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VORRICHTUNG ZUM ZUFÜHREN VON KAUGUMMI ZU EINER VERPACKUNGSMASCF
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BESCHREIBUNG Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zuführen
von Kaugummi zu einer Verpackungsmaschine, entsprechend dem Oberbegrif des Anspruchs
1.
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Eine solche Vorrichtung ist aus der DE-AS 25 10 180 bekannt.
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Hierbei soll ein kontinuierlicher Transport der Kaugummiplatter bei
allen Betriebsgeschwindigkeiten gewährleistet sein. Zu diesem Zweck ist die Übergabevorrichtung
als eine hin und her bewegbare Schiebevorrichtung ausgebildet, und nicht nur die
Ausstoßvorrichtung, sondern auch die Einkerbvorrichtung (Messer walzen) und die
Schiebevorrichtung sind in zeitgerechter Beziehung zu dem Aufgabeförderer angetrieben.
Von einer Hauptantriebskurbelwelle wird hierbei der Ausstoßschieber der Ausstoßvorrichtung
in einem der Anzahl der aus jeder Kaugummiplatte herzustellenden Kaugummistreifen
entsprechenden Untersetzungsverhältnis von der Verpackungsmaschine aus angetrieben.
Durch die genannte zeitgerechte Beziehung zwischen den Vorrichtungsteilen soll ein
kontinuierlicher Transport der Kaugummiplatten bei allen Betriebsgeschwindigkeiten
gewährleistet werden, beispielsweise auch beim Betrieb durch ein Handrad. Dabei
soll das Risiko vermieden werden, daß sich Kaugummiplatten zwischen der Übergabevorrichtung
und dem Aufgabeförderer festklemmen oder anhäufen können
Diese Vorrichtung
hat jedoch den Nachteil, daß der Bewegungsweg der Kaugummiplatten zwischen der Einkerbvorrichtung
(Messerwalzen) und dem Aufgabeförderer nicht eben ist. Da der Aufgabeförderer aus
Gliederketten besteht, die, um einen Reibungsschluß zum Fördern der Kaugummiplatten
zu gewährleisten, deutlich höher angeordnet sein müßen als die Bodenplatte zwischen
und neben den Gliederketten, besteht hierbei die Gefahr, daß die Kaugummiplatten
an den Gliederketten anstoßen und deformiert werden können.
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Dies tritt insbesondere ein, wenn die Kaugummiplatten bei unterschiedlichen
Betriebsgeschwinaigkeiten, die nicht der optimalen Geschwindigkeit entsprechen,
zu schnell oder zu langsam auf den Aufgabeförderer überführt werden.
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Die bekannte Vorrichtung hat weiter den Nachteil, daß die Kaugummiplatten
nach bzw. hinter den Messerwalzen der Einkerbvorrichtung mit ihren Stirnseiten aneinanderstoßend
gefördert werden.
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Bei Hochleistungsverpackungsmaschinen liegt hierin eine Unsicherheit,
weil die Dicke der Kaugummiplatten sehr gering ist. Die Kaugummiplatten können sich
also übereinanderschieben. Allgemein ergeben sich unsichere Verhältnisse beim Stillstand,
beim Anfahren oder beim Auslaufen der Maschine oder bei Betrieb der Maschine absatzweise
durch ein Handrad, weil hierbei die Kaugummiplatten schräg auf einer Stufe im Förderweg
zwischen den Messerwalzen und dem Aufgabeförderer in undefinierter Stellung liegenbleiben
können. Auch der Schwenkhebel der als Schiebevorrichtung zwischen den Messerwalzen
und dem Aufgabeförderer angeordneten Übergabevorrichtung kann in undefinierter Stellung
stehenbleiben. Dieser Schwenkhebel kann dann beim nächsten Hub nicht sicher und
einwandfrei eine Kaugummiplatte mitnehmen, so daß es zu Betriebsstörungen kommen
kann.
