DE3715146C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung ent sprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a device speaking the preamble of claim 1.
Bei der Herstellung von beispielsweise Säcken aus Kunststoff, Papiersäcken oder einer Kombination dieser Materialien wird in der Regel von schlauchförmigem bzw. bahnförmigem Material ausgegangen, welches auf einer Rolle aufgewickelt ist und an welchem zur Herstellung einzelner Säcke eine Reihe von Arbeitsvorgängen zu verrichten sind. So muß dieses bahnförmige Material durch Perforation bzw. Schneidvorgänge in einzelne, jeweils einem Sack zuzuordnende Abschnitte unterteilt werden, wobei im Bodenbereich der einzelnen Säcke entsprechend deren Geometrie eine Reihe von Falz-, Klebe- oder auch Schweißoperationen durchgeführt werden müssen. Um bei der Herstellung derartiger Säcke einen möglichst hohen Durchsatz zu erreichen, wird das genannte bahnförmige Rohmaterial während dieser Arbeitsvorgänge kontinuierlich bewegt. Hierbei besteht das Problem, daß beispielsweise für die Einbringung von Schweißnähten in das bahnförmige Material eine gewisse Zeitspanne benötigt wird, während welcher die Schweißeinrichtung geschwindigkeitsgleich zusammen mit dem genannten Material bewegt und gehandhabt werden muß. Am Ende des durch diese Zeitspanne festlegbaren Weges muß die Schweißeinrichtung wieder von dem bahnförmigen Material entfernt, zumindest um die Länge des genannten Weges in Gegenrichtung zur Förderrichtung des Materials zurückbewegt und erneut zum Einsatz gebracht werden.In the production of plastic bags, for example, Paper bags or a combination of these materials is usually used starting from tubular or web-shaped material, which is wound on a roll and on which for the production of individual Sacks a series of operations are to be performed. So this must be web-shaped Perforation or cutting material in individual sections, each to be assigned to a sack be divided, with the floor area of each Bags according to their geometry a number of folding, Gluing or welding operations can be performed have to. To a in the manufacture of such bags To achieve the highest possible throughput is called web-shaped raw material during these operations continuously moving. The problem here is that, for example, for the introduction of welds a certain amount of time into the web-like material is needed during which the welding device same speed with the material mentioned must be moved and handled. At the end of the the welding device must have this period of time which can be determined again removed from the sheet material, at least by the length of the mentioned path in the opposite direction moved back to the conveying direction of the material and be used again.
Aus dem DE-GM 86 01 019 ist eine Vorrichtung zum Ein bringen von Falzlinien bzw. Schweißstellen in den Bodenbereich von Falzbodensäcken bekannt, bei welcher das erforderliche Werkzeug an Tragplatten gehalten ist, die oberhalb und unterhalb des bahnförmigen Materials angeordnet sind und beidseitig in den Kurbelarmen von Kurbelgetrieben gehalten sind. Aufgrund der Kurbelführung werden während einer Umdrehung desselben die Tragplatten entlang einer geschlossenen Kurve geführt, die sich senkrecht zur Ebene des bahnförmigen Materials erstreckt. Die genannten Kurbelgetriebe wirken ihrerseits mit Ungleichförmigkeitsantrieben zusammen, durch welche sich die Tragplatten in der Bewegungsphase, in der das von diesen getragene Werkzeug zur Einwirkung auf das bahnförmige Material gelangt, angenähert geschwindigkeitsgleich mit dem Material bewegen. Es kann jedoch diese Annäherung aufgrund der kreisförmigen Umlaufbahn der Kurbelarme nur unvollkommen erreicht werden. Andererseits wird jede Relativbewegung zwischen dem bahnförmigen Material und den auf dieses während der obengenannten Zeitspanne einwirkenden Werkzeugen zu Ungenauigkeiten, beispielsweise im Bereich der Schweißnaht führen.From DE-GM 86 01 019 is a device for one bring fold lines or welds into the floor area known from folded bottom sacks, in which the required tool is held on support plates that arranged above and below the sheet material are and on both sides in the crank arms of crank mechanisms are held. Because of the crank guide the support plates become during one revolution led along a closed curve that itself extends perpendicular to the plane of the sheet material. The crank mechanisms mentioned in turn contribute Non-uniformity drives together, through which the support plates in the movement phase, in which the of this worn tool to act on the web-shaped Material arrives, almost at the same speed move with the material. However, it can be this approximation due to the circular orbit of the crank arms only to be achieved imperfectly. On the other hand, everyone Relative movement between the web-like material and on this during the above period acting tools to inaccuracies, for example lead in the area of the weld.
Aus der DE-AS 12 70 478 ist eine Einrichtung zum Quersiegeln und Trennen eines Einwicklerschlauches an einer kontinuierlich arbeitenden Einwickelmaschine bekannt, bei der beiderseits der Förderbahn eines Einwicklerschlauches jeweils ein Parallelkurbelgetriebe angeordnet ist, dessen Kurbelstangen jeweils Heißsiegelbacken und ein Trennwerkzeug tragen. Die Kurbelstangen sind ihrerseits an Hebelarmen gelenkig gehalten, welche Hebelarme ihrerseits mit Rollen und Kurvenscheiben zusammenwirken. Es sind die Kurvenscheiben derart gestaltet, daß die Kurbelstangen und damit auch die Heißsiegelbacken während des Umlaufs der Kurbelgetriebe über einen gewissen Drehwinkel hinweg nur eine Horizontalbewegung ausführen. Auf diese Weise werden Relativbewegungen zwischen dem Einwicklerschlauch einerseits und den Heißsiegelbacken andererseits während einer gewissen Förderstrecke vermieden. Die jeweils an Stirnrädern schwenkbar angelenkten Hebelarme tragen jeweils eine Feder, mittels welcher ein sicheres Anliegen der Rolle an den genannten Kurvenscheiben gegeben ist. Zum Antrieb der Parallelkurbelgetriebe ist diesen ein Ungleichförmigkeitsantrieb vorgeschaltet, welcher ein Paar gegeneinander verdrehbarer Ellipsenräder aufweist. Die Verdrehbarkeit dieser Ellipsenräder dient der Einstellung unterschiedlicher Taktabstände. Insgesamt ergibt sich bei dieser bekannten Einrichtung jedoch ein vergleichsweise kompliziertes Antriebssystem.DE-AS 12 70 478 is a device for cross sealing and disconnecting a wrapper tube on one continuously working wrapping machine known on both sides of the conveyor track of a wrapper hose each arranged a parallel crank gear is, the crank rods each heat sealing jaws and wear a cutting tool. The crank rods are in turn which lever arms are articulated on lever arms in turn interact with rollers and cams. The cams are designed so that the Crank rods and thus the heat seal jaws during the circulation of the crank mechanism over a certain Only perform a horizontal movement across the rotation angle. In this way, relative movements between the Wrapper tube on the one hand and the heat sealing jaws on the other hand avoided during a certain conveying route. The each pivotally articulated on spur gears Lever arms each carry a spring, by means of which a sure concern of the role on the cams mentioned given is. To drive the parallel crank gear a non-uniformity drive is connected upstream of them, which is a pair rotatable against each other Has elliptical wheels. The rotatability of these elliptical wheels is used to set different clock intervals. Overall, this results in this known However, setting up a comparatively complicated process Drive system.
