Verfahren und Vorrichtung zum Verknoten des Endes eines Fadens an einem flächigen Gegenstand

Abstract

 Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verknoten des Endes eines Fadens (F) an einem flächigen Gegenstand (G), der zwei im Abstand angeordnete Löcher (L) für den Knoten aufweist. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß der vor den Löchern (L) liegende Faden (F) unter Bildung von Schlaufen auf die andere Seite des Gegenstandes (G) gezogen wird und daß die eine Schlaufe um mindestens 270° verdreht wird. Anschließend wird das Fadenende (Fe) durch diese Schlaufe hindurch gezogen und der gebildete Knoten festgezogen. Die Vorrichtung ist durch drei Werkzeuge gekennzeichnet, nämlich zwei Stangen (1, 2) und einen Greifer (3).

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verknoten des Endes eines Fadens an einem flächigen Gegenstand, insbesondere einem Aufgußbeutel zur Bereitung von Getränken und/oder einem Etikett, der zwei im Abstand angeordnete Löcher für den Knoten aufweist.

[0002] Es sind eine Mehrzahl von Verfahren und Vorrichtungen zum Verknoten des Fadenendes an einem flächigen Gegenstand bekannt. Die meistens mit Nadeln arbeitenden Verfahren sind kompliziert, so daß ihre Arbeitsgeschwindigkeit begrenzt ist. Die zugehörigen Vorrichtungen bestehen aus einer Vielzahl von Teilen, deren Bewegungsablauf kompliziert ist, so daß ein verhältnismäßig großer technischer Aufwand, insbesondere für die Steuerung der Teile betrieben werden muß.

[0003] Die mit den bekannten Verfahren und Vorrichtungen erzeugten Knoten werden zwischen einem Loch und einer Kante des flächigen Gegenstandes gebildet. Der Verlauf des den Knoten bildenden Fadens liegt somit in Faserrichtung des Papieres, aus dem der flächige Gegenstand gebildet ist. Bei einer starken Belastung des Knotens kann dies zu einem Einreißen des Papiers führen, insbesondere wenn ein Schlitz zum Festklemmen des Fadens vorgesehen ist, der eine Kerbwirkung entfaltet.

[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Meidung vorgenannter Nachteile ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verknoten des Fadenendes an einem flächigen Gegenstand zu schaffen, die mit wenigen und konstruktiv einfachen Teilen auskommen und deren Bewegungsablauf einfach ist, so daß bei hoher Arbeitsgeschwindigkeit eine festere Verbindung erreicht werden kann.

[0005] Die Lösung dieser Aufgabenstellung durch das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß der vor den Löchern auf der einen Seite des Gegenstandes liegende Faden durch die Löcher hindurch auf die andere Seite des Gegenstandes gezogen wird und hierbei zwei Schlaufen bildet, daß anschließend die vom durchlaufenden Faden gebildete Schlaufe um mindestens 270° gedreht wird und der dieser Schlaufe benachbarte Teil der anderen Schlaufe unter Auflösung der das Fadenende enthaltenden Schlaufe durch die verdrehte Schlaufe einschließlich des Fadenendes hindurch gezogen und schließlich der gebildete Knoten festgezogen wird.

[0006] Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden somit nach Erfassen des auf der einen Seite des Gegenstandes liegenden Fadens dieser in Form zweier Schlaufen durch die Löcher hindurch auf die andere Seite gezogen. Nach Verdrehen der einen, vom durchlaufenden Faden gebildeten Schlaufe um mindestens 270° wird das Fadenende durch die verdrehte Schlaufe gezogen und der somit gebildete Knoten festgezogen. Es ergibt sich somit ein sehr einfaches Verfahren zum Verknoten des Fadenendes an einem flächigen Gegenstand. Der zwischen den beiden Löchern verlaufende Knoten hat hierbei eine quer zur Faserrichtung verlaufende Belastung des flächigen Gegenstandes zur Folge. Da die Löcher ausgestanzt sind, entfällt außerdem jegliche Kerbwirkung, so daß sich eine festere Verbindung zwischen dem Knoten und dem flächigen Gegenstand ergibt.

