EP0998409B1

EP0998409B1 - Umreifungsgerät

Info

Publication number: EP0998409B1
Application number: EP98922565A
Authority: EP
Inventors: Manfred Rauch
Original assignee: Fromm Holding AG
Current assignee: Fromm Holding AG
Priority date: 1997-07-23
Filing date: 1998-06-08
Publication date: 2002-04-03
Anticipated expiration: 2018-06-08
Also published as: CA2297978A1; WO1999005025A1; ATE215464T1; ES2175710T3; US6463847B1; DE59803636D1; EP0998409A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Gerät zum Umreifen eines Gegenstandes mit einem darum gelegten thermoverschweissbaren Kunststoffband, gemäss dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Ein Umreifungsgerät der genannten Art ist beispielsweise aus US-3269300 bekannt und umfasst eine Einrichtung zum Spannen des Bandes und eine Einrichtung zum Reibverschweissen zweier einander überlappenden Bandteile des gespannten Bandes zwischen zwei Schweissbacken. Jeder dieser Einrichtungen sind ein Motor, ein Schalter zur Steuerung dieses Motors über eine Steuerschaltung sowie ein Nocken zur Betätigung des Schalters zugeordnet. Die beiden Nocken sind miteinander um eine gemeinsame Drehachse drehbar. Eine der Schweissbacken ist im wesentlichen orthogonal zur Drehachse verschiebbar und dabei mittels eines Kurvengetriebes einstellbar. Das Kurvengetriebe umfasst eine Kurvenscheibe, die zusammen mit einem der Nocken um die Drehachse drehbar ist, und einen Teleskopstössel, der funktionell zwischen der Kurvenscheibe und der verschiebbaren Schweissbacke angeordnet und im wesentlichen orthogonal zur Drehachse teleskopisch ein- und ausfahrbar sowie zu seinem Ausfahren hin federbelastet ist.

Nachteilig ist bei diesem bekannten Umreifungsgerät, dass die Andrückkraft der Schweissbacken auf die Kunststoffbänder von deren Dicke abhängig ist. Bei zu grosser Andrückkraft wird von den Motoren eine zu hohe Leistung verlangt, die Motorendrehzahl sinkt ab und das Umreifungsgerät arbeitet nicht mehr richtig. Dennoch ist bei diesem bekannten Umreifungsgerät keine Anpassungsmöglichkeit zur Verwendung von verschieden dicken Kunststoffbändern vorgesehen.

Demnach ist es Aufgabe der Erfindung, ein gattungsgemässes Umreifungsgerät zu schaffen, das den erwähnten Nachteil nicht aufweist und somit mit verschieden dicken Kunststoffbändern verwendbar ist.

Erfindungsgemäss wird die genannte Aufgabe bei einem Umreifungsgerät der eingangs genannten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Bei dieser erfindungsgemässen Ausbildung des Umreifungsgerätes wird die maximale Kraft, mit welcher die Schweissbacken zueinander beansprucht werden, durch die relative Drehlage der Kurvenscheibe zumindest zu einem der Nocken bestimmt, zumal diese maximale Kraft bei einer extremen Dreh- oder Winkellage der Kurvenscheibe auftritt, welche dadurch gegeben ist, dass zumindest einer der Nocken bei seiner Drehung um die Drehachse relativ zum Gerät begrenzt drehbar ist. Dank der Erfindung ist diese maximale Kraft über die Einstellung der relativen Drehlage zwischen der Kurvenscheibe und dem genannten Nocken einstellbar und somit in Abhängigkeit der Dicke der Kunststoffbänder wählbar, so dass das Umreifungsgerät mit verschieden dicken Kunststoffbändern verwendbar ist. Beispielsweise können Kunststoffbänder von 0,4 mm bis 1,05 mm Dicke verwendet werden, wobei die Andrückkraft der Schweissbacken auf die Kunststoffbänder nahezu gleichbleibend einstellbar ist, so dass das Umreifungsgerät unabhängig von der Dicke der Kunststoffbänder stets richtig arbeitet.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemässen Umreifungsgerätes sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.

Insbesondere kann einem der Nocken eine Anschlagnase zur Begrenzung seiner Drehung um die Drehachse in Zusammenwirkung mit einem am Gerät fest angeordneten Anschlag zugeordnet sein, was die extreme Dreh- oder Winkellage der Kurvenscheibe bestimmt, die ihrerseits die maximale Beanspruchungskraft der Schweissbacken zueinander bestimmt.

Als besonders vorteilhaft ist folgende Kombination anzusehen: Die Drehachse ist zwei Wellenteilen gemeinsam. Die beiden Wellenteile sind zwischen den beiden Nocken voneinander trennbar bzw. durch gegenseitige Verzahnung drehfest miteinander verbindbar. Diese Verzahnung ist als Längsverzahnung mit parallel zur Drehachse liegenden Mantellinien ausgebildet. Von den beiden Wellenteilen ist der eine in Nähe eines Endteiles davon zapfenförmig ausgebildet und mit einer Aussenverzahnung versehen, der andere in Nähe eines Endteiles davon als mit einer Innenverzahnung versehener Hülsenteil ausgebildet. Die beiden Wellenteile sind im Bereich ihres zapfenförmigen bzw. hülsenförmigen Endteiles koaxial ineinander einführbar, zueinander verschiebbar und voneinander lösbar. Die als Exzenterzylinder ausgebildete Kurvenscheibe ist an einem am Gerät drehbaren sowie axial festgehaltenen Wellenteil angeordnet, während der andere Wellenteil am Gerät drehbar sowie axial verschiebbar angeordnet ist. Der axial verschiebbare Wellenteil ist über ein Federelement an einem am Gerät fest angeordneten Gehäuseteil abgestützt, aus dem Gehäuseteil herausragend angeordnet und vom Federelement zum axial festgehaltenen Wellenteil hin beansprucht. Somit kann der axial verschiebbare Wellenteil von Hand - mit Hilfe eines dazu bestimmten Knaufes - am Gehäuseteil herausgezogen und dann verdreht werden; beim Loslassen tendiert der herausgezogene Wellenteil, sich wieder mit dem anderen Wellenteil zu verzahnen; von der so erreichten relativen Drehlage der Wellenteile wird die relative Drehlage der Anschlagnase und der Kurvenscheibe und dadurch die extreme Dreh- oder Winkellage der Kurvenscheibe und die maximale Beanspruchungskraft der Schweissbacken zueinander festgelegt; auf diese Weise ist diese Beanspruchungskraft zur Anpassung an die Dicke der Kunststoffbänder einstellbar.

