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Verpackungsmaschine mit einer Vorrichtung zum periodischen Bewegen
von Bonbons Die Erfindung betrifft eine Verpackungsmaschine, vorzugsweise für Bonbons,
mit einer Vorrichtung zum periodischen Bewegen der Bonbons zu einer Arbeitsstation,
bestehend aus einer auf einer Antriebswelle befestigten Aufnahmescheibe, die am
Umfang gleichmäßig verteilte Aufnahmetaschen aufweist, aus denen die Bonbons der
Arbeitsstation übergeben werden.
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Die bekannten Verpackungsmaschinen für Bonbons verwenden zum Vereinzeln
bzw. Zuführen der Bonbons einen Aufgabeteller und zur Aufnahme derselben während
des Einwickelvorganges einen Greiferkopf. Der Aufgabeteller sowie der Greiferkopf
weisen am Umfang gleichmäßig verteilte Aufnahmetaschen bzw. Haltebacken für Bonbons
auf.
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Von den Aufnahmetaschen des Aufgabetellers gelangen die Bonbons mittels
eines Stößels zwischen die Haltebacken des Greiferkopfes. Diese Verpakkungsmaschinen
arbeiten periodisch, da zur obere gabe und zum Einwickeln eine bestimmte Zeit benötigt
wird, in der keine Bewegung des Aufgabetellers und des Greiferkopfes stattfinden
darf. Der Aufgabeteller sowie der Greiferkopf bewegen sich dabei intermittierend
um ihre eigene Achse. Die intermittierende Bewegung wird dabei durch Schaltgetriebe
erzeugt, die vorwiegend aus kurvenförmigen Antriebselementen aufgebaut sind.
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Es ist bereits ein Verfahren zum Bewegen der Verteilerscheibe und
der Transportscheibe bei Verpackungsmaschinen für Bonbons u. dgl. bekannt.
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Die Verteilerscheibe nimmt die zu manipulierenden Gegenstände mit
an ihrem Umfang angeordneten Aufnahmetaschen aus einem auf ihr liegenden ungeordneten
Haufen auf. Diese Verteilerscheibe übergibt diese Gegenstände an die entsprechende
Aufnahmetaschen aufweisende Transportscheibe, die sich mit der Verteilerscheibe
zum Teil überdeckt.
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Von der Transportscheibe werden die Gegenstände der weiteren Bearbeitung
zugeführt. Die Verteilerscheibe wird dabei nach einem Bewegungsgesetz periodisch
bewegt, das in jeder Periode eine verhältnismäßig kurze Haltezeit und eine verhältnismäßig
lange Rotationszeit umfaßt. Die Transportscheibe wird auch nach einem Bewegungsgesetz
periodisch bewegt, das in jeder Periode eine verhältnismäßig lange Haltezeit und
eine verhältnismäßig kurze Rotationszeit umfaßt, so daß in jeder Periode eine Überdeckung
der Haltezeit der Verteilerscheibe und der Haltezeit der Transportscheibe herbeigeführt
wird. Der Vorteil dieser Ausführung ist darin zu sehen, daß die aus Verteilerscheibe
und Transportscheibe aufgebaute Zuführungseinrichtung mit opti-
maler Leistung arbeitet.
Nachteilig ist jedoch, daß zum Zuführen der Bonbons eine Verteilerscheibe und eine
Transportscheibe benötigt werden. Es ist weiterhin ein Getriebe bekannt, das bei
einer Einrichtung zum Packen von Stückwaren Verwendung findet. Für die Verpackungen
sind Hülsen vorgesehen, die sich in einer geschlossenen Bahn zwangsweise mit ungleicher
Geschwindigkeit bewegen. Die einzelnen Hülsen werden von um eine gemeinsame Mittelachse
umlaufenden Armen getragen, deren Bewegung von einer um dieselbe Achse starr angeordneten
Kurvenscheibe derart gesteuert wird, daß die Hülsen in der oder den Positionen,
wo Operationen durchzuführen sind, zum Stehen gebracht werden und ihre Verzögerung
wieder einholen.
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Dieses Getriebe läßt sich jedoch nicht bei einer Bonbonverpackungsmaschine
verwenden, da die Schaltgeschwindigkeiten zur Ubergabe der Bonbons so hoch sind,
daß kein einwandfreier Lauf gesichert ist. Ein weiteres bekanntes Getriebe für eine
Maschine zum Einwickeln von Warenstücken besteht aus einem Antriebsrad, auf dessen
Welle auch ein Greiferkopf sitzt. Der Greiferkopf weist konzentrisch um seine Mittelachse
gelagerte, eine der Zahl der Greiferpaare entsprechende Anzahl schwingbarer Zahnsegmente
auf. Die Zahnsegmente sind durch eine Nockensteuerung bewegbar. Um die Welle sind
eine gleiche Anzahl umlaufender, ineinander gelagerter und gegeneinander verdrehbarer
Mitnehmerrohre angeordnet, von denen jedes mit einem Ende mit je einem Greiferpaar
verbunden ist und mit dem anderen Ende durch eine Verzahnung mit einem der Zahnsegmente
im Eingriff steht. Die beiden letztgenannten Getriebe sind zum Antrieb der Aufnahmescheibe
nicht geeignet, da diese einen zu großen baulichen
Aufwand für
diesen Zweck erfordern. Die bekannten Getriebe führen alle einen intermittierenden
Bewegungsablauf aus, wobei zur Erzeugung des benötigten Bewegungsablaufes Schaltgetriebe
notwendig sind. Die zur Erzeugung der intermittierenden Bewegung benötigten Schaltgetriebe
haben den Nachteil, daß bei der Herstellung der Kurven oder anderer Steuerungsteile
große Genauigkeiten erforderlich sind. Weiterhin sind diese Teile einem hohen Verschleiß
ausgesetzt, so daß bei längerem Einsatz ein ungleichmäßiger Lauf der Maschinen auftritt.
