Vorrichtung zum Spannen von um ein Packstück geschlungenem flexiblem Bindematerial
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Spannen von um ein Packstück geschlungenem flexiblem Bindematerial, z. B. von um ein Paket geschlungenem Metallband, bevor die überlappenden Enden desselben verbunden werden. Solche Vorrichtungen besitzen einen ersten Greifer, welcher zum Spannen des Bindematerials in bezug auf einen zweiten Greifer hin- und hergeht, wobei der zweite Greifer die Spannung aufrechterhält. Der erste Greifer öffnet bei seinem Rücklauf, um das Material wieder neu zu fassen, während der zweite Greifer öffnet, wenn der erste Greifer vorläuft. Bei einem solchen Mechanismus kann das freie Ende des Materials durch einen Ankergreifer oder anderswie, wie z. B. durch einen Verschluss, festgehalten werden.
Zudem können die Spannhübe des ersten Greifers dazu benutzt werden, das Material durch den zweiten Greifer zu stossen oder zu ziehen und, auf ähnliche Weise, das Material durch eine zugeordnete Verschliessvorrichtung zu ziehen oder zu stossen, wobei die beiden Greifer sowohl auf der einen als auch auf der andern Seite oder beidseitig der Verschliessvorrichtung an geordnet sein können.
Mit Vorteil sind beide Greifer hinter der Verschliessvorrichtung angebracht, wobei der erste Greifer nach dem zweiten Greifer liegt, so dass das Material gespannt wird, indem es durch den zweiten Greifer und die Verschliessvorrichtung gezogen wird.
Die Spannvorrichtung gemäss der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Hinund Hergehen des ersten Greifers durch aufeinanderfolgende auf den Greifer wirkende, motorisch erzeugte Kraftstösse bewirkt wird. Diese Stösse werden vorzugsweise alle nur in einer Richtung gegen eine Federkraft oder dergleichen ausgeübt, so dass die sich daraus ergebenden positiven Hübe des Greifers in einer Richtung ihn für die Hübe in Gegenrichtung unter Einfluss der genannten Feder freigeben. Der Greifer wird vorzugsweise zum Spannen des Materials zwangläufig mit einer Kraft angetrieben, welche entsprechend der gewünschten Spannung im Material geregelt werden kann, wobei die Kraft am besten an einem den Greifer tragenden Hebel angreift.
Die aufeinanderfolgenden Kraftstösse auf den Greifer können durch eine Nocke in Sternform erhalten werden, welche durch einen Motor angetrieben wird, welcher bei einem zu grossen Bremsdrehmoment infolge Erreichen der gewünschten Spannung des Materials stillsteht. Ein Luftmotor, welcher bis zur Erreichung dieses Wertes arbeitet, indem er einfach an einer Druckluftquelle angeschlossen wird, ist zu diesem Zweck besonders gut geeignet. Überdies kann seine Leistung einfach durch ein Druckventil in der Druckluftleitung reguliert werden. Ein einfach wirkender Motor dieser Art dreht die Nocke in einer Richtung, ohne dass die Nocke umgesteuert werden muss infolge Aufhörens der Luftzufuhr nach Been digung des Spannvorganges.
Solch eine Nockenrotation in nur einer Richtung ermöglicht eine unsym metrische Ausbildung der Nocke, so dass jede Nocke eine schnelle Rückzugbewegung gefolgt von einer langsameren Spannungsbewegung des Greifers ergibt.
In den beiliegenden Zeichnimgen ist beispielsweise eine Einrichtung zum Anbringen von Metallstreifen um Pakete oder ähnliches dargestellt, welche ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung enthält, mittels der die Metallstreifen gespannt werden. Es zeigen:
Fig. 1 eine Vorderansicht der Einrichtung;
Fig. 2 eine entsprechende Ansicht, teilweise geschnitten, wobei die vordere Deckplatte und der Luftmotor entfernt sind;
Fig. 3 eine Hinteransicht ohne den Luftmotor, mit Angabe der Grenzen der Hebelbewegungen n zur Betätigung des Greifers und des Verschliessmecha nismus;
Fig. 4 eine Seitenansicht von links aus gesehen in Fig. 1;
Fig. 5 einen Teilschnitt entlang der Linie V-V in Fig. 1;
Fig. 6 ein Detail der Vorderansicht, welches die Ladestellungen der Spann- und Haltegreifer zeigt;
Fig. 7 eine ähnliche Detailansicht, um den normalen Bereich der Bewegungen der Spanngreifer unter dem Einfluss des Luftmotors zu zeigen.
