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Allgemeiner
Stand der Technik
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine verbesserte Klemmvorrichtung
für einen
Umreifungskopf einer Umreifungsmaschine. Insbesondere betrifft die
vorliegende Erfindung eine Klemmvorrichtung zur Verwendung in einem
Umreifungsmaschinenkopf, der einen einzelnen Stift und einen einzelnen
Federsatz verwendet, um einen ordentlichen Umreifungsklemmgriff
zum Spannen und Verschweißen
der Umreifung zu bewerkstelligen.
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Umreifungsmaschinen
werden weithin verwendet, um Umreifungen um Lasten herum anzubringen.
Ein bekannter Umreifungsmaschinentyp enthält einen Umreifungskopf und
einen Antriebsmechanismus, die in einem Rahmen montiert sind. An dem
Rahmen ist ein Umreifungsmittelkanal angebracht, durch den ein Umreifungsmittel
zugeführt wird.
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Bei
einer typischen Umreifungsmaschine ist der Umreifungsmittelkanal
ungefähr
an einer Arbeitsfläche
montiert, und der Umreifungskopf ist an einem horizontalen oder
vertikalen Abschnitt (oder eventuell an einem schrägen Abschnitt)
des Umreifungsmittelkanals angebracht. Der Umreifungs- oder Verschlusskopf
erfüllt
eine Reihe von Funktionen. Erstens enthält der Umreifungskopf mehrere
Klemmeinrichtungen zum Ergreifen der Umreifung im Verlauf des Umreifungsvorgangs.
Der Umreifungskopf enthält
des Weiteren eine Schneidvorrichtung zum Abschneiden der Umreifung
von einer Umreifungsmittelquelle oder -zufuhr. Schließlich enthält der Umreifungskopf
eine Verschlussvorrichtung, um einen darüberliegenden Abschnitt des
Umreifungsmittels auf sich selbst zu verschließen. Dieser Verschluss wird gemeinhin
als eine Verschweißung
bezeichnet und wird durch Erwärmen übereinanderliegender
Abschnitte der Umreifung mittels eines Vibrationselements bewirkt.
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Im
Verlauf des Umreifungsvorgangs wird ein erster Abschnitt des Umreifungsmittels
(beispielsweise das vordere Ende des Umreifungsmittels) von einer
Ausgabevorrichtung in eine Zufuhreinrichtung und in den Umreifungskopf
transportiert. Das vordere Ende wird durch den Umreifungskopf (nahe
einer ersten oder Schlaufenklemmeinrichtung), durch den Umreifungsmittelkanal
und zurück
zum Umreifungskopf transportiert. Das vordere Ende wird in dem Umreifungskopf über eine
zweite oder Endenklemmeinrichtung in eine Position innerhalb der
Verschlussregion transportiert.
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Das
vordere Ende wird dann durch die Endenklemmeinrichtung erfasst,
und das Umreifungsmittel wird um die Last herum gespannt. Nach dem
Spannen wird das hintere Ende des Umreifungsmittels durch die Schlaufenklemmeinrichtung erfasst,
und es wird der Verschluss oder die Verschweißung in der Umreifung hergestellt.
Die Umreifung wird dann von der Quelle oder Zufuhr abgeschnitten
und wird aus der Umreifungsmaschine freigegeben.
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Es
ist wichtig, dass die Klemmeinrichtungen die Umreifung in jedem "Klemm"-Moment fest und
sicher ergreifen. Zu diesem Zweck arbeiten bekannte Umreifungsmaschinen
mit einem Nocken, der eine Klemmvorrichtung so berührt, dass
dieses Klemmen der Umreifung erfolgt. Bekannte Klemmvorrichtungen
beinhalten eine Rolle (zum Berühren
der Kurvenfläche
der Maschine), die mittels eines Stiftes an einem Nockenstößelblock
angebracht ist. Eine Klemmeinrichtung ist starr an einem Klemmeinrichtungsträger montiert,
der seinerseits mittels eines zweiten Stiftes an dem Nockenstößel angebracht
ist. Ein Paar nebeneinander angeordneter Federsätze ist so zwischen dem Nockenstößel und
dem Klemmeinrichtungsträger
angeordnet, dass die Klemmeinrichtung einen ausgewogenen Druck auf
die Umreifung ausüben
kann.
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Bei
einer solchen Anordnung werden zwei Stifte benötigt (einer zum Montieren der
Rolle am Nockenstößelblock
und ein zweiter zum Montieren des Klemmeinrichtungsträgers an
dem Nockenstößelblock).
Des Weiteren werden nebeneinander angeordnete Federsätze benötigt, damit
der an die Umreifung angelegte Druck in der richtigen Stärke und Richtung
einwirkt (beispielsweise während
des Zusammendrückens
der Federn).
