DE2003320A1

DE2003320A1 - Vorrichtung an einer Verpackungsmaschine zum Zu- oder Wegfuehren von Werkstuecken,wie verpackte oder unverpackte Warenstuecke,Huellmaterialzuschnitte,Beilagen od.dgl.

Info

Publication number: DE2003320A1
Application number: DE19702003320
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Kloeckner Haensel GmbH
Current assignee: Kloeckner Haensel GmbH
Priority date: 1969-02-07
Filing date: 1970-01-26
Publication date: 1970-11-05
Also published as: GB1240096A; FR2030360A1; CH499423A; US3688472A

Description

Vorrichtung an einer Verpackungsmaschine zum Zu- oder Wegführen von Werkstücken, wie verpackte oder unverpackte Warenstücke, Hüllmaterialzuschnitte, Beilagen od.dgl.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung an einer Verpackungsmaschine, zum Zu- oder Wegführen von Werkstücken der verschiedensten Art, wie z.B. einzupackende oder bereits verpackte Gegenstände, Hüllmaterialzusohnitte, Beilagen od.dgl. zu bzw. von längs einer geschlossenen, gekrümmten Bahn umlaufenden Arbeitsstationen, die sich in vorbestimmten Abständen folgen und während der Umlaufbewegung mit vorzugsweise ortsfesten Steuerorganen in Eingriff kommen, so dass an Jeder Arbeitsstation pro Umlauf mindestens ein Arbeitsvorgang, beispielsweise eine Umhüllungsoperation durch aufeinanderfolgende Durchführung mehrerer Teiloperationen stattfindet.

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Verpackungsmaschinen mit vorzugsweise auf einer kreisförmigen Bahn umlaufenden, durch feste Steuerscheiben gesteuerten Umhüllungsstationen, an denen ein Umhüllungsvorgang, beispielsweise im Verlauf eines vollständigen Umlaufs, vorgenommen wird, ergeben eine sehr hohe Arbeitsfrequenz. Ausserdem sind solche Maschinen platzsparend und verhältnismässig einfach im Aufbau.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung für eine Maschine der oben definierten Art zu schaffen, die insbesondere das automatische Zuführen von Werkstücken der verschiedensten Art, wie beispielsweise zu verpackende Gegenstände, Hüllmaterialzuschnitte, Beilagen od.dgl., zu den auf einer gekrümmten Bahn umlaufenden Arbeitsstationen und das präzise Abgeben dieser Werkstücke an die jeweiligen Stationen ohne Beeinträchtigung der Bewegung derselben gestattet. Ausserdem soll auch die Möglichkeit geschaffen werden, verpackte Gegenstände ohne jede Beschädigung von den Stationen mechanisch zu übernehmen und wegzuführen.

Gemäss der Erfindung wird dieseAufgabe durch ein angetriebenes, endloses, kraftschlüssiges und biegsames Fb'rderorgan gelöst, welches mindestens einen Mitnehmer für ein zu- bzw. wegzuführendes Werkstück aufweist und durch Umlenk- und Leitmittel derart geführt ist, dass es im Bereich der Umlaufbahn eine gekrümmte, dem Verlauf dieser Bahn angepasste Streoke durohläuft. Zudem sind die Unlaufgesohwindigkeiten von Förderorgan und UmhUllunglstationen derart aufeinander abgestimmt* das* im Bejpeioh einer übergabe- bzw. übernähmesteile die Relativbewegung zwischen Mitnehmer und der jeweils diesem gegenüberliegenden Umhüllungsstation mindestens angenähert Null ist.

