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DE69107871T2 - Zeitsteuerschaltung für pneumatische Vorrichtungen. - Google Patents

Zeitsteuerschaltung für pneumatische Vorrichtungen.

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Publication number
DE69107871T2
DE69107871T2 DE69107871T DE69107871T DE69107871T2 DE 69107871 T2 DE69107871 T2 DE 69107871T2 DE 69107871 T DE69107871 T DE 69107871T DE 69107871 T DE69107871 T DE 69107871T DE 69107871 T2 DE69107871 T2 DE 69107871T2
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DE
Germany
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compressed air
valve
packaging
line
pneumatically operated
Prior art date
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Application number
DE69107871T
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David E. Schaumburg Illinois Crittenden
Robert Palatine Illinois Toppel
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Signode Corp
Original Assignee
Signode Corp
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Publication date
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Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Zeitsteuerungsschaltung für ein druckluftbetätigtes Paketierwerkzeug. Die vorliegende Erfindung bezieht sich dabei besonders auf ein druckluftbetätigtes Paketierwerkzeug in Übereinstimmung mit der Einleitung zu Anspruch 1.
  • Werkzeuge zum Spannen und Verbinden von Paketierbändern um Pakete und sonstiges Stückgut sind seit vielen Jahren im Gebrauch und liegen als pneumatisch, hydraulisch oder elektrisch betätigte Werkzeuge vor. Viele der zuerst gebräuchlichen Werkzeuge wurden benutzt, um Stahlbänder mit Clips, Klammern und ineinandergreifenden Kerben festzuzurren und miteinander zu verbinden. Die Einführung von Paketierbändern aus Kunststoff erforderte die Entwicklung neuerer Werkzeuge und neuer Verbindungstechniken für diese Bänder, u.a. auch das Verschweißen der Bänder. Die Werkzeuge für Kunststoffbänder werden aus Gründen der Kosten- und Gewichtseinsparung meistens pneumatisch oder elektrisch betrieben. Das Kunststoffband wird durch einen Mechanismus um das Paket festgezurrt, der das Ende eines der sich überlappenden Bandteile antreibt, so daß sich die Schleife um das Paket bis zu einer vorher festgelegten und aufnehmbaren Zugspannung zusammenzieht. Danach wird das Paketierband in dieser Position gehalten, der Antriebsmechanismus wird abgeschaltet, und die sich überlappenden Bandenden werden durch Schmelzschweißen miteinander verbunden.
  • Die zum Verbinden und Befestigen von Kunststoff-Paketierbändern verwendeten Werkzeuge sind relativ neu und erfordern spezielle Techniken zur Herstellung belastungsfähiger Schweißverbindungen des sich überlappenden Paketierbandes, das als Paketumreifung benutzt wird. Schweißverbindungen machen die Verwendung von Klammern und sonstigen Befestigungselementen zur Sicherung des um Pakete und Stückgut gespannten Paketierbandes überflüssig. Ein Beispiel für die früheren Bemühungen in Verbindung mit Handwerkzeugen zum Befestigen von Umreifungen aus Kunststoff-Paketierband ist das elektrisch gesteuerte Handwerkzeug, das in US-Patent Nr. 3.586.572 von Ericsson beschrieben wird und zum Spannen des um das Paket oder Stückgut geführten Kunststoff-Paketierbandes einen an einen Elektromotor gekoppelten Antrieb benutzt. Danach wurden die über Reibschluß miteinander verbundenen überlappenden Teile des Paketierbandes durch schnelles Oszillieren in einem bestimmten Oberflächenbereich aufgeschmolzen. Nach Abkühlen und Verfestigen dieser Schmelzzone war die Verbindung des Überlappungsstoßes ausgeführt. Zum Antrieb gehörte eine Antriebswelle, deren Drehbewegung in eine intermittierende Hin- und Herbewegung des Paketbandgreifers umgesetzt wurde, wodurch sich die für das Reibschweißen der sich überlappenden Paketbandteile erforderliche oszillierende Bewegung ergab.