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Zwar
funktioniert eine solche Anordnung gut, doch sie hat auch Nachteile.
Ein solcher Nachteil ist die Kompliziertheit der Konstruktion. Die
Notwendigkeit mehrerer Stifte und mehrerer Federsätze bedingt zusätzliche
bewegliche Teile und Komponenten, was in mechanischen Systemen generell
unerwünscht
ist. Des Weiteren erhöht
die Notwendigkeit mehrerer Stifte und nebeneinander angeordneter
Federsätze die
Gesamtgröße und damit
das Gewicht der Klemmeinrichtung.
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Eine
Klemmvorrichtung und ein Umreifungskopf gemäß dem Oberbegriff der Ansprüche 1 und
8 sind aus EP-A-1 170 214 bekannt.
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Dementsprechend
besteht Bedarf an einer Klemmvorrichtung für einen Umreifungskopf einer Umreifungsmaschine,
welche die Gesamtgröße und das Gewicht
der Klemmeinrichtung verringert. Eine solche Klemmeinrichtung arbeitet
zweckmäßigerweise
mit einer geringeren Anzahl von Komponenten, was zu einer einfacheren,
weniger komplexen Konfiguration der Klemmeinrichtung führt, während die Komponenten
der Klemmeinrichtung während
des Klemmvorgangs ihre Ausrichtung beibehalten.
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Kurzdarstellung
der Erfindung
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Eine
Klemmvorrichtung für
einen Umreifungskopf einer Umreifungsmaschine nach Anspruch 1 enthält einen
Körper
mit einem im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt, in dem ein Hohlraum
mit einer Endwand ausgebildet ist. Der Körper weist an einem äußeren Abschnitt
einen Klemmblock auf und enthält Öffnungen
in einander gegenüberliegenden Wänden. Bei
einer bevorzugten Ausführungsform sind
die Öffnungen
ein wenig länglich
oder gekerbt.
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In
dem Hohlraum ist ein einzelner Federsatz angeordnet. Ein Ende des
Federsatzes stößt an der inneren
Endwand des Körpers
an. In dem Hohlraum ist ein Stößelblock
angeordnet. Der Stößelblock
hat eine Basis und einen Rollenaufnahmeabschnitt. In dem Rollenaufnahmeabschnitt
sind Öffnungen
ausgebildet, die auf die in dem Körper ausgebildeten Öffnungen
ausgerichtet sind. In dem Rollenaufnahmeabschnitt ist eine Rolle
angeordnet. Durch die Rolle erstreckt sich ein Durchgang, der auf
die Öffnungen in
dem Körper
und die Öffnungen
in dem Stößelblock ausgerichtet
ist.
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Durch
die Öffnungen
des Körpers,
die Öffnungen
des Stößelblocks
und den Durchgang in der Rolle ist ein Halteelement, vorzugsweise
ein Haltestift, hindurchgeführt.
Der Haltestift ist so angeordnet, dass er den Stößelblock in dem Körper hält, wobei
die Rolle daran befestigt ist, und dass er den Federsatz in dem
Hohlraum des Körpers
hält.
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Die
länglichen Öffnungen
in dem Körper
gestattet eine geringfügige
Längsbewegung
der Rolle und des Stößelblocks
relativ zu dem Körper,
um den Federsatz zusammenzudrücken
und zu entspannen.
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Die
Klemmvorrichtung der vorliegenden Erfindung enthält zwei konzentrisch angeordnete
Federn und einen einzelnen Haltestift. Ein Umreifungskopf nach Anspruch
8, der die Klemmvorrichtung der vorliegenden Erfindung mit einem
einzelnen Stift aufweist, ist ebenfalls offenbart.
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Vorteilhafterweise
verringert die Klemmvorrichtung der vorliegenden Erfindung die Gesamtgröße und das
Gewicht der Klemmeinrichtung. Eine solche Klemmeinrichtung arbeitet
mit einer geringeren Anzahl von Komponenten und führt zu einer
einfacheren, weniger komplexen Konfiguration der Klemmeinrichtung,
während
die Komponenten der Klemmeinrichtung während des Klemmvorgangs ihre Ausrichtung
beibehalten.
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Diese
und weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen
aus der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den
angehängten
Ansprüchen
hervor.
