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Vorrichtung zum Steigern der Arbeitsgeschwindigkeit beim Beladen von
konstant umlaufenden Förderstrecken Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung
zum Beladen von konstant umlaufenden Förderstrecken und bezweckt die Verbesserung
derselben insbesondere hinsichtlich einer Steigerung der Arbeitsgeschwindigkeit.
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Man kennt bereits eine Vorrichtung zum Beladen von konstant umlaufenden
Förderstrecken mit Hilfe von mindestens zwei in Förderrichtung hintereinander angeordneten
Werkstückmagazinen, denen zur vereinzelten Entnahme der flachen, biegsamen Werkstücke
mit wechselnder Geschwindigkeit umlaufende, kurvengesteuert angetriebene Vorgreifereinrichtungen
nachgeschaltet sind, deren Umfangsgeschwindigkeit bei der Werkstückaufnahme gegen
den Wert Null verzögert und bei der Werkstück abgabe auf Förderstreckengeschwindigkeit
beschleunigt ist. Diese bekannte Vorrichtung dient zum Füllen und Schließen von
Verpackungsbehältern und insbesondere von vorgefertigten Verpackungsbeuteln, die
beispielsweise zwei an der Maschine angeordneten Stapeln entnommen werden. Dabei
ist jedem Stapel eine intermittierend arbeitende Abfüllvorrichtung und eine sich
schrittweise bewegende Fördertrommel zugeordnet, mittels derer die Beutel dem Stapel
entnommen, geöffnet, gefüllt und einer stetig umlaufenden Fördereinrichtung übergeben
werden. Der schrittweise Antrieb der Fördertrommel erfolgt dabei von einem jeder
Fördertrommel zugeordneten einfachen Malteserkreuzantrieb mit sinusartiger Geschwindigkeitskurve
oder von einem Kurvenschaltgetriebe od. dgl., mit dem eine flachere Geschwindigkeitskurve
erzielbar ist, so daß die Übergabe der gefüllten Beutel zwischen zwei einander folgenden
Arbeits- oder Haltestellen der Fördertrommel an die sich stetig bewegende Fördereinrichtung
mit im wesentlichen gleichen Umlaufgeschwindigkeiten der schrittweise bewegten Fördertrommel
und der sich stetig bewegenden Fördereinrichtung und damit stoßfrei erfolgt.
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Dieser bekannten Vorrichtung gegenüber bezieht sich die Erfindung
auf eine Vorrichtung zum Beladen einer konstant umlaufenden Förderstrecke mit flachen,
biegsamen Werkstücken, insbesondere Beuteln aus Papier od. dgl., die zwischen der
Entnahme aus den in Förderrichtung hintereinander angeordneten mindestens zwei Werkstückmagazinen
und der Übergabe an die Förderstrecke weder geöffnet noch gefüllt noch sonstwie
bearbeitet werden. An die Stelle der schrittweise bewegten Fördertrommel nach der
bekannten Vorrichtung treten daher beim Erfindungsgegenstand mit wechselnder Geschwindigkeit
umlaufende, kurvengesteuert angetriebene Vorgreifereinrichtungen, deren Umfangsgeschwindigkeit
bei der
Werkstückaufnahme gegen den Wert Null verzögert und bei der Werkstückabgabe
auf die Förderstreckengeschwindigkeit beschleunigt ist.
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Aufgabe der Erfindung ist nicht, wie bei der bekannten Vorrichtung,
eine stoßfreie Übergabe gefüllter Beutel von einer schrittweise arbeitenden Abfüllvorrichtung
an eine stetig umlaufende Fördervorrichtung zu ermöglichen, sonden eine Steigerung
der Arbeitsgeschwindigkeit beim Beladen derartiger konstant umlaufender Förderstrecken
und eine von Abnutzungen weitgehend unabhängige Sicherstellung einer genau der Geschwindigkeit
der Förderstrecke entsprechenden Geschwindigkeit der Vorgreifereinrichtungen zu
erzielen.
