DE1511501B2 - Schubstangenfoerderer an einer verpackungsmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Schubstangenförderer an einer Verpackungsmaschine, dessen federnde Mitnehmer die Packungen beim Förderhub hintergreifen und beim Rückhub an den Packungen vorbeigleiten, und dessen Schubstangen bei jedem Zyklus ihrer Antriebskurbel einen Halbschritt in Förderrichtung, einen Schritt zurück und wieder einen Halbschritt in Förderrichtung längs einer unter einer Fülldüse vorbeilaufenden horizontalen Bahn ausführen, wobei erste Mitnehmer derart vorgesehen sind, daß sie beim nach jedem Zyklus folgenden Stillstand der Antriebskurbel eine unmittelbar vor der Füllstation befindliche Packung hintergreifen, und zweite Mitnehmer vorgesehen sind derart, daß sie eine in der Füllstation befindliche Packung hintergreifen, wobei ferner der horizontale Abstand der ersten von den zweiten Mitnehmern wenig größer als die Länge einer Packung ist und dabei etwa dem halben Hub der ersten Schubstange entspricht, und wobei weitere Mitnehmer vorgesehen sind, welche die Packungen in den Arbeitsbereich des ersten Mitnehmers einschieben, und ferner Mitnehmer vorgesehen sind, welche die Packungen aus dem Arbeitsbereich des zweiten Mitnehmers herausführen.

Bekannt ist bereits ein Schaufelförderer für Schlamm (deutsche Patentschrift 611536), bei der Schaufelgruppen eine derartige Bewegung gegeben wird, daß jede Schaufel irgendeiner dieser Gruppen mindestens eine Schaufel einer anderen dieser Gruppen umkreist, so daß die Arbeitswege der Schaufeln sich übergreifen.

Bekannt ist auch schon eine Füllmaschine (USA.-Patentschrift 3 103 959), bei der unter einem dauernden Füllstrahl ein leerer Behälter zunächst in einem Abstand seitlich unter die Füllstrahldüse bewegt und dann bis zur Düse angehoben wird. Während der Füllung des Behälters wird ein weiterer leerer Behälter unter den ersten Behälter geschoben, um den Füllstrahl aufzunehmen, sobald der erste Behälter nach Füllung seitlich wegbewegt wird, woraufhin der weitere Behälter bis zur Düse angehoben wird.

Aus der USA.-Patentschrift 3172 435 ist ein Schubstangenförderer an einer Verpackungsmaschine der eingangs genannten Art bekannt. Bei einer derartigen Fördervorrichtung folgt die Bewegungsbahn aller Mitnehmer, aufgetragen über der vollen Umdrehung der Antriebskurbel, einer Sinuslinie (Fig. 12, Linien 102 und 103). Alle in der Förderstrecke befindlichen Behälter erhalten damit beim Anlauf der Antriebskurbel eine verhältnismäßig starke Beschleunigung, die nur für die in die Füllstation bzw. aus der Füllstation zu bringenden Behälter notwendig ist, jedoch für alle die Behälter vermieden werden sollte, die sich nicht im Bereich der Füllstation befinden, weil sonst hohe Beschleunigungsenergie benötigt wird, die Schubstangenantriebe stark belastet werden, das Füllgut überschwappen könnte und die Fördergeschwindigkeit vermindert wird.

Es ist Aufgabe der Erfindung, diese Nachteile zu vermeiden und eine Vorrichtung zu schaffen, die die Behälter nur im Bereich der Füllstation starken Beschleunigungen unterwirft.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß zum Zuführen der Verpackungen zum Arbeitsbereich der ersten Mitnehmer und zum Wegführen der Packungen aus dem Arbeitsbereich der zweiten Mitnehmer an einer eigenen Schubstange angelenkte Mitnehmer vorgesehen sind, die derart phasenverschoben zu den ersten und zweiten Mitnehmern antreibbar sind, daß sie bei jedem Zyklus der Antriebskurbel einen Rückhub und dann einen Förderhub ausführen, wobei sich die Förderwege des Mitnehmers, der Zuführeinrichtung und des ersten Mitnehmers im letzten Viertel der Drehung der Antriebskurbel derart überschneiden, daß die Packung mit Hilfe des ersten Mitnehmers von den Mitnehmern der Zuführeinrichtung abziehbar ist.

Eine zweckmäßige Schubstangen-Antriebseinrichtung weist dabei eine von der Anfangsstellung aus um jeweils eine Umdrehung drehbare Kurbel auf, an welcher zwei Lenkeranordnungen angreifen, die jeweils mit der Schubstange für die ersten und zweiten Mitnehmer bzw. mit der Schubstange für die Mitnehmer bzw. mit der Schubstange für die Mitnehmer verbunden sind, und je erste und zweite Hebel umfassen, die am Rahmen hin- und herschwenkbar gelagert sind, deren jeweilige Schwenkachsen in verschiedenen Stellungen bezüglich der Ausgangsstellung der Kurbel angeordnet sind, um die Schubstangen außer Phase hin- und herzubewegen.

