Einrichtung zum Verschnüren von Paketen oder dergleichen
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Verschnüren von Paketen oder dergleichen mittels biegsamem Bindematerial, mit einer umkehrbaren Zuführvorrichtung für das Bindematerial, einem Haltegreifer, einer Führung, durch welche das Bindematerial zu einer das Paket oder dergleichen umschliessenden Schlaufe formbar ist und mit einer Verbindungs- und Trennvorrichtung.
Solche Einrichtungen arbeiten in der Weise, dass durch die Zuführvorrichtung das von einem Vorrat abgezogene Material am Haltegreifer und der Trennvorrichtung vorbei durch die Verbindungsvorrichtung hindurch, um das Innere der Schleifenführung, zurück in den Greifer geführt und wieder durch die Verbindungsvorrichtung hindurchgeschoben wird und dann durch Schliessen des Greifers gehalten wird.
Hierauf wird die Zuführung in umgekehrtem Sinne betätigt, wodurch der schleifenförmige Teil des Bindematerials von der Schleifenführung weg um das Paket oder dergleichen herum zusammengezogen wird. Die Schleife kann dann durch zusätzliche Mittel fest zusammengezogen, die übereinander verlaufenden Teile des Bindematerials mittels der Verbindungsvorrichtung miteinander verbunden und die Schleife durch die Abtrennvorrichtung vom Vorrat getrennt werden,
Bei einer solchen Einrichtung erscheint es zweckmässig, die beiden übereinanderlaufenden Teile während des gegenseitigen Verbindens völlig frei von Zug zu halten.
Um dies bei den Teilen zu erreichen, die sich von zu beiden Seiten der Verbindungsvorrichtung befindlichen Greifern aus entgegengesetzten Richtungen in die Verbindungsvorrichtung erstrecken, wobei die Spannung in dem Schleifenteil des Materials aufrechterhalten ist, hat es sich als notwendig erwiesen, dass das Trennen dieser Verbindung der Teile vorangeht und dass ein zusätzlicher Greifer an der dem Haltegreifer der Trennvorrichtung und der Zuführvorrichtung entfernt gelegenen Seite der Ver bindungsvorrichtung vorgesehen wird, der um den Schleifenteil des Bindematerials herum an der Stelle, wo es in die Führung eintritt, geschlossen werden kann, nachdem das Zusammenziehen der Schleife und das endgültige Spannen erfolgt ist.
Es wurde jedoch festgestellt, dass es ausreicht, wenn nur einer der übereinanderlaufenden Teile während seiner Verbindung mit dem anderen Teil frei von Spannung ist, während dieser unter der Spannung in der Schleife oder der auf diese wirkenden Spannung steht. Dadurch kann auf einen solchen zusätzlichen Greifer, dessen Anordnung auf der der Zuführvorrichtung entfernt gelegenen Seite der Verbindungseinrichtung erhebliche Schwierigkeiten macht, verzichtet werden.
Gemäss vorliegender Erfindung nun ist eine Einrichtung der eingangs genannten Art dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsvorrichtung wenigstens zwei Stempel umfasst, die nacheinander in der Weise gegen das Bindematerial bewegbar sind, dass die Bewegung des einen Stempels dazu bestimmt ist, übereinanderlaufende Teile des Bindematerials zu halten, bevor das Material von dem Vorrat abgetrennt wird, und dieses Abtrennen dem Erfassen dieser Teile durch den zweiten Stempel vor angeht, der zwischen der Stelle, wo die Teile gehalten werden, und derjenigen, wo das Material abgetrennt wird, angeordnet ist.
Das Trennen kann auf diese Weise äus, serst zufriedenstellend durch eine an dem zweiten Stempel vorgesehene Schneide erreicht werden, die mit einer an der Zuführungsseite der Verbindungseinrichtung befestigten Klinge zusammenwirkt, da dieser Stempel sich gegen die übereinanderlaufenden Teile bewegt.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemässen Einrichtung dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 eine Vorderansicht der gesamten Einrichtung, einschliesslich einer unter dem Tisch angeordneten Bindematerialzuführungsvorrichtung und einer Schleifenbildungsvorrichtung ;
Fig. 2 eine entsprechende Draufsicht mit dem Tisch oder Fundament und der Schleifenführung, wobei die obere Druckrolle der Zuführvorrichtung weggelassen ist;
Fig. 3 eine Seitenansicht in Richtung des Pfeiles 3 in Fig. 2;
Fig. 4 eine schematische perspektivische Ansicht, welche zeigt, wie das als Bindematerial dienende Band mit den Hauptfunktionsteilen in Eingriff kommt;
Fig. 5 eine Draufsicht der Bandzuführungseinheit mit Ausnahme der oberen Druckrolle;
Fig. 6 einen Schnitt entlang Linie 6-6 der Fig. 5 ;
Fig. 7 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles 7 in Fig. 6;
Fig. 7a eine Einzelheit im Schnitt entlang Linie 7a-7a in Fig. 7;
Fig. 8 die Endspanneinheit der Einrichtung in Draufsicht, und
Fig. 9 in Vorderansicht;
Fig. 10 einen Schnitt entlang Linie 10-10 in Fig. 9;
Fig. 11 eine Ansicht der Halte-, Verbindungsund Trennvorrichtung;
Fig. 12 eine Seitenansicht in Richtung des Pfeiles 12 in Fig. 11
Fig. 13 einen Schnitt entlang Linie 13-13 in Fig. 12;
Fig. 14 einen Schnitt entlang Linie 14-14 in Fig. 13;
Fig. 15 einen Schnitt entlang Linie 15-15 in Fig. lt;
Fig. 16 einen Schnitt entlang Linie 16-16 in Fig. 11;
Fig. 17 den linken Teil der aus Fig. 13 ersichtlichen Vorrichtung im Schnitt in einer Variante mit einer Schweisselektrode;
Fig. 18 einen Schnitt (ähnlich dem in Fig. 16) entlang der Linie 18-18 in Fig. 17.