In Kombination mit dem Vorangehenden ist noch als besonders vorteilhaft anzusehen: Die eine Längsverzahnung weist einen Zahnbrückenbereich auf, in welchem mehrere Zähne im Querschnitt betrachtet von Spitze zu Spitze verschmolzen sind, womit diese Längsverzahnung eine Füllung aufweist. Die andere Längsverzahnung weist einen Zahnlückenbereich auf, in welchem mehrere Zähne im Querschnitt betrachtet von Wurzel zu Wurzel ausgelassen sind, womit diese Längsverzahnung eine Ausnehmung aufweist. Der Zahnbrückenbereich erstreckt sich über eine geringere Anzahl von Zähnen und somit bezüglich der Drehachse über einen kleineren Winkelbogen als der Zahnlückenbereich. Auf diese Weise lassen sich die beiden Wellenteile nur über einen vorbestimmten sinnvollen Drehbereich miteinander verbinden d.h. ineinander einrasten, während unsinnige und gefährliche Betriebsbedingungen vermieden werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1: eine perspektivische Explosionsansicht von Teilen eines Umreifungsgeräts zur Veranschaulichung des erfindungsgemässen Umreifungsgerätes in einer Endstellung davon;
Fig. 2: eine weitere perspektivische Explosionsansicht der Teile des Umreifungsgeräts gemäss Fig. 1, dargestellt in einer anderen Betrachtungsrichtung;
Fig. 3: eine perspektivische Ansicht der aneinandermontierten Teile des Umreifungsgeräts gemäss Fig. 1;
Fig. 4: eine perspektivische Explosionsansicht zweier besonderer Teile des Umreifungsgeräts gemäss Fig. 1, zur Veranschaulichung einer gegenseitigen Längsverzahnung dieser Teile;
Fig. 5: eine perspektivische Explosionsansicht von Teilen eines Umreifungsgeräts zur Veranschaulichung des erfindungsgemässen Umreifungsgerätes in einer bestimmten Ausgangsstellung davon;
Fig. 6: eine weitere perspektivische Explosionsansicht der Teile des Umreifungsgeräts gemäss Fig. 5, dargestellt in einer anderen Betrachtungsrichtung;
Fig. 7: eine perspektivische Ansicht der aneinandermontierten Teile des Umreifungsgeräts gemäss Fig. 5;
Fig. 8: eine perspektivische Explosionsansicht von Teilen eines Umreifungsgeräts wie in Fig. 5, jedoch mit dem erfindungsgemässen Umreifungsgerät in einer anderen Ausgangsstellung;
Fig. 9: eine weitere perspektivische Explosionsansicht der Teile des Umreifungsgeräts gemäss Fig. 8, dargestellt in einer anderen Betrachtungsrichtung;
Fig. 10: eine perspektivische Ansicht der aneinandermontierten Teile des Umreifungsgeräts gemäss Fig. 8;
Fig. 11: eine Seitenansicht auf Teile eines Umreifungsgeräts in der gleichen Ausgangsstellung wie in Fig. 5, 6 und 7 zur besonderen Veranschaulichung der Nocken und Schalter und deren Zusammenwirkung;
Fig. 12: eine Seitenansicht auf Teile eines Umreifungsgeräts in der gleichen Ausgangsstellung wie in Fig. 8, 9 und 10 zur besonderen Veranschaulichung der Nocken und Schalter und deren Zusammenwirkung;
Fig. 13: eine Seitenansicht der erfindungsgemässen Wellen eines Umreifungsgeräts in der gleichen Endstellung der Wellen wie in Fig. 1, 2 und 3, sowie eine Ansicht von Gehäusteilen des Umreifungsgeräts im Schnitt durch eine Drehachse der Wellen und eine Verschiebungsrichtung von Schweissbacken des Umreifungsgeräts; und
Fig. 14: eine perspektivische Ansicht der aneinandermontierten Teile des Umreifungsgeräts gemäss Fig. 1, jedoch mit dem erfindungsgemässen Umreifungsgerät in einer anderen Endstellung.

In allen Figuren werden einander entsprechende Teile mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet.

Ein gattungsgemässes Umreifungsgerät dient zum Umreifen eines Gegenstandes mit einem darum gelegten thermoverschweissbaren Kunststoffband, aus dem eine Schleife um den Gegenstand herum gebildet und dann gespannt wird. Wenn das Band eine geeignete Spannung erreicht, wird es durch Thermoverschweissen überlappender Enden davon zu einer Umreifung verschlossen.

Das erfindungsgemässe Umreifungsgerät wird im nachstehenden anhand eines als besonders günstig angesehenen Ausführungsbeispiels beschrieben, wobei zu verstehen ist, dass die Erfindung nicht auf dieses Ausführungsbeispiel zu beschränken ist.

