DE2140088C2

DE2140088C2 - Vorrichtung zum Antrieb von gegensinnig synchron umlaufenden Werkzeugen

Info

Publication number: DE2140088C2
Application number: DE19712140088
Authority: DE
Inventors: John Samuel Green Bay Wis. Aterianus
Original assignee: FMC Corp
Current assignee: FMC Corp
Priority date: 1970-11-23
Filing date: 1971-08-10
Publication date: 1983-11-24
Also published as: DE2140088A1; CH543020A; JPS5211638B1; GB1362060A; BE773469A

Description

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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Antrieb von gegensinnig synchron umlaufenden Werkzeugen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und wie sie beispielsweise aus der GB-PS 9 64 146 bekannt ist

Aufgabe der Erfindung ist es, bei einer derartigen Vorrichtung die Verstellung des Getriebes während ihres Betriebs zu ermöglichen.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst Sie wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art auch gemäß Anspruch 2 dadurch gelöst, daß auf der Ausgangswelle ein Zahnrad sitzt, das in eine die Werkzeuge antreibende, unter der Wirkung eines Spanners stehende Kette eingreift

Mit einer erfindunpsgemäßen Vorrichtung kann die mittlere Winkelgeschwindigkeit der Werkzeuge stufenlos und während des Betriebs verändert bzw. verstellt und dadurch eine genaue Steuerung der Bearbeitungsgeschwindigkeit erreicht werden. Auch die Phase der schwankenden Bearbeitungsgeschwindigkeit kann verschoben, insbesondere umgekehrt werden.

Ausfünrungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnungen in der folgenden Beschreibung, aus der weitere Vorteile der Erfindung hervorgehen, näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt

F i g. 1 in schematischer, perspektivischer Darstellung einen typischen Verschließkopf einer herkömmlichen Verpackungsmaschine, der zwei gegensinnig umlaufende Paare von Versiegelungsbacken zum Versiegeln bzw. Abtrennen und Verschließen einer aus Verpackungsmaterial gebildeten Röhre in Querrichtung zwischen darin angeordneten, aneinander grenzenden Gegenständen und eine Ausführungsform der erstgenannten erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Antrieb der Versiegelungsbacken aufweist,

F i g. 2 eine Vorderansicht der in F i g. 1 dargestellten Vorrichtung, in der jedoch der tatsächliche gegenseitige Aufbau der Bestandteile dieser Vorrichtung dargestellt ist,

Fig.3 und 4 schematische Darstellungen, aus denen die Betriebsweise der in F i g. 2 gezeigten Vorrichtung hervorgeht,

F i g. 5 eine auseinandergezogene perspektivische Darstellung der in F i g. 2 gezeigten Vorrichtung,

F i g. 6 eine der F i g. 2 entsprechende Vorderansicht der Vorrichtung, in der eine Einstelleinrichtung dargestellt ist, durch die der in Fig.2 gezeigte Antriebsmechanismus so angepaßt werden kann, daß er einen Verschließkopf betätigt, der lediglich zwei Versiegelungsbacken aufweist,

Fig. 7 eine Vorderansicht ähnlich der Fig.6, in der jedoch bestimmte Teile weggelassen sind, um den darunter liegenden Aufbau zu zeigen,

F i g. 8 eine Vorderansicht einer Ausführungsform der zweitgenannten erfindungsgemäßen Vorrichtung,

F i g. 9 einen vergrößerten Schnitt entlang der Linie 10-10 in Fig. 8und

F i g. 10 eine graphische Darstellung der Betriebscharakteristiken der beschriebenen Vorrichtungen.

Wie aus Fig. 1 hervorgeht, enthält die Verschließkopfeinheit F bei einer typischen herkömmlichen Verpackungsmaschine zwei angetriebene Drehachsen, eine obere Drehachse 30 und eine untere Drehachse 32, die in senkrechter Richtung auf einander gegenüberliegenden Seiten der Röhre 26 aus Verpackungsmaterial angeordnet sind. Miteinander kämmende Zahnräder 34 und 36 sind jeweils auf den Drehachsen 30 und 32 befestigt, so daß durch die Antriebsenergie, die der unteren Drehachse 32 zugeführt wird, ein synchroner

gegensinniger Umlauf der beiden Drehachsen erzeugt wird. An der oberen und der unteren Drehachse 30 und 3? sind jeweils zwei diametral einander gegenüberliegende und elektrisch geheizte Versiegelungsbacken 38 und 40 angebracht, und während sich die Backen mit der Bahngeschwindigkeit bewegen, greifen rwei miteinander ausgerichtete Backen der oberen und der unteren Backen die Röhre zwischen aneinandergrenzenden Gegenständen, drücken sie flach, versiegeln sie duah Wärmezufuhr und durchtrennen die Röhre. ι ο