Weiterhin ist es zweckmäßig, die Lenkeranordnungen so auszubilden, daß die Schubstangen im wesentliehen gleiche Hube ausführen, wodurch die Überführung der Behälter von den Halterungen der einen Schubstange zu den Halterungen der anderen Schubstange besonders wirksam ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Verpackungsmaschine, wobei einige Deckel entfernt und Teile weggebrochen und im Schnitt gezeigt sind,

F i g. 2 eine horizontale Schnittansicht längs der Ebene 2-2 der F i g. 1,

F i g. 3 bis 7 Diagrammansichten der Übertragungseinrichtung und deren Antriebseinrichtung in verschiedenen Bewegungsstellungen,

F i g. 8 a und 8 b zwei Teile der in Draufsicht dargestellten hin- und hergehenden Übertragungsglieder in vergrößertem Maßstab,

F i g. 9 a und 9 b zwei Teile eines der Übertragungsglieder in Seitenansicht,

Fig. 10a und 10b zwei Teile des anderen der Übertragungsglieder in Seitenansicht,

Fig. 11 einen vertikalen Schnitt längs der Ebene 11-11 der Fig. 1 und

F i g. 12 eine graphische Darstellung der relativen Verlagerung der verschiedenen Abschnitte der Übertragungseinrichtung während des Arbeitszyklus.

Die Verpackungsmaschine ist in F i g. 1 erläutert und besteht aus einem Rahmen 10 mit einer Übertragungseinrichtung zum intermittierenden schrittweisen Vorrücken von Behältern, einem Halter 12 zum Speichern eines Stapels flach gefalteter Behälter, einer Behälteröffnungs- und Aufstelleinrichtung 13, die mit den Behältern zusammenwirken kann, um sie vom Stapel wegzubewegen und sie zu öffnen und aufzustellen, einer Unterlaschen-Halteeinrichtung 15 zum Falten und Schließen der unteren Laschen der Behälter, wenn diese durch die Übertragungseinrichtung vorgerückt werden, einer Fülldüse 16, einer Hubeinrichtung 17 zum Anheben der Behälter an der Füllstation unter Umfassung der Düse und einer Oberlaschen-Falteinrichtung 18, um die oberen Laschen des Behälters zu falten und zu schließen. Die Behälter werden aus dem Stapel des Halters 12 entfernt und nach dem öffnen und Aufstellen durch die Unterlaschen-Falteinrichtung 15 hindurch vorgerückt, um die Bodenlaschen zu falten und zu schließen, und zur Füllstation unterhalb der Düse 16 vorgerückt. Die Fülleinrichtung gibt semifluides oder plastisches Material kontinuierlich durch die Düse aus. Um Störungen durch aus der Düse austretendes Material zu vermeiden, werden die Behälter zur Füllstation auf ein solches Niveau vorbewegt, daß die Oberteile der Behälter in geringem Abstand unterhalb der Düse liegen.

Die Behälter werden dann an der Füllstation mittels der Hubeinrichtung 17 angehoben. Die Behälter bewegen sich, nachdem sie gefüllt sind, nach unten.

Wenn der Behälter sich benachbart des unteren Endes der Düse befindet, werden die Behälter in Querrichtung zur Düse bewegt, um das Material im Behälter von dem aus der Düse austretenden Material abzutrennen, wonach die Behälter durch die Oberlaschen-Falteinrichtung 18 hindurchbewegt werden, um das Oberteil des Behälters zu schließen.

Wenn die Strömungsgeschwindigkeit des Materials aus der Düse erhöht wird, um die Füllgeschwindigkeit zu steigern, muß entsprechend die Geschwindigkeit erhöht werden, mit der der gefüllte Behälter von der Düse wegbewegt und der folgende leere Behälter in die Stellung unterhalb der Düse vorbewegt wird, um übermäßige Materialabgabe aus der Düse während der Überführung der Behälter durch die Füllstation zu vermeiden. Jedoch treten wesentliche Probleme auf, wenn eine relativ große massive Übertragungseinrichtung mit hohen Geschwindigkeiten betrieben wird. Dies wird noch verstärkt, wenn die Übertragungseinrichtung intermittierend mit hin- und hergehenden Teilen arbeitet. Die Spannungen und Belastungen der übertragungseinrichtung und der Antriebseinrichtung steigen exponentiell mit der Geschwindigkeit an, mit der beschleunigt und verzögert wird. Andererseits ist zwar anfangs eine sehr schnelle Bewegung der Behälter notwendig, wenn sie sich durch die Füllstation bewegen, diese aber unerwünscht, wenn die Behälter durch andere Stationen der Verpackungsmaschine sich bewegen.

Im einzelnen besteht der Rahmen 10 der Verpakkungsmaschine aus einem im allgemeinen horizontalen Rahmenunterteil25, der z.B. auf Rädern abgestützt ist und an gegenüberliegenden Enden Gehäuse 27 und 28 aufweist, die die verschiedenen Teile der Antriebseinrichtung aufnehmen und als Stütze für die Führungseinrichtung dienen.

Die Behälter werden seitlich durch auf gegenüberliegenden Seiten im Abstand angeordnete Führungsschienen geführt, die in der gezeigten Ausführungsform erste und zweite kanalförmige Glieder 31 und 32 aufweisen, die einander gegenüberliegen und seitliche Führungsränder 31' und 32' an oberen und unteren Schenkeln der jeweiligen Führungsglieder begrenzen (Fig. 11). Die Führungsglieder sind auf den Gehäusen 27 und 28 einstellbar angebracht, um eine Anpassung an Behälter verschiedener Größe zu ermöglichen. Das Führungsglied 32 ist z. B. wie bei

38 in F i g. 2 angedeutet, an der anderen Zwischenwand 36 des Gehäuses 28 geführt und seitlich relativ zum Führungsglied 31, mittels einer Schraubverstellung 39, einstellbar.