In der dargestellten Einrichtung wird ein Paket, eine Kiste oder dergleichen in der üblichen Weise auf einem Tisch 10 innerhalb einer Schleifenführung 11 und über einer Einheit 12 abgelegt. Diese Einheit 12 ist in die Vorderkante des Tisches eingelassen und enthält in der Verpackungsebene einen Haltegreifer 13, der auf der Zuführungsseite von zwei beweglichen unteren Verbindungsstempeln 14 und 15 angeordnet ist (Fig. 4). Der Stempel 15 kann in Verbindung mit einer Schneidklinge 16 das als Bindematerial dienende Band abtrennen. Weiter sind in der Schleifenebene auf der der Zuführvorrichtung, nachfolgend Zuführung genannt, entfernt liegenden Seite der Stempel, eine zurückziehbare seitliche Führung 17 und ein Endanschlag 18 vorgesehen.
Neben der Einheit 12 und ebenfalls in der Verpackungsebene ist eine am Umfang gerillte Bandzuführungsrolle 19 angeordnet, mit welcher das von dem Vorrat zu der Einheit 12 laufende Band üblicherweise in ständiger Reibungsverbindung durch eine obere
Druckrolle 20 gehalten wird. Die Druckrolle 20 kann durch einen Handgriff 21 angehoben werden, wenn dies zum Einsetzen oder Längsverstellen des Bandes erforderlich ist. Zwischen der Zuführung und der Einheit 12 ist ein Endspanngreifer 22 angeordnet, der normalerweise offen steht, um den Durchgang des Bandes in jeder Richtung unter dem Einfluss der Zuführung zu gestatten, der sich aber bei Bewegung gegen die Zuführung hin um das Band schliessen und so dieses in dieser Richtung spannen kann.
Gemäss Fig. 4 erstreckt sich beim Beginn eines Arbeitsablaufes das Band, das durch den vorhergehenden Arbeitsablauf mit dem abgetrennten Ende seines Teiles S1 unter der Klinge 16 belassen ist, zu dieser Klinge vom Vorrat her zwischen den Zuführungsrollen 19 und 20, frei durch den Endspanngreifer 22 und durch das Auge 1 3a des offenen Hal- tegreifers 13 hindurch. Die Zuführung wird dann nach vorwärts in Gang gebracht, um das Bandende über die beiden abgesenkten Verbindungsstempel 14 und 15 und unter einen festen Oberstempel 23, mit dem diese zusammenarbeiten, vorzuschieben bis hinter die fluchtende Führung 17 und den Endanschlag
18, welcher in diesem Stadium zurückgezogen bleiben muss.
Dann wird das Band um die Schleifenführung 11 herum und zurück als Bandteil Ss in den
Greifer 13 und diesmal über die Klinge 16 und wiederum über die Verbindungsstempel bis zu dem An schlag 18, der in der Zwischenzeit in Arbeitsstellung gekommen ist, geschoben. Der Greifer 13 schliesst sich unmittelbar um den Bandteil S , wenn das Band- ende den Anschlag 18 erreicht hat, und die Vorwärtsbewegung der Zuführung ist gleichzeitig beendet.
Daraufhin wird die Zuführung umgekehrt und das - Band dabei von der Schleifenführung 11 weg um das Paket herum zusammengezogen mit einer Anfangs spannung, deren Grösse durch später zu beschreibende Kupplungsglieder bestimmt ist, die im Antrieb der Zuführungsrolle 19 angeordnet sind, worauf das
Band in der gleichen Richtung durch den Greifer 22 seine Endspannung erhalten kann. Der von der Zuführung entfernt gelegene Verbindungsstempel 14 wird dann gegen die übereinanderlaufenden Band teile, von denen Sl unter der vollen auf die Schleife ausgeübten Spannung steht und SB frei oberhalb des
Greifers 13 verläuft, angehoben.
Nachdem die Teile so durch den Stempel 14 gekuppelt worden sind, mindestens um sie genügend zu halten, wird der näher der Zuführung gelegene Verbindungsstempel 15 angehoben, zuerst um den Teil Sl in Zusammenwir ken mit der Klinge 16 abzutrennen und dann um die Verbindung zwischen den beiden übereinander laufenden Teilen herzustellen, von denen nun S2 un ter Spannung ist, und zwar vorzugsweise unter der jenigen, welche in der ganzen Schleife nach dem durch den Stempel 14 bewirkten Halten der Bandteile erfolgenden Wiederöffnen des Greifers 13 herrscht. Der frisch abgetrennte Teil Sl erstreckt sich frei von diesem Stempel weg, der in der Zwischenzeit den Verbindungshub vollendet hat.
Endlich kann nach dem Zurückziehen der Führung 17 und des Anschlages 18 und nach Absenken der beiden Stempel 14 und 15, womit der Arbeitsablauf vollendet wird, die verbundene Schleife nach vorwärts von der Maschine wegbewegt werden, wobei ein neues Bandteil Sl zurückgelassen wird, bereit zum Vorschieben zu Beginn des nächsten Arbeitsablaufes.