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Die Erfindung bezweckt, die Verwendung von Verschleißteilen für die
Erzeugung der-intermittierenden Bewegung zu vermeiden und somit die Einsatzdauer
der Bonbonverpackungsmaschine zu verlängern.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine intermittierende Bewegung
des Ausgabetellers und des Greiferkopfes - ohne- Verwendung eines Schaltgetriebes
zu erhalten. Dies wird dadurch erreicht, daß die Aufnahmescheibe (1) fest auf dem
einen Ende einer durch ihren Mittelpunkt gehenden Welle (8) sitzt, die am anderen
Ende konzentrisch ein Zahnrad (9) trägt, dessen Durchmesser dem der Aufnahmescheibe
(1) etwa gleich ist und das sich auf einer etwas größeren Innenverzahnung einer
ortsfest angeordneten Scheibe (10) abwälzt, so daß die Aufnahmescheibe (1) gleichzeitig
um ihre eigene und eine zu dieser versetzt angeordnete Achse in derselben Ebene
rotiert und dabei nach jeder Umdrehung um die versetzte Achse eine andere Tasche
(2) zu der Arbeitsstation(3) gelangt. Die am Umfang der Aufnahmescheibe gleichmäßig
verteilten Aufnahmetaschen bzw. die darin befindlichen Bonbons gelangen bei einer
kontinuierlichen Bewegung der Aufnahmescheibe periodisch zu der Arbeitsstation,
da ein am Umfang befindlicher Bonbon bei einer kontinuierlichen Bewegung der Aufnahmescheibe
sich auf der Bahn einer Hypozykloide bewegt. Die Spitzen der Hypozykloide entsprechen
dem erforderlichen Stillstand zur Übergabe der Bonbons.
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Bei dieser kontinuierlichen Bewegung der Aufnahmescheibe wird vorteilhaft
erreicht, daß kein zusätzliches Schaltgetriebe zur Erzeugung der periodischen Bewegung
benötigt wird Weiterhin wird dadurch ein ruhiger Lauf der Maschine erreicht. Nach
einer Umdrehung der Aufnahmescheibe um die versetzt angeordnete Achse erreicht nach
einer weiteren Ausbildung der Erfindung die nächstfolgende Aufnahmetasche die Arbeitsstation.
Dies hat den Vorteil, daß die in den Aufnahmetaschen befindlichen Bonbons bei einer
Umdrehung den kürzesten Transportweg bis zur Arbeitsstation zurücklegen und somit
nur einer kurzzeitigen mechanischen Beanspruchung unterliegen.
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Nach einem weiteren Merkmal ist die Erfindung gekennzeichnet durch
eine als Hohlwelle ausgebildete Antriebswelle, in welcher die mit der Aufnahmescheibe
verbundene Welle exzentrisch gelagert ist, wobei der Abstand der Mittellinien dieser
beiden Wellen gleich ist der Differenz der Halbmesser des Zahnrades und der zugehörigen
Innenverzahnung.
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Damit wird vorteilhaft bei geringstem Aufwand für die kontinuierliche
Bewegung der Aufnahmescheibe um ihre eigene und um die versetzt angeordnete Achse
ein konstruktiv günstiger Antrieb erhalten.
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Die Erfindung ist in der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher
erläutert. Es zeigt
Fig. 1 einen Aufnahmeteller für Bonbons in der Draufsicht, Fig.
2 einen Aufnahmeteller wie in Fig. 1, jedoch in einer anderen Stellung, F i g. 3
einen Schnitt nach der Linie x-x durch den Antrieb des Aufnahmetellers.
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Zum besseren Verständnis der Erfindung wird zuerst die Bewegung der
Aufnahmescheibe, die als Aufnahmeteller ausgebildet ist, erläutert.