Verpackungsmaschinen, die Gegenstände mit unterschiedlicher Länge verarbeiten können, sind gewöhnlich mit einem Antrieb ausgestattet, der so geändert werden kann, daß die Umfangsgeschwindigkeit der Versiegelungsbacken für einen beabsichtigten Abstandsbereich zwischen den Versiegelungen oder für beabsichtigte Verpackungslängen an die Bahngeschwindigkeit angepaßt werden kann. Bei einer der obenerwähnten, bekannten Verpackungsmaschinen wird durch einen auswechselbaren Nocken in dem Antrieb für die Versiegelungsbacke eine nicht konstante Geschwindigkeit der Backen erzeugt, um lediglich eine besondere Verpackungslänge herzustellen, und es ist ein anderer Nocken erforderlich, wenn die Maschine dahin abgeändert werden soll, daß sie Gegenstände mit einer anderen 2=> Länge verarbeiten kann. Bei der beschriebenen Vorrichtung sind Einrichtungen vorgesehen, um die mittlere Winkelgeschwindigkeit der Versiegelungsbakken 38 und 40 zu verändern, so daß ein universelles Antriebssystem erhalten wird, das ohne eine Auswechs- i» lung von Teilen mit Hilfe von einfachen Handradsteuerungen bei 41 und 42 an dem Gehäuse 28 so verstellt werden kann, daß es Verpackungen mit verschiedenen Längen verarbeiten kann. Das Antriebssystem ist kontinuierlich veränderlich und kann während des J> Betriebs verstellt werden, um eine genaue Steuerung des Verschließvorganges zu erreichen.

Die herkömmliche Anordnung, die im Zusammenhang mit den Drehachsen 30 und 32 (Fig. 1—2) verwandt wird, enthält zwei Lagerblöcke 44 für die ->" obere Drehachse 30 und zwei Lagerblöcke 46 für die untere Drehachse 32. Die Lagerblöcke sind in einem senkrechten Gleitmechanismus angebracht, der in Verbindung mit einer Seitenrahmenplatte 47 an jeder Seite der Verpackungsmaschine vorgesehen ist, wobei ⁴"' die untere Drehachse 32 fest in einer eingestellten Lage angeordnet ist und die obere Drehachse 30 durch Federn federnd nach abwärts vorgespannt ist, um einen vorbestimmten Bahngreifdruck zu erzeugen. Unter der Verschließkopfeinheit F ist in herkömmlicher Weise '>" eine mit konstanter Geschwindigkeit betriebene Eingangswelle 52 (Fig. 2) vorgesehen, die die Wellen für den oberen und den unteren Versiegelungsbacken in zeitlicher Beziehung zu der Bahn und den Gegenständen, die von der durch die Röhre aus Verpackungsmate- ">"> rial gebildeten Bahn eingeschlossen sind, antreiben.

Allgemein gesagt ist die Vorrichtung zum Antrieb H — innerhalb ihres Größenbereichs — kontinuierlich, stufenlos verstellbar, um verschiedene Längen von Gegenständen zu verarbeiten, und sie treibt die ^b0 Versiegelungsbacken 38 und 40 mit der Bahngeschwindigkeit an, wenn die Backen zwischen zwei aneinandergrenzenden Gegenständen mit einer Versiegelungsbzw. Verschließzone der Bahn ausgerichtet sind, und, bei den meisten Anwendungen, mit einer anderen, ^h5 kontinuierlich sich ändernden Geschwindigkeit, wenn die Backen nicht mit der Bahn in Berührung sind. Auf diese Weise begrenzen die verhältnismäßig kleinen Radien der Versiegelungsbacken nichi von sich aus das Antriebssystem in der Hinsicht, daß nur Gegenstände mit einer Länge verarbeitet werden können, da die Versiegelungsbacken so eingestellt werden können, daß sie die Bahn bei beliebiger Länge des zu verarbeitenden Gegenstandes sehr nahe bei dieser Länge versiegeln.

