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Einrichtung und Schaltungsanordnung zum Umsteuern der Hubbewegung
von Backen einer Schweiß- oder Siegelvorrichtung tii: Verpackungsmaschinen Die Erfindung
betrifft eine Einrichtung und eine Schaltungsanordnung sum Umsteuern der Hubbewegung
von Backen einer Schweiß- oder Siegelvorrichtung fUr Verpackungsmasohinen zum Unterbrechen
des Schließhubes bei fehlerhaft zugeführten Packgütern.
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An Verpackungsmaschinen zum Rinhnllen von Packgütern in einen Packmittelschlauch
wird dieser durch Quersiegeln oder -schweißen verschlossen, wobei gleichzeitig ein
Vereinzeln der Packungen erfolg@. Durch falsches Auflegen oder durch Verschieben
der packgüter während des Durohganges durch die Maschine kannen sich die Zwischenräume
der aufeinanderfolgenden Packgüter verändern. Beim Schliessen der Schweiß- oder
Siegelbacken kann dabei das verschebene Pack beschädigt werden.
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Um eine solohe Beschädigung rru vermeiden, ist es noptwandig, di.
Hubbewegung der Schweiß- oder Siegelbacken zu unterbrechen, bevor diese das P@ckgut
berühren.
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Es sind Verrichtungen bekannt, bei denen die Hubbewegung der Schweiß-
oder Siegelbacken durch eine Zahnstange Uber eine offene Kurve, Hebel, Zahnrad und
Schließfeder gesteuert wir@ und eine Keilbreuse das Anhalten der Backen bewirkt,
wobei Sie t ekgutfehllage durch eine an der oberen Schweißbacke angebrachte Fühlerleist
abgetastet ein Schalter betätigt und der Bremskeil über einen Elektromagneten in
@ängriff gebracht wird.
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Line derartige Anordnung ist jedoch nur möglich, wenn für den Durchgang
der Backen durch die Schließstellung keine Zwanglaufbedingungen herrschen, wie dies
bei der vorbeschriebenen Vorrichtung der Fall ist.
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Bei schnellaufenden Maschinen sind solche Zwanglaufbe dingungen erforderlich
und es werden Antriebe zum Beispiel iiber Kurbelwelle oder geschlossene KurVen vorgesehen
da Antrie@e in der vorbeschriebenen Art zu träge sind und dtu Masserkräfte bei den
erhöhten Geschwindigkeiten nicht mehr für ein Abbremsen in der verbeschriebenen
Art beherrschbar sind, bs ist nun erforderlich, Antriebe mit Zwanglauf bei Fehllage
von Packungen anzuhalten und die Backen der Schweiß- oder Siegelvorrichtung in umgekehrter
Richtung in die Ausgangslage ftir den nächsten Arbeitstakt zu bringen. Um eine solche
Forderung zu erfüllen, ist es zweckmäßig, ein Wendegetriebe vorzusehen.
sind
eine Vielzahl von Wendegetrieben aus der etriebetechnik bekannt, die aber in keinem
Falle di@ Vorbedingungen für den Einsatz an Schweiß- oder Siegelvorrichtungen an
Verp ekungsmaschinen e@@üllen, da sie in der Regel für die Umkehr von Drehrichtungen
bestimmt sind, die das Vielfache eines Drehwinkels ton 360 betragen.
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Es sind Wendegetriebe von kleiner Bauart bekannt, die durch ein Differenzialgetriebe
mit schaltbarer Kupplung zwischen treibendenm und getriebenem Rad die Drehrichtung
verändern.
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Seich. Getriebe sind für den Antrieb der Hubbewegung von Sehweiß-
oder Siegelbacken ungeeignet, weil die Schaltzeiten konstant und nicht regelbar
sind. Es ist auch nicht möglich, mit diesen Getrieben dlL Kup@lungsteile in einem
immer gleichbleibenden Drehwinkel zu @@@a Es sind auch Umkehrgetriebe mit zwei @ellen
bekann@, die ein ittrnradpaar und ein Kettenradpaar besitzen und bei den- sur Umsteuerung
der Drehbewegung zwei gleichgerichtete Freilaufkupplungen in jeweils einem Stirnzahnrad
und Kettenrad angeordnet sind.
