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Die Erfindung bezieht sich auf eine Schneidvorrichtung
zur speziellen, aber nicht ausschließlichen, Verwendung in
einem Umreifungswerkzeug von dem Typ, der benutzt wird, um
ein Stahlband in einer um ein Packgut herum gespannten
Schleife mittels einer Reihe von miteinander verriegelten
Verbindungen anzubringen, die miteinander verriegelbare
Schultern aufweisen, die in zwei überlappende Enden des
Umreifungsmittels gestanzt sind.
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Eine Version eines Umreifungswerkzeugs des oben
beschriebenen Typs ist beschrieben im US-Patent Nr. 3,998,429
von Cheung. Verschiedene Aspekte einer jüngeren Version
eines derartigen manuellen Umreifungswerkzeugs sind im
US-Patent Nr. 5,203,541 von NiX beschrieben. Verschiedene
Aspekte von anderen jüngeren Versionen eines derartigen
Umreifungswerkzeugs sind in zwei parrallel anhängigen
europäischen Patentanmeldungen Nr. 94307292.6 und 94307293.4
beschrieben, die veröffentlicht sind als EP-A-0 647 800 und
EP-A-0 647 560.
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US-Patent Nr. 4,825,512 von Tremper stellt ein
nützliches Beispiel eines Stahlumreifungsmittels zur Verfügung,
mit einer Reihe von Verriegelungsverbindungen, die von
miteinander verriegelbaren Schultern geformt sind, die in
dessen überlappende Enden gestanzt sind.
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Im allgemeinen umfaßt ein Umreifungswerkzeug des oben
beschriebenen Typs einen Betätigungsgriff, der zur
manuellen Oszillation angeordnet ist. Der Betätigungsgriff dreht
mittels einer Eingangswelle, an die der Betätigungsgriff
gekoppelt ist, sowie mittels zwischengetrieberädern eine
Hauptwelle, die eine Reihe von Nocken antreibt. Einige der
Nocken treiben Stanzstempel an, die miteinander
verriegelbare
Schultern in zwei überlappende Enden eines Stahlbandes
hineinstanzen.
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Eine der Nocken treibt ein Schneidwerkzeug an, das
durch ein äußeres der überlappenden Enden des angebrachten
Bandes unter Kompression schneidet, um so jedes
überschüssige Band von dem angelegten Band abzuschneiden und ohne
wünschenswerterweise dabei in ein inneres der überlappenden
Enden hineinzuschneiden. Ein Amboß unterstützt die
überlappenden Enden, wenn das Schneidwerkzeug kompressiv durch das
äußere der überlappenden Enden schneidet. Im allgemeinen
wird ein Schneidwerkzeug mit einer Schneidkante versehen,
die eventuell stumpf wird. Im allgemeinen ist es unbequem,
die Schneidkante wieder zu schärfen oder das
Schneidwerkzeug zu ersetzen, weshalb es eine teure Komponente
darstellt.
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Manuelle Umreifungswerkzeuge des oben beschriebenen
Typs sind unter der Marke SIGNODE im Handel erhältlich von
der Signode Industry Packaging Systems (eine Einheit der
Illinois Tool Works Inc.) in Glenview, Illinois. Ein
derartiges kommerziell erhältliches Werkzeug (SIGNODE Modell SMC
12/58/34 Combination Strapping Tool) umfaßt ein
entfernbares Schneidwerkzeug, das eine einzelne Klinge aufweist und
ausgelegt ist, um in einem Schneidwerkzeughalter in eine
Ausnehmung hinein und aus ihr heraus zu gleiten, um so das
Auswechseln des entfernbaren Schneidwerkzeugs zu
vereinfachen.
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Diese Erfindung schafft eine Schneidvorrichtung, die
insbesondere, aber nicht ausschließlich, in einem
Umreifungswerkzeug des oben beschriebenen Typs verwendbar ist.
Es ist vorgesehen, daß die Schneidvorrichtung andere
Verwendungszwecke hat, beispielsweise in einem
Kabelschneidwerkzeug&sub1; einem Baumbeschneidwerkzeug oder irgendeinem
anderen Werkzeug, um ein Werkstück unter Druck zu schneiden.