  • Frühere Bemühungen in Verbindung mit Schmelzschweißen von Paketierbändern aus Kunststoff mit pneumatisch betätigten Handwerkzeugen sind beispielhaft an dem vollautomatischen Werkzeug dargestellt, das in US-Patent Nr. 3.442.203 von Kobiella beschrieben wird. Hierbei wird das Kunststoff- Paketierband von einem Paketierband-Spender abgewickelt und automatisch um ein Paket geschleift, wobei die Vorderkante des Bandes gegriffen und das nachlaufende Ende des Bandes festgezogen wird, um das Paketierband zu spannen. Danach werden die überlappenden Teile des Paketierbandes über Reibschweißen miteinander verbunden. Dieses Gerät ist jedoch eine freistehende Einheit und kein tragbares Handwerkzeug.
  • Es sind mit Druckluft betriebene Handwerkzeuge bekannt, mit denen Kunststoff-Paketierbänder miteinander verbunden und durch Schmelzschweißen gesichert werden. Bei diesen Handwerkzeugen wird das Paketierband von Hand um das zu sichernde Gut herumgeführt, bis das Band an einer Stelle übereinanderliegt. Die Bandschleife wird danach festgezurrt, und die übereinanderliegenden Bandteile werden durch Reibschweißen miteinander verbunden. Beispiele für diese Werkzeuge sind die VFL- und VFM-Schmelzschweiß-Paketierwerkzeuge der Signode-Corporation, Katalognummer 6096, wobei die übereinanderliegenden Paketierbandteile in einen Zuführungsrad-Mechanismus eingeführt werden und ein Druckluftmotor über einen Hebel von einer Bedienungsperson manuell eingeschaltet wird und das Paketierband durch den Motor um das Paket bis zu einer voreingestellten Zugspannung festgezurrt wird, nach deren Erreichen der Motor dann abgestellt wird. Danach wird über einen Exzentergriff der Schmelzvorgang eingeleitet. Es wurde jedoch festgestellt, daß die optimale Dauer der Schmelzschweißung abhängig von der verwendeten Kunststoffsorte, der Paketierbanddicke und der Umgebungstemperatur ist und auch davon abhängt, inwiefern das Bedienungspersonal in der Lage ist zu beurteilen, wann die Schweißung vollständig ausgeführt ist.
  • Mit Druckluft betätigte Werkzeuge werden in der Verpackungsindustrie und in anderen Industriebereichen umfassend eingesetzt. Die Hersteller und Lieferanten dieser Werkzeuge haben aus eigener Initiative und als Reaktion auf Kundenwünsche Steuermechanismen eingebaut, um den Ablauf der einzelnen Arbeitsgänge besser steuern oder über Sensoren besser verfolgen zu können. In der Paketierwerkzeug- Industrie werden Werkzeuge mit Vorrichtungen ausgestattet, mit deren Hilfe die Zugspannung des Paketierbandes aufgenommen und der Antriebsmechanismus nach Erreichen einer voreingestellten Zugspannung ausgeschaltet werden kann. Daneben gibt es weitere komplizierte Steuerungen, die dem Bedienungspersonal weitgehend die Beurteilung abnehmen, wann eine ausreichende Spannung des Paketierbands erreicht ist. Die Werkzeughersteller haben jedoch bis heute noch keine Vorrichtung eingebaut, die der Bedienungsperson die Beurteilung des Zeitaufwandes abnehmen könnte, der für die Ausführung einer dauerhaften und sicheren Schweißung der übereinanderliegenden Paketierbandteile erforderlich ist. Aus diesem Grunde ist eine Vorrichtung zur Steuerung des Schmelzschweißvorgangs in diesen Handwerkzeugen äußerst wünschenswert, um Qualitätsschwankungen dieser Schweißnähte, deren Qualität bisher der Einschätzung des Bedienungspersonals überlassen war, auszuschließen. Zwar wurde auch früher schon über eine Zeitsteuerungsschaltung in der einen oder anderen Form nachgedacht, das Problem war aber, daß die gewünschte Vorrichtung kompakt und leicht in die vorhandenen Handwerkzeuge mit Reibschweißvorrichtung zu integrieren sein mußte.
  • US-Patent US-A-3.093.114 beschreibt ein druckluftbetätigtes Werkzeug zum Anziehen und Lösen von Schrauben und Muttern, das über eine Zeitschaltung verfügt. Diese Zeitschaltung unterbricht oder reduziert die Energieversorgung des Handwerkzeugs nach einer voreingestellten und veränderlichen Zeitdauer und stellt so sicher, daß jede Schraube oder Mutter mit der gleichen Kraft angezogen wird.
  • Im Engineers Digest, Band 34, Nr. 8, August 1973 werden einige kostengünstige pneumatische Zeitverzögerungsschaltungen für pneumatische Werkzeuge beschrieben.