[0007] Gemäß weiteren Merkmalen der Erfindung wird die Schlaufe um 450° verdreht, so daß sich ein zuverlässiger Halt des Knotens ergibt.

[0008] Mit der Erfindung wird weiterhin vorgeschlagen, das Fadenende anschließend an die Bildung der beiden Schlaufen aus dem einen Loch auf die andere Seite des Gegenstandes zu ziehen, um ein Verhaken des Fadenendes im Loch zu vermeiden.

[0009] Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß zwei rechtwinklig zur Fläche des Gegenstandes durch die Löcher hin- und hergehend bewegliche Stangen vorgesehen sind, die beide eine den Faden ergreifende, hakenartige Ausnehmung aufweisen, wobei die das Fadenende ergreifende Stange zwischen einer den Faden auf der einen Seite des Gegenstandes ergreifenden vorderen und einer den Faden in der Ausnehmung lose festhaltenden, auf der anderen Seite liegenden hinteren Endstellung beweglich ist, daß die andere Stange endseitig vor der Ausnehmung mit einer Durchtrittsöffnung für einen quer zu den Stangen beweglichen Greifer versehen ist, wobei diese Stange zwischen einer vorderen, den Faden mit der Ausnehmung ergreifende vorderen Endstellung auf der einen Seite des Gegenstandes, einer mit der Durchtrittsöffnung auf der anderen Seite des Gegenstandes liegenden, den Durchtritt des Greifers ermöglichenden zweiten Stellung beweglich und in der zweiten Stellung um mindestens 270° verdrehbar ist.

[0010] Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung kann die andere Stange in eine aus dem Bewegungsbereich des Greifers zurückgezogene hintere Endstellung bewegt werden.

[0011] Die erfindungsgemäße Vorrichtung erfordert lediglich drei bewegliche Teile. Die beiden parallel zueinander im Abstand liegenden Stangen und der rechtwinklig zu ihnen verlaufende Greifer werden hin- und hergehend bewegt. Die eine, ausschließlich mit der hakenartigen Ausnehmung versehene Stange wird lediglich zwischen einer vorderen, auf der einen Seite des Gegenstandes liegenden und einer hinteren, auf der anderen Seite liegenden Endstellung bewegt. Die andere, zusätzlich mit der Durchtrittsöffnung für den Greifer versehene Stange nimmt zwischen ihrer vorderen, auf der einen Seite des flächigen Gegenstandes liegenden und ihrer hinteren, aus dem Bewegungsbereich des Greifers zurückgezogenen Endstellung eine zweite Stellung ein, in der sie die Schlaufe durch Drehung um mindestens 270° verdreht und auf diese Weise schließt. In dieser Stellung tritt der Greifer durch die Durchtrittsöffnung der Stange und damit durch die verdrehte Schlaufe hindurch. Er ergreift das Fadenende und zieht es durch die verdrehte Schlaufe, bevor die zweite Stange in die hintere Endstellung und damit aus dem Bewegungsbereich des Greifers zurückgezogen wird.

[0012] Die Verwendung von lediglich drei beweglichen Teilen und ihre einfache Steuerung in wenige End- bzw. Zwischenstellungen ergibt einen einfachen Aufbau der Vorrichtung und ermöglicht eine hohe Arbeitsgeschwindigkeit.

[0013] Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die drehbare Stange um 450° verdreht, so daß ein sicherer Halt des Knotens erreicht wird.

[0014] Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung wird die Durchtrittsöffnung der verdrehbaren Stange als ein in der Stirnfläche mündender Schlitz ausgebildet. An den Stirnflächen der den Schlitz bildenden Gabelarme werden erfindungsgemäß Mitnehmernasen für den in einer Schlaufe verlaufenden Faden ausgebildet. Diese Mitnehmernasen werden gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung durch Vorsprünge gebildet, die jeweils zwischen der etwa rechtwinklig zur Bolzenlängsachse liegenden Stirnfläche und einer auf einem Teil derselben ausgebildeten Schrägfläche verlaufen. Die Schrägflächen werden hierbei diagonal versetzt an den Stirnflächen ausgeführt.

