DE19618373C1 - Verstelleinheit in Verpackungsmaschinen - Google Patents
Verstelleinheit in VerpackungsmaschinenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Verstelleinheit in
Verpackungsmaschinen, zur stufenlosen Veränderung der Position
von Führungsstücken für in, parallelen Reihen angeord
nete zu verpackende Gegenstände wie insbesondere Dosen oder Flaschen,
mit einer quer zur Transportrichtung angeordneten Traverse, an
der die Führungsstücke verschiebbar gelagert sind, wobei in der
Traverse mindestens eine Spindel angeordnet ist, die mit einer
axial in der Traverse verschiebbaren Spindelmutter
zusammenwirkt, die über eine in einem in der Traverse
vorgesehenen Schlitz geführte Paßfeder mit dem Führungsstück
verbunden ist.
Derartige Verstelleinheiten werden eingesetzt, um die Maschinen
schnell auf andere Produkte bzw. auf Produkte verschiedener
Abmessungen umzustellen. An den Führungsstücken können
beispielsweise Leitbleche angeordnet sein, die von oberhalb der
Transportstrecke zwischen die Produkte reichen und Produktrei
hen voneinander trennen und in den so gebildeten Reihen führen.
Unterhalb der Transportstrecken angeordnete Verstelleinheiten
sind beispielsweise dafür verantwortlich, Transportbänder oder
-ketten in ihrem Abstand zueinander zu verstellen.
Die Erfindung geht aus von einer Verstelleinrichtung, bei der
in der rohrförmigen Traverse lediglich eine Spindel angeordnet
ist, die entweder auf ihrer ganzen hänge mit einem durchgängi
gen Gewinde versehen ist oder auf einer Hälfte ihrer hänge ein
Rechts- und auf der anderen ein Linksgewinde aufweist.
Die Rotation der Spindel wird dabei lediglich auf ein Führungs
stück bzw. im zweiten Fall auf zwei Führungsstücke übertragen
oder aber, wenn mehrere Führungsstücke über Verbindungsbleche
zu einer Führungsstückgruppe zusammengefaßt sind, auf die je
weilige Gruppe.
Im letztgenannten Fall ist die Spindel ebenfalls mit einem
Rechts- und einem Linksgewinde ausgebildet. Die Abstände der
Führungsstücke einer Gruppe zueinander bleiben beim Verschieben
dabei immer konstant. Lediglich die Abstände zwischen Führungs
stücken verschiedener Gruppen ändern sich. Auf jeden Fall ist
durch die Verschiebung einer Gruppe gleichzeitig auch eine Ver
schiebung der anderen Gruppe zwangsläufig. Soll nun der Abstand
der Führungsstücke zur Einstellung auf Gegenstände kleinerer
Abmessungen eingestellt werden wird die Spindel verdreht, wo
bei zwar der Abstand zwischen zwei Führungsstücken verkleinert
wird, wobei sich allerdings auch der Abstand zwischen den Pro
duktreihen vergrößert. Bei einer derartigen Verstelleinheit ist
es somit notwendig, die Produktreihen anschließend zum eigent
lichen Verpackungsvorgang wieder zusammenzuführen. Durch die
feste Abhängigkeit der Verstellbewegungen der jeweils einander
zugeordneten Gruppenmitglieder zueinander sind die Einsatzmög
lichkeiten und Variationsmöglichkeiten einer derartigen Vor
richtung stark eingeschränkt.
Es sind daher bereits Vorrichtungen vorgeschlagen worden, bei
denen über eine komplizierte Gestängemechanik (beispielsweise
in Form eines Scherengestänges) der Translationsbewegung der
Spindelmutter(n) eine weitere Translationsbewegung der mittels
des Gestänges bewegten Führungsstücke überlagert ist, wodurch
bei Verschiebung eines Führungsstücks um die Distanz a das die
sem benachbarte Führungsstück um die Distanz a plus dem durch
das Übersetzungsverhältnis gegebenen Verschiebeweg b verschoben
wird und das darauffolgende Führungsstück um a plus 2b.
Das hat den Vorteil, daß bei einer derartigen Scherenmechanik
mit einem Fixpunkt auf der Mitte der Traverse bei Betätigung
der Spindel mit Rechts- und Linksgewinde eine proportionale,
auf die veränderten Abmessungen der Produkte bzw. der Trans
portkettenabstände abgestimmte Verstellung erfolgt.