Aus der DE-OS 30 05 828 ist ein Kardankreisgetriebe zur Erzeugung einer oszillierenden Bewegung einer Schubstange bekannt, wobei das freie Schubstangenende von einem Führungselement geführt wird, welches allseits beweglich aufgehängt ist. Kinematischer Ausgangspunkt dieses Getriebes ist die Tatsache, daß sich die geometrische Figur einer Ellipse als Spezialfall einer verlängerten Hypozykloiden dann ergibt, wenn sich die Radien von Grundkreis und Rollkreis wie 2 : 1 verhalten, wobei die Ellipse im Grenzfall in eine Gerade übergeht, wenn das Ausmaß der Verlängerung der Hypozykloiden bis auf den Wert Null verringert wird. Die bewegliche Ausbildung der Führung des Schubstangenendes in Verbindung mit der gelenkigen Anbindung der Schubstange an das Kardankreisgetriebe dient der Vermeidung eines erhöhten Verschleißes an dem Führungselement als Folge von Fertigungsungenauigkeiten.From DE-OS 30 05 828 a gimbal gear is Generation of an oscillating movement of a push rod known, the free push rod end of one Guide element is guided, which is movable on all sides is hung. Kinematic starting point for this Gear is the fact that the geometric Figure of an ellipse as a special case of an elongated one Hypocycloid is when the radii of Base circle and roll circle behave like 2: 1, with the Ellipse turns into a straight line in the extreme case, if that Extent of the extension of the hypocycloids to the Value zero is reduced. The mobile training of Guiding the push rod end in connection with the articulated connection of the push rod to the gimbal gear serves to avoid increased wear on the guide element as a result of manufacturing inaccuracies.
Schließlich ist aus der DE-AS 11 10 566 ein Getriebe für den Antrieb der Siegelwalzen an Verpackungsmaschinen bekannt, mittels welchem eine eingangsseitig gleichförmige Rotationsbewegung in eine ausgangsseitig ungleichförmige Rotationsbewegung umgesetzt wird. Das Getriebe enthält zu diesem Zweck eine Verzweigungsstufe, welche über einen Kurbelzapfen der Erzeugung einer Exzenterbewegung dient, von welcher wiederum über ein System von Schwingen eine hin- und hergehende Schwenkbewegung abgeleitet wird, welch letztere der ausgangsseitigen Rotationsbewegung überlagert wird. Je nach der Phasenlage der genannten Schwenkbewegung ergibt sich aus der genannten Überlagerung eine abwechselnde Beschleunigung und Verzögerung der ausgangsseitigen Rotationsbewegung. Zur Anpassung dieses Getriebes an unterschiedliche "Weg-Zeit-Kurven" der Siegelwalzen finden sich lediglich allgemeine Hinweise zur veränderbaren Ausbildung einzelner geometrischer Parameter des Getriebes.Finally, from DE-AS 11 10 566 a gear for the drive of the sealing rollers on packaging machines known, by means of which a uniform on the input side Rotational movement in a non-uniform on the output side Rotational movement is implemented. The gear contains a branching level for this purpose, which via a crank pin generating an eccentric movement serves, which in turn via a system of Swing derived a reciprocating swivel motion which is the latter of the output-side rotational movement is superimposed. Depending on the phase position the mentioned pivoting movement results from the mentioned An alternating acceleration and superposition Deceleration of the rotational movement on the output side. To Adaptation of this gear to different "path-time curves" the sealing rollers are only found general information on the changeable training of individuals geometric parameters of the transmission.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine gattungsgemäße Vorrichtung dahingehend auszugestalten, daß in konstruktiv einfacher Weise über eine definierte Strecke ein weitestgehender Gleichlauf zwischen dem jeweiligen Werkzeug bzw. den dieses haltenden Tragplatten einerseits und dem bahnförmigen Material andererseits erreicht wird. Diese Aufgabe ist bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung gelöst durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1.It is the object of the invention, a generic To design the device so that in constructive simply over a defined distance as far as possible synchronization between the respective Tool or the supporting plates holding it on the one hand and the sheet material on the other hand becomes. This task is in a generic device solved by the characteristics of the characteristic Part of claim 1.
