EP0744342A1 - Spann- und Verschliessvorrichtung zum Umreifen eines Gegenstandes mit einem Band - Google Patents

Spann- und Verschliessvorrichtung zum Umreifen eines Gegenstandes mit einem Band Download PDF

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EP0744342A1
EP0744342A1 EP96108153A EP96108153A EP0744342A1 EP 0744342 A1 EP0744342 A1 EP 0744342A1 EP 96108153 A EP96108153 A EP 96108153A EP 96108153 A EP96108153 A EP 96108153A EP 0744342 A1 EP0744342 A1 EP 0744342A1
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tensioning wheel
wheel
band
drive motor
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Orgapack AG
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    • B65B13/00—Bundling articles
    • B65B13/18—Details of, or auxiliary devices used in, bundling machines or bundling tools
    • B65B13/22—Means for controlling tension of binding means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B65B13/18—Details of, or auxiliary devices used in, bundling machines or bundling tools
    • B65B13/185—Details of tools
    • B65B13/187—Motor means
    • B65B13/188—Motor means pneumatic or hydraulic

Definitions

  • the invention relates to a tensioning and closing device for strapping an object with a strap according to the preamble of patent claim 1.
  • German patent DE 32 29 870 C2 Such a device is known from German patent DE 32 29 870 C2.
  • the drive motor and the reduction gear are arranged parallel to one another and also parallel to the tensioning shaft and connected to one another via gearwheels.
  • the invention has for its object to provide a generic tensioning and closing device in which the drive of the tensioning wheel is simple and has a high efficiency.
  • this object is achieved in that the tensioning wheel is driven with the aid of a drive motor takes place, which is arranged coaxially with the tensioning wheel and connected to the tensioning wheel via a gearbox arranged coaxially with the tensioning wheel. In this way, there are few friction losses, so that a high overall efficiency of the tensioning wheel drive is achieved. In addition, the design is compact and simple.
  • the tensioning wheel has an inner recess, the transmission being at least partially housed in the recess of the tensioning wheel. This saves a lot of space.
  • the device is provided with a separate drive motor for the closing device.
  • Each motor can be optimally adapted to the respective requirements.
  • both drive motors can be fed by means of a rechargeable battery.
  • the high efficiency of the tensioning wheel drive according to the invention enables economical battery operation.
  • the tensioning and closing device is shown schematically in a perspective view. It comprises a housing 1 with a base plate 2, on which a clamping unit 3 and a closing unit, not shown, known per se, are fastened.
  • the device with the base plate 2 is placed on an object to be strapped with, for example, a thermoplastic plastic band.
  • the tape is wrapped around the object and two of its ends to be closed are held by the tensioning unit 3.
  • the closing unit is suitable for connecting the two overlapping ends after tensioning the tape in a manner known per se, for example by friction welding. If the tape is unwound from a supply roll, a separating device (not shown) can be arranged downstream of the tensioning unit 3 in order to separate the required section of tape from the supply roll.
  • the tensioning unit 3 has a fixed tooth plate 4 for placing the lower end of the band to be closed.
  • a movable tensioning shoe 5 is serrated on the underside for interacting with the tooth plate 4.
  • the top of the tensioning shoe 5 has a contact surface 10 which is suitable for placing the upper end of the band to be closed.
  • a pivotable rocker 6 is provided with a toothed tension wheel 8, which can be rotated about a tension axis 7, for pressing the upper end of the band against the tension shoe 5 and for grasping the upper end when the tension wheel 8 rotates, so that the band in the tensioning direction 9 is tensioned in a manner known per se.
  • the axis of rotation of the swiveling rocker 6 is arranged approximately between the tensioning shoe 5 and the base plate 2 and in the tensioning direction 9 behind the contact surface 10 of the tensioning shoe 5. This allows the rocker 6 with the tensioning wheel 8 can be lifted again without great effort in any position of use of the device, in particular when the belt is tensioned.
  • this arrangement of the rocker 6 is not essential for the invention.
  • the rocker 6 with the tensioning wheel 8 can be pivoted by actuating a lever 11.
  • the tensioning shoe 5 can be lifted off the tooth plate 4, so that the lower end of the band to be closed can be inserted between the toothed plate 4 and the tensioning shoe 5.
  • the lower end of the band is clamped and the tensioning wheel 8 is held at a distance from the tensioning shoe 5, so that the upper end of the band to be closed can be inserted between the tensioning shoe 5 and the tensioning wheel 8.
  • the tensioning wheel 8 is pressed against the contact surface of the tensioning shoe 5 and clamps the upper band end, so that the tensioning process can be carried out by rotating the tensioning wheel 8.
  • the drive of the tensioning wheel 8 for tensioning the band when the tensioning wheel 8 rests on the tensioning shoe 5 takes place by means of a motor 12 which is arranged coaxially with the tensioning wheel 8 and via a known gear, for example, also arranged coaxially with the tensioning wheel 8 a planetary gear is connected to the tensioning wheel 8.
  • the speed of the drive motor 12 is reduced to the desired level with the aid of the planetary gear, which is mounted under the rocker hood 13 coaxially with the clamping axis 7.
  • Both the closing unit and the clamping unit 3 are driven by a motor, the drive motor 12 of the clamping device and also the motor of the closing device can be powered by a battery.
  • the tensioning wheel 8 which is also mounted coaxially with the tensioning axis 7, is driven by means of the motor 12, so that it is rotated counterclockwise and tensions the band in the tensioning direction 9.
  • a backstop not shown, ensures that the tensioning wheel 8 can only be rotated in the tensioning direction 9.
  • the closing unit is activated after the tensioning process for friction welding the ends of the tensioned band. Since the closing unit is arranged behind the tensioning wheel 8 in the tensioning direction 9, the upper band end of the closing unit is not tensioned. This is advantageous in the friction welding of the two overlapping ends of the band, since a non-tensioned band section is easier to vibrate than a tensioned band section.
  • an electric motor or a compressed air motor can be used as the drive motor 12.
  • a brushless DC motor is advantageously chosen, which can be operated with the direct current of the battery.
  • the torque of the drive motor 12 of the tensioning wheel 8 is adjustable, so that appropriate band tension ranges can be set for different objects to be strapped.
  • FIG. 2 shows a sectional view of the device according to the invention.
  • the drive motor 12 is, for example, a brushless DC motor which is arranged coaxially with the tensioning wheel 8 and with the gear.
  • the transmission is a known, two-stage planetary transmission.
  • the motor pinion 14 of the drive motor 12 interacts with the planet gear 15 of the first reduction stage.
  • the planet gears 15 of the first stage are mounted on the planet gear carrier 16 of the first stage.
  • the tensioning wheel 8 advantageously has an inner recess, and the planetary gear is accommodated in this recess in a space-saving manner.
  • the tensioning wheel 8 is designed, for example, in the form of a cylinder jacket or ring or as a cylindrical ring, the inside being toothed.
  • the rocker 6 is closed by means of a cover 20.
  • the device is provided with a separate drive motor, known per se, not shown, for the closing device. Therefore, each motor can be optimally adapted to the respective requirements. Both drive motors can be fed by means of a single, also known and not shown battery. The efficient battery operation is made possible by the high efficiency of the tensioning wheel drive according to the invention.
  • FIG. 3 shows an exploded perspective view of the tensioning drive of the device.
  • the planet gears 15 and the planet gear carrier 16 form the first reduction stage.
  • the planet gear carrier 17 and the planet gears 19 form the second reduction stage.
  • another gear can also be used, for example a harmonic drive.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Basic Packing Technique (AREA)