  • Die vorliegende Erfindung beschreibt ein mit Druckluft betriebenes Paketierwerkzeug zum Spannen und Sichern eines Kunststoff-Paketierbandes um ein Paket, wobei besagtes Werkzeug über eine Vorrichtung zum Anschluß des Werkzeugs an eine den Arbeitsdruck liefernde Druckluftquelle, eine Vorrichtung zum Zusammenziehen des besagten Paketierbandes, eine Vorrichtung zum Spannen des besagten Paketierbandes bis zum Erreichen einer voreingestellten Zugspannung, eine Vorrichtung zum Verbinden der überlappenden Teile des besagten Paketierbandes, einen druckluftbetätigten Antrieb zum Zusammenziehen und Verbinden des besagten Paketierbandes und ein handbetätigtes, in Ruhestellung geschlossenes Ventil zwischen Antrieb und Druckluftquelle verfügt;
  • gekennzeichnet dadurch, daß das Paketierwerkzeug weiterhin aus einer Zeitsteuerungsschaltung besteht, die gleichzeitig mit der Verschweißvorrichtung nach Erreichen der voreingestellten Zugspannung betätigt wird und nach Ablauf einer veränderlichen und voreinstellbaren Betriebsdauer für die Abschaltung der Druckluftversorgung zum Antrieb der Schweißvorrichtung sorgt, wobei diese Zeitsteuerschaltung aus folgenden Komponenten besteht:
  • eine erste Leitung zwischen dem handbetätigten und in Ruhestellung geschlossenem Ventil und besagter Druckluftquelle;
  • ein handbetätigtes, in Ruhestellung geschlossenes Dreiwegeventil;
  • eine zweite Leitung zwischen besagter Druckluftquelle und besagtem handbetätigten, in Ruhestellung geschlossenem Ventil;
  • ein einstellbares Drossel-Rückschlagventil zur Steuerung des Volumenstromes der Druckluft;
  • eine dritte Leitung zwischen dem besagten handbetätigten, in Ruhestellung geschlossenem Dreiwegeventil und dem besagten einstellbaren Drossel-Rückschlagventil;
  • ein Druckluftspeicher;
  • eine vierte Leitung zwischen besagtem einstellbaren Drossel-Rückschlagventil und dem besagten Druckspeicher; und
  • ein druckluftbetätigtes, in Ruhestellung geöffnetes Dreiwegeventil, das in der besagten ersten Leitung zwischen der besagten Druckluftquelle und dem besagten Antrieb angeordnet ist und wobei in der normalerweise geöffneten Stellung Druckluft durch das besagte Ventil strömt, und wobei das besagte Ventil über ein druckluftbetätigtes Stellglied verfügt, das mit dem besagten Druckluftspeicher verbunden ist und durch den im Speicher aufgebauten Druck betätigt wird und infolge dieser Betätigung schließt, wobei die Druckluftversorgung des besagten Antriebs nach Ablauf einer voreingestellten Zeit ab manueller Öffnung des besagten handbetätigten und in Ruhestellung geschlossenen Dreiwegeventils unterbrochen wird.
  • In den Figuren bezeichnen gleiche Nummern gleiche Komponenten.
  • Fig. 1 ist eine perspektivische Darstellung eines druckluftbetätigten Paketier-Handwerkzeugs;
  • Fig. 2 ist eine perspektivische Darstellung des in Fig. 1 dargestellten Paketier-Handwerkzeugs im teilweisen Aufriß und mit einer beispielhaften Ausgestaltung der Zeitsteuerungsschaltung; und
  • Fig. 3 ist ein Schaltbild einer bevorzugten Ausgestaltung der Zeitsteuerungsschaltung für das in Fig. 1 dargestellte Handwerkzeug.
  • In Fig. 3 ist die Zeitsteuerungsschaltung (10) schematisch innerhalb des durch die Strichpunktlinie umrandeten Feldes dargestellt und an das druckluftbetätigte Handwerkzeug (12) angeschlossen. Obwohl viele Handwerkzeuge zum Festzurren und Zusammenziehen von Stahlpaketierbändern benutzt werden, bezieht sich die vorliegende Darstellung in erster Linie auf ein Handwerkzeug (12) zum Festzurren und Verbinden von Kunststoff-Paketierband um eine Verpackung. Das Paketierband kann aus ganz unterschiedlichen Kunststoffsorten hergestellt werden und muß keine besonderen Anforderungen hinsichtlich Kunststofformulierung oder Breite erfüllen.
