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Vorrichtung zum Anbringen von Heißklebbändern an Werkstücken.
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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Anbringen von Bändern
beliebiger Art, die mit bei Erhitzung klebfälligen Klebstoffen beschichtet sind.
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Für derartige Vorrichtungen gibt es zahlreiche und verschiedene Anwendungsmöglichkeiten,
wie z.B. das luft- und feuchtigkeitsdichte feste Verschließen von Schachteln aus
Karton oder Wellpappe oder ich sogenannten amerikanischen Schachteln mit einer beliebigen
Kunststoffauflage, ferner das Anbringen aller Arten von Etiketten an praktisch allen
beliebigen Werkstücken und insbesondere an solchen aus Kunststoffen, das Anbringen
von Preisschildchen auf Kunststoffbeuteln, z.B. in Kaurhäusern, sowie bei zahlreichen
Fabrikationsvorgängen das Herstellen von dichten Verbindungen zwischen nebeneinander
angeordnetzen Elementen aus Kunststoff.
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Es sind schon zahlreiche Verfahren und Vorrichtungen bekannt, mit
denen praktisch jeder beliebige Werkstoff mit einem glänzenden und urdurchlässigen
Film überzogen werden kann, insbesondere mit einem Haftkleber auf der Basis von
Kunstharzen, Paraffinen, Zusätzen. und Füllstoffen.
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Gemäß einem bekannten Verfahren wird der in Tröge gegossene Klebstoff
mittels Röllchen auf die zu klebenden Flächen aufgetragen; nach einer anderen Methode
wird der flüssige Klebstoff durch Zerstäuber auf£ebracht; schließlich besteht ein
Verfahren darin, ein gleichzeitirr heizendes Auftragswerkzeu zu verwenden.
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Die Vorrichtung gemäß der Erfindung besteht als Handgerät im wesentlichen
aus einem Gehäuse, welches alle erforderlichen Lager für die Antreib- und Führungsmechanismen
aufweist, aus einer Bremse, aus einem frei drehbaren Zylinder, der mit einem Heizelement
versehen ist und zum Erhitzen des vorbeilaufenden Bandes und seiner Klebschicht
dient, einer in Bewegungsrichtung des Gerätes hinter dem Heizzylinder angeordeneten
Andrückkrolle von kleinem Durchmesser zum Andrücken des Bandes an das Werkstück,
einer zweiten, gelenking gelagerten Führungsrolle, die gleichzeitig das Gerät im
Gleichgewicht abstützt und die Heizrolle in der richtigen Lage zum Werkstück führt,
einem vor der hinteren Rolle angeordneten Messer zum Abschneiden des angeklebten
Bandes, und aus einem davon unabhängigen elektrischen Gerät mit einem Transformator
zur Versorgung des Gerätes mit Niedrigspannung sowie mit Steueranordungen, die insbesondere
die Wahl zwischen mehreren Betriebstemperaturen ermöglichen.
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Weitere vorteilhafte Merkmale des Gerätes sind die folgenden: 1)
Eine Verstellbarkeit der Heizrolle derart, daß seine Höhe d über dem - kl@@@nden
Werkstück
regelbar ist je nach der Beschaffenheit der zu klebenden
Werkstoffe; 2) die Lage, Beschaffenheit und der kleine Durchmesser der Andrückrolle
sowie ihr Abstand von der Heizrolle derart, daß ein einwandfreies Ansiegeln des
Klebebandes an das Werkstück ermöglicht wird; 3) die verstellbare Lage der Führungsrolle'
welche das Gerät iin Gleichgewicht führt; und eine Regelung d der vorgenannten Höhe
ermöglicht.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in Form einer
ortsfesten, selbsttätig arbeitenden Vorrichtung, sind der Heizzylinder, die Andrückrolle
und die Führungsrolle in einem einzigen Element vereinig@, welches auf der Kolbenstange
einer Kolbenzylinderanordnung angebracht ist, die zwischen zwei Stellungen Nu oeiden
Seiten einer zur Fläche der zu beklebenden Schachteln senkrechten Ebene liegen,
gegen die Kraft -ron IÜckholfedern verschwenkbar ist.