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Aus der nachfolgenden Figurenbeschreibung ergeben sich 'Merkmale, deren Anwendung in Verbindung mit der Grundidee besondere Vorteile zeitigen. Es sei an dieser Stelle lediglich auf den weiteren Vorschlag hingewiesen, das endlose Förderorgan mit Zähnen, Kerben od.dgl. zu versehen, die in entsprechende Kerben, Zacken od.dgl. eines im Bereich der Peripherie der Umlaufbahn der Arbeitsstationen angeordneten, mit diesen umlaufenden Antriebskranzes eingreifen, wodurch sich ein äusserst einfacher und wirksamer Antrieb des Förderorgans bei Aufrechterhaltung einer vorbestimmten Phasenbeziehung zwischen diesem und den Arbeitsstationen ergibt. %

Die Zeichnung veranschaulicht zwei beispielsweise Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes. Es stellen dar:

Fig. 1 eine in verschiedener Hinsicht vereinfachte perspektivische Ansicht einer mit einer Zuführungsvorriohtung nach der Erfindung ausgestatteten Maschine zum Verpacken von Gegenständen, wie etwa Zuckerwürfeln,

Fig. 2 eine schematisoh gehaltene Aufsicht auf eine Verpackungsmaschine, in welcher das erfindungsgemässe Zuführungsprinzip sowohl für die -

Zuführung von Gegenständen als auch für die ™

Zuführung von Umhüllungszuschnitten Verwendung findet.

Bei der Maschine nach Fig. 1 sind insgesamt vier Umhüllungsoder Verpaokungsstationen vorgesehen, von denen drei ersichtlich sind, nämlich die Stationen A, B und C. Die Stationen sind in üblicher Weise mit Je einem Faltschacht 1, beweglichen Faltern 2, J, 4 und einem Ausstosser 5 ausgestattet. Diese Verpackungsstationen sitzen an einem auf der Zeichnung der Übersichtlichkeit halber weggelassenen,

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vertikalen und um seine Längsachse drehbaren Träger, dem sogenannten Rotor, dessen mechanische Achse bei 6 angedeutet ist. Selbstverständlich sind am Rotor Führungen für die beweglichen Falter vorgesehen. Die Falter 2-4 und der Ausstosser 5 stehen ausserdem unter dem Einfluss von nicht gezeichneten Federn, welche bestrebt sind, diese Organe in der Ruhelage zu halten. Dadurch legen sich an den hinteren Enden dieser Falter bzw. des Ausstossers frei drehbar sitzende Rollen 7, 8, 9 und 10 gegen ortsfeste Steuerscheiben 11, 12, \J> und 14. Die Steuerkurven der Scheiben 11-14 sind hierbei derart ausgebildet, dass die bewegliohen Falter 2-4 und der Ausstosser 5 im Verlauf eines Umlaufs des Rotors eine vollständige Faltoperation durchführen.

Zu jeder Umhüllungsstation gehört ferner ein unterer Stössel 16 und ein oberer Stössel 17. Diese Stössel sind in vertikalen Führungen des Rotorgehäuses längsversohiebbar gelagert. Damit sioh nun diese Stössel 16 und 17 zwangsläufig nach oben und unten bewegen, sind an ihren entspreohenden Enden frei drehbare Rollen 18 und 19 angebracht, die beim Umlaufen des Rotors auf nookenartigen Steuerflächen 20 und 21 von ortsfesten Hohlzylindern 22 und 2J abrollen. Fedennlttel sorgen dafür, dass die Rollen 18 und 19 dauernd gegen die Steuerflächen 20 und 21 anliegen. Daduroh ist es möglich, dass jeweils ein Unterstempel 25 und ein mit diesem zusammenwirkender Oberstempel 26 einen Gegenstand 27 erfassen, durch den Faltschacht 1 ziehen und naeh Beendigung der Umhüllungsoperation wieder an eine Wegführvorrichtung abgeben können. Im Falle der UmhUllungestation A ist gerade tin Gegenstand 27 auf den Unteratempel 25 aufgeschoben worden. Damit dieser noch zu verpackende Gegenstand nicht vom Unterstempel 25 herunterfällt, solange der Oberstempel 26 sioh nooh nioht gesenkt hat (was erst nach dem Zuführen des Umhüllungezusohnittes stattfinden kann),