Bei der gezeigten Einrichtung wird die Verbindung zwischen den überlappenden Bandenden um das Paket oder ähnliches in bekannter Art hergestellt (gemäss britischem Patent Nr. 578854). Die Einrichtung umfasst eine Fussplatte 1 mit einem Greifer 2 zum Festhalten eines Endes S1 eines Bandes, das frei als unteres von zwei Bandenden auf den in der Fussplatte befindlichen unteren Verschliessbacken 3 aufliegt. Das obere Bandende ist das Ende 52, welches von der anderen Seite her über die Backen geführt wird, von dort über die Schräge 4 zu den später zu beschreibenden Spannmitteln und dann vorzugsweise zu einer Vorratsspule gelangt.
Das Verbinden der zwei Bandenden erfolgt durch die oberen Backen 5 und 6, welche mit den Backen 3 zusammenwirken, indem sie nacheinander auf die übereinanderliegenden Bandenden abgesenkt werden, wobei die Backe 5 genügend beweglich sein muss, um die Bandenden festzuhalten, bevor das Band 52 durch das Messer 7 auf der Backe 6 durch das Niedergehen der Backe 6 gegen die Schräge abgeschnitten wird.
Dieses aufeinanderfolgende Absenken der Backen geschieht mittels der Handhebel 8 und 9, welche gleichzeitig in einander entgegengesetzter Richtung um ihre Achsen 8a und 9a drehen können, wozu diese Hebel durch eine Verzahnung auf den Achsen 8b und 9b, wie gezeigt in Fig. 3, miteinander gekuppelt sind; der Arbeitshub der Hebel ist regelbar beschränkt durch den Anschlag 8c auf der Nabe 8b gegen die Nabe 9b. Die Backen 5 und 6 werden durch die Drehung der Achsen 8a und 9a über die Exzenter 5a und 6a und die Drehglieder 5b und 6b betätigt. Die Backe 5 dient auch zur Steuerung der Führung 10, welche die seitliche Verschiebung des Bandes 52 verhindert, bis es von dieser Backe gefasst wird.
Die Führung greift so in eine Nut 5c der Backe 5 ein, dass die Führung in Arbeitsstellung abgesenkt wird, wenn die Backe gehoben wird (Fig. 2) und dass die Führung das Band in der letzten Stufe des Backenabstieges freigibt. Ahnlicherweise kann der Greifer 2 auf das Bandende S1 mittels des Hebels 2a abgesenkt werden, wenn die Backen abgehoben sind. Der Greifer 2 gibt das Band wieder frei infolge Betätigung des Hebels 2a durch einen der Hebel 9 während des letzten Teils des Arbeitshubes des Hebels 9 (Fig. 3).
Die Vorrichtung zum Spannen des Bandendes 52 besteht aus einer Kombination eines Spanngreifers 11 und eines Festhaltegreifers 12 ; die beweglichen Teile beider Greifer drehen um die Zapfen lla bzw.
12a, wovon der erstere mehr gegen aussen, d. h. in der Spannrichtung vor dem zweiten liegt.
Der Greifer 11 besteht aus einem Hebel 1 ib, welcher unter dem Drehzapfen 11 a eine untere Backe 1 ic und eine zugeordnete obere Backe lid trägt, welch letztere relativ zum genannten Hebel um den gleichen Drehzapfen herum drehbar ist und durch eine Druckfeder 1 le zwischen dem Hebel und der Backe in eine geschiossene Stellung gezwungen wird, wobei ein Öffnen von Hand mittels des Ver längerungsstückes llf möglich ist.
Der Greifer 12 besteht aus einer um den Dreh zapfen 12a beweglichen Backe 12b, welche mit der festen Schräge 4 als untere Backe zusammenarbeitet; wie beim Spanngreifer wird diese bewegliche Backe durch eine Druckfeder 12c, welche hier zwischen der Backe und einem festen Teil der Vorrichtung eingespannt ist, in die geschlossene Stellung gezwungen.
Die beiden oberen Backen 1 1d und 12b gleichen sich auch insofern, als beide in der gleichen Richtung öffnen und schliessen, d. h., dass ihre Arbeitsteile unter den Drehzapfen lla und 12a in der Spannrichtung öffnen.
Der Hebel 11 b des Spanngreifers kann so gedreht werden, dass die untere Backe llc sieh beim Spannvorgang nach aussen (in Fig. 7 nach links) bewegt, während die zugeordnete obere Backe lid das Band festhält. Sobald der Hebel in seine Ausgangslage zurückkehrt, wird die obere Backe der Feder 1 le entgegen durch das vom Greifer 12 stationär gehaltene Band gehoben. Der Bereich dieser Hebelbewegung ist in Fig. 7 gezeigt.