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Selohe Getriebe sind für die Kraftübertragung bestimmt, bei dW eine
wechselnde Antriebsdrehrichtung in eine gleich. sinnige Drehrichtung umgewandelt
werden sell. Es ist jedech nicht möglich, eine gleichsinnige antriebedrehriehtung
in eine wechselnde Drehrichtung @mzusteuern.
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Zweek der Erfindung ist es, Fehlschweißungen bzw. -siegelungen und
eine Beschädigung des Packgutes sewie Packmittelverlust zu vermeiden und insbesndere
@@ schnellaufenden Packmaschinen eine einfache Einrichtung zu schaffen, die die
Maschine nach Durchgang von nicht lagegerechten P@ekgütern, ehne die ganze Maschine
stillzusetzen, in Arbeitsbereitsehaft hält.
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Der Erfindung liegt die augabe zugrunde, für den antrieb der Hubbewegung
von Backen einer Sehwei- oder @iegelvorrichtung an Verpackungsmaschinen eine Einrichtung
zu schaff mit der die Antriebadrehriehtung Innerhalb bestimmbar Granzen umgekehrt,
die Schweiß- oder Siegelbacken durch Umkehr der Drehrichtung ja eine Ausgangsstellung
für din nächsten Arbeitstakt gebracht werden und der Antrieb der B@@ken drehwinkelgleich
wieder ja die Normaldrehriehtung zurüekversetzt werden kann sowie eine Schaltungs@nerdnung
so zu gestalten, daß der @usteuervorgang in Abhängigkeit ton der eventuellen Fehllage
eines zwischen den @chweiß-oder Siegelbacken befindlichen Packgutes ver Errei@hen
der Schweiß- oder siegelstellung anege@@st wird.
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Erfindungsgemäß wird die aufgabe dadurch gelöst, daß zu einer hauptwelle
die an beiden Enden mit den Antriebsteilen der Schweiß- eder Siegelverrichtung verbunden
ist, eine zweite Welle parallel gelagert und auf den beiden Wellen etwa im deren
MLttea Je eine Reibungskupplung angeordnet
ist. Die einen Hälften
der Reibungskupplungen sind Jeweils test und die anderen Hälften der Reibungskupplungen
jeweils lose auf den WeUen angeordnet. Aui der Hauptwelle sitit an der einen Kupplungsseite
ein Kettenrad lose, aber fest mit der einen losen Kupplungshlfte verbunden und auf
der zweiten Welle ist ein zweites zugeordnetes Kettenrad fest angeordnet. Beide
Kettenräder sind durch ein drittes Antriebskettenrad ilber eine Rellenkette in einer
Richtung antreibbar. An der anderen Kupplungsseite ist auf der Hauptwelle ein Stirnzahnrad
fest aufgepaßt. Ein mit diesem Stirnzahnrad kämmendes zweites Stirnzahnrad ist auf
der zweiten Welle lese, aber mit der anderen losen Kupplungshälfte fest verbunden,
angeordnet. Durch eine Schaltungsanordnung sind tn Abbängigeit ton der Lage der
zu schweißenden oder zu siegelnden Packungen beide Kupplungen wechselseitig schaltbar
und dadurch die Drehriehtung des Antriebes für die Schweiß- oder Siegelvorrichtung
in vorbestimmten Grenzen umsteuerbar.
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Die Reibungskupplungen sind vorzugsweise als elektromagnetisch schaltbare
Lamellenkupplungen ausgelegt.
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Die Schaltungsanerdnung zum wechselnden Schalten zweier elektrisch
schaltbarer Reibungskupplungen für das Umsteuern der Hubbewegung ist so aufgebaut,
daß im Erregerstromkreis eines Schaltschützes zum Schalten einer für die Normaldrohrichtung
bestimm@en elektromagnetisch schaltbaren Reibungskupplung ein auf einer Kupplungshälfte
befestigter, durch
einen auf einer zweiten Kupplungshälfte befestigter
Schaltnocken schaltbarer Mikreschalter angeordnet ist.