Wenn eine zusätzliche Schweissverbindung erwünscht ist, und die fluchtende Führung 17 zu diesem Zweck eine Elektrode enthält, so wird dieser Führung ein zweiter, nach oben gerichteter Schub erteilt, um diese Elektrode in Wirkungsverbindung mit den übereinanderlaufenden Bandteilen zu bringen. Sofern die Verbindungen von vorerwähnter Art sind mit Randeinschnitten, die eine geringe, relative Längseingriffsbewegung zwischen den Bandteilen unter Einfluss der Spannung in der Schleife benötigen, ist es erforderlich, die Stempel 14 und 15 so weit abzusenken, dass diese Teile genügend frei sind für eine solche Bewegung, die vor der zweiten Aufwärtsbewegung der Führung 17 stattfinden muss, so dass die Hauptverbindungen vollständig hergestellt sind, bevor die Schweissverbindung durchgeführt wird, durch welche natürlich sonst diese Kupplungsbewegung verhindert würde.
Diese Tätigkeit der Einrichtung wird in vollkommen selbständiger Weise durch einen Motor 24 erreicht, der über Riemenscheiben eine Zwischenwelle 25 (durch welche der vorerwähnte Mechanismus zum Zuführen von Band von einer Vorratsrolle 26 durch einen Behälter 27 unter Einfluss eines Gegengewichtes 28 betätigt wird) antreibt und von da aus eine Riemenscheibe 29 auf der Hauptantriebswelle 30 der Einrichtung, die sich quer zur Verpakkungsebene erstreckt und ständig rotiert. Die Antriebswelle 30 wird weiter dazu benutzt, eine Hauptnockenwelle 31 (Fig. 2), die sich parallel zur Verpackungsebene erstreckt, einmal während jedes Arbeitsablaufes der Einrichtung zu drehen. Zu diesem Zweck ist ein Schneckengetriebe 32 und eine zwangläufige Schaltkupplung 33 gebräuchlicher Art vorgesehen, wie sie gewöhnlich bei diesen Einrichtungen verwendet wird.
Die Betätigung dieser Kupplung wird von Hand eingeleitet, beispielsweise mittels eines Fusspedals 34 über einen entsprechenden Kurbeltrieb 35.
Auf der Welle 30 sind auch Zahnräder 36 und 37 aufgekeilt, die zum Antreiben der Führungsrolle 19 dienen. Dieser Antrieb wird anhand der Fig. 5 bis 7 im folgenden erläutert:
Die Rolle 19 ist über ein Lager 39 frei drehbar in der Mitte auf einer feststehenden Achse 38, die parallel zur Welle 30 läuft, angeordnet. Zu beiden Seiten der Rolle 19 ist auf der gleichen Welle je ein Kupplungsglied 40 bzw. 41 vorgesehen, welche Kupplungsglieder mit den entgegengesetzten Seitenflächen dieser Rolle in Reibungsschluss kommen können, um eine Zuführung oder ein Zurückziehen des Bandes zu bewirken. Jedes dieser Kupplungsglieder wird von einer Hülse 42 bzw. 43 über ein Lager 44 bzw. 45 getragen, wobei diese Hülse auf der Welle zusammen mit ihren entsprechenden Kupplungsgliedern gleiten können.
Die Kupplungsglieder tragen aussen eine Verzahnung 46 bzw. 47, wobei die Verzahnung 46 des Gliedes 40 mit dem Zahnrad 36 kämmt und dadurch stets entgegengesetzt zur Antriebswelle gedreht wird, während die Verzahnung 47 mit dem Zahnrad 37 durch ein Zwischen-Zahnrad 48 in Eingriff steht, also gleichen Drehsinn wie die Welle 30 besitzt. Die Verzahnung der Zahnräder 36 und 48 ist breiter als die Verzahnung der Zahnräder 46 und 47, um zu gewährleisten, dass die letzteren trotz der vorerwähnten Axialbewegung der Kupplungsglieder 40 und 41 und ihrer Hülsen 42, 43 stets in Eingriff bleiben. Die Kupplungsglieder 40 und 41 werden gleichzeitig in jeder Richtung bewegt, um das eine oder das andere in Reibungsschluss mit der Rolle 19 zu bringen oder aber beide in der dargestellten Leerlaufstellung davon zu trennen.
Diese Bewegung erfolgt unter dem Einfluss eines Zwei Kurven-Nockens 49 auf der Hauptnockenwelle 31. Zu diesem Zweck ist jede der Gleithülsen durch Zapfen 50, 51 mit dem oberen Ende des Joches 52 bzw 53 verbunden, dessen unteres Ende auf einem festen Zapfen 52a bzw. 53a angeordnet ist. Dabei sind diese Joche durch ein Glied 54 miteinander verbunden, so dass der Nocken 49 beide Joche, wie erforderlich, durch eine Rolle 55 und gegen die Wirkung einer Rückholfeder 56 zusammen verschwenken kann, was zur Folge hat, dass der Eingriff der Kupplungsgliedes 41 mit der Rolle 19 vollkommen bestimmt werden kann.
Da das gleiche Ineingriffbringen des Kupplungsgliedes 40 mit dieser Rolle durch direkten Schub des Nockens bewirkt wird, ist es andererseits wünschenswert, Mittel vorzusehen, um eine einstellbare, zusätzliche Nachgiebigkeit in diese letztgenannte Betätigung einzuführen, was dadurch er folgen kann, dass die e Hülse 42 dieses Gliedes 40 aus zwei Teilen besteht (siehe Fig. 7a), wobei der erste Teil 42a, welcher das Lager 44 trägt, durch die Federn 42c in bezug auf den zweiten Teil 42b, an welchem das Joch 52 befestigt ist, axial belastet wird.
Neben dem die Zuführung steuernden Nocken 49 sitzt auf der Hauptnockenwelle 31 ein Nocken 57 mit einer Umfangsnut 57a zur Betätigung des Endspanngreifers 22 mittels eines horizontal schwingenden Armes 58 (Fig. 8 bis 10). Der Arm 58 besitzt eine Rolle 58a zum Eingreifen in die Nut 57a und ist an seinem vorderen Ende bei 59 gegabelt, um mit einem Bolzen 60, der von einem Ende der Hülse 61 herabhängt, in Eingriff zu kommen. Diese Hülse wird dabei zwangsläufig durch den Nocken in die Spannrichtung gegen die Zuführung hin geschoben (d. h. nach rechts in den Fig. 8 und 9). Sie kann also auf einer festen Achse 62 gleiten, die sich parallel zu dem Band erstreckt und auch den Hauptgreiferblock 63 trägt, der in gleicher Weise unter dem Einfluss des Schubes von der Hülse 61 her gleiten kann.