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Gemäß einem ersten Aspekt dieser Erfindung umfaßt eine
Schneidvorrichtung einen zur Unterstützung des Werkstücks
eingerichteten Amboß, einen Schneidwerkzeughalter, der zum
Amboß hin und vom Amboß weg bewegbar ist, und ein
langgestrecktes Schneidwerkzeug, das lösbar in dem Halter
angeordnet ist und zusammen mit dem Halter zum Amboß hin und
vom Amboß weg bewegbar ist, wobei das Schneidwerkzeug
mehrere langgestreckte parallele Schneidkanten aufweist, von
denen eine zum Amboß hin vorsteht, wenn das Schneidwerkzeug
in dem Halter montiert ist, und das Schneidwerkzeug vom
Halter lösbar ist, wenn die Schneidkante, die zum Amboß hin
vorsteht, stumpf wird und im Halter derart
wiederbefestigbar ist, daß eine andere Schneidkante zum Amboß hin
vorsteht.
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Gemäß einem zweiten Aspekt dieser Erfindung umfaßt ein
Umreifungswerkzeug des Typs, der benutzt wird, um ein
Stahlband in einer gespannten Schleife um ein Packgut herum
mittels einer Reihe von Verriegelungsverbindungen
anzubringen, die miteinander verriegelbare Schultern aufweisen, die
in überlappende Enden des Bandes gestanzt sind, eine
Schneidvorrichtung, die eingerichtet ist, um ein äußeres
überlappendes Ende kompressiv zu schneiden und einen Amboß
aufweist, der eingerichtet ist, um die überlappenden Enden
eines solchen Bandes zu unterstützen, dadurch
gekennzeichnet, daß die Schneidvorrichtung auch einen
Schneidwerkzeughalter umfaßt, der zum Amboß hin und vom Amboß weg bewegbar
ist sowie ein langgestrecktes Schneidwerkzeug, das lösbar
im Halter befestigt ist, derart, daß es sich in
Querrichtung
zu den überlappenden Enden des Bandes erstreckt, wenn
die überlappenden Enden des Bandes von dem Amboß
unterstützt sind, wobei das Schneidwerkzeug mehrere
langgestreckte parallele Schneidkanten aufweist, von denen eine
zum Amboß hin vorsteht, wenn das Schneidwerkzeug im Halter
montiert ist, wobei das Schneidwerkeug vom Halter lösbar
ist, wenn die Schneidkante, die zu dem Amboß hin vorsteht,
stumpf wird und die in den Halter wiedereinbaubar ist, so
daß eine andere der Schneidkanten zum Amboß hin vorsteht.
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Bei einer bevorzugten Anordnung umfaßt der Halter eine
langgestreckte Ausnehmung mit einem offenen Ende und einem
langgestreckten Schlitz, der sich von der langgestreckten
Ausnehmung her zu dem Amboß hin öffnet und so zwei
gegenüberliegende Kanten definiert, die das Schneidwerkzeug
halten. Darüber hinaus ist das Schneidwerkzeug ausgelegt, um
langs in die Ausnehmung zu passen, wenn das Schneidwerkzeug
am Halter montiert ist. Weiterhin kragt eine der
Schneidkanten aus dem Schlitz hinaus und steht zum Amboß hin vor,
wenn das Schneidwerkzeug in dem Schlitz montiert ist.
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Vorteilhafterweise besitzt das Schneidwerkzeug ein
polygonales Profil. Vorzugsweise kann der Querschnitt des
Schneidwerkzeugs dreieckig, möglichst gleichseitig oder
viereckig, möglichst rhombisch oder quadratisch sein. Ein
gleichseitiger dreieckiger Querschnitt ist der am meisten
bevorzugte, weil er drei Schneidkanten zur Verfügung
stellt, die spitze Winkel (60º) definieren, die erwünscht
sind zum Schneiden von Stahlbändern mit einem
Schneidwerkzeug aus gehärtetem Werkzeugstahl.
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Eine bevorzugte Ausführungsform gemäß der Erfindung
wird nun unter Bezug auf die beiliegenden zeichnungen
beschrieben. Darin zeigen:
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Fig. 1 eine fragmentarische, teilweise
auseinandergezogene perspektivische Ansicht eines Umreifungswerkzeugs
des oben beschriebenen Typs. Das Umreifungswerkzeug umfaßt
eine Schneidvorrichtung, die eine bevorzugte
Ausführungsform gemäß der Erfindung darstellt;
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Fig. 2 in einem vergrößerten Maßstab eine
perspektivische Explosionsansicht eines Schneidwerkzeughalters, eines
langgestreckten Schneidwerkzeugs mit gleichseitigem
dreieckigen Querschnitt, einer Rolle, einer Welle für die Rolle
und einer Spannfeder, wie sie in der Schneidvorrichtung
benutzt wird;
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Fig. 3 in einem weiter vergrößerten Maßstab eine
Draufsicht auf den Schneidwerkzeughalter, das
langgestreckte Schneidwerkzeug und die anderen in Fig. 2
gezeigten Elemente, außer der Spannfeder, die verborgen ist;
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Fig. 4 eine Vorderansicht des Schneidwerkzeughalters,
des langgestreckten Schneidwerkzeugs und den anderen in
Fig. 2 gezeigten Elementen. Eine damit zusammenwirkende
Nocke, zwei überlappende Enden des Stahlbandes, ein Amboß
zur Unterstützung der überlappenden Enden und ein gestufter
Bereich einer Basisplatte sind ausschnittsartig gezeichnet;
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Fig. 5 eine teilweise ausschnittsartige Seitenansicht
des Schneidwerkzeughalters, des langgestreckten
Schneidwerkzeugs und der anderen in Fig. 4 gezeigten Elemente;
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Fig. 6 eine Unteransicht des Schneidwerkzeughalters
und des langgestreckten Schneidwerkzeugs; und
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Fig. 7 und 8 perspektivische Ansichten zweier
alternativer Schneidwerkzeuge, mit entsprechendem quadratischen
und rhombischen Querschnitt.
