DE19808776A1 - Vorrichtung zum Bearbeiten von vorbeibewegten Gegenständen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bearbeiten von vorbeibewegten Gegenständen, insbesondere zum Formen, Verschweißen und kopfseitigen Umfalten von Beuteln entlang einer Verpackungslinie, mit einer Transporteinrichtung, wobei mehrere Bearbeitungsstationen zum Bearbeiten der Gegenstände streckenweise mit einer die Gegenstände vorbeibewegenden Transporteinrichtung mitbewegt werden, um die Gegenstände entlang dieser Strecke zu bearbeiten.

Bei einer derartigen Vorrichtung ist bekannt, daß einzelne Bearbeitungsstationen, die z. B. Siegelbacken oder einen Beutelfahnenumleger enthalten, separat mit einem Beutel mitbewegt werden, um den Beutel zu bearbeiten, z. B. ihn oben zu verschweißen oder die obere Fahne des Beutels zu falten und umzulegen. Dabei ist für jede Bearbeitungsstation eine Strecke vorgesehen, entlang der die Bearbeitungsstation mitbewegt und dann wieder zurückgesetzt wird. Die einzelnen Strecken der verschiedenen Bearbeitungsstationen sind hintereinander angeordnet.

Die bekannte Vorrichtung hat den Nachteil, daß der technische Aufwand für das Mitbewegen der einzelnen Bearbeitungsstationen relativ groß ist, da für keine Bearbeitungsstation ein separater Antrieb vorgesehen ist. Zudem müssen die Bearbeitungsstationen am Ende einer Strecke abgebremst und in die entgegengesetzte Richtung beschleunigt werden, um sie zurückzusetzen. Dies läßt relativ große Bearbeitungsleistungen nicht zu.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, den technischen Aufwand für eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art zu verringern und die Vorrichtung derart zu gestalten, daß relativ große Bearbeitungsleistungen möglich sind.

Gelöst ist die Aufgabe gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1. Danach sind die Bearbeitungsstationen an einer um zwei Drehpunkte schwenkbaren Befestigung vorgesehen, ist jeweils ein Kurbelarm als Verbindung zwischen jeweils einem Gelenkpunkt der Befestigung und einem Drehpunkt vorgesehen, und die beiden Drehpunkte, die beiden Gelenkpunkte, die beiden Kurbelarme und die Befestigung bilden einen Viergelenkmechanismus.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat den Vorteil, daß ihr technischer Aufwand deutlich verringert ist, da lediglich ein Antrieb für das Mitbewegen der Vorrichtung mit der Transporteinrichtung ausreicht. Mit der Vorrichtung sind relativ große Bearbeitungsleistungen möglich, da die Schwenkbewegung in eine Rotationsbewegung übergehen kann, und bei einer Rotationsbewegung kein Stillstand der Bearbeitungsstationen mehr vorkommt. Der Viergelenkmechanismus wird in einfacher Weise verschwenkt, wobei alle Bearbeitungsstationen gleichzeitig ihre Funktion an einem anderen Gegenstand ausüben. Danach wird die Vorrichtung zurückgeschwenkt und jede Bearbeitungsstation bearbeitet anschließend, bei der nächsten Mitbewegung, einen nachfolgenden Gegenstand.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 10 beschrieben.

Ist eine Bearbeitungsstation gegenüber der Befestigung und/oder die Befestigung gegenüber den Drehpunkten gegen die Kraft einer Feder rückstellbar (Anspruch 2), so wird eine gerade Strecke für das Mitbewegen erreicht. Entlang einer geraden Strecke sind günstigere Voraussetzungen für das Bearbeiten gegeben als entlang einer bogenförmigen Strecke. Ein relativ langer Federweg ergibt eine relativ lange gerade Strecke.

Als Befestigung einen Balken vorzusehen (Anspruch 3), hat den Vorteil, daß die Befestigung sehr einfach ausgeführt werden kann, und daß alle Bearbeitungsstationen zeitgleich an die zu bearbeitenden Gegenstände herangeführt werden können.

