DE102007004029A1

DE102007004029A1 - Arbeitseinrichtung für Verpackungsmaschinen

Info

Publication number: DE102007004029A1
Application number: DE102007004029A
Authority: DE
Inventors: Burkard Roesler; Martin Stiller; Jürgen Schwecke
Original assignee: Focke and Co GmbH and Co KG
Current assignee: Focke and Co GmbH and Co KG
Priority date: 2007-01-22
Filing date: 2007-01-22
Publication date: 2008-07-24
Also published as: WO2008089879A1

Abstract

Für den Antrieb von taktweise bewegten Arbeitsorganen, insbesondere von taktweise drehenden Revolvern (10) in Verbindung mit einem ortsfesten, bewegbaren Arbeitsorgan, insbesondere einem Siegelorgan (20), ist eine Sicherungseinrichtung (71) vorgesehen, die gewährleistet, dass der Revolver (10) einerseits und das Arbeitsorgan (20) andererseits während des Stillstands jeweils exakt aufeinander ausgerichtet sind. Die Sicherungseinrichtung (71) besteht aus einem ersten Sicherungsorgan (71), welches mit dem Revolver (10) bewegbar ist, und aus einem zweiten Sicherungsorgan (73), welches mit dem Arbeitsorgan (20) bewegbar ist und in formschlüssigen Eingriff mit dem ersten Sicherungsorgan (71) tritt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Arbeitseinrichtung mit mindestens zwei zusammenwirkenden (mechanischen) Arbeitsorganen, die zur Ausführung eines Arbeitsschritts in exakter Relativstellung zueinander ausgerichtet sind, insbesondere Förderer, wie Revolver, zum Transport von Gegenständen, wie Packungen, einerseits und Arbeitsmittel, wie Schieber, Falter, Siegelorgan andererseits, je mit gesonderten, aufeinander abgestimmten Antrieben ohne mechanische Verbindung, insbesondere mit Antrieben durch Servomotoren, Schrittmotoren, frequenzgesteuerten Drehstrommotoren.
Die genaue Position von zusammenwirkenden Organen ist bei Maschinen der Verpackungstechnik ein Problem. Dies gilt vor allem für taktweise oder kontinuierlich drehende Revolver, wenn mechanische Arbeitsorgane, wie Faltwerkzeuge, Siegelorgane, Schieber oder dergleichen bei exakter Relativstellung zum Revolver wirksam werden.
Der Erfindung befasst sich mit einem Problem, welches insbesondere bei Servoantrieben der einander zugeordneten Arbeitsorgane, also z. B. von Revolver einerseits und Arbeitsmittel andererseits, entsteht. Die Antriebe für die Arbeitsorgane sind an eine gemeinsame elektronische Steuerung angeschlossen zur exakten Synchronisation der Bewegungen. Bei Störungen in der Steuerung oder im Antrieb besteht die Gefahr erheblicher mechanischer Kollisionen und infolge dessen von Zerstörungen von Bauteilen der Maschine und/oder von Packungen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Arbeitseinrichtung im Bereich der Verpackungstechnik mit mindestens zwei hinsichtlich der Bewegung bzw. der Relativstellung aufeinander abgestimmten (mechanischen) Arbeitsorganen so auszubilden, dass die Gefahr von Schäden bei Fehlstellungen vermieden wird.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist die erfindungsgemäße Arbeitseinrichtung gekennzeichnet durch ein mechanisches Sicherungsgetriebe mit mindestens zwei den Arbeitsorganen zugeordneten, mechanischen Sicherungsorganen, die bei korrekter Relativstellung der zusammenwirkenden Arbeitsorgane miteinander in Eingriff sind, hingegen bei fehlerhafter Relativstellung der Arbeitsorgane ein Zusammenwirken derselben verhindern.
Das Sicherungsgetriebe mit den einander zugeordneten, mechanischen Sicherungsorganen ist so ausgebildet, dass ein wechselseitiger, insbesondere berührungsloser Eingriff der Sicherungsorgane nur erfolgen kann, wenn die Relativstellung der Arbeitsorgane korrekt ist, wenn also insbesondere ein Siegelorgan, Falter oder Schieber exakt auf den Revolver bzw. auf eine Tasche desselben ausgerichtet ist. Im weitesten Sinne ist das Sicherungsgetriebe ein Kurvengetriebe mit einem umlaufenden, ersten Sicherungsorgan mit mindestens einer der korrekten Stellung entsprechenden Verformung und mit einem zweiten Sicherungsorgan, welches unter der Voraussetzung einer korrekten Relativstellung zwischen den Arbeitsorganen mit der Verformung des ersten Sicherungsorgans zusammenwirkt.