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Zu diesem Zweck besteht die Erfindung bei einer Vorrichtung der eingangs
angegebenen Art darin, daß das Getriebe der Vorgreifereinrichtungen ein Differentialgetriebe
mit kurvengesteuert schwenkbarem Steg ist, das bei stillstehendem Steg der Vorgreifereinrichtung
die Umfangsgeschwindigkeit der Förderstrecke gibt.
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Die Erfindung ist anschließend an einem Ausführungsbeispiel beschrieben,
das in der Zeichnung dargestellt ist. In dieser zeigt Fig. 1 eine auf die wesentlichen
Teile der Vorrichtung beschränkte Vorderansicht mit zwei Zwischengliedern, F i g.
2 eine auf die wesentlichen Antriebsteile beschränkte Rückansicht der Vorrichtung
nach F i g. 1 und Fig. 3 eine Draufsicht auf die Vorrichtung nach F i g. 1 und 2,
in der die Beutelstapel und die Sauger mit ihrem Antrieb sowie ein Zwischenglied
fortgelassen sind.
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Die Werkstücke, im vorliegenden Falle Beutel, ruhen in Stapeln 1
und 2 auf an sich bekannten Stapeltischen 3 und 4 mit verstellbaren Seitenwangen
5, 5' und 6, 6' und Vorderwänden 7 und 8 mit je einer
unteren schmalen
Auflagefläche 9 bzw. 10. Diese haben von den Stapeltischen 3 und 4 einen Abstand,
der es schwenkbaren Saugern 11 und 12 erlaubt, jeweils den untersten Beutel etwa
an seinem Ende zu erfassen und über die Auflagefläche 9 bzw. 10 nach unten zu ziehen.
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Die Sauger 11 bzw. 12, die über Schläuche 13 bzw.
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14 sowie nicht dargestellte steuerbare Ventile an eine Vakuumpumpe
angeschlossen sind, werden in Hebeln 15 bzw. 16 mit Drehpunkten 17 bzw. 18 gehalten.
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Diese sind durch ihre Schwenkachsen mit Hebeln 19 bzw. 20 gekuppelt,
die an einer gemeinsamen Zugstange 21 angelenkt sind. Die Zugstange 21 ist an einem
zweiarmigen Hebel angelenkt, der im Punkte 23 schwenkbar gelagert ist. Etwa in der
Mitte des Hebelarmes 22 trägt der eine drehbar gelagerte Rolle 24 und greift mit
dem Ende des Hebelarmes 25 an eine Zugfeder 26. Dadurch wird die Rolle 24 gegen
eine in F i g. 1 nur angedeutete, umlaufende Kurvenscheibe 27 zur Anlage gebracht,
so daß beide Sauger 11 und 12 gemeinsam und gleichzeitig von der Kurvenscheibe 27
aus bewegt werden.
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Unterhalb und zu beiden Seiten jedes Saugers 11 und 12 befinden sich
zwei Scheiben 28, 28' und 29, 29' (vgl. auch F i g. 3), die als Zwischenglieder
bzw. als deren Träger dienen. während als Förderstrecke ein Greiferzylinder 47 in
diesem Ausführungsbeispiel vorgesehen ist. Die Scheibenpaare 28, 28' und 29, 29'
werden durch ein einziges in den Antrieb beider Scheibenpaare eingeschaltetes Differentialgetriebe
48, 49. 49', 50. 51 angetrieben, dessen Steg 51 geschwenkt werden kann (s. Fig.