  • Das Handwerkzeug (12) wird über die Druckluftquelle (14) mit Betriebsdruck versorgt und ist mit einer Zeitsteuerungsschaltung (10) ausgestattet, die selektiv über den Exzentergriff (30) aktiviert wird und die Druckluftversorgung nach Ablauf einer voreingestellten Zeitdauer unterbricht, wodurch ein Ausführungszyklus des Handwerkzeugs abgeschlossen wird. Ein handbetätigtes, in Ruhestellung geschlossenes Wegeventil (16) ist über die Leitung (18) direkt mit der Druckluftquelle (14) verbunden. Durch Drücken der manuellen Betätigung (20) öffnet das Ventil (16), und es strömt Druckluft aus der Druckluftquelle (14) zum Pneumatikmotor (22) des Handwerkzeugs (12). Das Paketierwerkzeug (12) verfügt über eine Zuführungsradvorrichtung (46), um eine um einen Gegenstand gelegte Schleife eines Paketierbandes anzuziehen und bis zum Erreichen einer voreingestellten Zugspannung zu spannen. Das Erreichen dieser Zugspannung kann über eine Rutschkupplung festgestellt werden, damit es nicht zu einer Überdehnung der sich überlappenden Bandteile kommt. Danach werden durch Betätigen der in Fig. 2 dargestellten Vibrationsschweißvorrichtung (32) im Handwerkzeug (12) die übereinanderliegenden und unter der vorgeschriebenen Zugspannung stehenden Bandenden miteinander verschweißt. Die Zuführungsradkonstruktion und die Schweißvorrichtung sind Stand der Technik und werden in den druckluftbetätigten VFL- und VFM-Paketierwerkzeugmodellen mit Vibrationsschweißung dargestellt. Der Aufbau dieser Werkzeuge und ihre Funktion werden im Signode-Katalog Nr. 186096 dargestellt und deshalb in der vorliegenden Anwendung nicht detailliert beschrieben.
  • Das in den Fig. 1 bis 3 gezeigte Handwerkzeug ist im allgemeinen sowohl mit der oben erwähnten Zuführungsrad-Spannvorrichtung (46) und der Schmelzschweißvorrichtung (32) ausgestattet. Die Schweißvorrichtung (32) wird jedoch nach Erreichen der vorbestimmten und vom Handwerkzeug über Motorhalt oder Rutschkupplung erfaßten Zugspannung des Paketierbandes in Betrieb genommen. Die Ausführung der Schmelzschweißung erfordert eine relativ feste Betriebsdauer, damit die übereinanderliegenden und unter Zugspannung stehenden Bandenden sicher miteinander verbunden werden. Bisher lag die Schweißdauer im Ermessensspielraum des Bedienungspersonals, sie wurde beendet durch wiederholtes Auslösen des Exzentergriffs (30) zur Beendigung des Schweißvorgangs und zum Trennen des Werkzeugs von den übereinanderliegenden Paketierbandenden. Jede Bedienungsperson schätzt jedoch die zur Ausführung einer stabilen Schweißung erforderliche Zeit anders ein. Es ist deshalb äußerst wünschenswert, zu einem exakt wiederholbaren Schweißzyklus zu kommen, der unabhängig von der persönlichen Einschätzung des Bedienungspersonals abläuft. In der dargestellten Ausgestaltung werden die Zeitsteuerungsschaltung (10) und die Vibrationsschweißvorrichtung (32) zum Schmelzschweißen der übereinanderliegenden Paketierbandenden (50) und (52) gleichzeitig durch Drehen des Exzentergriffs (30) betätigt, wobei die Zeitsteuerungsschaltung (10) auf eine für den Schweißvorgang gewünschte Dauer einstellbar ist. Die Betriebsdauer richtet sich nicht nach dem persönlichen Ermessensspielraum des Bedienungspersonals, kann jedoch auf die speziellen Paketierbandparameter eingestellt werden.