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ist eine mit dem Rotor drehende Scheibe 28 mit vier Mitnehmernocken 29 vorhanden. Ausserdem kann der mitgenommene Gegenstand 27 in einer kreisbogenförmigen Führungsbahn solange geführt sein, bis er von den Stempeln 25 und 26 erfasst wird. Dies trifft in der gezeichneten Stellung bei der Station B zu, welcher gerade ein Umhüllungszuschnitt J50 in der weiter unten näher beschriebenen Art zugeführt worden ist. Bei der Umhüllungsstation C haben ein Gegenstand mitsamt einem Umhüllungszuschnitt den Faltschacht 1 durchdrungen und es haben die beweglichen Falter 2-4 die Faltoperation im wesentlichen schon beendigt. Die verpackten Gegenstände yi werden später auf eine Förderbahn J52 abgegeben, auf welcher sie unter Wirkung eines Förderrüttlers in Pfeilriohtung weitertransportiert werden. Die zum Zuführen der noch unverpackten Gegenstände 27 dienende Förderbahn ist im Ausführungsbeispiel etwas verschieden gestaltet. Sie besteht im wesentlichen aus einem kontinuierlich oder absatzweise angetriebenen Förderband

Die vier Umhüllungsstationen laufen also mit konstanter Drehgeschwindigkeit um, und zwar auf einer Kreisbahn. Dank der beschriebenen Steuerglieder befinden sich die Stationen in einem bestimmten Zeitmoment in verschiedenen λ Arbeitsphasen. Die Arbeitskapazität einer derartigen Maschine ist infolge des gleichzeitigen Arbeitens mehrerer Verpaokungsstationen trotz der einfachen Konstruktion beträchtlich.

Das reoht heikle Problem des Zuführens der Umhüllungszuschnitte 30 zu den längs einer gekrümmten Bahn bewegten Stationen und das Übergeben der Zuschnitte an die Umhüllungsstationen ohne jegliche Bewegung zwlsohen den Gegenständen 27 und den UmhUllungszuschnitten ^O ist durch die nachfolgend beschriebene Vorrichtung bei der dargestellten Maschine einwandfrei gelöst worden.

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Zunächst wird von einer Vorratsrolle 36 ein Band 37 des Umhüllungsmaterials mit Hilfe von angetriebenen Walzen 38 abgezogen und durch eine Ritzvorrichtung, bestehend aus einem rotierenden Ritzmesser 39 und einer genuteten Gegenwalze 40, vorgeritzt. Walzenpaare 41 und 42 fördern das Umhüllungsmaterial mit einer verhältnismässig niedrigen Geschwindigkeit, während ein mit einer höheren Geschwindigkeit drehendes Walzenpaar 4-3 jeweils einen vorgeritzten Umhüllungszuschnitt 30 abreisst und mit erhöhter Geschwindigkeit in geradliniger Richtung einem Walzenpaar 44 zuführt.

Über drei um eine Vertikalachse frei drehende Umlenkrollen 47 läuft ein endloses, biegsames Förderorgan in Form eines Zahnriemens 45, dessen Zähne mit 46 bezeichnet sind. Im Innern des Riemens sind beispielsweise längslaufende Stahldrähte od.dgl. eingebettet. Jedenfalls muss der Riemen kraft· schlüssig sein, d.h. er darf sich während des Betriebes nicht in einem störenden Ausmass streoken. Die Verwendung eines Zahnriemens hat spezifische Vorteile hinsichtlich Laufruhe und Unterhalt. In gewissen Fällen wird man jedoch anstelle eines solchen Riemens ein anderes Förderorgan, wie eine Kette oder ein metallisches Lochband, benutzen.

Der Zahnriemen 45 trägt drei Mitnehmerzangen 48, deren Steuerrollen 49 sioh bei jedem Umlauf zunächst gegen die Leitkurve einer festen Steuerschiene 50 und später gegen die Leitkurve einer ebenfalls ortsfesten, gebogenen Steuerschiene 51 legen. Duroh das Auflaufen der Rollen 49 auf diese Steuerschienen wird jeweils ein öffnen der betreffenden Mitnehmerzange entgegen der Wirkung einer Feder bewirkt. Hierbei sind die Verhältnisse derart getroffen, dass jede Zange 48 beim ersten öffnen einen Umhüllungszusohnitt 30 aufnimmt und beim zweiten öffnen diesen Zusohnitt an eine Umhüllungsstation abgibt.