Abstract

Eine Spann- und Verschliessvorrichtung zum Umreifen eines Gegenstandes mit einem Band weist eine Spanneinheit (3) zum Halten und Spannen zweier zu verschliessender Enden des Bandes sowie eine Verschliesseinheit zum Verbinden der beiden sich überlappenden Enden auf. Die Spanneinheit (3) hat einen motorischen Antrieb (12) und umfasst einen Spannschuh (5) sowie ein an einer schwenkbaren Wippe (6) befestigtes, antreibbares Spannrad (8) zum Andrücken des Bandes gegen den Spannschuh (5) und zum Erfassen desselben bei Drehung. Zum Erreichen eines hohen Gesamtwirkungsgrades des Spannantriebs ist der Antriebsmotor (12) des Spannrades (8) koaxial mit dem Spannrad (8) angeordnet und über ein koaxial mit dem Spannrad (8) angeordnetes Getriebe mit dem Spannrad (8) verbunden. <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Spann- und Verschliessvorrichtung zum Umreifen eines Gegenstandes mit einem Band nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Eine solche Vorrichtung ist bekannt aus der deutschen Patentschrift DE 32 29 870 C2. Darin ist eine Bandumreifungsvorrichtung beschrieben, bei welcher ein einziger Antriebsmotor zum alternativen Antrieb des Spannrades bzw. der Verschliessvorrichtung vorgesehen ist, welcher Antriebsmotor zusammen mit einem Untersetzungsgetriebe in einem Getriebegehäuse als Baueinheit auf das Gehäuse der Bandumreifungsvorrichtung aufsetzbar und mit diesem verbindbar ist, so dass die Antriebsvorrichtung ausgetauscht werden kann. Der Antriebsmotor und das Untersetzungsgetriebe sind parallel zueinander und auch parallel zur Spannwelle angeordnet und über Zahnräder miteinander verbunden.
  • Weitere bekannte Vorrichtungen verwenden winklig angeordnete Motoren mit Schnecken- oder Spiroïdgetrieben.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemässe Spann- und Verschliessvorrichtung zu schaffen, bei welcher der Antrieb des Spannrades einfach aufgebaut ist und einen hohen Wirkungsgrad hat.
  • Die genannte Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass der Antrieb des Spannrades mit Hilfe eines Antriebsmotors erfolgt, der koaxial mit dem Spannrad angeordnet und über ein koaxial mit dem Spannrad angeordnetes Getriebe mit dem Spannrad verbunden ist. Auf diese Weise treten wenig Reibungsverluste auf, so dass ein hoher Gesamtwirkungsgrad des Spannradantriebs erreicht wird. Zudem ist die Bauweise kompakt und einfach.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Gemäss einer Ausführungsform der Erfindung weist das Spannrad eine innere Aussparung auf, wobei das Getriebe mindestens teilweise in der Aussparung des Spannrades untergebracht ist. So wird viel Platz gespart.
  • Gemäss einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Vorrichtung mit einem separaten Antriebsmotor für die Verschliessvorrichtung versehen. Jeder Motor kann optimal den jeweiligen Anforderungen angepasst werden.
  • Gemäss noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind beide Antriebsmotoren mittels eines Akkus speisbar. Der hohe Wirkungsgrad des erfindungsgemässen Spannradantriebs ermöglicht einen wirtschaftlichen Akku-Betrieb.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen
    • Fig. 1
    eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemässen Vorrichtung,
    Fig. 2
    eine Schnittansicht der Vorrichtung der Fig. 1 und
    Fig. 3
    eine perspektivische Explosionsansicht eines Teiles der Vorrichtung der Fig. 1.