Der Schub wirkt dabei über eine kräftige Schraubenfeder 64, durch deren Zusammendrücken die Grösse der ausgeübten Spannung begrenzt wird. Das Bandteil St geht von der Zuführung durch die Greifer entlang eines Kanals 65 unter einem oberen Backen 66 des Blockes 63 hindurch, an den es durch den unteren exzentrischen Backen 67, der drehbar auf diesem Block angeordnet ist, angedrückt werden kann. Dieser untere Backen wird normalerweise, wenn der Greifer 22 ausser Tätigkeit ist, offen gehalten durch Anliegen eines Ansatzes 68 dieses Backens an einem Anschlag 69, um den freien Durchgang des Bandes unter dem Einfluss der Zuführung in beiden Richtungen, wie erforderlich, zu ermöglichen.
Wenn jedoch der Greifer durch den Spannschub des Blockes 63 in Tätigkeit tritt, so verlässt der Ansatz 68 diesen Anschlag 69, wobei der Backen 67 sich unter dem Einfluss einer Feder 70 schliessen kann. Während dieser Schubbewegung gleitet ein auf diesem Ansatz angeordnetes Paar von Klinken 71 entlang einer verzahnten Sperrklinke 72, mit der sie dann bei jeder halben Zahnteilung in Eingriff gelangen. Dieser Eingriff erfolgt unter dem Einfluss von Federn 73, die weicher sind als die Feder 70, so dass dadurch der Backen 76 in diesem Stadium nicht wieder geöffnet wird.
Während des Rückschwingens des Armes 58 und des entsprechenden Rückschubes des Blocks 63 jedoch greifen die Klinken nach Erreichen der gewünschten Spannung in die steilen Flächen der Sperrklinkenzähne ein, wobei sie die Feder 70 überwinden und zwangsläufig ein teilweises Öffnen des Backens 67 bewirken, das ausreicht, um den freien Durchgang des Greifers 22 entlang dieses Bandteiles zu gestatten, bis schliesslich dieser Backen durch den Anschlag 69 wieder vollkommen geöffnet wird.
Jenseits des Nockens 57 an dem von der Kupplung 33 entfernten Ende der Hauptnockenwelle 31 ist diese Welle mit dem nötigen Getriebe zum Betätigen der Halte-, Verbindungs- und Trenneinrichtung versehen, wie es im folgenden unter Bezug auf Fig. 13 bis 16 beschrieben werden soll.
Dieses Getriebe umfasst ein Stirnrad 75, das auf dieser Welle aufgekeilt ist und mit einem gleichartigen Zahnrad 75 kämmt, welches auf einer Hilfsnockenwelle 76 sitzt. Diese Welle 76 erstreckt sich durch die Einheit parallel zur Welle 31 und vollführt ähnlich letzterer eine volle Umdrehung bei jedem Arbeitsgang, während welchem sie den nahe der Zuführung gelegenen Haltegreifer 13 und die auf der anderen Seite gelegene fluchtende Führung 17 und den Endanschlag 18 betätigt. Dieses Getriebe umfasst auch einen verzahnten Quadranten 77, der wiederum auf der Welle 31 aufgekeilt ist und dazu dient, nur während eines Teiles des Arbeitsganges in ein Zwischenstirnrad 78 auf der Welle 76 einzugreifen, das seinerseits in ständigem Eingriff mit einem weiteren Stirnrad 79 steht.
Dieses Stirnrad 79 ist auf einer Kurbel- oder exzentrischen Welle 80 aufgekeilt, welche sich durch die Einheit parallel zur Welle 76 zum Betätigen der beiden Verbindungsstempel 14 und 15 erstreckt. Dabei erfolgt der Eingriff des Quadranten 77 in das Rad 78 derart, dass eine volle Umdrehung der Welle 80 zu diesem Zweck zu geeigneter Zeit erzielt wird.
Der Greifer 13 besitzt die Form eines Kolbens, der gewöhnlich, d. h. zum Öffnen, durch eine Feder 81 nach abwärts bewegt und gegen diese Feder nach Art eines Stössels durch eine Schwinge 82 angehoben wird (Fig. 15). Die Schwinge 82 wirkt über eine Rolle 83 mit einem Nocken 84 auf der Welle 76 zusammen. Die Schliessbewegung des Greifers nach oben gegen die Gegenplatte 85 wird mittels einer Feder 86 elastisch gehalten. Wie bereits erwähnt, wird der Greifer vorzugsweise so gesteuert, dass er unverzüglich öffnet, wenn der Bandteil S; vom Stempel 14 gehalten ist, obgleich ein solches Öffnen bis zum Ende des Arbeitsablaufs verzögert werden kann.
Die Führung 17 besitzt in ähnlicher Weise die Form eines Kolbens, der gegen seine Feder 87, durch welche er normalerweise zurückgezogen ist, durch eine Schwinge 88 betätigt wird, deren Rolle 89 mit einem Nocken 90 auf derselben Welle zusammenwirkt.
Beim Steuern dieser Führung ist es wiederum wesentlich, dass sie am Ende des Arbeitsablaufes zurückgezogen wird (siehe Fig. 16), um die fertige Schleife entfernen zu können. Um jedoch, wie dies zweckmässig ist, die Seitenfläche 91 dieser Führung auch dazu benutzen zu können, das freie Ende des Bandes in die Schleifenführung 11 zu führen, wird diese Fläche vorzugsweise in die Arbeitsstellung angehoben, wenn dieses Bandende sich nähert, nachdem es zuerst auf die Stempel 14 und 15 gelangt ist.