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Es ist ferner eine Vorrichtung bekannt (US-PS 2 931 151), bei der
als Übergabevorrichtung zwischen einer durch Messerwalzen gebildeten Einkerbvorrichtung
und einem Aufgabeförderer Förderwalzen angeordnet sind, die gemeinsam mit den Messerwalzen
kontinuierlich angetrieben sind. Hier ist an dem Aufgabeförderer, der zur Verpackungsmaschine
führt, eine Lichtschranke angeordnet, die das Ende jeder Kaugummiplatte abtastet
und eine Eintourenkupplung
zum Antrieb der Ausstoßvorrichtung betätigt,
wodurch die nächste Kaugummiplatte aus dem Magazin entnommen und deren Zuführung
zu dem Aufgabeförderer veranlaßt wird. Die Lichtschranke und die Eintourenkupplung
stehen nicht in Antriebsverbindung mit der Verpackungsmaschine.
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Diese bekannte Vorrichtung hat den Nachteil, daß die Abstände der
Kaugummiplatten auf dem Aufgabeförderer sehr groß werden, da die nächste Kaugummiplatte
erst abgerufen wird, wenn die vorhergehende aufgearbeitet ist. Eine Aufholmöglichkeit
des Aufgabeförderers ist wegen der in der Praxis realisierbaren Länge dieses Aufgabeförderers
begrenzt, so daß die bekannte Vorrichtung nur für geringere Leistungen geeignet
ist. Die nachfolgende Kaugummiplatte muß jeweils noch vor dem Einlauf in den Zuführmechanismus
der Verpackungsmaschine (Brecher) lückenlos an die vorhergehende Platte anschließen.
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Diese bekannte Vorrichtung hat weiter den Nachteil, daß die Kaugummiplatten
nicht bei allen Betriebszuständen sicher auf den Aufgabeförderer gebracht werden
können, zum Beispiel beim Anlaufen oder Auslaufen der Maschine aus dem bzw. in den
Ruhezustand oder bei schrittweiser Betätigung von Hand.
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In der eingangs erwähnten DE-AS 25 10 180 ist im Hinblick auf diese
zuletzt erläuterte bekannte Vorrichtung mit Förderwalzen oder Überführungsrollen
zwischen den Messerwalzen und dem Aufgabe-förderer ausgeführt, daß bei Betrieb der
Verpackungsmaschine mit unstetiger Geschwindigkeit oder bei manuellem Betrieb die
Förderwalzen oder Überführungsrollen keine ausreichende Geschwindigkeit zum richtigen
Wegstoßen der Kaugummiplatten erreichen, mit dem Ergebnis, daß sich zwischen den
Förderwalzen und dem Aufgabeförderer Kaugummitafeln verklemmen oder anhäufen. Es
wird weiter festgestellt, daß dieses Problem zwar bis zu einem gewissen Grad dadurch
beseitigt werden könnte, daß ein unabhängiger Antriebsmotor f r die Überführungsrollen
oder Förderwalzen vorgesehen wird, der diese stets mit konstanter Geschwindigkeit
antreibt.
Da sich jedoch die Geschwindigkeit, mit welcher der Aufgabeförderer arbeitet, mit
der Betriebsgeschwindigkeit der Verpackungsmaschine ändert, kann unter diesen Bedingungen
eine richtige zeitgerechte Beziehung zwischen den unabhängig angetriebenen Uberführungsrollen
oder Förderwalzen und dem Aufgabeförderer nicht aufrechterhalten werden.
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In Überwindung dieses aus der DE-AS 25 10 180 erkennbaren Vorurteils
liegt, ausgehend von dieser Druckschrift, der Erfindung die Aufgabe zugrunde,eine
Verwendung von überführungsrollen oder Förderwalzen zwischen der Einkerbvorrichtung
und dem Aufgabeförderer zu ermöglichen und trotzdem eine einwandfreie Uberführung
der Kaugummiplatten auf den Aufgabeförderer bei den unterschiedlichsten Betriebsbedingungen
zu erreichen.
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Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus dem Anspruch
1.
