[0001] Die Erfindung betrifft ein mobiles und ausschliesslich handbetätigtes Umreifungsgerät
gemäss dem Oberbegriff von Anspruch 1.
[0002] Derartige Umreifungsgeräte sind für den mobilen Einsatz vorgesehen, damit ein Benutzer
an beliebigen Orten Packgut mit einem Stahlband umreifen kann. Diese Gattung von Umreifungsgeräten
weist typischerweise eine Verschliesseinrichtung auf, die durch mehrfaches Einkerben,
ohne Verwendung eines zusätzlichen Verschliesselementes, wie beispielsweise einer
Plombe, eine Verbindung von zwei Lagen des Stahlbandes erzeugt. Für diese Gattung
von Umreifungsgeräten ist ferner typisch, dass sowohl die Bandspannung als auch die
Verschlussbildung manuell ohne Zuhilfenahme von Fremdenergie, insbesondere von elektrischer
oder hydraulischer Energie, erzeugt wird. Der Bediener eines gattungsgemässen Umreifungsgerätes
hat hierzu nur seine eigene Muskelkraft zur Verfügung.
[0003] Dies bringt jedoch einige konzeptbedingte Probleme mit sich, beispielsweise, dass
eine zur Verschlussbildung ausreichend grosse Kraft zur Verfügung gestellt werden
kann. Um insbesondere bereits zu Beginn des Kontakts der in dem Matrizenträger angeordneten
Matrize mit dem Stahlband eine möglichst grosse Kraft aufbringen zu können, ist der
Matrizenträger schwenkbar gelagert. Hierdurch kommt zunächst nur eine relativ kleine
Fläche der Matrize mit dem Stahlband in Kontakt. Die daraus bedingte hohe Flächenpressung
soll sicherstellen, dass das Metallband von Anfang an ausreichend verformt wird.
[0004] Ein derartiges Umreifungsgerät ist beispielsweise in der US 4,398,572 gezeigt. Hier
ist allerdings nachteilig, dass eine Massenkonzentration im Bereich über dem vorderen
Ende der Grundplatte das Umreifungsgerät vorliegt. Diese Gewichtsverteilung führt
zu einer "Kopflastigkeit", welche die Handhabung des Gerätes erschwert.
[0005] Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Gerät der eingangs genannten
Art mit einer verbesserten Handhabbarkeit zu schaffen.
[0006] Diese Aufgabe wird bei einem Umreifungsgerät gemäss dem Oberbegriff von Anspruch
1 gemäss einem ersten Aspekt erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass zumindest in der
Verschliessendlage des Verschliesserhebels ein Kontaktbereich des Übertragungselementes
mit dem Matrizenträger in Bezug auf eine Richtung, die parallel zur Ausrichtung des
Bandes zwischen der Verschliesseinrichtung und dem Spannrad verläuft, in etwa auf
Höhe des Trennmittels oder hinter dem Trennmittel angeordnet ist. Dies ist gleichbedeutend
mit einer Verlagerung des Kontaktbereichs (und damit vorzugsweise auch der Lagerstelle
des Verschliesserhebels am Umreifungsgerät) in Richtung zur Spanneinrichtung. Damit
lässt sich in vorteilhafter Weise eine ausgewogenere Gewichtsverteilung erzielen,
als dies bei dem in der US 4,398,572 beschriebenen Gerät der Fall ist. Bei dem Gerät
aus der US 4,398,572 ist dessen Übertragungselement und damit auch die Drehwelle des
Verschliesserhebels in Spannrichtung vor dem Kerbwerkzeug angeordnet, was die erfindungsgemäss
zu vermeidende Massenkonzentration im Bereich des kopfseitigen Drehlagers des Gerätes
bedingt.
[0007] Zusätzlich bringt diese Lösung den Vorteil mit sich, dass ein Hebelarm, mit dem das
Übertragungselement in Bezug auf die Lagerstelle des Matrizenträgers am Umreifungsgerät
auf den Matrizenträger drückt, verlängert ist. Damit kann in Bezug auf die Lagerstelle
des Matrizenträgers ein grösseres Drehmoment erzeugt werden, wodurch insbesondere
bei Beginn des Verschliessvorgangs in sehr zuverlässiger Weise eine ausreichend grosse
Kraft zur Verformung des Bandes sichergestellt werden kann.
[0008] Mit der erfindungsgemässen Vorrichtung können aber auch dann erhebliche Vorteile
erzielt werden, wenn es im Vergleich zu vorbekannten Umreifungsgeräten nicht erforderlich
ist, das am Matrizenträger wirkende Drehmoment zu erhöhen. Aufgrund eines erfindungsgemäss
erzielbaren längeren Hebelarms zwischen der Lagerstelle des Matrizenträgers und dem
Kontaktbereich des Übertragungselementes mit dem Matrizenträger können die zur Verschlusserzeugung
wirkenden Kräfte verringert werden. Hierbei handelt es sich um die Kräfte, die vom
Matrizenträger ausgehend zwischen einer Anlagefläche für das Stahlband auf der Oberseite
der Grundplatte und der Lagerstelle für den Verschliesserhebel wirken. Dies bringt
in vorteilhafter Weise mit sich, dass die hier vorgesehenen Bauteile des Umreifungsgerätes
weniger massiv dimensioniert werden können als bisher. Auch dies führt zu einer Gewichtsreduktion
im vorderen Bereich des Umreifungsgerätes und verbessert somit die Handhabbarkeit
des Gerätes.