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Dadurch ist die Reibungskupplung drehwinkelgleich über einen durch
das Sehaltschütz betätigten Kontakt und über einen weiteren Kontakt ein Selbsthaltestromkreis
des einen Schaltschützes schaltbar. Im Selbst ltestromkreis des einen Schaltschützes
ißt ein durch ei@ zweites Schaltschütz schaltbarer Unterbrecherkontakt angeordnet.
Im Erregerstromkreis des zweiten Schaltschützes um Schalten einer zweiten für die
Umkehrdrehrichtung besti@mten elektrromagnetisch schaltbaren Reibungskupplung ist
ein durch einen an der Schweiß- oder Siegelbacke befindlichen Packgutfühler schaltbarer
Schalter angeordnet, wodurch bei Packgutf@hllage die Reibungskupplung für die Umkehrdrehrichtung
einschaltbar und die Reibungskupplung für die Normaldrehrichtung über den im Selbsthaltestremkreis
des ersten Schaltschützes befindlichen Unterbrecherkentakt aussehaltbar ist. Über
einen weiteren Kontakt ist ein Selbsthaltestromkreis für das zweite Schaltschütz
einschaltbar.
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Im Erregerstromkreis des Schaltschützes für die Schaltung der ftlr
die Drehrichtungsumkehr besti@mten Reibungskupplung ist dem Schalter für den Fehllageimpuls
ein Unterbrecherschalter nachgeschaltet, durch den in Abliänigkeit von der Normallage
des Packgu@es durch einen an diner Schweiß- oder Siegelbacke befestigten Schaltnocken
der Erregerstromkreis unterbrochen wird, damit beim Schließen der Schweiß- oder
@iegelbacken
der dann ebenfalls geschlossene Schalter fur den Fehllagei@puls das Schaltschütz
für die Umsteuerung der Drehbewegung nicht erregen kann.
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1. Selbsthaltestromkreis das Schaltschützes fUr die Schaltung der
Umkehrdrehrichtung ist ein weiterer durch einen Schaltnecken sehaltbarer Unterbrecherschalter
angeordnet, der in Abhängigkeit von einer bestimmten Rü@khubstellung der Schweißbacken
sehaltbar ist, um den Selbsthaltestromkreis in der Ausgangslage für den nächsten
Arbei@stakt zu unterbrechen und damit das Schaltspiel für das Einschalten der Ner@aldrehrichtung
zu ermöglichen.
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Dt. Erfindung cell nachstehend ur einem Ausführung ispiel mäher orläutert
werden. In der zu obörigen Zeichnung zeigen Fig. 1 eine Einrichtung zum Umsteuern
der @@@hbe@@gung in der Draufsicht in Teilschnittdarstellung; Fig. 2 die Einrichtung
zum Umsteuern der Drehbewegung in der Verderansicht i@ Zusammenhang mit den zugehörigen
Schweiß- oder Siegelbacjken; ltg. 3 ein Querschnitt durch die untere Schwei@- oder
Siegelbacke gemäß Schnitt A - B in Pig. 2; ltg. 4 die Darstellung einer elektremagmetisch
sehaltbaren Reibungskupplung mit de. Mi@reschalter tür das drehwinkelgleiche Sehalten;
Fig. 5 di. Darstellung der Schaltungsanoerdnung als elektrisches Schaltschema.
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Wie in den Figuren 1 und 2 gezeigt wird, ist die @i@richtung zum Umsteuern
der Hubbewegung von Backen einer Schweiß-oder Siegelverrichtung zwischen deren Führungsäulen
auf dem Gestell der Verpackungsmazchine angeerdnet. Einer Hauptwelle 1, die an ihren
äußeren Enden mit den Antriebskurbeln 11; 12 für die Bubbewegung der Schweiß- eder
Siegelbacken 13; 14 verbunden ist, ist eine zweite Welle 2 parallel gelagert. Auf
diesen Wellen 1; 2 ist etwa in deren Mitten Je eine elektremagnetisch schaltbare
Lamellenkupplung 3 und 4 angeordnet, Jede dieser Lamellenkuplungen besteht aus den
lese auf den ellen 1; 2 angeerdneten Kupplungshälften 3a und 4a und aus den mit
den Wellen 1; 2 fest verbundenen Kupplungshälften 3b und 4b. lif der einen Seite
der lung 3 ist ein Kettenrad 5 lese auf der Welle 1, aber mit der lesen Kupplungshälfte
3a test verbunden, angeerdnet, De@ Kettenrad 5 ist ein, mit der wele 2 fest verbundenes
Kettenrad 6 zugeordnet. bor ein drittes Antriebskettenrad 7 und eine alle Kettenräder
verbindende Rellenkette 8 sind die Kettenräder in einer Richtung entreibbar. An
der anderen Seite der Kupplung 3 tat ein Stirnzahnrad 9 fest auf der Welle 1 aufgepaßt,
das mit einen lese auf der Welle 2 sitzenden, mit der lesen Kupplungshälfte 4a fest
verbundenen Stirnsahnrad 10 kämmt. Die beide elektrenugnetisch schaltbaren Lamellenkupplungen
33 4 werden in AbZ hängigkeit von der Lage des Packgutes zwischen den Schweißbasken
geschaltet.