2 und 3). Dazu ist an eine Verlängerung 52 des Steges 51 eine Zugstange 53 angelenkt,
die an einen Hebel 54 angreift, der auf einer im Maschinengestell drehbar gelagerten
Achse 55 befestigt ist. Auf der Achse 55 ist ein weitlerer Hebel 56 befestigt, der
an seinem Ende zwei koaxial gelagerte Laufrollen 57 trägt. von denen die eine an
der Innenbahn 58 und die andere an der daneben angeordneten Außenbahn 59 einer geschlossenen
Kurvenscheibe 60 abläuft. Tn F i g. 3 sind die Rollen 57 und die Hebeliibertragung
auf die Zugstange 53 der tÇbersichtlichkeit wegen nicht eingezeichnet, während die
Kurvenscheibe 60 mit den Kurvenbahnen 58. 59 auf der rechten Seite der F i g. 3
dargestellt sind. Wenn den Rollen 57 bei dem Umlauf der Kurvenscheibe 60 eine radial
zur Antriebsachse 61 gerichtete Bewegung erteilt wird, so führt dies zu einer Schwenkbewegung
der Hebel 56 und 54 und somit über die Zugstange 53 auch zu einer Schwenkbewegung
des Steges 51.
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Erfolgt die Schwenkbewegung in Richtung der Antriebsdrehrichtung des
Eingangssonnenrades 48, so wird die Ausgangsdrehzahl des Differentialgetriebes herabgesetzt
und bei entgegengesetzter Schwenkrichtung erhöht. Die Kurvenbahn 58. 59 ist nun
so gestaltet, daß der Steg 51 während der Übergabe der Beutel an den als Förderstrecke
dienenden Greiferzylinder 47 nicht geschwenkt wird. Die Scheibenpaare 28, 28' und
29, 29' haben somit die Grundgeschwindigkeit, die so bemessen ist, daß sie der des
Greiferzylinders 47 entspricht. Dagegen wird der Steg durch die Form der Kurvenbahn
58, 59 während der obere nahme der Beutel durch die Greifer 30 bis 31' sehr stark
in Antriebsdrehrichtung des Differentialgetriebes geschwenkt, so daß die Scheibenpaare
28, 28' bzw. 29, 29' bei der Übernahme der Beutel aus dem Stapel bis zum Stillstand
verzögert werden können, worauf der Steg bis nach der Übergabe der Beutel an
den
Greiferzylinder 47 angehalten wird. Anschließend wird der Steg in die Ausgangsstellung
zurückgeschwenkt, um bei der Übernahme des nächsten Beutels aus dem Stapel wieder
in Antriebsdrehrichtung geschwenkt werden zu können.
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Die als Zwischenglieder dienenden Scheibenpaare 28, 28' und 29, 29'
sind in diesem Ausführungsbeispiel mit je einem Greiferpaar 30, 30' bzw. 31, 31'
versehen, die für jedes Scheibenpaar auf einer gemeinsamen Achse 32 bzw. 33 angeordnet
sind. Die Achsen 32 und 33 sind in den Scheiben gelagert und tragen auf einer Seite
ein Ritzel 34 bzw. 35. Mit den Ritzeln 34 und 35 ist je ein auf einer weiteren,
in den Scheiben gelagerten Achse 36 bzw. 37 befestigtes Zahnsegment 38 und 39 im
Eingriff. Die Zahnsegmente 38 und 39 tragen je zwei koaxial gelagerte Rollen 40,
40' und 41, 41'. die je auf einer Kurvenscheibe 42, 42' und 43, 43' unter der Wirkung
einer nicht dargestellten Zugfeder ablaufen. Diese Kurvenscheiben werden, wie weiter
unten beschrieben wird, so gestaltet und zueinander gedreht, daß die Greifer 30,
30' und 31, 31' das von den Saugern 11 und 12 abgewinkelte Beutelende auch bei Stillstand
der Scheibenpaare erfassen und danach bei voller Geschwindigkeit der Scheibenpaare
zur Übergabe an die Förderstrecke wieder freigeben. Erfindungsgemäß stehen, wie
oben beschrieben, die Scheiben 28, 28' und 29, 29' während des Erfassens des Beutelendes
still und setzen sich erst danach in Richtung der Pfeile 44 und 45 in Bewegung,
um den Beutel unter dem Stapel hervorzuziehen und ihn an einen Greifer 46 bzw. 46'
des als Förderstrecke dienenden Greiferzylinders 47, der mit gleichmäßiger Geschwindigkeit
umläuft, unter Öffnen der Greifer 30 bis 31' zu übergeben, wobei sie zu Beginn der
Übergabe dessen Geschwindigkeit erreicht haben.
