DE20212157U1

DE20212157U1 - Bandbevorratungssteuervorrichtung

Info

Publication number: DE20212157U1
Application number: DE20212157U
Authority: DE
Original assignee: Tekpak Corp; Transpak Equipment Corp
Current assignee: Tekpak Corp; Transpak Equipment Corp
Priority date: 2002-08-07
Filing date: 2002-08-07
Publication date: 2002-11-14
Anticipated expiration: 2012-08-08
Also published as: US6622619B1

Description

* · Patentanwälte» · ·

KERN, VOLPERT & KOLLEGEN

Albert-Rosshaupter-Str. 73 - D-81369 München -Telefon (089) 760 55 20 760 55 26 - Telefax (089) 760 55

T+T-9930/GM
07.08.2002KeZBa

TEKPAK CORPORATION No. 16, Gungye 18th Rd. Taichung, Taiwan, R.O.C.

TRANSPAK EQUIPMENT CORP. 9F-4, No. 112, See. 2, Jungshan N. Rd., Taipei, Taiwan, R.O.C.

Bandbevorratungssteuervorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Bandbevorratungssteuervorrichtung für eine Verpackungsmaschine, und zwar insbesondere eine solche, um die Länge oder Masse des in einem Bandspeicherraum bevorrateten Verpackungsbandes schnell einzustellen und verlässlich zu steuern.

Eine herkömmliche Bandverarbeitungsmaschine besitzt eine Bandbevorratungssteuervorrichtung zur Steuerung einer ausgewählten Länge eines Verpackungsbandes, das in einem Bandspeicherraum bevorratet wird, so dass es möglich ist, das Verpackungsband zum Einschnüren eines Gegenstandes, beispielsweise eines Kartons, aus dem Raum herauszuführen.

Die herkömmliche Bandbevorratungssteuervorrichtung 10, die in den Figuren 1 und 2 dargestellt ist, weist einen Ausbalancierstab 11 auf sowie einen Druckstab 12, die entsprechend an den entgegengesetzten Enden einer sich drehenden Welle 13 befestigt sind. Die sich drehende Welle 13 ist in einer Führungshülse 14 an der Außenseite einer Trennplatte 21 eines Bandspeicherraums 20 verschwenkbar gelagert, so dass der Ausbalancierstab 11 und der Druckstab 12 entsprechend an der Innenseite bzw. Außenseite der Trennplatte 21 angeordnet werden können. Die Führungshülse 14 ist dann an einem fixen, sie umgebenden Grundkörper 15 befestigt, dessen eine Seite sich nach außen erstreckt und einen Tragrahmen 151 bildet, der auf der einen Seite mit einem Mikroschalter 16 und auf der Vorderseite 152 mit einer Torsionsfeder 17 sowie einem Anschlagstab 18 versehen ist. Die Torsionsfeder 17 erstreckt sich mit ihrem unteren Ende abwärts und bildet einen Haken 171, der den bodenseitigen Rand des Tragrahmens 151 festhält, während das obere Ende der Torsionsfeder mit einem Druckanschlagkörper 172 versehen ist, der sich waagrecht über den Anschlagstab 18 erstreckt, wobei der bodenseitige Rand des Endes des

Druckstabs 12 gegen den Druckanschlagkörper 172 drückt, um dadurch zu verhindern, dass der Druckstab 12 direkt gegen den Druckknopf 161 des Mikroschalters 16 drückt.

Im Betriebszustand, der in den Figuren 3, 4 und 5 dargestellt ist, wird zunächst eine Bandzufuhreinrichtung 40 gestartet, um das Verpackungsband 30 so zu führen, dass es in den Bandvorratsraum 20 eintritt, und zwar entlang der oberen Ränder der Ausbalancierstäbe 11, wobei das Verpackungsband auf der linken Seite und der rechten Seite auf den Ausbalancierstäben 11 aufliegt. Gleichzeitig werden für den Fall, dass das Gesamtgewicht des Verpackungsbandes 30 im Bandvorratsraum 20 und die auf ihm lastende Spannung größer sind als die Federkraft des Druckanschlagkörpers 172, die Ausbalancierstäbe 11 nach unten gedrückt, wodurch die sich drehende Welle 13 synchron den Druckstab 12 betätigt, um ihn abwärts zu drehen. Gleichzeitig drückt die bodenseitige Randkante des Endes des Druckstabes gegen den Druckanschlagkörper 172 sowie den Druckknopf 161 des Mikroschalters 16, der daraufhin unmittelbar ein Signal zur Abschaltung des Stroms der Bandzuführeinrichtung 40 abgibt, um dadurch die Führung des Verpackungsbandes in den Bandvorratsraum 20 hinein zu stoppen, wodurch die eine "Runde" der Bandbevorratung beendet wird.