  • In der Figur 1 ist die erfindungsgemässe Spann- und Verschliessvorrichtung schematisch in einer perspektivischen Ansicht wiedergegeben. Sie umfasst ein Gehäuse 1 mit einer Grundplatte 2, auf dem eine Spanneinheit 3 und eine nicht gezeigte, an sich bekannte Verschliesseinheit befestigt sind. Im Gebrauch wird die Vorrichtung mit der Grundplatte 2 auf einem mit einem beispielsweise thermoplastischen Kunststoffband zu umreifenden Gegenstand aufgesetzt. Das Band wird um den Gegenstand herumgelegt, und zwei seiner zu verschliessenden Enden werden von der Spanneinheit 3 gehalten. Die Verschliesseinheit ist dazu geeignet, in an sich bekannter Weise die beiden sich überlappenden Enden nach dem Spannen des Bandes zu verbinden, beispielsweise durch Reibschweissen. Falls das Band von einer Vorratsrolle abgewickelt wird, kann eine nicht gezeigte Trennvorrichtung der Spanneinheit 3 nachgeordnet sein zum Abtrennen des benötigten Bandabschnittes von der Vorratsrolle.
  • Die Spanneinheit 3 weist eine feste Zahnplatte 4 zum Auflegen des unteren zu verschliessenden Endes des Bandes auf. Ein bewegbarer Spannschuh 5 ist auf der Unterseite gezahnt zum Zusammenwirken mit der Zahnplatte 4. Die Oberseite des Spannschuhs 5 weist eine Auflagefläche 10 auf, welche geeignet ist zum Auflegen des oberen zu verschliessenden Endes des Bandes. Weiterhin ist eine schwenkbare Wippe 6 vorgesehen mit einem gezahnten, um eine Spannachse 7 drehbaren, antreibbaren Spannrad 8 zum Andrücken des oberen Endes des Bandes gegen den Spannschuh 5 und zum Erfassen des oberen Endes bei Drehung des Spannrades 8, so dass das Band in Spannrichtung 9 in an sich bekannter Weise gespannt wird.
  • Die Drehachse der schwenkbaren Wippe 6 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel etwa zwischen dem Spannschuh 5 und der Grundplatte 2 und in Spannrichtung 9 hinter der Auflagefläche 10 des Spannschuhs 5 angeordnet. Dadurch kann die Wippe 6 mit dem Spannrad 8 ohne grossen Kraftaufwand in jeder Gebrauchslage der Vorrichtung, insbesondere bei gespanntem Band, wieder abgehoben werden. Diese Anordnung der Wippe 6 ist jedoch für die Erfindung nicht wesentlich.
  • Die Wippe 6 mit dem Spannrad 8 ist mittels Betätigung eines Hebels 11 schwenkbar. Wenn sie in Spannrichtung 9 nach hinten geschwenkt ist, ist der Spannschuh 5 von der Zahnplatte 4 abhebbar, so dass das untere zu verschliessende Ende des Bandes zwischen der Zahnplatte 4 und dem Spannschuh 5 eingeführt werden kann. Dann wird das untere Bandende eingeklemmt, und das Spannrad 8 wird mit Abstand zum Spannschuh 5 gehalten, so dass das obere zu verschliessende Ende des Bandes zwischen dem Spannschuh 5 und dem Spannrad 8 eingeführt werden kann. Wenn die Wippe 6 in Spannrichtung 9 nach vorne geschwenkt ist, wird das Spannrad 8 gegen die Auflagefläche des Spannschuhs 5 gedrückt und klemmt das obere Bandende ein, so dass durch Drehung des Spannrades 8 der Spannvorgang durchgeführt werden kann.
  • Der Antrieb des Spannrades 8 zum Spannen des Bandes, wenn das Spannrad 8 auf dem Spannschuh 5 aufliegt, erfolgt mittels eines Motors 12, der koaxial mit dem Spannrad 8 angeordnet und über ein ebenfalls koaxial mit dem Spannrad 8 angeordnetes, an sich bekanntes Getriebe, beispielsweise ein Planetengetriebe, mit dem Spannrad 8 verbunden ist. Die Drehzahl des Antriebsmotors 12 wird mit Hilfe des Planetengetriebes, das unter der Wippenhaube 13 koaxial mit der Spannachse 7 gelagert ist, auf das gewünschte Mass reduziert. Diese Anordnung ermöglicht eine sehr kompakte Bauweise und einen hohen Gesamtwirkungsgrad des Spannantriebs. Dies ist bei einer Spanneinheit mit Akku-Betrieb wesentlich.