  • In Fig. 1 hat das Handwerkzeug (12) zum Spannen einer Paketierbandschleife um eine Verpackung ein Motorgehäuse (40) mit einem im Gehäuse montierten und nicht gezeigten Pneumatikmotor (22). Die Verbindung zwischen einer Druckluftquelle (14) und dem Ventil (16) wird durch Drücken des Hebels (42) bzw. Eindrücken der manuellen Betätigung (20) hergestellt, so daß das Ventil (16) mit Betriebsdruck versorgt wird. Die genaue mechanische Verbindung von Hebel und Betätigung ergeben sich aus der Konstruktion des jeweiligen Handwerkzeugs und werden hier nicht dargestellt. Der in einem Gehäuse (40) montierte Pneumatikmotor (22) ist mit einem Getriebe im Getriebegehäuse (44) verbunden und treibt eine Zuführungsradkonstruktion am Greifer (46) an, wobei Zuführungsräder und Greifer Stand der Technik sind und im oben erwähnten Signode-Katalog 186096 beschrieben werden. Drücken des Hebels (48) öffnet die Greiferkonstruktion (46) und ermöglicht das Einführen der sich überlappenden Paketierbandteile (50) und (52), die im allgemeinen um eine Verpackung oder um ein Stückgut (nicht gezeigt) geschleift sind. Nach Loslassen des Hebels (48) befinden sich die übereinanderliegenden Teile fest positioniert in Schiene (47) des Greifers (46) und des Schweißapparates (32). Nachfolgendes Drücken des Hebels stellt die Druckluftverbindung her und treibt Motor (22) und Zuführungsrad (46) an. Hierdurch wird die um die Verpackung oder das Stückgut gelegte Paketierbandschleife dadurch gespannt, daß eines der Paketierbandteile (50) oder (52) so lange transportiert wird, bis die Bandenden unter einer voreingestellten Zugspannung stehen. Daraufhin schaltet der Motor (22) ab. Ist diese Motorabstellung nach Erreichen der voreingestellten Zugspannung erreicht, wird durch Drehen des Exzentergriffs (30) die Schweißvorrichtung (32) betätigt, und die gespannten, übereinanderliegenden Paketierbänder werden miteinander verschweißt.
  • Der Schweißvorgang und die Werkzeughandhabung verlangten vom Bedienungspersonal eine gewisse Technik unter Berücksichtigung des Typs des verwendeten Paketierbandes und der Dicke und/oder Breite dieses Bandes, damit als Ergebnis eine einwandfreie und saubere Schweißnaht zwischen den übereinanderliegenden Paketierbandenden erreicht wurde. Diese Technik erforderte eine schnelle Betätigung des Exzentergriffs und eine kurze Pause bei der Vollendung der Betätigungsbewegung bei dünnem Band, oder eine etwas längere Pause bei einem dickeren Band aus dem gleichen Material. Wie oben erwähnt, gab es in früheren Ausführungen ein einziges Ventil (16), das von Hand über den Handhebel (42) und die Betätigung (20) aktiviert wurde und die Druckluftversorgung zum Motor (22) und zur Zuführungsradkonstruktion (46) öffnete, wodurch das Paketierband gespannt wurde. Abschalten des Motors (22) zeigte danach die Vollendung des Spannvorgangs an und war das Zeichen für das Bedienungspersonal, den Exzentergriff (30) zu drehen und damit die Schweißvorrichtung (32) in Betrieb zu setzen. Die Dauer des Schweißvorgangs ist jedoch kritisch, und die Zeitsteuerschaltung (10) hat zur Folge, daß die Einschätzung der zur Ausführung einer guten Schweißnaht der unter Zugspannung stehenden Bandenden erforderlichen Zeit nicht mehr im Ermessen des Bedienungspersonals liegt.
  • In der bevorzugten und schematisch in Fig. 3 und montiert in Fig. 2 dargestellten Ausgestaltung kann die Zeitsteuerungsschaltung (10) wahlweise in beide der oben erwähnten VFL- oder VFM-Werkzeuge eingebaut werden. Die in Fig. 3 dargestellte Zeitsteuerungsschaltung (10) ist mit der Druckluftquelle (14) verbunden und besteht im allgemeinen aus einem in Ruhestellung geöffneten vorgesteuerten Dreiwegeventil (60), an das beidseitig die Leitung (18) angeschlossen ist. Diese Leitung stellt die Verbindung zwischen dem handbetätigten Ventil (16) des Handwerkzeugs (12) und der Druckluftquelle (14) dar. Ventil (60) stellt in der geöffneten Stellung die Druckluftversorgung des Ventils (16) sicher und bewirkt in geschlossener Position das Abschalten des Motors (22) und das Ausblasen von Luft aus dem Ventil (60) und dem Motor (22) in die Atmosphäre über Leitung (66). Die Vorspannfeder (64) spannt Ventil (60) vor und bringt es in die offene Stellung, wie sie in Fig. 3 dargestellt wird. Die Kraft der Vorspannfeder (64) kann durch eine Kraft überwunden werden, die auf das druckluftbetätigte Stellglied (62) wirkt und den Kolben des Ventils (60) in die geschlossene Stellung fährt.