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Damit nun die einmal eingestellte Phasenbeziehung zwischen 'den Mitnehmerzangen 48 und den Umhüllungsstationen erhalten bleibt, der Antrieb des Förderorgans also absolut starr und zwangsläufig mit demjenigen der Stationen gekuppelt ist, und mit Rücksicht auf die Erfüllung der weiter oben aufgestellten Forderung, den zugeführten Zuschnitt ohne Relativbewegung an eine umlaufende Umhüllungsstation zu übergeben, ist ein mit dem Rotorgehäuse fest verbundener, ringförmiger Mitnehmerkranz 52 mit auf der Aussenseite in gleichmässigen Abständen angebrachten Mitnehmerkerben 53 vorgesehen. Der Mitnehmerkranz 52 ist konzentrisch zur Achse des Rotors. Die äussere Oberfläche des Zahnriemens 45 legt sich gegen die äussere Oberfläche des Mitnehmerkranzes 52 und es greifen die Zähne 46 in die Kerben 53 ein. Dank des Umstandes, dass das Zentrum der Krümmung des Riemens 45 über einen gewissen Bereich mit der Rotationsachse der bewegten Stationen zusammenfällt (man könnte hier von einer negativen Krümmung des Riemens sprechen), gelingt es, den Umhüllungszuschnitt 30 ohne Beschädigungsgefahr genau und sieher über den zu verpackenden Gegenstand zu plazieren. Die Winkelgeschwindigkeit von Gegenstand 27 und Zange 48 ist über den Bereich, innerhalb welohem die Übergabe des Zuschnittes erfolgt, tatsächlich dieselbe. Natürlich sind die Zangen 48 längs des Riemens 45 so verteilt, dass jeweils einer bewegten Umhüllungsstation automatisch eine Zange gegenüber zu liegen kommt, solange das die Zange tragende Riemenstück gegen den Mitnehmerkranz anliegt.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 2 sei nachfolgend das Zuführen und Übergeben von Schokoladetafeln und Umhüllungszuschnitten zu einer Maschine mit mehreren gleichmässig im Kreise umlaufenden Stationen· zum Verpacken von Sohokoladetafeln mit jeweils zwei Zuschnitten beschrieben.

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Die in Pfeilrichtung umlaufenden Umhiil lungs st at ionen sind mit A, B, C und D angedeutet. Diese Stationen sind mit en sich bekannten beweglichen Faltern ausgerüstet, woJcne ihrerseits durch ortsfeste Kurvenscheiben dermassen , .- steuert werden, dass pro Umlauf bei jeder Station Pin vollständiger Verpackungsvorgang durchgeführt wird.

Für das Heranführen der von unverpackten Schokoladetafein 60 und das Abgeben derselben an die Umhüllungsstationen ist eine erste Transport- und Zuführungsvorrichtung in nächster Nähe der Peripherie des Rotors der Maschine angeordnet. Diese Vorrichtung umfasst insbesondere einen mit Mitnehmern 65 versehenen Zahnriemen 6l, welcher über Umlenkrollen 64 läuft und dessen Zähne 62 in Kerben 66 eines mit dem Rotor der Maschine rotierenden, zu diesem konzentrisch angeordneten Antriebskranz 65 eingreifen. Die Mitnehmer 63 schieben jeweils eine Schokoladetafel 60 in Richtung des Pfeiles über einen Fördertisch 67 zu einer Umhüllungsstation, wo die Tafel in genau vorbestimmter Lage und ohne Unterbrechung der Bewegung erfasst wird. Auch hier ist die Beibehaltung des Synchronismus zwischen den Mitnehmern 63 und den Umhüllungsstationen A, B, C und D dank des schlupffreien Antriebes des Zahnriemens 61 dureh den Antriebskranz 65 gewährleistet.