Der Anschlag 18 muss zurückgezogen sein, damit das Band am Anfang vorgeschoben werden kann; er muss jedoch beim zweiten Ankommen des Bandes in Arbeitsstellung gebracht werden, also ungefähr gleichzeitig mit dem Anheben des Greifers 13. Diese Betätigung des Anschlags 18 wird durch den auf der Welle 76 sitzenden Nocken 92 bewirkt, der über die Rolle 93 die Schwinge 94 entgegen der Wirkung der Feder 95 bewegt.
Die Stempel 14 und 15 sind unmittelbar nebeneinander angeordnet und können gegen die übereinanderlaufenden Bandteile bewegt (mit Trennen des Teiles St in Verbindung mit der Klinge 16 im Falle des Stempels 15) und danach zurückgezogen werden, und zwar in der bereits beschriebenen erforderlichen Aufeinanderfolge durch die betreffenden Exzenter 96, 97 auf der Welle 80 und die Pleuel 98, 99.
Wenn die Führung 17 eine Elektrode 100 zum zusätzlichen Verbinden der Schleifenenden enthält, wie in Fig. 17 und 18 dargestellt, so wird der Führungskolben 1 7a aus Isoliermaterial in Form einer Hülse um die Elektrode ausgeführt, deren Spitze unter dem Einfluss einer Feder 101 über die Hülse hinausragt.
Es wird in diesem Fall ein Doppelkurvennocken 90a auf der Welle 76 benutzt, durch den die Kolbenbüchse 17a zuerst in der bereits beschriebenen Weise in die Stellung für ihre erste Funktion gebracht wird.
Diese Büchse wird dann, nachdem die Stempel 14 und 15 abgesenkt sind und die Bandteile ihre Ver bindungs und Eingriffsbewegung durchgeführt haben, weiter angehoben, um die Elektrode 100 gegen diese Bandteile und gegen die obere Elektrode 102 zu drücken und die Schweissverbindung durchzuführen. Dann wird der Kolben 1 7a vollständig zurückgezogen.
Zur Erzielung einer ordentlichen Arbeitsweise der Einrichtung ist es notwendig, dass der Bandteil S1 nach dem Abtrennen nicht in Längsrichtung verschoben wird, sondern dass das Ende an der Stelle der Abtrennung verbleibt. Andernfalls wird sich das Ausmass des Vorwärtsschiebens des Bandes, wie es durch die konstante Dauer des Eingriffs des Kupplungsgliedes 40 mit der Rolle 19 unter der Wirkung des Nockens 49 in Übereinstimmung mit der Länge der Führung 11 bestimmt ist, in den folgenden Arbeitsabläufen ändern.
Um zu verhindern, dass dieses Ende nach dem Abtrennen zurückgezogen wird, muss das Zurückziehen des Bandes durch den Eingriff des anderen Kupplungsgliedes 41 mit dieser Rolle 19 abgeschlossen sein (durch Rückgang dieses Kupplungsgliedes in die Ausgangsstellung), bevor dieses Teil S, durch den Stempel 15 abgetrennt und auch bevor der Greifer 22 gelöst wird. Die in der Neutralstellung befindliche Zuführung kann das Band ausreichend festhalten, um ein Weiterziehen durch den Greifer, wenn dieser teilweise offen ist, zu vermeiden.
Ausser der Tatsache, dass die Rückbewegung des Greifers entlang des Bandes in diesem Zustand (unter dem Einfluss des Rückwärtsschwingens des Armes 58 und des zwangläufigen Eingriffs der Klinken 71 in die Sperrklinke 72 in dieser Richtung) kein unerwünschtes Vorwärtsschieben des abgetrennten Bandes hervorrufen kann, besteht auch keine Schwierigkeit, in gleicher Weise eine Rückwärtsbewegung dieses Endes (die durch das plötzliche Freiwerden einer etwa in der Feder 64 vorhandenen Spannung bewirkt werden könnte, wenn das Trennen bei noch geschlossenem Greifer stattfindet) zu vermeiden, indem das Abtrennen erst erfolgt, wenn der Greifer wieder geöffnet ist (durch Beginn des besagten Zurückschwingens des Armes 58),
so dass der Greifer zuerst frei ist und auf dem Band in der Richtung des Spannens in einem Ausmass gleiten kann (wie dies die Art des Eingriffes der Klinken 71 in die Sperrklinke 72 in dieser Richtung gestattet, wenn keine Spannung vorhanden ist), wie es die Ausdehnung der Feder auf ihre normale Länge erfordert, bevor die Rückwärtsbewegung des Greifers stattfindet, während das Zurückschwingen des Armes 58 noch im Gange ist.
Ob nun das Wiederöffnen des Greifers 22 dem Trennen vorangeht oder nicht, so ist doch vorzuziehen, dass das Zurückziehen des Bandes fortgesetzt wird bis zu diesem Wiederöffnen (vorausgesetzt, dass es zuverlässig vor dem Abtrennen endet, das auf das Wiederöffnen folgt), um jede auch geringfügige Schleifenbildung des Bandes zwischen der Zuführung und diesem Greifer (wenn er während des abschliessenden Spannens geschlossen ist) zu vermeiden, was eintreten könnte, wenn sich die Zuführung in Neutralstellung befindet, und zur Folge hätte, dass sich in den folgenden Arbeitsabläufen Veränderungen bezüglich der Länge des abgetrennten Endes, das vorgeschoben bleibt, einstellen könnten.
