Maschine zum Binden von Packungen
Die Erfindung betrifft eine Maschine zum Binden von Packungen mittels eines biegsamen metallenen Bindematerials, welche Mittel zum Fördern des genannten Materials, eine Führung zur Aufnahme des geförderten Materials und zur Bildung einer Schleife mit überlappenden Enden, Mittel zum Festziehen der um eine Packung herumreichenden Schleife und eine Verbindungsvorrichtung zum Zusammenfügen der Enden der festgezogenen Schleife besitzt.
Bei dieser Maschine sind mindestens einige der Maschinenteile durch pneumatische Mittel angetrie ben oder gesteuert, die in einer automatischen Reihenfolge arbeiten, und den schleifenbildenden Vorgang umfassen. Dadurch ergibt sich das Problem festzustellen, wann das freie Ende des Materials seine Endlage während dem schleifenbildenden Arbeitsgang erreicht oder sich derselben nähert.
Die erfindungsgemässe Maschine besitzt einen steuernden Luftkreis mit einer Luftleitung, die zu einer Auslassöffnung führt, wobei die Anordnung so ist, dass das freie Ende des Materials bei seinem Annähern an seine Endlage während dem schleifenbildenden Vorgang eine Änderung in den Strömungsverhältnissen an der Auslassöffnung bewirkt, und die Maschine auch Mittel besitzt, welche auf die sich ergebende Druckänderung in der Luftleitung ansprechen, um mindestens den Fördervorgang der Fördermittel zu beenden.
Die Druckänderung in der Luftleitung kann eine Druckerhöhung oder ein Druckabfall sein, je nachdem die Auslassöffnung durch das freie Ende des Materials geöffnet oder geschlossen wird.
Die Auslassöffnung kann durch ihren Verschliessteil gesteuert werden, der vom freien Ende des Materials bei dessen Annäherung an seine Endlage betätigt wird. Eine auf Betätigung des freien Materialendes ansprechende Bewegung des Verschlussteiles bewirkt das Öffnen oder Schliessen der Auslass öffnung.
Vorzugsweise ist die Auslassöffnung normalerweise offen und wird durch das, selbst als Verschlussmittel wirkende, freie Ende des Materials geschlossen. Eine Möglichkeit diesen Vorgang zu erzielen, stellt die Schaffung einer Führungskonstruktion dar, welche die Auslassöffnung enthält und das freie Ende des Materials bei seinem Annähern an seine Endlage aufnimmt.
Die Führungskonstruktion besteht vorzugsweise aus zwei Teilen, von denen sich einer zum Öffnen und Schliessen derselben bewegen kann, während die zusammentreffenden Flächen der beiden Teile mit gegenüberliegenden Nuten ausgebildet sind, von denen die eine in Verschlusslage der Führungskonstruktion das Material in die erwähnte Führung hineinleitet, während die andere Nut die Auslassöffnung enthält und das freie Ende des Materials bei seinem Annähern an seine Endlage aufnimmt.
Vorzugsweise ist die Verbindungsvorrichtung ein Verdrehungsritzel und das Bindematerial besteht aus flachem Draht, wobei in diesem Fall die Führungskonstruktion aus einem ortsfesten oberen Teil, der die Nut mit der Auslassöffnung enthält, und einem beweglichen, unteren Teil besteht, in welchem die andere Nut ausgebildet ist. Die Führungskonstruktion wird vorzugsweise durch einen Luftzylinder ge öffnet und geschlossen und Mittel sind im Luftkreis vorgesehen, die den Luftzylinder veranlassen, die Führungskonstruktion am Ende des Verdrehungsvorganges des Verdrehungsritzels zu öffnen und nach dem Auswerfen der Schleife wieder zu schliessen.
Die Fördermittel bestehen vorzugsweise aus einer Treibrolle, einer als Ganzes beweglichen Druckrolle und aus einem Luftzylinder, der von einem auf Druck ansprechenden Ventil gesteuert wird, um die Druckrolle in drahtfördernde Lage zur Treibrolle zu bringen.