Im einzelnen und bezugnehmend auf die F i g. 1 und 2 enthält die Vorrichtung H ein ein Drehmoment übertragendes Antriebsteil in Form einer fUnne 54, die hier als eine gefräste Nut oder als eine Nockenfolgespur ausgebildet ist, die sich diametral quer über eine Antriebsscheibe 56 erstreckt, die an der mit konstanter Geschwindigkeit angetriebenen Eingangswelle 52 befestigt ist In der Rinne 54 sitzt eine Nachlaufrolle bzw. getriebene Rolle 58, und diese Rolle ist an einem mit Gewinde versehenen Stehbolzen 60 angebracht, der seinerseits in einem Eingangszahnrad 62 befestigt ist. Das Zahnrad 62 ist aus einem Stück mit einer Stummelwelle 64 ausgebildet, die in Längsrichtung abgesetzt ist und radial gegen die Eingangswelle 52 versetzt werden kann. Die Stummeiweiie 64 kann als die Ausgangswelle der Vorrichtung H angesehen werden, weshalb sie in den Ansprüchen so bezeichnet ist.

Wenn die Achsen der Wellen 52 und 64 nicht zusammenfallen, läuft die getriebene Rolle 58 die Rinne 54 entlang, wenn die treibende Scheibe 56 gedreht wird. Hierdurch wird während jeder einzelnen Umdrehung der mit konstanter Geschwindigkeit sich drehenden Antriebsscheibe 56 kontinuierlich der radiale Abstand zwischen der Eingangswelle 52 und der- getriebenen Rolle 58 verändert, so daß sich die Winkelgeschwindigkeit des Eingangszahnrades 62 kontinuierlich ändert. Wie noch im einzelnen ausgeführt werden soll, wird dieses Arbeitsprinzip dazu verwandt, zwei miteinander ausgerichtete Versiegelungsbacken 38 und 40 mit einer solchen Umfangsgeschwindigkeit zu bewegen, daß ihre Umfangsgeschwindigkeit während eines Versiegelungsvorganges an die Geschwindigkeit der Bahn 26 angepaßt wird und daß die Drehung der Versiegelungsbacken sodann verzögert wird, so daß die Backen unabhängig von der Länge des einzupackenden Gegenstandes die Bahn freigeben, während das nächste Paar Versiegelungsbacken sich so dreht, daß es mit der nächsten Versiegelungs- bzw. Verschlußzone zwischen aneinandergrenzenden Gegenständen ausgerichtet ist. Natürlich wird bei einigen Anwendungen, wie es oben angedeutet wurde, die Geschwindigkeit der Versiegelungsbacken nach dem Versiegelungsvorgang entsprechend der hier beschriebenen Ausführungsform erhöht. Bei anderen Anwendungen können die Versiegelungsbacken mit konstanter Geschwindigkeit gedreht werden.

Wie am besten aus den F i g. I und 2 zu ersehen ist, ist die angetriebene Stummelwelle 64 des Eingangszahnrades 62 in einem verschwenkbaren Zahnradträger 66 gelagert. Eine dritte Stummelwelle 68 ist in einer feststehenden Stellung angeordnet, und auf dieser Stummelwelle ist verschwenkbar der Zahnradti äger 66 angebracht, so daß er um die Achse dieser Stummelwelle einstellbar verschwenkbar ist. Eine derartige Bewegung kann durch eine Drehung des Handrades 42 erzeugt werden, und hierdurch wird die radiale Verschiebung der Stummelwelle 64 gegen die Antriebswelle 52 geändert. Eine mit Gewinde versehene und axial festgelegte Welle 70, die durch das Handrad 42 gedreht wird und sich durch ein feststehendes Halterungswinkeleisen 72 hindurcherstreckt, ist durch einen Stift 74 hindurchgeschraubt, der lose in zwei mit

öffnungen versehene herunterhängende Ansätze 76 des Zahnradträgers 66 eingepaßt ist, um den seitlichen Abstand zwischen der Eingangswelle 52 und der Stummelwelle 64 einzustellen. Das Handrad 41 dient dazu, den Zahnradträger 66 in seiner einjustierten Stellung festzulegen, und zu diesem Zweck ist ein Schulterteil 78 (F i g. 5), der gegen den Träger 66 anliegt, und ein mit Gewinde versehener Teil 80 vorgesehen, der durch einen gebogenen Schlitz 82 hindurchragt und in einen zylindrischen Stehbolzen 84 eingeschraubt ist. Der Stehbolzen 84 ist Teil eines Rahmenplattenauslegearmes 86, der die dritte Stummelwelle 68 an der Seitenrahmenplatte 47 der Verpackungsmaschine 20 befestigt.