Das Umreifungsgerät ist mit einer Einrichtung zum Spannen des Kunststoffbandes versehen, die von einem Spannmotor angetrieben wird. Eine solche Einrichtung ist an sich wohlbekannt, beispielsweise aus dem eingangs zitierten Dokument US-3269300, und wird hier nicht näher beschrieben, weil es bei der Ausbildung des hier beschriebenen Umreifungsgerätes auf die Steuerung des Motors dieser Einrichtung ankommt.

Das Umreifungsgerät ist ferner mit einer Einrichtung zum Reibverschweissen zweier überlappender Bandteile des gespannten Bandes zwischen zwei Schweissbacken versehen, die von einem Reibverschweissmotor angetrieben wird. Das Prinzip einer solchen Einrichtung ist an sich bekannt, beispielsweise aus dem eingangs zitierten Dokument US-3269300. In Fig. 2 sind das gespannte Kunststoffband 1 und die letzteres fassenden Schweissbacken 2 und 3 dargestellt (Fig. 2, 6, 9, 13). In Fig. 13 ist im Querschnitt die Welle 51 des Reibverschweissmotors sichtbar, die während des Reibverschweissens die Schweissbacke 2 über ein Exzenter-Lager 52 und eine Pleuelstange 53 relativ zur anderen, an einem Gehäuseteil 54 des Umreifungsgerätes fest angeordneten Schweissbacke 3 hin und her antreibt.

Die beiden erwähnten Motoren werden von einem zugeordneten Schalter über eine zugeordnete Steuerschaltung gesteuert. Diese Motoren können als elektrische, aber auch als pneumatische Motoren ausgebildet sein, und je nachdem ist ihnen eine elektrische, elektropneumatische oder pneumatische Steuerschaltung zugeordnet. In der vorliegenden Beschreibung wird ein Ausbildungsbeispiel des Umreifungsgerätes mit Elektromotoren gegeben.

Am Gehäuseteil 54 des Umreifungsgerätes ist ein Steuerungsblock 55 (Fig. 13) angeordnet, der die beiden Schalter und elektronische Steuerschaltungen für die Motoren enthält (in Fig. 4 und 13 sind die beiden Schalter 4 und 5 nicht sichtbar; in Fig. 11 und 12 liegen die beiden Schalter genau hintereinander, der Schalter 4 verdeckt den Schalter 5),

Die Schalter 4 bzw. 5 sind mit je einem Schalterhebel 24 bzw. 25 versehen, der seinerseits eine Abtastrolle 34 bzw. 35 (bezeichnet in Fig. 6, 7, 11, 12) aufweist, über welche die Schalter 4 bzw. 5 durch je einen zugeordneten Nocken 6 bzw. 7 gesteuert werden.

Die beiden Nocken 6 bzw. 7 sind unabhängig voneinander um eine gemeinsame Drehachse 8 drehbar, und sie können zusammenwirken, indem eine Anschlagnase 26 des Nockens 6 (bezeichnet in Fig. 1, 2, 3, 4, 11, 12, 14) mit einem Anschlag 27 (bezeichnet in Fig. 1, 2, 3, 7, 11, 12, 14) in Berührung kommen kann.

Der Spannmotor wird vom Nocken 7 gesteuert, welcher auf einem Hülsenteil 9 (Fig. 1, 3, 10, 13) des Gehäuseteiles 54 um die Drehachse 8 drehbar sitzt. Der Nocken 7 weist einen Betätigungshebel 57 auf, dessen als Anschlagnase wirkender Wurzelteil 62 (Fig. 2) mit einem Anschlag 63 (Fig. 1) des Gehäuseteiles 54 in Berührung kommen kann, was die Drehung des Nockens 7 begrenzt. Zudem ist der Betätigungshebel 57 durch eine in einem Führungsrohr 64 geführte Feder 65 (Fig. 1, 5, 8) zum Anschlag 63 hin beaufschlagt. Bei Berührung seines Wurzelteiles 62 mit dem Anschlag 63 befindet sich der Nocken 7 somit in einer Ruhelage.

Wenn eine Benutzerperson den Nocken 7 mit Hilfe des Betätigungshebels 57 von seiner Ruhelage wegdrückt, dreht sich der Nocken 7 auf solche Weise, dass die Abtastrolle 35 des zugeordneten Schalters 5 aus einer Ausnehmung 47 (Fig. 6, 11, 12) des Nockens 7 austritt und auf einen Umfang 48 (Fig. 6, 11, 12) des Nockens 7 zu liegen kommt, was den Schalter 5 über seinen Schalterhebel 25 betätigt. Der Spannmotor wird dadurch in Betrieb gesetzt, bis dessen elektronische Steuerschaltung im Steuerungsblock 55 einen vorgegebenen Überstrom detektiert und den Spannmotor abstellt, denn dieser Überstrom signalisiert, dass eine gewünschte vorbestimmte Spannung des Kunststoffbandes 1 erreicht ist. Natürlich wird der Spannmotor auch abgestellt, wenn die Benutzerperson den Betätigungshebel 57 zur Rückkehr in seine Ruhelage durch Wirkung der Feder 65 freigibt.