In der beiliegenden Zeichnung ist eine beispiel weise Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Es zeigt:
Fig. 1 eine Stirnansicht der erfindungsgemässen Maschine,
Fig. 2 einen Schnitt in der Bindungsebene,
Fig. 3 eine Vergrösserung eines Teils der Fig. 2 und
Fig. 4 ein Schaltschema des Luftkreislaufes,
Fig. 5 einen vergrössert dargestellten Querschnitt des in Fig. 4 dargestellten Ventils Dv des Luftkreises.
Die Maschine besteht aus einer Grundplatte 10, an welcher die hauptsächlichen Arbeitsteile der Maschine befestigt sind. Diese Bestandteile der Maschine sind ein Führungsring 11, welcher eine Öffnung 12 in der Grundplatte umgibt, ein Getriebegehäuse 13 für ein Torsionsritzel, eine umkehrbare Fördervorrichtung 14 und eine zusätzliche Spannungsvorrichtung 15. Weitere Komponenten der Maschine sind eine Zuführungshaspel 17, welche eine Spule mit Flachdraht trägt und eine Spielaufnahmevorrichtung 18.
Der Führungsring weist eine drahtführende Nut in der Oberfläche benachbart der Grundplatte auf.
Der Führungsring wird durch vier an der Rückseite der Grundplatte befestigte Luftzylinder A geschlossen und geöffnet, d. h. in und ausser Berührung mit der Grundplatte bewegt. Im geschlossenen Zustand bildet der Führungsring zusammen mit der flachen Oberfläche der Grundplatte einen geschlossenen Durchgang für die Drahtschleife. Wenn der Führungsring geöffnet ist, d. h. von der Oberfläche der Grundplatte fortbewegt ist, kann die Drahtschleife vom Führungsring-Durchgang auf den aufzuhaspelnden Wickel durchgezogen werden. Die Kolbenstangen dieser Luftzylinder erstrecken sich durch Löcher in der Grundplatte und sind mit Vorsprüngen am Führungsring verbunden.
Die umkehrbare Fördervorrichtung 14 besteht aus zwei Treibrollen 66 und 67 an zwei Wellen, welche durch Getriebe miteinander verbunden und auf einer Schwenkplatte 68 gelagert sind. Eine der Wellen wird kontinuierlich über eine Reibungskupplung von einem Elektromotor 16 getrieben. Über den Treibrollen sind zwei Druckrollen 70 und 71 vorgesehen, die in einem kippbaren Halter 72 gelagert sind. Dieser Halter wird gekippt, um eine der beiden Druckrollen durch den Vorwärtsförderzylinder H oder durch den umgekehrt fördernden Zylinder G in eine drahtfördernde Lage zu bringen. Der Draht wird durch eine gerillte Stange 75 vom umkehrbaren Förderer zum Torsionsritzel im Getriebekasten geleitet.
Die zusätzliche Spannungsvorrichtung 15 besteht aus einem Hebel 76, der an der Grundplatte angelenkt ist. Der Hebel wird durch den Extraspannungszylinder C verschwenkt. Der Hebel ist in zwei Teilen angeordnet, welche gelenkig miteinander verbunden sind, und der obere Teil trägt die ortsfeste Backe 80 und die bewegliche Backe 81 eines Greifers, welcher durch Einwirkung einer Rolle am unteren Teil betätigt wird. Eine Verlängerung der Kolbenstange des Zylinders C schliesst zunächst den Extraspannungsgreifer und verschwenkt dann den Hebel, um den Draht zu ziehen.
Das Verdrehungsritzel im Getriebekasten ist durch eine Kopfplatte 20 überdeckt. Das Verdrehungsritzel 20a ist an ausgebohrten Drehzapfen 21 gerade unter der Vorderkante der Kopfplatte gelagert und ist durch ausgesparte Ausstossstangen 41 flankiert, welche unterhalb der Kopfplatte nach rückwärts und vorwärts gleiten. Das Verdrehungsritzel wird durch einen Verdrehungszylinder D und Überdrehungsrückstellzylinder B gesteuert.