Eine Arbeitseinrichtung ist erfindungsgemäß so ausgebildet, dass mindestens zwei Servoantriebe für Arbeitsorgane über eine elektronische Welle miteinander verbunden sind, wobei jeder der Servoantriebe mindestens ein Arbeitsorgan und ein zugeordnetes Sicherungsorgan antreibt.
Eine vorteilhafte Anwendung der Erfindung bezieht sich auf einen Siegelrevolver mit mehreren ortsfesten, bewegbaren Siegelorganen bzw. Siegelbacken, die während einer Stillstandsphase an nach außen gerichteten Seitenflächen einer Packung bzw. einer Folienumhüllung derselben im Bereich einer Tasche des Siegelrevolvers Anlage erhält, und zwar insbesondere bei teilweisem Eintritt des Siegelorgans in die Tasche. Siegelrevolver und Siegelorgane werden je durch einen Servomotor angetrieben. Das Sicherungsgetriebe besteht aus einem ersten, vorzugsweise als Scheibe ausgebildeten Sicherungsorgan, welches mit dem Revolver umläuft und radial gerichtete Vertiefungen aufweist. Ein Sicherungshebel ist getrieblich mit den Siegelorganen verbunden, und zwar derart, dass bei Stillstand des Siegelrevolvers und Betätigung der Siegelorgane das (zweite) Sicherungsorgan mit den Siegelorganen bewegt wird, und zwar insbesondere mit Vorlauf, derart, dass das (zweite) Sicherungsorgan mindestens teilweise in eine entsprechend positionierte Ausnehmung des (ersten) Sicherungsorgans eintritt, bevor das Siegelorgan die Siegelstellung erreicht hat. Bei einer Fehlstellung kann das zweite Sicherungsorgan nicht in die Ausnehmung des ersten Sicherungsorgans eintreten. Aufgrund der Relativstellung wird damit auch eine Bewegung des Arbeitsorgans bzw. des Siegelwerkzeugs in die Arbeitsstellung verhindert.
Weitere Einzelheiten der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
1 eine schematische Darstellung einer Arbeitseinrichtung bzw. eines Teils einer Verpackungsmaschine in perspektivischer Darstellung,
2 einen Revolver, nämlich Siegelrevolver in Seitenansicht bzw. im Vertikalschnitt,
3 eine Einzelheit des Siegelrevolvers gemäß 2 in versetzter Ebene, in vergrößertem Maßstab,
4 eine Queransicht bzw. einen Schnitt in der Ebene IV-IV der 2,
5 den Revolver in einer Darstellung entsprechend 4, in vergrößertem Maßstab, teilweise geschnitten.
Das in den Zeichnungen dargestellte bevorzugte Ausführungsbeispiel befasst sich mit Antrieb und Steuerung eines Revolvers 10 als erstem Arbeitsorgan im Zusammenhang mit einer Verpackungsmaschine. Insbesondere geht es um die Fertigstellung von quaderförmigen (Zigaretten-)Packungen 11. Diese werden in einen äußeren Zuschnitt 12 aus thermisch siegelbarem Material, insbesondere aus Kunststoff, eingehüllt. Einander überdeckende Faltlappen des Zuschnitts 12 werden im Bereich des Revolvers 10 durch thermisches Siegeln miteinander verbunden. Die gezeigte Vorrichtung befasst sich mit dem Siegeln einer Schlauchnaht des die Packung 11 umhüllenden Zuschnitts 12. Randseitige Schlauchlappen 13, 14 werden zur Überdeckung gebracht und durch thermisches Siegeln miteinander verbunden. Ein Siegelorgan 20 ist als zweites Arbeitsorgan bzw. als Arbeitsmittel vorgesehen.
Die steuertechnischen und getrieblichen Zusammenhänge sind schematisch in 1 gezeigt. Der Revolver 10 ist hier mit vier radial gerichteten Taschen 15 für je eine Packung 11 versehen und durch einen Servomotor 69 angetrieben, der die Drehbewegungen über eine Welle, nämlich eine Zentralwelle 59, auf den Revolver 10 überträgt. Dem Revolver 10 ist als Arbeitsmittel ein Siegelorgan 20 zugeordnet, welches während des Stillstands des Revolvers 10 an einer radial nach außen gerichteten Seitenwand 18 der Packung 11 Anlage erhält, insbesondere zum Siegeln von Schlauchlappen 13, 14 einer Außenumhüllung. Das winkelförmige Siegelorgan 20 tritt dabei teilweise in die Tasche 15 ein.