Im Gegensatz dazu verschwindet, sobald das Verpackungsband 20 aus dem Bandbevorratungsraum 30 zwecks Umwicklung eines Gegenstandes herausgeführt wird, die auf die Ausbalancierstäbe 11 wirkende Kraft, und der Druckanschlagkörper 172 springt zurück, wobei er gegen den Druckstab 12 stößt, so dass dieser sich nach oben zu schräg stellt, um ihn dadurch von dem Druckknopf 161 des Mikroschalters 16 zu trennen, welcher in der Zwischenzeit ein Signal abgibt, aufgrund dessen die Bandzufuhreinrichtung 40 unter Strom gesetzt wird und daraufhin anfährt, um das Verpackungsband 30 wieder in den Bandvorratsraum 20 für die nächste "Bandwickelrunde" hineinzuführen.

In einer herkömmlichen Bandbevorratungssteuervorrichtung 10 steuert jedoch die Torsionsfeder 17 die Bandvorratsmenge in dem Bandvorratsraum 20 durch ihre Federwirkung. Unter diesen Bedingungen wird der Druckanschlagkörper 172 der Torsionsfeder 17, wenn die Bandwickelmaschine sich im Betriebszustand befindet, wiederholt durch den Druckschalter 12 zusammengepresst, so dass die Elastizität der Torsionsfeder 17 wahrscheinlich ermüdet, und sich die Feder löst, geschwächt oder sogar zerstört wird, wodurch nicht nur die Betriebszeit bzw. Lebensdauer der Maschine sich verkürzt, sondern auch die verlässliche Steuerung der Länge oder Menge an Verpackungsband leidet, das in den Bandvorratsraum 20 geführt wird. Dadurch kommt es zu einer unzureichenden Lieferung von Verpackungsband in den Bandvorratsraum 20.

Darüber hinaus ist die Elastizität der Torsionsfeder 17 konstant und lässt sich nicht einstellen, so dass die Bandvorratsmenge im Bandbevorratungsraum 20, die durch die Torsionsfeder 17 gesteuert wird, nicht durch die Bandbevorratungssteuervorrichtung 10 einstellbar ist.

Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, eine Bandbevorratungssteuervorrichtung für eine Bandwickelmaschine zu schaffen, die mit einer Hebelkonstruktion arbeitet, welche zwischen einer Ausbalanciereinrichtung und einem Ausbalancierstab ausgebildet ist, um die Länge oder Menge an Verpackungsband, das in einem Bandbevorratungsraum gespeichert wird, verlässlich zu steuern, und dabei die Lebensdauer bzw. Betriebszeit in der Maschine zu verlängern sowie ihre Wartungs- und Reparaturkosten zu senken.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausfuhrungsbeispiele näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Explosionsdarstellung einer herkömmlichen Bandbevorratungssteuervorrichtung,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht der herkömmlichen Bandbevorratungssteuervorrichtung von Fig. 1,

Fig. 3 eine Seitenansicht der herkömmlichen Bandbevorratungssteuervorrichtung, die einen Ausbalancierstab zeigt, der durch das in einem Bandbevorratungsraum gespeicherte Verpackungsband abwärts gedrückt wird,

Fig. 4 eine Seitenansicht einer bekannten Bandbevorratungssteuervorrichtung, die den Ausbalancierstab bei seiner Betätigung eines Druckstabs im Betriebszustand der Maschine zeigt,

Fig. 5 eine Rückansicht der bekannten Bandbevorratungssteuervorrichtung, die den Druckstab zeigt, während er auf den Druckknopfeines Mikroschalters drückt,

Fig. 6 eine perspektivische Explosionsdarstellung einer bevorzugten Ausfuhrungsform einer erfindungsgemäßen Bandbevorratungssteuervorrichtung,

Fig. 7 eine Draufsicht der Ausfuhrungsform von Fig. 6,

Fig. 8 eine Vorderansicht der Ausfuhrungsform von Fig. 6, die die Lage eines Ausbalancierstabs, eines Fühlerstabs und eines Ausbalanciergewichtsstabs vor der Speicherung eines Verpackungsbandes in einem Bandbevorratungsraum zeigt,

Fig. 9 eine Querschnittsansicht des Ausbalancierstabs, des Fühlerstabs und des Ausbalanciergewichtsstabs gemäß der Erfindung im Betriebszustand zeigt,

Fig. 10 eine Querschnittsansicht eines Fühlerschalters, der die Bewegung des Fühlerstabs ertastet und

Fig. 11 eine Querschnittsansicht eines Gewichtskörpers, dessen Lage auf dem erfindungsgemäßen Gewichtsverteilerstabs eingestellt ist.