Zum lagerichtigen Zuführen von je zwei Umhüllungszuschnitten 70 und 71 dient eine spezielle Vorrichtung, bestehend aus einem durch Rollen 75 geführten endlosen Zahnriemen 72, der schematisch angedeutete Doppelzangen 7^ trägt und auf seiner Aussenseite in gleichmässipen Abständen mit Zähnen 73 versehen ist. Diese Zähne kämmen mit entspreohenden Kerben 77 eines mit dem Rotor drehenden Antriebskranzes 76. Auch dieser Förderriemen 72 durchläuft somit zwangsläufig eine kreisbogenförmige Strecke, deren Krümmungs-

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Zentrum mit der geometrischen Drehachse des die Umhüllungsstationen und die Halte- bzw. Trägerorgane derselben umfassenden Rotors zusammenfällt. Für das Betätigen der Zangen 74 kann man auch beim vorliegenden Ausführungsbeispiel feststehende Steuersohienen od.dgl. verwenden. Diese Mitnehmerzangen sind als sogenannte Doppelzangen ausgeführt; sie können beispielsweise eine mittlere unbewegliche Backe und je eine darunter bzw. darüber schwenkbar angeordnete Greifbacke aufweisen, wobei diese Greifbacken siGh unter Federwirkung gegen die unbewegliche Backe legen, solange die festen Steuerschienen nicht ein öffnen der Zange bewirken. In Fig. 2 ist noch ersichtlich, wie die Zuschnitte W

70 mittels Rollenpaaren 78, 79» 80 und 8l längs einer gestreckten Bahn zu den Doppelzangen ¹Jh transportiert werden.

Schliesslich ist der Fig. 2 auch zu entnehmen, wie die Umhüllungszuschnitte /I den Doppelzangen 7^- zugeführt und an diese übergeben werden. Zwecks Vermeidung einer gegenseitigen Beeinträchtigung der Bewegung der Zuschnitte 70 und

71 werden die letzteren zunächst mittels Rollenpaaren 82, 85, 84 und 85 in einer zur Förderrichtung der Zuschnitte 70 senkrechten Richtung transportiert. Hierauf wird jeder Zuschnitt 71 jeweils von einer durch einen festen Steuernocken od.dgl. betätigten Zange 88 übernommen. Die Mit— | nehmerzangen 88 sitzen an einem mit Zähnen 87 ausgestatteten, über Rollen 89 laufenden Riemen 86. Mit Vorteil ist der Antrieb einer Rolle 89 vorn Rotor oder vom Riemen ^rJ2 abgeleitet, während die rest1Lehen Rollen 89 lose auf einer Achse gelagert sind. 2in von einer Zange 88 erfasster Zuschnitt wird zunächst einem Richtungsv/echsel unterworfen, so dasa er unter einen Zuschnitt 70 zu liegen kommt. Daraufhin ergreift der untere Zangenteil einer Doppelzange den Zuschnitt 71, der gleichzeitig von der Zange 88 freigegeben wird. Die dentlassen beladene Doppelzange 7^ führt nunmehr beide Zuschnitte in der beschriebenen Welse einer Umhüllungsstabion der Maschine zu.

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BAD ORIGINAL

Je nach der Art der vorzunehmenden Verpackung können mit der Maschine noch weitere Zuführungsvorrichtungen zusammenwirken, beispielsweise solche zum Zuführen von anderen Verpackungskornponenten, wie Beilagen od.dgl.

In gewissen Fällen wird man sich das ErfindungspriÄzip auoh dort zunutze machen, wo das Problem vorliegt, besonders empfindliche Gegenstände nach der Durchführung des Umhüllungsvorganges unter Beachtung der grössten Schonung vom umlaufenden Rotor wegzuführen.

