DE2432679C2 - Fördervorrichtung für nacheinander mittels eines Faltkastens zu verpackender Gegenstände - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Fördervorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei einer bekannten Fördervorrichtung dieser Art (DE-AS 11 66 686) werden die zu verpackenden Gegenstände nicht in ununterbrochenem Lauf durch den Faitkasten geschoben. Sie werden vielmehr zunächst in eine Bereitstellung vor dem Faltkasten gebracht, verharren in dieser Bereitstellung in Ruhe und werden hierauf unter Änderung ihrer Bewegungsrichtung in den Faltkasten eingeschoben. Außerdem wird das Abholorgan zuerst an den Gegenstand herangeschwenkt und anschließend laufen aus einer Ruhestellung des Gegenstands und des Abholorgans heraus Zufuhrorgan, Gegenstand,

ίο Verpackungsfolie und Abholorgan gemeinsam in Richtung Faltkasten.

Bei der bekannten Vorrichtung entstehen also durch Abbremsungen, Beschleunigungen und Stillstand beträchtliche Zeitverluste.

Es ist Aufgabe der Erfindung, die auf Abbremsung, Beschleunigung und Stillstand beruhenden Zeitverluste bei der bekannten Vorrichtung zu vermeiden.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst

Hierdurch kann die Leistung der Fördervorrichtung und einer mit ihr verbundenen Verpackungsmaschine um etwa 10 bis 20% gesteigert werden.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes schematisch dargestellt Es zeigt F i g. 1 das Schema einer Ausführungsform der Fördervorrichtung,

F i g. 2 ein Weg-Zeit-Diagramm zur Erläuterung der Arbeitsweise der Vorrichtung nach F i g. 1,

F i g. 3 einen bevorzugten Verlauf der Bewegung eines Zufuhrschiebers, und

Fig.4 das Schema einer anderen Ausführungsform der Fördervorrichtung.

Die in F j g. 1 dargestellte Fördervorrichtung dient dazu, zu verpackende Gegenstände 1 sukzessive einem Faltkasten 2 zuzuführen und unter Mitnahme einer bereitgestellten Verpackungsfolie 3 in denselben hinein zu schieben, so daß die Folie 3 um den Gegenstand 1 gefaltet wird. Die Wirkungsweise des Faltkastens 2 und die nicht dargestellten Mittel, welche jeweils die Folie 3 vor demselben bereitstellen, sind wohl bekannt. Die auf einer Zuführungsbahn 4 befindlichen Gegenstände 1 werden durch Mitnehmerstäbe 5 weitergeschoben, deren Enden an zwei seitlich der Bahn 4 angeordneten, endlosen Ketten 6 befestigt sind. Auf einem Endteil der Bahn 4, welche mit einem zum Durchgang der Stäbe 5 dienenden Querschlitz 7 versehen ist, wird der Gegenstand 1 von einem Zufuhrschieber 8 erfaßt, der ihn von dem betreffenden Mitnehmerstab 5 löst und voreilend vor demselben weiterschiebt, während der Stab 5 selbst auf einem Umkehrbogen 9 weitergeführt wird.

Der Schieber 8 ist am freien Ende eines Stabes 10 angebracht, dessen anderes Ende bei 11 an einem Arm 12 eines zweiarmigen Hebels 13, 14 angelenkt ist, der bei 15 schwenkbar gelagert ist. An einem weiteren, ebenfalls schwenkbar gelagerten, zweiarmigen Hebel 13,50 ist bei 16 ein Stab 17 angelenkt, der seinerseits bei 18 am Stab 10 angelenkt ist. Der Stab 17 ist gleich lang wie der Hebelarm 12 und der zwischen den Gelenkpunkten 11 und 18 befindliche Abschnitt 19 des Stabes 10 gleich lang wie der Hebelarm 13, so daß der Stab 10 durch das Gelenkparallelogramm 12,13,17,19 parallel zum Hebelarm 13 geführt ist. Der Hebelarm 14 ist bei 20 an einem Stab 21 angelenkt, der seinerseits bei 22 mit einem bei 23 gelagerten Schwenkarm 24 gelenkig ver ■ bunden ist. Der Schwenkarm 24 trägt eine Tastrolle 25, die durch eine am Arm 24 angreifende Zugfeder 26 mit einer Kurvenscheibe 27 in Berührung gehalten wird, welche auf einer sich mit konstanter Geschwindigkeit