Das hierbei verwendete Werkzeug kann eine an sich bekannte Ultraschallschweißeinrichtung sein. Es kann sich jedoch auch um Perforier-, Schneid- oder Beleimumgswerkzeuge handeln. Ausgehend von den bekannten geometrischen Gesetzmäßigkeiten zwischen der Gestalt einer verlängerten Hypotrochoiden bzw. Hypozykloiden in Abhängigkeit von den Radien von Grundkreis und Rollkreis wird erfindungsgemäß ein Planetengetriebe benutzt, bei dem in einem Sonnenrad ein Planetenrad umläuft, dessen Radius sich zum Radius des Sonnenrades wie 1 : 2 verhält. Die Befestigungspunkte der die Tragplatten haltenden Kurbelarme werden außerhalb der Umfangsbegrenzungen der Planetenräder angeordnet, so daß die Endpunkte der Kurbelarme bei einem Umlauf des Planetenrades entlang des Innenumfangs des Sonnenrades die Kurve einer Ellipse beschreiben. Ausgenutzt wird im vorliegenden Fall der der großen Achse der Ellipse zugekehrte Ellipsenabschnitt, dessen geometrische Abweichung von einer geraden Linie symmetrisch beiderseits des Schnittpunktes mit der kleinen Achse durch oszillierenden Antrieb des Sonnenrades in einem bestimmten Bereich ausgeglichen wird. Es ergibt sich auf diesem Wege eine verzerrte Ellipse, welche zwei Abschnitte aufweist, die sich ungefähr parallel zu ihrer großen Achse erstrecken und welche im vorliegenden Fall zur Gleichlaufführung der Tragplatten hinsichtlich der Bewegung des bahnförmigen Verpackungsmaterials ausgenutzt werden, welch letzteres zwischen den Tragplatten ist. Der der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung zugeordnete, eine gleichförmige taktmäßige Abtriebsbewegung erzeugende Motor bzw. eine mechanische Verbindung zur Zentralversorgungswelle der Vorrichtung treibt unmittelbar über die Planetenradkurbeln die auf der Innenseite der Sonnenräder umlaufenden Planetenräder an, wobei für den, in einer bestimmten Phasenlage zum Umlauf der Planetenräder eine oszillierende Bewegung der Sonnenräder bewirkenden Antrieb ein besonderer Motor vorgesehen sein kann. Unter "Zentralversorgungswelle" soll hier die Eingangswelle des Planetengetriebes verstanden werden, im einfachsten Fall die Planetenradkurbel. Es kann die oszillierende Bewegung der Sonnenräder jedoch auch unter Zwischenanordnung eines entsprechenden Getriebes unmittelbar von der gleichförmigen Rotationsbewegung des Motors abgeleitet werden. Dadurch, daß erfindungsgemäß entlang eines definierbaren Streckenelements, dessen Betrag durch die Drehwinkelamplitude des Sonnenrades bestimmt wird, eine Parallelführung der Tragplatten relativ zu dem kontinuierlich bewegten bahnförmigen Material gegeben ist, wobei entlang dieses Streckenelements auch eine weitestgehend konstante Geschwindigkeit ansteht, ist ein Gleichlaufantriebssystem geschaffen, durch welches Relativbewegungen zwischen der Schweißeinrichtung und dem bahnförmigen Material während des Schweißvorgangs weitestgehend eliminiert sind. Dieser Vorteil ergibt sich nicht nur bei Schweißwerkzeugen wie beispielsweise einer Ultraschallschweißeinrichtung, sondern auch bei sonstigen, zur Einwirkung auf das bahnförmige Material gelangenden Werkzeugen, bei denen Relativbewegungen zwischen dem Werkzeug und dem genannten Material während des Bearbeitungsvorgangs verhindert werden müssen.The tool used here can be a known one Ultrasonic welding device. It can but also perforating, cutting or glueing tools act. Based on the well-known geometric Laws between the shape of an elongated Hypotrochoids or hypocycloids depending of the radii of the base circle and roll circle is according to the invention uses a planetary gear, in which a sun gear revolves around a planet gear whose radius behaves like 1: 2 to the radius of the sun gear. The Fastening points of the crank arms holding the support plates are outside the perimeter limits of the planet gears arranged so that the end points of the crank arms when the planet gear rotates along the inner circumference of the sun wheel describe the curve of an ellipse. In the present case, the large one is used Axis of the ellipse facing ellipse section, its geometric deviation from a straight line symmetrical on both sides of the intersection with the small one Axis by oscillating drive of the sun gear in a certain area is balanced. It results a distorted ellipse, which is two Has sections that are approximately parallel to their major axis and which in the present case for synchronizing the support plates with regard to Movement of the web-shaped packaging material exploited what the latter between the support plates is. The drive device according to the invention assigned, a uniform cyclical output movement generating motor or a mechanical connection drives to the central supply shaft of the device directly over the planetary cranks on the Inside the sun gears revolving planet gears, whereby for the circulation in a certain phase position the planetary gears an oscillating movement of the sun gears effecting drive provided a special motor can be. Under "central supply wave" here the Input shaft of the planetary gear can be understood in the simplest case, the planetary gear crank. It can oscillating movement of the sun gears also under Intermediate arrangement of a corresponding transmission immediately from the uniform rotational movement of the Motors are derived. The fact that according to the invention along a definable route element, the Amount by the rotation angle amplitude of the sun gear is determined, a parallel guide of the support plates relative to the continuously moving web Material is given, along this route element also a largely constant speed pending, a synchronous drive system is created, by what relative movements between the welding device and the sheet material during the Welding process are largely eliminated. This The advantage is not only with welding tools such as for example an ultrasonic welding device, but also for others, to influence the web-like tools in which Relative movements between the tool and the above Material prevented during the machining process Need to become.
Die Merkmale des Anspruchs 2 bringen den Vorteil mit sich, daß von der gleichförmigen Abtriebsbewegung eines Motors nicht nur die Antriebsenergie für die Planetenräder abgeleitet wird, sondern auch die Antriebsenergie für den oszillierenden Antrieb des Sonnenrades. Das Kurvenscheibengetriebe bzw. das Nockengetriebe steht hierbei in einer festen Phasenrelation zum Drehwinkel des Planetenrades, so daß die aus der oszillierenden Bewegung des Sonnenrades abgeleitete Korrekturfunktion stets bei definierten Wegpunkten des Streckenelements und stets in einem definierten Ausmaß wirksam wird.The features of claim 2 bring the advantage yourself that from the uniform output movement of a Motors not only the drive energy for the planet gears is derived, but also the drive energy for the oscillating drive of the sun gear. The Cam gear or the cam gear is stationary here in a fixed phase relation to the angle of rotation of the planet gear, so that from the oscillating Correction function derived from the movement of the sun gear always at defined waypoints of the route element and always takes effect to a defined extent.
Die Merkmale der Ansprüche 3 und 4 bringen den Vorteil einer mit einfachen Mitteln erreichbaren vorgebbaren Phasenbeziehung der Drehwinkel zweier übereinander angeordneter Sonnenräder mit sich. Eine feste Phasenbeziehung der Drehwinkel beider Sonnenräder ist notwendig, um die hiervon abgeleitete Korrekturfunktion gleichmäßig auf die oberhalb und unterhalb des bahnförmigen Materials bewegten Tragplatten auszuüben. Es ist naturgemäß auch möglich, unter Anordnung entsprechender Zwischengetriebe von einem einzigen Motor die gleichförmige Drehbewegung aller Planetenräder sowie die oszillierende Bewegung sämtlicher Sonnenräder abzuleiten.The features of claims 3 and 4 bring the advantage one that can be predetermined with simple means Phase relationship of the angles of rotation of two on top of each other arranged sun gears with themselves. A fixed phase relationship the angle of rotation of both sun gears is necessary around the correction function derived therefrom evenly on the above and below the sheet material exercise moving support plates. It is natural too possible by arranging appropriate intermediate gears the uniform rotary motion of a single motor of all planet gears as well as the oscillating movement derive all sun gears.
Die Merkmale des Anspruchs 5 bringen den Vorteil einer eindeutigen Positionierung des Werkzeugs mit sich, wobei im Falle einer Schweißeinrichtung, beispielsweise einer Ultraschallschweißeinrichtung hieraus die bei dem Schweißvorgang notwendige Vorspannkraft abgeleitet wird, welche in einer hierzu senkrechten Richtung von den Schwingungsbewegungen des jeweiligen Ultraschallsenders überlagert wird. Die konstruktive Ausgestaltung der eine Federvorspannung mit sich bringenden Aufnahmeeinrichtungen für die Werkzeuge kann grundsätzlich beliebig vorgenommen sein. The features of claim 5 bring the advantage of clear positioning of the tool with it, whereby in the case of a welding device, for example one Ultrasonic welding device from this during the welding process necessary biasing force is derived, which in a direction perpendicular thereto from the vibratory movements of the respective ultrasound transmitter overlaid becomes. The design of a spring preload with receiving facilities for the tools can basically be made arbitrarily be.
