DE8310021U1 - Vorrichtung zum Umschnüren von Schnürgut - Google Patents

Description

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15.12.83.

- Vorrichtung zum Umschnüren von Schnürgut ~~"y

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für eine Vo-schnürmaschine, bei der ein s.:hweißfähiges, streifenförmiges Band in einen Bandführungsrahmen eingefädelt wird und von diesem als Schlaufe abgegeben wird, die ein bereitgehaltenes Schnürgut locker umgibt und dann strammgezogen und an den Enden verschweißt wird mit einem das Schnürgut mit Spiel umgebenden Bandführungsrahmen, einer Schweißvorrichtung, einem Bandzuführer und einem Bandvorrat, der zum Strammziehen rückwärts betrieben werden kann, und einem Messerhalter zum Abtrennen einer strammgezogenen Schlaufe, die, bezogen auf die Bandführung, in eine gemeinsame Umschlingungsebene mit einer durchlaufenden Führung für das Band einstellbar sind.

Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art wird zunächst das neue Bandende eingefädelt und strammgezogen. Daran anschließend wird die strammgehaltene Schlaufe abgeschnitten, verschweißt und freigegeben. Es ist wünschenswert, zur Erhöhung der Taktzahl die für diese Vorgänge erforderliche Zeit abzukürzen. Das könnte man durch Erhöhen der Bewegungsgeschwindigkeit der bewegten Teile versuchen, aber dem sind Grenzen gesetzt.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Arbeitsgeschwindigkeit der Maschine zu erhöhen.

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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Schweißvorrichtung einerseits gegenüber dem Bandführungsrahmen, dem Bandzuführer und de.n Hesserhalter andererseits oder umgekehrt aus der gemeinsamen Führungsbahn herausrückbar ist beziehungsweise sind.

Nach der Erfindung ist es möglich, den Einfädelungsvorgang bereits zu beginnen, ehe der Schweißvorgang vollständig beendet ist.

Der Einfädelungsvorgang beginnt nach dem Stande der Technik erst wenn der Schweißvorgang vollendet ist. Nach der Erfindung kann der Einfädelungsvorgang bereits beginnen ehe der Schweißvorgang vollendet ist, so daß der Einfädelungsvorgang nicht mit seiner vollen Zeitdauer die Taktzeit verlängert. Je früher der Einfädelungsvorgang vor dem Ende des Schv.;>eißvorganges beginnt, umso größer ist die Zeiteinsparung. Am größten ist die Zeiteinsparung, wenn der Einfädelungsvorgang, wie vorzugsweise der Fall, beginnt sofort nach dem Abtrennen der strammgezogenen Schlaufe. Die sich in diesem Fall ergebenden Zeiteinsparungen werden nachfolgend beispielsweise erläutert.

In einem praktischen Beispiel ergeben sich nach dem Stand der Technik folgende Zeiten:

für den Schneidvorgang: 0,1 Sekunden

für den Schweißvorgang: 0,3 Sekunden

für die Freigabe der Schweißvorrichtung: 0,3 Sekunden

für das Einfädeln des neuen Bandes: 0,3 Sekunden Für das Abgeben der Schlaufe und das

Strammziehen: 0,2 Sekunden.

Das sind insgesamt 1,2 Sekunden, von denen 0,3 Sekunden also die gesamte Zeitspanne für das Einfädeln - eingespart werden können, wenn mit dem Einfädeln sofort nach dem Abtrennen der strammgezogenen Schlaufe begonnen wird. Beginnt man etwas später, dann ist die Einsparung entsprechend kleiner.

Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.

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15.12.1983'

In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung mit in den Bandführungsrahmen eingezogener Schlaufe und bereitliegendem Paket, senkrecht auf die Umschnürungsebene gesehen,

Fig. 2 die Teile aus Fig. 1 zum Teil abgebrochen, in der gleichen Funktionsstellung wie in Fig. 1, jedoch perspektivisch und ohne das Paket,

Fig. 3 den Bandführungsrahmen aus Fig. 1 im Schnitt entsprechend dem Pfeil III mit der Schweißoberplatte und der Sonotrode, wobei die übrigen Teile aus Fig. 1 der Übersicht halber fortgelassen sind, Fig. 4 die Teile aus Fig. 3, jedoch nachdem der Bandführungsrahmen zur Seite geschwenkt ist, Fig. 5 die Teile aus Fig. 3 beim: Schweißvorgang, Fig. 6 den Teilschnitt BI aus Fig. 1, Fig. 7 die Teile aus Fig. 6, jedoch nachdem der Bandführungsrahmen zur Seite geschwenkt ist,