Der Nachteil liegt hierbei jedoch im komplizierten und stö
rungsanfälligen Aufbau und in der Abhängigkeit von der gegebe
nen Gewindesteigung der Spindel und der festen Geometrie des
Gestänges.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Verstel
leinheit der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß bei
einfacher und kompakter Bauart ebenfalls eine proportionale
Verstellung möglich ist, hierbei jedoch bei geringerem
Montageaufwand eine größere Variationsbreite bei der
Verstellung gegeben ist.
Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß
in der Traverse mindestens zwei Spindeln parallel zueinander
angeordnet sind und die jeweils einer Spindel zugeordnete(n)
Spindelmutter(n) eine mit der entsprechenden Spindel zusammen
wirkende Gewindebohrung und mindestens eine weitere Durchgangs
bohrung aufweist, durch die die benachbarte(n) Spindel(n) frei
hindurchgeführt ist/sind und die Spindelbewegungen voneinander
entkoppelbar sind.
Je nach Einsatzzweck können bis zu vier Spindeln in der Tra
verse angeordnet sein. Bei der Ausführung der Spindeln mit
durchgängigem Getriebe ist jeder Spindel eine Spindelmutter zu
geordnet, die zylinderförmig ausgebildet ist, und in ihrem
Durchmesser mit dem Innendurchmesser der Traverse
korrespondiert, wodurch eine gute verkantungsfreie Führung im
Rohr gewährleistet ist. Die benachbarten, nicht mit dieser
Spindelmutter zusammenwirkenden Spindeln sind durch entspre
chende Bohrungen bzw. Ausnehmungen frei hindurchgeführt.
Durch die Entkoppelbarkeit der in der Traverse angeordneten
Spindeln sind bei der Verstellung der ihnen zugeordneten Füh
rungsstücke breite Variationsmöglichkeiten gegeben, die durch
die Merkmale der Unteransprüche verdeutlicht werden.
Gemäß Anspruch 2 kann jede Spindel mit einem eigenen Antrieb
ausgerüstet sein, so daß jedes Führungsstück individuell ver
stellt werden kann.
Denkbar ist auch eine Ausführungsform, wie sie der Anspruch 3
vorschlägt, daß nämlich ein gemeinsamer Antrieb vorgesehen ist
und zwischen diesem Antrieb und den Spindeln Getriebe in Form
von Zahnrädern angeordnet sind.
Durch die Zuschaltbarkeit dieser Getriebe besteht die Möglich
keit, daß sowohl alle Spindeln gleichzeitig betätigt werden
können, aber auch nur einzelne ausgewählte. Somit ist es mög
lich, nach der endgültigen Positionierung einzelner Führungs
stücke durch Ausrasten der ihnen zugeordneten Zahnräder andere
Führungsstücke weiter zu verstellen.
Wenn in den Getrieben Zahnräder verschiedener Zahnzahl vorgese
hen sind, besteht erfindungsgemäß weiterhin die Möglichkeit,
die Übersetzungsverhältnisse zwischen Antrieb und Spindeln im
Getriebe zu variieren, so daß bei konstantem Antrieb einzelne
Führungsstücke über eine kürzere, andere dagegen um eine län
gere Distanz - und zwar in einem vorwählbaren Verhältnis zuein
ander - verschoben werden können.
Eine ähnliche Möglichkeit ergibt sich gemäß Anspruch 5 dadurch,
daß die Gewindesteigungen der einzelnen Spindeln unterschied
lich sind.
Werden die Merkmale der Ansprüche 4 und 5 miteinander kombi
niert, ergeben sich weitere Variationsmöglichkeiten.
Wie an sich bereits bekannt, können gemäß Anspruch 6 die Spin
deln bzw. einzelne Spindeln auf der einen Hälfte ihrer Länge
ein Rechts- und auf der anderen Hälfte ein Linksgewinde aufwei
sen. Hierdurch können die Abstände zwischen zwei Führungs
stücken, die mit der gleichen Spindel verbunden sind, beeinflußt
werden.
Derartige Spindeln können gemäß Anspruch 7 auch zweiteilig aus
gebildet sein, wobei beide Teile der Spindeln miteinander ge
kuppelt werden können. Hierdurch können Toleranz- und
Montagefehler ausgeglichen werden.
Durch Kombination einzelner oder aller vorgenannten Merkmale
der Erfindung sind somit den Variationsmöglichkeiten kaum Gren
zen gesetzt.
Da die Transportstrecken in den in Rede stehenden Verpackungs
maschinen relativ lang sind, muß die Verstellung der Führungs
stücke naturgemäß über die gesamte Länge wirken. Obwohl es mög
lich ist, an verschiedenen Stellen erfindungsgemäße Verstell
einheiten vorzusehen, ist es jedoch sinnvoller, gemäß Anspruch
S die Bewegung der Spindeln einer Verstelleinheit über Trans
missionen auf in Transportrichtung vor- bzw. nachgeordnete Ver
stelleinheiten zu übertragen.