Das Arbeitsorgan bzw. Siegelorgan 20 ist mit einem eigenen Antrieb verbunden, nämlich einem Servomotor 35. Dieser wirkt über eine Welle, nämlich Querwelle 26 auf das Arbeitsorgan bzw. auf das Siegelorgan 20. Die beiden Servomotoren 35 und 69 sind über Steuerleitungen mit einer Steuereinheit 70 verbunden, die einen abgestimmten, synchronen Antrieb der Organe durch die Servomotoren 35, 69 bewirkt (elektronische Welle).
Der Einrichtung gemäß 1 ist ein Sicherungsgetriebe 71 zugeordnet. Dieses besteht aus mechanischen Organen, nämlich einem ersten Sicherungsorgan 72 und einem zweiten Sicherungsorgan 73. Die Sicherungsorgane 72, 73 treten in Eingriff miteinander, wenn eine korrekte Relativstellung zwischen den Arbeitsorganen, nämlich dem Revolver 10 einerseits und dem Siegelorgan 20 andererseits zur Durchführung eines Arbeitsschritts gegeben ist. Das erste Sicherungsorgan 72 in der Ausführung als (Kurven-)Scheibe ist mit dem Revolver 10 drehbar, insbesondere auf der Zentralwelle 59 gelagert. Das zweite Sicherungsorgan 73 ist in Abstimmung mit dem Arbeitsorgan bzw. dem Siegelorgan 20 bewegbar, nämlich schwenkbar, hier durch Anordnung auf der Querwelle 26. Zwischen dem Arbeitsorgan 20 und dem Sicherungsorgan 73 ist hinsichtlich der Stellung und/oder Bewegung eine Wechselbeziehung gegeben, derart, dass das Sicherungsorgan 73 in Eingriff mit einer Vertiefung 40 des Sicherungsorgans 72 gelangt, bevor das Siegelorgan 20 die Siegelstellung bzw. eine Stellung in der Tasche 15 des Revolvers erreicht hat. Die Sicherungsorgane 72, 73 sind so aufeinander abgestimmt, dass vorzugsweise bei korrekter Positionierung ein berührungsloser Eingriff der Sicherungsorgane 72, 73 gegeben ist.
2 bis 5 zeigen Einzelheiten eines weiterentwickelten Revolvers 10 mit einer größeren Anzahl von längs des Umfangs angeordneten Taschen 15 für je eine Packung 11. Diese werden nacheinander im Bereich einer Beschickungsstation 16 mit einem Zuschnitt 12 in eine Tasche 15 eingeführt. Vor dem Revolver befindet sich ein Mundstück 17 zum U-förmigen Falten des Zuschnitts 12 bei der Einschubbewegung unter Bildung von nach außen weisenden Schlauchlappen 13, 14. Diese werden mit Teilüberdeckung gegen die nach außen gerichtete Seitenwand 18 gefaltet.
Die Packungen 11 werden in den Taschen 15 des Revolvers 10 taktweise in den Bereich einer Siegelstation 19 transportiert.
Die Siegelstation 19 besteht aus mehreren Siegelorganen, im vorliegenden Fall aus drei Siegelorganen 20, 21, 22. Jedes dieser Organe 20, 21, 22 weist ein Siegelwerkzeug auf, nämlich eine beheizte Siegelbacke 23. Während kurzzeitigen Stillstands des Revolvers 10 werden die (drei) Siegelbacken 23 etwa gleichzeitig durch annähernd radial gerichtete Bewegung aus einer von dem Revolver 10 bzw. den Packungen 11 zurückgezogenen Stellung in die Siegelposition bewegt (2) unter Anlage der Siegelbacken 23 an den Schlauchlappen 13, 14. Die Herstellung der Schlauchnaht findet demnach in drei aufeinanderfolgenden Siegeltakten statt. Danach wird die Packung 11 einschließlich Zuschnitt 12 im Bereich einer zur Beschickungsstation 16 gegenüberliegenden Ausschubstation 24 aus dem Revolver 10 ausgeschoben und abtransportiert. Die Siegelorgane 20, 21, 22 sind im Bereich von Haltestellungen des Faltrevolvers unmittelbar vor der Ausschubstation 24 gebildet, nämlich beginnend mit einer ersten Siegelstellung, in der die Taschen 15 bzw. die Packungen 11 nach oben gerichtet sind.