[0015] Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die Durchtrittsöffnung bzw. der Schlitz rechtwinklig zur hakenartigen Ausnehmung angeordnet, so daß die Endposition der Stange nach ihrer Verdrehung stets um einen rechten Winkel versetzt zur Ausgangslage ist.

[0016] Der erfindungsgemäße Greifer ist mit einer Greifbacke und einer eine Öffnungs- bzw. Schließbewegung ausführenden Schließbacke ausgebildet, um ein sicheres Ergreifen des Fadenendes zu ermöglichen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform besteht der Greifer aus einer Flachstange mit endseitig angeordneter Greifbacke und einem relativ zur Flachstange beweglichen Schieber, dessen Stirnfläche als Schließbacke mit der Greifbacke zusammenwirkt.

[0017] Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels.

[0018] Auf der Zeichnung zeigt:

Fig. 1

eine schematische perspektivische Darstellung der drei Werkzeuge bei der fünf Schritte umfassenden Knotenbildung und

Fig. 2

eine Seitenansicht, Draufsicht, perspektivische Darstellung und eine Einzelheit der verdrehbaren Stange.

[0019] Die Vorrichtung zum Verknoten des Endes eines Fadens F an einem flächigen Gegenstand G, der in Form eines Etiketts in Fig. 1 dargestellt ist, umfaßt drei Werkzeuge, nämlich eine erste Stange 1, eine zweite Stange 2 und einen Greifer 3. Diese drei Werkzeuge sind in fünf verschiedenen Stellungen in Fig. 1 schematisch und perspektivisch dargestellt. Die Fig. 2 zeigt die Stange 2 in einer Seitenansicht (a), einer Draufsicht (b), einer perspektivischen Darstellung (c) und in einer Einzelheit (d) bezüglich ihrer stirnseitigen Ausbildung.

[0020] Wie aus Fig. 1 hervorgeht, verlaufen die Stangen 1 und 2 parallel und im Abstand zueinander; der Greifer 3 ist rechtwinklig zu ihnen in der Ebene, in der sich die Stangen 1 und 2 befinden, beweglich.

[0021] Wie aus Fig. 1 hervorgeht, ist die Stange 1 zwischen einer vorderen Endstellung (siehe Fig. 1.1) und einer hinteren Endstellung (siehe Fig. 1.2 bis 1.5) beweglich. Sie ist am vorderen Ende mit einer hakenartigen Ausnehmung 11 versehen, die zur Aufnahme des Fadens F dient.

[0022] Eine derartige, einen Haken bildenden Ausnehmung 21, besitzt auch die zweite Stange 2, die jedoch endseitig mit einer Durchtrittsöffnung für den Greifer 3 versehen ist, die als Schlitz 22 ausgeführt ist.

[0023] Die Fig. 2 läßt diesen Schlitz 22 deutlich erkennen. Sie zeigt, daß er durch zwei Gabelarme 23 gebildet wird, an deren Stirnfläche 24 jeweils eine Mitnehmernase 25 ausgebildet ist. Zu diesem Zweck (siehe Fig. 2d) wird ein Teil der Stirnfläche 24 durch eine Schrägfläche 26 gebildet, so daß eine Mitnehmernase 25 entsteht. Die Schrägflächen 26 sind um 180° bezogen zur Nadellängsachse verdreht zueinander angeordnet und somit versetzt an den Stirnflächen 24 ausgebildet, so daß die Mitnehmernasen 25 beim Drehen der Stange 2 den zu einer Schlaufe geformten Faden F (siehe Fig. 1.3 und Fig. 1.4) mitnehmen.

[0024] Insbesondere die Fig. 2a zeigt weiterhin, daß die Ausnehmung 21 in Form einer hinterschnittenen Nut gebildet ist, so daß an ihren Enden Haken entstehen. Entsprechend ist auch die Ausnehmung 11 der Stange 1 gestaltet.