Die entsprechende Betätigung des Greifers 12 erfolgt ähnlich automatisch, indem die obere Backe 12b durch das Band, wenn es von den Spannbewegungen des Greifers 11 durchgezogen wird, abgehoben wird und von der Feder 1 2c bei der RückbeweFng dieses Greifers geschlossen wird, so dass jeder Greifer abwechselnd geöffnet wird, während der andere schliesst.
Nach Abschluss des Scbliessvorganges können beide Greifer zum Entleeren und Laden gleichzeitig geöffnet werden, indem mittels der Hebelverlängerung 1 if alle beweglichen Teile in die gleiche Richtung wie beim Spannvorgang gebracht werden. Indem von Hand auf diesen Hebel oberhalb des Drehzapfens lla gedrückt wird, wird zuerst die Backe lid gehoben und dann, wenn die Feder 1 le ganz zusammengepresst worden ist, schwingt der Hebel 1 ib über seine normale Rückstellbewegung hinaus nach innen, so dass der obere Teil des Hebels auf den Anschlag 12d auf der Backe 12b des Haltegreifers ausfährt;
da nun dieses Aufschlagen über dem Drehzapfen 12a stattfindet, wird dieser Greifer auch abgehoben, indem die Feder 12c zusammengedrückt wird (Fig. 6).
Die Betätigung des Hebels 1 lb erfolgt durch eine mehrzackige Sternnocke 13, welche auf eine Rolle 1 3a am oberen Ende des Hebels wirkt, so dass eine Drehung der Nocke Hebeischwingungen (wie sie bis jetzt von Hand erzeugt worden sind) von genügender Amplitude erzeugt, um normale Spann- und Rückstellbewegungen des Greifers 11 zu erzeugen. Die Rolle wird durch eine Feder 13b, welche auf den oberen Hebelteil wirkt, in Berührung mit der Nocke gehalten, so dass als Resultat der Bevegungsumkeh- rung des Hebels der Druck der Nocke aussen am Greifer angreift, um seine Spannbewegungen zu erzeugen, während die Rückstellbewegungen von der Feder erzeugt werden.
Diese Anordnung hat auch den Vorteil, dass es die endgültige Öffnung der Greifer, wie oben beschrieben, nicht behindert, indem die Rolle einfach von der Nocke gegen die Federkraft abgehoben wird.
Die Nocke dreht hier entgegen dem Uhrzeigersinn (in Fig. 2 und 7), so dass ihre drei Sektoren unsymmetrisch ausgebildet werden können, damit der Greifer 11 unter der Federeinwirkung 13b schnell zurückgestellt wird, wenn die Rolle nach einem Nockengipfel 1 3c schnell absteigt, wodurch der Greifer ge öffnet wird und damit ein relativ langsamer Spannhub entsteht, wenn die Rolle den Nockenanstieg 13d bewältigt.
Die Nocke 13 ist durch einen Wellenstumpf 13e und das Lager 14 an der Rückenplatte 14 der Vorrichtung befestigt und wird durch einen Luftmotor 15 des gewöhnlich als Mutternanziehmaschine verwendeten Rippenturbinentyps in nur einem Drehsinn angetrieben. Dieser Motor ist oben längs der Vorrichtung durch Briden 15a und 15b an der Vorderplatte 16 angemacht, wobei sein Getriebe in der Nähe der Nocke liegt und seine Ausgangswelle ein Vierkant ist, der in eine entsprechende Öffnung in der Nocke zu liegen kommt (Fig. 5). Die Drehzahl der Turbine des Luftmotors liegt bei zirka 15000 U/min. und wird durch ein Getriebe auf 90-350 U/min. für die Nocke herabgesetzt. Das maximale Drehmoment, das auch das Spannungsvermögen bestimmt, hängt vom Druck der Druckluftzufuhr ab.
Dieses Drehmoment kann durch Druckverminderung durch einen Regulator ISe nach unten verändert werden, indem der Querschnitt der Zufuhrleitung verringert wird. Dadurch wird die Luftzufuhr vermindert und damit die Drehzahl des Motors herabgesetzt, so dass das Aufbauen des Drehmomentes während des kurzen Momentes, wo der Motor zum Spannen in Betrieb sein muss, verzögert wird, so dass, wenn der Motor anfängt, abgewürgt zu werden, der Spannvorgang beendet ist. In diesem Zusammenhang kann erwähnt werden, dass der Motor mittels des Hebels 15f der zum Öffnen und Schliessen der Luftzufuhr dient, an und abgestellt wird. Wegen ihrer hohen Drehzahl wird die Nocke 13 vorzugsweise von einem Schutzblech 17 umhüllt.