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Durch diese inrichtung ist es möglich, bei der über das Antriebskettenrad
7 immer in gleicher Richtung eingaleiteten Drehbewegung bei ein@e uppelter Kupplung
3 und gelöster Kupplung 4 die Normaldrehrichtung für die Rubbewegung der Schweiß-
oder Siegelbacken 13; 14 su übertragen.
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Babei läuft das Zahnrad 10 mit der gelösten Kupplungshälfte 4a auf
der sich obenfalls drohenden @elle 2 leer. @ird die Umkahrung der Drehrichtung bei
Fehllage eines P@ckgutes zwischen den Schweiß- oder Siegelbacken 13; 14 erforderlich,
dann wird die Kupplung 3 gelöst und die Kupplung 4 eingekuppel@. Dadurch läuft das
Kettenrad 5 mit der losen Kupplungshälfte 3a leer auf der sich drehenden Eauptwelle
1, während die rad 6, die eingekuppelte Kupplung 4, das Stirnzahnrad 10 und das
Stirnschnrad 9 auf die Hauptwelle 1 in umgekehrter Drehrichtung übertragen wird.
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An Stelle der vorzugs eise eingesetzten elektromagnetisch schaltbaren
L@mellenkupplungen 31 4 können auoh andere Arten von Reibungskupplungen verwendet
werden.
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Um das wechselseitige Schalten der L mellenkupplung 3t 4 In Abhängigkeit
von einer eventuellen Fehllage des Packguses zwischen den @chweiß- oder Siegelbacken
13; 14 zu stouern, tat, wie in Jis. 5 dargestellt, eine Schaltungsanordnung vorgeschen,
die aus einen Schaltschütz 23 für die Normaldrehrichtung, etinm Schal@schütz 29
für die Umkehrdrehrichtung, einem Mi@roschalter 17 mit Schaltnocken 18 für die
drehwinkelgleiche
Schaltung dar Nermaldrehrichtung, einer Schalter 30 mit einem Packgutfühler 15 tür
den Fehllageimpuls, einem Unterbrecherschalter 32 tUr die Packgutnermallage mit
Schaltnocken 33, einem Unterbrecherschalter 34 für die Rücklaufbegrenzung mit Schaltnocken
35, eine. dasugehörigen Leitungssystem und dur@ die Schaltschütze betätigten Kon@@kten
besteht.
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Der Mikreschalter 17 ist auf der einen Kupplungshälfte 3a und der
zugehörige Schaltnecken 18 verstellbar aui der anderen Kupplungahälfte 3b der Applung
3 angeordnet. Der Schalter 30 für den Fehllageimpuls befindet sich an der unteren
Schweiß- oder Siegelbacke 14 und wird durch den Packutfühler 15 über eine Kontaktleiste
16, die sich obenfalls an der unteren Schweiß- oder Siegelbacke 14 befindet, betätigt.
irn die Fchllageabta'stung noch feinfühliger zu gestalten, kann eine gleiche Anordnung
an der oberen Schweiß- eder Siegelbacke 13 vergesehen werden. Der Unterbrecherschalter
32 tür die Packgutnormallage ist an einer der Führungssäulen angebr@cht und wird
durch einen an der oberen Schweiß- oder Siegelbacke 13 befestigten Schaltnecken
33 betätig@. Der Unterbrecherschalter 34 für die Rücklaufbegrenzung wird durch einen
mit der Hauptwelle 1 umlaufenden einen Winkelbereich von ca 1800 überdeckenden Schaltnocken
35 betätigt.