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Kurze Beschreibung
der verschiedenen Ansichten der Zeichnungen
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Die
Nutzeffekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden für den Durchschnittsfachmann
nach dem Studium der folgenden detaillierten Beschreibung und der
begleitenden Zeichnungen deutlicher erkennbar. Darin zeigen:
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1 eine
perspektivische Ansicht einer beispielhaften Umreifungsmaschine
mit einem Umreifungskopf mit Einzelstift-Klemmvorrichtungen, in
denen die Prinzipien der vorliegenden Erfindung verkörpert sind,
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2 eine
schematische Veranschaulichung des Umreifungskopfes, wobei der Umreifungsmittelpfad
durch den Kopf sowie die relative Position der Klemmvorrichtungen
und der Umreifung in Position an den Klemmblöcken gezeigt ist,
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3 eine
perspektivische, auseinandergezogene Draufsicht auf die Klemmvorrichtung,
und
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4 eine
perspektivische, auseinandergezogene Ansicht der Klemmvorrichtung
von unten.
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Detaillierte
Beschreibung der Erfindung
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Obgleich
die vorliegende Erfindung in verschiedenen Formen verkörpert sein
kann, wird eine derzeit bevorzugte Ausführungsform in den Zeichnungen
gezeigt und im Weiteren beschrieben, wobei es sich versteht, dass
die vorliegende Offenbarung als beispielhafte Veranschaulichung
der Erfindung anzusehen ist und die Erfindung sich nicht auf die veranschaulichte
konkrete Ausführungsform
beschränken
soll.
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Es
versteht sich des Weiteren, dass mit der Überschrift dieses Kapitels
der Spezifikation, nämlich "Detaillierte Beschreibung
der Erfindung",
eine Vorgabe des Patentamts der Vereinigten Saaten erfüllt wird
und dass diese Überschrift
weder impliziert noch darauf schließen lassen soll, dass durch
sie der im vorliegenden Text offenbarte Gegenstand eingeschränkt wird.
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Wenden
wir uns den Figuren und insbesondere 1 zu, wo
eine Umreifungsmaschine 10 gezeigt ist, die einen Umreifungskopf 12 aufweist,
der mit Einzelstift-Klemmvorrichtungen 14 (siehe 2) versehen
ist, welche die Prinzipien die vorliegende Erfindung verkörpern. Die
Umreifungsmaschine 10 enthält allgemein einen Rahmen 16,
einen Umreifungsmittelkanal 18, eine Zuführvorrichtung 20 und den
Umreifungs- oder Verschlusskopf 12. Eine Steuerung 22 sorgt
für den
automatischen Betriebsablauf und die Steuerung der Umreifungsmaschine 10.
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Wenden
wir uns nun 2 zu, wo schematisch die Position
des ersten Abschnitts S1 und des zweiten
Abschnitts S2 des Umreifungsmittels in Position
innerhalb des Umreifungskopfes 12 während des Umreifungsvorgangs
gezeigt ist. Wie veranschaulicht, ist ein vorderes Ende L der Umreifung
an einer Endenklemmvorrichtung 14a (oder Endenklemmeinrichtung)
angeordnet, und ein hinteres Ende T der Umreifung ist an einer Schlaufenklemmvorrichtung 14b (oder
Schlaufenklemmeinrichtung) angeordnet. Beide Klemmeinrichtungen 14a,
b sind innerhalb des Verschlusskopfes 12 für eine hin
und her gehende Bewegung angeordnet und sind in der geöffneten oder
nichtklemmenden Stellung gezeigt. Auf ein vorgegebenes Signal hin
wird die Endenklemmeinrichtung 14a betätigt, um die Umreifung zwischen
der Klemmeinrichtung 14a und dem Verschlusskopfkörper 24 festzuhalten,
woraufhin die Umreifung gespannt wird. Dann wird die Schlaufenklemmeinrichtung 14b betätigt, um
die Umreifung an dem Verschlusskopfkörper 24 so festzuhalten,
dass die Umreifung auf beiden Seiten des Verschlussaggregats 26 festgehalten
wird, woraufhin das Verschlussaggregat (eine Vibrationsschweißvorrichtung)
in Betrieb gesetzt wird.
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Die
Klemmvorrichtungen 14 sind dafür konfiguriert, die Umreifung
am Verschlusskopf 12 festzuhalten, um die Umreifung spannen
und verschließen zu
können.
Wenden wir uns den 3 und 4 zu. Jede
Klemmvorrichtung 14a, b enthält einen Klemmeinrichtungskörper 30 mit
einem Klemmblock 32 an seinem Ende 34. Der Körper 30 enthält einen
Hohlraum 36 und eine Endwand 38 an der Basis des Hohlraums 36.
Indem der Körper 30 so
ausgerichtet ist, dass der Hohlraum 36 nach unten weist,
befindet sich die Endwand 38 an der Oberseite des (umgedrehten)
Hohlraums 36.
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Der
Körper 30 enthält des Weiteren
ein Paar Stiftöffnungen 40 in
einander gegenüberliegenden Wänden. Bei
einer derzeitigen Ausführungsform
sind die Öffnungen 40 so
ausgebildet, dass sie eine etwas längliche Form aufweisen, die
sich entlang einer Längsrichtung,
wie durch den Pfeil 42 abgedeutet, des Körpers 30 erstreckt.