  • Das Dreiwegeventil (70) der Zeitsteuerungsschaltung (10) ist über die erste Leitung (72) mit der Druckluftquelle (14) verbunden. Über die manuelle Betätigung (76) wird gegen die Kraft der Vorspannfeder (74) der Ventilkolben in die offene Stellung gefahren, während sich das Ventil normalerweise in geschlossener Stellung befindet. Auf diese Weise wird über die parallelen Leitungen (18) und (72) eine Verbindung zwischen der Druckluftquelle (14) und dem Werkzeug (12) sowie der Zeitsteuerungsschaltung (10) hergestellt; dies bedeutet insbesondere, daß das in Ruhestellung geschlossene Ventil (70) der Schaltung (10) mit Druckluft beaufschlagt wird, und daß Druckluft über das im Ruhezustand geöffnete vorgesteuerte Ventil (60) zum Ventil (16) im Werkzeug (12) gelangt. Über eine zweite Leitung (78) wird das Dreiwegeventil (70) mit dem Drossel-Rückschlagventil (80) verbunden, das über eine stufenlos veränderliche Drosselstelle (82) sowie ein Rückschlagventil (84) parallel zu der veränderlichen Drosselstelle (82) verfügt, um die abströmseitigen Elemente der Zeitsteuerungsschaltung bei Schließen des Ventils (60) und Abschalten des Motors (22) schneller abzublasen. Die aus dem Ventil (80) strömende Druckluft wird über die Leitung (88) in einen Speicher (90) geleitet, der ein fest definiertes Volumen hat. Das druckluftbetätigte Stellglied (62) des vorgesteuerten Ventils (60) ist über die Leitung (92) mit der Leitung (88) verbunden und sorgt bei Überschreiten eines voreingestellten Betriebsdrucks für das Schließen des Ventils (60). Schließen des Ventils (60) bewirkt eine Unterbrechung der Druckluftversorgung des Motors (22) über Leitung (18), der Motor schaltet ab, und ein Funktionszyklus ist beendet.
  • Die Aktivierung der Vibrationsschweißvorrichtung (32) durch Drehen des Exzentergriffs (30) führt zu einer simultanen Bewegung der manuellen Betätigung (76) und des Ventils (70) gegen die Vorspannkraft der Feder (74), so daß Druckluft zum Drossel-Rückschlagventil (80) strömen kann. Über Leitung (88) strömt Druckluft mit Betriebsdruck durch die stufenlos veränderbare Drosselstelle (82) in den Speicher (90), der mit einem bestimmten Volumenstrom und somit über einen bekannten Zeitraum gefüllt wird. Sobald der Speicher (90) gefüllt ist, wird die Druckluft in Leitung (88) über Leitung (92) auf das druckluftbetätigte Stellglied (62) des vorgesteuerten Ventils (60) gelenkt, wobei das Ventil (60) mit einem vorbestimmten Druck in die geschlossene Stellung fährt und damit die Druckluftversorgung des Motors (22) unterbricht. Die stufenlos veränderbare Drossel (82) des Ventils (80) kann den Volumenstrom so verändern, daß sich unterschiedliche Zeiten für die Befüllung des Speichers (90) ergeben. Auf diese Weise kann auch die Zeitspanne zwischen Öffnen des Ventils (70) und Schließen des Ventils (60) variiert werden. Das Rückschlagventil (84) ist sowohl anströmseitig wie auch abströmseitig mit der Drossel (82) verbunden und sorgt für die Druckentlastung in der Leitung (88) und im Speicher (90), so daß diese Bauteile nach Abschalten des Motors (22) und Rückstellen des Griffs (30) schneller ausgeblasen werden. Schließen des Ventils (70) bewirkt Ausblasen der Leitung (78), und Rückschlagventil (84) öffnet und beschleunigt somit Ausblasen der Leitung (88) und des Speichers (90). Der Filter (96) in der Leitung (72) zwischen Druckluftquelle (14) und dem in Ruhestellung geschlossenen Ventil (70) reinigt die zur Zeitsteuerungsschaltung (10) geleitete Druckluft.