Der Verdrehungszylinder D treibt das Verdrehungsritzel nur beim Aufwärtshub und dreht das Torsionsritzel um drei ganze Umdrehungen, um die erforderliche Verdrehung zu bewirken, und um einen zusätzlichen Bruchteil einer Umdrehung zur Ausübung einer Überdrehung. Der Überdrehungsrückstellzylinder B stellt das Verdrehungsritzel um den Überdrehungs winkel wieder zurück und die Ausstossstangen 41 werden betätigt, um den verdrehten Draht vom Verdrehungsritzel 20a und den Drehzapfen 21 auszustossen. Die Vorrichtung zum Bewirken dieser Bewegungen ist nicht beschrieben, da sie keinen Gegenstand vorliegender Erfindung darstellt.
An der Seite des Verdrehungsritzels, welche benachbart der umkehrbaren Förderanlage liegt, befindet sich ein Haltegreifer, der aus einem Hauptstück 47 und einem Kopf 49 besteht. Der Haltegreifer ist zum Auf- und Abbewegen innerhalb eines Rohres 48 angeordnet, das an seinem oberen Ende ein Messer 53 trägt. Das Rohr wird durch einen Nocken 53a gehoben und gesenkt, welcher auf eine Mitläuferrolle 54 am Boden des Rohres einwirkt.
Der Haltegreifer wird durch einen Hebel 51 gehoben und gesenkt, der innerhalb des Gehäuses angelenkt ist und sich nach vorwärts durch Schlitze im Rohr durch den Körper des Greifers und die Vorderseite des Getriebegehäuses nach aussen erstreckt, wo er durch eine Hubstange 52 mit der Kolbenstange des Luftzylinders E verbunden ist. Der Kopf des Haltegreifers weist eine Durchbohrung 50 auf, in welcher der Draht geführt wird. Die obere Oberfläche des Kopfes arbeitet zum Erfassen des freien Endteiles der Schleife mit der Kopfplatte 20 zusammen.
An der gegenüberliegenden Seite des Verdrehungsritzels befindet sich ein sogenannter Pseudogreifer, der aus einem Körper 57 und einem Kopf 58 besteht. Der Teil 57 ist zum Aufwärts- und Ab wärtsbewegen im Gehäuse gelagert und kann durch einen Hebel 59 gehoben und gesenkt werden, welcher im Gehäuse angelenkt ist und sich nach vorwärts durch Schlitze im Körper des Pseudogreifers und in der Vorderseite des Gehäuses zur Aussenseite erstreckt, wo er durch eine Hubstange 60 mit der Kolbenstange eines Luftzylinders. F verbunden ist.
Der Kopf des Pseudogreifers bildet zusammen mit der Kopfplatte eine zweiteilige Führungskonstruktion, welche sich öffnen und schliessen lässt. Die obere Oberfläche des Kopfes des Pseudogreifers ist von einer Nut 61 durchsetzt, welche ein offenes Ende aufweist und sich in Richtung der Drahtförderung erstreckt. Die Unterseite der Kopfplatte ist von einer ähnlichen Nut 62 durchsetzt, die an der entfernten Seite durch einen Anschlag 65 blockiert ist. Die durchgehende Bohrung im Kopfe des Haltegreifers, der Spalt zwischen dem Kopf des Haltegreifers und der Kopfplatte, die Einkerbungen in den Ausstossstangen 41, die sich durch die Drehzapfen 21 erstreckenden Bohrungen, der Schlitz im Verdrehungsritzel, die Nuten im Pseudogreifer und in der Kopfplatte, alle diese Aussparungen zusammen stellen die Bewegungsbahn des Drahtes durch das Getriebegehäuse des Verdrehungsritzels dar.
Während dem Vorwärtsfördern ist der Haltegreifer offen und das freie Ende des Drahtes taucht aus der Bohrung 50 im Kopfe des Haltegreifers auf und gelangt zum ersten Mal durch die Auswurfstangen und das Verdrehungsritzel zur Nut 61 im Kopfe des Pseudogreifers, der zu diesem Zeitpunkt geschlossen ist. Die Nut 61 leitet das freie Ende des Drahtes zum Führungsring. Nach dem Herumgelangen um den Füh- rungsring tritt das freie Ende durch den Spalt zwischen dem Kopf des Haltegreifers und der Kopfplatte wieder in das Getriebegehäuse ein und gelangt dann ein zweites Mal durch das Verdrehungsritzel. Die obere Nut 62 ist angeordnet, um das freie Ende des Drahtes bei seinem Vorwärtsgleiten über den Zuführungsteil der Schleife aufzunehmen.