Die Fülldüse 16 liegt oberhalb des Raumes zwisehen den Behälter-Führungsgliedern 31 und 32. Gemäß der Erfindung weist die hin- und hergehende Überführungseinrichtung einen ersten Überführungsteil 51 auf, um einen gefüllten Behälter von der Füllstation wegzubewegen und einen nachfolgenden leeren Behälter zur Füllstation vorzurücken, und umfaßt weiterhin einen zweiten Uberführungsteil 52, um leere Behälter aus der Ladestation oder dem Magazin 12 durch die Unterlaschen-Faltstation hindurch zu einer Stellung vor der Füllstation zu bringen. Die Hauptüberführungseinrichtung besitzt auch einen zweiten Abschnitt 53, um das Vorrücken der gefüllten Behälter fortzusetzen, nachdem sie aus der Füllstation durch die Hilfs-Überführungseinrichtung wegbewegt worden sind.

Wie am besten aus den Fig. 8a, 9a und 10a hervorgeht, weist der erste Abschnitt 52 der Hauptüberführungseinrichtung Gleitelemente 55 und 55' auf, die jeweils in den Führungen 31" und 32" aufgenommen sind und längs der Führungsglieder hin- und hergehen können. Die Gleiter 55 und 55' tragen Behälterstößel, die so angeordnet sind, daß sie einen Behälter ergreifen und ihn vorrücken, wenn die Gleiter ausgefahren sind und am Behälter bei dem Rückgang der Gleiter vorbeigelangen. Die Gleiter 55 und 55' besitzen erste seitlich geformte Behälterstößel 56. Die Behälterstößel 56 können in jeder beliebigen Weise ausgebildet sein, um einen Behälter zu ergreifen und ihn vorzurücken, wenn die Gleiter vorstehen, und am Behälter vorbeizugelangen, wenn sie zurückgezogen sind. Die Stößel 56 sind von ähnlicher Konstruktion und weisen je einen Plattenabschnitt 56a auf, der über der Außenfläche des jeweiligen Gleiters liegt und am Gleiter angebracht ist, um sich mit ihm zu bewegen und eine begrenzte Bewegung seitlich des Gleiters zuzulassen. Die Anbringung erfolgt beispielsweise über die Stifte 56 b. Eine Feder 56 e ist an den Stiften befestigt und greift am Plattenabschnitt 56α an, um die Stößel nachgiebig in die Behälter-Eingriffsstellung zu drücken. Jeder Stößel 56 weist verschiedene getrennte Platten 56 α auf und jede Platte hat Behälter-Angriffsfinger, die sich von ihr seitlich erstrecken. Die Behälter-Angriffsfinger ragen durch Ausnehmungen oder Öffnungen 55 α im jeweiligen Gleiter hindurch und besitzen Behälter-Angriffsfiächen 56 c an dem Ende, das während der Arbeitsstellung der Stößel vorn liegt, und eine Nockenfläche 56 d an dem Ende des Fingers, der während der Arbeitsstellung der Stößel hinten liegt. Die Behälter-Angriffsfläche 56 c erstreckt sich im allgemeinen senkrecht zum Gleiter, um die Hinterseite des Behälters zu erfassen und diesen in der Arbeitsstellung der Gleiter vorzurücken. Die Nockenfläche 56 rf ist relativ zur Bewegungsbahn der Gleiter schräg ausgebildet, um den Behälter während des Rückganges zu erfassen und die Finger seitlich aus der Bahn der Behälter herauszubewegen.

Die Gleiter 55 und 55' weisen auch zweite seitlich ausgerichtete Behälterstößel 58 auf, die in einer Richtung parallel zur Bewegungsbahn der Gleiter von den Behälterstößeln 56 im Abstand liegen. Die Behälterstößel 58 sind im allgemeinen den Stößeln 56 ähnlich und weisen je einen Plattenabschnitt 58 α auf, der beispielsweise durch Stifte 58 b auf dem jeweiligen Gleiter befestigt ist, um sich mit diesem mitzubewegen und eine begrenzte seitliche Verschiebung des jeweiligen Gleiters mitzumachen. Die Stößel 58 besitzen auch Platten 58 a, die übereinander angeordnet sind und sich seitlich erstreckende Behälter-Angriffsfinger aufweisen, von denen jeder eine Behälterstößelfläche 58 c und eine Nockenfläche 58 d bildet. Aus nachstehend erläuterten Gründen sind die sich seitlich erstreckenden Behälter-Angriffsfinger vorzugsweise vertikal im Abstand angeordnet, wie am besten aus den F i g. 9 a und 10 a hervorgeht, und haben Ausnehmungen oder Einkerbungen 58/ zwischen sich. Die Gleiterplatten 58 und 58' sind vorzugsweise ebenfalls ausgespart, wie bei 55 b gezeigt ist, und zwar in den Bereichen, die mit den Aussparungen 58/ in den Stößeln 58 übereinstimmen.