Die Siegelorgane 20, 21, 22 bilden eine zusammenwirkende bzw. getrieblich miteinander verbundene Siegeleinheit. Die Siegelorgane 20, 21, 22 werden von einem gemeinsamen Betätigungsorgan bewegt. Dieses besteht hier aus einem schwenkbaren Betätigungshebel 25, der als einarmiger Hebel mit einem feststehenden Drehlager verbunden ist, und zwar mit einer parallel zur Achse des Revolvers 10 gerichteten Trag- bzw. Querwelle 26. Diese ist drehbar in einem Maschinengestell 27 gelagert. Schwenkbewegungen des Betätigungshebels 25 werden unmittelbar auf ein Stellmittel für eines der Siegelorgane, nämlich des mittleren Siegelorgans 21, übertragen. Ein winkelförmig ausgebildeter Stellhebel 28 ist gemeinsam mit dem Betätigungshebel 25 auf der Querwelle 26 gelagert. Schwenkbewegungen des Betätigungshebels 25 werden demnach unmittelbar über die Querwelle 26 auf den Stellhebel 28 für das Siegelorgan 21 übertragen. Am Ende des Stellhebels 28 ist die zugeordnete (mittlere) Siegelbacke 23 angebracht, derart, dass bei Schwenkbewegungen des Stellhebels 28 die Siegelbacke 23 gegen die Seitenwand 18 der Packung 11 gedrückt oder von dieser abgehoben wird.
Die weiteren Siegelorgane 20 und 22 sind mittelbar an den Betätigungshebel 25 angeschlossen, und zwar jeweils über eine Koppel 29, 30, jede von diesen bestehend aus zwei gelenkig miteinander verbundenen Koppelhebeln 31, 32. Der letztgenannte Koppelhebel 32 ist dabei über ein Drehlager bzw. über eine achsparallele Querwelle 57, 58, mit dem zugeordneten Stellhebel 33, 34 verbunden. Durch diese Querwelle 57, 58 werden Dreh bewegungen der Koppelhebel 32 als Schwenkbewegungen auf die Stellhebel 33, 34 übertragen im Sinne einer radialen Bewegung der zugeordneten Siegelbacken 23 in der einen oder anderen Richtung.
Eine Besonderheit besteht darin, dass die Siegeleinheit, also die Siegelorgane 20, 21, 22, durch einen gesonderten Antrieb betätigt wird, der an die zentrale Maschinensteuerung angeschlossen ist. Der Antrieb besteht aus einem Servomotor 35, der über eine Kurbel 36 mit einer Übertragungsstange 37 verbunden ist, die ihrerseits den Antrieb mit dem Betätigungshebel 25 verbindet. Dieser wird durch die Übertragungsstange 37 hin- und her in schwenkendem Sinne betätigt. Die Übertragungsstange 37 ist teleskopartig ausgebildet. Teile der Übertragungsstange 37 sind federelastisch gegeneinander verschiebbar.
Dem (Siegel-)Revolver 10 gemäß 2 bis 5 ist ein Sicherungsgetriebe zugeordnet für die Gewährleistung einer exakten Ausrichtung der Taschen 15 auf die Siegelorgane 20, 21, 22. Das Sicherungsgetriebe besteht aus einem ersten, dem Revolver 10 zugeordneten Sicherungsorgan, nämlich einer Rastscheibe 39, die auf einem Revolverkörper 38 des Revolvers 10 gelagert ist. Die Rastscheibe 39 ist längs des Umfangs mit einer der Anzahl der Taschen 15 entsprechenden Anzahl von Vertiefungen versehen. Während des Stillstands des Revolvers 10 tritt ein Sicherungsorgan, nämlich ein schwenkbarer Rasthebel 41 mit einem Vorsprung 42 in jeweils eine Vertiefung 40 ein, wenn die Tasche 15 exakt auf ein Siegelorgan bzw. auf die Siegelorgane ausgerichtet ist. Form und Abmessungen der vorgenannten Sicherungsorgane sind so gewählt, dass der Vorsprung 42 spielfrei, also ohne Berührung der Rastscheibe 39 in die zugeordnete Vertiefung 40 eintritt.
Die Bewegung des Rasthebels 41 ist mit der Bewegung der Siegelorgane 20, 21, 22 abgestimmt. Bei dem vorliegenden Beispiel wird der Rasthebel 41 durch den den Siegelorganen 20..22 zugeordneten Antrieb betätigt, also durch die Übertragungsstange 37 bzw. durch den Betätigungshebel 25. Der Rasthebel 41 ist zu diesem Zweck in dem gemeinsamen Drehlager 26 mit dem Betätigungshebel 25 gelagert bzw. auf der gemeinsamen Querwelle 26. Die Schwenkbewegung des Rasthebels 41 in die Sicherungsstellung geht deshalb einher mit der Betätigung der Siegelorgane 20..22. Wenn die Siegelbacken 23 Anlage an der jeweiligen Packung 11 erhalten, befindet sich der Vorsprung 42 in der Vertiefung 40. Des Weiteren ist sichergestellt, dass der Vorsprung 42 durch gegenläufige Bewegung des Rasthebels 41 aus der Vertiefung 40 vollständig herausbewegt ist, wenn der Revolver 10 um einen Takt weitergeschaltet wird.
