DE3828865C2 - Spiralbetriebene Rückspuleinrichtung einer Bandbevorratungsvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine spiralfederbetriebene Rückspuleinrichtung einer Bandbevorratungsvorrichtung für eine Verschließvorrichtung eines um einen Gegenstand herumgelegten, thermoplastischen Bandes nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Es ist bereits vorgeschlagen worden (DE 38 13 723 C2), eine derartige Vorrichtung so zu gestalten, daß sie mit zwei Rollen versehen ist, wobei die eine Rolle angetrieben und die andere Rolle unter Beaufschlagung einer Förderfeder am oberen Ende eines durch eine Nocke bewegbaren Gleitstücks gelagert ist. Die bei dieser Vorrichtung eingesetzte Spiralfeder dient zum Zurückspulen des Bandes und ist mit ihrem äußeren Ende an einer Abdeckung und mit ihrem inneren Ende über eine mit einem Reibelement versehene Rutschkupplung mit einer Welle verbun­ den.

Weiterer Stand der Technik ist eine Konstruktion, bei welcher wiederum eine eine Rolle lagernde Welle über eine Kupplung mit einer Spiralfeder in Verbindung steht (US-PS 4,534,817). Diese bekannte Konstruktion ist so aufgebaut, daß zwei Federn Anwen­ dung finden, welche nebeneinander angeordnet sind und unter­ schiedliche Durchmesser aufweisen. Weiterhin sind spiralförmi­ ge Flügel vorgesehen, um einen Kupplungseffekt zu bewirken.

Demgegenüber besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, die eingangs genannte Vorrichtung so weiterzuentwickeln, daß das Aufspulen des Bandes auf die Erfordernisse des Verpackungsvorganges abgestellt ist.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Hierdurch ergibt sich der Vorteil, daß bei der Bandaufspulvor­ richtung nach dem Drehen einer Welle durch das Fördern des Bandes auch das Reibelement durch die an den Gleitflächen zwischen dem Reibelement, dem feststehenden Bund und der be­ weglichen Platte erzeugte Reibungskraft in der gleichen Rich­ tung gedreht wird. Die Spiralfeder wird hierbei zur Erhöhung der Spannkraft gespannt, wodurch die Rolle durch die erhöhte Spannkraft der Spiralfeder während des Bandfestziehvorganges in Bandaufspulvorrichtung gedreht werden kann. Das durch das Festziehen gelöste Band läßt sich mittels der Rolle aufspulen, so daß das Lockern des Bandes vermieden wird.

Da außerdem das Reibelement zwischen dem feststehenden Bund und der beweglichen Platte durch die Andrückkraft der Feder zur Erzeugung der Reibungskraft an den Gleitflächen justierbar ist, erhält man die gewünschte Reibungskraft entweder durch die spezielle Federauswahl oder durch Verstellen der Feder, und zwar selbst dann, wenn die Gleitfläche des Reibelements verschlissen ist. Hierdurch läßt sich immer die erforderliche Spannung der Spiralfeder erzielen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Feder zwischen der beweglichen Platte und einer auf der Welle aufgeschraubten Justiermutter angeordnet, so daß sich vorteilhafterweise die Reibkraft durch das Verändern der Andrückkraft der beweglichen Platte wahlweise einstellen läßt. Damit wird stets eine auf Verpackungserfordernisse abgestellte Reibkraft erzielt.

Zunächst wird eine Verschließvorrichtung eines um einen Gegen­ stand herumgelegten thermoplastischen Bandes allgemein gemäß Fig. 1 beschrieben:

In bezug auf den allgemeinen Aufbau einer Verschließvorrichtung ist, wie in Fig. 1 gezeigt, eine Basis 1 von einem Tisch seitlich bewegbar gehalten, auf welchem ein zu verpackendes Paket A angeordnet ist. Eine erste Klemmvor­ richtung 2, eine Andrückvorrichtung 3 und eine zweite Klemm­ vorrichtung 4 sind nebeneinanderliegend direkt unterhalb der Basis 1 jeweils höhenverschiebbar angeordnet, wobei die Auf- bzw. Abwärtsbewegung zeitlich von einer Anzahl von Nocken 6 einer von einem Motor M1 angetriebenen Nockenwelle 5 gesteu­ ert wird. Eine Bandschneidevorrichtung 17 ist zwischen dem oberen Ende der ersten Klemmvorrichtung 2 und dem oberen Ende einer Andrückvorrichtung 3 vorgesehen sowie ein Heizelement (nicht abgebildet), welches in einen Zwischen­ raum zwischen der Basis 1 und der Andrückvorrichtung 3 hin­ ein- oder herausbewegbar angeordnet ist.