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Bei Aufrechterhaltung der zeitgerechten Beziehung zwischen der Ausstoßvorrichtung
und dem Aufgabeförderer, wie sie durch die DE-AS 25 10 180 gelehrt ist, wird jedoch
die dort ebenfalls vorgesehene zeitgerechte Beziehung der Bewegungen der Einkerbvorrichtung
und der Übergabevorrichtung gegenüber dem Aufgabeförderer aufgegeben, und stattdessen
werden die Einkerbvorrichtung (Messerwalzen) und die Übergabevorrichtung (Förderwalzen)
mit konstanter Geschwindigkeit, unabhängig von der Verpackungsmaschine und dem Aufgabeförderer,
angetrieben. Hierdurch gelangen die KaugummitaSeln immer und bei allen Betriebszuständen
mit der gleichen Geschwindigkeit auf den Aufgabeförderer, so daß ein Hängenbleiben,
Deformieren oder Anhäufen der Kaugummiplatten verhindert ist. Es wird damit gewährleistet,
daß die Kaugummiplatten immer unter den gleichen Bedingungen auf den Aufgabe förderer
gelangen, das heißt sie haben immer eine so große Geschwindigkeit, daß sie mit genügend
Schwung über die Fördermittel des Aufgabeförderers hinweggeworfen werden, aber gleichzeitig
werden
die Kaugummiplatten trotzdem so schonend behandelt, daß für die weitere Verarbeitung
keine störenden Einflüsse entstehen. Da die mit konstanter Geschwindigkeit angetriebenen
Förderwalzen sich auch bei einem Halt der Verpackungsmaschine weiterdrehen, wird
auch dieser Grenzfall, im Gegensatz zu den bekannten Vorrichtungen, beherrscht.
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Es können keine Kaugummiplatten in der Zuführung vor dem Aufgabeförderer
hängenbleiben.
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Bei sehr schnellaufenden Verpackungsmaschinen (etwa 1.500 Kaugummistreifen
pro Minute) sind Drehzahlanpassungen infolge sich ändern Betriebsbedingungen notwendig,
wie zum Beispiel bei schwankenden Eigenschaften der Kaugummistreifen oder des Packmittels,
oder beim Einrichten der Maschine.
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Wenn beispielsweise die Drehzahl der Verpackungsmaschine gesteigert
wird, wird auch die Fördergeschwindigkeit des Aufgabeförderers erhöht, und die jeweilige
Kaugummiplatte wird entsprechend früher aufgearbeitet sein. Die Förderstrecke zwischen
den Messerwalzen und den Förderwalzen benötigt bei deren konstanter Fördergeschwindigkeit
immer die gleiche Zeit, so daß bei einer Beschleunigung des Aufgabeförderers die
nächste Kaugummiplatte zu spät auf diesen gelangen würde.
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Damit die nachfolgende Kaugummiplatte rechtzeitig auf den Aufgabeförderer
gelangt und den Anschluß an die vorhergehende erhält, wird durch die erfindungsgemäß
vorgesehene Einrichtung zur Phasenverstellung der Ausstoßzeitpunkt der Ausstoßvorrichtung
zeitlich vorverlegt.
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Es erfolgt also eine der Veränderung der Drehzahl der Verpackung maschine
entsprechende Phasenverstellung der Ausstoßvorrichtung.
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Die fest eingebaute Grundübersetzung zwischen der Verpackungsmaschine
und der Ausstoßvorrichtung, die durch die Anzahl von Kaugummistreifen, die aus einer
Kaugummiplatte hergestellt werde sollen, bestimmt ist, bleibt dabei unverändert.
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GemU.ß Anspruch 2 kann die Linrichtung zur Phasenverstellung auch
ein Differentialgetriebe auSweisen, das in dem mit der Verpackungsmaschine in Verbindung
stehenden Antriebsmechanismus der Ausstoßvorrichtung angeordnet sein kann. Die Verstellgröße
für das Differentialgetriebe kann hierbei von einem Drehzahlsollwertgeber der Verpackungsmaschine
bestimmt werden.