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Der Antrieb all dieser Bewegungen kommt von einem koaxial zu dem
als Förderstrecke dienenden Greiferzylinder 47 angeordneten breiten Zahnrad 62 (s.
F i g. 2 und 3), dessen Teilkreis dem Umfang des Greiferzylinders 47 entspricht.
In das Zahnrad 62 greift ein Zahnrad 63 auf der Eingangswelle 61 des Differentialgetriebes
ein. Die Welle 61 trägt auf ihrem äußeren Ende die Kurvenscheibe 60 für den Antrieb
des Steges 51 und auf ihrem anderen Ende das als Kegelrad ausgebildete Eingangssonnenrad
48. Die Welle 61 ist einerseits mittels der Nabe 65 des Eingangssonnenrades 48 in
einem Flanschlager 66 des einen Maschinenseitengestelles 67 über ein Kugellager
68 und anderseits in einem weiteren Lager 69 gelagert. Die Zahnräder 62 und 63 haben
eine Übersetzung von 2:1, so daß die Welle 61 zwei Umdrehungen während einer Greiferzylinderumdrehung
macht. Infolgedessen läuft der Zyklus der Bewegung des Steges 51 zweimal während
einer Umdrehung des Greiferzylinders 47 ab.
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Das Ausgangssonnenrad 50 des Differentialgetriebes trägt ein Zahnrad
70, welches mit gleich großen Zahnrädern 71 und 72 im Eingriff ist, die zusammen
mit jeweils einem Scheibenpaar 28, 28' und 29, 29' auf einer Hülse 73 bzw. 74 befestigt
sind. Die Scheiben 28 bis 29' haben daher bei stillstehendem Steg 51 die gleiche
Drehzahl wie das Zahnrad 63 und auch die gleiche Umfangsgeschwindigkeit wie dessen
Teilkreis, da die Durchmesser der Scheiben und des Teilkreises gleich sind. Während
einer Umdrehung des Greiferzylinders 47 machen daher die Scheiben 28 bis 29' zwei
volle Umdrehungen, bei denen sich ihre Umfangsgeschwindigkeit
infolge
der Bewegungen des Steges 51 ändert. Bei stillstehendem Steg 51 entspricht die Umfangsgeschwindigkeit
der Scheiben 28 bis 29' der des Greiferzylinders 47.
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Der Greiferzylinder 47 trägt in gleichmäßigem Abstand vier Greifer
46 bzw. 46', von denen jeweils zwei bei einem Zyklus der Scheiben 28 bis 29' mit
Beuteln beschickt werden. Wie Fig. 1 deutlich zeigt, haben die von den Greifern
30 bis 31' im gleichen Augenblick erfaßten beiden Beutel unterschiedliche Umfangsstrecken
mit dem einen und mit dem anderen Scheibenpaar 28 bis 29' zu durchlaufen, bis sie
zu den ihnen zugeordneten Berührungspunkten mit dem Umfang des Greiferzylinders
47 kommen (vgl. F i g. 1).
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Sie treffen deshalb nicht im gleichen Augenblick an diesen Punkten
ein. Um nun sicherzustellen, daß die Abgabestellen der Zwischenglieder mit den Übernahmestellen
der Förderstrecke zusammentreffen, ist der gegenseitige Abstand der beiden Scheibenpaare
28, 28' und 29, 29' entsprechend bemessen, und zwar ist der im Bogen des Greiferzylinders
47 gemessene Abstand der Berührungspunkte zwischen den Scheiben 28 bis 29' und dem
Greiferzylinder 47 kleiner als der auf dem gleichen Bogen gemessene Abstand der
Greifer 46 und 46'. so daß der mit den Scheiben 28, 28' zusammenarbeitende Greifer
46 entsprechend später an dem Berührungspunkt eintrifft als der Greifer 46' an dem
Berührungspunkt zwischen den Scheiben 29, 29' und dem Greiferzylinder 47.