Device for tensioning flexible binding material wrapped around a package
The present invention relates to a device for tensioning flexible binding material wrapped around a package, e.g. B. of wrapped around a package of metal tape before the overlapping ends of the same are connected. Such devices have a first gripper which reciprocates with respect to a second gripper to tension the binding material, the second gripper maintaining the tension. The first gripper opens when it returns to grasp the material again, while the second gripper opens when the first gripper moves forward. In such a mechanism, the free end of the material can be pulled by an anchor gripper or otherwise, such as by means of an anchor gripper. B. be held by a lock.
In addition, the clamping strokes of the first gripper can be used to push or pull the material through the second gripper and, in a similar manner, to pull or push the material through an associated locking device, with the two grippers on one side as well can be arranged on the other side or on both sides of the locking device.
Both grippers are advantageously attached behind the closing device, the first gripper lying after the second gripper, so that the material is tensioned by being pulled through the second gripper and the closing device.
The tensioning device according to the present invention is characterized in that the moving back and forth of the first gripper is brought about by successive motor-generated impulses acting on the gripper. These shocks are preferably all exerted only in one direction against a spring force or the like, so that the resulting positive strokes of the gripper in one direction release it for the strokes in the opposite direction under the influence of said spring. In order to tension the material, the gripper is preferably driven with a force which can be regulated according to the desired tension in the material, the force best acting on a lever that supports the gripper.
The successive impulses of force on the gripper can be obtained by a cam in the shape of a star, which is driven by a motor which comes to a standstill if the braking torque is too high as the material has reached the desired tension. An air motor that works until this value is reached by simply connecting it to a compressed air source is particularly well suited for this purpose. In addition, its output can be easily regulated by a pressure valve in the compressed air line. A single-acting motor of this type rotates the cam in one direction without the cam having to be reversed as a result of the air supply ceasing after the clamping process has ended.
Such a cam rotation in only one direction enables an asymmetrical design of the cam, so that each cam results in a fast retraction movement followed by a slower tension movement of the gripper.
In the accompanying drawings, for example, a device for attaching metal strips around packages or the like is shown, which contains an embodiment of the device according to the invention, by means of which the metal strips are tensioned. Show it:
Fig. 1 is a front view of the device;
Figure 2 is a corresponding view, partly in section, with the front cover plate and air motor removed;
Fig. 3 is a rear view without the air motor, with indication of the limits of the lever movements n for actuating the gripper and the locking mechanism;
Fig. 4 is a side view seen from the left in Fig. 1;
Fig. 5 is a partial section along the line V-V in Fig. 1;
Fig. 6 is a detail of the front view showing the loading positions of the clamping and holding grippers;
Figure 7 is a similar detailed view to show the normal range of movements of the tension grippers under the influence of the air motor.
In the device shown, the connection between the overlapping tape ends around the package or the like is made in a known manner (according to British Patent No. 578854). The device comprises a foot plate 1 with a gripper 2 for holding one end S1 of a strap which rests freely as the lower of two strap ends on the lower closing jaws 3 located in the foot plate. The upper end of the tape is the end 52 which is guided from the other side over the jaws, from there via the slope 4 to the clamping means to be described later and then preferably to a supply reel.
The two tape ends are connected by the upper jaws 5 and 6, which interact with the jaws 3 by being lowered one after the other onto the tape ends lying one above the other, whereby the jaw 5 must be sufficiently movable to hold the tape ends before the tape 52 passes through the knife 7 on the jaw 6 is cut by the lowering of the jaw 6 against the slope.
This successive lowering of the jaws takes place by means of the hand levers 8 and 9, which can simultaneously rotate in opposite directions about their axes 8a and 9a, for which purpose these levers are coupled to one another by a toothing on the axes 8b and 9b, as shown in FIG are; the working stroke of the lever is controllably limited by the stop 8c on the hub 8b against the hub 9b. The jaws 5 and 6 are operated by the rotation of the axles 8a and 9a via the eccentrics 5a and 6a and the rotary members 5b and 6b. The jaw 5 also serves to control the guide 10, which prevents the lateral displacement of the belt 52 until it is gripped by this jaw.