Der freie Endteil der Schleife und der Zuführungsteil der Schleife sind somit in einander gegenüberliegender Lage einer über dem anderen im Verdrehungsritzel angeordnet. Der Flachdraht nimmt einen eng anliegenden Gleitsitz in den beiden Nuten 61 und 62 ein. Die beiden Drahtstränge sind somit im Pseudogreifer gegen relatives Verdrehen gesichert, ohne eigentlich selbst erfasst zu werden. Der Pseudogreifer verhindert das Mitdrehen am einen Ende des Verdrehungsritzels, wie es auch der Haltegreifer an der nahen andern Seite tut.
Die Kopfplatte weist auch einen Luftkanal 63 auf, welcher durch eine Auslassöffnung 63a in die obere Nut 62 einmündet. Die Wirkungsweise der Luftsteuerung ist so, dass vor dem Annähern des freien Drahtendes an seine Endlage Luft durch die Auslassöffnung 63a ausströmt. Das freie Ende des Drahtes überdeckt dann diese Auslassöffnung und verhindert das weitere Ausströmen von Luft. Die sich ergebende Druckerhöhung im Luftkanal wird durch ein Verzögerungsventil auf ein Steuerventil übertragen, das die letzten Schritte in der Reihenfolge des Arbeitsablaufes steuert. Einer dieser Schritte besteht in der Beendigung des Vorwärtsförderns. Ein weiterer Schritt ist die Aufwärtsbewegung des Haltegreifers.
Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel besteht das Drucksignal aus einer Erhöhung des Drukkes, und das freie Ende des Drahtes selbst wirkt als Abdichtungsmittel für die Auslassöffnung. Die Auslassöffnung kann jedoch auch durch ihren eigenen Verschlussteil gesteuert werden, der seinerseits vom freien Ende des Drahtes betätigt wird. Zum Beispiel kann die Auslassöffnung durch einen Abdichtungsteil, beispielsweise einen Hebel gesteuert werden, welcher durch das freie Drahtende verschoben wird, um die Auslassöffnung zu öffnen. In diesem Falle würde das Signal aus einer Erniedrigung des Drukkes bestehen.
In dieser Maschine laufen alle Arbeitsgänge in automatischer Reihenfolge ab.
Das Schaltschema zeigt die Organe in der Stellung zu Beginn eines Kreislaufes. Es zeigt drei mechanisch betätigte Ventile T, U und V und ferner eine Anzahl luftbetätigter Ventile, die in einem Kasten 99 eingeschlossen sind. Druckluft wird von einer Quelle 100 über einen Filter 101, einen Druck regler 102 und eine Schmiervorrichtung 103 3 einem Notfallstoppventil 104 zugeführt, welches in der dargestellten Lage Luft allen Ventileinlässen zuführt, die mit einem Kreis gekennzeichnet sind. Die Luftauslässe dieser Ventile sind durch Pfeile gekennzeichnet. Das Notfallstoppventil 104 kann durch ein handbetätigtes Ventil 115 betätigt und durch ein Rückstellventil 116 nuss er Funktion gesetzt werden.
Der Luftkreis besitzt ein handbetätigtes Anlassventil 105 und/oder ein automatisches Anlassventil 106, das durch die zu bindenden Packungen betätigt wird. Beim Niederdrücken des Anlassknopfes wird vom Ringventil Av ein Signal durch das Druckabfallventil Zs und das Anlassventil zum Steuerventil L gesandt. Das Steuerventil L kehrt sich um und sendet seine eigene Luft über das Ventil M durch das Ventil Av, das Überdrehungs-Rückstellventil BV und das die Paketklemmung J steuernde Ventil Jv. Diese Ventile werden umgeschaltet, die Zylinder A werden betätigt, und somit öffnet sich der Klemmring 11, die Kolbenstange des tÇberdrehungsrückstellzylin- ders B wird zurückgezogen und der packungsklemmende Zylinder J verankert die Packung.
