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Vorrichtung in im Längsförderverfahren arbeitenden Sackmaschinen zum
Umfalten des nachlaufenden Bodenseitenumschlages sowohl von Kreuz- als auch von
Klotzbodensäcken Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung in im Längsförderverfahren
arbeitenden Sackmaschinen zum Umfalten des nachlaufenden Bodenseitenumschlages sowohl
von Kreuz- als auch von Klotzbodensäcken, bei der die Umlegeelemente an umlaufenden
Ketten befestigt sind.
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Bisher verwendet man zum Umfalten des nachlaufenden Bodenseitenumschlages
von entsprechend vorbereiteten Sackrohlingen während ihres kontinuierlichen Weitertransportes
als Finger oder kleine Rollen Baus ebildete Umlegeelemente, die an zwei parallel
zueinander laufenden Ketten befestigt sind, die mit einer konstanten Geschwindigkeit
umlaufen, die wesentlich größer als die Transportgeschwindigkeit der Werkstücke
ist. Diese große Kettengeschwindigkeit ist erforderlich, weil die Umlegeelemente,
welche die nachlaufenden Bodenseitenumschläge relativ zu den Werkstücken in Laufrichtung
bewegen müssen, über einen bestimmten Weg auch die längsten Bodenseitenumschläge
mit Sicherheit umklappen müssen. Dieser Arbeitsweg der Umlegeelemente läßt sich,
um die Geschwindigkeit dieser Elemente niedriger zu halten, nicht beliebig vergrößern,
da seine übermäßige Vergrößerung die gesamte Maschine übermäßig vergrößern und einen
Aufwand bedeuten würde, der in keinem Verhältnis zum erzielbaren Erfolg steht.
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Die Länge der Bodenseitenumschläge richtet sich nach den Bodenbreiten
der herzustellenden Säcke, und die Geschwindigkeitsdifferenz zwischen den Umlegeelementen
und den Werkstücken richtet sich bisher nach dem längsten auf der Sackmaschine herzustellendem
Bodenseitenumschlag.
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Hat die Sackmaschine nur einen kleinen Arbeitsbereich, d. h. ist der
Unterschied zwischen der größten und der kleinsten Bodenseitenumschlaglänge nicht
erheblich, so ergeben sich beim Falten der nachlaufenden Bodenseitenumschläge in
der beschriebenen Weise keine besonderen Schwierigkeiten.
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In der Praxis besteht nun aber der Wunsch nach Sackmaschinen mit einem
großen Arbeitsbereich, um den Maschinenpark nicht unnötig groß halten zu müssen
und uin die einzelnen Maschinen besser ausnutzen zu können.
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Eine einfache konstruktive Umgestaltung einer Sackmaschine mit kleinem
Arbeitsbereich zu einer Sackmaschine mit großem Arbeitsbereich, bei Übernahme des
bekannten Arbeitsprinzips der Umlegeelemente, führte nicht zum gewünschten Erfolg,
da es sich zeigte, daß die Geschwindigkeit der Umlegeelemente, die sich, wie weiter
oben gesagt, nach der größten herzustellenden Bodenbreite richten muß, zum Umlegen
kleiner Bodenseitenumschläge zu groß wird, wenn bei der Herstellung von Säcken finit
kleinen Bodenbreiten die Leistung in bekannter Weise durch Erhöhung der Maschinengeschwindigkeit
gesteigert werden soll. Die Mittel zum Aufziehen und Legen der offenen Böden gestatten
nämlich eine Erhöhung der Maschinengeschwindigkeit bei der Herstellung kleiner Böden,
da hierbei kleinere Arbeitswege der Werkzeuge entstehen.
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Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Vorrichtung
zum Umfalten der nachlaufenden Bodenseitenumschläge so auszubilden und zu gestalten,
daß die Geschwindigkeit der Umlegeelemente derart einstellbar ist, daß sie immer
nur um soviel größer als die Geschwindigkeit der Werkstücke ist, daß über den bestimmten
Weg die Bodenseitenumschläge in jedem Fall gerade mit Sicherheit umgefaltet werden,
so daß zu große Geschwindigkeiten der Umlegeelemente und damit großer Betriebslärm
und Verschleiß der sie tragenden Ketten sowie Betriebsstörungen und Ausschußbildung
durch zu starkes Auftreffen der Umlegeelemente auf die Bodenseitenumschläge und
somit letzten Endes eine Leistungsminderung durch Drosselung der Maschinendrehzahl
vermieden werden.
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Erfindungsgemäß wird die gestellte Aufgabe bei einer Vorrichtung der
eingangs gekennzeichneten Art dadurch gelöst, daß das die Umlegeelemente tragende
Kettenpaar im Arbeitstakt der Maschine mit einstellbarer, ungleichförmiger Geschwindigkeit
umläuft.