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Wie in Fig. 1 gezeigt, wird ein Umreifungswerkzeug 10
benutzt, um ein Stahlband in einer gespannten Schleife um
ein Packgut herum anzubringen, mittels einer Reihe von
Verriegelungsverbindungen, die miteinander verriegelbare
Schultern aufweisen, welche in zwei überlappende Enden des
Bandes gestanzt sind. In das Umreifungswerkzeug 10 ist eine
Schneidvorrichtung 100 eingebaut, die eine bevorzugte
Ausführungsform gemäß der Erfindung darstellt.
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Wie in den Fig. 4 und 5 gezeigt, in denen die
überlappenden Enden eines um ein Packgut herum angebrachten
Stahlbandes (nicht gezeigt) ausschnittsweise dargestellt sind,
wird die Schneidvorrichtung 100 benutzt, um kompressiv
durch das äußere Ende 12 des angebrachten Stahlbandes zu
schneiden, um so jeglichen Bandüberschuß von dem
angebrachten Stahlband abzuschneiden, ohne dabei in das innere Ende
14 des angebrachten Stahlbandes zu schneiden.
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Bis auf die Schneidvorrichtung 100 ist das
Umreifungswerkzeug 10 dem Umreifungswerkzeug ähnlich, das in den
parallel anhängigen europaischen Patentanmeldungen
Nr. 94307292.6 und 94307293.4 beschrieben ist, die als
EP-A-0 647 800 und EP-A-0 647 560 veröffentlicht sind.
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Das Umreifungswerkzeug 10 umfaßt einen
Betätigungsgriff 20, der an eine Antriebswelle 22 gekoppelt und
eingerichtet
ist, um mit der Hand in oszillierende Bewegungen
versetzt zu werden, um auf diese Weise eine oszillatorische
Drehbewegung auf die Antriebswelle 22 zu übertragen. Wie in
den oben genannten europäischen Patentanmeldungen
beschrieben, wird die oszillatorische Drehbewegung der
Antriebswelle 22 in eine unidirektionale Rotation einer Hauptwelle
26 mittels einer Zahl von Kegelrädern 24 umgewandelt. Vier
Nocken 30, 32, 34, 36 sind so an die Hauptwelle 26
gekoppelt, um gemeinsam mit der Hauptwelle 26 zu rotieren.
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Die Nocken 30, 32, 34 treiben drei Stanzstempel 40,
42, 44 an, die miteinander verriegelbare Schultern in die
überlappenden Enden 12, 14 des anzubringenden Stahlbandes
stanzen. Nicht gezeigte Gesenke, die mit den Stanzstempeln
40, 42, 44 zusammenwirken, unterlegen die überlappenden
Enden 12, 14 des anzubringenden Stahlbandes.
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Die Nocke 36, die eine einzelne Nase 38 umfaßt, wird
benutzt, um die Schneidvorrichtung 100 zu betätigen.
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Die Schneidvorrichtung 100 umfaßt einen Amboß 102, der
auf einer unteren Stufe 104 einer gestuften Plattform 106
angebracht ist, die an einer Basisplatte 108 des
Umreifungswerkzeugs 10 befestigt oder ausgebildet ist. Der Amboß
102 unterstützt die überlappenden Enden 12, 14 des
Stahlbandes, wenn das äußere Ende 12 unter Druck (kompressiv)
geschnitten wird.