Wenn der Klemmring völlig geöffnet ist, steuert das Druckabfallventil Z4 um und sendet seine eigene Luft durch das Schaltventil P zu dem für Umkehrförderung bestimmten Ventil Gv, welches entgegen seiner Feder umschaltet. Die Rückwärtsförderungsdruckrolle 71 kommt somit herab und die Schleife wird auf dem Paket zusammengezogen. Die Rückwärtsförderung setzt sich fort bis die in der Schleife vorhandene Spannung dem Zug der Rückwärtsförderrollen gleichkommt, woraufhin sich diese Rollen am Draht hochbewegen und die Platte 68, an welcher sie gelagert sind, verschieben. Diese Bewegung betätigt das Auslöseventil V, welches seine eigene Luft zum Steuerventil P sendet. Das Steuerventil P schaltet dann um und leitet das Signal vom Druckabfallventil Zo zum Ventil Cv für Extraspannung um.
Es ent leert auch das Ventil Gv für Rückwärtsförderung, das durch seine Feder zurückgestellt wird. Dadurch wird die Rückwärtsförderung gestoppt.
Das nun umgeschaltete Ventil Cv für zusätzliche Spannung sendet Luft von geregeltem Druck zum Zusatzspannungszylinder C, welcher zusätzliche Spannung auf die rund um das Paket gewickelte Schleife ausübt. Das Ventil Cv sendet auch Luft durch einen verstellbaren Strömungsregler zum Verdrehungszylinderventil Dv. Das Ventil DV schaltet um und dadurch wird die Luftzufuhr zum Verdrehungszylinder D umgesteuert, welcher nun seinen Aufwärtshub durchführt. Der Aufwärtshub verdreht das Verdrehungsritzel, um den überlappenden Enden der Schleife eine Verdrehung und eine Überdrehung zu erteilen.
Am oberen Ende des Aufwärtshubes des Verdrehungszylinders D wird das Auslöseventil T betätigt. Dieses Ventil sendet ein Signal zum Steuerventil M, welches umschaltet und das vom Ventil L kommende Signal zum Steuerventil N und den Ventilen Jv und Dv umschaltet. Es entfernt auch ein Signal zum Zylinderventil BV, das durch seine Feder zurückgestellt wird. Somit gibt der Zylinder J gleichzeitig die Packung frei, der Torsionszylinder D beginnt seinen Abwärtshub und der Überdrehungs- rückstellzylinder B bringt das Verdrehungsritzel um den Überdrehungswinkel wieder zurück. Die dem Steuerventil N zugeführte Luft gelangt zum Zylinderventil FV des Pseudogreifers und zum Zylinderventil Ev des Haltegreifers. Diese Ventile schalten um und der Pseudogreifer und der Haltegreifer bewegen sich nach abwärts.
Es würde als unmöglich erscheinen können, dass das Rückstellsignal vom Ventil M das Torsionsventil Dv umstellt, da das Rückwärtssignal vom Ventil Cv noch nicht entfernt wurde. Das in Fig. 5 dargestellte Ventil DV wird jedoch von zwei in getrennten Kammern arbeitenden Kolben gesteuert und Luft kann den beiden Seiten eines jeden Kolbens zugesandt werden. Der Steuerkreis ist so angeordnet, dass das Rückstellsignal das Rückwärtssignal an einem dieser Kolben aufhebt und gleichzeitig seinen Druck auf den anderen Kolben ausübt.