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Diese Maßnahme ermöglicht es, die Geschwindigkeitsdifferenz zwischen
dem Kettenpaar und den Werkstücken während des Tätigseins der Umlegeelemente in
jedem Fall so gering wie möglich zu wählen. Bei Säcken mit breiten Böden und damit
langen Bodenseitenumschlägen ist unter Zugrundelegung des
bestimmten
Weges, über den die Bodenseitenumschläge umgeklappt werden, die größte Geschwindigkeitsdifferenz
erforderlich. Da aber in diesem Fall die Maschinengeschwindigkeit verhältnismäßig
niedrig ist, ist die notwendige Kettengeschwindigkeit nicht unzulässig hoch. Bei
Säcken mit schmalen Böden und damit kurzen Bodenseitenumschlägen ist dagegen bei
Ausnutzung des ganzen zur Verfügung stehenden Weges zum Umklappen der Bodenseitenumschläge
die kleinste Geschwindigkeitsdifferenz zwischen Ketten und Werkstücken erforderlich.
Somit läßt sich in diesem Fall eine größere Maschinenleistung durch Erhöhen der
Maschinengeschwindigkeit erreichen, ohne daß damit wie bisher automatisch eine Erhöhung
der Kettengeschwindigkeit verbunden ist. Durch die Vorrichtung nach der Erfindung
werden somit einerseits zu hohe Kettengeschwindigkeiten vermieden, andererseits
wird aber dennoch eine Sackmaschine geschaffen, bei welcher der Unterschied zwischen
der größten und der kleinsten Bodenseitenumschlaglänge der herstellbaren Säcke erheblich
ist.
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In Ausgestaltung der Erfindung wird das im Arbeitstakt der Maschine
mit einstellbarer, ungleichförmiger Geschwindigkeit erfolgende Umlaufen des Kettenpaares
dadurch erreicht, daß der Antrieb des Kettenpaares vom Hauptantrieb der Maschine
aus über ein verstellbares, im Arbeitstakt der Maschine ungleichförmig übersetzendes
Getriebe erfolgt.
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Ungleichförmige Antriebe von Werkzeugen in Sackmaschinen sind an -sich
bekannt. So zeigt zum Beispiel die USA-Patentschrift 2 839 972 die Möglichkeit,
den Antrieb eines Werkzeugs zum Niederhalten des Werkstücks, dessen nachlaufendes
Ende umgefaltet werden soll, mit Hilfe von Ellipsenzahnrädern ungleichförmig zu
gestalten. Ferner ist es durch die deutsche Patentschrift 912 045 bekannt, bei einer
Bodenlegevorrichtung bzw. Bodenaufziehvorrichtung für Kreuzbodenbeutelmaschinen
in das Antriebsübertragungsgetriebe für ein umlaufendes sichelartiges Bodenlegeorgan
ungleichförmig umlaufendeAntriebsorgane, wie z. B. exzentrische Antriebsräder od.
dgl., einzuschalten, durch welche das Bodenlegeorgan an bestimmten Stellen eine
beschleunigte Bewegung erfährt.
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Bei einer einfachen Ausführungsform des verstellbaren, ungleichförmig
übersetzenden Getriebes kann nach der Erfindung ein Kurbelschleifengetriebe mit
einstellbarer Exzentrizität vorgesehen sein. Hierbei besteht jedoch nicht die Möglichkeit,
einen kurzzeitigen Gleichlauf von Werkstück und Umlegeelement nach dem Umfalten
des nachlaufenden Bodenseitenumschlages, wie es zum Andrücken des Umschlages erwünscht
ist, zu erhalten.
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Eine Ausführungsförm des Getriebes, die dies ermöglicht, sieht als
verstellbares, ungleichförmig übersetzendes Getriebe nach der Erfindung ein Getriebe
vor, das wenigstens eiä Zwischenrad besitzt, das unter dem Einfluß eines mit einer
gegen andere austauschbaren im Arbeitstakt, der Maschine rotierenden Kurvenscheibe
versehenen Kurventriebs zusätzliche, die ungleichförmige über-setzung erzeugende
Bewegungen ausführt.
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An Hand der Zeichnung ist im folgenden ein Ausführungsbeispiel der'
Erfindung ausführlich beschrieben. In der Zeichnung zeigt F i g. 1 schematisch die
Seitenansicht einer Vorrichtung zum Umfalten der nachlaufenden Bodenseitenumschläge
von Kreuz- und Klotzbodensäcken, F i g. 2 einen Schnitt nach der Linie
A -L der F i g. 1 und F i g. 3 die Draufsicht auf ein Schlauchstück mit einem
offenen Kreuzboden am vorderen Ende, dessen nachlaufender Bodenseitenumschlag umgefaltet
werden soll.