Um die Antriebsbewegung von dem Eingangszahnrad 62 (F i g. 2) auf die Welle 32 der Versiegelungsbacke zu übertragen, kämmt das Zahnrad 62 mit einem freilaufenden Zahnrad 88, das auf der Stummelwelle 68 frei drehbar angeordnet ist. Da sich der Abstand der Zahnräder 62 und 88 niemals ändert, bleiben sie in konstantem Eingriff miteinander. Ein Stufengetriebe umfaßt ein großes Stufenzahnrad 90, das von dem freilaufenden Zahnrad 88 angetrieben wird, und ein kleineres Stufenzahnrad 92, das mit einem getriebenen Zahnrad 94 kämmt, das in einer axial verstellbaren Stellung auf der Welle 32 der Versiegelungsbacke befestigt ist. Die Stufenzahnräder 90 und 92 sind auf einer Welle 96 angebracht. Durch dieses beschriebene Zahnradvorgelege wird das gewünschte Übersetzungsverhältnis für die doppelten Versiegelungsbacken 38 und 40 geschaffen, und dieses Zahnradvorgelege kann leicht abgeändert werden, so daß es die mit einer einzigen Backe ausgestatteten Versiegelungsbacken antreibt, bei denen lediglich eine Versiegelungsbacke an jeder Welle 30 und 32 befestigt ist. Diese Möglichkeit eines Wechsels des Übersetzungsverhältnisses beruht grundlegend auf der axialen Verstellbarkeit des getriebenen Zahnrades 94 und darauf, daß der Träger 98 des Stufengetriebes durch Verdrehung einstellbar ist.

Wie am besten aus den Fig. 6 und 8 zu ersehen ist, weist der Träger 98 für das Stufengetriebe einen Lagerbüchsenteil 100 auf, der um die Achse der Stummelwelle 68 durch Verdrehen verstellbar ist und der in einer eingestellten Stellung mit Hilfe von Schrauben 102 festgelegt werden kann, die in den Auslegearm 86 der Rahmenplatte eingeschraubt sind und in bogenförmigen Schlitzen 104 des Trägers des Stufengetriebes liegen. Das freie Ende des Trägers 98 weist eine Lagerbuchse 106 auf. in der die Welle 96 für das Stufengetriebe angebracht ist. Der Abstand zwischen der unteren Verschließkopfwelle 32 und der Welle 96 des Stufengetriebes wird somit für eine Verschließkopfwelle, die zwei Versiegelungsbacken trägt, dadurch im voraus eingestellt, daß der Träger 98 des Stufengetriebes so verschwenkt wird, daß das kleine Stufenzahnrad 92 mit dem getriebenen Zahnrad 94 kämmt. Indem der Träger 98 des Stufengetriebes in seine in F i g. 7 gezeigte Stellung verstellt wird und das getriebene Zahnrad 94 axial verstellt wird, kann das Stufenzahnrad 90 mit dem getriebenen Zahnrad 94 in Eingriff gebracht werden, um das Antriebsübersetzungsverhältnis für Schneideköpfe zu ändern, bei denen auf jeder Drehachse eine einzige Versiegelungsbacke angebracht ist.

In den F i g. 3 und 4 ist schematisch die Arbeitsweise der Vorrichtung H dargestellt, um die momentane Geschwindigkeit der Versiegelungsbacken zu ändern. Die getriebene Rolle 58 (F i g. 3) ist mit den Achsen A 1 und A 2 der Antriebsscheibe 56 bzw. des Eingangszahnrades 62 ausgerichtet und befindet sich in ihrer Stellung mit dem geringsten Abstand von der Achse A 1. Dementsprechend wird das Zahnrad 62 in dieser Stellung mit seiner niedrigsten Winkelgeschwindigkeit gedreht. Die entsprechende Stellung der Versiegelungsbacken 38 und 40 (Fig. I) liegt bei der vorliegenden Ausführungsform in dem Teil des Arbeitszyklus, der zwischen den Verschließarbeitsvorgängen liegt.
Wenn die Rolle 58 durch die antreibende Scheibe 56 in die in F ι g. 3 in gestrichelten Linien gezeigte Stellung bewegt wird, erhöht sich ihr radialer Abstand von der Achse A 1 gleichförmig, da die Achsen A 1 und A 2 radial gegeneinander versetzt sind. Folglich werden die Rolle 58 und das Zahnrad 62, an dem diese befestigt ist, beschleunigt, bis die maximale Geschwindigkeit bei einer Verdrehung von 180° aus der Ausgangsstellung erreicht wird, wie es in F i g. 4 gezeigt ist. An dem Punkt maximaler Winkelgeschwindigkeit greifen die Versiegelungsbacken 38 und 40 die röhrenförmige Bahn ab und versiegeln diese, worauf das Zahnrad 62 verlangsamt wird, wenn die getriebene Rolle 58 in ihre in Fig. 3 gezeigte Ausgangsstellung zurückkehrt und die oben beschriebene Drehung fortgesetzt wird, um die anderen beiden Versiegelungsbacken 38 und 40 mit der nächsten Versiegelungszone an der röhrenförmigen Bahn in Berührung zu bringen. Somit führen bei einer Umdrehung der Antriebsscheibe 56 zwei Versiegelungsbacken einen Verschließvorgang mit einer Winkelgeschwindigkeit aus, die durch die Versetzung der Achse A 1 gegen die Achse A 2 bestimmt wird. In ähnlicher Weise wird bei der in F i g. 6 gezeigten Vorrichtung die untere Drehachse 32 zweimal so schnell angetrieben wie bei der in Fig.2 gezeigten Vorrichtung und das einzige Paar Versiegelungsbacken, das bei der in F i g. 6 gezeigten Vorrichtung verwandt wird, führt pro Umdrehung der Antriebsscheibe 56 eine Versiegelung aus.