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Die Schneidvorrichtung 100 umfaßt einen
Schneidwerkzeughalter 110, der innerhalb des Umreifungswerkzeugs so
montiert ist, daß er innerhalb eines begrenzten Bereichs
vertikaler Bewegung vertikal bewegbar ist, und ein
langgestrecktes Schneidwerkzeug 120, das lösbar am
Schneidwerkzeughalter
110 befestigt ist. Auf diese Weise sind der
Schneidwerkzeughalter 110 und das langgestreckte
Schneidwerkzeug 120 zum Amboß 102 hin und vom Amboß 102 weg
bewegbar. Die Schneidvorrichtung 100 umfaßt eine Spannfeder 112,
die aus gewickeltem Draht hergestellt und eingerichtet ist,
um den Schneidwerkzeughalter 110 und das langgestreckte
Schneidwerkzeug 120 vom Amboß 102 weg vorzuspannen.
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Wie in den Fig. 2, 4, 5 und 6 gezeigt, ist das
langgestreckte Schneidwerkzeug 120 aus Werkzeugstahl hergestellt,
derart, daß es einen gleichseitigen dreieckigen Querschnitt
aufweist, der drei parallele Schneidkanten 122 zur
Verfügung stellt, die spitze Winkel von 60º definieren. Wie in
den Fig. 2 bis 6 gezeigt, ist der Schneidwerkzeughalter 110
so ausgelegt, daß er eine langgestreckte Ausnehmung 124
umfaßt mit einem offenen Ende 126 und einem langgestreckten
Schlitz 126, der sich von der langgestreckten Ausnehmung
124 nach unten zum Amboß 102 hin öffnet und dabei zwei
gegenüberliegende Kanten 128 definiert. Das langgestreckte
Schneidwerkzeug 120 ist so konfiguriert, daß es längs in
die langgestreckte Ausnehmung 124 passt, so daß eine der
Schneidkanten 122 durch den langgestreckten Schlitz 126
zwischen den beiden gegenüberliegenden Kanten 128 nach
unten hinausragt, wenn das langgestreckte Schneidwerkzeug 120
am Schneidwerkzeughalter 110 befestigt ist.
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Wenn das langgestreckte Schneidwerkzeug 120 am
Schneidwerkzeughalter 110 montiert ist, halten die einander
gegenüberliegenden Kanten 128 das langgestreckte
Schneidwerkzeug 120 so, daß es nicht durch den langgestreckten
Schlitz 126 aus der langgestreckten Ausnehmung 124 fallen
kann. Auch eine obere Wand 130 der langgestreckten
Ausnehmung 124 und die gegenüberliegenden Kanten 128 wirken so
zusammen, daß verhindert wird, daß das langgestreckte
Schneidwerkzeug 120 innerhalb der langgestreckten
Ausnehmung 124 sich verdrehen kann. Weiterhin wird ein hinteres
Ende 132 des langgestreckten Schneidwerkzeugs 120 durch
einen hinteren Anschlag 134 zurückgehalten, der integraler
Bestandteil des langgestreckten Schneidwerkzeugs 120 ist.
Am offenen Ende 126 der langgestreckten Ausnehmung 124 ist
ein vorderes Ende 136 des langgestreckten
Schneidwerkzeugs 120 durch eine Abdeckung 138 des Umreifungswerkzeugs
10 gehalten (siehe Fig. 1). Die Abdeckung 138 ist lösbar,
um so Zugang zu dem Schneidwerkzeughalter 110 und zu dem
langgestreckten Schneidwerkzeug 120 zu ermöglichen.
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Wie in den Fig. 2, 3, 5 und 6 gezeigt, ist der
Schneidwerkzeughalter 110 derart gefertigt, daß er eine
halbzylindrische Ausnehmung 140 definiert, die sich nach
hinten und nach unten öffnet und innerhalb der eine
Spannfeder 112 angeordnet ist. Ein unteres Ende 144 der
Spannfeder 112 ist gegen eine obere Stufe 146 der gestuften
Plattform 106 gelagert. Ein oberes Ende 148 der Spannfeder 112
stützt sich gegen einen Querbereich 150 des
Schneidwerkzeughalters 110 ab. Die Spannfeder 112 ist
zusammengedrückt, um so den Schneidwerkzeughalter 110 und das
langgestreckte Schneidwerkzeug 120 vom Amboß 102 weg nach oben zu
spannen. Wie in den Fig. 2 bis 6 gezeigt, ist der
Schneidwerkzeughalter 110 so gefertigt, daß er eine
rollenaufnehmende Ausnehmung 160 zwischen zwei Seitenwänden 162
definiert. Jede Seitenwand 162 hat eine kreisförmige Öffnung
164, die mit der kreisförmigen Öffnung der anderen Wand 162
axial fluchtet. Eine Rolle 170 ist innerhalb der die Rolle
aufnehmenden Ausnehmung 160 mittels einer Welle 172, die
von den kreisförmigen Öffnungen 164 in den Seitenwänden 162
aufgenommen ist, drehbar angeordnet, derart, daß sie sich
teilweise über die Seitenwände 162 hinaus erstreckt. Die
Spannfeder 140 spannt den Schneidwerkzeughalter 110 und das
langgestreckte Schneidwerkzeug 120 nach oben, so daß die
Rolle 170 gegen die Nocke 36, die eine einzelne Nase 38
aufweist, belastet ist und mit ihr zusammenwirkt. Außer
wenn die Nocke 36 so gedreht ist, daß die einzelne Nase 38
an der Rolle 160 anzugreifen beginnt, erlaubt die Nocke 36
dem Schneidwerkzeughalter 110 und dem langgestreckten
Schneidwerkzeug 120, sich durch Spannung von der
Spannfeder 140 nach oben hin vom Amboß 102 weg zu bewegen. Wenn
die Nocke 36 so gedreht ist, daß die einzelne Nase 38
beginnt, an der Rolle 160 anzugreifen, drückt die einzelne
Nase 38 die Rolle 170 nach unten, um so den
Schneidwerkzeughalter 110 und das langgestreckte Schneidwerkzeug 120
entgegen der Spannfeder 140 nach unten gegen den Amboß 102
zu treiben.