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Das :on der festen Vorratsspule abgezogene Band wird zwischenzwei
einander gegenüber stehenden Rollen
geführt, die das Band fördern
und deren Antrieb durch Schaltkontakte gesteuert ist, die von dem zu beklebenden
Werkstück bei seinem Vorbeilauf an der Klebestation betätigt werden.
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Die esamte Anlage umfaßt ein Gestell mit Förderbändern, in zwei Richtungen
wirkenden pneumatischen Kolbeneinrichtungen, die an solchen Stellen angeordnet sind,
wo sie als Anschläge zurn Festhalten des Werkstückes in den zum Bekleben der Seiten
bzw. der unteren Fläche erforderlichen Stellungen dienen können, elektrischen Schaltkontaktén,
die den Antrieb des Förderbandes steuern sowie gegebenenfalls eine Heißluftdüse
im Bereich der Klebezone.
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Ausführungsformen der Erfindung werden im folgenden an Hand der Zeichnungen
näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine Ansicht eines Handgerätes mit Heizzylinder,
Andrückrolle und Führungsrolle, Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer ortsfesten
Klebestation,
Fig. 3 eine schematische Ansicht einer selbsttätigen
Klebestation mit einer einzigen Heiz-, Andrück-und Führungsrolle, Fig. 4 bis 7 schematische
Darstellungen zur Erläuterung der selbsttätigen Betriebsweise der Vorrichtung.
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Bei dem Gerät gemäß Fig. 1 ist auf einer Achse 1 eine Vorratsrolle
2 eines Heißklebebandes 5 angeordnet, die sich zwischen den Seitenwänden 4 eines
Gehäuses befindet, das mit einem Handgriff 5 versehenist.
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Das Band ), das in an sich bekannter Weise gebremst wird, wird längs
der Führung 6 bewegt und durch eine Führngsfläche 7 auf einen Zylinder 8 gelenkt,
der durch geeignete (nicht dargestellte) Einrichtungen; z.B. elektrische Einrichtungen,
beheizt ist.
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Das den Zylinder 8 verlassende und bis zur Schmelztemperatur des
Klebstoffs erhitzte Band, wird an das Werkstück 9 durch eine Rolle lo angedrückt,
hinter der ein betätigbares Messer 11 zum Abschneiden des Bandes vorgesehen ist.
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Der Abstand d zwischen dem Umfang des Zylinders 8 und dem Werkstück
9 wird bestimmt durch die Lage einer Führungsrolle 12, deren Achse in lotrechter
Richtung .verschiebbar in Schlitzen 15 des Gehäuses 4 geführt ist.
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Wie man sieht, ist durch Verschieben des Gerätes in der Vorwärtsrichtung
F das Ankleben des Bandes sehr leicht möglich, wobei man in entsprechender Weise
die Temperatur des Heizzylinders 5 und seinen Abstand d von dem Werkstück, aur dem
das Band aufgeklebt werden soll, regelt.
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Die selbsttätig arbeitende Station zum Anbringen des Klebebandes,
die in den Figuren 2 und 3 dargestellt ist, besteht aus: einer Bandklebeeinrichtung
B für den Fall, daß nur auf der Oberseite de Schachteln geklebt werden soll; zwei
Anklebvorrichtungen B, wenn gleichzeitig an der Ober- und Unterseite des Bandes
geklebt werden soll; Die Bestand.eile der Vorrichtung sind: Ein mit Diagonalstreben
verstreiftes Gestell 15, das oben zwei Förderänder 16 trägt
eine
Anordnung von vier nach beiden Richtungen wirkenden pneumatischen Kolbenvorrichtungen
V 1, V 2, V 5 und V 4; eine Heizrolle lo, die das Klebeband 5 an die Schachtel 17
andrückt und auf der Kolbenanordnung V 2 montiert ist, die hin und her schwenkbar
ist und durch Federn 18 und 19 in der lotrech-ten Stellung gehalten wird; zwei mittels
Freilauf gelagerte Rollen 20, 21, die angetrieben sind und die selbsttätige Vorwärtsbewegung
des Klebebandes 5 in einer Führung 22 bewirken, sobald eine Schachtel in die Vorrichtung
eintritt; ein Messer 11 zum Abschneiden des Klebebandes, sobald die gewünschte Länge
erreicht ist; dieses ist am Ende der Kolbeneinheit V 4 neben der Rolle lo angeordnet;
den Spulenträger 2; eventuell eine Heißluftdüse 2n, deren Mündung sich unmittelbar
neben der Rolle lo befindet.