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An
einem Nockenstößelblock 46 ist
eine Nockenrolle 44 montiert. Die Rolle 44 enthält einen
mittigen Durchgang 48 zur Aufnahme einer Welle, wie weiter
unten beschrieben wird. Die Rolle 44 ist zur Eingriffnahme
mit einem Nockenlappen oder einer Nockenfläche (nicht gezeigt) konfiguriert,
um die Rolle 44 und den Stößelblock 46 in Richtung
des Hohlraums 36 oder in den Hohlraum 36 hinein
zu drängen.
Der Stößelblock 46 hat
eine kolbenartige Form und ist zur Montage innerhalb des Klemmeinrichtungskörpers 30 konfiguriert.
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Der
Stößelblock 46 hat
eine allgemein flache Basis 50 und einen von ihr abgehenden
Rollenaufnahmeabschnitt 52, der im Wesentlichen als ein
Paar Stege ausgebildet ist, die von der Basis 50 abgehen. In
beiden Stegen 52a, b ist eine Stiftöffnung 54 ausgebildet.
Der Stößelblock 46 enthält einen
Vorsprung 56, der sich vom Stößelblock 46 nach außen erstreckt
und quer durch einen Kanal 58 verläuft, der in der Wand des Körpers 30 ausgebildet
ist.
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Ein
einzelner Satz Federn 60 ist in dem Körper 30 auf der Basis 50 des
Stößelblocks
angeordnet. Auf diese Weise werden die Federn 60 zwischen dem
Stößelblock 46 und
der Innenwand des Körpers (innerhalb
des Hohlraums 36) gehalten. Bei einer derzeitigen Ausführungsform
wird ein einzelner Satz aus zwei konzentrischen Federn 60a,
b verwendet, um den Klemmeinrichtungskörper 30 (relativ zur
Rolle 44 und zum Stößelblock 46)
vorzuspannen.
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Die
Vorrichtung 14 wird durch ein einzelnes Halteelement 62 gehalten.
Bei einer derzeitigen Ausführungsform
handelt es sich bei dem Halteelement um einen Stift 62.
Der Stift 62 ist durch die Stiftöffnungen 40 des Körpers, durch
die Stiftöffnungen 54 des Stößelblocks
und durch den Durchgang 48 der Rolle hindurchgeschoben.
Somit dient der Stift 62 als eine Drehachse für die Rolle 44 sowie
dem Zusammenhalten der Klemmeinrichtung 14 als Baugruppe.
Auf diese Weise ist die Klemmeinrichtung 14 der vorliegenden
Erfindung, die einen einzelnen Federsatz 60a, b und einen
einzelnen Stift 62 enthält,
deutlich kleiner und leichter als bekannte Klemmeinrichtungen und
ist mechanisch eine weniger komplexe Baugruppe (weil sie weniger
Teile hat).
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Wie
oben dargelegt, sind die Öffnungen 40 in dem
Körper
(zur Aufnahme des Stiftes 62) länglich oder gekerbt (in der
mit 42 bezeichneten Richtung). Dadurch wird eine geringfügige hin
und her gehende Bewegung des Stößelblocks 46 und
der Rolle 44 innerhalb des Körpers 30 – und relativ
zu dem Körper 30 – möglich. Dies
gewährleistet,
dass eine ausreichende Kraft durch den Klemmblock 32 auf
die Umreifung ausgeübt
wird, und gewährleistet
des Weiteren einen guten Kontakt des Klemmblocks 32 mit
der Umreifung und ein gutes Halten der Umreifung durch den Klemmblock 32,
selbst wenn man die Toleranzen für
die Umreifungsdicke in Betracht zieht.
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In
der vorliegenden Offenbarung ist das Wort "ein" (sowie
seine grammatischen Formen) zutreffendenfalls so zu verstehen, dass
es sowohl die Einzahl als auch die Mehrzahl einschließt. Umgekehrt
schließen
alle Mehrzahlausdrücke
zutreffendenfalls auch die Einzahlbedeutung ein.
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Aus
dem Vorangegangen ist zu erkennen, dass zahlreiche Modifizierungen
und Varianten möglich
sind, ohne dass der Geltungsbereich der vorliegenden Erfindung verlassen
wird. Es versteht sich, dass bezüglich
der veranschaulichten konkreten Ausführungsformen weder eine Einschränkung beabsichtigt
ist noch hineininterpretiert werden darf. Die Offenbarung soll durch
die angehängten
Ansprüche alle
derartigen Modifikationen mit einschließen, sofern sie in den Geltungsbereich
der Ansprüche
fallen.