Die Hilfsüberführungseinrichtung 51 ist so angeordnet, daß der gefüllte Behälter von der Füllstation weg und der folgende leere Behälter zur Füllstation vorbewegt wird. Wie am besten aus den F i g. 8 a, 9 a und 10 a hervorgeht, weist die Hilfsüberführungseinrichtung 51 Gleiter 101 und 101' auf, die jeweils in den Führungsbahnen 32" und 31" der kanalförmigen Führungsglieder 32 und 31 angebracht sind. Ein drittes Paar Behälterstößel 102 ist an den HilfsgleiternlOl und 101' an dessen Einlaßende und ein viertes Paar Behälterstößel 103 ist ebenfalls an den Platten 101 und 101' vorgesehen. Die Stößel 102 haben denselben allgemeinen Aufbau und Befestigung wie die Stößel 58. Die Stößel 102 sind jedoch gegenüber den Stößeln 58 komplementär ausgebildet und die seitlichen Behälter-Angriffsfinger 102 c an den Stößeln 102 vertikal bezüglich der entsprechenden Finger 58 c an den Stößeln 58 versetzt, so daß die Finger 102 c und 58 c aneinander vorbeilaufen können. Die Enden der Gleiter 101 und 101' sind bei 101 α (Fig. 9a) ausgespart, und die Stößel sind ebenfalls bei 102 e (Fi g. 10 a) eingekerbt bzw. ausgespart, um das Aneinandervorbeibewegen der Finger zu ermöglichen.

Die Behälterstößel 103 bewegen den gefüllten Behälter quer zur Düse und von der Füllstation weg. Der Stößel 103 besitzt ein relativ breites Blatteil (F i g. 8 a, 9 a), der sich unter einem Winkel durch eine Öffnung 101 b im Gleiter 101 hindurcherstreckt, wobei dieser Blatteil einen in vertikaler Richtung länglichen Behälterangriffsrand 103 c bestimmt. Der Stößel ist am Gleiter gehaltert und bewegt sich mit diesem, ist jedoch seitlich relativ zum Gleiter nachgiebig, um am Behälter während des Rückganges des Gleiters vorbeizugelangen. Wie in F i g. 9 a gezeigt, liegen die Stößel 103 benachbart dem oberen Teil der Gleiter 101 und 101'. Ein vorzugsweise fester Stößel 104 ist benachbart des unteren Teils der Gleiter 101 und 101' vorgesehen, dessen vorderster Teil 104 α im wesentlichen vertikal mit dem Behälterangriffsrand 103 c der Stößel 103 ausgerichtet ist, um dazu beizutragen, den Behälter quer zur Düse zu stoßen. Der rückwärtige Rand 104 b des Stößels 104 bildet einen Anschlag für die Vorderwand des folgenden leeren Behälters, um diesen relativ zu den Stößeln 102 genau in Stellung zu bringen und ein Kippen des Behälters zu verhindern.

Der zweite Abschnitt 53 der Hauptübertragungseinrichtung weist Gleiter 110 und 110', die auch in den Führungsbahnen 32" und 31" der kanalförmigen Führungsglieder 32 und 31 liegen, auf. Der zweite

oder Auslaßabschnitt der Hauptübertragungseinrichtung ist mit drei einander gegenüberliegenden Stößelpaaren 111, 112 und 113 versehen, die an längs im Abstand liegenden Punkten längs der Gleiter 110 und 110' angeordnet sind (Fig. 8b, 9b und 10b). Die Stößel 111, 112 und 113 setzen das Vorrücken der gefüllten Behälter fort, nachdem diese aus der Füllstation mittels der Hilfsüberführungseinrichtung herausbewegt worden sind, und fördern die gefüllten Behälter durch die Oberlaschen-Falteinrichtung und aus der Füllmaschine heraus. Die Zahl der Stößel kann je nach den Erfordernissen verändert werden. Die Stößel sind alle ähnlich den vorbeschriebenen Stößeln 56 ausgebildet und jeder hat eine Behälterangriff skante 111 c, 112 c, 113 c. Die Stößel haben an ihren Hinterkanten Nockenflächen, um die Finger seitlich aus der Bewegungsbahn der Behälter herauszuschieben, während die Gleiter 110, 110' sich zurückbewegen.

Eine Antriebseinrichtung ist vorgesehen, um die Überführungsglieder hin- und herzubewegen. Die Antriebseinrichtung treibt die Überführungsglieder in einem Zyklus an, wenn der Behälter an der Füllstation gefüllt ist. Um die Verpackungsmaschine mit hohen Geschwindigkeiten arbeiten zu lassen, und um zu verhindern, daß während der Überführung der Behälter durch die Füllstation eine übermäßige Abgabe von Material aus der Düse eintritt, ist die Antriebseinrichtung so ausgebildet, daß sie eine anfängliche sehr schnelle Bewegung der Hilfsüberführungsglieder bewirkt, um den gefüllten Behälter schnell in Querrichtung zur Düse zu bewegen und den nächsten leeren Behälter in die Stellung unterhalb der Düse zu bringen. Wegen der größeren Masse würde ein solches schnelles Starten und Anhalten der Hauptübertragungseinrichtung jedoch übermäßige Spannungen an der Antriebseinrichtung hervorrufen. Sie ist daher so ausgebildet, daß eine anfängliche langsame Bewegung der Hauptübertragungseinrichtung bewirkt wird, wobei eine progressive Beschleunigung und Verzögerung dieser Einrichtung an den Enden des Hin- und Herganges erreicht wird.