Etwaige Fehlstellungen des Revolvers 10 bzw. der Taschen 15 im Bezug auf ein Arbeitsmittel werden durch das Sicherungsgetriebe erkannt, da der Vorsprung 42 nicht in die zugeordnete Vertiefung eintreten kann, sondern an einer Umfangsfläche 43 der Rastscheibe 39 Anlage erhält. Diese Fehlstellung kann durch Sensoren erkannt und über eine zentrale Steuereinheit verarbeitet werden. Vorteilhaft ist eine Abtastung im Bereich der teleskopartig ausgebildeten Übertragungsstange 37. Ein Zusammenschieben derselben (gegen Federbelastung) kann als Signal für eine Fehlstellung erfasst werden. Besonders vorteilhaft ist die Fehlererkennung zusätzlich oder alternativ durch Erkennen einer Veränderung des Stroms im Bereich des Servomotors 35. Wenn aufgrund einer Sperrstellung des Sicherungsgetriebes Antrieb auf die Arbeitsmittel, also auf die Siegelorgane 20..22 nicht übertragbar ist, insbesondere der Betätigungshebel 25 nicht verschwenkbar ist, führt dies zu einem Anstieg des Stroms im Bereich des Servomotors 35. Diese Veränderung wird als Fehlersignal erkannt.
Das Sicherungsgetriebe ist bei Arbeitsorganen mit zeitweiligem Stillstand, also bei einem taktweise drehenden Revolver 10 auch für den Fall wirksam, dass Antrieb auf den Revolver 10 übertragen wird, während ein Arbeitsmittel, z. B. ein Siegelorgan sich noch in Arbeitsstellung, insbesondere teilweise in einer Tasche 15 befindet. In diesem Falle wirken die Organe des Sicherungsgetriebes, nämlich Vorsprung 42 und Vertiefung 40 der Rastscheibe 39, wie eine Sperre gegen Drehbewegung des Revolvers. Um Zerstörungen zu vermeiden, ist der Revolverkörper 38 als Hohlkörper ausgebildet. Innerhalb dieses Revolverkörpers 38 verläuft eine unabhängig drehbare Innenwelle 56. Diese überträgt unter anderem Bewegungen auf Faltorgane (nicht gezeigt). Die Innenwelle 56 ist verbunden mit einer außerhalb des Revolvers 10 gelagerten Zentralwelle 59, die den Antrieb auf die Innenwelle 56 und – über ein Ausgleichsorgan – auf den Revolver 10 überträgt.
Die Antriebsübertragung auf den Revolver 10 ist so eingerichtet, dass bei einer Sperre, also insbesondere bei einem Eingriff des Vorsprungs 42 in eine Vertiefung 40, ein Bruch von Teilen der Vorrichtung vermieden wird. Zwischen der Zentralwelle 59 und dem Revolver 10 bzw. dem drehend anzutreibenden Revolverkörper 38, ist eine besondere Kupplung 44 zwischengeschaltet. Diese besteht einerseits aus einer mit der Zentralwelle 59 verbundenen Kupplungsscheibe bzw. einem Kupplungssegment 60 und einem Gegenstück am Revolverkörper 38, also ein Gegensegment 61. Die Kupplungsteile 60, 61 sind für die Übertragung eines begrenzten Drehmoments miteinander verbunden, und zwar durch elastische Rastorgane. Es handelt sich hier um mehrere längs des Umfangs verteilte Rastkugel 62 an einem Kupplungsteil 60 und um korrespondierende Ausnehmungen 63 an dem gegenüberliegenden Kupplungsteil 61. Die Rastkugeln 62 sind durch Federn 64 belastet in Richtung auf die Ausnehmung 63. Wenn infolge einer Sperrung des Revolvers 10 dieser weiterbewegt werden soll aufgrund Antriebs durch die Zentralwelle 59, kommt die Kupplung zur Wirkung, indem die Rastkugeln 62 gegen den Druck der Federn 64 aus den Ausnehmungen 63 austreten.