[0009] Gemäss einem weiteren Aspekt wird die Aufgabe bei einem Umreifungsgerät, wie es im
Oberbegriff von Anspruch 1 beschrieben ist und bei dem das Spannrad an einer schwenkbaren
Wippe gelagert ist, auch dadurch gelöst, dass eine Lagerachse der Wippe und eine Drehachse
des Verschliesserhebels zumindest im wesentlichen miteinander fluchten. Auch dies
bedeutet in Bezug auf eine horizontale Richtung des Umreifungsgerätes längs der Grundplatte
eine Verlagerung der Wippenachse in Richtung auf das hintere Ende der Grundplatte
zum Spannrad und führt zu einer vorteilhaften Gewichtsverteilung. Diese Lösung bringt
sogar den weiteren Vorteil mit sich, dass aufgrund der Zusammenlegung von zwei bisher
voneinander getrennten Lagerstellen eine Verringerung der Anzahl der erforderlichen
Einzelteile erzielt werden kann. Eine konstruktiv besonders günstige Lösung kann hierbei
vorsehen, dass die Wippe und das Übertragungselement auf derselben Welle angeordnet
sind. Die Verringerung der erforderlichen Einzelteile betrifft insbesondere Bauteile,
die sich bei vorbekannten gattungsgemässen Umreifungsgeräten über der vorderen Hälfte
der Grundplatte befinden und somit zur Kopflastigkeit beitragen.
[0010] In einer vorteilhaften Weiterbildung kann erfindungsgemäss vorgesehen sein, dass
während einer Überführung des Matrizenträgers von seiner Offenendlage in die Verschliessendlage
die Stelle wandert, an der das Übertragungselement mit dem Matrizenträger in Kontakt
ist, um die Bewegung des Verschliesserhebels auf den Matrizenträger zu übertragen.
Vorzugsweise verändert sich der Kontaktbereich so, dass der Normalenkraftvektor der
übertragenen Kraft mit einer Orthogonalen der Auflagefläche der Grundplatte einen
Winkel einschliesst, der bei einer Schwenkbewegung des Verschliesserhebels zur Verschliessendlage
hin zunimmt. Hierdurch kann einerseits der Hebelarm weiter vergrössert und andererseits
der Kraftverlauf am freien Ende des Verschliesserhebels verbessert werden.
[0011] Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen
Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung.
[0012] Die Erfindung wird anhand von in den Figuren schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen
näher erläutert; es zeigen:
- Fig. 1
- eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemässen Umreifungsgerätes;
- Fig.2
- das Umreifungsgerät von Fig.1 in einer anderen perspektivischen Darstellung;
- Fig. 3a
- eine Längsschnittdarstellung des Umreifungsgerätes von Fig. 1, bei dem sich der Verschliesserhebel
in einer Offenendlage befindet;
- Fig. 3b - 3d
- eine Darstellung des Umreifungsgerätes gemäss Fig. 3a, in denen der Verschliesserhebel
in zwei Zwischenlagen sowie in der Verschliessendlage gezeigt ist;
- Fig. 4
- eine Darstellung eines Querschnittes, der sowohl durch eine Drehachse als auch eine
Spannachse des Umreifungsgerätes verläuft;
- Fig. 5
- eine weitere perspektivische Darstellung des Umreifungsgerätes, bei dem gegenüber
der Darstellung der Fig. 1 und 2 ein Gehäuse und ein Spannhebel entfernt ist;
- Fig. 6
- eine Schnittdarstellung entlang einer Spannachse;
- Fig. 7
- eine perspektivische Darstellung eines mit einem Kupplungsteil einer Axialkupplung
versehenen Spannhebels;
- Fig. 8a
- ein Ausschnitt eines Längsschnitts durch im Eingriff befindlicher Segmente einer Hirthverzahnung;
- Fig. 8b
- eine Darstellung gemäss Fig. 8a nach einer Relativbewegung von zwei Kupplungsteilen,
an denen die Segmente angeordnet sind;
- Fig. 9
- eine Darstellung des Umreifungsgerätes gemäss Fig. 3a mit einer in das Umreifungsgerät
eingelegten Bandschlaufe;
- Fig. 10
- ein weiteres Ausführungsbeispiel in einer Darstellung gemäss Fig. 3a;
- Fig. 11, 12
- zwei Darstellungen des Umreifungsgerätes aus Fig. 10, in denen der Verschliesserhebel
in einer Zwischenlage sowie in der Verschliessendlage gezeigt ist;
- Fig. 13
- eine Schnittdarstellung des Ausführungsbeispiels aus Fig. 10 gemäss der Darstellung
von Fig. 4.
[0013] Das in den Fig.1 und 2 gezeigte, ausschliesslich handbetätigte Umreifungsgerät weist
eine Grundplatte 1 sowie einen im Bereich eines vorderen Endes 1a der Grundplatte
1 an einer Lagerstelle 2 schwenkbar gelagerten Matrizenträger 3 auf. Der Matrizenträger
ist in den Fig. 1 und 2 durch ein Gehäuse 4 abgedeckt, jedoch in den Fig. 3a - 3d
besser zu erkennen. Seitlich neben dem Matrizenträger ist ein mit der Grundplatte
1 einstückig verbundener ortsfester Träger 5 angeordnet, der insbesondere zur Aufnahme
von Lagerstellen dient. Der Träger ist insbesondere in Fig. 5 zu erkennen.
[0014] Wie insbesondere den Fig. 3a bis 3d entnommen werden kann, ist in der Grundplatte
1 ein Stempel 6 von oben in eine Ausnehmung der Grundplatte 1 eingesetzt. Der Stempel
6 ist mittels zumindest einer von einer Auflagefläche 1b der Grundplatte 1 her eingeführten
Schraube 7 und Bolzenstiften 8 an der Grundplatte 1 befestigt und ein Bestandteil
einer Verschliesseinrichtung. In Richtung auf das hintere Ende der Grundplatte ist
unmittelbar hinter dem Stempel eine Anlagefläche 1d der Grundplatte 1 vorgesehen.