Die Merkmale des Anspruchs 6 bringen den Vorteil mit sich, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung auf unterschiedliche Formate bzw. Richtungen der Schweißnähte in einfachster Weise einstellbar ist.The features of claim 6 bring the advantage themselves that the device according to the invention on different Formats or directions of the weld seams in is easily adjustable.
Die Merkmale des Anspruchs 7 bringen den Vorteil mit sich, daß die Taktabstände und damit der Gleichlaufbereich der Vorrichtung veränderbar sind. Unter "Taktabstand" soll hier die Strecke entlang der Kunststoffsackbahn verstanden werden, an deren Anfangs- und Endpunkten jeweils der Beginn der Einwirkung des Werkzeugs erfolgt, welches in der Folgezeit entlang eines bestimmten Streckenelements im wesentlichen geschwindigkeitsgleich mit der Kunststoffsackbahn geführt ist. Die Abmessungen dieses Streckenelements sind durch die geometrischen Bemessungen der erfindungsgemäßen Antriebseinrichtung vorgegeben. Unter dem Begriff Gleichlaufbereich soll hierbei der Anteil des genannten Streckenelements an der, dem Taktabstand entsprechenden Strecke verstanden werden. Erfindungsgemäß besteht nunmehr die Möglichkeit, die Planetenradkurbeln der Antriebseinrichtung ungleichförmig anzutreiben, wodurch die Taktabstände veränderbar sind. Während die Geschwindigkeit der Tragplatten während der Gleichlaufphase der Geschwindigkeit der Kunststoffsackbahn im wesentlichen entspricht, findet außerhalb der Gleichlaufphase - im Rahmen eines vollständigen Umlaufs der die Tragplatten haltenden Kurbelarme - eine Verzögerung oder Beschleunigung des Umlaufs der Kurbelarme statt, so daß sich dementsprechende Änderungen des Zeitintervalls ergeben, während welchem die Tragplatten entlang ihrer ellipsenähnlichen Kurve nach Beendigung der Gleichlaufphase "zurückgeführt" und erneut zur Einwirkung auf die Kunststoffsackbahn gebracht werden. The features of claim 7 bring the advantage themselves that the clock intervals and thus the synchronous range the device are changeable. Under "pitch" here is the route along the plastic sack track be understood at their start and end points each time the tool begins to act, which subsequently followed along a certain route element essentially the same speed as the Plastic sack track is guided. The dimensions of this Line elements are due to the geometric dimensions specified the drive device according to the invention. Under the term synchronous range, the Share of the mentioned link element in the, the pitch corresponding route can be understood. According to the invention there is now the possibility of the planetary cranks to drive the drive device non-uniformly, whereby the intervals can be changed. While the speed of the support plates during the Synchronous phase of the speed of the plastic bag conveyor essentially corresponds to, takes place outside of Synchronization phase - as part of a complete circulation of the crank arms holding the support plates - a delay or accelerating the rotation of the crank arms instead, so that corresponding changes in the Time interval during which the support plates along its elliptical curve after completion "returned" to the synchronization phase and again to Exposure to the plastic sack track are brought.
Die Ausgestaltung des Ungleichförmigkeitsantriebs als Motor, dessen Ausgangsdrehzahl als Funktion des Drehwinkels frei programmierbar ist, stellt eine praktisch sehr vorteilhafte, insbesondere kostengünstig realisierbare und sehr flexibel einsetzbare Ausführungsform dar. Als Motor kann grundsätzlich jeder Elektromotor eingesetzt werden, dessen Drehzahl in Abhängigkeit vom Drehwinkel steuerbar ist und dem eine entsprechende Steuerungseinrichtung zugeordnet ist.The configuration of the irregularity drive as Motor, its output speed as a function of the angle of rotation is freely programmable, is a very practical advantageous, particularly inexpensive to implement and very flexibly applicable embodiment. As In principle, any electric motor can be used as a motor be, its speed depending on the angle of rotation is controllable and a corresponding control device assigned.
Die Merkmale der Ansprüche 8 bis 9 stellen eine Variante des Ungleichförmigkeitsantriebs dar, bei dem eine un gleichförmige Bewegung durch Überlagerung einer gleich förmigen und einer ungleichförmigen, beispielsweise oszillierenden Bewegung erzeugt wird. Die oszillierende Bewegung kann hierbei beispielsweise durch einen drehzahl regelbaren Motor erzeugt werden, dessen Drehzahl als Funktion des Drehwinkels steuerbar ist. Entsprechend der Übersetzungsverhältnisse des Planetengetriebes kann hierbei eine der Drehzahlaussteuerung des drehzahlregelbaren Motors entsprechende Ausgangsdrehzahländerung eingestellt werden. Anstelle dieser elektrischen Drehzahländerung kann grundsätzlich auch ein gleichförmig drehender Motor in Verbindung mit einem eine Drehzahländerung bewirkenden Zwischengetriebe vorgesehen sein, welch letzteres beispielsweise als Kurvenscheibengetriebe ausgestaltet ist. Besonders vorteilhaft, insbesondere mit Hinblick auf die Flexibilität der Einstellung einer bestimmten Ungleichförmigkeit ist hier die Anordnung eines eine stufenlose Übersetzungsvariierung ermöglichenden Getriebes.The features of claims 8 to 9 represent a variant of the irregularity drive, in which an un uniform movement by superimposing an equal shaped and a non-uniform, for example oscillating movement is generated. The oscillating Movement can, for example, by a speed controllable motor are generated, whose speed as Function of the angle of rotation is controllable. According to the Gear ratios of the planetary gear can here one of the speed control of the speed controllable Motor corresponding output speed change can be set. Instead of this electrical speed change can basically also be a uniform rotating motor in connection with a speed change effecting intermediate gear can be provided what the latter, for example, as a cam gear is designed. Particularly advantageous, in particular with regard to the flexibility of hiring one The particular irregularity here is the arrangement one that enables a continuously variable translation variation Gearbox.
Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert werden. Es zeigt The following is with reference to the Drawings a preferred embodiment of the Invention will be explained in more detail. It shows
Fig. 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vor richtung; Fig. 1 is a side view of a device according to the invention;
Fig. 2 eine Draufsicht auf die Vorrichtung entsprechend der Ebene II-II der Fig. 1; Fig. 2 is a plan view of the device according to the plane II-II of Fig. 1;
Fig. 3 eine Draufsicht auf einen Kunststoffsack mit Darstellung der Schweißnähte; Figure 3 is a plan view of a plastic bag showing the welds.