Die Übertragungseinrichtung wird von einem Motor angetrieben, der über eine Kupplung 125 nach Betätigung eines Schaltgliedes 126 (z.B. Elektromagnet) die Antriebswelle 127 jeweils für eine Umdrehung antreibt. Die Uberführungseinrichtung 11 ist in Fig.2 in einer normalen oder Haltestellung dargestellt, und die Hilfsüberführungsglieder sind, wie dargestellt, in einer Stellung gestoppt, in welcher die Behälterangriffskante 103 c der Stößel 103 längs des an der Düse gerade gefüllten Behälters liegen. Die anderen Behälterangriffsstößel 102 an der Hilfsübertragungseinrichtung liegen im Abstand von den Stößeln 103, der etwas größer als die Weite des Behälters ist, so daß der folgende leere Behälter in die Stellung unterhalb der Einfülldüse bewegt wird, wenn der gefüllte Behälter aus dieser Stellung herausbewegt wird. Die Kupplung 125 wird mittels der Schalteinrichtung 131 betätigt, die einen Schalter 132 (F i g. 2) aufweist, der mit einem Behälter zusammenwirkt, wenn sich dieser während der Füllung abwärts auf eine Höhe bewegt, in welcher das Oberteil des Behälters benachbart dem unteren Rand der Einfülldüse liegt. Die Antriebseinrichtung erzeugt eine zusätzliche sehr schnelle Bewegung der Hilfsübertragungseinrichtung, so daß der Stößel 103 den gefüllten Behälter schnell quer zur Düse bewegt. Die Stößel 102 der Hilfsüberführungseinrichtung bewegen einen folgenden leeren Behälter in Stellung unter der Düse. Der Antrieb für die Überführungseinrichtung weist (Fig. 1) eine Kurbel mit einem Zapfen 134 auf, der exzentrisch zur Welle 127 liegt. Weiterhin ist eine Lenkereinrichtung vorgesehen, die den Kurbelzapfen 134 mit der Hilfsüberführungseinrichtung verbindet, um letztere hin- und herzubewegen. Wie am besten aus der F i g. 1 zu ersehen ist, umfaßt diese Lenkeranordnung Hebel 136,136', die in ihren Mitten an relativ entgegengesetzten Enden einer Welle 137 befestigt sind, die drehbar in den Zwischenplatten 35 und 36 des Gehäuses 28 gelagert ist. Ein Lenker 139 ist an einem Ende am Kurbelzapfen 134 angebracht und am anderen Ende mit einem Zapfen 141 an einem Ende eines der Hebel 136' verbunden. Ein zweites Lenkerpaar^/142, 142' ist mittels Zapfen 143, 143' an den anderen Enden der jeweiligen Hebel 136, 136' drehbar verbunden. Das jeweils andere Ende der Lenker 142, 142' ist mittels Stiften 144, 144' verbunden, die in einer Führungsbahn 145, 145' in den Führungsgliedern 31, 32 geführt sind. Die Stifte 144, 144' sind wiederum durch Stangen 146,146' mit dem jeweiligen Hilfsgleiter 101, 101' verbunden. Die Eintourenkupplung 125 dreht, wenn sie betätigt wird, die Welle 127 von der Anfangsstellung (F i g. 1) in der durch den Pfeil in dieser Figur angezeigten Richtung um eine Umdrehung. Wie man sieht, erstreckt sich der Lenker 139 nahezu senkrecht zur Ebene der Exzentrizität des Exzenters 134, das ist die radiale Ebene durch den Kurbelzapf en 134 und die Welle 127, so daß die Bahn der Hilfsüberführungseinrichtung sich nahezu als Sinus der Winkelverlagerung des Exzenters 134 von seiner Anfangsstellung verändert. Die in F i g. 12 mit 102 und" 103 bezeichneten Kurven sind angenäherte Darstellungen der Stellung der Stößel 102 und 103 an der Hilfsüberführungseinrichtung, wenn die Kurbel sich um eine Umdrehung von ihrer Anfangsstellung gemäß F i g. 1 dreht. Man sieht, daß sich die Hilfsüberführungsglieder anfangs vorwärts bewegen und während dieser anfänglichen Bewegung die Bahngeschwindigkeit der Hilfsüberführungseinrichtung ein Maximum ist. Die Bewegungsrichtung der Hilfsüberführungseinrichtung kehrt sich um, wenn die Stößel 102 an den Hilfsüberführungsgliedem den nachfolgenden leeren Behälter in eine Stellung unterhalb der Düse, wie in F i g. 3 gezeigt ist, vorrücken und sich die Stößel danach über die Anfangsstellung gemäß der F i g. 4 und 5 in eine voll zurückgezogene Stellung zurückbewegen und sich schließlich vorwärts bewegen, wie in F i g. 7 gezeigt ist, und in der in F i g. 1 gezeigten Stellung an einem Punkt etwa zwischen den Enden ihres Hubes anhalten.

Eine zweite Lenkeranordnung ist zur Betätigung mindestens eines Abschnittes der Hauptüberführungseinrichtung außer Phase mit der Hilfsüberführungseinrichtung vorgesehen und zweckmäßig werden beide, der erste und der zweite Abschnitt der Hauptüberführungseinrichtung, in Gleichlauf miteinander betätigt, jedoch außer Phase mit der Hilfsüberführungseinrichtung. Wie am besten aus den F i g. 8 a, 8 b, 9 a, 9 b und 10 a, 10 b hervorgeht, sind die Hauptgleiter 55 und 110 mittels Stangen 151 und 152 miteinander verbunden. Auf ähnliche Weise sind die Hauptgleiter 55' und 110' mittels Stangen 151' und 152' miteinander verbunden, so daß die beiden Abschnitte jedes der Hauptüberführungsglieder im

209 585/131

Gleichlauf bewegt werden. Wie dargestellt, sind die Stangen an ihren jeweiligen Gleitern, beispielsweise mittels Befestigungselementen 153 und Abstandsblöcken 154 befestigt, so daß die Stangen in seitlichem Abstand von den Außenseiten der jeweiligen Gleiter liegen.