Die dargestellte bevorzugte Ausführungsform der Bandbevorratungssteuervorrichtung für eine Bandumwicklungsmaschine ist in den Figuren 6, 7 und 8 zu sehen. Die Vorrichtung weist einen Bandbevorratungsraum 50 und eine Bandbevorratungssteuervorrichtung 60 auf. Der Bandbevorratungsraum 50 ist dadurch geschaffen, dass eine Trennplatte 51 in einem vorgegebenen Abstand mit einer Deckelplatte 52 kombiniert wird. Die Trennplatte 51 weist in einer unteren rechten Seite eine Durchgangsbohrung 511 auf, die von einer Vielzahl kleiner Löcher 512 umgeben ist. Die Bandbevorratungssteuervorrichtung 60 besteht aus einem Ausbalancierstab 61, einer sich drehenden Welle 62, einer Wellenhülse 63, einem Tast- oder Fühlerstab 64, einer Ausbalanciergewichtseinheit 65 und einem Tastoder Fühlerschalter 66.

Der Ausbalancierstab 61 besitzt eine geeignete Länge und ist seitlich neben dem Bandbevorratungsraum 50 waagrecht positioniert.

Die sich drehende Welle 62 ist an ihrem vorderen Ende senkrecht an dem einen Ende des Ausbalancierstabs 61 befestigt und weist an ihrem hinteren Ende einen Eingriffsabschnitt 621 auf. Die sich drehende Welle 62 wird durch das Durchgangsloch 511 der Trennplatte 51 gesteckt und erstreckt sich nach außen.

Die Wellenhülse 63 ist zylindrisch geformt und auf der Außenseite der Trennplatte 51 mit Hilfe von vier Verbindungskörpern 64 verschraubt, die ihrerseits in vier kleine Löcher 512 der Trennplatte 51 eingeschraubt sind und in axialer Richtung mit einer zentralen Wellenbohrung 631 durch die Durchgangsbohrung 511 für die sich drehende Welle 62 fluchtend ausgerichtet sind, die in die Bohrung eingesteckt wird, wobei der

#·· tt« t»t«

Eingriffsabschnitt 621 der sich drehenden Welle 62 sich aus der Wellenbohrung 631 herauserstreckt.

Der Taststab 64 weist in dem einen Ende ein axiales Verbindungsloch 641 auf, das mit dem Abschnitt 621 der sich drehenden Welle 62 in Eingriff treten kann, um in ihm mittels zwei Verbindungselementen 67 befestigt zu werden, welche eine vorbestimmte Länge haben und in der selben Richtung des Ausbalancierstabes 61 liegen.

Die Ausbalanciergewichtseinheit 65 besteht aus einem Gewichtsstab 651 und einem Gewichtskörper 652. Der Gewichtsstab 651 weist an dem einen Ende ein seitliches Passloch 653 zur festen Aufnahme des Eingriffsabschnitts 621 der sich drehenden Welle 62 zusammen mit einem Befestigungselement 67 auf. Darüber hinaus sind der entsprechende Kraftarm des Gewichtsstabs 651 und der Ausbalancierstab 61 in entgegengesetzten Richtungen angeordnet, wobei die sich drehende Welle 62 zwischen ihnen wie ein zentraler Drehpunkt wirkt. Der Gewichtskörper 652 hat ein längliches Passloch 654, in das der Gewichtsstab 651 eingesteckt wird, sowie eine diametrale Gewindebohrung 655, die mit dem Passloch 654 in Verbindung steht und durch die ein Bolzen 656 mit der Gewindebohrung 655 in Eingriff treten kann, um den Gewichtskörper 652 auf dem Gewichtsstab 651 an einer von mehreren Stellen zu fixieren.

Der Tastschalter 66, der bei dieser bevorzugten Ausfuhrungsform ein Näherungssensor ist, ist neben dem Taststab 64 angeordnet und weist auf der einen Seite einen Fühlerabschnitt 601 auf, der dem Taststab 64 gegenüberliegt, um die Bewegung des Taststabes 64 zu ertasten.