Im Bereich des hinteren Endes 1c der Grundplatte 1 ist schliesslich in die Grundplatte
eine auf einer Oberseite profilierte Zahnplatte 9 (Fig. 9) eingesetzt, gegen die eine
Halteplatte 10 anliegt. Die Halteplatte 10 ist auf die Grundplatte 1 geschraubt und
fixiert somit die Zahnplatte 9.
[0015] Der Matrizenträger 3 ist mittels einem als Radialwälzlager ausgebildeten Rotationslager
12 am vorderen Ende des Träger 5 des Umreifungsgerätes gelagert. Eine Drehachse des
Rotationslagers 12 verläuft im wesentlichen quer zu einer Ausrichtung des im Umreifungsgerätes
angeordneten Bandes und somit senkrecht zur Zeichenebene der Fig. 3a - 3d. Als weiterer
Bestandteil der Verschliesseinrichtung weist der Matrizenträger 3 eine zweiteilige
Matrize 13 auf, von der in der Darstellung von Fig. 1 nur der vordere Matrizenteil
13a sichtbar ist. Die Matrize 13 ist an einer der Grundplatte 1 zugewandten Unterseite
3a des Matrizenträgers in eine Ausnehmung eingesetzt. Zur Befestigung der Matrize
13 ist diese auf einen Stift 17 des Matrizenträgers 3 aufgeschoben und mittels zwei
Schrauben 15, 16 (Fig. 3a) am Matrizenträger 3 angeschraubt. Die Matrize 13 und der
Stempel 6 können im wesentlichen entsprechend den in der DE 38 41 489 C2 oder der
CH 659 221 A5 gezeigten Verschliesswerkzeugen ausgebildet sein. In Richtung auf das
hintere Ende des Umreifungsgerätes ist ebenfalls an der Unterseite des Matrizenträgers
in diesen ein als Kerbmesser ausgebildetes Kerbwerkzeug 18 eingesetzt. Eine Kerbschneide
18a des Trennmittels steht mit einer vorbestimmten Länge über die Unterseite 3a über.
Das Kerbwerkzeug 18 gehört zu einem Trennmittel des Umreifungsgerätes, mit der ein
Abschnitt eines Stahlbandes durch einen Schervorgang getrennt werden kann.
[0016] An einer der Grundplatte 1 abgewandten Seite weist der Matrizenträger 3 an einer
Oberseite eine Aufnahme 19 für ein Übertragungselement 20 auf. Die Aufnahme 19 ist
hierzu in etwa gabelförmig ausgebildet, wobei die beiden Gabelstreben 19a, 19b jeweils
zueinander gebogen sind. Die dem hinteren Ende 1b der Grundplatte nähere Gabelstrebe
19b ist mit einer inneren Wälzfläche 19c versehen, die so geformt ist, dass sich das
Übertragungselement 20 bei einer Schwenkbewegung des Matrizenträgers 3 über eine bestimmte
Strecke auf ihr abwälzen kann. Die Form der anderen Gabelstrebe 19a ist dahingehend
ausgelegt, dass das Übertragungselement 20 sich bei Schwenkbewegung einerseits in
der vorbestimmten Weise in der Aufnahme 19 bewegen kann, andererseits aber sicher
zwischen den beiden Gabelstreben 19a, 19b gehalten wird.
[0017] Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Übertragungselement 20 eine mit seiner
Exzenterachse 23 in Bezug auf eine Drehachse 24 eines nachfolgend noch näher erläuterten
Drehlagers 22 (vgl. auch Fig. 4) exzentrisch angeordnete Rolle. Die Exzentrizität
ist in Fig. 3b mit E bezeichnet. Zur Verminderung des Verschleisses ist diese Rolle
mit einem äusseren Gleitring versehen, mit dem das Übertragungselement 20 mit den
Gabelstreben 19a, 19b des Matrizenträgers 3 in Kontakt kommt. Wie insbesondere aus
der Fig. 2 ersichtlich ist, stützt sich das Drehlager 22 über eine Lagergabel 25 am
Träger 5 ab. Das Drehlager kann über einen Verschliesserhebel 26 betätigt werden,
der mit einer Welle 27 des Drehlagers drehfest verbunden ist. An der mit dem Träger
3 verbundenen ortsfesten Lagergabel 25 ist auch ein Widerlager 28 verbunden, gegen
das sich eine nachfolgend noch näher beschriebene Wippe 30 über eine Feder 29 abstützt.
[0018] Wie insbesondere der Schnittdarstellung von Fig. 4 entnommen werden kann, ist der
Verschliesserhebel 26 mit einem Ringteil 26a drehfest auf der Drehwelle 27 angeordnet.
Auf beiden Seiten des Verschliesserhebels sind ebenfalls ringförmige Enden 25a, 25b
der Lagergabel 25 vorgesehen. In den Enden 25a, 25b der Lagergabel 25 ist zur Lagerung
der Drehwelle 27 jeweils ein Nadellager 33a, 33b vorgesehen.