Die Antriebseinrichtung für die Hauptüberführungseinrichtung weist Hebel 156 und 156' auf, die zwischen ihren Enden an einer Welle 157 befestigt sind, die in den Platten 35 und 36 des Gehäuses 28 drehbar gelagert ist. Die Kurbel 134 ist über einen Lenker 158 mit dem Drehzapfen 159 an einem Ende eines der Hebel 156' verbunden. Ein zweites Lenkerpaar 161 und 161' ist an einem Ende mittels Stiften 162, 162' mit den anderen Enden der Hebel 156 und 156' verbunden. Die anderen Enden der Lenker 161, 161' sind mittels Stiften 164, 164' mit Stangen 167, 167' verbunden, die in Führungen 165 und 165' an der Platte 36 und dem Führungsglied 31 gleiten können. Die Stangen 167, 167' sind lösbar mit Anschlußteilen an den jeweiligen Verbindungsstangen 151, 151' verbunden. Wie aus F i g. 1 hervorgeht, liegt die Welle 157 relativ zur Antriebswelle 127 und der Kurbel 134 so, daß, wenn die Kurbel sich in ihrer Anfangsstellung (F i g. 1) befindet, der Lenker 158 im wesentlichen in der durch die Welle 127 und den Exzenter 134 gehenden Ebene liegt. Demgemäß verändert sich die Bahn der Hauptüberführungseinrichtung etwa als Kosinusfunktion der Winkelverlagerung des Exzenters 134 von der in Fig. 1 gezeigten Anfangsstellung. Vorteilhafterweise arbeitet die Hauptüberführungseinrichtung mit einer Winkelverlagerung von einer ³A Umdrehung, d. h. etwa 270° Phasenverschiebung relativ zur Hilfsüberführungseinrichtung. Mit dieser Phasenbeziehung zwischen der Hilfs- und Hauptüberführungseinrichtung beginnen sich die Hilfs- und Hauptüberführungseinrichtungen mit relativ verschiedenen Geschwindigkeiten zu bewegen, wenn die Kupplung betätigt wird, und bewegen sich darüber hinaus relativ gesehen in entgegengesetzten Richtungen, wie klar aus F i g. 12 hervorgeht. Da die Bahn der Hauptüberführungseinrichtung sich mit der Kosinusfunktion ändert, ist ihre Bewegungsgeschwindigkeit beim Start und beim Ende jedes Zyklus ein Minimum, um so die Beanspruchungen, die auf den Antriebsmechanismus einschließlich der Eintourenkupplung, der Kurbel und der Lenkeranordnung zur Verbindung der Kupplung mit dem Übertragungsmechanismus, ausgeübt werden, auf einem Minimum zu halten. Darüber hinaus ergibt sich, daß die Anfangsbewegungen der Hilfs- und Hauptüberführungseinrichtung in relativ entgegengesetzten Richtungen verlaufen, um so die Längsvibrationen der Maschine während der Bewegungsrichtungsumkehr der Haupt- und Hilfsüberführungseinrichtungen herabzusetzen. Der Hub der Haupt- und Hilfsüberführungseinrichtungen ist so gewählt, daß die Bewegungsbahn der den Behälter erfassenden Finger 102 und 103 an der Hilfsüberführungseinrichtung jeweils teilweise die Bewegungsbahn der den Behälter erfassenden Finger 58 und 111 der Hauptüberführungseinrichtung überlappen. Darüber hinaus liegen die den Behälter erfassenden Finger 102 an der Hilfsüberführungseinrichtung und die den Behälter erfassenden Finger 58 am Einlaßabschnitt der Hauptüberführungseinrichtung so, um sicherzustellen, daß leere Behälter vom Einlaßabschnitt der Hauptüberführungseinrichtung zur Hilfsüberführungseinrichtung gefördert werden. Wie sich aus F i g. 12 ergibt, besteht zwischen der Bewegung der Haupt- und Hilfsüberführungseinrichtungen eine derartige Phasenbeziehung, daß die Hauptüberführungsfinger 58 und die Hilfsüberführungsfmger während des letzten Teils des Zyklus, während die Haupt- und Hilfsüberführungseinrichtungen sich beide vorwärts bewegen, einander überlappen. Die Behälter werden so von dem Einlaßabschnitt der Hauptüberführungseinrichtung zur Hilfsüberführungseinrichtung überführt, ohne daß eine Unterbrechung in der Vorwärtsbewegung der Behälter eintritt. Die Bewegungsbahn der Stößel 103, die den gefüllten Behälter aus der Füllstation wegbewegen, überlappt die Bewegungsbahn der Finger 111 am Auslaßabschnitt der Hauptüberführungseinrichtung, jedoch ist die Phasenbeziehung so, daß diese Überlappung in der Bewegungsbahn zu relativ verschiedenen Zeiten während des Zyklus auftritt, so daß das Vorrücken der gefüllten Behälter durch die Stößel 103 um ein kurzes Intervall aufhört, bevor die gefüllten Behäter von den Fingern 111 aufgenommen werden. Eine Nockeneinrichtung, die in geeigneter Weise mit der Welle 127 verbunden ist, ergibt eine zwangsweise Aufwärts- und Abwärtsbewegung der Hubrichtung während bestimmter Teile des Zyklus, wie sich aus den F i g. 1, 3 bis 7 ergibt.