Fig. 4 eine Diagrammdarstellung zur Erläuterung der kinematischen Gesetzmäßigkeiten der erfindungsgemäßen Antriebseinrichtung; Fig. 4 is a diagrammatic illustration to explain the principles of the kinematic drive means according to the invention;
Fig. 5 eine Darstellung einer erfindungsgemäßen Antriebs einrichtung in einer Schnittebene V-V der Fig. 2, jedoch beschränkt auf die Darstellung zweier übereinander angeordneter Planetengetriebe; Fig. 5 is an illustration of a drive device according to the invention in a sectional plane VV of Figure 2, but limited to the illustration of two superimposed planetary gear.
Fig. 6 eine Schnittdarstellung der Antriebseinrichtung gemäß Fig. 5 in einer Ebene VI-VI; FIG. 6 shows a sectional illustration of the drive device according to FIG. 5 in a plane VI-VI; FIG.
Fig. 7 eine erfindungsgemäße Vorrichtung, deren Taktab stände variierbar sind in schematischer Darstellung; Fig. 7 shows a device according to the invention, the cycle times are variable in a schematic representation;
Fig. 8 eine Variante einer Vorrichtung gemäß Fig. 7. Fig. 8 is a variant of a device according to Fig. 7.
Mit 1 und 2 sind in Fig. 1 die jeweils unterhalb und ober halb einer Kunststoffsackbahn 3, bzw. kunststoffbeschich teten Papierbahn oder von Schlauchabschnitten aus Kunst stoff oder mehreren Papierbahnen mit eingebetteten Kunst stofflagen, beispielsweise der sogenannten Pinch-Schläuche, - im folgenden nur als Kunststoffsackbahn bezeichnet - angeordneten, in noch zu beschreibender Weise relativ zu diesen bewegbaren Tragplatten der erfindungsgemäßen Vor richtung bezeichnet, welche sich parallel zu der Kunst stoffsackbahn erstrecken. 1 and 2 are in Fig. 1, the bottom and top half of a plastic bag web 3 , or plastic-coated paper web or of tube sections made of plastic or several paper webs with embedded plastic layers, for example the so-called pinch tubes, - in the following only as Plastic sack conveyor called - arranged, to be described in relation to these movable support plates of the device according to the invention referred to, which extend parallel to the plastic sack conveyor.
Es sind die Tragplatten 1, 2 - wie im einzelnen aus Fig. 2 hervorgeht - jeweils an zwei, sich horizontal und parallel zueinander erstreckenden Kurbelarmen 4, 5 gelagert, die seitlich aus dem Gehäuse 6 einer noch zu beschreibenden Antriebseinrichtung 7 herausragen. Die Antriebseinrich tung 7 umfaßt neben einem Motor ein noch näher zu be schreibendes Getriebe, durch welches die Antriebsenergie des Motors auf die beiden Paare der jeweils übereinander angeordneten Kurbelarme 4, 5 übertragen wird.There are the support plates 1, 2 - as can be seen in detail from FIG. 2 - each on two, horizontally and parallel to each other extending crank arms 4, 5 , which protrude laterally from the housing 6 of a drive device 7 to be described. The Antriebseinrich device 7 includes, in addition to a motor, a transmission to be written in more detail, through which the drive energy of the motor is transmitted to the two pairs of the crank arms 4, 5 arranged one above the other.
Die Kunststoffsackbahn 3 wird als schlauchförmiges Material entweder von einer nicht dargestellten Rolle abgewickelt oder auch abschnittsweise horizontal, d. h. in Richtung des Pfeiles 8 zwischen den Tragplatten 1, 2 hindurchgeführt.The plastic sack track 3 is either unwound as a tubular material from a roll, not shown, or is also passed in sections horizontally, ie in the direction of arrow 8, between the support plates 1, 2 .
Die Tragplatten 1, 2 dienen in dem gezeigten Ausführungs beispiel der Aufnahme und Führung von zwei in Durchlauf richtung der Papiersackbahn mit Abstand hintereinander angeordneten Ultraschallschweißeinrichtungen 9. Jede der beiden Ultraschallschweißeinrichtungen 9 besteht aus einem an der oberen Tragplatte 1 befestigten Schwingungserzeuger 10 sowie einer Sonotrode 11 und einem an der unteren Trag platte 2 befestigten Reflektor- oder Amboßteil 12. Die einander zugekehrten Flächen von Sonotrode 11 und Amboß teil 12 sind in an sich bekannter Weise derart gestaltet, daß eine linienförmige Schweißnaht herstellbar ist. Hierauf wird im folgenden noch näher eingegangen werden. Das Amboß teil 12 und/oder die Sonotrode 11 sind federnd gelagert und werden während der Durchführung des Schweißver fahrens in Richtung der Pfeile 13 unter Vorspannung gegen einander gedrückt. Die konstruktive Ausbildung der unter Federvorspannung stehenden Aufnahme dieser Teile in den Tragplatten 1, 2 kann beliebig ausgestaltet sein, so daß auf eine diesbezügliche zeichnerische Wiedergabe ver zichtet worden ist.The support plates 1, 2 are used in the embodiment shown, for example, for receiving and guiding two ultrasonic welding devices 9 arranged one behind the other in the direction of flow of the paper bag web. Each of the two ultrasonic welding devices 9 consists of a vibration generator 10 fastened to the upper support plate 1 and a sonotrode 11 and a reflector or anvil part 12 fastened to the lower support plate 2 . The mutually facing surfaces of sonotrode 11 and anvil part 12 are designed in a manner known per se such that a linear weld seam can be produced. This will be discussed in more detail below. The anvil part 12 and / or the sonotrode 11 are resiliently mounted and are pressed against each other in the direction of the arrows 13 under tension during the execution of the welding process. The structural design of the spring-loaded receptacle of these parts in the support plates 1, 2 can be designed in any way, so that a related graphic representation has been dispensed with.