Die dadurch auftretende Relativbewegung zwischen den Kupplungsteilen 60, 61 wird abgetastet, und zwar durch einen entsprechenden Sensor 65, der ein entsprechendes Fehlersignal einem (zentralen) Rechner zuführt, mit der Folge, dass der Antrieb für den Revolver 10 oder die gesamte Maschine abgeschaltet wird.
Weiterhin sind der dem Revolver 10 zugeordnete Kupplungsteil, nämlich das Gegensegment 61, über eine Zahnkranzverbindung 66 mit dem Revolver 10 bzw. dem Revolverkörper 38 verbunden. Diese formschlüssige, lösbare Verbindung ermöglicht das Auswechseln des Revolvers 10 ohne Veränderung des Antriebs.
Der Antrieb für die Siegelorgane 20, 21, 22, nämlich Servomotor 35 mit Übertragungsstange 37, ist seitlich neben dem Faltrevolver 10 angeordnet. Auch der gemeinsame Betätigungshebel 25 befindet sich neben einer Tragwand 67 des Maschinengestells 27. Der Betätigungshebel sitzt auf dem Ende der (zentralen) Querwelle 26, mit der auch der Stellhebel 28 verbunden ist. Auf der zur Tragwand 67 gegenüberliegenden Seite ist die Querwelle 26 in einer weiteren Tragwand 68 gelagert. Die Stellhebel 33, 34 sind auf weiteren, parallelen Querwellen 57, 58 gelagert. Diese nehmen auch jeweils den Koppelhebel 32 auf.
Das vorliegende Ausführungsbeispiel eines Revolvers 10 ist auf zweibahnige Betriebsweise eingerichtet. Es sind demnach jeweils zwei Taschen 15 nebeneinander angeordnet in achsparalleler Ausrichtung. Jede Tasche 15 enthält eine Packung 11. Die nebeneinanderliegenden, ausgerichteten Packungen 11 werden gleichzeitig bearbeitet, also paarweise durch Siegelorgane 20, 21, 22 beaufschlagt. Jeder der nebeneinanderliegenden Packungen ist eine Siegelbacke 23 zugeordnet. Diese sind an einem gemeinsamen Querträger 47 angebracht, der mit einem für beide Taschen 15 gemeinsamen Stellhebel 28, 33, 34 verbunden ist bzw. der als Endstück des jeweiligen Stellhebels 28, 33, 34 ausgebildet ist (4).
Eine Besonderheit ist auch die Ausbildung des Revolvers 10 hinsichtlich der Anordnung der Taschen 15. Der Revolver 10 besteht aus zwei Teilrevolvern 48, 49. Diese wiederum bestehen jeweils aus zwei parallelen, im Abstand voneinander liegenden Revolverscheiben 50, 51. Eine Tasche 15 wird durch beide Revolverscheiben 50, 51 gebildet. Jede Revolverscheibe 50, 51 bildet eine seitliche Taschenwand 52, 53 und einen radial innenliegenden Taschenboden 54, 55, letzterer entsprechend einer freien Restbreite der Revolverscheibe 50, 51. Die Packungen 11 sitzen demnach in randseitigen Teiltaschen der einander zugeordneten Revolverscheiben 50, 51. In einem mittleren Bereich, also zwischen den Revolverscheiben 50, 51, liegt die Packung frei.
Das Sicherungsgetriebe 71 wirkt auch am Ende einer Stillstandsphase bzw. eines Arbeitstaktes, wenn nämlich die Weiterbewegung des Revolvers 10 eingeleitet wird, bevor das Arbeitsmittel bzw. bevor die Siegelorgane 20, 21, 22, den Bereich des Revolvers 10 verlassen haben. In diesem Falle wirkt der Eingriff der Sicherungsorgane 72, 73 wie eine mechanische Sperre gegen die Weiterbewegung des Faltrevolvers.
Das Sicherungsgetriebe kann in analoger Weise auch bei kontinuierlich bewegbaren Arbeitsorganen eingesetzt werden, z. B. bei einem kontinuierlich drehenden (Falt-)Revolver mit Werkzeugen, Schiebern etc. Das Sicherungsgetriebe ist dabei so ausgebildet, dass die Sicherungsorgane bei exakter Relativstellung der einander zugeordneten Arbeitsorgane in Eingriff bewegt sind.