Ein von einer Rolle 7 abgezogenes thermoplastisches Band B wird von einem Zwischenraum zwischen zwei Bandförder- und -festziehwalzen 8, 9, nämlich einer oberen und einer unteren Bandförder- und -festziehwalze, durch eine Bandführung 10 und eine Führungsnut 11 der ersten Klemmvorrichtung 2 auf den Tisch herausgezogen, wird dann auf dem Tisch um die Pa­ ketverpackungsmaschine geschlungen, woraufhin das spitze Bandende an der Unterseite der Basis 1 eingeführt wird. Nachdem durch die Spitze des Bandes B ein Schalter (nicht abgebildet) betätigt wird, schaltet sich der Motor M1 ein und der Verpackungsvorgang beginnt.

Die obere Walze 8 der oben genannten Bandförder- und -fest­ ziehwalzen 8, 9 wird von einem Motor M2 vorwärts und rück­ wärts angetrieben, während die untere Walze 9 mittels einer Feder 12 nach oben gezogen und gegen die obere Walze 8 ge­ drückt wird. Diese Andruckkraft dient als Bandförderkraft.

Weiterhin wird die untere Walze 9 von einer Nocke 13 der Nockenwelle 5 über einen Rotor 14 und eine Feder 15 nach oben bewegt. Während des Bandfestziehvorganges wird die Bandhaltekraft vergrößert, wodurch das Band, ohne sich zu verschieben, festgezogen wird und das zu verpackende Paket A fest verschnürt.

Wird das Band B jedoch bei der oben beschriebenen Paketver­ packungsmaschine mittels der Bandförder- und -festziehwalzen 8, 9 festgezogen, lockert sich das Band B zwischen den Walzen 8, 9 und der Rolle 7. Dementsprechend treten Behinderungen auf, wie zum Beispiel das Verheddern des Bandes, wenn nichts gegen das Lockern des Bandes unternommen wird.

Das Aufspulen des Bandes B um die Rolle 7 durch das Verbinden des inneren Endes der Spiralfeder mit der Bandrolle 7, das Spannen der Spiralfeder zur Vergrößerung der Federkraft beim Herausziehen des Bandes und das Drehen der Rolle durch die erhöhte Federkraft beim Festziehen des Bandes wird als ein­ fachste Maßnahme gegen das Lockern des Bandes angesehen.

Zum Aufspulen des losen Bandes durch das Drehen der Rolle mittels der Spiralfeder ist jedoch eine relativ starre Spi­ ralfeder mit vielen Windungen erforderlich.

Daher treten Schwierigkeiten auf, wenn die Drehzahl des Mo­ tors M2 zum Antrieb der Bandförder- und -festziehwalzen 8, 9 so gering ist wie bei einer kleinen halbautomatischen Tisch­ paketverpackungsmaschine zum Verpacken von leicht zu beschä­ digenden und kleinen Gegenständen, wie zum Beispiel Kuchen­ schachteln und Lunchpakete; wenn die Kraft der Spiralfeder groß ist, wird dann die Drehzahl des Motors M2 von der Kraft der Spiralfeder übertroffen, wodurch kein Fördern des Bandes erfolgt.

Durch die vorliegende Erfindung wird das vorgenannte Problem gelöst.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine Vorderansicht einer eine Bandaufspulvorrichtung aufweisenden Paket­ verpackungsmaschine im Schnitt;

Fig. 2 eine Vorderansicht des Ausführungsbeispiels der Bandaufspulvorrichtung im Schnitt;

Fig. 3 eine Seitenansicht des Ausführungsbeispiels nach Fig. 2 im Schnitt.

In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 und 3 wird ein ringförmiges Reibungselement 31 etwa in der Mitte einer von einem Lager 22 drehbar gehaltenen Welle 21 angeordnet, wobei das Lager 22 horizontal an der Paketverpackungsmaschine be­ festigt ist. Weiterhin sind ein mit der Welle 21 integriert angeordneter feststehender Bund 32 und eine gegenüber der Welle 21 freibewegliche Platte 33 beidseitig des Reibungs­ elements 31 angeordnet. Einer beweglichen Platte 33 wird durch ein elastisches Element 34 Elastizität zum Andrücken gegen das Reibungselement 31 verliehen.

Eine Spiralfeder 25 ist zwischen dem Reibungselement 31 und einer von dem Lager 22 ausgehenden Abdeckung 24 vorgesehen, wobei das innere Ende der Spiralfeder 25 mittels einer Nut 28 und eines Stifts 29 feststehend an dem Reibungselement 31 befestigt ist und das äußere Ende der Spiralfeder 25 fest­ stehend an der Abdeckung 24 befestigt ist.