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Wie in den Fig. 4 und 5 gezeigt, schneidet, wenn der
Schneidwerkzeughalter 110 und das langgestreckte
Schneidwerkzeug 120 durch die einzelne Nase 38 der Nocke 36 nach
unten getrieben sind, die Schneidkante 122, die nach unten
zum Amboß 102 hin vorsteht, kompressiv das äußere Ende 12
des Stahlbandes, ohne dabei dessen inneres Ende zu
schneiden, da die überlappenden Enden 12, 14 vom Amboß 102
unterstützt sind. Hat die einzelne Nase 38 der Nocke 36 die
Rolle 160 passiert, bewegt die Spannfeder 140 den
Schneidwerkzeughalter 110 und das langgestreckte Schneidwerkzeug
120 vom Amboß 102 nach oben weg und weg vom abgetrennten
Ende 12 des Stahlbandes.
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Wenn die Schneidkante 122, die nach unten hin
vorsteht, nach langem Gebrauch des Umreifungswerkzeugs 10
abgestumpft ist, wird die Abdeckung 138 entfernt, um Zugang
zum Schneidwerkzeughalter 110 und zum langgestreckten
Schneidwerkzeug 120 zu ermöglichen. Das langgestreckte
Schneidwerkzeug 120 kann dann vom Schneidwerkzeughalter 110
entfernt und so gedreht werden, daß eine andere
Schneidkante 122 nach unten vorsteht, und dann wieder am
Schneidwerkzeughalter 110 befestigt werden. Es ist nicht nötig,
das langgestreckte Schneidwerkzeug 120 zu ersetzen, bevor
nicht alle drei Schneiden 122 stumpf geworden sind.
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Wie in den Fig. 2, 4, 5 und 6 gezeigt, ist das
langgestreckte Schneidwerkzeug 120 so ausgebildet, daß es einen
gleichseitigen, dreieckigen Querschnitt aufweist, der drei
Schneidkanten 122 zur Verfügung stellt, die spitze (60º)
Winkel definieren. Wie in Fig. 7 gezeigt, kann alternativ
ein langgestrecktes Schneidwerkzeug 120' aus Werkzeugstahl
mit einem quadratischen Querschnitt, der vier Schneidkanten
zur Verfügung stellt, die rechte (90º) Winkel definieren,
verwendet werden, wenn ein mit einem geeignet ausgebildeten
Schlitz versehener Schneidwerkzeughalter (nicht gezeigt),
der im übrigen dem Schneidwerkzeughalter 110 ähnlich ist,
zur Verfügung gestellt wird, um ein langgestrecktes
Schneidwerkzeug 120' zu haltern. Wie in Fig. 8 gezeigt,
kann alternativ ein langgestrecktes Schneidwerkzeug 120"
aus Werkzeugstahl, mit einem rhombischen Querschnitt, der
zwei Schneidkanten zur Verfügung stellt, die spitze (60º)
Winkel definieren und zwei andere Schneiden, die stumpfe
(120º) Winkel definieren, verwendet werden, wenn ein
Schneidwerkzeughalter (nicht gezeigt) mit einem geeignet
ausgebildeten Schlitz zur Halterung des langgestreckten
Schneidwerkzeugs 120 zur Verfügung gestellt wird, der dem
Schneidvorrichtungshalter 110 in anderer Hinsicht ähnlich
ist.