drehenden Welle 28 sitzt Der Hebelarm 50 steht in ähnlicher Weise unter Einwirkung einer weiteren auf der Welle 28 befestigten Kurvenscheibe. Dieser Antrieb wird zweckmäßig analog ausgebildet wie derjenige für den Hebel 12, 14. Von der Darstellung dieser Kurvenscheibe und des Obertragungsgestänges wurde daher abgesehen.

Die beiden Kurvenscheiben 27 sind so ausgebildet daß sich der Schieber 8 bei jeder Umdrehung der Welle 28 längs einer geschlossenen Kurve 29 bewegt deren Verlauf in F i g. 1 dargestellt ist Die Kurve 29 verläuft in dem mit 29' bezeichneten Abschnitt, in dem der Schieber 8 auf den Gegenstand 1 einwirkt praktisch geradlinig in der Achse des Faltkastens 2. Der geradlinige Abschnitt 29' ist deshalb erwünscht, weil dann der Schieber 8 während der ganzen Zeit, in welcher die vordere Stirnfläche 30 des Gegenstandes 1 auf die Folie 3 drückt d. h. während dem vollen Faltvorgang, parallel ?.u sich selbst bleibt und ohne vertikale Bewegungskomponente satt an dessen hinterer Stirnfläche 31 anliegt. Auf den anderen Abschnitten der Kurve 29 ist eine vertikale Bewegungskomponente dagegen notwendig, damit der Schieber 8 vorher mit dem noch vom Mitnehmerstab 5 vorgeschobenen Gegenstand 1 in Berührung kommen kann, wobei diese Berührung zunächst längs einer Kante des Schiebers 8 stattfindet. Der Antrieb zum Schieber 8 läßt sich vereinfachen, indem anstelle der beiden zweiarmigen Hebel 12,14 und 13,50 ein dreiarmiger Hebel 12, 13, 14 vorgesehen wird. In diesem Fall ist nur eine Kurvenscheibe 27 samt Gestänge 20—26 erforderlich. Der Schieber bewegt sich in diesem Fall aber nicht mehr entlang einer geschlossenen Kurve, sondern hin und her längs eines Kreisbogens. Die Leistung läßt sich bei dieser Ausführungsform naturgemäß nicht mehr ganz so weit hinauf treiben, wie bei der ersten Variante. Außerdem werden die Gegenstände durch Durchstoß durch den Faltkasten nicht mehr ganz so schonend behandelt. Dafür ist der kontenmäßige Aufwand geringer.

Um die Verpackungsfolie 3 bei ihrem Einschieben in den Faltkasten 2 auf dem Gegenstand 1 festzuhalten, ist ein Abholschieber 32 vorgesehen, der auf dem hinteren Ende eines Stabes 33 gegen die Kraft einer Druckfeder 34 verschiebbar angebracht ist. Der Stab 33 ist bei 35 an einem Hebel 36 angelenkt, der bei 37 schwenkbar gelagert ist und eine Tastrolle 38 trägt. Die Tastrolle 38 wird durch eine am Hebel 36 angreifende Zugfeder 39 mit einer Kurvenscheibe 40 in Berührung gehalten, die auf einer Welle 41 sitzt, die sich synchron mit der Welle 28 dreht. Der Stab 33 ist ferner bei 42 an einen bei 43 gelagerten Schwenkarm 44 angelenkt. Das hintere Ende des Stabes 33 beschreibt bei jeder Umdrehung der Welle 41 eine angenähert geradlinige Hin- und Herbewegung, wobei der Schieber 32 wegen der Feder 34 noch eine gewisse Bewegungsfreiheit gegenüber dem Stabende hat.