Fig. 8 die zum Abtrennen und Schweißen dienenden Teile aus Fig. 1 noch einmal heraus ge zeichnet in der gleichen Stellung wie in Fig. 1,

Fig. 9 die Teile aus Fig. 8 beim Abschneiden des Bandes, Fig. 10 die Teile aus Fig. d fertig zum Schweißen, Fig. 11 die Teile aus Fig. 8 beim Schweißen, Fig. 12 den Messerhalter aus Fig. 1 mit der Schweißoberplatte herausgezeichnet in der gleichen Funktionsstellung wie in Fig. 1, und

Fig. 13 die Teile aus Fig. 12 nach gerade erfolgtem Abschneiden.

In Fig. 1 ist dargestellt: Der Bandzuführer 1 mit einem Transportrad 2 mit einem über Umlenkrollen geführten Andrückband 3 mit einer Bobine 5 und mit einem von der Bobine abgezogenen, zur Umschnürung dienenden Band 6; ein Messerhalter 7, ein Wandler 8, Vertikalführungen 9, 18 für den Wandler 8, ein Bandführungselement 10, ein Bandführungsrahmen 11 mit zwei Lagerbügeln 12, 13, eine Schweißoberplatte 14, ein berührungsloses Schaltelement 15, ein Halteelement 16, eine Tischplatte 17, ein zentrales Steuergerät 40, ein beweglicher Träger 80,

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an dem der DandzufUhrer 1, der Messerhalter 7 und das Steuergerät 40 gelagert sind, ein Paket und der Übersicht halber nur abschnittsweise und abgebrochen das Gestell 20 der Vorrichtung, an dem alle Teile gelagert beziehungsweise befestigt sind. Mit dem Bandführungsrahmen 11 ist auch das BandfUhrungselement 10 und das Schaltelement 15 an den Lagerbügeln 12, 13 befestigt.

Das Band 6 ist ein streifenförmiges, flaches Kunststoffband, das mit Ultraschall schweißfähig ist. Ss wird von einer am Träger dO drehbar gelagerten Bobine durch das in Richtung des Pfeils 21 umlaufend angetriebene Transportrad 2 abgezogen und ist in einen schlitzförmigen Kanal 66 des Messerhalters 7 und einen daran anschließenden Kanal 22 eines am Kesserhalter 7 befestigten Messerkopfes 67 eingefädelt.

Das Transportrad 2 wird, zusammen mit einer Steuerscheibe 71, unter Zwischenschaltung einer Rutschkupplung 72 von einem hinsichtlich seiner Drehrichtung umkehrbaren Antriebsmotor 73 angetrieben. Der Antriebsmotor 73 wird von dem steuergerät 40 angesteuert.

Der Bandführungsrahmen 11 ist zusammen mit dem Bandführungselement 10 an den Lagerbügeln 12, 13 befestigt und mit diesem um eine Achse 34 schwenkbar am Gestell 20 gelagert. Der Dandführungsrahmen 11 kann von einer Sinfädelungsstellung, wie in Fig. 4 und 5 gezeichnet, in eine Abgabestellung, wie in Fig. 1, 2 und 3 gezeichnet, hin- und hergeschwenkt werden. Der Träger 80 ist um die gleiche Achse 34 schwenkbar am Gestell 20 gelagert aus einer dinfädelungsstellung in eine Abgabestellung. Die beiden Stellungen der Lagerbügel 12, 13 und des Trägers 60 sind durch einen Anschlag 30 und weitere, nicht dargestellte Anschläge, die am Gestell 20 befestigt sind, gesicherte Endstellungen.