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Die Wirkungsweise der Einrichtung zum Umsteuern der Hubbewegung der
Schweiß- oder Siegelbacken im Zusammenhang mit der in Figur 4 dargestellten Schaltungsanerdnung
ist die felgende: Bein Einschalten des Haup@antriebes der Verpackungsmasohine wird
die Dr h. ewegung über das Antriebskettenrad 7 auf das Kettenrad 5 und die noch
nicht gekuppelte Kupplungshälfte 3a übertragen. Mit dieser Kupplungshälfte 3a dreht
zieh der Mikroschalter 17 mit und läuft gegen da Schaltneeken 18, der sich auf dar
fest mit der Welle 1 verbunde-@@@ Kupplungshälfte 3b befindet. Durch den Mikreschalter
17 wird der Erregerstremkreis 19; 20; 21 für den Schaltschärts 23 geschlessen, wodurch
ein Kontakt 23b den Erregerstre@kreis 24 für da Kupplungsmegneten der Kuppl r @
3 schließt und die Mermaldrehrich@ @n@ auf die Hauptwelle 1 übertragen wird Gleichzeit
@ird über @@@@ @@@takt 23a ein Selbsthaltestromkreis 20; 21; 22 für den Sch@@tse@üt@
23 geschlossen. Durch die Anordnung des Mikroschalters 17 und des Schaltneckens
18 wird gewährleistet, daß das Einschalten der Kupplung 3 für die Übertregung der
Normaldrehrichtung immer im gleichen Drehwinkel erfolg und dadurch eine genaue Abstimmung
im Takt der Verpackungsmaschine ermöglicht wird. Zur Einstellung des richtigen Schaltzeitpunktes
ist der Schaltnecken 18 verstellbar an geerdnet.
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Tritt eine Verschiebung in dar Zuführung des P ekgutes ein, und befindet
sich ein solches Packgut in falschen Arbeitstakt
zwischen den
Backen 13; 14 der Schweiß- oder Siegelvorrichtung, dann trifft bei der Schließbewegung
der Schweiß- oder siegelbacken 13; 14 der Packgutfühler 15 für die Fehllageabtastung
auf das Packgut und betätigt über die Kon@aktleiste 16 den Schalter 30 für den Fehllageimpuls.
Dadurch wird der Erregerstromkreis 25; 26; 27 für den Schaltschütz 29 geschlossen
und durch diesen über den Unterbrecherkontakt 29a der Selbsthaltestronkreis 20;
21 22 für den Schaltsckütz 23 unterbrochen, die Kentakte 23a und 23b geöffnet und
die Kupplung 3 gelöst. Gleichzeitig werden die Kon@akte 29b und 29c geschlessen,
we. durch sich der Erregerstronkreis 31 für den K@pplungsungnten der Kupplung 4
sowie der Selbsthaltestronkreis 26; 27; 28 für den Schaltschütz 29 schließt. Dzucrb
die nunmehr ein@eleitets Drehrichtungsumkehr werden die Schweiß- oder Siegelbacken
13; 14 vor Erreichen ihrer Schliestellung zunächst angehalten und dann zurückbewegt,
bis zu einer äußeren stellung, in der durch den Schaltnocken 35 über den Schalter
3W der Selbsthaltestromkreis 26g 27; 28 des Schaltschützes 29 unterbrochen wird.
Dadurch werden die Kontakte 29b und 29 geöffnet, die Kupplung 4 gelost und das Schal@spiel
für die Normaldrehrichtung über den Mikrsschalter 17 und den Schaltnocken 18 eingeleitet.
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Ul ein Umsteuern der Drehrichtung bei Normallage des Packgutes durch
das Aufsetzen des Packgutfühlers 15 auf der su
schweißenden Felie
zu vermeiden, wird durch den Unterbrecherschalter 32 und @ @ Sch@ltnecken 33 der
Errgerstromkreis 25; 26; 27 für den Schaltschütz 29 unterbrochen, damit bei geschlessemen
Schalter 30 kein Ansprechen des Schaltschützes 29 erfolgen kann.