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Der Aufnahmetellerl weist am Umfang gleichmäßig verteilte Aufnahmetaschen
2 auf. Die Aufnahmetasche 2 a befindet sich in der in der Fig. 1 gezeigten Stellung
unter der Arbeitsstation 3. Der Aufnahmeteller 1 bewegt sich kontinuierlich um seine
eigene Achse 4 und um eine zu diesem versetzt angeordnete Achse 5. Nach einer Umdrehung
um die versetzt angeordnete Achse 5 dreht sich der Aufnahmeteller 1 um seine eigene
Achse 4 so weit, bis die nächstfolgende Au£nahmetascheab zu der Arbeitsstation 3
gelangt ist. Der Aufnahmeteller 1 bewegt sich dabei um seine eigene Achse 4 auf
einer Kreisbahn 6, deren Durchmesser gegenüber dem Durchmesser des Aufnahmetellers
1 um das doppelte Maß des Versatzes der Achse 5 größer ist. Dabei muß selbstverständlich
berücksichtigt werden, daß die Form der Hypozykloide7a von dem Teilkreis auf dem
Aufnahmeteller 1 abhängig ist. Die mit 7 a bezeichnete Hypozykloide ergibt sich,
wenn die Bonbons mittig auf dem Rand der Aufnahmescheibe liegen, während die mit
7 b bezeichnete Hypozykloide entsteht, wenn die Bonbons in den Aufnahmetaschen 2
liegen.
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Die Fig.2 zeigt den Aufnahmetellerl in einer anderen Stellung. Die
in den Aufnahmetaschen 2 befindlichen Bonbons gelangen trotz der kontinuierlichen
Bewegung des Aufnahmetellers 1 periodisch zu der Arbeitsstation 3. Es steht also
eine bestimmte Zeit zur Verfügung, in der die Übergabe der Bonbons durch eine Bewegung
des Aufgabetellers 1 nicht gestört wird. Ein in einer Aufnahmetasche 2 befindlicher
Bonbon bewegt sich innerhalb der Kreisbahn 6 auf der Bahn einer Hypozykloide 7.
Die Spitzen der Hypozykloide entsprechen dem zur Verfügung stehenden Stillstand
zur Übergabe. Bei der beschriebenen Bewegung des Aufnahmetellers 1 wird unter anderem
vorteilhaft erreicht, daß kein zusätzsätzliches Schaltgetriebe zur Erzeugung der
periodischen Bewegung benötigt wird. Der Antrieb zum Bewegen des Aufnahmetellers
1 in der beschriebenen Weise wird in F i g. 3 dargestellt.
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An dem Aufnahmeteller 1 ist zentrisch eine Getriebewelle 8 befestigt,
an der an dem anderen Ende ein Planetenrad 9 angeordnet ist. Das Planetenrad 9 wälzt
sich an- einem feststehenden, innenverzahnten Zentralrad 10 ab. Die Getriebewelle
8 ist in einer als Hohlwelle ausgebildeten Antriebswelle 11 drehbar in Buchsenl3
gelagert. Die Drehachse der Antriebswelle 11 weist einen Abstand c zur Symmetrieachse
der Getriebewelle 8 auf. Der Durchmesser des Teilkreises des innenverzahnten Zentralrades
10 ist, ebenfalls wie bei der Beschreibung der Bewegung des Aufgabetellers 1 erläutert,
um das doppelte Maß des Versatzes größer als der Durchmesser des Teilkreises des
Planetenrades 9. Der Teilkreis des innenverzahnten Zentralrades 10 entspricht dabei
der Kreisbahn 6 in F i g. 1 und 2. An der Antriebswelle 11 ist ein Zahnrad 12 angeordnet,
das mit einem nicht dargestellten Antriebsrad im Eingriff steht. Der
gesamte
Antrieb zum Bewegen des Aufnahmetellers 1 ist in einem Gestell 14 gelagert. Die
Wirkungsweise des Antriebes wird im folgenden beschrieben: Das Antriebsrad beaufschlagt
das Zahnrad 12, so daß die exzentrisch am Aufnahmeteller 1 angeordnete Antriebswelle
11 mit der darin drehfest gelagerten Getriebewelle 8 umläuft. Das an der Getriebewelle
8 befestigte Planetenrad 9 wälzt sich dabei an dem innenverzahnten Zentralrad 10
ab.
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Der an der Getriebewelle 8 zentrisch angeordnete Aufnahmeteller 1
bewegt sich (um seine eigene Achse) dabei mit der Getriebewelle 8 derart, daß bei
einer Umdrehung der Antriebswelle 11 (um die versetzt angeordnete Achse) die nächstfolgende
Aufnahmetasche 2 b des Aufnahmetellersl zu der Arbeitsstation gelangt ist.
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Der Aufnahmeteller wird somit kontinuierlich bewegt. Bei jeder Umdrehung
der Antriebswelle 10 gelangt die nächstfolgende Aufnahmetasche zu der Arbeitsstation
3. Die leere Aufnahmetasche 2a wird danach bei der nächsten Umdrehung des Aufnahmetellers
1 wieder gefüllt. Das beschriebene Prinzip der Bewegung des Aufnahmetellers kann
ebenfalls am Greiferkopf der Bonbonverpackungsmaschine Verwendung finden. Die Antriebselemente
verändern sich dadurch nicht. Statt der Aufnahmetaschen werden Haltebacken verwendet.