Zur Erreichung der im vorstehenden angegebenen Zusammenwirkung des Nockens 6, welcher das dem Spannen folgende Reibverschweissen steuert, mit dem Nocken 7 ist am Gehäuseteil 54 auf der Drehachse 8, koaxial zum Hülsenteil 9, eine Steuerwelle 10 drehbar gelagert. Am einen Ende der Steuerwelle 10 ist ein Betätigungshebel 16 angeordnet. In Nähe des anderen, zapfenförmigen Endteiles 11 der Steuerwelle 10 ist letztere mit einer Verzahnung 12 versehen, die zu einer Verzahnung 36 (Fig. 1, 4, 6) des Nockens 6 lösbar passt, was erlaubt, den Nocken 6 drehfest auf den zapfenförmigen Endteil 11 der Steuerwelle 10 aufzusetzen (Fig. 3, 7, 10, 13, 14) oder davon zu entfernen. Ist der Nocken 6 auf die Steuerwelle 10 aufgesetzt, so kann die Benutzerperson die Drehlage des Nockens 6 über den Betätigungshebel 16 einstellen und ändern und dadurch das Reibverschweissen in Gang setzen, wie es weiter unten beschrieben wird.

Beim normalen Ablauf der Betätigung des Umreifungsgerätes ist somit die bisher beschriebene Stellung der Nocken 6 und 7 (Fig. 3 in Perspektivzeichnung, Fig. 1 und 2 in Explosionszeichnung) eine Endstellung. Die entsprechende Endstellung der Steuerwelle 10 mitsamt dem daran angeordneten Betätigungshebel 16 ist dabei von der relativen Drehlage abhängig, mit welcher der Nocken 6 auf die Steuerwelle 10 aufgesetzt ist. Eine andere relative Drehlage beim Aufsetzen des Nockens 6 auf die Steuerwelle 10 ergibt eine andere Endstellung von Steuerwelle 10 und Betätigungshebel 16 (Fig. 14).

Die so gegebene Endstellung der Steuerwelle 10 d.h. ihre extreme Dreh- oder Winkellage bestimmt auf die nachfolgend beschriebene Weise die Kraft, mit welcher die Schweissbacken 2 und 3 zueinander beansprucht werden.

Die Schweissbacke 2 (d.h. die der Steuerwelle 10 nächstgelegene von den beiden Schweissbacken 2 und 3) ist gegenüber dem Gehäuseteil 54 im wesentlichen orthogonal zur Drehachse 8 verschiebbar (Fig. 13). Der Abstand der Schweissbacke 2 zur Drehachse 8 wird von der Lage der anderen Schweissbacke 3 und der Dicke des dazwischenliegenden Kunststoffbandes 1 bestimmt. Die Kraft, mit welcher die Schweissbacken 2 und 3 zueinander beansprucht werden und das Kunststoffband 1 zusammenpressen, ist mittels eines Kurvengetriebes 13 einstellbar: Dieses Kurvengetriebe 13 umfasst als Kurvenscheibe 14 einen an der Steuerwelle 10 angeformten Exzenterzylinder (besser sichtbar in Fig. 1, 2, 5, 6, 8, 9) und einen Teleskopstössel 15, der funktionell zwischen der Kurvenscheibe 14 und der verschiebbaren Schweissbacke 2 angeordnet und im wesentlichen orthogonal zur Drehachse 8 ausgerichtet ist. Der ein- und ausfahrbare Teleskopstössel 15 umfasst zwei teleskopisch zueinander verschiebbare Stösselteile 19 und 20 sowie dazwischen ein Druckfederelement 21, welches den Teleskopstössel 15 zu seinem Ausfahren hin beaufschlagt. Zwischen der Kurvenscheibe 14 und dem Stösselteil 19 ist noch eine Gleithülse 22 angeordnet. Auch sind zwischen der Schweissbacke 2 und dem Stösselteil 20, aneinander anschliessend, ein Druckstück 23 und ein Kugel- oder Rollenlager 28 angeordnet, wobei die Kraft der Druckfeder 21 orthogonal zur Drehachse 8 vom Stösselteil 20 auf das Druckstück 23 übertragen wird und Kugeln oder Rollen 29 des Lagers 28 diese Kraft weiter auf die Schweissbacke 2 übertragen.

In der einen oder anderen der vorstehend angegebenen Endstellungen (Fig. 3 bzw. 14) der Steuerwelle 10 werden die beiden Schweissbacken 2 und 3 aufeinandergedrückt und ggf. das dazwischenliegende Kunststoffband 1 zusammengepresst. Dabei wird die Kraft, mit welcher die Schweissbacken 2 und 3 zueinander beansprucht werden und das Kunststoffband 1 zusammenpressen, von der wirksamen Länge des Teleskopstössels 15 bzw. der relativen Stellung der Stösselteile 19 und 20 bestimmt, welche Stellung ihrerseits von der Drehlage der Kurvenscheibe 14 und folglich von der Drehlage der Steuerwelle 10 in den betreffenden Endstellungen abhängig ist.

Eine Drehung der Steuerwelle 10 von ihrer Endstellung weg bewirkt zunächst eine Entlastung der Beanspruchung der Schweissbacken 2 und 3 zueinander und schliesslich (beim Weiterdrehen) ein Abheben der Schweissbacken 2 und 3 voneinander. Entsprechend dieser Funktion und zu ihrer Unterstützung sind die Teile des Kurvengetriebes 13 in Richtung im wesentlichen orthogonal zur Drehachse 8 (auf nicht dargestellte Weise) fest aneinander angeordnet, und das Ausfahren des Teleskopstössels 15 ist (auf nicht dargestellte Weise) durch ein System von Querstift und Längsschlitz beschränkt, was dem Teleskopstössel 15 bei entsprechender Drehlage der Steuerwelle 10 erlaubt, die Schweissbacke 2 von der Schweissbacke 3 abzuheben und zu entfernen.