[0019] Jeweils einer von zwei gabelförmigen Schenkeln 30a, 30b der Wippe 30 ist einerseits
zwischen dem Verschliesserhebel 26 und einem ersten der Enden 25a der Lagergabel und
andererseits neben dem zweiten Ende 25b der Lagergabel auf der rechten äusseren Seite
auf der Drehwelle 27 angeordnet. Die Wippe 30 ist unter anderem auch in Fig. 2 zu
erkennen und wird nachfolgend noch näher erläutert. Auch die Schenkel 30a, 30b der
Wippe sind durch Nadellager 34a, 34b auf der Drehwelle 27 gelagert. In der Darstellung
von Fig. 4 ist schliesslich auch das auf dem anderen Ende der Drehwelle 27 angeordnete
Übertragungselement 20 zu erkennen. Das Übertragungselement 20 ist mittels einem Gleitlager
35 in Bezug auf die Drehwelle 27 drehbar gelagert.
[0020] Wie bereits erörtert wurde, ist an einem dem Übertragungselement 20 gegenüberliegenden
Ende der Drehwelle 27 an letzterem die Wippe 30 der Spanneinrichtung drehbar gelagert.
Da die Wippe 30 auf der gleichen Welle angeordnet ist wie der Verschliesserhebel 26
fluchtet zwar die Drehachse 24, mit welcher der Verschliesserhebel 26, die Drehwelle
27 in Drehbewegung versetzt, mit einer Schwenkachse 36 der Wippe 30. Nachdem jedoch
die Wippe 30 mit Radiallagern auf der Welle angeordnet ist, sind Drehbewegungen der
Welle 27 von Schwenkbewegung der Wippe 30 voneinander entkoppelt. Sowohl die Drehachse
24 als auch die Schwenkachse 36 verlaufen im wesentlichen parallel zur Achse des Rotationslagers
12.
[0021] Gemäss Fig. 5 ist mit der Wippe 30 zudem ein Griff 37 fest verbunden, mit dem sich
die Wippe in Form einer Schwenkbewegung um die Dreh- bzw. Schwenkachse 24, 36 betätigen
lässt. Auf den Griff 37 wirkt die Druckfeder 29, die sich an dem Widerlager 28 abstützt.
Die Wippe 30 kann somit von einer in den Figuren gezeigten Spannlage, in der ein Spannrad
38 (Fig. 3a) gegen die Zahnplatte 9 bzw. ein über die Zahnplatte geführtes Band, anliegt,
in eine in den Figuren nicht gezeigte neutralen Endlage und wieder zurück in die Spannlage
geschwenkt werden. In der neutralen Endlage ist das Spannrad mit Abstand zur Zahnplatte
angeordnet. Ohne auf die Wippe einzuwirken, nimmt diese aufgrund der auf sie wirkende
Federkraft stets die Spannlage ein.
[0022] An einem dem Drehlager 22 (Fig. 2) gegenüberliegenden Ende der Wippe 30 ist ein Spannhebel
39 angebracht, mit dem das Spannrad 38 (Fig. 3a) in Drehbewegung versetzt werden kann.
Wie insbesondere aus Fig. 1 und Fig. 4) ersichtlich ist, ist in einem Zylinderteil
40 der Wippe 30 eine Spannwelle 43 drehbar gelagert. An den beiden Enden der Spannwelle
43 befindet sich einerseits der Spannhebel 39 und andererseits das drehfest auf der
Spannwelle angeordnete Spannrad 38. Wie in den Fig. 4 und 6 ersichtlich ist, ist die
Spannwelle in der Wippe 30 mit einem auf einem Radialnagellager basierenden Klemmkörper-Freilauf
drehbar gelagert. Für das vorliegende Ausführungsbeispiel hat sich beispielsweise
der von der Firma INA Wälzlager Schaeffler oHG, Herzogenaurach (Deutschland), angebotene
Hülsenfreilauf mit Lagerung HFL 1626, gezeigt u.a. im Katalog 306/1991, als geeignet
erwiesen. Derartige Freiläufe lassen nur eine Rotation in eine Drehrichtung zu. Gegen
Drehungen in die andere Drehrichtung blockieren sie die von ihnen gelagerte Welle.
[0023] Im Bereich des Spannhebels 39 befindet sich auf der Spannwelle - und somit im Kraftfluss
zwischen dem Spannhebel und dem Spannrad - eine Axialkupplung 44 (Fig. 4 und Fig.
6). Mit Hilfe der Axialkupplung 44 kann der mittels einem nicht näher dargestellten
Radiallager drehbare Spannhebel 39 mit der Spannwelle 43 in und ausser Eingriff gebracht
werden.
[0024] Die Axialkupplung 44 weist zwei Kupplungsteile 44a, 44b auf, die beide mit einer
Hirthverzahnung 45 (Fig. 5 und Fig. 7) versehen sind. Wie insbesondere in Fig. 6 gezeigt
ist, ist eines der beiden Kupplungsteile 44a, 44b eine hebelseitige Büchse, auf der
der Hebel befestigt ist und andererseits ein mit einer Geradinnenverzahnung versehener
Mitnehmer. Der Mitnehmer 44b ist auf einer umfangsseitigen Geradaussenverzahnung 46
der Spannwelle 43 angeordnet und mit dieser formschlüssig verbunden. Der Mitnehmer
44b stützt sich über eine Druckfeder 47 gegen einen Lagerring 48 ab, der wiederum
gegen eine Schulter 43a der Spannwelle 43 anliegt. Wird auf den Mitnehmer 44b in Richtung
einer parallel zur Drehachse 24 verlaufenden Spannachse 49 eine entsprechend grosse
Druckkraft ausgeübt, so kann der Mitnehmer 44b gegen die Federkraft in Richtung auf
das Spannrad 38 auf der Spannwelle 43 axial verschoben und nachfolgend durch die gespannte
Feder wieder in seine Ausgangslage zurückgeschoben werden.