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Die Vorrichtung nach der Erfindung bildet einen Teil einer im Längsförderverfahren
arbeitenden Sackmaschine und dient zum Umfalten des nachlaufenden Bodenseitenumschlages
sowohl von Kreuz- als auch von Klotzbodensäcken. Die beispielsweise als Finger 1
ausgebildeten Umlegeelemente sind paarweise an zwei Tragstücken 2 befestigt, deren
Enden an zwei parallel zueinander liegenden umlaufenden Ketten 3, 4
befestigt
sind und deren Abstand voneinander der halben Kettenlänge entspricht. Jede Kette
läuft über ein Kettenräderpaar 5/6, dessen Kettenrad 5 angetrieben wird. Die Kettenräder
5 sind auf einer gemeinsamen Welle 7 befestigt, die in Gestellwänden 8, 9 gelagert
ist. Die Kettenräder 6 sind auf einer gemeinsamen ebenfalls in den Gestenwänden
8, 9 gelagerten Welle 10 befestigt.
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Nach der Erfindung erfolgt der Antrieb der Ketten 3, 4 vom nicht dargestellten
Hauptantrieb der Maschine aus und in deren Arbeitstakt ungleichförmig zum Erzeugen
einer Relativbewegung zwischen dem in Schlauchlängsrichtung in bekannter und darum
nicht dargestellter Weise transportierten Schlauchstück 11 und den Fingern 1 zwecks
Umfalten des nachlaufenden Bodenseitenumschlages 12 des offenen Kreuzbodens in Laufrichtung
13 (F i g. 1).
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Ein Zahnrad 14 wird vom Hauptantrieb der Maschine aus mit gleichförmiger
Umfangsgeschwindigkeit angetrieben und treibt selber ein Zahnrad 15 an, das
auf einer in den Gestellwänden 8, 9 drehbar gelagerten Welle 16 befestigt ist. Der
Teilkreisdurchmesser des Zahnrades 15 ist so gewählt, daß die Welle 16 im Arbeitstakt
der Maschine umläuft. Vom Zahnrad 15 aus erfolgt der Antrieb der Kettenradwelle
7 über Zahnräder 17 bis 22. Die Zahnräder 17,
18 liegen
koaxial zueinander, sind urdrehbar miteinander verbunden und gemeinsam drehbar auf
einem in der Gestenwand 8 gehaltenen Bolzen 23 gelagert. Das Zahnrad 19 ist frei
drehbar auf einem in der Gestenwand 8 schwenkbar gelagerten Bolzen
24 gelagert, während die Zahnräder 20, 21 je auf einem Bolzen 25 bzw. 26
frei drehbar gelagert sind. Der Bolzen 25 ist an freien Enden zweier kongruenter
Hebel 27, 28 befestigt, die beiderseits des Zahnrades 19 auf dem Bolzen 24 urdrehbar
gelagert sind. Der Bolzen 26 ist an den freien Enden zweier kongruenter Hebel 29,
30 befestigt, die beiderseits des Zahnrades 22 auf der Kettenradwelle 7 frei drehbar,
aber axial urverschiebbar gelagert sind (siehe F i g. 2).
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Die zusätzlichen, die Beschleunigung und die Verzögerung der Ketten
bewirkenden Drehbewegungen des Zahnrades 22 werden diesem durch Hin- und Herbewegen
des Zahnrades 21 auf einem Bogen mit einem dem Achsabstand der Zahnräder 21, 22
entsprechenden Radius erteilt. Diese Hin- und Herbewegung des Zahnrades 21 bewirkt
der im folgenden beschriebene Kurventrieb.