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Gemäß Anspruch 4 kann die Einrichtung zur Phasenverstellung auch einen
Zweimotorenantrieb aufweisen. Durch eine über einen Drehzahlsollwertgeber eingegebene
Drehzahl änderung der Verpackungsmaschine wird gleichzeitig mittels einer Einrichtung
zum Drehwinkelvergleich und einem Regler eine Phasenverstellung des Motors fAr den
Antrieb der Ausstoßvorrichtung bewirkt.
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Andere Einrichtungen zur Phasenverstellung eines Antriebs sind dem
Fachmann geläufig und können im Rahmen der Erfindung eingesetzt werden.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden an Hand der
Zeichnung beschrieben.
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Figur 1 ist eine schematische Draufsicht auf die Vorrichtung, Figur
2 ist ein schematischer Schnitt nach der Linie A-A in Figur 1.
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Figur 3 ist eine schematische Draufsicht wie Figur 1, jedoch mit einem
Zweimotorenantrieb.
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Eine Verpackungsmaschine 1 wird durch einen regelbaren Antriebs motor
2 über einen Kettentrieb 3 angetrieben. Von der Antriebs welle des Motors 2 wird
über Kettenräder 4 und 5 und eine entsprechende Kette eine Verbindungswelle 6 formschlüssig
mit einem Untersetzungsverhältnis angetrieben, das der Zahl der aus jeder Kaugummiplatte
zu gewinnenden einzelnen Kaugummistreifen entspricht. Von der Verbindungswelle 6
werden über einen Kette trieb 7 eine Kurbelwelle 8 und über deren Kurbeln 9 und
Pleuelstangen 10 ein Ausstoßschieber 11 angetrieben. Der Ausstoßschieber 11 ist
unter einem mit Kaugummiplatten 30 gefüllten Magazin 32 hin und her bewegbar angeordnet.
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In die Verbindungswelk 6 ist ein Differentialgetriebe 12 eingeschaltet.
Am Antriebsmotor 2 der Verpackungsmaschine 1 sind ein Tachogenerator 15, ein Regler
41 und ein Drehzahlsollwertgeber 42 vorgesehen. Der Drehzahlsollwertgeber 42 ist
ein Potentiometer, in der Praxis zum Beispiel ein Stellknopf, somit dem die Drehzahl
des Motors 2 von Hand eingestellt werden kann. Der Regler 41 hat die Aufgabe, im
Zusammenwirken mit dem Tachogenerator 15 die eingestellte Drehzahl zu kontrollieren
und konstant zu halten. Der Sollwert des Drehzahlsollwertgebers 42 wird also im
Regler 41 mit dem Drehzahl-Ist-Wert des Tachogenerators 15 verglichen bzw. ausgeglichen,
indem die Feldspannung zum Motor 2 entsprechend geregelt wird. Der Drehzahlsollwertgeber
42 gibt gleichzeitig den Sollwert über eine schematisch dargestellte elektrische
Verbindung 19 auf einen Drehwinkelgeber 14, an den ein Verstellmotor 13 angeschlossen
ist, der über einen Kettentrieb 20 mit dem Differenti getriebe 12 in Verbindung
steht. Bei Veränderung der Drehzahl des Motors 2 durch den Drehzahlsollwertgeber
42 wird gleichzeitig über den Dreij:nkelgeber 14 der VerstellmoLor 15 vor-oder zurückverstellt,
wodurch das Differentialgetriebe 20
entsprechend beeinflusst wird.
Über eine Kette 40 wird der eingegebene erstellwert als Rückkopplung zum Potentiometerteil
des Drehwinkelgebers 14 rückgemeldet. Der Drehwinkelgeber 14 schaltet den Verstellmotor
13 solange ein, bis der über die Kette 40 rückgemeldete Istwert mit dem. am Drehwinkelgeber
14 anliegenden Sollwert abgeglichen ist.