Es wurde bereits darauf hingewiesen, daß, wenn die

■»ο Zahnradachse Λ 2 so verstellt wird, daß sie auf der anderen Seite der Achse A 1 liegt (über der Achse A 1 in den Fi g. 3 und 4) eine Phasenverschiebung auftritt. Mit anderen Worten wird die »langsam — schnell — langsam« Antriebsbewegung des Zahnrades 62 in eine

"5 »schnell — langsam — schnell« Antriebsbewegung geändert. Obgleich diese mögliche Arbeitsweise bei der hier beschriebenen Verpackungsmaschine nicht benö Durchschnittsantriebsübersetzungsverhältnis wird, so ist es dennoch möglich, eine derartige Arbeitsweise mit Vorteil bei Vorrichtungen auf anderen Gebieten anzuwenden.

Die untere Drehachse 32 kann durch Verdrehen in bezug auf das Zahnrad 94 eingestellt werden. Hierdurch wird eine Einrichtung geschaffen, bei der die Versiegelungsbacken bei einem Versiegelungsvorgang entweder in dem Teil maximaler Geschwindigkeit oder minimaler Geschwindigkeit des Antriebszyklus mit der Bahn in Berührung kommen, je nach dem was aufgrund der Verpackungslänge, der Verschließkopfausbildung und anderer Überlegungen erforderlich ist Die Phaseneinstellung erfolgt dadurch, daß drei Schrauben 108 (F i g. 2 und 6) gelöst werden, die das Zahnrad 94 über einen Klemmring 110 an einer verdeckten Nabe befestigen.

Wenn der bewegliche Zahnradträger 66 in der Ausführungsform gemäß Fig. 2 oder gemäß Fig.6 dadurch anders eingestellt wird, daß die Handräder 40 und 42 betätigt werden, um den Zahnradträger zu lösen bzw. zu verstellen, können die Achsen A 1 und A 2

(Fig. 3 und 4) näher beieinander angeordnet werden. Der in F i g. 3 dargestellte Abstand der Achsen A 1 und A 2 liegt in der Nähe des maximalen Abstandes, da die Rolle 58 mit der Rinne 54 in Eingriff bleiben muß. Wenn man annimmt, daß die Achsen in einen geringeren Abstand als der in den F i g. 3 und 4 gezeigte Abstand gebracht werden, so ist das Verhältnis der Geschwindigkeitsänderung an dem Zahnrad 62 geringer als es bei dem vorhergehenden Fall der Fall war. Als Ergebnis erhält man, daß die maximale Geschwindigkeit des Zahnrades 62 geringer ist. Bei der dargestellten Ausführungsform tritt die maximale Geschwindigkeit während des Versiegelungszeitraums auf. Daraus geht hervor, daß sich für eine richtige Geschwindigkeitsanpassung die Bahn 26 (Fig. 1) sodann mit einer is niedrigeren als der ursprünglichen Geschwindigkeit bewegen müßte. Der neu eingestellte Zahnradträger 66 ist nunmehr für Gegenstände eingestellt, die kürzer als die Gegenstände sind, die vorher verarbeitet worden sind. Es wird angenommen, daß hieraus klar geworden ist, daß die Vorrichtung innerhalb der bezeichneten Einstellgrenzen auf einen weiten Bereich von Gegenständen mit verschiedener Länge dadurch eingestellt werden kann, daß einfach die Drehstellung des Zahnradträgers 66 eingestellt wird, und daß derartige Einstellungen erfolgen können, ohne daß die Verpakkungsmaschine abgeschaltet zu werden braucht.