Das Amboßteil 12 und die Sonotrode 11 beider Ultraschall schweißeinrichtungen 9 sind - wie in Fig. 2 durch die Pfeile 14 angedeutet - um ihre Längsachsen 15 justierbar angeordnet, so daß die Richtung der einzustellenden Schweiß naht ebenfalls justierbar ist. Es sind beide Ultraschall schweißeinrichtungen 9 im übrigen in Richtung der Pfeile 16 verschiebbar in den Tragplatten 1, 2 angeordnet, wobei die Verschiebung beispielsweise über ein Langloch 17 er folgen kann, dessen seitliche Begrenzungen als Führung für die Ultraschallschweißeinrichtungen 9 dienen. Die kon struktive Ausbildung der Verschiebbarkeit der Ultraschall schweißeinrichtungen 9 kann jedoch ebenfalls beliebig aus gebildet sein. Praktisch dient diese beschriebene Einstell barkeit den Ultraschallschweißeinrichtungen 9 der An passung an unterschiedliche Formate der herzustellenden Kunststoffsäcke, bzw. Papiersäcke mit Kunststoffeinlagen und zwar sowohl hinsichtlich der Abmessungen als auch hin sichtlich der Lage und Richtung der Schweißnähte.The anvil part 12 and the sonotrode 11 of the two ultrasonic welding devices 9 are - as indicated in Fig. 2 by the arrows 14 - arranged about their longitudinal axes 15 so that the direction of the weld to be adjusted is also adjustable. There are two ultrasonic welding devices 9 in the other direction in the direction of arrows 16 slidably arranged in the support plates 1, 2 , the displacement for example via an elongated hole 17 he can follow, the lateral limits serve as a guide for the ultrasonic welding devices 9 . The con structive design of the displaceability of the ultrasonic welding devices 9 can, however, also be formed as desired. In practice, this setting described the availability of the ultrasonic welding devices 9 to adapt to different formats of the plastic bags to be produced, or paper bags with plastic inserts, both in terms of the dimensions and also visually the position and direction of the weld seams.
Lediglich beispielhaft ist in Fig. 3 ein Kunststoffsack dargestellt, dessen Schweißnähte 18 jeweils unter Winkeln zu den seitlichen Begrenzungen verlaufen.A plastic sack is shown in FIG. 3 only by way of example, the weld seams 18 of which each run at angles to the lateral boundaries.
Im praktischen Betrieb der Vorrichtung wird die Kunststoff sackbahn 3 mit einer bestimmten Geschwindigkeit in Richtung des Pfeiles 8 kontinuierlich bewegt. Für die Durchführung des Schweißvorganges wird ein bestimmtes Zeitintervall be nötigt, so daß über eine Mindeststrecke - in Richtung des Pfeiles 8 gesehen - die Tragplatten 1, 2 mit den Ultraschallschweißeinrichtungen 9 mit gleicher Geschwindigkeit parallel zu der Kunststoffsackbahn 3 bewegt werden müssen. Dieser Gleichlauf zwischen den Ultraschallschweißeinrichtungen 9 und der Kunststoffsack bahn wird erfindungsgemäß über eine bestimmte Strecke durch ein besonderes, diesem Zweck angepaßtes, noch zu beschrei bendes Getriebe erreicht, durch welches die gleichförmige Antriebsbewegung in eine ellipsenähnliche Bahn der die Tragplatten 1, 2 tragenden Kurbelarme 4, 5 umgesetzt wird.In practical operation of the device, the plastic sack track 3 is continuously moved at a certain speed in the direction of arrow 8 . For the implementation of the welding process, a certain time interval is necessary so that over a minimum distance - seen in the direction of arrow 8 - the support plates 1, 2 with the ultrasonic welding devices 9 must be moved at the same speed parallel to the plastic bag path 3 . This synchronism between the ultrasonic welding devices 9 and the plastic bag web is achieved according to the invention over a certain distance by a special, adapted to this purpose, still to be described gear, through which the uniform drive movement in an elliptical path of the support plates 1, 2 supporting crank arms 4, 5 is implemented.
Mit 19 sind in Fig. 1 ellipsenähnliche Raumkurven bezeich net, die sich senkrecht zur Ebene der Kunststoffsackbahn 3 erstrecken und jeweils den Umlaufweg eines Kurbelarmes 4, 5 beschreiben. Es wird hierbei der Kurvenabschnitt der Raumkurven 19 zwischen den strichpunktierten Linien 20, 21 als Gleichlaufbereich ausgenutzt, wobei dieser durch die Pfeile 22 charakterisierte Gleichlaufbereich im wesentli chen das Streckenelement darstellt, welches während des Durchlaufs der Kunststoffsackbahn 3 für den Schweißvorgang zur Ver fügung steht.With 19 in Fig. 1 elliptical-like space curves are referred to, which extend perpendicular to the plane of the plastic bag path 3 and each describe the circumferential path of a crank arm 4, 5 . Here, the curve section of the space curves 19 between the dash-dotted lines 20, 21 is used as the synchronous area, this synchronous area characterized by the arrows 22 essentially representing the track element which is available for the welding process during the passage of the plastic bag path 3 .
Anhand der Fig. 4 soll zunächst das kinematische Prinzip des erfindungsgemäßen Getriebes erläutert werden. Be kanntlich ergibt sich eine ellipsenförmige Formkurve als Spezialfall einer Hypotrochoide dann, wenn der Radius des auf der Innenseite eines Grundkreises abrollenden Rollkreises genau der Hälfte des Grundkreises entspricht. In Fig. 4 ist mit 23 der Grundkreis, mit 24 der Rollkreis und mit 25 ein Punkt P bezeichnet, der auf der Verlängerung der Durchmesserlinie 26 des Rollkreises 24 liegt. Hin sichtlich der Radien r, R von Rollkreis 24 und Grundkreis 23 besteht die Beziehung r = R/2. Wird der Rollkreis 24 ausgehend von der gezeigten Ausgangslage in Richtung des Pfeiles 27 auf dem Innenumfang des Grundkreises 23 abge rollt, beschreibt der Punkt P die elliptische Raumkurve 28, von der aus Gründen der zeichnerischen Übersichtlich keit lediglich eine Hälfte wiedergegeben ist. Der Mittel punkt M des Rollkreises 24 bewegt sich hierbei auf der kreisförmigen Umlaufbahn 29.First of all the kinematic principle of the transmission of the invention is to be explained with reference to Fig. 4. Be known results in an elliptical shape curve as a special case of a hypotrochoid when the radius of the rolling circle rolling on the inside of a base circle corresponds to exactly half of the base circle. In Fig. 4, 23 is the base circle, 24 the rolling circle and 25 a point P , which lies on the extension of the diameter line 26 of the rolling circle 24 . Regarding the radii r, R of rolling circle 24 and base circle 23 , the relationship r = R / 2. If the rolling circle 24 starts from the starting position shown in the direction of arrow 27 on the inner circumference of the base circle 23 , the point P describes the elliptical space curve 28 , of which only half is shown for reasons of clarity in the drawing. The center point M of the rolling circle 24 moves here on the circular orbit 29th