  • In Fig. 2 ist die Zeitsteuerungsschaltung (10) in einer beispielhaften Ausgestaltung im Aufriß und als Explosionszeichnung dargestellt. Das vorgesteuerte Ventil (60) wird in die zylindrische Bohrung (100) des Schaftes (102) im hinteren Teil des Motorgehäuses (40) eingesetzt, wobei die Bohrung (100) mit der Leitung (18) über die Bohrung (104) in Verbindung steht. Über Leitung (18) und Bohrung (104) gelangt Druckluft zum vorgesteuerten Ventil (60) sowie über eine erste Ringnut (61) zu einer zweiten Bohrung (106) und zur Leitung (72), die die Verbindung zu dem in Ruhestellung geschlossenen Ventil (70) herstellt. Die Betätigung des Exzentergriffs (30) zum Auslösen der Schweißvorrichtung (32) bewegt das Ventil (70) ebenfalls in die geöffnete Stellung 0 und leitet Druckluft durch die Leitungen (78) und (88) sowie durch Ventil (80) in Speicher (90). In der hier dargestellten Ausgestaltung besteht der Speicher (90) aus Leitungen mit definierter Länge und definiertem Querschnitt, damit das erforderliche Volumen für den Drucklufttransport und die gegendruckinduzierte Betätigung des vorgesteuerten Ventils (60) über die Leitung (92) erfolgen kann. In dieser dargestellten Ausgestaltung der Erfindung sind die Leitungen (88) und (92) nicht eindeutig voneinander zu unterscheiden, sondern wurden als Verlängerungen der Leitungsanordnung (80) integriert. Es wird jedoch darauf verwiesen, daß die in den Abbildungen gezeigte schematische Darstellung und die körperliche Ausgestaltung einander entsprechen. Die nachfolgende Druckbeaufschlagung der Aussparung (98) am Boden der Bohrung (100) bewegt die Steuerkante (110). Der Druckanstieg in der Aussparung (98) fährt das vorgesteuerte Ventil (60) in die geschlossene Stellung. In der geschlossenen Stellung verschließt die Steuerkante (110) die Bohrung (104), und es erfolgt keine weitere Druckluftversorgung des Motors (22) und des Werkzeugs (12) über die Leitung (18). Damit ist ein Spann- und Schweißzyklus abgeschlossen.

Claims (8)

1. Ein mit Druckluft betriebenes Paketierwerkzeug (12) zum Spannen und Sichern eines Kunststoff-Paketierbandes (50, 52) um ein Paket, wobei besagtes Werkzeug (12) über eine Vorrichtung zum Anschluß des Werkzeugs an eine den Arbeitsdruck liefernde Druckluftquelle (l4), eine Vorrichtung (46) zum Zusammenziehen des besagten Paketierbandes, eine Vorrichtung zum Spannen des besagten Paketierbandes (50, 52) bis zum Erreichen einer voreingestellten Zugspannung, eine Vorrichtung (32) zum Verbinden der überlappenden Teile des besagten Paketierbandes, einen druckluftbetätigten Antrieb (22) zum Zusammenziehen und Verbinden des besagten Paketierbandes und ein handbetätigtes, in Ruhestellung geschlossenes Ventil (20) zwischen Antrieb und Druckluftquelle (14) verfügt;
dadurch gekennzeichnet, daß das Paketierwerkzeug (12) weiterhin aus einer Zeitsteuerungsschaltung (10) besteht, die gleichzeitig mit der Verschweißvorrichtung (32) nach Erreichen der voreingestellten Zugspannung betätigt wird und nach Ablauf einer veränderlichen und voreinstellbaren Betriebsdauer für die Abschaltung der Druckluftversorgung zum Antrieb (22) der Schweißvorrichtung (32) sorgt, wobei diese Zeitsteuerschaltung (10) aus folgenden Komponenten besteht:
eine erste Leitung (18) zwischen dem handbetätigten und in Ruhestellung geschlossenem Ventil (20) und besagter Druckluftquelle (14);
ein handbetätigtes, in Ruhestellung geschlossenes Dreiwegeventil (70);
eine zweite Leitung (72) zwischen besagter Druckluftquelle (14) und besagtem handbetätigten, in Ruhestellung geschlossenem Ventil (70);
ein einstellbares Drossel-Rückschlagventil (82) zur Steuerung des Volumenstromes der Druckluft;