Gegen das Ende seines Abwärtshubes nach dem Auswerfen der Schleife betätigt der Torsionszylinder das Auslöseventil U, welches seine eigene Luft zum Steuerventil N sendet. Dieses Ventil schaltet um und veranlasst das Entweichen der Luft aus dem Ventil Fv, wodurch der Pseudogreifer nach aufwärts getrieben wird. Das Ventil N fördert auch Luft zum Rückstellventil Av und schliesst somit den Ring. Es lässt auch Luft auf das Druckabfallventil Z1 einwirken, welche solange nicht hindurch gelangen kann, bis der Verdrehungszylinder seinen Abwärtshub vollendet hat. Wenn dies der Fall ist, dann fällt der Druck im Auspuffende des Verdrehungszylinders auf einen genügend niedrigen Wert, um das Druckabfallventil Zt zurückzustellen und die Luft strömt durch das Druckabfallventil Z2.
Das Ventil Z2 wird zurückgestellt, wenn der Pseudogreifer völlig nach oben gelangt ist. Dann strömt die Luft vom Ventil Z2 zum Ventil Hv durch.
Das Ventil HV schaltet um und sendet seine eigene Luft zu dem Vorwärtsförderzylinder H. Der Draht fängt dann an, sich um den Ring herum zu erstrekken. In diesem Augenblick sickert Luft durch die in der Kopfplatte vorhandene Auslassöffnung 63 und auch durch eine Auslassöffnung 108, die von einem Verschlussteil 91 gesteuert wird, welche dem Lockerheitsfühler 18 zugeordnet ist. Wenn die Vorwärtsförderung in Betrieb gesetzt wird, so nimmt sie zunächst den schlaffen Draht zwischen sich selbst und der Zuführungshaspel. Nachdem der schlaffe Draht gespannt ist, wird der Lockerheitsfühler emporbewegt, um die Auslassöffnung 108 zu schliessen. Der Druck verstärkt sich in der Auslassleitung und betätigt das Relaisventil R, welches seine eigene Luft zum Zylinderventil Kv sendet.
Das Zylinderventil Kv schaltet um mit dem Ergebnis, dass sich die Kolbenstange des Zylinders K verlängert. Diese Bewegung trennt zwei Hebel, von denen der eine eine Klaue und der andere einen Bremsblock trägt. Der Bremsblock bewegt sich weg und die Klaue stösst die Haspel, um sie zu drehen und dadurch Draht abzuwickeln.
Wenn der Draht völlig um den Ring herum gefördert ist, deckt er die Auslassöffnung 63 in der Kopfplatte zu. Der Druck verstärkt sich in der Auslassleitung und betätigt das Relaisventil S, welches ein Signal zum Rückstellsteuerventil L schickt. Dieses Ventil fördert Luft zum Zurückstellen der Ventile M, N und P und der Ventile Es und HV, wodurch die Druckrolle 70 zum Vorwärtsfördern losgekuppelt wird, um das Vorwärtsfördern zu beenden und um den Haltegreifer zum Verankern des freien Endteiles des Drahtes nach aufwärts zu bewegen. Das Ventil EV sendet das Signal zum Rückstellen des Ventils Kv.
Dies hat ein Zurückziehen der Kolbenstange des Zylinders K und das Angreifen des Bremsblockes an der Haspel zur Folge. Der Arbeitskreislauf wird dadurch beendet.
Wenn die Maschine mit Draht beschickt werden soll, muss zuerst der Notfallstopp-Knopf 115 gedrückt werden. Sodann wird Luft zu dem Druckknopfventil
117 Drahtbeschicken geleitet, welches im gedrückten Zustand Luft in einer begrenzten Menge zu dem Zylinder A fördert, um den Führungsring geschlos sen zu halten. Von dem Ventil 117 wird ferner Luft geleitet: zum Zylinder E, um den Haltegreifer niederzuhalten; zum Zylinder F, um den Pseudogreifer geöffnet zu halten; zu dem Zylinder B, um den Über- drehungsrückstellmechanismus geöffnet zu halten; zum Zylinder H, um die Vorwärtsförderrolle mit dem Draht in Eingriff zu halten; und mittels der Ventile R und Kr zu dem Zylinder K, welcher die Zufüh rungshaspel 17 freisetzt.
Wenn der Draht um den Führungsring gelegt ist, kann der Druevkknopf Drahtbeschicken losgelassen werden, und das Sy stem wird mittels des Ventiles 116 in den Ausgangs zustand geführt. Die Maschine ist dann für den Arbeitsgang gerichtet.