Device for tying packages or the like
The invention relates to a device for tying packages or the like by means of flexible binding material, with a reversible feed device for the binding material, a holding gripper, a guide through which the binding material can be formed into a loop surrounding the package or the like and with a connecting and separator.
Such devices work in such a way that the material withdrawn from a supply is guided by the feeding device past the holding gripper and the separating device through the connecting device, around the inside of the loop guide, back into the gripper and pushed through the connecting device again and then by closing of the gripper is held.
The feed is then operated in the reverse direction, whereby the loop-shaped part of the binding material is drawn together away from the loop guide around the package or the like. The loop can then be pulled tightly together by additional means, the parts of the binding material running one above the other can be connected to one another by means of the connecting device and the loop can be separated from the supply by the severing device,
With such a device, it appears expedient to keep the two parts running one above the other completely free of tension during the mutual connection.
In order to achieve this with the parts that extend from grippers located on either side of the connecting device into the connecting device from opposite directions, with the tension being maintained in the loop portion of the material, it has been found necessary that the separation of this connection of the Parts precedes and that an additional gripper is provided on the side of the connecting device remote from the holding gripper of the separating device and the feeding device, which can be closed around the loop part of the binding material at the point where it enters the guide after the contraction the loop and the final tensioning is done.
It has been found, however, that it is sufficient if only one of the superimposed parts is free of tension during its connection to the other part while it is under the tension in the loop or the tension acting on it. This makes it possible to dispense with such an additional gripper, the arrangement of which on the side of the connecting device which is remote from the feed device causes considerable difficulties.
According to the present invention, a device of the type mentioned at the beginning is characterized in that the connecting device comprises at least two stamps which can be moved one after the other against the binding material in such a way that the movement of one stamp is intended to hold parts of the binding material running one above the other, before the material is separated from the supply, and this separation precedes the detection of these parts by the second punch located between the place where the parts are held and that where the material is separated.
In this way, the separation can be achieved extremely satisfactorily by a cutting edge provided on the second punch which cooperates with a blade attached to the feed side of the connecting device, since this punch moves against the parts running one above the other.
The drawing shows an embodiment of a device according to the invention. Show it:
Fig. 1 is a front view of the entire apparatus including a binding material supply device and a loop forming device arranged under the table;
2 shows a corresponding plan view with the table or foundation and the loop guide, the upper pressure roller of the feed device being omitted;
FIG. 3 is a side view in the direction of arrow 3 in FIG. 2;
Fig. 4 is a schematic perspective view showing how the tape serving as a binding material is engaged with the main functional parts;
Fig. 5 is a plan view of the tape feed unit except for the upper pressure roller;
Figure 6 is a section along line 6-6 of Figure 5;
Fig. 7 is a view in the direction of arrow 7 in Fig. 6;
Fig. 7a shows a detail in section along line 7a-7a in Fig. 7;
8 shows the end clamping unit of the device in plan view, and FIG
9 in front view;
Figure 10 is a section along line 10-10 in Figure 9;
11 shows a view of the holding, connecting and separating device;
FIG. 12 shows a side view in the direction of arrow 12 in FIG. 11
Fig. 13 is a section along line 13-13 in Fig. 12;
Fig. 14 is a section along line 14-14 in Fig. 13;
15 shows a section along line 15-15 in FIG.
Fig. 16 is a section along line 16-16 in Fig. 11;
17 shows the left part of the device shown in FIG. 13 in section in a variant with a welding electrode;
18 shows a section (similar to that in FIG. 16) along the line 18-18 in FIG. 17.
In the device shown, a package, box or the like is deposited in the usual manner on a table 10 within a loop guide 11 and above a unit 12. This unit 12 is embedded in the front edge of the table and contains a holding gripper 13 in the packaging plane, which is arranged on the feed side of two movable lower connecting stamps 14 and 15 (FIG. 4). The punch 15, in conjunction with a cutting blade 16, can sever the tape serving as binding material. Furthermore, in the loop plane on the side remote from the feed device, hereinafter referred to as the feed, the stamp, a retractable lateral guide 17 and an end stop 18 are provided.
In addition to the unit 12 and also in the packaging level, a tape feed roller 19 grooved on the circumference is arranged with which the tape running from the supply to the unit 12 is usually in constant frictional connection by an upper one
Pressure roller 20 is held. The pressure roller 20 can be lifted by a handle 21 if this is necessary for inserting or adjusting the length of the tape. Between the feeder and the unit 12 there is an end-tensioning claw 22 which is normally open to allow passage of the tape in any direction under the influence of the feeder, but which, when moved against the feeder, close around the tape and so on it can stretch in this direction.
According to Fig. 4, at the beginning of a work sequence, the tape, which was left under the blade 16 with the severed end of its part S1 due to the previous work sequence, extends to this blade from the supply between the feed rollers 19 and 20, freely through the end tension gripper 22 and through the eye 1 3a of the open holding gripper 13. The feed is then started forwards in order to push the end of the tape over the two lowered connecting punches 14 and 15 and under a fixed upper punch 23 with which they work together until behind the aligned guide 17 and the end stop
18, which must remain withdrawn at this stage.
Then the tape is around the loop guide 11 and back as tape part Ss in the
Gripper 13 and this time over the blade 16 and again pushed over the connecting stamp to the stop 18, which has come into working position in the meantime. The gripper 13 closes immediately around the band part S when the end of the band has reached the stop 18, and the forward movement of the feeder is ended at the same time.
Then the feed is reversed and the tape is pulled away from the loop guide 11 around the package with an initial tension, the size of which is determined by coupling members to be described later, which are arranged in the drive of the feed roller 19, whereupon the
Tape can receive its final tension in the same direction by the gripper 22. The remote from the feed connecting punch 14 will then share against the superimposed tape, of which Sl is under the full tension exerted on the loop and SB freely above the
Gripper 13 runs, raised.