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Wirkungsweise Das Verschließen einer Schachtel erfolgt in vier Takten
(Fil. 4 bis 7).
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Erster Takt: Zuführung der Schachtel (Fig. 4).
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Die Schachtel 17 wird durch das Förderband 16 zugeführt, wobei vorher
schon die Andruckrolle 1o durch beliebige geeignete Mittel beheizt ist.
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Die Xolbenzylinderanordnungen V 1, V 2, V 5 sind in der unteren Stellung.
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Die Schachtel betätigt einen Kontakt 24, der auf einer Gleitbahn
zwischen den beiden Förderbändern 16 und parallel zu diesen verschiebbar ist. Dieser
Kontakt schaltet die Vorschubrollen 20, 21 während einer Zeit t ein, die so bemessen
ist, daß eine bestimmte Länge des Bandes 3 abgerollt wird, die zum Bekleben des
vorderen Randes der Schachtel 17 erforderlich ist.
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Da die Geschwindigkeit der Bänder 16 sowie die Lage des Kontaktes
24 einstellbar sind, kann hierdurch die Zeit eingestellt werden, während der das
Ende des Klebebandes durch die Rolle lo sowie eventuell durch die Heißluftdüse 27
nacherwärmt wird.
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Zweiter Takt: Vordere Klebung (Fig. 5).
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Die Schachtel betätigt einen zweiten Kontakt 25, wodurch die folgenden
Vorgänge ausgelöst werden:
Anhalten der Schachtel kurz vor der
lotrechten Achse der Kolbeneinheit V2; Betätigen der Kolbeneinheit V3, die in LEngsrichtung
verstellbar ist und eine doppelte Funktion hat: Arretieren der Schachtel von vorne
Verhindern des Zuführens einer neuen Schachtel; Unterdrucksetzen der Kolbeneinheit
V2, so daß die Rolle lo das Ende, des Bandes an die vordere Stirnseite der Schachtel
andrückt, wobei die Klebung durch die Hitze der Rolle und durch die Heißluftwirkung
erfolgt.
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Die Kolbenzylindereinheit V2, die in der Ruhestellung durch die Federn
18 und 19 lotrecht gehalten wird, neigt sich leicht nach vorne, sobald sie mit der
Schachtel in Berührung kommt. Die Feder 18 übt einen Druck aus, der die Klebewirkung
unterstützen soll, Am Ende des Taktes wird der Druck in der Kolbenzylindereinheit
V2 umgekehrt und diese wieder abgesenkt.
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Dritter Takt: Längsklebung (Fig. 6).
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Sobald die Rolle lo die vordere Stirnfläche der
Schachtel
Verlassen hat, wird sie durch die Feder 18 wieder in die lotrechte Lage gebracht.
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Ein durch die Rückstellbewegung der Kolbeneinheit V2 betätigter Kontakt
25 bewirkt: das Einschalten der Förderbänder 16; das Umkehren des Druckes in der
Kolbenzylindereinheit V2, so daß die Rolle 1o an die Unterseite der Schachtel angedrückt
wird; Unterdrucksetzen der Kolbenzylindereinheit V1.
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Durch den Vorschub der Schachtel wird das Klebeband 3 mitgenommen,
so daß es sich abrollt und durch die kombinierte Wirkung -der Heizrolle lo und der
von der Düse 25 zugeführten Heißluft angeklebt wird.