Die angegebene Drehung der Steuerwelle 10 von ihrer Endstellung weg wird von der Benutzerperson mit Hilfe des Betätigungshebels 16 herbeigeführt. Dabei lässt sich die Steuerwelle 10 bis zu einer Ausgangsstellung (Fig. 5, 6, 7, 8, 9, 10) drehen, bei welcher eine Anschlagnase 30 (Fig. 5, 6, 8, 9) des Betätigungshebels 16 mit einem Anschlag 31 (Fig. 6, 9) des Gehäuseteils 54 in Berührung steht. In dieser Ausgangsstellung sind die Schweissbacken 2 und 3 voll voneinander abgehoben. Eine Raste hält den Betätigungshebel 16 in dieser Ausgangsstellung, indem sie einen Widerstand gegen ungewolltes Verdrehen leistet: Diese Raste besteht aus einer im Betätigungshebel 16 vorgesehenen hohlkugelförmigen Ausnehmung 37 (Fig. 1, 5, 8) in Wechselwirkung mit einer Kugel 38 (Fig. 5, 6, 8, 9), die von einer Feder 39 zur Ausnehmung 37 hin beaufschlagt wird, wobei die Feder 39 und zumindest teilweise die Kugel 38 in einer Aufnahmebohrung 40 (Fig. 2, 6, 9) des Gehäuseteiles 54 angeordnet sind.

In den vorstehend angegebenen Endstellungen (Fig. 3 bzw. 14) der Steuerwelle 10 wirkt die Anschlagnase 26 des Nockens 6 mit dem Anschlag 27 des Nockens 7 zusammen. Eine mit dem Daumen der Benutzerperson erzwungene Verdrehung des Betätigungshebels 57 des Nockens 7 bewirkt über den Anschlag 27 des Nockens 7 und die Anschlagnase 26 des Nockens 6 eine Drehung der Steuerwelle 10 von der betreffenden Endstellung weg, was eine Entlastung der Beanspruchung der Schweissbacken 2 und 3 zueinander herbeiführt und sich durch die Drehbewegung des Betätigungshebels 16 bemerkbar macht. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass ein Spannen des Kunststoffbandes 1 bei nicht vollständig voneinander abgehobenen Schweissbacken 2 und 3 nicht unbemerkt und unbeabsichtigt ausgelöst wird.

Wenn sich hingegen der Betätigungshebel 16 in seiner Ausgangsstellung befindet (Fig. 5, 10) und ihn die Benutzerperson von seiner Ausgangsstellung bis zu einer seiner Endstellungen (Fig. 3 bzw. 14) dreht, wird dadurch die Abtastrolle 34 des Schalterhebels 24 des Schalters 4 auf einen Umfang 18 eines Sektorlappens 17 des Nockens 6 (Fig. 1, 2) radial angehoben, was den Schalter 4 über seinen Schalterhebel 24 betätigt. Der Reibverschweissmotor wird dadurch in Betrieb gesetzt, bis ihn dessen elektronische Steuerschaltung im Steuerungsblock 55 abstellt, wenn eine gewünschte vorbestimmte Betriebsdauer abgelaufen ist, die einer optimalen Zeitdauer der Verschweissung entspricht.

Wie bereits dargelegt ist die Kraft, mit welcher die Schweissbacken 2 und 3 zueinander beansprucht werden und das Kunststoffband 1 während des Verschweissens zusammenpressen, von der Drehlage der Steuerwelle 10 in den betreffenden Endstellungen (Fig. 3 bzw. 14) abhängig. Ihrerseits sind diese Endstellungen aufgrund der gleichzeitigen Zusammenwirkung der Anschlagnase 26 des Nockens 6 mit dem Anschlag 27 des Nockens 7 einerseits, des Wurzelteiles 62 des Betätigungshebels 57 des Nockens 7 mit dem Anschlag 63 des Gehäuseteiles 54 andererseits, von der Drehlage des Nockens 6 auf der Steuerwelle 10 abhängig. Zur Einstellung der Kraft ist deshalb die relative Drehlage der Kurvenscheibe 14 und des Nockens 6 über die relative Drehlage, mit welcher der Nocken 6 auf die Steuerwelle 10 aufgesetzt ist, auf die nachfolgend beschriebene Weise einstellbar.

Der Nocken 6 ist mit einem Hülsenteil 41 (Fig. 5, 8) versehen, welcher innenseitig mit der Verzahnung 36 und aussenseitig zylindrisch ausgebildet ist. Mit seiner zylindrischen Aussenseite ist der Hülsenteil 41 in eine zylindrische Aufnahmehülse 42 am Ende einer Hilfswelle 32 angeordnet und daran mit Hilfe einer Spannhülse 33 (Fig. 4, 6) befestigt. Wenn der Nocken 6 mit seiner Verzahnung 36 auf die Verzahnung 12 der Steuerwelle 10 und daher drehfest auf das Ende 11 der Steuerwelle 10 aufgesetzt ist (Fig. 3, 7, 10, 13, 14), liegt die Hilfswelle 32 koaxial zur Steuerwelle 10 in deren Verlängerung auf der Drehachse 8. Dabei wird die Hilfswelle 32 in einem Lager 43 (Fig. 13) eines am Gehäuseteil 54 fest angeordneten weiteren Gehäuseteils 44 axial verschiebbar abgestützt. Ein Endbereich 46 der Hilfswelle 32 ragt aus dem Gehäuseteil 44 heraus und ist an seinem freien Ende mit einem Knauf 45 versehen.