In F i g. 2 zeigt die Kurve ζ die Horizontalkomponente s des vom Zufuhrschieber 8 zurückgelegten Weges in Funktion der Zeit t, und zwar zwischen seinem hinteren Umkehrpunkt U\ und seinem vorderen Umkehrpunkt Uj. Die Neigung der Kurve ζ zur f-Achse stellt die Horizontalgeschwindigkeit des Zufuhrschiebers 8 dar und es ist ersichtlich, daß dieselbe in der Nähe von Ci von Null ausgehend zunimmt, dann konstant bleibt und in der Nähe von U2 wieder auf Null zurückfällt. Die hintere Stirnfläche 31 des Gegenstandes 1, die der Mitnehmer 5 auf der Bahn 4 mit konstanter Geschwindigkeit fortbewegt, entsprechend der in F i g. 2 mit m bezeichneten Geraden wird vom Punkt A vom Schieber 8 eingeholt und dann von demselben längs des geraden Abschnittes der Kurve ζ mitgenommen. Die vordere Stirnfläche 30 des Gegenstandes 1 geht der hinteren Stirnfläche um einen der Länge / des Gegenstandes 1 entsprechenden Abstand voraus, so daß sie sich zuerst gemäß einer Geraden ρ und dann gemäß einer Geraden q bewegt, die zum mittleren Abschnitt der Kurve ζ parallel ist und dann, wie letztere in die Horizontale abbiegt Die Kurve a zeigt den Verlauf der Hcrizontalkomponente s des Weges, den der Abholschieber 32 zwischen seinem hinteren Umkehrpunkt t/3 und seinem vorderen Umkehrpunkt Ua zurücklegen würde, wenn er starr am Ende des Stabes 33 angebracht wäre. Die Kurve a weist einen mittleren, geraden Abschnitt auf, der zur Geraden q, und somit zum mittleren Abschnitt der Kurze ζ parallel ist. Wenn man die Länge des Schiebers 32 vernachlässigt zeigt die Kurve a auch den Verlauf des hinteren Endes des Stabes 33. Eine der Länge des Schiebers entsprechende Parallelverschiebung der Kurve a hat aber keinen Einfluß auf die sich zu irgendeiner Zeit t aus derselben ergebenden Geschwindigkeit. Der Abholschieber 32 wird im Punkt B von der vorderen Stirnfläche 30 des Gegenstandes 1 eingeholt und dadurch gezwungen, sich von dort an gemäß der Kurve ς weiter zu bewegen, die zur Kurve ζ parallel verläuft. Dabei wird die Feder 34 zusammengedrückt so daß die Federverkürzung /"dem Unterschied zwischen den Kurven q und a entspricht. Infolge der Federverkürzung f wird die Verpackungsfolie 3 während des durch den Faltkasten 2 bewirkten Faltungsvorganges zwischen der vorderen Stirnfläche 30 und dem Schieber 32 festgeklemmt, was ein Abrutschen der Folie 4 auf dieser Stirnfläche 30 nach irgend einer Seite hin verhindert. Im Punkt C kreuzt die Kurve q wieder die Kurve a, d. h. daß nun der Abholschieber 32 der vorderen Stirnfläche 30 vorauseilt und somit die Folie 3 losläßt. Es ist klar, daß in Fig.2 die Bewegungen der Schieber 8 und 32 in idealisierter Weise wiedergegeben sind und daß deren Geschwindigkeiten während des Einschiebens des Gegenstandes 1 in den Faltkasten 2 in Wirklichkeit weder genau konstant noch genau einander gleich sein werden, wobei aber die Differenzen ohne weiteres durch Veränderungen der Federverkürzung f aufgenommen werden. Wichtig ist, daß der Gegenstand 1, nachdem er vom Zufuhrschieber 8 erfaßt worden ist (Punkt /4,/durch letzteren mit mindestens angenähert konstanter Geschwindigkeit in den Faltkasten 2 hineingeschoben wird und die Verpakkungsfolie 3 dabei zwischen dem Gegenstand 1 und einem Abholschieber 32 festgeklemmt wird, der federnd an einem zu dessen Bewegung vorgesehenen Mechanismus 33—41 angebracht ist, und zwar an einer Stelle, die im Moment des Festklemmens (Punkt B) nicht still steht, sondern sich bereits mit einer dieser konstanten Geschwindigkeit nahe kommenden Geschwindigkeit vorwärts bewegt. Dadurch wird der Zeitverlust vermieden, der bisher durch das Abbremsen des Zufuhrschiebers vor dem Festklemmen der Folie und das Beschleunigen beider Schieber nach dem Festklemmen bedingt war. Es ist somit möglich, die Arbeitsgeschwindigkeit einer mit einer Faltvorrichtung versehenen Verpackungsmaschine zu steigern, indem man deren diese Arbeitsgeschwindigkeit bisher begrenzende Fördervorrichtung durch eine Fördervorrichtung der beschriebenen Art ersetzt.