Im Betriebszustand, der in den Figuren 7, 9 und 10 dargestellt ist, wird zunächst die Bandzufuhrvorrichtung 70 gestartet, die ein Verpackungsband 80 führt und es ordnungsgemäß in den Bandbevorratungsraum 50 hineinfuhrt. Sobald das Gesamtgewicht des Verpackungsbandes 80 in dem Bandbevorratungsraum 50 größer wird als die vorher eingestellte Gegenkraft des Gewichtskörpers 652 der Ausbalanciergewichtseinheit 65, verschwenkt das Gewicht des Verpackungsbandes 80 den Ausbalancierstab 61 schräg nach unten und synchron dazu betätigt der Ausbalancierstab 61 die sich drehende Welle 62, um dadurch den Fühler- oder Taststab 64 schräg abwärts zu bewegen und den Gewichtsstab 651 schräg nach oben zu drücken. Sobald der Taststab 64 sich in eine Position verschiebt, die dem Fühlerabschnitt 661 näher liegt, stellt dies der Fühlerabschnitt 661 fest und gibt sofort ein Signal ab, um den Strom bzw. die Spannung für die Bandzuführvorrichtung 70 abzuschalten und dadurch das Hineinfuhren des Verpackungsbandes 80 in den

Bandbevorratungsraum 50 zu stoppen, womit eine "Runde" der Bandbevorratung beendet ist.

Auf der anderen Seite wird, wie in den Figuren 8 und 9 dargestellt, das Verpackungsband 80 im Bandbevorratungsraum 50 aus diesem Raum herausgeführt, um einen Gegenstand mit dem Band zu umspannen, also zu verpacken. Dadurch wird das Gewicht des Verpackungsbandes 80, das auf den Ausbalancierstab 61 drückt, verringert, und der Gewichtsstab 651 bewegt sich automatisch abwärts in seine Ausgangsposition, während der Ausbalancierstab 61 sowie der Abtaststab 64 durch die sich drehende Welle 62 angetrieben werden, um in ihre nach oben geneigte Ausgangsstellungen zurückzukehren. Gleichzeitig trennt sich der Abtaststab 64 mit dem Fühlerabschnitt 661 vom Tastschalter 66, um dadurch das Signal zu unterbrechen, das von dem Fühlerabschnitt 661 ermittelt wird, und der Tastschalter 66 schaltet bei unterbrochenem Signal die Stromzufuhr zu der Bandzufuhrvorrichtung 70 wieder ein, so dass das Verpackungsband 80 wieder in den Bandbevorratungsraum 50 geführt wird, um die nächste "Runde" der Verarbeitung des Verpackungsbandes zu beginnen.

Dazu kommt, dass, wie in Fig. 11 gezeigt, die Lage des Gewichtskörpers 652 auf den Gewichtsstab 651 einstellbar ist. Wenn der Gewichtskörper 652 näher an der sich drehenden Welle 62 liegt, ist der Abstand seines Kraftarms vom Drehpunkt kürzer und seine relative Widerstandskraft, die auf den Ausbalancierstab 61 einwirkt, wird kleiner. Demzufolge wird die Länge oder die Menge des Verpackungsbandes, die in dem Bandbevorratungsraum 50 gespeichert ist, vergleichsweise kurz bzw. klein.

Im Gegensatz dazu wird für den Fall, dass der Gewichtskörper 652 in eine Stellung bewegt wird, die vergleichsweise weit von der sich drehenden Welle 62 entfernt liegt, der Abstand eines Kraft- bzw. Hebelarms von dem zentralen Auflagepunkt größer und seine Widerstandskraft, die auf den Ausbalancierstab 61 einwirkt, wird entsprechend groß. Damit wird die Länge oder Menge an Verpackungsband 80, das in dem Bandbevorratungsraum 50 gespeichert wird, relativ lang bzw. groß. Somit lässt sich der Gewichtskörper 652 positionsmäßig so einstellen, dass er zu unterschiedlich großen Gegenständen passt, die mit dem Verpackungsband versehen werden sollen, so dass die Menge an Verpackungsband 80, die in dem Bandbevorratungsraum 50 gespeichert wird, praktisch allen Bedürfnissen bei der Bandverarbeitung entspricht.

Wie aus der obigen Beschreibung entnehmbar, weist die erfindungsgemäße Konstruktion die folgenden Vorteile auf.