10: Revolver
11: Packung
12: Zuschnitt
13: Schlauchlappen
14: Schlauchlappen
15: Tasche
16: Beschickungsstation
17: Mundstück
18: Seitenwand
19: Siegelstation
20: Siegelorgan
21: Siegelorgan
22: Siegelorgan
23: Siegelbacke
24: Ausschubstation
25: Betätigungshebel
26: Querwelle
27: Maschinengestell
28: Stellhebel
29: Koppel
30: Koppel
31: Koppelhebel
32: Koppelhebel
33: Stellhebel
34: Stellhebel
35: Servomotor
36: Kurbel
37: Übertragungsstange
38: Revolverkörper
39: Rastscheibe
40: Vertiefung
41: Rasthebel
42: Vorsprung
43: Umfangsfläche
44: Kupplung
45: Kupplungsscheibe
46: Kupplungsscheibe
47: Querträger
48: Teilrevolver
49: Teilrevolver
50: Revolverscheibe
51: Revolverscheibe
52: Taschenwand
53: Taschenwand
54: Taschenboden
55: Taschenboden
56: Innenwelle
57: Querwelle
58: Querwelle
59: Zentralwelle
60: Kupplungssegment
61: Gegensegment
62: Rastkugel
63: Ausnehmung
64: Feder
65: Sensor
66: Zahnkranzverbindung
67: Tragwand
68: Tragwand
69: Servomotor
70: Steuereinheit
71: Sicherungsgetriebe
72: erstes Sicherungsorgan
73: zweites Sicherungsorgan

Claims

Arbeitseinrichtung mit mindestens zwei zusammenwirkenden (mechanischen) Arbeitsorganen 10, 20, die zur Ausführung eines Arbeitsschritts in exakter Relativstellung zueinander ausgerichtet sind, insbesondere Förderer, wie Revolver (10), zum Transport von Gegenständen, wie Packungen (11), einerseits und Arbeitsmitteln, wie Schieber, Falter, Siegelorgan (20) andererseits, je mit gesonderten, aufeinander abgestimmten Antrieben ohne mechanische Verbindung, insbesondere mit Antrieben durch Servomotoren (35, 69), Schrittmotoren, frequenzgesteuerten Drehstrommotoren, gekennzeichnet durch ein mechanisches Sicherungsgetriebe (71) mit mindestens zwei den Arbeitsorganen (10, 20) zugeordneten, mechanischen Sicherungsorganen (72, 73; 39, 41), die bei korrekter Relativstellung der zusammenwirkenden Arbeitsorgane (10, 20) miteinander in Eingriff sind, hingegen bei fehlerhafter Relativstellung der Arbeitsorgane (10, 20) ein Zusammenwirken derselben verhindern.
Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes Sicherungsorgan (72) des Sicherungsgetriebes (71) mit einem ersten Arbeitsorgan, insbesondere mit einem Revolver (10) bewegbar und das zweite Sicherungsorgan (73) mit dem zugeordneten Arbeitsorgan bzw. Arbeitsmittel (20) bewegbar ist, wobei die Sicherungsorgane (72, 73; 39, 41) bei korrekter Relativstellung der Arbeitsorgane in Eingriff miteinander sind.
Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegung und/oder die Form des (zweiten) Sicherungsorgans (73) und die Bewegung und/oder Form des Arbeitsmittels, in der Weise aufeinander abgestimmt sind, dass bei exakter Relativstellung der Arbeitsorgane (10, 20) zueinander das Sicherungsorgan (73) vor Erreichen der Arbeitsstellung des Arbeitsmittels bzw. des Siegelorgans (20) in Eingriff gelangt mit dem ersten Sicherungsorgan (72).
Einrichtung nach Anspruch 1 oder einem der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Arbeitsmittel (20) mit dem (zweiten) Sicherungsorgan (73) mechanisch verbunden ist, derart, dass das Sicherungsorgan (73) und das Arbeitsmittel (20) gleichzeitig oder mit zeitlichem Vorlauf des Sicherungsorgans (73) im Verhältnis zum Arbeitsmittel (20) bewegbar sind.
Einrichtung nach Anspruch 1 oder einem der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitsorgane, insbesondere Revolver (10) einerseits und das/die Arbeitsmittel andererseits je durch einen eigenen Servoantrieb bzw. Servomotor (35, 69) bewegbar sind, wobei die Servomotoren (35, 69) durch eine gemeinsame Steuereinheit (70) hinsichtlich abgestimmter, synchroner Bewegung steuerbar sind.
Einrichtung nach Anspruch 1 oder einem der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Arbeitsorgan (10, 20) durch einen (eigenen) Servoantrieb bzw. Servomotor (35, 69) antreibbar ist, wobei die zwei oder mehreren Servoantriebe über eine elektronische Welle miteinander verbunden und jeder Antrieb ein oder mehrere Arbeitsorgane oder Arbeitsmittel und mindestens ein Sicherungsorgan antreibt.
