaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ringelement (60) durchgehend auf der Außenfläche des elastischen Körpers (53) vorgesehen ist.

4. Bandzuführ- und -spanneinrichtung für Paketiermaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ringelement (60) eine aus teflonbeschichtetem rost­ freiem Stahl bestehende Druckscheibe ist.

5. Bandzuführ- und -spanneinrichtung für Paketiermaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ringelement aus zwei Ringen (60) besteht, die parallel zueinander in gleichbleibendem Abstand in Brei­ tenrichtung der Außenfläche des elastischen Körpers (53) angeordnet sind.