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Claims

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Patentansprüche

Ij Vorrichtung an einer Verpaclcungsmaschine, zum Zu- oder Wegführen von Werkstücken, wie einzupackende oder verpackte Gegenstände, Hüllmaterialzuschnitte, Beilagen od.dgl., zu bzw. von längs einer geschlossenen gekrümmten Bahn umlaufenden Arbeitsstationen, die sich in vorbestimmten Abständen folgen und während der Umlaufbewegung mit Steuerorganen in Eingriff kommen, so dass an jeder Station pro Umlauf mindestens eine Umhüllungsoperation durch sukzessive Durchführung mehrerer Teil- m operationen stattfindet, gekennzeichnet durch ein ange- ^ triebenes, endloses, kraftschlüssiges und biegsames Förderorgan, welches mindestens einen Mitnehmer für einen zu- bzw. wegzuführenden Gegenstand aufweist und duroh Umlenk- und Leitmittel derart geführt ist, dass es im Bereich der Umlaufbahn der Umhüllungsstationen eine gekrümmte, dem Verlauf dieser Bahn angepasste Strecke durchläuft, wobei die Umlaufsgeschwindigkeiten von Förderorgan und Arbeitsstationen derart aufeinander abgestimmt sind, dass im Bereich einer Übergabe- bzw. Übernahmestelle die Relativbewegung zwischen Mitnehmer und der jeweils diesem gegenüberliegenden Arbeitsstation mindestens annähernd Null ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das endlose Förderorgan als mit Hilfe von Kettenrädern umgelenkte Kette ausgebildet ist.

J3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das endlose Förderorgan als Zahnriemen ausgebildet ist.

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4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das endlose Förderorgan als metallisches Lochband ausgebildet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb des endlosen Förderorgans mit dem Antrieb der Arbeitsstationen gekuppelt ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5* dadurch gekennzeichnet, dass das endlose Förderorgan in gleichmässigen Abständen Zähne, Stifte oder Kerben aufweist, die in entsprechende Kerben oder Zacken eines mit den Arbeitsstationen umlaufenden Antriebskranzes eingreifen, solange sich das Förderorgan im Bereich der Umlaufbahn der Arbeitsstationen befindet, zum Zwecke das Fürderorgan zwangsläufig; und unter Aufrechterhaltung einer vorbestimmten Phasenbeziehung zwischen den Arbeitsstationen und dem Förderorgan anzutreiben.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitsstationen mit gleiohmässiger Geschwindigkeit auf einer Kreisbahn umlaufen, und der Antriebskranz die Form eines Ringes hat, gegen welchen sich das Förderorgan auf eine gewisse Strecke anlegt, so dass der Mitnehmer über diese Strecke in bezug auf die Achse der Umlaufbahn der Arbeitsstationen die gleiche Winkelgeschwindigkeit hat wie diese.

M. Vorrichtung na<jh Anspruch 1 bis J, daduroh gekennzeichnet, dass '1er Mitnehmer als Zange ausgebildet ist, und dass ortsfeste Steuernocken od.dgl. zum Betätigen der Zanr;en vorgesehen sind.

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BAO OFHGlNAt

9. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das endlose Förderorgan im Bereich einer Station zum Aufnehmen bzw. Abgeben von Gegenständen od.dgl. eine gerade Strecke durchläuft, und dass Mittel zum geradlinigen Heranführen von Gegenständen od.dgl. zu der genannten Station bzw. zum Wegführen von Gegenständen od.dgl. von der genannten Station neben der geraden Strecke des Förderorgans angeordnet sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch

eine neben der geraden Strecke des Förderorgans angeordnete ff Zuschnittzulieferungssteile, welche von einer Vorratsrolle abgezogene, vorgeritzte Hüllmaterialzuschnitte in einer zur geraden Strecke des Förderorgans parallelen Richtung an Transportorgane abgibt, die die Zuschnitte abtrennen und mit erhöhter Geschwindigkeit dem Mitnehmer zuführen.

11. Vorrichtung nach Anspruch 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Mitnehmerzange als Mehrfachzange ausgebildet ist, und daes mindestens zwei Stationen zum Aufnehmen von Zusohnitten durch die Mitnehmerzange im Bereich des geradlinig verlaufenden Teils des endlosen Förderorgans angeordnet sind. λ

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