Der Innendurchmesser des Reibungselementes 31 ist so bemes­ sen, daß dieses gegenüber der Welle 21 frei drehbar ist und beidseitig elastisch zwischen dem feststehenden Bund 32 und der beweglichen Platte 33 angeordnet ist, so daß es sich in­ tegriert mit der Welle 21 dreht mittels der Reibungskraft, welche an seiner beide Seiten umfassenden Gleitfläche er­ zeugt wird. Der feststehende Bund 32 und die bewegliche Platte 33 gleiten jeweils an der Gleitfläche entlang, so daß ein Schlupf an diesen Gleitflächen erfolgt und sich gegen­ über dem Reibungselement 31 nur die Welle 21 dreht, wenn die Spannkraft der Spiralfeder 25 größer ist als die Reibungs­ kraft.

Das elastische Element 34 zum Andrücken der beweglichen Platte 33 ist zwischen einer auf eine Schraubenspindel 35 der Welle 21 aufgeschraubten Mutter 36 und der beweglichen Platte 33 in zusammengedrücktem Zustand angeordnet, so daß die Mutter 36 so gedreht werden kann, daß die rückstoßende Elastizität des elastischen Elements 34 verändert wird, wo­ durch die zwischen dem Reibungselement 31, dem feststehenden Bund 32 und der beweglichen Platte 33 erzeugte Reibungskraft wahlweise so eingestellt wird, daß sie den Verpackungserfor­ dernissen gerecht wird.

Aufgrund der Reibungskraft, welche an den Gleitflächen zwi­ schen dem Reibungselement 31 und den an diesem beidseitig angeordneten feststehenden Bund 32 und der beweglichen Platte 33 erzeugt wird, wird das Reibungselement 31 inte­ griert mit der Welle 21 gedreht zum Spannen der Spiralfeder 25 beim Fördern des Bandes; es erfolgt der Schlupf an der Gleitfläche zum alleinigen Drehen der Welle 21 bei voll­ ständigem Spannen der Spiralfeder 25. Außerdem wird die Rei­ bungskraft so eingestellt, daß sich die Welle 21 in Aufspul­ richtung des Bandes B dreht durch die erhöhte Spannkraft der Spiralfeder 25, und zwar in Abhängigkeit von der Drehzahl des Motors M2 zum Antrieb der Bandförder- und -festziehwal­ zen 8, 9 nach Fig. 1 und der Spannkraft der Feder 12 während des Bandfestziehvorganges.

Weiterhin ist die Kraft der Förderfeder 12 der Bandförder- und -festziehwalzen 8, 9 so bemessen, daß die Spannkraft der Förderfeder 12 größer sein kann als die der Spiralfeder 25 zum Spannen der Spiralfeder 25 beim Fördern des Bandes B.

Das Ausführungsbeispiel einer Bandaufspulvorrichtung weist die oben beschriebene Konstruktion auf. Bei Betrieb wird das von der Rolle 7 abge­ spulte Band B in einer vorbestimmten Länge auf den Tisch herausgezogen durch die Drehung der von dem Motor M1 ange­ triebenen Bandförder- und -festziehwalzen 8, 9 in Förderrich­ tung, wobei die Welle 21 zusammen mit der Rolle 7 beim Herausziehen des Bandes B gedreht wird, die Spiralfeder 25 von einem in derselben Richtung drehenden Reibungselement 31 gespannt wird und die Spiralfeder 25 vollständig gespannt wird. Es wird Schlupf an den Gleitflächen zwischen dem Rei­ bungselement 31 und dem feststehenden Bund 32 und der beweg­ lichen Platte 33 erzielt, und die Welle 21 dreht sich gegen­ über dem angehaltenen Reibungselement 31, so daß sich der Motor M1 weiterhin zum Fördern des Bandes für den vorbe­ stimmten Zeitraum dreht.

Nach dem Schlingen des Bandes B um das zu verpackende Paket A und nach dem Einführen seines spitzen Endes in die Unter­ seite der Basis 1, wird der Motor M1 angestellt und bewegt zunächst die erste Klemmvorrichtung 2 nach oben, wodurch das eingeführte Ende des Bandes B von der ersten Klemmvorrich­ tung 2 und der Basis 1 festgehalten wird; daraufhin wird der Motor M2 auf Rückwärtslauf geschaltet, wobei das Band B mit­ tels der Walzen 8, 9 herausgezogen wird, das zu verpackende Paket A von dem Band B umschlungen wird und dieses festgezo­ gen wird; nach Ermittlung durch die Bandführung 10 und den Schalter S, daß die Spannung des Bandes einen vorbestimmten Wert erreicht hat, wird die zweite Klemmvorrichtung 4 nach oben bewegt, wobei die Andrückvorrichtung 3 ebenfalls nach oben bewegt wird zum Abschneiden des unteren Bandes. Darauf­ hin bewegt sich das Heizelement in den Zwischenraum zwischen dem oberen Band und dem unteren Band, wodurch die beiden En­ den des Bandes B unter Druck durch die Erwärmung zusammenge­ schweißt werden.