Vollständige Umdrehungen der Befestigung um die Drehpunkte (Anspruch 4) erlauben außer den bereits erwähnten, relativ großen Bearbeitungsleistungen noch einen relativ verschleißarmen Einsatz der einzelnen Bauteile, verglichen mit den bisher bekannten Vorrichtungen. Beschreibt dabei ein Gelenkpunkt und/oder eine Bearbeitungsstation, je nachdem wo Federn vorgesehen sind, während ihres Umlaufs um einen Drehpunkt eine D-förmige Bahn (Anspruch 10), so kann einerseits eine vollständige Umlaufbahn für die Befestigung erfolgen, und zum anderen kann die Bearbeitungsstation entlang einer geraden Strecke parallel zur Transporteinrichtung bewegt werden. Dabei ist es auch möglich, die Transporteinrichtung kontinuierlich ohne Stillstand weiterzubewegen. Die Transporteinrichtung kann eine umlaufende sein (Anspruch 9).

Als Bearbeitungsstation, die mit einem von der Transporteinrichtung vorbeibewegten, gefüllten, oben offenen Schlauchbeutel mitbewegt wird, eignen sich ein Luftausdrücker mit Beutelformer (Anspruch 5), gegeneinander bewegliche Siegelbacken, wahlweise mit integriertem Stechmesser (Anspruch 6) sowie ein Beutelfahnenformer und Beutelfahnenumleger (Anspruch 7). Ein Luftausdrücker sorgt dafür, daß ein Beutel nicht zu prall gefertigt wird. Mit einem Beutelformer kann gleichzeitig mit dem Luftausdrücken die Beutelform beeinflußt werden, z. B. können Seitenfalten in den Beutel gelegt werden. Die Siegelbacken dienen an einer nachfolgenden Bearbei­ tungsstation dem kopfseitigen Verschweißen der Beutel. Mittels eines Stechmessers kann ein über eine Siegelnaht hinausreichender Teil des Beutels abgetrennt werden. Ein Beutelfahnenformer und -umleger dient einem Umfalten einer verschweißten Beutelfahne.

Ist als Antrieb für den Viergelenkmechanismus ein Servomotor vorgesehen (Anspruch 8), so kann in einfacher Weise während eines Bearbeitungsvorgangs die Geschwindigkeit der Befestigung gleich der Geschwindigkeit der Transporteinrichtung sein, während zwischen zwei Bearbeitungsvorgängen die Befestigung, abhängig von der Transportgeschwindigkeit und vom Abstand zweier aufeinanderfolgender Gegenstände, schnellstens in ihre Ausgangsstellung zurückgeführt wird.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispiele darstellenden Figuren näher beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 in einer Ansicht von oben eine Vorrichtung zum Bearbeiten von vorbeibewegten Beuteln, mit Beuteln, die äquidistant auf einer Transporteinrichtung stehen, mit zwei gegeneinander bewegbaren Balken, wobei jeder Balken um zwei Drehpunkte schwenkbar ist, jeweils ein Kurbelarm als Verbindung zwischen jeweils einem Gelenkpunkt einer Befestigung und einem Drehpunkt vorgesehen ist, und jeweils zwei Drehpunkte, zwei Gelenkpunkte, zwei Kurbelarme und ein Balken einen Viergelenkmechanismus bilden, und mit einem Antrieb;

Fig. 2 in einer Ansicht von oben eine Vorrichtung analog Fig. 1, jedoch mit drei mittels Federn gegenüber dem Balken rückstellbaren Bearbeitungsstationen, in geschlossenem Zustand und ohne antreibende Mittel;

Fig. 3 in einem Schnitt entlang A-A der Fig. 2 den Gegenstand der Fig. 2, sowie

Fig. 4 in einer Ansicht von oben zwei geschlossene, gegen die Kraft von Federn rückgestellte Balken, wobei in den Balken drei Bearbeitungsstationen integriert sind, mit einer D-förmigen Bahn, welche ein Gelenkpunkt an einem Balken beschreibt.