In 3infädelungssteilung befinden sich der Bandführungsrahmen 11 mit dem Bandführungselement 10 und der Träger 80 gegenüber der Darstellung aus Fig. 1 bis 3 in Pfeilrichtung 57, 58, 59 versetzt. In dieser Einfädelungssteilung fluchtet

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mi t der Bandführung des Bandführers 1 für das Band 6 der Kanal 22 des Messerhalters 7. Daran schließt sich fluchtend an ein unterer Kanal 24 des Bandführungselementes 10. Daran schließt sich fluchtend an das in Fig. 1 rechts gezeichnete -linführungsende eines Kanals 4 des Bandführungsrahmens 11 und an dessen in Fig. 1 links gezeichnetes Abgabeende schließt sich fluchtend an ein oberer Kanal (31 des BandfUhrungselementes 10 und an das schließt fluchtend ein Kanal 25 des Echaltelementes 15, das an dem Bandführungsrahmen 11 befestigt ist. Das Band 6 ist entlang der durch die strichpunktierte Linie 23 angedeuteten Gehneidebene abgeschnitten. Das Transportrad 2 wird, sobald sich der Bandführungsrahmen 11 und der Träger 30 in der tfinfädelungsstellung befinden, angesteuert durch das Steuergerät 40, in Pfeilrichtung 21 in Umdrehung versetzt und das Band 6 wird durch den vom Transportrad 2 ausgeübten Vorschub durch den schlitzförmigen Kanal 24 des Bandführungselementes 10 in den Kanal 24 und von da in den Kanal 4 des Bandführungsrahmens 11 geschoben und schließlich am 3nde des Kanals 4 in den Kanal 81 und von da in den schlitzförmigen Kanal 25 des Schaltelementes 15.

Sobald das freie Snde 28 das schaltelement 15 erreicht hat, löst es dort einen Cchaltimpuls aus, der an das Steuergerät 40 gelangt, das daraufhin das Transportrad 2 stillsetzt, so daß das Bandende 28 in der in Fig. 1 gezeichneten s tellur-π in einer Aussparung 27 zur Ruhe kommt. Das Schaltelement 15 ist zu diesem Zweck bei diesem Ausführungsbeispiel eine Lichtschranke. Die Kanäle für das Band 6 stehen an den Übergangsstellen in Flucht zueinander, so daß das Bandende durch die leichte steifigkeit des Bandes die Übergangsstellen überwinden kann.

Das Steuergerät 40 fühlt die Betriebszustände bewegter Teile der Vorrichtung über Taster, zum Beispiel die Taster 60, 61, 74, 75 ab und steuert daraufhin über Leitungen 76 zum Teil nicht dargestellte Antriebsvorrichtungen für die betreffenden Vorrichtungsteile an.

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Sobald die Schweißvorrichtung 85, bestehend aus der Schweißoberplatte 14, der sonotrode 45 und dem Halteelement 16 frei ist, kann ein neuer Umschnürvorgang ausgelöst werden. Das geschieht an dem Taster 82, woraufhin das Steuergerät 40 die Schwenkbewegung der Lagerbügel 12, 13 in die Abgabestellung auslöst, in der der Bandführungsrahmen 11 an dem Anschlag anschlägt. Gleichzeitig schwenkt der Träger 80 mit, und zwar so gesteuert, daß dabei die Kanäle 22 und 24 in Flucht bleiben. Die Kanäle 24, 4, 81 und 25 sind zu der dem Beschauer von Fig. 1 abgekehrten Seite offen. In der nun erreichten Abgabestellung des Bandführungsrahmens 11 wird durch den stationären Anschlag 30 der Kanal 4 auf seiner offenen Seite

abgedeckt. An diesem flächenhaft ausgebildeten Anschlag sind auf den Umfang des Bandführungsrahmens 11 verfederte Widerhaken verteilt angeordnet wie der in Fig. 3 bis sichtbare Widerhaken 32. Diese Widerhaken greifen in entsprechende schlitze 33 des Bandführungsrahmens 11 und hinterfassen das Band 6 in der Abgabestellung. Die Widerhaken liegen sämtlichst außen am Umfang des Bandes 6.