Die F i g. 8 und 9 zeigen die Ausführungsform der zweiten erfindungsgemäßen Vorrichtung, die nach demselben Prinzip arbeitet, jedoch bestimmte Kostenvorteile aufweist, da sie einen einfacheren Aufbau hat und ein Getriebe mit einer Kette und Kettenzahnrädern anstelle von Zahnrädern aufweist. Viele Bauteile sind ihren entsprechenden Bauteilen bei der oben beschriebenen Ausführungsform ähnlich, und in den Fällen, in denen dies zutrifft, wird dasselbe Bezugszeichen mit einem angehängten »a« verwandt. So ist das Antriebssystem 110 an einer Seitenplatte 47a befestigt und überträgt Energie von einer Eingangswelle 52a auf eine untere Drehachse 32a. In dem vorliegenden Fall muß to sich die Eingangswelle 52a in derselben Richtung wie die Drehachse 32a drehen.

An der Eingangswelle 52a ist eine Antriebsrinne oder eine Mitnehmerspur 54a befestigt, und diese Spur ist in Form eines U-förmigen Rinnenabschnittes ausgebildet, der in derselben Weise wie die gefräste Nute oder die Rinne 54 bei der oben beschriebenen Antriebsscheibe 56 wirkt. In der Antriebsrinne 54a sitzt eine getriebene Rolle 58a, und diese ist an einem Kurbelarm 112 angebracht, dessen Nabe auf einer Ausgangswelle 114 befestigt ist. Ein aus Kette und Kettenzahnrad bestehender Antrieb umfaßt ein oberes Kettenzahnrad 116, ein unteres Kettenzahnrad 118 und eine Rollenkette 120, die durch Verbindung der beiden Kettenzahnräder die Ausgangswelle 114 und die Drehachse 32a miteinander verbindet, wobei für eine Verpackungsmaschine, die ein einziges Paar von Versiegelungsbacken verwendet, ein Übersetzungsverhältnis von 1 :1 dargestellt ist Für ein zweifaches Paar von Versiegelungsbakken kann das untere Kettenzahnrad durch ein Kettenzahnrad ersetzt werden, das die zweifache Zahl von Zähnen wie das obere Kettenzahnrad besitzt, so daß ein Ausgangs- zu Eingangs-Übersetzungsverhältnis von 1 :2 erhalten wird. Das untere Kettenzahnrad 118 ist in derselben Weise, wie es im Zusammenhang mit dem Zahnrad 94 (Fig.2 und 6) beschrieben wurde, durch eine Drehung einstellbar.

Die Ausgangswelle 114 ist in einer Lagerbüchse 122 eines Kettenzahnradträgers 124 gelagert, dessen mittlerer Teil verschwenkbar an einem Drehbolzen 126 befestigt ist, der in einen Befestigungsblock 128 eingeschraubt ist, der an der Seitenplatte 47a befestigt ist. T-förmige Feststell- und Einstellhandgriffe 41a bzw. 42a wirken in derselben Weise wie die oben beschriebenen Teile 41 und 42. Das heißt der Handgriff 41a betätigt eine mit einer Schulter und mit einem Gewinde versehene Welle, die mit einem Gewindeteil 80a durch einen gebogenen Schlitz 82a in dem Kettenzahnradträger 124 hindurch in einen mit Gewinde versehenen Stehbolzen 83a vorsteht, der mit der Wand 47a verschraubt ist. Ein Schulterteil bei 78a hält den Kettenzahnradträger 124 gegen den Stehbolzen 83a, um den Träger in einer einjustierten Stellung festzulegen. Eine Verschwenkung des Trägers 124 wird durch den Handgriff 42a und eine axial unbewegliche, mit Gewinde versehene Stange 70a bewirkt, die sich lose durch einen Halterungsblock 130 erstreckt und durch einen Stift 74a hindurchgeschraubt ist. Der Stift 74a wird in einem mit öffnungen versehenen, gegabelten unteren Endteil 132 des Kettenzahnradträgers 124 gehalten. Da sich der Abstand der Kettenzahnräder 116 und 118 bei den verschiedenen Einstellungen des Kettenzahnradträgers 124 leicht ändert, ist die Kette 120 absichtlich länger ausgebildet, und sie wird durch ein leerlaufendes Kettenzahnrad 134 gespannt gehalten, das an einem Schwenkarm 136 befestigt ist, der gegen die Kette hin durch eine Druckfeder 138 vorgespannt ist.