[0025] Der Greifer 3 besteht beim Ausführungsbeispiel aus einer Flachstange 31, die am vorderen Ende einstückig mit einer Greifbacke 32 für den Faden F versehen ist. Auf der Flachstange 31 ist ein Schieber 33 beweglich angeordnet, dessen Stirnfläche als Schließbacke 34 dient, die in den Faden F eingreift, wenn der Schieber 33 relativ zur Flachstange 31 in seine vordere Position verschoben worden ist (siehe Fig. 1.4 und 1.5).

[0026] Unter Bezugnahme auf Fig. 1 soll nunmehr das Verfahren zur Knotenbildung beschrieben werden:

[0027] Das rechtwinklig zur Bewegungsrichtung der Stangen 1 und 2 geführte Etikett G ist mit Löchern L versehen, durch die die Stangen 1 und 2 hindurch treten. Als ersten Schritt (Fig. 1.1) werden die Stangen 1 und 2 durch die Löcher L in ihre vordere Endstellung gebracht, in der die Ausnehmungen 11 und 21 nebeneinander liegen. Der Faden F wird nunmehr in die Ausnehmungen 11 und 21 eingelegt, wobei das Fadenende Fe etwas über die Stange 1 hinausragt.

[0028] Nunmehr werden beide Stangen 1 und 2 gemäß Fig. 1.② um denselben Betrag aus den Löchern L zurückgezogen. Die hakenartigen Ausnehmungen 11 und 21 nehmen hierbei den Faden F mit, so daß sich zwei Schlaufen ergeben. Anschließend wird die auf der Stange 2 befindliche Schlaufe vorzugsweise um 450° gedreht, wozu die Stange 2 drehend angetrieben wird, wie der gebogene Pfeil in Fig. 1.③ andeutet. Die Schlaufe wird hierdurch durch Verzwirbeln des Fadens F zuverlässig geschlossen.

[0029] Nunmehr fährt der Greifer 3 gemäß Fig. 1.④ durch den Schlitz 22 der Stange 2 und damit durch die Schlaufe und ergreift den benachbart zur verdrehten Schlaufe auf der Stange 1 liegenden Teil des Fadens F. Durch eine Relativbewegung zwischen Schieber 33 und Flachstange 31 ergreift der Greifer 3 durch Einklemmen des Fadens F zwischen Greifbacke 32 und Schließbacke 34 das Fadenende Fe, wie dies ebenfalls in Fig. 1.④ dargestellt ist.

[0030] Abschließend wird gemäß Fig. 1.⑤ der Greifer 3 zurückgezogen, nachdem zuvor die Stange 2 in die hintere Endstellung überführt worden ist. Der gebildete Knoten wird nunmehr festgezogen. Das Etikett G ist am Ende des Fadens F zuverlässig befestigt. Der Greifer 3 öffnet und nach Entfernen des Etiketts G kehren die Stangen 1 und 2 in die in Fig. 1.1 gezeichnete Ausgangsstellung zurück.

[0031] Der zwischen den beiden Löchern L verlaufende Faden F bildet einen Knoten, dessen Fadenverlauf quer zur Faserrichtung des Etiketts G verläuft, so daß die Belastung des zwischen den Löchern liegenden Steges auch bei einem Festziehen des Knotens ohne die Gefahr von Einrissen aufgenommen wird. Da die beiden Löcher L mit exakter Kontur ausgestanzt werden, entfällt jegliche Kerbwirkung. Es ergibt sich eine zuverlässige, feste Verbindung zwischen dem Knoten und dem Etikett G.