  • Sowohl die Verschliesseinheit als auch die Spanneinheit 3 werden motorisch angetrieben, wobei der Antriebsmotor 12 der Spannvorrichtung und auch der Motor der Verschliessvorrichtung von einem Akku gespeist werden können.
  • Beim Spannvorgang wird das ebenfalls koaxial mit der Spannachse 7 gelagerte Spannrad 8 mittels des Motors 12 angetrieben, so dass es im Gegenuhrzeigersinn gedreht wird und das Band in Spannrichtung 9 spannt. Eine nicht gezeigte Rücklaufsperre sorgt dafür, dass das Spannrad 8 nur in Spannrichtung 9 gedreht werden kann. Mittels einer nicht gezeigten Verschliesstaste wird nach dem Spannvorgang die Verschliesseinheit aktiviert zum Reibverschweissen der Enden des gespannten Bandes. Da die Verschliesseinheit in Spannrichtung 9 hinter dem Spannrad 8 angeordnet ist, ist das obere Bandende bei der Verschliesseinheit nicht gespannt. Dies ist vorteilhaft beim Reibverschweissen der beiden sich überlappenden Enden des Bandes, da ein nicht gespannter Bandabschnitt leichter in Vibration zu versetzen ist als ein gespannter Bandabschnitt.
  • Als Antriebsmotor 12 kann beispielsweise ein Elektromotor oder ein Druckluftmotor verwendet werden. Vorteilhaft wird ein bürstenloser Gleichstrommotor gewählt, der mit dem Gleichstrom des Akkus betrieben werden kann. Das Drehmoment des Antriebsmotors 12 des Spannrades 8 ist einstellbar, so dass für unterschiedliche zu umreifende Gegenstände entsprechende Bandspannungsbereiche eingestellt werden können.
  • Die Figur 2 zeigt eine Schnittansicht der erfindungsgemässen Vorrichtung. Der Antriebsmotor 12 ist beispielsweise ein bürstenloser Gleichstrommotor, der koaxial mit dem Spannrad 8 und mit dem Getriebe angeordnet ist. Das Getriebe ist in der gezeigten Ausführungsform ein an sich bekanntes, zweistufiges Planetengetriebe. Das Motorritzel 14 des Antriebsmotors 12 wirkt mit dem Planetenrad 15 der ersten Untersetzungsstufe zusammen. Die Planetenräder 15 der ersten Stufe sind am Planetenradträger 16 der ersten Stufe gelagert. Mittels des Planetenradträgers 17 der zweiten Untersetzungsstufe, des Ritzels 18 der zweiten Stufe und der Planetenräder 19 der zweiten Stufe wird die Drehzahl des Antriebsmotors 12 weiter auf das gewünschte Mass reduziert und das Spannrad 8 angetrieben.
  • Das Spannrad 8 weist vorteilhaft eine innere Aussparung auf, und das Planetengetriebe ist teilweise platzsparend in dieser Aussparung untergebracht. Dazu ist das Spannrad 8 beispielsweise zylindermantel- oder ringförmig oder als ein zylindrischer Ring ausgebildet, wobei die Innenseite gezahnt ausgeführt ist. Die Wippe 6 ist mittels eines Deckels 20 verschlossen.
  • Die Vorrichtung ist mit einem an sich bekannten, nicht gezeigten, separaten Antriebsmotor für die Verschliessvorrichtung versehen. Daher kann jeder Motor optimal den jeweiligen Anforderungen angepasst werden. Beide Antriebsmotoren sind mittels eines einzigen, ebenfalls an sich bekannten und nicht gezeigten Akkus speisbar. Der rationelle Akku-Betrieb ist durch den hohen Wirkungsgrad des erfindungsgemässen Spannradantriebs ermöglicht.
  • In der Figur 3 ist eine perspektivische Explosionsansicht des Spannantriebs der Vorrichtung wiedergegeben. Die Planetenräder 15 und der Planetenradträger 16 bilden die erste Untersetzungsstufe. Der Planetenradträger 17 und die Planetenräder 19 bilden die zweite Untersetzungsstufe. Natürlich kann auch ein anderes Getriebe verwendet werden, zum Beispiel ein harmonisches Getriebe ("harmonic drive").