[0025] Wie in den Fig. 8a und 8b skizziert ist, hat die Hirthverzahnung 45 auf kreisringförmigen,
zur Spannachse im wesentlichen orthogonal ausgerichteten Flächen von jedem Kupplungsteil
44a, 44b mehrere, geometrisch jeweils gleiche Segmente 45a, 45b, die in Richtung der
Spannachse 49 mit einer rampenartigen Fläche 50 um den Betrag a ansteigen und dann
mit einer steilen, im wesentlichen parallel zur Spannachse verlaufenden, Flankenfläche
51 zum Fuss des jeweils benachbarten Segmentes abfallen. Die Flankenflächen 51 sind
in Bezug auf die Spannachse 49 zumindest im wesentlichen radial ausgerichtet. Hinsichtlich
von Längsschnitten, die parallel zur Spannachse verlaufen, sind die Segmente somit
im wesentlichen dreieckförmig ausgebildet.
[0026] Aufgrund der beschriebenen Anordnung der Segmente 45a, 45b der beiden Kupplungsteile
44a, 44b können die rampenartigen Flächen 50 von Segmenten 45a, 45b unterschiedlicher
Kupplungsteile nur in einer relativen Drehrichtung flächig aufeinander gleiten, wie
dies in Fig. 8b angedeutet ist. Am Ende dieser Gleitbewegung gelangt dann stets die
Flankenfläche 51a eines Segments 45a hinter die Flankenfläche 45b eines Segments 45b
des anderen Kupplungsteils 44b. Da sowohl der Spannhebel 39 als auch die Spannwelle
43 ihre Position in axialer Richtung nicht verändern, ist zur Ausführung dieser Bewegung
erforderlich, dass der Mitnehmer 44b in der bereits beschriebenen Weise gegen die
Feder 47 gedrückt wird und hierbei eine axiale Verschiebung ausführt, deren Länge
der Höhe bzw. Länge der Flankenflächen 51 entspricht. Bei dieser Bewegung kann somit
der Spannhebel 39 um die stillstehende und vom Freilauf 41 blockierte Spannwelle 43
gedreht werden. Der Spannhebel 39 ist somit von der Spannwelle entkoppelt. Wird hingegen
der Spannhebel 39 in umgekehrtem Drehsinn betätigt, drücken Flankenflächen 51a des
Spannhebels gegen Flankenflächen 51b des Mitnehmers 44b. Der Spannhebel ist mit der
Spannwelle gekoppelt, wodurch die Drehbewegung des Spannhebels eine Rotation des Spannrades
38 bewirkt.
[0027] Um mit dem dargestellten erfindungsgemässen Umreifungsgerät eine Bandschlaufe um
ein lediglich in Fig.9 schematisch gezeigtes Packgut 58 zu spannen, kann zunächst
das Band lose um das Packgut 58 gelegt werden, so dass im Bereich des freien Bandendes
59 zwei Bandlagen 60, 61 übereinander liegen. Dann wird das Umreifungsgerät mit seiner
Auflagefläche 1b der Grundplatte 1 auf dem Packgut angeordnet, wobei der Matrizenträger
3 in seiner Offenendlage und das Spannrad 38 in seiner neutralen Endlage angeordnet
sind. Dadurch können die beiden übereinander liegenden Bandlagen 60, 61 über die Grundplatte
1 des Umreifungsgerätes geführt werden, so dass sich das Band zwischen der Matrize
13 und dem Stempel 6 befindet. Durch eine Schwenkbewegung der Wippe 30 entgegen der
Federkraft der Druckfeder 29 kann dann auch zwischen dem Spannrad 38 und der Zahnplatte
9 ein Spalt geschaffen werden. Hierzu kann ein Bediener den Griff 37 und den in seiner
Offenendlage angeordneten Verschliesserhebel 26 mit einer Hand umgreifen und den Griff
37 in Richtung des Verschliesserhebels 26 nach oben drücken. Nachdem die beiden Bandlagen
60, 61 in den Spalt eingeführt sind, wird der Griff losgelassen, wodurch die Druckfeder
29 die Wippe 30 wieder in Richtung auf die Zahnplatte 9 in ihre Spannlage zurückbewegt.
Die beiden Bandlagen 60, 61 sind hierdurch zwischen dem Spannrad 38 und der Zahnplatte
9 eingeklemmt. Hierbei liegt die untere Bandlage 60 mit dem freien Bandende 59 auf
dem Stempel 6 und der Anlagefläche 1d der Grundplatte auf. Die zu einer nicht dargestellten
Vorratsrolle führende andere Bandlage 61 befindet sich über dem freien Bandende und
ragt hinter dem Spannrad aus dem Umreifungsgerät heraus. Diese Situation ist in der
Fig. 9 gezeigt.
[0028] Nun kann die Bandschlaufe durch Betätigung des Spannhebels 39 gespannt werden. Der
Spannhebel 39 wird hierzu zwischen seinen beiden Endlagen mehrmals hin und her geschwenkt.
Bei seiner Schwenkbewegung im Gegenuhrzeigersinn (in Bezug auf die Darstellungen der
Fig. 3a - 3d) besteht ein Formschluss zwischen den beiden Kupplungsteilen 44a, 44b.
Das Spannrad wird somit in eine im Gegenuhrzeigersinn verlaufende Drehbewegung versetzt.