Der Abstand zwischen der Drehbolzenachse A 3 (Fig.8) und der Achse Λ 4 der Eingangswelle 52a ist gleich dem Abstand zwischen der Achse A 3 und der Achse Λ 5 der Ausgangswelle 114. Dementsprechend liegt die Rolle 58a, wenn der Kettenzahnradträger 124 so eingestellt wird, daß die Achsen A 4 und A 5 möglichst nahe beieinander liegen, nahe bei der konzentrischen Lage mit der Achse A 4, und die Drehachse 32a wird mit nahezu konstanter Geschwindigkeit gedreht. Wenn umgekehrt die Achse A 5 so verlagert wird, daß sie einen größeren Abstand von der Achse A 4 aufweist, so dreht sich die Drehachse 32a mit einer weniger konstanten Geschwindigkeit. Wie bei der oben beschriebenen Ausführungsform arbeitet die in den F i g. 8 und 9 beschriebene Vorrichtung derart, daß eine Verstellung des momentanen Antriebsübersetzungsverhältnisses während eines vollständigen Antriebszyklus möglich ist, ohne daß das Durchschnittsantriebsübersetzungsverhältnis geändert wird.

F i g. 10 zeigt graphisch die Charakteristiken des hier beschriebenen Antriebsprinzips und beleuchtet die Vorteile, die sich für die Erfordernisse einer Verpakkungsmaschine im besonderen und andere Bahnverarbeitungsmaschinen im allgemeinen ergeben.

Irgendein Punkt entlang der gebogenen Linien Cl, C2 und C3 stellt das momentane Antriebsübersetzungsverhältnis dar. Zum Beispiel sind bei 0° auf der horizontalen Gradskala die Antriebsscheibe 56 und die getriebene Rolle 58 entsprechend der in Fig.4 gezeigten Stellung ausgerichtet — d. h. diese Stellung entspricht dem schnellsten Punkt, d. h. der maximalen Geschwindigkeit, in dem Antriebszyklus. Wenn sich die Antriebsscheibe 56 um 60° gedreht hat, so zeigt der der Kurve C3 entsprechende Punkt auf der senkrechten Gradskala an, daß sich das getriebene Zahnrad 94 um 115° gedreht hat Die Kurve C3 stellt die maximale Versetzung der Achsen A 1 und A 2 gegeneinander dar, die durch das Handrad 42 (Fig. 1) gesteuert wird. Die

gerade Linie C 4 stellt eine andere Einstellung dar, bei der die Achsen A 1 und A 2 zusammenfallen. Bei dieser Einstellung beträgt das momentane Antriebsübersetzungsverhältnis 1:1. Die Kurven Ct und C 2 zeigen zwei mittlere Einstellungen der unendlichen Zahl von möglichen Einstellungen zwischen der durch die Linie C4 und der durch die Kurve C3 dargestellten Einstellung.

Die wichtigsten Punkte, die durch die graphische Darstellung der Fig. 10 neben der Einstellung des momentanen Antriebsübersetzungsverhältnisses deutlich werden, sind:

1. Es treten keine abrupten Übergänge der Antriebsbewegung auf, wodurch sichergestellt wird, daß betriebsfähige Beschleunigungs- und Verzögerungsparameter erhalten werden.

2. Die Kurven ergeben alle angenähert eine gerade Linie für wenigstens 60° vor und nach dem Punkt (bei 0° und 360° in F i g. 10), an dem die maximalen Geschwindigkeitsverhältnisse auftreten, und für wenigstens 60° vor und nach dem Punkt, an dem die minimalen Geschwindigkeitsverhältnisse auftreten. Das zeigt, daß während der Zeiträume der minimalen und maximalen Geschwindigkeit keine bedeutende Geschwindigkeitsänderung auftritt, so daß während jedes dieser beiden Zeiträume eine Versiegelungsberührung mit der Bahn stattfinden kann, da der Versiegelungsvorgang während weniger als 120° des 360°-Zyklus durchgeführt werden kann.

3. Bei der Kurve C3 tritt eine beträchtliche maximale Abweichung von der Linie C4 auf, was in dem vorliegenden Fall einen weiten Längenbereich von Packungen bedeutet, die mit einem gegebenen Verschließkopf verarbeitet werden können.

Bei beiden Ausführungsformen des beschriebenen Antriebssystems ergeben sich mehrere Vorteile dann, wenn dieses System in eine Verpackungsmaschine eingebaut ist, die Drehverschließköpfe verwendet, die sich während des Verschließvorganges mit ungefähr der Bahngeschwindigkeit bewegen. Einer der wichtigsten Vorteile besteht darin, daß das Antriebssystem während des Betriebs mit Hilfe von einfachen Handsteuerungen kontinuierlich, stufenlos veränderlich ist, um die Umfangsgeschwindigkeit der Versiegelungsbacken geeignet auf die Länge des Gegenstandes abzustimmen, der verpackt werden soll. Anders ausgedrückt können die Versiegelungsbacken während des Betriebs so gesteuert werden, daß sie lange oder kurze Packungen — oder eine Packung mit beliebiger Länge zwischen diesen Grenzen — vorbeilaufen lassen und dennoch die Bahnröhre dicht hinter den darin enthaltenen Gegenständen versiegeln, so daß ein minimaler Abstand der Gegenstände und eine minimale Bahnlänge für die Enden der Verpackungen notwendig ist.