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Durch den Ausstoßschieber 11 werden nacheinander einzelne Kaugummiplatten
30 aus dem Magazin 32 zwischen Messerwalzen 16 und Von diesen weiter zwischen Förderwalzen
17 hindurch gefördert. Anschließend gelangen die einzelnen Kaugummiplatten auf einen
Aufgabeförderer 18, der zu der Verpackungsmaschine 1 fAhrt.
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Die Messerwalzen 16 werden über einen Kettentrieb 22 von einem von
der Verpackungsmaschine 1 unabhängigen Antriebsmotor 21 aus mit konstanter Drehzahl
angetrieben. Über Zahnräder 23 werden die obere und die untere Messerwalze 16 gegenläufig
zueinander gedreht. Auch die Förderwalzen 17 werden mit konstanter Drehzahl von
dem Antriebsmotor 21 und dem Kettentrieb 22 aus über die Welle 28 der unteren Messerwalze
16 und über einen weiteren Kettentrieb 24 mit konstanter Drehzahl angetrieben. Hierbei
sind die obere und die untere Förderwalze 17 ebenfalls über Zahnräder 25 antriebsmäßig
gegenläufig miteinander verbunden.
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Die untere Förderwalze 17 ist im Maschinengestell drehbar gelagert,
während die obere Förderwalze 17 zur kraftschlüssigen Mitnahme der Kaugummiplatten
30 gefedert gegenüber der unteren Förderwalze 17 gelagert ist.
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Die Messerwalzen 16 können aus Kreismessern 26 und Distanzringen 27
bestehen, die auf der Welle 28 axial zu einer Einheit verspannt sind.
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Der Aufgabeförderer 18 wird über einen weiteren Kettentrieb 29 von
der Verpackungsmaschine 1 angetrieben.
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In Figur 2 sind die Kurbelwelle 8, die Kurbel 9 und die Pleuelstange
10 in Verbindung mit dem Ausstoßschieber 11 in dessen rückwärtiger Lage dargestellt.
Der Ausstoßschieber 11 ist als Stufenschieber ausgebildet und fördert mit seiner
Stufe 31 beim Vorlauf jeweils eine Kaugummiplatte 30' aus dem Magain 32 gege: einen
federnden Niederhalter 33 in eine Position 30" . In dies Position richten seitlich
angeordnete Ausrichter 38 (Figur 1), die drehzahlabhängig zum Ausstoßschieber 11
arbeiten, die Kaugummiplatten 30" in Querrichtung-aus. Der Antrieb dieser Ausrichter
38 ist nicht dargestellt. Sie dienen dazu, an den beide seitlichen Enden- der Kaugummiplatten
genügend Material zum Besäumen zur Verfügung zustellen. Das seitliche Ausrichten
erfolg wenn der Ausstoßschieber 11 sich in seiner zurückgezogenen Stel lung gemäß
Figur 2 befindet. Beim nächsten Vorwärtshub des Ausstoßschiebers 11 fördert dieser
mit seiner vorderen Stirnkante 34 die Kaugummiplatte 30" zwischen die Messerwalzen
16, wo die Kaugummiplatten für das spätere Abbrechen eingekerbt werden und von wo
sie an die Förderwalzen 17 übergeben werden.
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Von den Förderwalzen 17 gelangen die Kaugummiplatten in eine Aufnahmeführung
35 des Aufgabeförderers 18. Die Aufnahmeführun.
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35 weist Nuten 36 auf, in denen die F6rdermittel bzw. FOrderketten
37 des Aufgabeförderers 18 gleiten.
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Links und rechts der Förderbahn sind an den seitlichen Enden der Messerwalzen
16 Abweiser 39 (Figur 2) zum Abbrechen der seitlichen Reststücke der Kaugummiplatten
angeordnet.
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Die auf Grund des Kurbeltriebes 8, 9, 10 ungleichförmige Förderbewegung
des Ausstoßschiebers 11 hat immer eine kleinere Geschwindigkeit als die Umfangsgeschwindigkeit
oder Fördergeschwindigkeit der Messerwalzen 16 und der Förderwalzen 17.