Durch einen Reibschluss zwischen der oberen Bandlage 61 und dem Spannrad 38 wird die
obere Bandlage weiter aus dem Umreifungsgerät herausgezogen und die Bandschlaufe mit
einer Spannung versehen. Die untere Bandlage 60 wird hingegen durch die Profilierung
der Zahnplatte 9 unverändert in Position gehalten. Bei der Schwenkbewegung des Spannhebels
im Uhrzeigersinn ist hingegen der Formschluss zwischen den Kupplungsteilen 44a, 44b
und damit auch zwischen dem Spannhebel 39 und der Spannwelle 43 aufgehoben. Das Spannrad
38 wird somit in dieser Bewegungsrichtung nicht mitgenommen. Das Spannrad 38 und die
Spannwelle 43 drehen sich während der Entkopplung vom Spannhebel 39 aufgrund des Freilaufs
41 auch nicht zurück, sondern verharren in ihrer momentanen Drehposition. Die oszillierende
Bewegung des Spannhebels wird solange wiederholt, bis auf das Band eine ausreichende
Spannung aufgebracht ist.
[0029] Anschliessend erfolgt ein Verschliessen der Bandschlaufe. Hierzu wird der Verschliesserhebel
26 und das Übertragungselement 20 von seiner Offenendlage (Fig. 3a) in seine Verschliessendlage
(Fig. 3d) überführt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel legt der Verschliesserhebel
hierbei einen Drehwinkel α von ca. 140° zurück. Die exzentrisch gelagerte Rolle wälzt
sich hierbei auf der Fläche 19c des Schenkels 19b der Aufnahme 19 ab. Die Exzentrizität
E der Rolle dreht sich hierbei im gleichen Drehsinn wie der Verschliesserhebel. Am
Ende der Drehbewegung liegt die Rolle im Bereich des freien Endes des Schenkels 19b
gegen die Fläche 19c an. Der Schenkel 19b ist dabei so auf die Winkelstellung der
Exzentrizität ausgerichtet, dass nach Möglichkeit bereits ab dem ersten Kontakt der
Matrize mit der oberen Bandlage der in den Zeichnungen mit H bezeichnete Hebelarm
des auf den Matrizenträger ausgeübte Drehmoment möglichst gross ist. Der Hebelarm
ergibt sich als Abstand des Rotationslagers 12 von der Richtung der Kraftnormalen
K, mit der die Rolle jeweils momentan gegen den Schenkel 19b drückt. Im gezeigten
Ausführungsbeispiel nimmt die Grösse des Hebelarms H gegen Ende der Schwenkbewegung
des sich in Bezug auf die Blickrichtung der Fig. 3a bis 3d im Uhrzeigersinn drehenden
Matrizenträgers sogar noch leicht zu.
[0030] In den Fig. 3a bis 3d, welche die beiden Endlagen und eine Zwischenstellung des Verschliesserhebels
26 und des Übertragungselementes 20 zeigen, ist auch dargestellt, dass die Kraftnormale
in Bezug auf eine durch die Drehachse 24 verlaufenden Normalen N der Auflagefläche
1b bzw. der hierzu parallelen Anlagefläche ld einen negativen Winkel β einschliesst.
Ausgehend von der Offenendlage wird bis zur Verschliessendlage dieser negative Winkel
β stetig grösser. Unter einem "negativen Winkel" ist in diesem Zusammenhang ein Winkel
zu verstehen, der - ausgehend von der Normalen N - im Gegenuhrzeigersinn zu messen
ist. In den Fig. 3a - 3d ist auch besonders gut zu erkennen, dass die durch die Drehachse
24 verlaufende Normale N der Auflagefläche in Spannrichtung (Pfeil 62) hinter der
Stelle liegt, an welcher das Kerbwerkzeug 18 gegen die Grundplatte 1 bzw. das Band
61 drückt.
[0031] Aufgrund des vergleichsweise langen Hebelarms H kann bereits das Band von Beginn
des Kontakts der oberen Bandlage mit dem in Spannrichtung 62 vorderen Ende der Matrize
13 verformt werden. Da der Hebelarm H konstruktionsbedingt gegen Ende der Schwenkbewegung
sogar noch leicht zunehmen kann, nimmt das Drehmoment genau dann zu, wenn die Verschliesseinrichtung
auch auf eine grössere Bandfläche einwirken muss. Hierdurch ist zuverlässig sichergestellt,
dass von der Matrize und dem Stempel im Band selbst ein zusatzmittelfreier, d.h. insbesondere
ein plomben- und schweissfreier, Verschluss, ausgebildet wird, der sich auch bei hoher
Bandspannung nicht löst. Unmittelbar vor Erreichen der Verschliessendlage kerbt die
Kerbschneide in die obere, noch mit einem Bandvorrat verbundene, Bandlage ein und
trennt sie hierbei vom Bandvorrat ab. Nachfolgend kann der Verschliesserhebel wieder
in seine Offenendlage überführt, das Spannrad durch Betätigung der Wippe vom Band
abgehoben werden und das Umreifungsgerät durch seitliches Wegführen von der nun fertiggestellten
Bandschlaufe entfernt werden.
[0032] In den Fig. 10 - 13 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemässen
Umreifungsgerätes gezeigt. Da dieses grosse Ähnlichkeit zu dem zuvor beschriebenen
Ausführungsbeispiel hat, wird nachfolgend nur auf die Unterschiede eingegangen.
[0033] In Fig. 10 ist gezeigt, dass im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel hier in
einer in den Matrizenträger 103 eingebrachten Halbschale 104 unterhalb der Drehachse
124 eine als zweites Übertragungselement vorgesehene Rolle 105 eingelegt ist. Die
Halbschale 104 hat in etwa die Form eines entlang einer Längsachse durchtrennten Hohlzylinders,
wobei die Längsachse der Halbschale 104 in etwa parallel zur Drehachse 124 verläuft.