Bei einer Vorrichtung 1 zum Formen, Verschweißen und kopfseitigen Umfalten von Beuteln 2 dient eine Transporteinrichtung 3 einem Weitertransport der Beutel (Fig. 1). Bei der Vorrichtung 1 werden mehrere Bearbeitungsstationen 3, 4, 5 zum Bearbeiten der Beutel 2 streckenweise mit der Transporteinrichtung 27 weiterbewegt (Fig. 2). Die Bearbeitungsstationen 3, 4, 5 sind an zwei Befestigungen 8 vorgesehen. Jede Befestigung 8 ist um zwei Drehpunkte 6, 7 schwenkbar. Jeweils ein Kurbelarm 9 ist als Verbindung zwischen jeweils einem Gelenkpunkt 10 einer Befestigung 8 und einem Drehpunkt 6, 7 vorgesehen. Bei jeder Befestigung 8 bilden die beiden Drehpunkte 6, 7, die beiden Gelenkpunkte 11, die beiden Kurbelarme 9 und die Befestigung 8 einen Viergelenkmechanismus 11. Jeweils ein Teil 12 der Bearbeitungsstationen 3, 4, 5 ist einerseits rückstellbar mit der einen Befestigung 8 verbunden. Jeweils ein weiterer Teil 13 der Bearbeitungsstationen 3, 4, 5 ist rückstellbar mit der anderen Befestigung 8 verbunden. Die Befestigungen 8 werden durch vollständige Rotationen um die Drehpunkte 6, 7 wiederholt gegeneinander und voneinander weg bewegt. Dabei schließen und öffnen sich die Teile 12, 13 der Bearbeitungsstationen 3, 4, 5. Beim Schließen stauchen sich die Federn 14 an den teleskopartigen Verbindungen 15 zwischen den Teilen 12, 13 und den Befestigungen 8. Als Befestigung 8 sind starre Balken 16 vorgesehen.

Eine Bearbeitungsstation 5 enthält einen Luftausdrücker 17 und einen Beutelformer 18 (Fig. 2, Fig. 3). Die Bearbeitungsstation 4 enthält als Teile 12, 13 gegeneinander bewegliche Siegelbacken 19, wobei sich in einer Siegelbacke 19 ein auslenkbares Stechmesser 20 befindet. Die dritte Bearbeitungsstation 3 enthält einen Beutelfahnenformer und -umleger 21. Durch eine Rotationsbewegung der Befestigung 8 um die Drehpunkte 6, 7 werden jeweils drei Beutel 2 kopfseitig von den drei Bearbeitungsstationen 3, 4, 5 während ihrer Bewegung in Transportrichtung 22 ergriffen, bearbeitet und wieder freigegeben. Nach einer weiteren Umdrehung der Befestigungen 8 um die Drehpunkte 6, 7 erhält die Bearbeitungsstation 5 einen noch nicht behandelten Beutel 2, während die Bearbeitungsstation 4 den zuletzt von der Bearbeitungsstation 5 bearbeiteten Beutel 2 erhält, und die Bearbeitungsstation 3 erhält den zuletzt von der Bearbeitungsstation 4 bearbeiteten. Derart wird ein Beutel 2 beim Passieren der Bearbeitungsstationen 3, 4, 5 zuerst von überschüssiger Luft befreit, und Seitenfalten werden auf entgegengesetzte Beutelseiten vom Beutelformer 18 erzeugt. Dann wird der Beutel 2 von den Siegelbacken 19, die ihren Backendruck aus der Kraft der Federn 14 erfahren, kopfseitig zugeschweißt, und oberhalb einer Siegelnaht 23 wird überschüssiges Folienmaterial 24 durch das Stechmesser 20 abgetrennt. Schließlich wird die Beutelfahne 25 nach unten umgefaltet. Die Teile 12, 13 der Bearbeitungsstationen 3, 4, 5 beschreiben während der Bewegung der Befestigungen 8 um die Drehpunkte 6, 7 D-förmige Bahnen 26. Die Transporteinrichtung 27 weist Mitnehmer 28 auf und ist um zwei Räder 29, 30 umlaufend.

Als Antrieb für die Viergelenkmechanismen 11 ist ein Servomotor 31 vorgesehen (Fig. 1). Der Servomotor 31 treibt über einen Zahnriemen 32 ein Zahnrad 33 an. Das Zahnrad 33 überträgt seine Drehbewegung in entgegengesetztem Drehsinn an ein weiteres Zahnrad 34, welches direkt den Kurbelarm 9 am Drehpunkt 7 des einen Balkens 16 dreht. Über einen weiteren Zahnriemen 35 wird der Kurbelarm 9 vom Zahnrad 34 mit angetrieben. Das Zahnrad 34 treibt über einen Zahnriemen 36 ein Zahnrad 37 und über einen weiteren Zahnriemen 38 und ein weiteres Zahnrad 39 den anderen Balken 16 an. Die beiden Balken 16 werden derart synchron und mir entgegengesetztem Drehsinn mittels eines einzigen Servomotors 31 angetrieben. Der Servomotor 31 wird derart angesteuert, daß die Geschwindigkeit der Balken 16 während der Zeit, in der die Bearbeitungsstationen 3, 4, 5 mit der Transporteinrichtung 27 mitlaufen, gleich der Geschwindigkeit der Transporteinrichtung 27 ist. Ansonsten werden die Balken 16 derart in vollen Umdrehungen zurückgesetzt, daß sie ortsgenau die Bearbeitungsstationen 3, 4, 5 an die nächsten Beutel 2 bringen.

Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 4 sind drei Bearbeitungsstationen 3, 4, 5 in Balken 16 integriert. Zwischen den Gelenkpunkten 10 und Drehpunkten 6, 7 ist an jeweils einerteleskopartigen Verbindung 15 eine Feder 14 vorgesehen. Die Federn 14 werden gestaucht, nachdem sich die Balken 16 aneinander angelegt haben. Die Gelenkpunkte 10 beschreiben bei ihrer Rotation um die Drehpunkte 6, 7 D-förmige Bahnen 26.

Bezugszeichenliste

1

Vorrichtung

2

Beutel

3

,

4

,

5

Bearbeitungsstation

6

,

7

Drehpunkt

8

Befestigung

9

Kurbelarm

10

Gelenkpunkt

11

Viergelenkmechanismus

12

,

13

Teil

14

Feder

15

Verbindung

16

Balken

17

Luftausdrücker

18

Beutelformer

19

Siegelbacke

20

Stechmesser

21

Beutelfahnenformer und -umleger

22

Transporteinrichtung

23

Siegelnaht

24

Folienmaterial

25

Beutelfahne

26

D-förmige Bahn

27

Transporteinrichtung

28

Mitnehmer

29

,

30

Rad

31

Servomotor

32

Zahnriemen

33

,

34

Zahnrad

35

,

36

Zahnriemen

37

Zahnrad

38

Zahnriemen

39

Zahnrad

Claims (10)

1. Vorrichtung zum Bearbeiten von vorbeibewegten Gegenständen, insbesondere zum Formen, Verschweißen und kopfseitigen Umfalten von Beuteln entlang einer Verpackungslinie, wobei mehrere Bearbeitungsstationen zum Bearbeiten der Gegenstände streckenweise mit einer die Gegenstände vorbeibewegenden Transporteinrichtung mitbewegt werden, um die Gegenstände entlang dieser Strecke zu bearbeiten, mit einer Transporteinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Bearbeitungsstationen (3, 4, 5) an einer um zwei Drehpunkte (6, 7) schwenkbaren Befestigung (8) vorgesehen sind, daß jeweils ein Kurbelarm (9) als Verbindung zwischen jeweils einem Gelenkpunkt (10) der Befestigung (8) und einem Drehpunkt (6, 7) vorgesehen ist, und daß die beiden Drehpunkte (6, 7), die beiden Gelenkpunkte (10), die beiden Kurbelarme (9) und die Befestigung (8) einen Viergelenkmechanismus (11) bilden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Bearbeitungs­ station (3, 4, 5) gegenüber der Befestigung (8) und/oder die Befestigung (8) gegenüber den Drehpunkten (6, 7) gegen die Kraft einer Feder (14) rückstellbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigung (8) ein Balken (16) ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, Anspruch 2 oder Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß die Befestigung (8) für vollständige Umdrehungen um die Drehpunkte (6, 7) vorgesehen ist.

5. Vorrichtung nach mindestens einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß eine Bearbeitungsstation (5) einen Luftausdrücker (17) und einen Beutelformer (18) enthält.

6. Vorrichtung nach mindestens einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß eine Bearbeitungsstation (4) gegeneinander bewegliche Siegelbacken (19), wahlweise mit einem in einer Siegelbacke (19) integrierten, auslenkbaren Stechmesser (20) enthält.

7. Vorrichtung nach mindestens einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Bearbeitungsstation (3) einen Beutelfahnenformer und Beutelfahnenumleger (21) enthält.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Antrieb für den Viergelenkmechanismus (11) ein Servomotor (31) vorgesehen ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine kontinuierlich umlaufende Transporteinrichtung (27) vorgesehen ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 2 und nach Anspruch 4 oder Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gelenkpunkt (10) und/oder eine Bearbeitungsstation (3, 4, 5) während ihres Umlaufs um einen Drehpunkt (6, 7) eine D-förmige Bahn (26) beschreibt.