Andere Vorteile ergeben sich daraus, daß im Gegensatz zu früheren Antriebssystemen für Verpakkungsmaschinen keine austauschbaren Teile erforderlich sind, wodurch Zeit gespart wird, wenn die Verpackungsmaschine neu eingestellt wird, um eine neue Gruppe von Gegenständen mit einer anderen Länge zu verarbeiten, und daß die Möglichkeit gegeben ist, die Bahn entweder zu verzögern oder zu beschleunigen, wenn der Verpackungsprozeß dies erfordert.

Ein sehr wichtiger Vorteil für den Hersteller von Verpackungsmaschinen stellt der erweiterte Bereich von Verpackungslängen dar, der mit einer gegebenen Verschließkopfausbildung verarbeitet werden kann.

Hierdurch kann der erforderliche Lagerbestand an Verschließkopfteilen beträchtlich gegenüber dem Bestand verringert werden, wie er zur Zeit erforderlich ist.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Antrieb von gegensinnig synchron um einander parallele Drehachsen umlaufende Werkzeuge, die ein in seiner Längsrichtung mit einstellbarer Geschwindigkeit bewegtes Bahnmaterial in zeitlich gleichen Abständen bearbeiten, gegebenenfalls trennen, mit einem Getriebe, mittels dem den Werkzeugen durch periodisch sich ändernde Winkelgeschwindigkeiten eine von der Bewegungsgeschwindigkeit des Bahnmaterials abhängige Bearbeitungsgeschwindigkeit erteilbar ist, bei der das Getriebe eine von einem Motor mit konstanter Drehzahl angetriebene Eingangswelle und eine zur Eingangswelle parallele, mit der Eingangswelle gekuppelte, die Werkzeuge antreibende Ausgangswelle aufweist, der radiale Abstand zwischen den beiden Wellen verstellbar ist und die Kupplung zwischen den beiden Wellen durch einen an das Ende der einen Welle exzentrisch angesetzten Mitnehmer und eine an das Ende der anderen Welle angesetzte, diese kreuzende, den Mitnehmer aufnehmende Rinne gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangswelle (52) vorrichtungsfest gelagert ist, daß die Ausgangswelle (64) an einem Träger (66) gelagert ist, der um eine vorrichtungsfeste Achse (A 3, 68) verschwenkbar und in einer gewünschten Winkellage feststellbar ist und daß auf der Ausgangswelle (64) ein Zahnrad (62) sitzt, das in ein um die vorrichtungsfeste Achse (A 3, 68) drehbar gelagertes, die Werkzeuge (38, 40) antreibendes Zahnrad (88) kämmt.

2. Vorrichtung zum Antrieb von gegensinnig synchron um einander parallele Drehachsen umlaufende Werkzeuge, die ein in seiner Längsrichtung mit einstellbarer Geschwindigkeit bewegtes Bahnmaterial in zeitlich gleichen Abständen bearbeiten, gegebenenfalls trennen, mit einem Getriebe, mittels dem den Werkzeugen durch periodisch sich ändernde Winkelgeschwindigkeiten eine von der «o Bewegungsgeschwindigkeit des Bahnmaterials abhängige Bearbeitungsgeschwindigkeit erteilbar ist, bei der das Getriebe eine von einem Motor mit konstanter Drehzahl angetriebene Eingangswelle und eine zur Eingangswelle parallele, mit der Eingangswelle gekuppelte, die Werkzeuge antreibende Ausgangswelle aufweist, der radiale Abstand zwischen den beiden Wellen verstellbar ist und die Kupplung zwischen den beiden Wellen durch einen an das Ende der einen Welle exzentrisch angesetzten Mitnehmer und eine an das Ende der anderen Welle angesetzte, diese kreuzende, den Mitnehmer aufnehmende Rinne gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangswelle (52a) vorrichtungsfest gelagert ist, daß die Ausgangswelle (114) an einem Träger (124) gelagert ist, der um eine vorrichtungsfeste Achse (A 3, 126) verschwenkbar und in einer gewünschten Winkellage feststellbar ist, und daß auf der Ausgangswelle (114) ein Zahnrad (118) sitzt, das in eine die Werkzeuge (38, 40) *o antreibende unter der Wirkung eines Spanners (134, 136,138) stehende Kette (120) eingreift.