Auf dem Matrizenträger 103 ist ferner unmittelbar vor der Halbschale 104 eine Halteleiste
108 aufgeschraubt. Diese weist eine im Querschnitt kreisbogenförmige Fläche 108a auf,
die sich an die Halbschale 104 anschliesst und somit auch einen Teil der zylindrischen
Umfangsfläche 105a der Rolle 105 umgibt. Die Rolle 105 ist somit frei drehbar in der
mit einem Gleitbelag 104a versehenen Halbschale 104 angeordnet, wobei ein Herausfallen
der Rolle 105 aus der Halbschale 104 durch die Halteleiste 108 verhindert wird.
[0034] Ein sich unmittelbar über der Rolle 105 befindlicher Abschnitt der Drehwelle 127
ist als ein bezüglich der Drehachse 124 exzentrisch angeordneter Nocken 109 ausgebildet.
Der einstückig mit der Drehwelle verbundene Nocken 109 übernimmt bei diesem Ausführungsbeispiel
somit die Funktion des Übertragungselementes 120. Mit einer Exzenterfläche 109a des
Nockens ist die Drehwelle 127 mit der Umfangsfläche 105a der Rolle 105 in Kontakt
und überträgt somit eine Drehbewegung der Drehwelle 127 auf den Matrizenträger 103.
Durch den entlang des Umfangs des exzentrischen Nockens 109 unterschiedlichen Abstand
der Exzenterfläche 109a zur Drehachse 124 und der Drehbewegung der Drehwelle 127 kann
der Matrizenträger 103 bei einer Schwenkbewegung (im Gegenuhrzeigersinn in Bezug auf
die Darstellung von Fig. 10) des Verschliesserhebels 126 vom Nocken 109 von seiner
Offenendlage in seine Verschliessendlage gedrückt werden. Während der Überführung
des Verschliesserhebels von seiner Offenendlage in die Verschliessendlage ist stets
ein anderer Linienförmiger Kontaktbereich des Übertragungselementes der Exzenterfläche
109a in Kontakt mit der Rolle 105. Aus der Schnittdarstellung von Fig. 13 (die der
Darstellung von Fig. 4 entspricht) des zweiten Ausführungsbeispiels ist der gegenüber
dem ersten Ausführungsbeispiel leicht veränderte Aufbau des Gerätes im Bereich des
Übertragungselementes 120 ebenfalls ersichtlich. Auch aus dieser Darstellung geht
der einstückig mit der Drehwelle verbundene Nocken 109 hervor, der auf die im Matrizenträger
gelagerte Rolle 105 einwirkt.
[0035] Wird der Verschliesserhebel 126 aus seiner Verschliessendlage in umgekehrter Schwenkrichtung
zurückbewegt, so greift hierbei ein in den Fig. 11 und 12 gezeigter Haken 110 formschlüssig
unter einen in den Figuren nicht erkennbaren Vorsprung des Matrizenträgers 103 und
nimmt den Matrizenträger 103 mit. Der Vorsprung befindet sich in den Darstellungen
von Fig. 12 und 13 hinter der Halbschale 104. Im weiteren Verlauf der Drehbewegung
der Drehwelle 127 wird der Matrizenträger dann aufgrund seiner hierdurch bedingten
Drehbewegung um das Lager 112 von der Grundplatte 101 abgehoben und vom Haken 110
in seine Offenendlage überführt. Beim nächstfolgenden Umreifungsvorgang gibt der Haken
110 aufgrund seiner dann im Gegenuhrzeigersinn (bezüglich Fig. 10 - 13) erfolgenden
Drehbewegung den Matrizenträger wieder frei, so dass dieser durch den Nocken in seine
Verschliessendlage überführt werden kann.
[0036] Aus Fig. 11, die den Matrizenträger 103 kurz vor erreichen seiner Verschliessendlage
zeigt, geht schliesslich hervor, dass sich zu diesem Zeitpunkt der Kontaktbereich
zwischen dem Nocken 109 und der Rolle 105 in etwa unmittelbar über dem Kerbwerkzeug
118 befindet. In der Verschliessendlage selbst, die in Fig. 12 gezeigt ist, ist der
Kontaktbereich dann hinter das Kerbwerkzeug 118 gewandert. In einem anderen, nicht
dargestellten Ausführungsbeispiel könnte in der Verschliessendlage der Kontaktbereich
jedoch auch in etwa über dem Kerbwerkzeug angeordnet sein. Auch im Zusammenhang mit
diesen Ausführungsbeispielen sind die genannten Ortsangaben für den Kontaktbereich
jeweils auf den Verlauf des Umreifungsbandes durch das Umreifungsgerät und zwar auf
eine Richtung vom Lager 112 aus zum hinteren Ende des Umreifungsgerätes bezogen (Pfeil
162).
[0037] Ebenso wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel sollte vorzugsweise auch eine Richtung
einer vom Übertragungselement 120 auf den Matrizenträger übertragenen Kraft zumindest
näherungsweise senkrecht auf das Band ausgerichtet sein. Ferner kann eine in der Verschliessendlage
durch die Drehachse 124 und die Kontaktstelle zwischen dem Nocken 109 und der Rolle
verlaufenden Kraft-Normale - die sich aus der übertragenen Kraft ergibt - vorzugsweise
in etwa durch das Trennmittel verlaufen oder in Bezug auf die Richtung 162 hinter
dem Trennmittel die Grundplatte des Gerätes schneiden.