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Die zur Bewegung der Greifer 30, 30' und 31, 31' dienenden Kurven
scheiben 42 bis 43' werden durch den nachstehend beschriebenen Antrieb bewegt. Die
Scheiben 28 bis 29' und die Zahnräder71 und 72 sind auf je einer Büchse 73 und 74
angeordnet, so daß ein gesonderter Antrieb zu der einen (42' bzw.
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43') der beiden oben schon erwähnten Kurvenscheiben 42 bis 43' geleitet
werden kann. Dies erfolgt mittels der innerhalb der Büchsen 73 und 74 angeordneten
Wellen 75 und 76, die mittels Flanschlagern 77, 77' und 78, 78' in den Seitengestellen
76 und 79 der Maschine gelagert sind. An dem einen Ende tragen die Wellen 75 und
76 je ein Zahnrad 80 bzw. 81, die mit dem koaxial zum Greiferzylinder 47 gelagerten
entsprechend breit gehaltenen Zahnrad 62 im Eingriff sind und ebenfalls zwei Umdrehungen
während einer vollen Greiferzylinderumdrehung machen. Auf der anderen Seite der
Vorrichtung tragen die Wellen 75 und 76 je die Kurvenscheibe 42' bzw. 43' zur Steuerung
der Greifer 30 bis 31' während des Stillstandes der die Greifer tragenden Scheiben
28 bis 29'.
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Während der Bewegungsphase der Scheiben 28 bis 29' bei der Übergabe
der Beutel an die Greifer des Greiferzylinders 47 werden die Greifer 30 bis 31'
durch die anderen (42 bzw. 43) der beiden oben schon erwähnten Kurvenscheiben 42
bis 43' gesteuert.
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Die Kurvenscheiben 42 und 43 sind zu diesem Zweck
stillstehend auf
dem Hals des Flanschlagers 78 bzw.
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78' befestigt. Die an den Zahnsegmenten 38 und 39 drehbar gelagerten
Rollen 40 bis 41' werden jeweils von dem Teil der Kurvenscheiben mit dem größeren
Radius gesteuert (s. auch F i g. 1). Die Welle 75 trägt außerdem die Kurvenscheibe
27 (F i g. 1 und 3) zur Steuerung der Saugerbewegungen.
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Verwendet man, wie einleitend angegeben, mehr als zwei Zwischenglieder,
so kann man z. B. bei der Verwendung von drei Zwischengliedern diese voneinander
entsprechend dem doppelten Abstand der Übernahmestellen der Förderstrecke anordnen,
so daß bei dem ersten Arbeitstakt der Zwischenglieder beispielsweise der erste,
dritte und fünfte Greifer der Förderstrecke mit einem Beutel gefüllt wird und bei
dem nächsten Arbeitstakt der vierte, sechste und achte Greifer beschickt wird, worauf
bei dem dritten Arbeitstakt der siebte, neunte und elfte Greifer mit einem Beutel
versehen wird usw. Auf diese Weise werden, beginnend mit dem dritten Greifer, alle
weiteren vorbeilaufenden Greifer der Förderstrecke ohne Ausnahme mit Beuteln versehen,
wobei nur jeder dritte Greifer von demselben Zwischenglied beschickt wird. Der Abstand
der Übernahmestellen der Förderstrecke entspricht bei dieser Anordnung dem halben
Abstand der Zwischenglieder, so daß die Förderstrecke gut ausgenutzt ist.
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Die Erfindung ermöglicht somit eine sorgfältige und genaue Entnahme
von Werkstücken aus Stapeln und ihre Übergabe an schnell laufende Förderstrekken,
die auch bei kurzen Beuteln vollständig ausgenutzt werden können.