Die Verpackungsvorrichtung wird intermittierend in Abhängigkeit vom Füllen eines Behälters an der Füllstation betrieben und ist in den F i g. 1 und 2 in der normalen oder Ruhestellung gezeigt. In der Ruhestellung befindet sich die Hauptüberführungseinrichtung am Vorderende ihres Hubes, während sich die Hilfsüberführungseinrichtung zwischen den Enden des Hubes befinden.

Ein BehälterC4 (Fig. 2) bewegt sich an der Füllstation während er gefüllt wird, nach unten und wenn das Oberteil des Behälters eine Höhe benachbart des unteren Endes der Düse erreicht, betätigt der Behälter den Füllschalter 131, um der Eintourenkupplung Strom zuzuführen. Wenn der Nocken 196 sich in der durch den Pfeil in F i g. 1 gezeigten Richtung zu drehen beginnt, wird die Packung zuerst durch eine Behälterhubeinrichtung abgestützt, um die Pakkung auf die Behälterauslaßstützglieder 201 zu bringen, und zwar mittels der inneren Nockenfläche 197. Die radial außen liegende Nockenfläche 198 ist so geformt, daß der Nachläufer 191 der Behälterhubeinrichtung ergriffen wird, um die Hubeinrichtung schnell nach unten auf ein Niveau unterhalb der Behälterauslaßstützen 201 zu bewegen und ausreichend weit, um den nächstfolgenden leeren Behälter sich in eine Stellung unterhalb der Füllstation bewegen zu lassen. Gleichzeitig beginnen die Stößel 103 an der Hilfsüberführungseinrichtung die Bewegung des gefüllten Behälters C 4 quer zur Düse und die Finger 102 bewegen den nächsten leeren Behälter C 3 in eine Stellung unterhalb der Düse. Wie am besten aus der F i g. 2 folgt, sind die Finger 102 und 103 in etwas größerem Abstand voneinander angeordnet, als der der Weite eines Behälters entspricht, um eine geringe Verzögerung zu erreichen, bevor der nächste leere Behälter mit seiner Bewegung über den Förderer beginnt. Diese Verzögerung gibt dem Nocken 198 eine genügende Zeit, um die Hubeinrichtung abwärts zu bewegen, um den Behälter C 3 aufzunehmen. Die Hilfsüberführungseinrichtung bewegt sich in ihrer voll ausgefahrenen Stellung bei

etwa der ersten 90^c-Bewegung der Welle 127. Der innere Nocken 197 ist so geformt, daß anschließend der leere Behälter C 3 schnell nach oben in teleskopartiger Bewegung zur Düse bewegt wird. Die Nocken 197 und 198 sind so angeordnet, daß anschließend der Nockennachläufer 191 außer Eingriff gelangt, um die Hubeinrichtung abwärts zu bewegen, während der Behälter gefüllt wird. Die Hauptüberführungseinrichtung wird während der anfänglichen etwa 180°-Drehung der Welle 127 zurückgezogen, so daß ihre Anfangsbewegung entgegengesetzt der Bewegungsrichtung der Hilfsüberführungseinrichtung verläuft. Weiterhin besteht eine solche Phasenbeziehung zwischen den Haupt- und Hilfsüberführungseinrichtungen, so daß die Bahn der Hilfsüberführungseinrichtung sich in Vorwärtsrichtung als Sinusfunktion der Winkelbewegung der Kurbel 134 verändert, während die Rückbewegung der Hauptübertragungsemrichtung sich mit dem Kosinus ändert, um eine progressive Beschleunigung und Verzögerung beim Beginn und beim Ende des Hubes der Hauptübertragungseinrichtung zu erzielen. Während des Rückhubes der Hauptübertragungseinrichtung bleiben die Behälter Cl, C2, C5, C6 und Cl stationär. Wenn die Welle über den 180°-Punkt hinausgedreht wird, beginnt sich die Hauptüberführungseinrichtung nach vorn zu bewegen und rückt die jeweiligen Behälter für die nächste Stufe vor. Wie sich aus der graphischen Darstellung in Fig. 12 ergibt, überlappen die Finger 102 an der Hilfsüberführungseinrichtung und die Finger 58 am Einlaßabschnitt der Hauptüberführungseinrichtung einander während des Endabschnittes des Zyklus und während Haupt- und Hilfsüberführungseinrichtungen sich in dieser selben Richtung bewegen, so daß die Überführung der Behälter von den Stößeln 58 zu den Stößeln 102 in Form einer weichen kontinuierlichen Bewegung ohne Unterbrechung des Vorschubes der Behälter vonstatten geht. Die Hilfsüberführungsglieder weisen einen festen Anschlag 104 auf, der eine Vorderseite eines leeren Behälters erfaßt, der gerade von den Stößeln 102 auf der Hilfsüberführungseinrichtung vorgerückt wird, um so ein Neigen des Behälters zu verhindern, wenn die Hilfsüberführungseinrichtung anhält.

Der Antrieb mit veränderlicher Geschwindigkeit zum Drehen der Welle 127 wird in Übereinstimmung mit der Geschwindigkeit eingestellt, mit welcher die Behälter gefüllt werden, um so die Welle um eine volle Umdrehung in einer Zeit anzutreiben, die etwas geringer ist als erforderlich, um den Behälter an der Füllstation zu füllen. Die Verpackungsvorrichtung gelangt somit in ihre Ausgangsstellung um ein kurzes zeitliches Intervall zurück, bevor der Behälter an der Füllstation gefüllt ist und den nächsten Zyklus in Gang setzt.