1. Handbetätigtes transportables Umreifungsgerät zur Umreifung eines Packgutes mit einem
Umreifungsband, das
eine Grundplatte aufweist, die mit einer Auflagefläche zur Anordnung auf einem Packgut
versehen ist,
ferner eine Verschliesseinrichtung aufweist, die Verschliesseinrichtung mit einem
schwenkbaren Matrizenträger versehen ist, der um eine im Bereich eines vorderen Endes
der Grundplatte vorgesehene erste Lagerstelle von einer Offenendlage in eine Verschliessendlage
und umgekehrt in Bezug auf die Grundplatte schwenkbar ist, wobei an dem Matrizenträger
eine Matrize angeordnet ist, die durch die Schwenkbewegung des Matrizenträgers in
Richtung auf einen in der Grundplatte angeordneten Stempel absenkbar ist, hierzu ein
um eine zweite Lagerstelle schwenkbarer Verschliesserhebel vorgesehen ist, dessen
Schwenkbewegung über ein Übertragungselement in einem Kraftübertragungs-Kontaktbereich
des Matrizenträgers auf diesen übertragbar ist,
das an dem Matrizenträger ein Trennmittel aufweist, mit dem das Band durchtrennbar
ist,
sowie mit einer Spanneinrichtung versehen ist, mit der auf das Umreifungsband eine
Bandspannung aufbringbar ist, wobei die Spanneinrichtung einen Spannhebel aufweist,
mit dem ein auf einer Spannwelle angeordnetes Spannrad betätigbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass
zumindest in der Verschliessendlage ein Kontaktbereich des Übertragungselementes (20,
120) mit dem Matrizenträger (3) in Bezug auf eine Richtung, die zumindest im wesentlichen
parallel zur Ausrichtung (62, 162) des Bandes zwischen der Verschliesseinrichtung
und dem Spannrad (38) verläuft, in etwa auf Höhe des Trennmittels oder hinter dem
Trennmittel angeordnet ist.
2. Handbetätigtes Umreifungsgerät gemäss dem Oberbegriff von Anspruch 1, bei dem das
Spannrad (38) an einer Wippe (30) schwenkbar gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schwenkachse (36) der Wippe (30) und eine Drehachse (24) des Verschliesserhebels
zumindest im wesentlichen miteinander fluchten.
3. Umreifungsgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Übertragungselement (20, 120) und die Wippe (30) auf einer gemeinsamen Welle
(27, 127) angeordnet sind.
4. Umreifungsgerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Übertragungselement (20, 120) bezüglich der Drehachse (24) des Verschliesserhebels
(26, 126) exzentrisch ausgebildet ist.
5. Umreifungsgerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich während der Überführung des Verschliesserhebels (26,126) von der Offenendlage
in die Verschliessendlage der Ort der Kontaktstelle des Übertragungselementes auf
dem Matrizenträger (3, 103), oder auf einem zweiten Übertragungselement (105), das
zwischen dem Übertragungselement (20, 120) und dem Matrizenträger (3, 103) vorgesehen
ist, verändert.
6. Umreifungsgerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Normale (N) einer Auflagefläche (1b) der Grundplatte (1), welche eine Drehachse
(24) der Lagerstelle des Verschliesserhebels (26) schneidet, und eine Normale (N)
auf dem Matrizenträger, oder auf einem zweiten Übertragungselement, im jeweils momentanen
Kraftübertragungs-Kontaktbereichs des Übertragungselementes mit dem Matrizenträger,
oder mit dem zweiten Übertragungselement, einen negativen Winkel (β) einschliesst,
wobei der Verschliesserhebel zur Überführung von seiner Offenendlage in seine Verschliessendlage
im Gegenuhrzeigersinn zu drehen ist.
7. Umreifungsgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel (β) während der Überführung des Verschliesserhebels (26) von der Offenendlage
in die Verschliessendlage grösser wird.
8. Umreifungsgerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Richtung einer vom Übertragungselement (20, 120) auf den Matrizenträger (3,
103) oder auf ein zwischen dem Übertragungselement (20, 120) und dem Matrizenträger
(3, 103) angeordnetes zweites Übertragungselement, übertragene Kraft im Bereich des
Trennmittels oder dahinter die Grundplatte schneidet.
9. Umreifungsgerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem vom Spannhebel zum Spannrad verlaufenden Kraftfluss eine Axialkupplung vorgesehen
ist.
10. Umreifungsgerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass zwei in und ausser Eingriff bringbare Kupplungsteile der Axialkupplung jeweils geometrisch
vorbestimmte Segmente aufweisen, mit denen in einer Drehrichtung ein Formschluss und
in einer entgegengesetzten Drehrichtung ein Freilauf erzielbar ist.
11. Umreifungsgerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass Segmente beider Kupplungsteile zur Erzeugung des Formschlusses mit Flankenflächen
(51) versehen sind, die zumindest näherungsweise parallel zur Spannachse ausgerichtet
sind.
12. Umreifungsgerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass Flankenflächen (51) der beiden Kupplungsteile jeweils paarweise flächig in Anlage
bringbar sind.
13. Umreifungsgerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass sich zumindest einige der Segmente auf einer zumindest in etwa kreisringförmigen
axialen Fläche befinden, die um die Spannwelle herum oder an der Spannwelle selbst
angeordnet ist, und die axiale Fläche mit der Spannwelle drehfest verbunden ist.
14. Umreifungsgerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass an zwei in ausser Eingriff bringbaren Elementen der Axialkupplung jeweils eine Hirthverzahnung
vorgesehen ist.
15. Umreifungsgerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass ein Element der Axialkupplung entlang der Spannachse längsverschiebbar angeordnet
ist.
16. Umreifungsgerät nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das längsverschiebbare Element gegen eine Druckfeder anliegt.