The guide engages in a groove 5c of the jaw 5 in such a way that the guide is lowered into the working position when the jaw is raised (FIG. 2) and that the guide releases the band in the last stage of the jaw descent. Similarly, the gripper 2 can be lowered onto the tape end S1 by means of the lever 2a when the jaws are raised. The gripper 2 releases the tape again as a result of actuation of the lever 2a by one of the levers 9 during the last part of the working stroke of the lever 9 (FIG. 3).
The device for tensioning the tape end 52 consists of a combination of a tensioning gripper 11 and a retaining gripper 12; the moving parts of both grippers rotate around the pins lla or
12a, of which the former is more towards the outside, d. H. lies in front of the second in the tensioning direction.
The gripper 11 consists of a lever 1 ib, which carries a lower jaw 1 ic and an associated upper jaw lid under the pivot pin 11 a, the latter being rotatable relative to the said lever around the same pivot pin and by a compression spring 1 le between the Lever and the jaw is forced into a closed position, opening by hand by means of the extension piece 11f is possible.
The gripper 12 consists of a pivot pin 12a movable jaw 12b, which cooperates with the fixed slope 4 as a lower jaw; As with the clamping gripper, this movable jaw is forced into the closed position by a compression spring 12c, which is clamped here between the jaw and a fixed part of the device.
The two upper jaws 11d and 12b are also similar in that they both open and close in the same direction, ie. that is, their working parts open under the pivot pins 11a and 12a in the clamping direction.
The lever 11b of the clamping gripper can be rotated in such a way that the lower jaw 11c moves outwards during the clamping process (to the left in FIG. 7), while the associated upper jaw lid holds the tape in place. As soon as the lever returns to its starting position, the upper jaw of the spring 1 le is lifted against by the band held stationary by the gripper 12. The range of this lever movement is shown in FIG.
The corresponding actuation of the gripper 12 takes place automatically in a similar way in that the upper jaw 12b is lifted off by the belt when it is pulled through by the clamping movements of the gripper 11 and is closed by the spring 1 2c when this gripper is moved back, so that each gripper is opened alternately while the other closes.
After completion of the closing process, both grippers can be opened for emptying and loading at the same time by using the lever extension 1 if to bring all moving parts in the same direction as during the clamping process. By pressing this lever above the pivot lla by hand, the jaw lid is first lifted and then, when the spring 1 le has been completely compressed, the lever 1 ib swings inwards beyond its normal return movement, so that the upper part of the lever extends to the stop 12d on the jaw 12b of the holding gripper;
since this impact now takes place over the pivot pin 12a, this gripper is also lifted by compressing the spring 12c (FIG. 6).
The lever 1 lb is actuated by a multi-pointed star cam 13 which acts on a roller 1 3a at the upper end of the lever, so that a rotation of the cam generates lifting vibrations (as they have been generated by hand up to now) of sufficient amplitude to to generate normal clamping and return movements of the gripper 11. The roller is held in contact with the cam by a spring 13b, which acts on the upper lever part, so that, as a result of the lever's movement reversal, the pressure of the cam acts on the outside of the gripper in order to generate its clamping movements during the return movements generated by the spring.
This arrangement also has the advantage that it does not hinder the final opening of the grippers, as described above, in that the roller is simply lifted off the cam against the spring force.
The cam rotates counterclockwise here (in Fig. 2 and 7), so that its three sectors can be designed asymmetrically so that the gripper 11 is quickly reset under the action of the spring 13b when the roller descends quickly after a cam peak 13c, whereby the gripper is opened and thus a relatively slow clamping stroke arises when the roller copes with the rise of the cam 13d.
The cam 13 is attached to the back plate 14 of the device by a stub shaft 13e and bearing 14 and is driven in only one sense of rotation by an air motor 15 of the rib turbine type commonly used as a nut tightening machine. This motor is turned on along the top of the device by means of clamps 15a and 15b on the front plate 16, its gear being located near the cam and its output shaft being a square which comes to rest in a corresponding opening in the cam (Fig. 5) . The speed of the turbine of the air motor is around 15,000 rpm. and is geared to 90-350 rpm. lowered for the cam. The maximum torque, which also determines the tension capacity, depends on the pressure of the compressed air supply.
This torque can be changed downwards by reducing the pressure by a regulator ISe by reducing the cross section of the supply line. This reduces the air supply and thus the speed of the motor, so that the build-up of torque is delayed during the brief moment when the motor has to be in operation for tensioning, so that when the motor starts to stall, the The clamping process is finished. In this context it can be mentioned that the motor is switched on and off by means of the lever 15f which is used to open and close the air supply. Because of its high speed, the cam 13 is preferably enclosed by a protective plate 17.