Auf der Hilfswelle 32 ist zwischen der Aufnahmehülse 42 und dem Gehäuseteil 44 eine Feder 56 (Fig. 13) angeordnet, welche die Aufnahmehülse 42 zur Steuerwelle 10 hin beaufschlagt. Gegen die Kraft dieser Feder 56 kann die Hilfswelle 32 von Hand und mit Hilfe eines am freien Ende der Hilfswelle 32 angeordneten Knaufes 45 von der Steuerwelle 10 axial weggezogen werden, was den gegenseitigen Eingriff der Verzahnungen 12 und 36 löst und dabei den Nocken 6 von der Steuerwelle 10 wegzieht und entfernt. Beim Loslassen des Knaufes 45 kommen die Verzahnungen 12 und 36 entsprechend der relativen Drehlage des Nockens 6 und des Endes 11 der Steuerwelle 10, d.h. auch entsprechend der relativen Drehlage der Hilfswelle 32 und der Steuerwelle 10, wieder miteinander in Eingriff. Zur Erleichterung des Wiederaufsetzens des Hülsenteils 41 des Nockens 6 auf das Ende 11 der Steuerwelle 10 ist vorgesehen, dass die Verzahnung 12 knapp vor dem Ende 11 der Steuerwelle 10 aufhört und dieses Ende 11 selbst als Zapfen kleineren Durchmessers ausgebildet ist.

Zusammenfassend weisen zwei Wellenteile, nämlich die Steuerwelle 10 und die Hilfswelle 32, eine gemeinsame Drehachse 8 auf und sind zwischen den beiden Nocken 6 und 7 mittels gegenseitiger Verzahnung voneinander trennbar bzw. drehfest miteinander verbindbar; Der eine Wellenteil, nämlich die Steuerwelle 10, ist am Gerät drehbar sowie axial festgehalten und trägt die Kurvenscheibe 14. Der andere Wellenteil 32 ist am Gerät drehbar sowie axial verschiebbar angeordnet; Der axial verschiebbare Wellenteil (32) ist über ein Federelement (56) an einem am Gerät fest angeordneten Gehäuseteil (44) abgestützt, aus dem Gehäuseteil (44) herausragend angeordnet und vom Federelement (56) zum axial festgehaltenen Wellenteil (10) hin beansprucht.

In der als Beispiel dargestellten Ausbildung sind die Verzahnungen 12 bzw. 36 als Längsverzahnungen mit parallel zur Drehachse 8 liegenden Mantellinien 49 bzw. 50 ausgebildet (Fig. 4). Auf der Steuerwelle 10 ist die Längsverzahnung 12 eine Aussenverzahnung in Nähe des zapfenförmigen Endteiles 11 der Steuerwelle 10. Auf der Hilfswelle 32 ist die Längsverzahnung 36 eine Innenverzahnung im Hülsenteil 41 des Nockens 6, welcher seinerseits in der Aufnahmehülse 42 am Ende der Hilfswelle 32 liegt, so dass die Längsverzahnung 36 in Nähe eines Endteiles der Hilfswelle 32 angeordnet ist. Die beiden Längsverzahnungen 12 und 36 sind dank ihrer Form und Ausbildung koaxial ineinander einführbar, zueinander verschiebbar und voneinander lösbar. Das Gleiche gilt somit für die beiden Wellenteile 10 und 32 im Bereich ihrer jeweiligen Endteile, nämlich des zapfenförmigen Endteiles 11 der Steuerwelle 10 und des hülsenförmigen Endteiles 42 der Hilfswelle 32.

Zur Vermeidung von unsinnigen und/oder gefährlichen Betriebsbedingungen, die bei einem beliebigen Wiederaufsetzen des Hülsenteils 41 des Nockens 6 auf das Ende 11 der Steuerwelle 10 nach einem Herausziehen und Verdrehen auftreten könnten, wird das Aufsetzen der Wellenteile 10 und 32 aufeinander in unzulässigen relativen Drehlagen auf die nachfolgend beschriebene Weise verhindert.

Die Längsverzahnung 36 der Hilfswelle 32 weist einen Zahnbrückenbereich 58 auf, in welchem mehrere Zähne 60 der Längsverzahnung 36 im Querschnitt betrachtet von Spitze zu Spitze verschmolzen sind, womit diese Längsverzahnung 36 im genannten Bereich sozusagen eine Füllung aufweist. Die Längsverzahnung 12 der Steuerwelle 10 weist einen Zahnlückenbereich 59 auf, in welchem mehrere Zähne 61 der Längsverzahnung 12 im Querschnitt betrachtet von Wurzel zu Wurzel ausgelassen sind, womit diese Längsverzahnung im genannten Bereich eine Ausnehmung aufweist. Die beiden Längsverzahnungen 12 und 36 passen deshalb nur in solchen relativen Drehlagen aufeinander, bei denen der Zahnbrückenbereich 58 bzw. die Füllung in den Zahnlückenbereich 59 bzw. in die Ausnehmung einführbar ist. Ein zulässiger Bereich von relativen Drehlagen der Wellenteile 10 und 32 wird dadurch geschaffen, dass sich der Zahnbrückenbereich 58 über eine geringere Anzahl von Zähnen d.h. bezüglich der Drehachse 8 über einen kleineren Winkelbogen erstreckt als der Zahnlückenbereich 59, so dass sich der Zahnbrückenbereich 58 in einer vorbestimmten Mehrzahl von zulässigen Drehlagen in den Zahnlückenbereich 59 einführen lässt. Es ist dabei zu verstehen, dass mit gleichem Resultat die Längsverzahnungen 12 und 36 in bezug auf deren Ausbildung mit Zahnbrückenbereich und Zahnlückenbereich vertauscht werden können, d.h. es könnten der Zahnlückenbereich 59 am Wellenteil 32 und der Zahnbrückenbereich 58 am Wellenteil 10 gebildet werden.