Bezugszeichenliste

[0032] 

F

Faden

Fe

Fadenende

G

Etikett

L

Loch

1

Stange

11

Ausnehmung

2

Stange

21

Ausnehmung

22

Schlitz

23

Gabelarm

24

Stirnfläche

25

Mitnehmernase

26

Schrägfläche

3

Greifer

31

Flachstange

32

Greifbacke

33

Schieber

34

Schließbacke

Ansprüche

1. Verfahren zum Verknoten des Endes eines Fadens (F) an einem flächigen Gegenstand (G), insbesondere einem Aufgußbeutel zur Bereitung von Getränken und/oder einem Etikett, der zwei im Abstand angeordnete Löcher (L) für den Knoten aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
daß der vor den Löchern (L) auf der einen Seite des Gegenstandes (G) liegende Faden (F) durch die Löcher (L) hindurch auf die andere Seite des Gegenstandes (G) gezogen wird und hier zwei Schlaufen bildet,
daß anschließend die vom durchlaufenden Faden (F) gebildete Schlaufe um mindestens 270° verdreht und der dieser Schlaufe benachbarte Teil der anderen Schlaufe unter Auflösung der das Fadenende (Fe) enthaltenden Schlaufe durch die verdrehte Schlaufe einschließlich des Fadenendes (Fe) hindurch gezogen und anschließend der gebildete Knoten festgezogen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlaufe um 450° verdreht wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Fadenende (Fe) anschließend an die Bildung der beiden Schlaufen aus dem einen Loch (L) auf die andere Seite des Gegenstandes (G) gezogen wird.

4. Vorrichtung zum Verknoten des Endes eines Fadens (F) an einem flächigen Gegenstand (G), insbesondere einem Aufgußbeutel zur Bereitung von Getränken und/oder einem Etikett, der zwei im Abstand angeordnete Löcher (L) für den Knoten aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwei rechtwinklig zur Fläche des Gegenstandes (G) durch die Löcher (L) hin- und hergehend bewegliche Stangen (1, 2) vorgesehen sind, die beide eine den Faden (F) ergreifende, hakenartige Ausnehmung (11, 21) aufweisen, wobei die das Fadenende (Fe) ergreifende Stange (1) zwischen einer den Faden (F) auf der einen Seite des Gegenstandes (G) ergreifenden vorderen und einer den Faden (F) in der Ausnehmung (11) lose festhaltenden, auf der anderen Seite liegenden hinteren Endstellung beweglich ist,
daß die andere Stange (2) endseitig vor der Ausnehmung (21) mit einer Durchtrittsöffnung (22) für einen quer zu den Stangen (1, 2) beweglichen Greifer (3) versehen ist, wobei diese Stange (2) zwischen einer vorderen, den Faden (F) mit der Ausnehmung (21) ergreifenden vorderen Endstellung auf der einen Seite des Gegenstandes (G), einer mit der Durchtrittsöffnung (22) auf der anderen Seite des Gegenstandes (G) liegenden, den Durchtritt des Greifers (3) ermöglichenden zweiten Stellung beweglich und in der zweiten Stellung um mindestens 270° verdrehbar ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die andere Stange (2) in eine aus dem Bewegungsbereich des Greifers (3) zurückgezogene hintere Endstellung beweglich ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stange (2) um 450° verdrehbar ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchtrittsöffnung der verdrehbaren Stange (2) als ein in der Stirnfläche mündender Schlitz (22) ausgebildet ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß an den Stirnflächen (24) der den Schlitz (22) bildenden Gabelarme (23) Mitnehmernasen (25) für den in einer Schlaufe verlaufenden Faden (F) ausgebildet sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitnehmernasen (25) durch Vorsprünge gebildet sind, die jeweils zwischen der etwa rechtwinklig zur Stangenlängsachse liegende Stirnfläche (24) und einer auf einem Teil derselben ausgebildeten Schrägfläche (26) verlaufen.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrägflächen (26) diagonal versetzt an den Stirnflächen (24) ausgebildet sind.

11. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchtrittsöffnung bzw. der Schlitz (22) rechtwinklig zur Ausnehmung (21) angeordnet ist.

12. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Greifer (3) mit einer Greifbacke (32) und einer eine Öffnungs- bzw. Schließbewegung ausführenden Schließbacke (34) ausgebildet ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Greifer (3) aus einer Flachstange (31) mit endseitig angeformter Greifbacke (32) und einem relativ zur Flachstange (31) beweglichen Schieber (33) besteht, dessen Stirnfläche als Schließbacke (34) mit der Greifbacke (32) zusammenwirkt.

Zeichnung