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Vierter Takt: Hintere Klebung (Fi. 7) Sobald die Schachtel an dem
von der vorderen Koloenzylindereinheit V1 heb- und senkbaren Anschlag angekom!nen
ist, neigen sich die Kolbenzylindereinheit V2 und die Rolle lo unter dem Einfluß
dieses Gegendrucks nach hinten
Die hierdurch verursachte Bewegung
der Feder 19 löst einen Kontakt 27 aus, der die folgende Wirkung hat: Anhalten der
Förderbänder 16, Abschneiden des Klebebandes 5 durch das von der Kolbenzylindereinheit
V4 betätigte Messer 11.
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Die Rolle lo stei-gt an der hinteren Stirnwand der Schachtel nach
oben. Am Ende des Taktes wird die Bewegung umgekehrt, wobei die Klebung durch die
von der Heizrolle lo und der Heißluftdüse 25 zugeführte Wärme sowie unter dem Druck
der Feder 19 durchgeführt wird.
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Sobald die Rolle 18 die hintere Stirnwand der Schachtel nach unten
verläßt, nimmt sie unter Wirkung der Feder 19 wieder ihre lotrechte Stellung an
und betätigt dabei einen Kontakt' 28, , der die folgenden Vorgänge schaltet: Entfernen
der von den Kolbenzylindereinheiten VI und V5 getragenen Anschläge; Wiedereinschalten
der Förderbänder 16.
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Die Schachtel bzw. das Werkstück verläßt dann die Maschine, und eine
neue Verpackung kann bearheitet werden.
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Falls die Maschine nur mit einer einzigen (unteren) Klebeeinrichtung
versehen-ist, trägt sie im oberen Teil höhenverstellbare (nicht dargestellte) Gegendruckrollen,
welche verhindern, daß das Werkstück bei der unteren Längsklebung nach oben ausweicht.
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Falls die Maschinen so eingerichtet ist, daß sie gleichzeitig eine
Klebung an der Ober- und Unterseite durchführt, ist die KleDeeinheit für die Oberseite
in gleicher Weise ausgebildet, wie die beschriebene Einrichtungsan der Unterseite.
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Man sieht, daß nur sehr einfache Umstellungen erforderlich sind,
um verschiedene Größen von-Werkstücken zu bearbeiten, nämlich nur eine entsprechende
Längsverschiebung der Kolbenzylindereinheiten V1 und V).
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Die beschriebene Maschine besitzt eine große Vielseitigkeit und Anpassungsfähigkeit
an alle Arten von beschichteten Verpackungsschachteln, da alle die Qualltät
der
Klebung beeinflussenden Betriebsgrößen regelbar sind, nämlich insbesondere: die
Geschwindigkeit der Bänder 1o; die Zeit t der Vorwärmung des vorderen Endes des
Bandes 7; Temperatur der Rolle lo und der Heißluft 2); Druck der Rolle 10; Geschwindigkeit
der Auf- und Abbewegung der Rolle lo an der vorderen und hinteren Stirnseite des
Werkstückes.
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Es gibt keinen Abfall, da automatisch immer die richtige Bandlänge
abgeschnitten wird und da das Klebeband während der Ruhezeiten nicht in Kontakt
mit den Heizelementen ist. Es ist auch keinerlei Handbedienung erforderlich.
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Das wichtigste Element der automatisch arbeitenden Maschine besteht
aus der von der Kolbenzylinderanordnung V2 und der Rolle lo gebildeten Einheit,
die hin und her schwenkbar gelagert ist, was einen doppelten Zweck hat: Steuerung
der Kontakte 24 bis 28 während der verschiedenen Arbeitstakte; Druckwirkuflg der
Rolle lo auf die vordere und hintere Stirnseite des Werkstücks 17.
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Das Kippen der genannten Einheit nach vorne und hinten wird automatisch
durch die Rolle lo bewirkt, die unter der Druckwirkung der Kolbenzylinderanordnung
V2 die Neigung hat, um die vordere oder hintere Kante des Werkstucks herumzurollen.