Weiterhin wird das von den Walzen 8, 9 zu der Seite der Rolle 7 zurückgekehrte Band beim Festziehen durch die Drehung der Rolle 7 aufgrund der erhöhten Spannkraft der Spiralfeder 25 aufgespult zur Vermeidung eines Lockerns des Bandes B zwi­ schen den Walzen 8, 9 und der Rolle 7.

Nach Abschluß des Verschweißens der beiden Enden des Bandes B, werden die erste Klemmvorrichtung 2, die Andrückvorrich­ tung 3 und die zweite Klemmvorrichtung 4 nach unten bewegt, und die Basis 1 wird aus dem Zwischenraum zwischen dem Band B und dem zu verpackenden Paket A herausbewegt. Somit kann der nächste Verpackungsvorgang erfolgen.

Wie oben beschrieben, wird bei der Bandaufspulvorrichtung nach dem bevorzugten Ausführungsbeispiel nach dem Drehen der Welle durch das Fördern des Bandes auch das Rei­ bungselement in der gleichen Richtung gedreht durch die an den Gleitflächen zwischen dem Reibungselement, dem festste­ henden Bund und der beweglichen Platte erzeugte Reibungs­ kraft; die Spiralfeder wird gespannt zur Erhöhung der Spann­ kraft, wodurch die Rolle in Bandaufspulrichtung gedreht wer­ den kann durch die erhöhte Spannkraft der Spiralfeder wäh­ rend des Bandfestziehvorganges. Das durch das Festziehen ge­ löste Band läßt sich mittels der Rolle aufspulen, so daß das Lockern des Bandes vermieden wird, d. h. das durch das Lockern des Bandes entstehende Problem kann gelöst werden.

Da außerdem das Reibungselement zwischen dem feststehenden Bund und der beweglichen Platte durch die Andruckkraft der Feder anordenbar ist zur Erzeugung der Reibungskraft an den Gleitflächen, erhält man die gewünschte Reibungskraft durch Verstellen der Feder, selbst wenn die Gleitfläche des Rei­ bungselements verschlissen ist, wodurch sich die erforderli­ che Spannung der Spiralfeder immer erzielen läßt.

Weiterhin läßt sich die Reibungskraft durch Veränderung der Andrückkraft des elastischen Elements wahlweise einstellen, so daß eine den Verpackungserfordernissen gerechte Reibungs­ kraft erzielt wird.

Claims (2)

1. Spiralfederbetriebene (25) Rückspuleinrichtung einer Bandbe­ vorratungsvorrichtung für eine Verschließvorrichtung eines um einen Gegenstand herumgelegten, thermoplastischen Bandes, mit einer Packgutplatte (1), Bandhalteelementen (2, 4), An­ drückvorrichtung (3), Schneidvorrichtung (17) und Heizele­ ment,
mit einer die Bandenden verspannenden Vorrichtung mit zwei Rollen (8, 9), wobei die eine Rolle (8) angetrieben und die andere Rolle (9) unter Beaufschlagung einer Förderfeder (12) am oberen Ende eines durch eine Nocke (13) bewegbaren Gleit­ stücks gelagert ist,
mit einer das Band lagernden, auf einer Welle (21) angeord­ neten Vorratsrolle (7), wobei die Spiralfeder (25) mit ihrem äußeren Ende an einer stationären Abdeckung (24) und mit ihrem inneren Ende über eine mit einem Reibkupplungselement (31) versehene Rutschkupplung mit der Welle (21) verbunden ist dadurch gekennzeichnet, daß das Reibkupplungselement (31) die Welle (21) mit Spiel umgibt, wobei das Reibkupplungselement (31) axial zwischen einem auf der Welle (21) festen Bund (32) und einer, durch eine Feder (34) beaufschlagten, auf der Welle (21) beweglich angeordneten Platte (33) als Rutschkupplung gelagert ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (34) zwischen der beweglichen Platte (33) und einer auf der Welle (21) aufgeschraubten Justiermutter (36) angeordnet ist.