eine dritte Leitung (78) zwischen dem besagten handbetätigten, in Ruhestellung geschlossenem Dreiwegeventil (70) und dem besagten einstellbaren Drossel-Rückschlagventil (80);
ein Druckluftspeicher (90);
eine vierte Leitung (88) zwischen besagtem einstellbaren Drossel-Rückschlagventil (80) und dem besagten Druckspeicher (90); und
ein druckluftbetätigtes, in Ruhestellung geöffnetes Dreiwegeventil (60), das in der besagten ersten Leitung (18) zwischen der besagten Druckluftquelle (14) und dem besagten Antrieb (22) angeordnet ist und wobei in der normalerweise geöffneten Stellung Druckluft durch das besagte Ventil (60) strömt, und wobei das besagte Ventil (60) über ein druckluftbetätigtes Stellglied (62) verfügt, das mit dem besagten Druckluftspeicher (90) verbunden ist und durch den im Speicher (90) aufgebauten Druck betätigt wird und infolge dieser Betätigung schließt, wobei die Druckluftversorgung des besagten Antriebs (22) nach Ablauf einer voreingestellten Zeit ab manueller Öffnung des besagten handbetätigten und in Ruhestellung geschlossenen Dreiwegeventils (70) unterbrochen wird.
2. Druckluftbetriebenes Paketierwerkzeug (12) nach Anspruch 1, wobei das besagte Drossel-Rückschlagventil (80) eine Anström- und eine Abströmseite hat und weiterhin aus einem Rückschlagventil (84) besteht, das sich zwischen der besagten Anström- und Abströmseite befindet und zur Beschleunigung der Druckentlastung in den besagten Speicher (90) dient, nachdem das besagte Paketierwerkzeug einen Arbeitszyklus beendet hat.
3. Druckluftbetriebenes Paketierwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, weiterhin bestehend aus einem Filter (96) in der besagten zweiten Leitung (72) zwischen besagter Druckluftquelle (14) und besagtem handbetätigtem, in Ruhestellung geschlossenem Ventil (70).
4. Druckluftbetätigtes Paketierwerkzeug nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der besagte Speicher (90) aus einer schlangenförmig angeordneten Leitungslänge besteht, die auf der einen Seite mit dem Drossel-Rückschlagventil (80) und auf der anderen Seite mit dem druckluftbetätigten, in Ruhestellung offenen Dreiwegeventil (60) verbunden ist.
5. Druckluftbetätigtes Paketierwerkzeug nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die besagte Schweißvorrichtung (32) eine Schmelzschweißung zwischen den übereinanderliegenden Paketierbandteilen (50, 52) ausführt.
6. Druckluftbetätigtes Paketierwerkzeug nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei besagtes Paketierwerkzeug weiterhin mit einem ersten Handhebel (42) zum Öffnen des besagten handbetätigten, in Ruhestellung geschlossenen Ventils (20) ausgestattet ist, wodurch der besagte Pneumatikmotor (22) mit Betriebsdruck versorgt wird; sowie weiterhin mit einem zweiten Griff (30) ausgestattet ist, der die Schweißvorrichtung (32) aktiviert, wobei dieser zweite Griff (30) gleichzeitig das besagte handbetätigte, in Ruhestellung geschlossene Dreiwegeventil (70) öffnet und die besagte Schweißvorrichtung (32) über einen vorbestimmten Zeitraum in Betrieb genommen wird.
7. Druckluftbetätigtes Paketierwerkzeug nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei besagtes Paketierwerkzeug ein erstes Gehäuse (40) zur Aufnahme des besagten Pneumatikmotors (22) und ein zweites Gehäuse für die Aufnahme der besagten Schweißvorrichtung (32) hat und die besagte Zeitsteuerungsschaltung in beiden Gehäusen montiert ist und funktioniert.
8. Druckluftbetätigtes Paketierwerkzeug nach Anspruch 7, wobei eine Abdeckung zusammen mit dem besagten Gehäuse (40) eine Aussparung für den besagten Motor (22) bildet und auch der Speicher (90) in dieser besagten Aussparung angeordnet ist und dort funktionsgemäß arbeitet.
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