Ein weiterer wichtiger Vorteil der in F i g. 1 gezeigten Fördervorrichtung ist der, daß man dieselbe sehr leicht einer Veränderung der Länge der zu verpackenden Gegenstände 1 anpassen kann. Wenn Gegenstände 1 von der Länge /durch kürzere Gegenstände Γ von der Län-

ge /' ersetzt werden, dann muß lediglich dafür gesorgt werden, daß bei unveränderter Einstellung des Antriebes der endlosen Ketten 6, der Bereitstellungsmittel für die Verpackungsfolien 3 und des Abholmechanismus 33—41, der Zufuhrschieber 8 sich statt in der in vollen Linien gezeigten Stellung in der strichpunktiert gezeigten Stellung 8' befindet, so daß die vordere Stirnfläche des Gegenstandes 1' mit der vorderen Stirnfläche 32 des Gegenstandes 1 zusammenfällt. Dies kann nun einfach dadurch erreicht werden, daß man die Kurvenscheibe 27 im voreilenden Sinne auf der Welle 28 versetzt, so daß sie in die strichpunktiert dargestellte Lage 27' kommt. Für einen Gegenstand von / übersteigender Länge müßte die Kurvenscheibe 27 in nacheilendem Sinne versetzt werden. Dabei sind Längeänderungen der Gegenstände 1 natürlich nur innerhalb eines gewissen Arbeitsbereiches zulässig.

Die in F i g. 4 dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich von derjenigen nach F i g. 1 dadurch, daß die Mitnehmerstäbe 45 den Gegenstand 1 in ununterbrochenem Lauf zunächst bis an die Verpackungsfolie 3 heranführen — wobei dieselbe zwischen dem Gegenstand 1 und dem Abholschieber 32 festgeklemmt wird — und anschließend auch noch durch den Faltkasten 2 hindurchschieben. Der Zufuhrschieber 8 und der zu dessen Bewegung dienende Mechanismus 10—28 fehlen. Dafür sind die Mitnehmerstäbe 45 an den beiden parallelen Ketten 6 mittels Armen 46 in einem Abstand befestigt, der den Radius r von zwei zur 90°-Ablenkung der Ketten 6 dienenden Ablenkrädern 47 gleich ist, auf welehe zwei weitere in einem gewissen Abstand unter der Bahn 4 befindliche 90°-Ablenkräder 48 folgen. In dem Moment, in dem die vordere Stirnwand 30 des Gegenstandes 1 unter Zwischenklemmung der Verpackungsfolie 3 auf den Abholschieber 32 triftt, hat das hintere Ende des Stabes 33 wiederum bereits eine erhebliche Geschwindigkeit nach vorne, so daß ebenfalls der anhand von F i g. 2 ausführlich erläuterte Effekt erzielt wird. Wenn der Mitnehmerstab 45 dann die mit 45" bezeichnete Lage erreicht, d. h. in die Achse der beiden Ablenkräder 47 zu liegen kommt, bleibt er stehen, während die Arme 46 den 90°-Bogen beschreiben. Hierauf gleitet der Mitnehmer 45 mit der vollen Kettengeschwindigkeit nach unten hin vom Gegenstand 1 ab. Bei Veränderung der Länge /der Gegenstände 1 genügt ein Voreilen oder Nacheilen des Kettenantriebes, um die Vorrichtung so einzustellen, daß die Gegenstände die Verpackungsfolie 3 in dem gleichen Moment des Arbeitszyklus der Maschine erreichen, wie vorher die Gegenstände 1, wie dies bei 1' und 45' angedeutet ist

