DE3043991C2 - Vorrichtung zum Zuführen von Kaugummi zu einer Verpackungsmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zuführen von Kaugummi zu einer Verpackungsmaschine, entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine solche Vorrichtung ist aus der DE-AS 25 10 180 bekannt. Hierbei soll ein kontinuierlicher Transport der Kaugummiplatten bei allen Betriebsgeschwindigkeiten bo 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 (Messerwalzen) und die Schiebevorrichtung sind in zeitgerechter b5 Beziehung zu dem Aufgabeförderer angetrieben. Von einer Hauptantriebskurbelwclle 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 Obergabevorrichtung und dem Aufgabeförderer festklemmen oder anhäufen können.

Diese Vorrichtung hat jedoch den Nachteil, daß der Bewegungsweg der Kaugummiplatten zwischen der Einkerbvorrichtung (Messerwalzeti) und dem Aufgabeförderer nicht eben ist Da der Aufgabeförderer aus Gliederketten besteh!, 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. Dies tritt insbesondere ein, wenn die Kaugummiplatten bei unterschiedlichen Betriebsgeschwindigkeiten, die nicht der optimalen Geschwindigkeit entsprechen, zu schnell oder zu langsam auf den Aufgabeförderer überführt werden.

Die bekannte Vorrichtung hat weiter den Nachteil, daß die Kaugummiplatten nach bzw. hinter den Messerwalzen der Einkerbvorrichtung mit ihren Stirnseiten aneinanderstoßend gefördert werden. 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 Kpugummiplatten 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 miwehmen, so daß es zu Betriebsstörungen kommen kann.

Es ist ferner eine Vorrichtung bekannt (US-PS 29 31 151), 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.

Diese bekannte Vorrichtung hat den Nachteil, daß die Abstände der Kaugummiplatlc 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.

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.

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 Aufgabeförderer ausgeführt, daß bei Betrieb der Verpackungsmaschine mit unstetiger Geschwindigkeit oder bei manuellem Betrieb die Förderwalzen oder OberführungsroIIen 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 für die Überführungsrollen oder Förderwalzen vorgesehen wird, der diese stets mit konstanter Geschwindigkeit antreibt. Da sich jedoch die Geschv. indigkeit, mit welcher der Aufgabeförderer arbeitet, mii der Betriebsgeschwindigkeit der Verpackungsmaschine ändert, kann unter diesen Bedingungen eine richtige zeitgerechte Beziehung zwischen den unabhängig angetriebenen Überführungsrollen oder Förderwalzen und dem Aufgabeförderer nicht aufrechterhalten werden.

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 Überführung der Kaugummiplatten auf den Aufgabeförderer bei den unterschiedlichsten Betriebsbedingungen zu erreichen.

Die erfindungi.gemäße Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus dem Anspruch 1.

Bei sehr schnellaufenden Verpackungsmaschinen (etwa 1500 Kaugummistreifen pro Minute) sind Drehzahlanpassungen infolge sich ändernder Betriebsbedingungen notwendig, wie zum Beispiel bei schwankenden Eigenschaften der Kaugummistreifen oder des Packmittels, oder beim Einrichten der Maschine. 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. 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 Ausstoßzeilpunkt der Ausstoßvorrichtung zeitlich vorverlegt

Es erfolgt also eine der Veränderung der Drehzahl der Verpackungsmaschine entsprechende Phasenverstellung der Ausstoßvorrichtung. Die fest eingebaute Grundübersetzung zwischen der Verpackungsmaschine und der Ausstoßvorrichtung, die durch die Anzahl von Kaugummistreifen, die aus einer Kaugummiplatte hergestellt werden sollen, bestimmt is*, bleibt dabei unverändert

in Gemäß Anspruch 2 kann die Einrichtung zur Phasenverstellung auch ein Differentialgetriebe aufweisen, 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.

Gemäß Anspruch 4 kann die Einrichtung zur Phasenverstellung auch einen Zweimotorenantrieb

2(i aufweisen. Durch eine über einen Drehzahlsollwertgeber eingegebene Drehzahländerung der Verpackungsmaschine wird gleichzeitig mittels einer Einrichtung zum Drehwinkelvergleich und einem Regler eine Phasenverstellung des Motors für den Antrieb der

2) Ausstoßvorrichtung bewirkt.