Beim dargestellten Ausbildungsbeispiel (Fig. 4) würden die Längsverzahnungen der Wellenteile 10 und 32, wenn sie nicht mit einem Zahnbrückenbereich bzw. Zahnlückenbereich versehen wären, jeweils 28 Zähne aufweisen, von denen jeder sich über einen Winkelbogen von etwa 13 Winkelgrad erstreckt. Der Zahnbrückenbereich 58 am Wellenteil 32 umfasst zwei Zähne (etwa 26 Winkelgrad) und der Zahnlückenbereich 59 am Wellenteil 10 erstreckt sich über sechs Zähne (etwa 78 Winkelgrad). Es ergeben sich daraus fünf mögliche Drehlagen, bei welchen die beiden Längsverzahnungen 12 und 36 aufeinanderpassen und der Zahnbrückenbereich 58 in den Zahnlückenbereich 59 bzw. die Füllung in die Ausnehmung einführbar ist. Somit ist die relative Drehlage der Wellenteile 10 und 32 und folglich der Kurvenscheibe 14 zum Nocken 6 über einen Winkelbogenbereich von etwa 64 Winkelgrad oder etwa 18% einer Umdrehung einstellbar.

Es ist dabei zu verstehen, dass die am dargestellten Ausbildungsbeispiel (Fig. 4) erkennbare Anzahl von Zähnen und die entsprechenden Werte der Winkelbogen hier nur zur Veranschaulichung gegeben werden und beliebig anders wählbar sind.

Beim dargestellten Ausbildungsbeispiel (Fig. 13) ist die Kurvenscheibe 14 an der Steuerwelle 10 als um etwa 40% seines Radius versetzter Exzenterzylinder angeformt.

Die in Fig. 3 dargestellte Endstellung des Betätigungshebels 16 entspricht einer Drehlage der Steuerwelle 10, bei welcher das Kurvengetriebe 13 voll ausgefahren ist und die Kurvenscheibe 14 den Teleskopstössel 15 am stärksten zu seinem Ausfahren hin federbelastet. Die gesamte Anordnung ist so dimensioniert, dass diese Drehlage die richtigen Betriebsbedingungen für die Verwendung der dünnsten Kunststoffbänder aus dem vorgesehenen Sortiment, beispielsweise Kunststoffbänder von 0,4 mm Dicke, ergibt.

Demgegenüber entspricht die in Fig. 14 dargestellte Endstellung des Betätigungshebels 16 einer Drehlage der Steuerwelle 10, bei welcher sich das Kurvengetriebe 13 etwa 64 Winkelgrad oder etwa 18% einer Umdrehung vor der in Fig. 3 dargestellten Drehlage befindet. Beim dargestellten Ausbildungsbeispiel (Fig. 13) ergibt sich in dieser Drehlage, dass die Kurvenscheibe 14 um etwa 25% ihres Radius zurückgefahren ist und den Teleskopstössel 15 entsprechend weniger zu seinem Ausfahren hin federbelastet. Die gesamte Anordnung ist so dimensioniert, dass diese Drehlage die richtigen Betriebsbedingungen für die Verwendung der dicksten Kunststoffbänder aus dem vorgesehenen Sortiment, beispielsweise Kunststoffbänder von 1,05 mm Dicke, ergibt.

Auch hier ist zu verstehen, dass die am dargestellten Ausbildungsbeispiel (Fig. 13) erkennbaren Dimensionen nur zur Veranschaulichung gegeben werden und beliebig anders wählbar sind.

Liste der Bezugszeichen

1: Kunststoffband
2: Schweissbacke
3: Schweissbacke
4: Schalter
5: Schalter
6: Nocken
7: Nocken
8: Drehachse
9: Hülsenteil /Gehäuseteil 54
10: Steuerwelle /Nocken 6
11: Endteil /Steuerwelle 10
12: Aussenverzahnung /Steuerwelle 10
13: Kurvengetriebe
14: Kurvenscheibe
15: Teleskopstössel
16: Betätigungshebel /Nocken 6
17: Sektorlappen /Nocken 6
18: Umfang /Nocken 6
19: Stösselteil /Kurvenscheibe 14
20: Stösselteil /Schweissbacke 2
21: Druckfeder
22: Gleithülse /Stösselteil 19
23: Druckstück /Stösselteil 20
24: Schalterhebel /Schalter 4
25: Schalterhebel /Schalter 5
26: Anschlagnase /Nocken 6
27: Anschlag /Nocken 7
28: Gleitlager
29: Rollen
30: Anschlagnase /Betätigungshebel 16
31: Anschlag /Gehäuseteil 54
32: Hilfswelle
33: Spannhülse /Hilfswelle 32
34: Abtastrolle
35: Abtastrolle
36: Innenverzahnung /Nocken 6
37: Ausnehmung /Raste
38: Kugel /Raste
39: Feder /Raste
: 40 Aufnahmebohrung /Raste
41: Hülsenteil /Nocken 6
42: Aufnahmehülse /Hilfswelle 32
43: Lager /Hilfswelle 32
44: Gehäuseteil /Lager
45: Knauf
46: Endbereich /Knauf herausragend
47: Ausnehmung /Nocken 7
48: Umfang /Nocken 7
49: Mantellinie /Verzahnung 12 /Steuerwelle 10
50: Mantellinie /Verzahnung 36 /Nocken 6
51: Reibverschweissmotorwelle
52: Exzenter
53: Pleuelstange
54: Gehäuseteil
55: Steuerungsblock
56: Feder /Hilfswelle 32
57: Betätigungshebel /Nocken 7
58: Zahnbrückenbereich bzw. Füllung
59: Zahnlückenbereich bzw. Ausnehmung
60: Zahn /Innenverzahnung 36
61: Zahn /Aussenverzahnung 12
62: Wurzelteil /Betätigungshebel 57
63: Anschlag /Wurzelteil 62
64: Führungsrohr /Feder 65
65: Feder /Wurzelteil 62