Die Lagerbügel 12 und 13 bewegen sich, sobald der Bandführungsrahmen 11 an dem Anschlag 30 angeschlagen ist, sofort wieder zurück in die üinfädelungsstellung. Der Träger 80 bleibt jedoch in der Abgabestellung. Die Bandführungsschleife tritt beim Zurückschwenkeη des Bandführungsrahmens aus den Kanälen 24 und 4 heraus und umschlingt nun frei und locker das Paket 19 in der Umschnürungsebene*

Der Messerhalter 7 ist um eine Achse 35, die sich in Abgabestellung des Trägers 80 senkrecht zur umschnürungsebene erstreckt, am Träger 80 schwenkbar gelagert und weist an seinem oberen finde eine Klemmbacke 36 auf, die in der in Fig. 1 gezeichneten Ruhestellung des Messerhalters mit Zwischenraum 26 der 'chweißoberplatte 14 gegenübersteht. Der Messerhalter 7 wird nun um einen kleinen Winkelbetrag in Pfeilrichtung geschwenkt, wodurch das Band in dem Zwischenraum 26 zwischen der fchweißoberplatte 14 und der Klemmbacke 36 eingeklemmt wird. Mun wird das Transportrad 2 mit Förde rrichtimg gegen den Pfeil 21 in Betrieb gesetzt und zieht die Bandschlaufe

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29 stramm um das Paket. Zu diesem Zweck schaltet das Steuergerät 40 den Antriebsmotor 73 im Rückwärtslauf ein. Sobald die Bandschlaufe 29 sich stramm um das Paket gelegt hat, bleibt das Transportrad 2 und mit ihm die Steuerscheibe 71 stehen, weil nun die Rutschkupplung 72 anspricht. Die dadurch erzielte Bandspannung ist an der Rutschkupplung 72 voreinstellbar. Sin Bewegungsfühler 74, der mit der steuerscheibe 71 zusammenwirkt, gibt bei Stillstand ein Signal an das Steuergerät 40, das daraufhin die Stillsetzung des Antriebsmotors 73 auslöst.

Daraufhin.wird das um eine Achse 47 parallel zur Achse 35 am Gestell 20 schwenkbar gelagerte Halteelement 16, das sich in Fig. 1 in funktionsloser Stellung befindet, in Pfeilrichtung 38 geschwenkt, bis eine am freien Ende dieses·.Halteelementes angeordnete Klemmbacke 48 die beiden einander überlappenden Teile der Bandschlaufe 29 im Zwischenraum 26 in Zusammenwirken mit der Schweißoberplatte 14 als Gegenelement einklemmt. Der Antrieb für den Bandzuführer wird nun abgeschaltet und der Kesserhalter 7 schwenkt gegen die Pfeilrichtung 37 in die in Fig. 9 gezeichnete stellung, in der er in dem Zwischenraum zwischen dem noch zurückgezogenen Wandler 8 und der Schweißoberplatte 14 die Bandschalufe 29 entlang der Schneidebene abschneidet.

Der Messerhalter weist zu diesem Zweck eine um eine Achse 52 parallel zur Achse 35 drehbar gelagerte Walze 53 auf, die ei- nen den Kanal 22 verlängernden Schlitz 39 aufweist, durch den das Band 6 geführt ist. Die Walze wird zum Schneiden über ein Getriebe 70 gemäß Pfeilrichtung 6 3 aus ihrer in Fig. 12 gezeichneten Ruhestellung in die in Fig. 13 gezeichnete Schneidstellung und zurück geschwenkt und schneidet dabei mit der der Schweißstelle 41 zugekehrten Oberkante des Schlitzes 39, die als Schneidkante 42 mit der am Messerträger vorgesehenen gegenüberliegenden Schneidgegenkante 54 zusammenwirkt. Am rückwärtigen rsnüe ist der Schlitz 39 keilförmig verbreitert und die?e Verbreiterung 43 öffnet sich so weit, daß auch in der in Fig. 13 gezeichneten Schneidstellung das Band 6 genügend Spiel findet, um beim Schneiden dort nicht beschädigt

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zu werden. Die schneidebene 23 befindet sich am äußersten ende eines in Richtung auf die Schweißstelle 41 ragenden Vorsprunges 44 des Messerkopfes 67, so daß dieser nur eine kleine schwenkbewegung gegen die Pfeilrichtung 37 durchführen muß, um aus seiner in Fig. 1 gezeichneten Stellung neben der Bahn der sonotrode 45 des Wandlers 8 in die Schneidstellung gemäß Fig. 9 zu gelangen, in der das Bandende 46 hinreichend kurz abgeschnitten werden kann.

ist der schnitt vollzogen, dann schwenkt der Messerhalter 7 wieder in'seine in Fig. 13 gezeichnete Stellung und die walze 53 schwenkt gegen die Pfeilrichtung 63 wieder zurück in ihre Ausgangsstellung. Gleichzeitig schwenkt der Träger 80 zurück in seine Einfädelungsstellung und sobald das geschehen ist, wird, ausgelöst durch einen Taster, der die neue Stellung des Trägers 80 abfühlt, ein neuer ISinfädelungsvorgang ausgelöst .