Eine besonders einfache und zuverlässige Lösung ist durch das
Merkmal des Anspruchs 9 gegeben. Es wird vorgeschlagen, die
Transmission als Welle auszugestalten, die über Kegelritzel mit
den entsprechenden Spindeln verbunden ist.
Da die Verstellung der Führungsstücke in der Regel symmetrisch
zu einer Mittellängsachse erfolgen muß, ist gemäß Anspruch 10
vorgesehen, daß bei ungerader Anzahl der Führungsstücke auf ei
ner Traverse das mittlere Führungsstück unverschiebbar angeord
net ist, so daß sich bei Betätigung der Spindeln die links und
rechts von diesem festen Führungsstück benachbarten Führungs
stücke wie gewünscht einstellen.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Zeichnungen darge
stellt und näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 in Seitenansicht eine mit Spindeln besetzte Tra
verse,
Fig. 2 einen Ausschnitt aus Fig. 1 im Querschnitt,
Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie A-B aus Fig. 2,
Fig. 4 im Detail eine Einrichtung zur Übertragung der Drehbewe
gung der Spindel auf eine Transmission.
In der Fig. 1 ist eine Verstelleinheit in einer Verpackungsma
schine dargestellt und allgemein mit dem Bezugszeichen 1 verse
hen.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Verstelleinheit 1
portalartig über die lediglich angedeutete Transportstrecke 2
gebaut. Links und rechts von der Transportstrecke 2 ist je ein
Träger 3 und 4 an den Maschinenrahmen angeschraubt, zwischen
denen eine rohrförmige Traverse 5 in Klemmstücken 6 befestigt
ist.
In der Traverse 5 sind im vorliegenden Beispiel vier Spindeln 7
parallel zueinander angeordnet, deren Enden 8 durch die Träger
3 und 4 hindurchgeführt sind.
Auf der Traverse 5 verschiebbar gelagert sind acht Führungs
stücke 9 und ein weiteres 10 auf der Mitte der Traverse 5,
welches dort fixiert ist.
Wie deutlicher aus der Fig. 3 hervorgeht, ist jedes Führungs
stück über eine Paßfeder 11, die in einer Schlitzführung 12 in
der Traverse 5 geführt ist, mit einer Spindelmutter 13 inner
halb der Traverse 5 verbunden. An dem die Traverse 5 umschlie
ßenden Rahmen 14 des Führungsstücks 9 ist mittels Schrauben 15,
die den Rahmen 14 mit der Paßfeder 11 und der Spindelmutter 13
verbinden, eine Lasche 16 befestigt, an der wiederum ein Leit
blech 17 angeschraubt ist.
Die Paßfeder 11 steckt in einer Nut am Umfang der Spindelmutter
13, die zylinderförmig ausgebildet ist und im vorliegenden Fall
eine Gewindebohrung 18 für die mit ihr zusammenwirkende Spindel
7 sowie drei weitere Ausnehmungen 19 aufweist, durch die die
restlichen drei Spindeln 7 frei hindurchgeführt sind (aus Über
sichtlichkeitsgründen sind lediglich zwei weitere Spindeln dar
gestellt).
Dem Führungsstück 10 in der Mitte der Traverse 5 ist keine
Spindelmutter zugeordnet.
Am linken Träger 3 ist der allgemein mit 20 bezeichnete Antrieb
für die Spindeln 7 angeordnet. Es handelt sich um ein Handrad
21, mit dem eine Welle 22 verdrehbar ist, die als Antriebswelle
ausgebildet ist, die auf ein Getriebe 23 führt, dessen Ab
triebswellen zur Verdrehung der Spindeln 7 dienen.
Das Getriebe 20 besteht aus miteinander kämmenden Zahnrädern
24, die mit gleichem oder unterschiedlichem Übersetzungsver
hältnis die Drehbewegung der Welle 22 auf die einzelnen Spin
deln 7 übertragen. Zur Ab- bzw. Zukopplung einzelner Spindeln 7
sind die Zahnräder 24 mit Hilfe von Schubhebeln 25 in bzw. au
ßer Wirkverbindung mit den Spindeln 7 zu verschieben. Somit
können entweder alle Spindeln 7 gleichzeitig verdreht werden
oder einzelne werden vom Antrieb 20 abgekoppelt.