Interpretiert man das System aus Grundkreis 23 und Roll kreis 24 als Planetengetriebe, wobei ein innenverzahntes Sonnenrad mit einem außenverzahnten Planetenrad im Ein griff steht, kann die Bewegung des Punktes P durch einen fest mit dem Planetenrad in Verbindung stehenden Kurbelarm technisch nachgebildet werden. Um die aufgrund der Ellip sengestalt hinsichtlich einer geradlinigen Bewegung noch bestehenden Abweichungen auszugleichen, wird nunmehr er findungsgemäß der dem Sonnenrad entsprechende Grundkreis 23 um seine Rotationsachse 30 entsprechend dem Umlauf des Rollkreises 24 bzw. des Planetenrades oszillierend rechtsläufig oder linksläufig bewegt, so daß sich die korrigierte ellipsenähnliche Raumkurve 31 ergibt, von der wiederum lediglich eine Hälfte wiedergegeben ist. Es wird auf diesem Wege die Abweichung der Bewegungsbahn des Punktes P von einer geradlinigen Bewegung in Richtung des Pfeiles 32 in einem Bereich korrigiert, der durch die strichpunktiert wiedergegebenen Linien 20, 21 umgrenzt ist. Durch ent sprechende Wahl der Umlaufgeschwindigkeit des Rollkreises 24 bzw. des diesem entsprechenden Planetenrades besteht somit die Möglichkeit, innerhalb des Bereiches zwischen den Linien 20, 21 eine in Richtung des Pfeiles 32 weit gehend gleichförmige Geschwindigkeit zu erzielen. Zwar bestünde theoretisch auch die Möglichkeit, durch Verrin gerung des Abstandes zwischen dem Punkt P und der Rota tionsachse 30 die Gestalt der elliptischen Raumkurve noch weiterhin zu strecken, so daß diese im Grenzfall zu einer geraden Linie entartet. Da jedoch ein Mindesthub in ver tikaler Richtung zwischen den Tragplatten 1, 2 benötigt wird, kann ein Mindestabstand zwischen dem Punkt P und der Rotationsachse 30 des Sonnenrades nicht unterschritten werden. Erfindungsgemäß wird nunmehr ein an dieses mecha nische Prinzip angelehntes Planetengetriebe benutzt, um einen Gleichlaufantrieb zu konzipieren, wobei die Be wegungen der Kurbelarme 4, 5 entsprechend den Raumkurven des Punktes P, insbesondere der korrigierten Raumkurve 31 nachgebildet werden.If you interpret the system of basic circle 23 and rolling circle 24 as a planetary gear, with an internally toothed sun gear with an externally toothed planet gear in hand, the movement of point P can be technically simulated by a crank arm that is firmly connected to the planet gear. In order to compensate for the deviations still existing due to the elliptical shape with regard to a straight-line movement, he now moves according to the invention the base circle 23 corresponding to the sun gear about its axis of rotation 30 in accordance with the rotation of the rolling circle 24 or the planet gear, oscillating clockwise or counterclockwise, so that the corrected one elliptical-like space curve 31 results, of which in turn only half is shown. In this way, the deviation of the movement path of the point P from a straight-line movement in the direction of the arrow 32 is corrected in a region which is delimited by the lines 20, 21 shown in broken lines. By appropriate choice of the rotational speed of the rolling circle 24 or the planet wheel corresponding to this there is thus the possibility of achieving a largely uniform speed in the direction of arrow 32 within the area between the lines 20, 21 . In theory, there would also be the possibility, by reducing the distance between the point P and the rotation axis 30 , of still stretching the shape of the elliptical space curve, so that it degenerates into a straight line in the limit case. However, since a minimum stroke in the vertical direction between the support plates 1, 2 is required, a minimum distance between the point P and the axis of rotation 30 of the sun gear cannot be exceeded. According to the invention, a planetary gear mechanism based on this mechanical principle is now used to design a synchronous drive, the movements of the crank arms 4, 5 being simulated according to the space curves of point P , in particular the corrected space curve 31 .
Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die Fig. 5 und 6, in denen Funktionselemente, die mit denjenigen der Fig. 1 bis 4 übereinstimmen, auch übereinstimmend beziffert sind, der konstruktive Aufbau der Antriebseinrichtung 7 erläutert. Da - bezogen auf die zeichnerische Darstellung der Fig. 1 die Antriebssysteme der linksseitigen Kurbel arme 4 identisch mit denjenigen der rechtsseitigen Kurbel arme 5 ausgebildet sein kann, kann die folgende Darstellung auf eines dieser Antriebssysteme beschränkt werden.The structural design of the drive device 7 is explained below with reference to FIGS. 5 and 6, in which functional elements that correspond to those of FIGS. 1 to 4 are also numbered in accordance. Since - based on the drawing of FIG. 1, the drive systems of the left-hand crank arms 4 can be identical to those of the right-hand crank arms 5 , the following illustration can be limited to one of these drive systems.
Innerhalb des Gehäuses 6 ist ein Motor 33 bzw. eine mechanische Verbindung zur Zentralversorgungswelle der Antriebseinrich tung 7 angeordnet, wobei die Abtriebswelle 34 des Motors 33 über eine Getriebeverzweigungsstufe 35 mit den Pla netenkurbeln 36, 37 zweier Planetengetriebe 38, 39 in Verbindung steht. Die Getriebeverzweigungsstufe 35 ist derart beschaffen, daß die Abtriebsdrehzahl des Motors 33 gleichmäßig auf beide Planetenradkurbeln 36, 37 übertragen wird.Within the housing 6 , a motor 33 or a mechanical connection to the central supply shaft of the Antriebseinrich device 7 is arranged, the output shaft 34 of the motor 33 via a gear branching stage 35 with the Pla netenkurbeln 36, 37 two planetary gears 38, 39 in connection. The transmission branching stage 35 is designed in such a way that the output speed of the motor 33 is transmitted uniformly to both planetary gear cranks 36, 37 .
Die Enden der Planetenradkurbeln 36, 37 führen jeweils ein Planetenrad 40, 41, welches jeweils mit der Innenver zahnung eines Sonnenrades 42, 43 im Eingriff steht. Hier bei verhalten sich die Radien der Sonnenräder 42, 43 zu denjenigen der Planetenräder 40, 41 wie 2 : 1.The ends of the planet gear cranks 36, 37 each lead a planet gear 40, 41 , which is in each case with the internal toothing of a sun gear 42, 43 in engagement. Here, the radii of the sun gears 42, 43 to those of the planet gears 40, 41 are 2: 1.
Die Außenverzahnungen 44, 45 der beiden Sonnenräder 42, 43 stehen miteinander in Eingriff. Die Planetenkurbeln 36, 37 sind drehbar in den hohl ausgebildeten Sonnenradwellen 46, 47 gelagert.The external toothings 44, 45 of the two sun gears 42, 43 are in engagement with one another. The planetary cranks 36, 37 are rotatably supported in the hollow sun gear shafts 46, 47 .