Claims (8)

  1. Spann- und Verschliessvorrichtung zum Umreifen eines Gegenstandes mit einem Band, welche Vorrichtung ein Gehäuse (1) mit einer Spanneinheit (3) zum Halten zweier zu verschliessender Enden des Bandes und zum Spannen desselben sowie einer Verschliesseinheit zum Verbinden der beiden sich überlappenden Enden umfasst, wobei die Spanneinheit (3) einen Spannschuh (5) sowie ein an einer schwenkbaren Wippe (6) befestigtes, antreibbares Spannrad (8) zum Andrücken des Bandes gegen den Spannschuh (5) und zum Erfassen desselben bei Drehung aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb des Spannrades (8) mit Hilfe eines Antriebsmotors (12) erfolgt, der koaxial mit dem Spannrad (8) angeordnet und über ein koaxial mit dem Spannrad (8) angeordnetes Getriebe mit dem Spannrad (8) verbunden ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmotor (12) für das Spannrad (8) ein Elektro- oder Druckluftmotor ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Spannrad (8) eine innere Aussparung aufweist und das Getriebe mindestens teilweise in der Aussparung des Spannrades (8) untergebracht ist.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Spannrad (8) als ein zylindrischer Ring ausgebildet ist, wobei die Innenseite gezahnt ausgeführt ist.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe ein Planetengetriebe (14, 15, 16, 17, 18, 19) ist.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung mit einem separaten Antriebsmotor für die Verschliessvorrichtung versehen ist.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass beide Antriebsmotoren mittels eines Akkus speisbar sind.
  8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehmoment des Antriebsmotors (12) des Spannrades (8) einstellbar ist.
EP96108153A 1995-05-26 1996-05-22 Spann- und Verschliessvorrichtung zum Umreifen eines Gegenstandes mit einem Band Expired - Lifetime EP0744342B1 (de)

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