Einrichtung nach Anspruch 1 oder einem der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Arbeitsorgan ein taktweise oder kontinuierlich drehender Revolver zum Transport von Packungen (11) ist, insbesondere ein Siegelrevolver und dass die zweiten Arbeitsorgane bzw. Arbeitsmittel Siegelorgane (20, 21, 22) sind.
Einrichtung nach Anspruch 7 oder einem der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Sicherungsorgan (72) eine mit dem Revolver (10) mindestens hinsichtlich des Antriebs verbundene Rastscheibe (39) ist mit jeder Tasche des Revolvers (10) zugeordneten Vertiefungen (40), wobei das zweite Sicherungsorgan (73) einen Vorsprung (42) aufweist, der bei jeder Haltestellung des Revolvers (10) in eine Vertiefung (40) der Rastscheibe (39) eintritt, vorzugsweise berührungslos.
Einrichtung nach Anspruch 8 oder einem der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung (42) an einem schwenkbaren Rasthebel (41) angeordnet ist, der durch Schwenkbewegung in Eingriff mit der Rastscheibe (39) oder außer Eingriff mit dieser bewegbar ist.
Einrichtung nach Anspruch 8 oder einem der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vorzugsweise mehreren Taschen (15) des Revolvers (10) mehrere Bearbeitungsorgane zugeordnet sind, insbesondere mehrere Siegelorgane (20, 21, 22), die durch einen gemeinsamen Antrieb (35, 36) in Arbeitsstellung unter Anlage an einer Packung (11) in mindestens einer Tasche (15) und zurück in eine Ausgangsstellung bewegbar sind.
Einrichtung nach Anspruch 10 oder einem der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb für die Werkzeuge bzw. Siegelorgane (20, 21, 22) aus einem (gemeinsamen) Servomotor (35) und einer durch diesen angetriebenen Kurbel (36) besteht, die mit einem Getriebe zur Übertragung der Bewegungen auf die Siegelorgane (20, 21, 22) verbunden ist.
Einrichtung nach Anspruch 10 oder einem der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere, insbesondere drei Siegelorgane (20, 21, 22) durch ein gemeinsames Betätigungsorgan bewegbar sind, insbesondere durch einen schwenkbaren Betätigungshebel (25), der getrieblich, insbesondere mittels Übertragungsstange (37), mit dem Antrieb (35, 36) verbunden ist.
Einrichtung nach Anspruch 12 oder einem der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Siegelorgane (20, 21, 22) durch jedem Siegelorgan (20, 21, 22) zugeordnete Stellhebel (28, 33, 34) bewegbar sind und dass alle Stellhebel (28, 33, 34) getrieblich mit dem Betätigungshebel (25) verbunden sind.
Einrichtung nach Anspruch 8 oder einem der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Fehlersignal auslösbar ist, wenn das zweite Sperrorgan in der Haltestellung des Revolvers (10) außerhalb der Raststellung, insbesondere an einer Umfangsfläche (43) des ersten Sperrorgans liegt oder wenn bei Wiederanfahren des Revolvers (10) das zweite Sperrorgan mit dem ersten Sperrorgan in Eingriff steht.
Einrichtung nach Anspruch 8 oder einem der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des Antriebs für den Revolver (10), insbesondere auf einem Revolverkörper (38), eine Kupplung (44) angeordnet ist, die wirksam wird, wenn trotz Eingriff der Sperrorgane Antrieb auf den Revolver (10) übertragbar ist.
Einrichtung nach Anspruch 1 oder einem der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Revolver (10) aus zwei nebeneinander auf einer gemeinsamen Achse angeordneten, insbesondere einen gemeinsamen Revolverkörper (38) aufweisenden Teilrevolvern (48, 49) besteht, wobei jeder Teilrevolver (48, 49) längs des Umfangs verteilt angeordnete Taschen (15) aufweist und die Taschen des einen Teilrevolvers (48) mit den Taschen (15) des anderen Teilrevolvers ausgerichtet sind, wobei den nebeneinander liegenden Taschen (15) der beiden Teilrevolver (48, 49) jeweils ein gemeinsames Tragorgan für gleichzeitig bewegbare Siegelbacken (23) zugeordnet ist.
Einrichtung nach Anspruch 16 oder einem der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Revolver (10) bzw. jeder Teilrevolver (48, 49) aus zwei im Abstand voneinander angeordneten Revolverscheiben (50, 51) besteht, wobei jede Revolverscheibe (50, 51) einen Teil der gemeinsamen Tasche (15) bildet, derart, dass Packungen (11) in Randbereichen durch die Tasche (15) erfasst sind.