After the parts have been coupled by the punch 14, at least to hold them sufficiently, the connecting punch 15 located closer to the feed is raised, first to separate the part S1 in conjunction with the blade 16 and then to separate the connection between the two To produce parts running one above the other, of which S2 is now under tension, preferably under the one which prevails in the entire loop after the gripper 13 has been reopened after the strap parts have been held by the punch 14. The freshly separated part S1 extends freely away from this stamp, which in the meantime has completed the connecting stroke.
Finally, after the guide 17 and the stop 18 have been retracted and the two punches 14 and 15 have been lowered, completing the work sequence, the connected loop can be moved forward away from the machine, leaving a new piece of tape S1 behind, ready to be advanced at the beginning of the next workflow.
If an additional welded connection is desired and the aligned guide 17 contains an electrode for this purpose, this guide is given a second, upwardly directed thrust in order to bring this electrode into operative connection with the strip parts running one above the other. If the connections of the aforementioned type are with edge incisions that require a small, relative longitudinal engagement movement between the band parts under the influence of the tension in the loop, it is necessary to lower the stamps 14 and 15 so far that these parts are sufficiently free for such Movement that must take place before the second upward movement of the guide 17, so that the main connections are completely established before the welded connection is carried out, which of course would otherwise prevent this coupling movement.
This operation of the device is achieved in a completely independent manner by a motor 24 which, via pulleys, drives an intermediate shaft 25 (by which the aforementioned mechanism for feeding tape from a supply roll 26 through a container 27 under the influence of a counterweight 28 is operated) and from there is a pulley 29 on the main drive shaft 30 of the device, which extends transversely to the packaging plane and rotates continuously. The drive shaft 30 is further used to rotate a main cam shaft 31 (Fig. 2), which extends parallel to the package plane, once during each operation of the device. For this purpose, a worm gear 32 and a positive clutch 33 of a common type is provided, as is commonly used in these devices.
The actuation of this clutch is initiated by hand, for example by means of a foot pedal 34 via a corresponding crank drive 35.
Gears 36 and 37, which serve to drive the guide roller 19, are also keyed on the shaft 30. This drive is explained below with reference to FIGS. 5 to 7:
The roller 19 is arranged freely rotatably in the center on a fixed axle 38 which runs parallel to the shaft 30 via a bearing 39. On both sides of the roller 19, a coupling member 40 or 41 is provided on the same shaft, which coupling members can come into frictional engagement with the opposite side surfaces of this roller in order to bring about a feeding or retraction of the tape. Each of these coupling members is carried by a sleeve 42 or 43 via a bearing 44 or 45, which sleeve can slide on the shaft together with its corresponding coupling members.
The coupling members have a toothing 46 or 47 on the outside, whereby the toothing 46 of the link 40 meshes with the gear 36 and is thereby always rotated in the opposite direction to the drive shaft, while the toothing 47 meshes with the gear 37 through an intermediate gear 48, thus the same direction of rotation as the shaft 30 has. The toothing of the gears 36 and 48 is wider than the toothing of the gears 46 and 47 in order to ensure that the latter always remain in engagement despite the aforementioned axial movement of the coupling members 40 and 41 and their sleeves 42, 43. The coupling members 40 and 41 are moved simultaneously in each direction in order to bring one or the other into frictional engagement with the roller 19 or to separate both therefrom in the idle position shown.
This movement takes place under the influence of a two cam cam 49 on the main camshaft 31. For this purpose, each of the sliding sleeves is connected by pins 50, 51 to the upper end of the yoke 52 or 53, the lower end of which is on a fixed pin 52a or 53a is arranged. These yokes are connected to one another by a member 54, so that the cam 49 can pivot both yokes, as required, by a roller 55 and against the action of a return spring 56, with the result that the engagement of the coupling member 41 with the Role 19 can be fully determined.
On the other hand, since the same engagement of the coupling member 40 with this role is effected by direct thrust of the cam, it is desirable to provide means for introducing an adjustable, additional compliance into this latter actuation, which can be followed by the sleeve 42 of this Link 40 consists of two parts (see Fig. 7a), the first part 42a, which carries the bearing 44, is axially loaded by the springs 42c with respect to the second part 42b to which the yoke 52 is attached.
In addition to the cam 49 controlling the feed, a cam 57 with a circumferential groove 57a for actuating the end gripper 22 by means of a horizontally oscillating arm 58 (FIGS. 8 to 10) is seated on the main camshaft 31. The arm 58 has a roller 58a for engaging the groove 57a and is bifurcated at its front end at 59 to engage a bolt 60 depending from one end of the sleeve 61. This sleeve is forcibly pushed by the cam in the tensioning direction towards the feed (i.e. to the right in Figures 8 and 9). It can therefore slide on a fixed axis 62 which extends parallel to the belt and also carries the main gripper block 63 which can slide in the same way from the sleeve 61 under the influence of the thrust.
The thrust acts via a strong helical spring 64, the compression of which limits the amount of tension exerted. The band part St passes from the feed by the grippers along a channel 65 under an upper jaw 66 of the block 63, against which it can be pressed by the lower eccentric jaw 67 which is rotatably arranged on this block. This lower jaw is normally held open when the gripper 22 is idle by abutting a lug 68 of this jaw against a stop 69 to allow the tape to pass freely under the influence of the bidirectional feed as required.
If, however, the gripper is activated by the tensioning thrust of the block 63, the projection 68 leaves this stop 69, the jaw 67 being able to close under the influence of a spring 70. During this pushing movement, a pair of pawls 71 arranged on this lug slide along a toothed pawl 72, with which they then come into engagement at every half tooth pitch. This engagement takes place under the influence of springs 73, which are softer than the spring 70, so that the jaw 76 is not opened again at this stage.