Andere Einrichtungen zur Phasenverstellung eines Antriebs sind dem Fachmann geläufig und können im Rahmen der Erfindung eingesetzt werden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im

3d folgenden an Hand der Zeichnung beschrieben.

F i g. 1 ist eine schematische Draufsicht auf die Vorrichtung.

Fig. 2 ist ein schematischer Schnitt nach der Linie A-A\n Fig. 1.

Fig.3 ist eine schematische Draufsicht wie Fig. 1, jedoch mit einem Zweimotorenantrieb.

Eine Verpackungsmaschine 1 wird durch einen regelbaren Antriebsmotor 2 über einen Kettentrieb 3 angetrieben. Von der Antriebswelle 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 Verbindungswel-Ie 6 werden über einen Kettentrieb 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.

In die Verbindungswelle 6 ist ein Differentialgetriebe

12 eingeschaltet. Am Antriebsmotor 2 der Verpakkungsmaschine 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, mit 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

bo Sollwert des Drehzahlsollwertgebers 42 wird also im Regler 41 mit dem Drehzahl-Istwert des Tachogenerator15 verglichen bzw. ausgeglichen, indem die Feldspannung zum Motor 2 entsprechend geregelt wird. Der Drehzahlsollwertgeber 42 gibt gleichzeitig den

b5 Sollwert über eine sehematisch dargestellte elektrische Verbindung 19 auf einen Drehwinkelgeber 14, an den ein Verstellmotor 13 angeschlossen ist, der über einen Kettentrieb 20 mit dem Differentialgetriebe 12 in

Verbindung steht. Bei Veränderung der Drehzahl des Motors 2 durch den Drehzahlsollwertgeber 42 wird gleichzeitig über den Drehwinkelgeber 14 der Verstellmotor 13 vor- oder zurückverstellt, wodurch das Differentialgetriebe 20 entsprechend beeinflußt wird. Über eine Kette 40 wird der eingegebene Verstellwert als Rückkopplung zum Potentiometerteil des Drehwinkelgebers 14 rückgemeldet. Dor 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.

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 führt.

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. 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.

Die Messerwalzen 16 können aus Kreismessern 26 und Distanzringen 27 bestehen, die auf der Welle 28 axial zu einer Einheit verspannt sind.

Der Aufgabeförderer 18 wird über einen weiteren Kettentrieb 29 von der Verpackungsmaschine 1 angetrieben.

In F i g. 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 Magazin 32 gegen einen federnden Niederhalter 33 in eine Position 30". In dieser Position richten seitlich angeordnete Ausrichter 38 (F i g. 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 beiden seitlichen Enden der Kaugummipiatten genügend Material zum Besäumen zur Verfügung zu stellen. Das seitliche Ausrichten erfolgt, wenn der Ausstoßschieber 11 sich in seiner zurückgezogenen Stellung gemäß F i g. 2 befindet Beim nächsten Vorwärtshub des Ausstoßschiebers 11 fördert dieser mit seiner vorderen Stirnkante 34 die Kaugummiplatte 30" zwischen die Messerwalzen 16, wo die Kaugummipiatten für das spätere Abbrechen eingekerbt werden und von wo sie an die Förderwalzen 17 übergeben werden. Von den Förderwalzen 17 gelangen die Kaugummipiatten in eine Aufnahmeführung 35 des Aufgabeförderers 18. Die Aufnahmeführung 35 weist Nuten 36 auf, in denen die Fördermittel bzw. Förderketten 37 des Aufgabeförderers 18 gleiten.

Links und rechts der Förderbahn sind an den seitlichen Enden der Messerwalzen 16 Abweiser 39 (Fig.2) zum Abbrechen der seitlichen Reststücke der Kaugummipiatten angeordnet.

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. Ein Deformieren der Kaugummipiatten oder ein Stau zwischen dem Ausstoßschieber 11 und den Messerwalzen 16 ist somit ausgeschlossen.