Im Beispiel gemäß Fig. 1 sind die Spindeln 7 auf einer Hälfte
ihrer Länge mit einem Rechts- und auf der anderen Hälfte mit
einem Linksgewinde versehen. Jeder Spindel 7 sind dann zwei
Spindelmuttern 11 zugeordnet, durch die jeweils ein Führungs
stück 9 verstellt werden kann. Die Führungsstücke 9 sind somit
jeweils paarweise symmetrisch zum Führungsstück 10 miteinander
gekoppelt.
Durch geeignete Wahl der Gewindesteigungen der einzelnen Spin
deln 7 bzw. der Übersetzungsverhältnisse im Getriebe 20 ist die
Positionierung der jeweiligen Führungsstücke 9 bzw. jedes Paa
res von Führungsstücken 9 mit großer Variationsbreite möglich.
Die Drehbewegung der Spindel(n) 7 wird mit Hilfe eines Kegel
ritzelgetriebes 26 auf eine Transmissionswelle 27, die recht
winklig von der Verstelleinheit 1 abgeht, übertragen. Die
Transmissionswelle 27 führt zu einer benachbarten
Verstelleinheit 1, wo die Drehbewegung der Welle 27 ebenfalls
über ein Kegelritzelgetriebe auf die dort befindlichen Spindeln
übertragen wird.
Wie in Fig. 4 dargestellt, kann die Drehbewegung der Spindel 7
einer Verstelleinheit 1 über zwei gleiche Kegelritzelgetriebe
26 auf zwei Transmissionswellen 27 übertragen werden, die zum
Antrieb der Spindeln 7 in vor und hinter der Verstelleinheit 1
angeordneten weiteren Verstelleinheiten dienen.
Neben beispielsweise Trapezgewindespindeln oder Kugelrollspin
deln kann jede geeignete Spindelart eingesetzt werden. Zur bes
seren Führung der Führungsstücke 9 dienen geeignete Lager. Im
manchen Fällen reicht jedoch auch eine einfache Schmierung.
Claims (10)
1. Verstelleinheit in Verpackungsmaschinen zur
stufenlosen Veränderung der Position von Führungs
stücken für in parallelen Reihen angeordnete zu verpac
kende Gegenstände wie insbesondere Dosen oder Flaschen, mit einer
quer zur Transportrichtung angeordneten Traverse, an der
die Führungsstücke verschiebbar gelagert sind, wobei in
der Traverse mindestens eine Spindel angeordnet ist, die
mit einer axial in der Traverse verschiebbaren
Spindelmutter zusammenwirkt, die über eine in einem in der
Traverse vorgesehenen Schlitz geführte Paßfeder mit dem
Führungsstück verbunden ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß in der Traverse (5) mindestens zwei Spindeln (7) par
allel zueinander angeordnet sind und die jeweils einer
Spindel (7) zugeordnete(n) Spindelmutter(n) (13) eine mit
der entsprechenden Spindel (7) zusammenwirkende Gewinde
bohrung (18) und mindestens eine weitere Durchgangsbohrung
(19) aufweist, durch die die benachbarte(n) Spindel(n) (7)
frei hindurchgeführt ist/sind und die Spindelbewegungen
voneinander entkoppelbar sind.
2. Verstelleinheit nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß jeder Spindel (7) ein eigener Antrieb (20) zugeordnet
ist.
3. Verstelleinheit nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß den Spindeln (7) ein gemeinsamer Antrieb (20) mit
zwischenschaltbaren Getrieben (23, 24) zugeordnet ist.
4. Verstelleinheit nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Übersetzungsverhältnis zwischen Antrieb (20) und
Spindeln (7) einstellbar ist.
5. Verstelleinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Spindeln (7) mit Gewinden unterschiedlicher Stei
gung versehen sind.
6. Verstelleinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Spindeln (7) auf der einen Hälfte ihrer Länge ein
Rechts- und auf der anderen Hälfte ein Linksgewinde auf
weisen.
7. Verstelleinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Spindeln (7) aus zwei hintereinander angeordneten
Teilspindeln bestehen, die miteinander kuppelbar sind.
8. Verstelleinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Bewegung der Spindeln (7) über Transmissionen (27)
auf in Transportrichtung vor- bzw. nachgeordnete Verstel
leinheiten (1) übertragbar ist.
9. Verstelleinheit nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Transmission eine Welle (27) ist, die über Kegel
ritzel (26) mit den entsprechenden Spindeln (7) verbunden
ist.
10. Verstelleinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß bei ungerader Anzahl der Führungsstücke (9) das mitt
lere Führungsstück (10 unverschiebbar auf der Traverse (5)
angeordnet ist.
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