Bei absolut starren, spielfreien Kettengliedern und Mitnehmern wäre eine unendlich große Verzögerung bzw. Beschleunigung notwendig, um den Mitnehmer 45 von der Kettengeschwindigkeit bis zum Stillstand abzubremsen bzw. wieder auf die Kettengeschwindigkeit zu beschleunigen. Durch die Elastizität und das Spiel aller in Frage kommender Elemente wird praktisch das Auftreten unzulässiger Trägheitskräfte vermieden, solange die Geschwindigkeit der Ketten 6 nicht zu groß wird. Für besonders leistungsfähige Verpackungsmaschinen, bei denen eine sehr hohe Zufuhrgeschwindigkeit erfor derlich ist, wird daher die Ausführung nach F i g. 1 bevorzugt und zwar namentlich in der Variante, in der auch die Bewegung des Gliedes 13 gesondert gesteuert wird, damit der Zufuhrschieber eine geschlossene Kurve 29 der in F i g. 3 gezeigten Art beschreibt

Die Fördervorrichtung ist im dargestellten Ausführungsbeispiel horizontal angeordnet Selbstverständlich könnte aber die Förderung ebensogut in geneigter oder vertikaler Richtung erfolgen und zwar vorzugsweise von unten nach oben.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Fördervorrichtung für nacheinander mittels eines Faltkastens zu verpackende Gegenstände, bei welcher der jeweils zu verpackende Gegenstand durch ein Zufuhrorgan mit einer vor dem Faltkasten in Bereitstellung gebrachten Verpackungsfolie in Eingriff gebracht und die Folien vor dem Einschieben in den Faltkasten zwischen dem Gegenstand und einem Abholorgan festgeklemmt wird das seinerseits federnd mit einem zu seiner Bewegung dienenden Antriebs-Mechanismus verbunden ist, und bei welcher das Zufuhrorgan alsdann Gegenstand und Foüe gemeinsam in mindestens angenähertem Gleichlauf in Zusammenarbeit mit dem Abholorgan durch den Faltkasten hindurchschiebt, dadurch gekennzeichnet, daß das Zufuhrorgan (8, 45) seinen Arbeitshub bei ununterbrochenem Lauf des Gegenstandes (1) zurücklegt, dabei zunächst den Gegenstand mit der Verpackungsfolie in Eingriff bringt und dieselbe gegen das Abholorgan preßt, und daß das Abholorgan aufgrund seiner Verbindung mit dem Antriebsmechanismus (33—44) bei Beginn des Festklemmens der Verpackungsfolie (3) bereits eine Geschwindigkeit hat, die nur wenig geringer ist als diejenige des Zufuhrorgans (8, 45), so daß der Gegenstand (1) vor seinem Einschieben in den Faltkasten (2) keine Verzögerung erleidet und bis unmittelbar vor seiner Endstellung mit angenähert konstanter Geschwindigkeit in denselben eingeschoben wird.

2. Fördervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenstand (1) zunächst durch einen an endlosen Ketten (6) befestigten Mitnehmerstab (5) zugeführt ist, und daß als Zufuhrorgan ein Schieber (8) an einem Ende eines Stabes (10) befestigt ist, von dem ein Abschnitt (19) eine Seite eines Gelenkparallelogrammes (12,13,17,19) bildet, wobei die Bewegung von mindestens einer Seite (12) desselben durch eine mit konstanter Geschwindigkeit rotierende Kurvenscheibe (27) gesteuert ist.

3. Fördervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung zweier Seiten des Gelenkparallelogrammes (12,13,17,19) durch je eine mit konstanter Geschwindigkeit rotierende Kurvenscheibe (27) gesteuert sind.

4. Fördervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurvenscheiben (27) auf einer Welle (28) in Winkelrichtung versetzbar sind, um eine Anpassung an verschiedene Längen (I) der Gegenstände (1) herzustellen.

5. Fördervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zufuhrorgan ein durch Arme (46) an zwei endlosen Ketten (6) befestigter Mitnehmerstab (45) ist, der von den Ketten einen Abstand hat, welcher dem Radius (r) von unmittelbar vor dem Faltkasten (2) angeordneten Kettenrädern (47) gleich ist, welche die Ketten um mindestens angenähert 90° ablenken.