Die Phasenverstellung des Antriebs mit Hilfe des Differentialgetriebes 12 bewirkt eine Verstellung des Kurbelwinkels bzw. der Phasensieilung 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 Arbeitsgeschwindigkeiten der Verpackungsmaschine 1 durch die konstante Drehzahl bzw. Fördergeschwindigkeit der Messerwalzen 16 und Förderwalzen 17 verursachten Lagedifferenzen der Kaugummipiatten auf dem Aufgabeförderer 18 werden auf diese Weise ausgeglichen, so daß die Aufeinanderfolge der Kaugummipiatten auf dem Aufgabeförderer 18 bei allen Drehzahlen oder Betriebsbedingungen der Verpackungsmaschine 1 weitgehend gleichbleibend ist.

Statt des Differentialgetriebes 12 und des zugehörigen Verstellmotors 13 kann bei einer anderen Ausführungsform gemäß Fig.3 eine rein elektrische Steuerung, zum Beispiel mittels eines Zweimotorenantriebes vorgesehen sein.

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.

Derartige Zweimotorenantriebe sind komplette handelsübliche Einrichtungen, 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 laufen drehzahl- und phasengleich, wie durch eine mechanische Welle miteinander verbunden. Erfolgt über den Drehzahlsollwertgeber 48 eine Drehzahländerung des Motors 2, so folgt der Motor 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 einem integrierten Programm der Einrichtung für den Drehwinkel vergleich 43.

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 Auch diese Verstellung erfolgt zwangsläufig in entsprechender Weise wie durch

das Differentialgetriebe 12gemäß Fig. 1.

Der Motor 44 weist ein fest angebautes Untersetzungsgetriebe 52 auf. dessen Grundübersetzung durch die Anzahl der Kaugummistreifen, die aus einer Kaugummiplatte hergestellt werden sollen, bestimmt ist.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen f§

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Zuführen von Kaugummi zu einer Verpackungsmaschine, mit einer Ausstoßvorrichtung zum Vorschieben aufeinanderfolgender Kaugummiplatten aus einem Magazin zu einer durch Messerwalzen gebildeten Finkerbvorrichtung, die die Kaugummiplatten weiter vorschiebt, und mit einer durch Förderwalzen gebildeten Obergabevorrichtung, die die eingekerbten Kaugummiplatten weiter zu einem zu der Verpackungsmaschine führenden Aufgabeförderer vorschiebt, wobei die Ausstoßvorrichtung in zeitgerechter Beziehung zu dem Aufgabeförderer angetrieben ist und die Förderwalzen mit konstanter Fördergeschwindigksit unabhängig von der Verpackungsmaschine und dem Aufgabeförderer angetrieben sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Messerwalzen (16) zusammen mit den Förderwalzen (17) angetrieben sind, und daß im Antrieb (2,4, 5,6, 7, 8, 9,10; 2, 44, 51, 52, 8, 9, 10) der Ausstoßvorrichtung (11) eine abhängig von der Drehzahl der Verpackungsmaschine (1) gesteuerte Einrichtung (12, 13, 14; 43 bis 50) zur Phasenverstellung der Ausstoßvorrichtung (11) gegenüber der Verpackungsmaschine (1) vorgesehen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (12, 13, 14) zur Phasenverstellung ein von einem Drehzahlsollwert· geber (42) an der Verpackungsmaschine (1) gesteuertes Differentialgetriebe (12) aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Drehzahlsollwertgeber (42) und Differentialgetriebe (12) ein Drehwinkelgeber (14) und ein auf das Differentialgetriebe (12) wirkender Verstellmotor (13) angeordnet sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Phasenverstellung (43 bis 50) einen Zweimotorenantrieb (2, 44) mit Regeleinrichtungen (15, 45 bis 50) und eine Einrichtung zum Drehwinkelvergleich (43) aufweist.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zum Antrieb der Ausstoßvorrichtung (11) ein Kurbeltrieb (8,9,10) vorgesehen ist und daß die Einrichtung zur Phasenverstellung (12, 13, 14; 43 bis 50) mit der Kurbelwelle (8) oder der Kurbel (9) des Kurbeltriebs (8,9,10) verbunden ist.

50