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Der Kurventrieb umfaßt einen Satz Kurvenscheiben 31 bis 34, die auf
einem gemeinsamen Tragstück 35 befestigt sind. Das Tragstück ist auf der Welle 16
urdrehbar, aber axial verschiebbar gelagert. An seinem der Bedienungsseite der Maschine
zugewendeten Ende besitzt es eine Ringnut 36, in die ein
Führungsstück
37 eingreift. Das Führungsstück ist auf einer parallel zur Welle 16 liegenden Stange
38 befestigt, die axial verschiebbar, aber undrehbar einerseits in der Gestellwand
8 und einem auf der Innenseite an diese angeflanschten Lager 39 und andererseits
in der Gestellwand 9 gelagert ist. Die Stange 38 besitzt eine der Anzahl der Kurvenscheiben
entsprechende Anzahl von Aussparungen 40, die einen dem Abstand der Kurvenscheiben
voneinander entsprechenden Abstand voneinander besitzen. Ein von Hand betätigbarer
der Außenseite an der Gestenwand 9 gehaltener Sperriegel 41 dient durch Eingreifen
in eine der Aussparungen 40 zur Sicherung der Stange 38 und damit der Kurvenscheiben
gegen eine ungewollte axiale Verschiebung. Jede Kurvenscheibe ist durch axiale Verschiebung
des Tragstückes 35 auf der Welle 16 mittels der Stange 38 in den Wirkbereich eines
an seinem freien Ende eine Rolle 42 tragenden Schwenkhebels 43 bringbar, der auf
einer Schwenkachse 44 befestigt ist. Die Schwenkachse ist in den Gestellwänden 8
und 9 gelagert und trägt einen weiteren Schwenkhebel 45, dessen freies Ende
über eine Koppel 46 mit dem freien Ende eines dritten Schwenkhebels 47 in Verbindung
steht. Der Schwenkhebel 47 ist auf dem drehbar in der Gestellwand 8 gelagerten Bolzen
24 befestigt. Das freie Ende des ebenfalls auf dem Bolzen 24 undrehbar befestigten
Hebelpaares 27/28 ist mit dem freien Ende des Hebelpaares 29/ 30 durch eine Koppel
48 verbunden, die aus zwei kongruenten, beiderseits der Zahnräder 20, 21 liegenden
Teilen besteht.
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Über die soeben beschriebene kinematische Kette werden die im Ausführungsbeispiel
durch die im Arbeitstakt der Maschine rotierende Kurvenscheibe 31 dem Schwenkhebel
43 vorgegebenen Schwenkbewegungen auf das Hebelpaar 29/30 übertragen, das an seinem
freien Ende das Zahnrad 21 trägt, das auf diese Weise die obenerwähnte Hin- und
Herbewegung ausführt. Die Drehrichtungen der Zahnräder sind in F i g. 1 durch Pfeilspitzen
angedeutet. Wird das Hebelpaar 29/30 in Drehrichtung des Zahnrades 22 bewegt,
ergibt sich durch die Bewegung des Zahnrades 21 auf dem zur Welle 7 konzentrischen
Kreisbogen eine Erhöhung der Umfangsgeschwindigkeit des Zahnrades 22. Umgekehrt
ergibt sich beim Schwenken des Hebelpaares 29/30 entgegen der Drehrichtung des Zahnrades
22 eine kleinere Umfangsgeschwindigkeit dieses Zahnrades als bei Stillstand des
Hebelpaares 29/30.
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Die mittels einer im Arbeitstakt der Maschine rotierenden Kurvenscheibe
erzeugte ungleichförmige Übersetzung bietet gegenüber der mit einem Kurbelschleifengetriebe
erzeugten ungleichförmigen Übersetzung den Vorteil, daß man durch entsprechende
Ausbildung des Umfangs der Kurvenscheibe einen zwischenzeitlichen Gleichlauf von
Ketten und Werkstück erreichen kann, der zum Andrücken des umgelegten Bodenseitenumschlages
wünschenswert ist. Zweckmäßig wird die mittlere Kettengeschwindigkeit so groß wie
die Transportgeschwindigkeit der Werkstücke gewählt. Dadurch ergeben sich einfach
herstellbare Kurven, da man in diesem Fall durch Ausdehnung des Kulminationspunktes
der Kurvenscheibe zu einem zu ihrer Drehachse konzentrischen Kreisbogen zwischen
der Beschleunigung und der anschließenden Verzögerung einen mehr oder weniger langen
Stillstand des Hebelpaares 29/30 erreichen kann, währenddessen Gleichlauf besteht.
Durch Austauschen der verschieden großen Kurvenstücke 31 bis 34 gegeneinander ergeben
sich verschieden große Beschleunigungen der Ketten. Zum Umfalten des längsten Bodenseitenumschlages
ist somit mit der größten Kurvenscheibe und zum Umfalten des kürzesten Bodenseitenumschlages
mit der kleinsten Kurvenscheibe zu arbeiten.
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Gegenüber einem Stirn- oder Kegelraddifferentialgetriebe, das ebenfalls
benutzt werden kann, dessen Differentialräderträger unter dem Einfluß des Kurventriebs
schwenkbar ist, besitzt die beschriebene Ausführung den Vorteil, daß sich mit ihr
unter Zugrundelegung einer gleichgroßen Kurvenscheibe eine erheblich größere Beschleunigung
der Ketten erzielen läßt. Dieses ergibt sich daher, daß sich auch die durch die
Schwenkbewegung des Hebelpaares 27/28 ergebende zusätzliche Drehung des Zahnrades
20 auf das Zahnrad 21 und weiter auf das Zahnrad 22 überträgt.