Da die Hilfsüberführungseinrichtung sich anfangs mit Maximalgeschwindigkeit nach vorn bewegt, wird der gefüllte Behälter schnell aus der Füllstation wegbewegt und der nächstfolgende leere Behälter entsprechend schnell zur Füllstation vorgerückt. Da jedoch die Hauptüberführungseinrichtung außer Phase mit der Hilfsüberführungseinrichtung betrieben wird, und zwar vorzugsweise mit einer Phasenverschiebung von etwa 270°, ist die Anfangsbewegung der Hauptüberführungseinrichtung relativ langsamer und erfolgt auch in einer relativ entgegengesetzten Richtung. Diese Anordnung erlaubt der Verpakkungsvorrichtung, mit hohen Geschwindigkeiten zu arbeiten. Beispielsweise sind Verpackungsmaschinen mit der erfindungsgemäßen Ausbildung hergestellt worden, die Eiscreme u. dgl. mit einer Geschwindigkeit von etwa 4000 Halbgallonen-Packungen pro Stunde verpacken, ohne daß übermäßige Beanspruchungen an der Kupplung oder an der Antriebseinrichtung auftreten, und wobei die Vibrationen auf einem Minimum gehalten werden. Weiterhin wird durch die Betriebsweise der Hauptübertragungseinrichtung derart, daß sich ihre Bahnbewegung als Kosinus des Winkelweges der Kurbelwelle ändert, eine weichere Überführung der Behälter zwischen aufeinanderfolgender Stößel an der Hauptüberführungsemrichtung und auch zwischen den Haupt- und Hilfsüberführungsemrichtungen erzielt. Hierbei ermöglicht das vorerwähnte Überlappen der Bahnen der Stößel 58 und 102, das durch den Außerphasenbetrieb der Haupt- und Hilfsüberführungseinrichtungen erreicht wird, eine Überführung der Gegenstände vom Einlaßabschnitt der Hauptüberführungseinrichtung, während die Behälter in Bewegung bleiben.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Schubstangenförderer an einer Verpackungsmaschine, dessen federnde Mitnehmer die Pakkungen beim Förderhub hintergreifen und beim Rückhub an den Packungen vorbeigleiten, und dessen Schubstangen bei jedem Zyklus ihrer Antriebskurbel einen Halbschritt in Förderrichtung, einen Schritt zurück und wieder einen Halbschritt in Förderrichtung längs einer unter einer Fülldüse vorbeilaufenden horizontalen Bahn ausführen, wobei erste Mitnehmer derart vorgesehen sind, daß sie beim nach jedem Zyklus folgenden Stillstand der Antriebskurbel eine unmittelbar vor der Füllstation befindliche Packung hintergreifen, und zweite Mitnehmer vorgesehen sind derart, daß sie eine in der Füllstation befindliche Packung hintergreifen, wobei ferner der horizontale Abstand der ersten von den zweiten Mitnehmern wenig größer als die Länge einer Pakkung ist und dabei etwa dem halben Hub der Schubstange entspricht, und wobei weitere Mitnehmer vorgesehen sind, welche die Packungen in den Arbeitsbereich des ersten Mitnehmers einschieben, und ferner Mitnehmer vorgesehen sind, welche die Packungen aus dem Arbeitsbereich des zweiten Mitnehmers herausführen, dadurch gekennzeichnet, daß zum Zuführen der Packungen zum Arbeitsbereich der ersten Mitnehmer (102) und zum Wegführen der Packungen aus dem Arbeitsbereich der zweiten Mitnehmer (103) an einer eigenen Schubstange (167,167') angelenkte Mitnehmer (58,111) vorgesehen sind, die derart phasenverschoben zu den ersten und zweiten Mitnehmern (102,109) antreibbar sind, daß sie bei jedem Zyklus der Antriebskurbel erst einen Rückhub und dann einen Förderhub ausführen, wobei sich die Förderwege des Mitnehmers (58), der Zuführeinrichtung und des ersten Mitnehmers (102) im letzten Viertel der Drehung der Antriebskurbel derart überschneiden, daß die Packung mit Hilfe des ersten Mitnehmers (102) von den Mitnehmern (58) der Zuführeinrichtung abziehbar ist.

2. Schubstangenförderer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schubstangen (146, 146' bzw. 167, 167') Antriebseinrichtungen (121 bis 158) besitzen, die eine von der Anfangsstellung aus um jeweils eine Umdrehung drehbare Kurbel (134) aufweisen, an welcher zwei Lenkeranordnungen (136 bis 142; 136' bis 142' bzw. 156 bis 161; 156' bis 161') angreifen, die jeweils mit der Schubstange (146, 146') für die ersten und zweiten Mitnehmer (102, 103) bzw. mit der Schubstange (167, 167') für die Mitnehmer (58, 111) verbunden sind, und je erste und zweite Hebel (136, 136', 156, 156') umfassen, die am Rahmen hin- und herschwenkbar gelagert sind, deren jeweilige Schwenkachsen (137, 137', 157, 157') in verschiedenen Stellungen bezüglich der Ausgangsstellung der Kurbel (134) angeordnet sind, um die Schubstangen (146, 146' und 167, 167') außer Phase hin- und herzubewegen.

3. Schubstangenförderer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lenkeranordnungen (136 bis 142, 136' bis 142' bzw. 156 bis 161, 156' bis 161') so ausgebildet sind, daß die Schubstangen (146, 146' bzw. 167, 167') im wesentlichen gleiche Hube ausführen.