Claims

Gerät zum Umreifen eines Gegenstandes mit einem darum gelegten thermoverschweissbaren Kunststoffband (1), wobei

das Gerät mit einer Einrichtung zum Spannen des Kunststoffbandes (1) und einer Einrichtung zum Reibverschweissen zweier einander überlappender Bandteile des gespannten Kunststoffbandes (1) zwischen zwei Schweissbacken (2,3) versehen ist,

jede dieser Einrichtungen durch einen zugeordneten Motor antreibbar ist,

jeder dieser Motoren von einem zugeordneten Schalter (4,5) über eine zugeordnete Steuerschaltung steuerbar ist,

jeder dieser Schalter (4,5) durch einen zugeordneten Nocken (6,7) betätigbar ist,

die Nocken (6,7) um eine gemeinsame Drehachse (8) drehbar sind, wobei einer der Nocken (6) über eine Steuerwelle (10) antreibbar ist,

zumindest eine der Schweissbacken (2) im wesentlichen orthogonal zur Drehachse (8) verschiebbar und dabei mittels eines Kurvengetriebes (13) einstellbar ist, und

das Kurvengetriebe (13) im wesentlichen eine Kurvenscheibe (14), die zusammen mit dem über die Steuerwelle (10) antreibbaren Nocken (6) um die Drehachse (8) drehbar ist, und einen Teleskopstössel (15), der funktionell zwischen der Kurvenscheibe (14) und der verschiebbaren Schweissbacke (2) angeordnet und im wesentlichen orthogonal zur Drehachse (8) teleskopisch ein- und ausfahrbar sowie zu seinem Ausfahren hin federbelastet ist, aufweist,

dadurch gekennzeichnet, dass

eine relative Drehlage der Kurvenscheibe (14) zu dem über die Steuerwelle (10) antreibbaren Nocken (6) einstellbar ist,

die Kurvenscheibe (14) und der über die Steuerwelle (10) angetriebene und zur Kurvenscheibe (14) eingestellte Nocken (6) bei einer gemeinsamen Drehung um die Drehachse (8) relativ zum Gerät zwischen zugeordneten Endstellungen begrenzt drehbar sind,

und auch der andere Nocken (7) zwischen zugeordneten Endstellungen begrenzt drehbar ist.
Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass

der über die Steuerwelle (10) antreibbare Nocken (6) an einer Hilfswelle (32) angeordnet und mit dieser zusammen um die Drehachse (8) drehbar ist,

und der andere Nocken (7) an einem feststehenden Hülsenteil (9) angeordnet und dabei ebenfalls um die Drehachse (8) drehbar ist,

wobei die Steuerwelle (10) und die Hilfswelle (32) zwischen den beiden Nocken (6,7) voneinander trennbar bzw. drehfest miteinander verbindbar sind.
Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerwelle (10) und die Hilfswelle (32) durch gegenseitige Verzahnung (12,36) verbindbar sind.
Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass

die Verzahnung (12,36) koaxial zur Drehachse (8) als Längsverzahnung mit einer Aussenverzahnung (12) und einer Innenverzahnung (36) mit jeweils parallel zur Drehachse (8) liegenden Mantellinien (49,50) ausgebildet ist, wobei

die Steuerwelle (10) in Nähe eines Endteiles (11) davon zapfenförmig ausgebildet und mit der Aussenverzahnung (12) versehen ist,

der über die Steuerwelle (10) antreibbare Nocken (6) mit der Innenverzahnung (36) versehen ist,

und die Aussenverzahnung (12) und die Innenverzahnung (36) gegenseitig in axialer Richtung der Drehachse (8) einführbar, verschiebbar und lösbar sind.
Gerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurvenscheibe (14) an der Steuerwelle (10) und diese am Gerät um die Drehachse (8) drehbar und dabei axial festgehalten angeordnet ist, während die Hilfswelle (32) am Gerät um die Drehachse (8) drehbar und dabei axial verschiebbar angeordnet ist.
Gerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfswelle (32) über ein Federelement (56) an einem am Gerät fest angeordneten Gehäuseteil (44) abgestützt, aus dem Gehäuseteil (44) herausragend angeordnet und vom Federelement (56) zur Steuerwelle (10) hin beansprucht ist.
Gerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass von der Aussenverzahnung (12) und der Innenverzahnung (36)

die eine Längsverzahnung (36) einen Zahnbrückenbereich (58) aufweist, in welchem mehrere Zähne im Querschnitt betrachtet von Spitze zu Spitze verschmolzen sind, womit diese eine Längsverzahnung (36) eine Füllung aufweist,

und die andere Längsverzahnung (12) einen Zahnlückenbereich (59) aufweist, in welchem mehrere Zähne im Querschnitt betrachtet von Wurzel zu Wurzel ausgelassen sind, womit diese andere Längsverzahnung (12) eine Ausnehmung aufweist,

wobei sich der Zahnbrückenbereich (58) über eine geringere Anzahl von Zähnen und somit bezüglich der Drehachse (8) über einen kleineren Winkelbogen erstreckt als der Zahnlückenbereich (59).
Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurvenscheibe (14) als an der Steuerwelle (10) angeordneter Exzenterzylinder ausgebildet ist.
Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass einem der Nocken (7) ein Wurzelteil (62) zur Begrenzung seiner Drehung um die Drehachse (8) in Zusammenwirkung mit einem am Gerät fest angeordneten Anschlag (63) zugeordnet ist.