1. Die Wirkung zwischen der Gleichgewichtseinheit und dem Gleichgewichtsstab sowie die Wirkungen des Taststabes und des Tastschalters beim Abtasten und Feststellen können wirksam die Länge oder Menge an in dem Bandbevorratungsraum befindlichen Verpackungsband steuern.

2. Die Gleichgewichtseinheit und der Ausbalancierstab sind auf der Grundlage des Hebelprinzips so miteinander gekoppelt, dass keine Elastizitätsermüdung oder Beschädigung der genannten Teile auftreten kann, wodurch nicht nur die Betriebszeit sondern auch Wartungs- und Reparaturkosten in wirtschaftlich vertretbaren Grenzen bleiben, sondern auch die Lebensdauer der Maschine vergrößert und wird die Länge oder Menge an Verpackungsband, das in dem Bandbevorratungsraum gespeichert ist, verlässlich und präzise kontrollier- bzw. steuerbar ist.

Anstelle der im obigen benutzten Bezeichnungen "Verpackungsband 30" und "Band" könnte auch "Verpackungsbahn 30" bzw. "Bahn" stehen, sofern das "Band" eine entsprechende "Breite" aufweist.

Claims

1. Bandbevorratungssteuervorrichtung für eine Verpackungsmaschine mit einem Bandbevorratungsraum, gebildet von einer Trennplatte und einer Deckplatte, die in einem vorbestimmten Abstand miteinander verbunden sind, ferner mit einem Ausbalancierstab, der an einer Unterseite des Bandbevorratungsraumes angeordnet ist, einer sich drehenden Welle, die senkrecht an dem einen Ende des Ausbalancierstabes befestigt und durch eine Durchgangsbohrung der Trennplatte gesteckt ist, einer Wellenhülse, die auf der Außenseite der Durchgangsbohrung der Trennplatte befestigt ist und in axialer Richtung eine Wellenbohrung aufweist, durch die die sich drehende Welle hindurch steckbar ist; des weiteren mit einem Abtaststab, der an seinem einen Ende mit einer seitlichen Passbohrung für den Passteil der sich drehenden Welle versehen ist, der durch diese Bohrung hindurch steckbar ist, wobei der Abtaststab auf der sich drehenden Welle mit Verbindungselementen befestigt und in der selben Richtung wie der Ausbalancierstab angeordnet ist; des weiteren mit einer Ausbalanciergewichtseinheit, bestehend aus einem Gewichtsstab und einem Gewichtskörper, wobei der Gewichtsstab an dem einen Ende mit einer seitlichen Passbohrung versehen ist, die den Eingriffsteil der sich drehenden Welle aufnimmt und der Gewichtsstab auf der sich drehenden Welle mit einem Verbindungselement befestigt ist, so dass der entsprechende Kraftarm des Gewichtsstabes und des Ausbalancierstabes in entgegengesetzte Richtungen weisen und die sich drehende Welle zwischen dem Gewichtsstab und dem Ausbalancierstab als Auflagerdrehpunkt dient, wobei der Gewichtskörper auf dem Gewichtsstab in einer von vielen möglichen Lagen anordbar ist, gekennzeichnet durch einen Tastschalter (66), der neben dem Taststab (64) angeordnet ist und an dem einen Ende einen Tastabschnitt (661) aufweist, welcher die Bewegung des Taststabes (64) abtastet, wobei der Tastschalter (66) an die Bandzufuhrvorrichtung (70) ein Signal abgibt, um deren Betrieb zu starten oder zu stoppen und die Bandzufuhrvorrichtung (70) so gesteuert wird, dass ein Verpackungsband (80) in den Bandbevorratungsraum (50) hineingeführt oder dieses Hineinführen gestoppt wird.

2. Bandbevorratungssteuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Tastschalter (66) ein Näherungsfühler ist, dessen Tastabschnitt (661) sich auf der einen Seite befindet.

3. Bandbevorratungssteuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungskörper Schraubenbolzen (67) sind.

4. Bandbevorratungssteuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gewichtskörper (652) mit einer Passbohrung (654) für den Gewichtsstab (651) versehen ist, der durch den Gewichtskörper hindurch geführt ist, und dass die Passbohrung (654) mit einem Schraubgewinde (655) für einen Schraubbolzen (656) versehen ist, der mit der Bohrung in Eingriff tritt, um die Lage des Gewichtskörpers (652) einzustellen und dessen Körper auf dem Gewichtsstab (651) zu befestigen.