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Ein Deformieren derKaugummiplatten oder ein Stau zwischen dem Ausstoßschieber
11 und den Messerwalzen 16 ist somit ausgeschlossen.
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Die Phasenverstellung des Antriebs mit Hilfe des Differentialgetriebes
12 bewirkt eine Verstellung des Kurbelwinkels bzw.
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der Phasenstellung der Kurbel 9, so daß entsprechend dieser Verstellung
der Ausstoßschieber 11 früher oder später zur Wirkung kommt, wobei das konstante
UntersetzungsverhältniS zwischen Verpackungsmaschine 1 und Ausstoßschieber 11 nicht
verändert wird. Die bei unterschiedlichen Arbeitsgeschwindig keiten der Verpackungsmaschine
1 durch die konstante Drehzahl bzw. Fördergeschwindigkeit der Messerwalzen 16 und
Förderwalzen 17 verursachten Lagedifferenzen der Kaugummiplatten auf dem Aufgabeförderer
18 werden auf diese Weise ausgeglichen, so daß die Aufeinanderfolge der Kaugummiplatten
auf dem Aufgabeförderer 18 bei allen Drehzahlen oder Betriebsbedingungen der Verpackungsmaschine
1 weitgehend gleichbleibend ist.
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Statt des Differentialgetriebes 12 und des zugehörigen Verstellmotors
13 kann bei einer anderen Ausführungsform gemäß Figur 3 eine rein elektrische Steuerung,
zum Beispiel mittels eines Zweimotorenantriebes vorgesehen sein.
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Ein Drehzahlsollwertgeber 48, ein Regler 49 und ein Tachogenerator
15 sind auch hier die Einrichtungen zur Einstellung und Kontrolle der Drehzahl des
Motors 2 der Verpackungsmaschine 1. Der Drehzahlsollwertgeber 48 ist über den Regler
49, einen weiteren Regler 50 und einen weiteren Tachogenerator 45 auch einem zweiten
Motor 44 zum Antrieb des Kurbeltriebes 8,9,10 zugeordnet. Ein Winkelsollwertgeber
47 am Motor 2 und ein Winkelsollwertgeber 46 am Motor 44 sowie eine Einrichtung
für den Drehwinkelvergleich 43 sind Einrichtungen zur Ermittlung des Phasenverstellwerts,
der über den Regler 50 dem Motor 44 eingegeben wird.
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Derartige Zweimotorenantriebe sind komplette handelsübliche Binrichtungen,
die allerdings Varianten durch die Hersteller
unterworfen sein
können. Dieser Zweimotorenantrieb arbeitet, wenn die Drehzahl des Motors 2 konstant
bleibt, wie eine sogenannte elektrische Welle, d. h. beide Motoren 2, 44 laufes
drehzahl- und phasengleich, wie durch eine mechanische Welle miteinander verbunden.
Erfolgt über den Drehzahlsollwertgeber 48 eine Drehzahländerung des Motors 2, so
folgt der Moter 44 nicht nur der neuen Drehzahl des Motors 2, sondern er erhält
gleichzeitig von der Einrichtung für den Drehwinkelvergleich 43 einen bestimmten
Wert der Phasenverstellung. Die Größe dieses Wertes steht in einer gesetzmässigen
Abhängigkeit zur Drehzahländerung. Diese Abhängigkeit ist festgelegt in eine integrierten
Programm der Einrichtung für den Drehwinkelvei'-gleich 43.
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Auf diese Weise wird die benötigte Phasenverstellung an einem Abtriebskettenrad
51 des Motors 44 und somit an der Kurbelwelle 8 bzw. der Kurbel 9 des Einstoßschiebers
11 bewirkt.
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Auch diese Verstellung erfolgt wangsläufig in entsprechet er Weise
wie durch das Differentialgetriebe 12 gemäß Pigur 1.
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Der Motor 44 weist ein fest angebautes Untersetzungsgetriebe 52 auf,
dessen Grundübersetzung durch die Anzahl der Kaugummistreifen, diole aus einer Kaugummiplatte
hergestellt werden sollen, bestimmt ist.
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