Gleichzeitig mit dem Beginn des Einfädelungsvorgangs wird der Wandler 8 in seinen Führungen 9, 18 gemäß Pfeil 65 senkrecht nach oben geschoben, bis er mit der als schweißfläche 50 ausgebildeten Stirnseite seiner sonotrode 45 in der Schweißstelle 41 auf die beiden einander überlappenden Bandenden einwirken kann. Das Bandende 46 wird dabei gemäß Pfeil 64 von der sonotrode nach oben geschwenkt. Die abgeschnittene Kante 51 wird dabei, wie aus Fig. 11 ersichtlich, noch vollständig von der Schweißfläche 50 miterfaßt und mitverschweißt. Zur Durchführung des Schweißvorganges wird die Sonotrode von dem Ultraschallgenerator 56 zu Ultraschallresonanzschwingungen angeregt, deren dnergie an der schweißstelle in das Band eindringt und den Schweißvorgang hervorruft.

ist das geschehen, wird der wandler 8 in die in Fig- 1 gezeichnete Stellung zurückbewegt und die schweißoberr.iattf? K in Pfeilrichtung 55, vergleiche Fig. 2, zur Seite geschoben, so daß das verschnürte Paket nun frei auf der Tischplatte 17 liegt und abgenommen werden kann. Die Schweißoberplatte 14 fährt nun zurück in ihre Funktionsstellung wie in Fig. 3

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dargestellt. Inzwischen ist das neue Bandende an das Schaltelement 15 gelangt. Die Maschine ist nun bereit für eine
neue Umschnürung am selben Paket 19 oder an einem anderen
Paket. Diese Umschnürung wird wieder ausgelöst durch den
Taster 32. Mit dieser Auslösung schwenken sofort die beiden Lagerbügel 12 und 13 zurück, geben die Bandschlaufe frei,
die Bandschlaufe wird strammgezogen, festgeklemmt und abgeschnitten und dann schwenkt der Träger 80 zurück und sofort.

Claims (2)

- 1 - Amtliches Aktenzeichen: G 83 10 021 .0 Anwaltsakte: P 32 134s 15. Dezember 1983. ANSPRÜCHE:

1. Vorrichtung für eine Verschnürmaschine, bei der ein schweißfähiges, streifenförmiges Band, in einen Bandführungsrahmen eingefädelt wird und von diesem als Schlaufe abgegeben wird, die ein bereitgehaltenes Schnürgut locker umgibt und dann strammgezogen und an den Enden verschweißt wird mit einem des Schnürgut mit Spiel umgebenden Bandführungsrahmen, einer Schweißvorrichtung, einem Bandzuführer und einem Bandvorrat, der zum Strammziehen rückwärts betrieben werden kann, if und einem Messerhalter zum Abtrennen einer strammgezogenen : Schlaufe, die, bezogen auf die Bandführung, in eine gemeinsame Umschlingungsebene mit einer durchlaufenden Führung für das Bsnd einstellbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die I: Schweißvorrichtung ( 85 ) einerseits gegenüber dem Bandfüh- |j rungsrahmen ( 11 ), dem Bandzuführer ( 1 ) und dem Messer-

j§ halter ( 7 ) andererseits oder umgekehrt aus der gemeinsa- ;' men Führungsbahn herausrückbar ist beziehungsweise sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsrahrnen ( 11 ), der Bandzuführer ( 1 ) und f./ der Messerhalter ( 7 ) aus der Umschl ingungsebene zur Seite $ versetzbar sind in eine Einfädelungsstellung, in der die |i": Kanäle dieser Teile miteinander fluchten und in der ein neuer I; Schlaufenabschnitt eingefädelt wird, und daß die Schweißvor-

^! richtung ( 85 ) stationär angeordnet ist und zur Durchführung

eines Schweißvorganges betrieben wird, während gleichzeitig der Einfädelungsvorgang fur die neue Schlaufe stattfindet.