During the swinging back of the arm 58 and the corresponding backward thrust of the block 63, however, the pawls engage the steep surfaces of the ratchet teeth after reaching the desired tension, overcoming the spring 70 and inevitably causing a partial opening of the jaw 67, which is sufficient to to allow the free passage of the gripper 22 along this belt part until finally this jaw is completely opened again by the stop 69.
Beyond the cam 57 at the end of the main camshaft 31 remote from the coupling 33, this shaft is provided with the necessary gear for actuating the holding, connecting and separating device, as will be described below with reference to FIGS. 13 to 16.
This transmission comprises a spur gear 75 which is keyed on this shaft and meshes with a similar gear 75 which is seated on an auxiliary camshaft 76. This shaft 76 extends through the unit parallel to shaft 31 and, similarly to the latter, performs a full revolution for each operation during which it actuates the holding gripper 13 located near the feed and the aligned guide 17 and the end stop 18 located on the other side. This gear also includes a toothed quadrant 77, which in turn is keyed on the shaft 31 and serves to engage in an intermediate spur gear 78 on the shaft 76 only during part of the operation, which in turn is in constant engagement with a further spur gear 79.
This spur gear 79 is keyed on a crankshaft or eccentric shaft 80 which extends through the unit parallel to the shaft 76 for actuating the two connecting punches 14 and 15. The engagement of the quadrant 77 in the wheel 78 takes place in such a way that one full revolution of the shaft 80 is achieved for this purpose at a suitable time.
The gripper 13 is in the form of a piston which is usually, i. H. to open, is moved downward by a spring 81 and raised against this spring in the manner of a ram by a rocker 82 (FIG. 15). The rocker 82 interacts via a roller 83 with a cam 84 on the shaft 76. The closing movement of the gripper upwards against the counter plate 85 is held elastically by means of a spring 86. As already mentioned, the gripper is preferably controlled in such a way that it opens immediately when the band part S; is held by the punch 14, although such opening can be delayed until the end of the workflow.
The guide 17 is similarly in the form of a piston which is actuated against its spring 87, by which it is normally withdrawn, by a rocker 88 whose roller 89 cooperates with a cam 90 on the same shaft.
When controlling this guide, it is again essential that it is withdrawn at the end of the operating sequence (see FIG. 16) in order to be able to remove the finished loop. However, in order, as is expedient, to be able to use the side surface 91 of this guide to guide the free end of the tape into the loop guide 11, this surface is preferably raised into the working position when this tape end approaches after it has first opened the punches 14 and 15 has arrived.
The stop 18 must be withdrawn so that the tape can initially be advanced; however, it must be brought into the working position the second time the belt arrives, i.e. approximately simultaneously with the lifting of the gripper 13. This actuation of the stop 18 is effected by the cam 92 sitting on the shaft 76, which via the roller 93 drives the rocker 94 against the Action of the spring 95 moves.
The punches 14 and 15 are arranged directly next to one another and can be moved against the superimposed belt parts (with the separation of the part St in connection with the blade 16 in the case of the punch 15) and then withdrawn, in the necessary sequence already described by the relevant Eccentrics 96, 97 on the shaft 80 and the connecting rods 98, 99.
If the guide 17 contains an electrode 100 for additionally connecting the loop ends, as shown in FIGS. 17 and 18, the guide piston 1 7a is made of insulating material in the form of a sleeve around the electrode, the tip of which under the influence of a spring 101 over the Sleeve protrudes.
In this case, a double cam 90a on the shaft 76 is used, by means of which the piston sleeve 17a is first brought into the position for its first function in the manner already described.
This sleeve is then, after the punch 14 and 15 are lowered and the band parts have carried out their connecting and engaging movement, further raised to press the electrode 100 against these band parts and against the upper electrode 102 and perform the welded connection. Then the piston 17a is fully withdrawn.
In order to achieve proper functioning of the device, it is necessary that the band part S1 is not displaced in the longitudinal direction after being severed, but rather that the end remains at the point of severing. Otherwise, the extent of the advancement of the tape, as determined by the constant duration of the engagement of the coupling member 40 with the roller 19 under the action of the cam 49 in accordance with the length of the guide 11, will change in the following operations.
In order to prevent this end from being withdrawn after being severed, the retraction of the tape must be completed by the engagement of the other coupling member 41 with this roller 19 (by returning this coupling member to the starting position) before this part S, by the punch 15 separated and also before the gripper 22 is released. The infeed in the neutral position can hold the tape tight enough to prevent it from being pulled further by the gripper when it is partially open.
Apart from the fact that the return movement of the gripper along the tape in this state (under the influence of the backward swinging of the arm 58 and the inevitable engagement of the pawls 71 in the pawl 72 in this direction) cannot cause the severed tape to be pushed forward undesirably no difficulty in the same way to avoid a backward movement of this end (which could be caused by the sudden release of a tension present in the spring 64 if the separation takes place with the gripper still closed) by the separation only taking place when the gripper is again is open (by the beginning of said swinging back of the arm 58),
so that the gripper is first free and can slide on the belt in the direction of tensioning to an extent (as the nature of the engagement of the pawls 71 with the pawl 72 allows in that direction when there is no tension), as the Requires expansion of the spring to its normal length before the rearward movement of the gripper occurs while the swing back of the arm 58 is still in progress.
Whether the reopening of the gripper 22 precedes the severing or not, it is preferable that the retraction of the tape be continued until this reopening (provided that it reliably ends before the severing that follows the reopening) to each to avoid slight looping of the belt between the feeder and this gripper (if it is closed during the final tensioning), which could occur when the feeder is in neutral position and result in changes in length in the subsequent work processes of the severed end that remains advanced could set.