Auf der Planetenradkurbel 37 bzw. der Abtriebswelle 34, sich mit dieser drehend ist eine Kurvenscheibe 48 ange ordnet, welche umfangsseitig mit einer Zwangsführung 49 für die Rolle 50 eines Rollenhebels 51 ausgerüstet ist, welcher Rollenhebel an der Sonnenradwelle 46 fest angebracht ist. Die konstruktive Ausgestaltung der Zwangsführung 49 kann an sich beliebig ausgebildet sein. Sie dient in Verbindung mit dem Rollenhebel 51, wie insbesondere aus Fig. 5 erkennbar ist - lediglich dazu, entsprechend der Kurvenkontur der Zwangsführung 49 das Sonnenrad 42 und auf grund dessen Verknüpfung mit dem Sonnenrad 43 auch dieses in zu dem Sonnenrad 42 gegenläufige oszillierende Bewegungen zu versetzen, welche in einer festen Phasenrelation zur Winkelstellung der Kurbelarme 4, 5 stehen. Es kann naturgemäß anstelle der Zwangsführung 49 und des Rollenhebels 51 auch ein federbelasteter Nocken mechanismus bzw. ein federbelasteter Rollenhebel vorgesehen sein, der auf der Außenkontur der Kurvenscheibe 48 abrollt.On the planetary crank 37 or the output shaft 34 , rotating with this, a cam 48 is arranged, which is equipped on the circumferential side with a positive guide 49 for the roller 50 of a roller lever 51 , which roller lever is fixedly attached to the sun gear shaft 46 . The structural design of the positive guide 49 can be of any desired design. It is used in conjunction with the roller lever 51 , as can be seen in particular in FIG. 5, only for the purpose of correspondingly, in accordance with the curve contour of the positive guide 49, the sun gear 42 and, due to its linkage with the sun gear 43 , this also in oscillating movements in opposite directions to the sun gear 42 offset, which are in a fixed phase relation to the angular position of the crank arms 4, 5 . Naturally, instead of the positive guide 49 and the roller lever 51 , a spring-loaded cam mechanism or a spring-loaded roller lever can also be provided, which rolls on the outer contour of the cam plate 48 .
Das - bezogen auf Fig. 1 jeweils andere linksseitige oder rechtsseitige Antriebssystem kann identisch wie das in den Fig. 6 und 7 beschriebene aufgebaut sein. Es ist jedoch auch möglich, von einem einzigen Motor über entsprechende Getriebeverzweigungsstufen dessen Abtriebsdrehzahl gleich mäßig auf insgesamt vier Planetenradkurbeln 36, 73 - ent sprechend den beiden Antriebssystemen - zu verteilen. Letztere Variante ist jedoch zeichnerisch nicht wiederge geben.The drive system, which is different on the left or right in relation to FIG. 1, can be constructed identically to that described in FIGS. 6 and 7. However, it is also possible to distribute the output speed uniformly over a total of four planetary gear cranks 36, 73 - corresponding to the two drive systems - from a single motor via corresponding gear branching stages. However, the latter variant is not reproduced in the drawing.
Es ist die Kurvenscheibe hinsichtlich der Profilierung ihrer Umfangsfläche bzw. der Zwangsführung 49 derart be schaffen, daß über einen bestimmten Drehwinkel der Kurbel arme 4, 5 eine weitgehend gleichförmige Geschwindigkeit in horizontaler Richtung, d. h. parallel zu dem Pfeil 32 erreicht wird, welches in der Modifizierung der ansonsten elliptischen, als spezielle Hypotrochoidkurve ausfallenden Raumkurve zu der korrigierten Raumkurve 31 zum Ausdruck kommt. Es ist der Winkelbereich der Kurbelarme 4, 5, über den ein Gleichlauf erzielt wird, in Verbindung mit der Umdrehungsgeschwindigkeit der Kurbelarme 4, 5 sowie der Durchlaufgeschwindigkeit der Kunststoffsackbahn 3 derart bemessen, daß im Gleichlaufbereich eine zuverlässige Schweißnahtbildung möglich ist.It is the cam with respect to the profiling of its peripheral surface or the positive guide 49 be such that arms 4, 5 a largely uniform speed in the horizontal direction, that is parallel to the arrow 32 , which is achieved in the modification, over a certain angle of rotation of the crank the otherwise elliptical space curve, which falls out as a special hypotrochoid curve, is expressed in relation to the corrected space curve 31 . It is the angular range of the crank arms 4, 5 , over which a synchronism is achieved, in connection with the rotational speed of the crank arms 4, 5 and the throughput speed of the plastic bag path 3 such that a reliable weld seam formation is possible in the synchronous range.
Während des Durchlaufens der Kunststoffsackbahn 3 werden im Gleichlaufbereich die Sonotroden 11 sowie die diesen zugeordneten Amboßteile 12 aufeinander zubewegt und be wegen sich anschließend in dem genannten Gleichlaufbereich horizontal mit gleicher Geschwindigkeit wie die Kunststoff sackbahn 3 in Richtung des Pfeiles 8 (Fig. 1). In diesem Gleichlaufbereich stehen die Sonotroden 11 und die Amboß teile 12 unter Federvorspannung, wobei durch Überlagerung von Schwingungsbewegungen, welche von dem Ultraschall sender bzw. Schwingungserzeuger 10 ausgelöst werden, die Verschweißung erzielt wird. Der Schweißvorgang kann somit mit großer Zuverlässigkeit an einer kontinuierlich beweg ten Kunststoffsackbahn durchgeführt werden. Nach Beendi gung des Schweißvorganges entfernen sich die Kurbelarme 4, 5 aufgrund der diesen zugeordneten Raumkurven 31 von der Kunststoffsackbahn, werden in Gegenrichtung zu dem Pfeil 8 bewegt und treten in der Folge wiederum mit der Kunststoffsackbahn zwecks Erstellung weiterer Schweißnähte in Wechselwirkung.During the passage of the plastic sack track 3 , the sonotrodes 11 and the anvil parts 12 associated therewith are moved towards one another in the synchronization area and are then horizontally in the mentioned synchronization area at the same speed as the plastic sack track 3 in the direction of the arrow 8 ( FIG. 1). In this synchronous range, the sonotrodes 11 and the anvil parts 12 are under spring preload, the welding being achieved by superimposing oscillatory movements which are triggered by the ultrasound transmitter or oscillation generator 10 . The welding process can thus be carried out with great reliability on a continuously moving plastic bag web. After completion of the welding process, the crank arms 4, 5 are removed due to the associated space curves 31 from the plastic bag track, are moved in the opposite direction to the arrow 8 and then again interact with the plastic bag track to create further welds.
Anstelle der Ultraschallschweißeinrichtung 9 können auf den Tragplatten 1, 2 naturgemäß auch andere Werkzeuge bzw. Werkzeugsysteme angebracht sein, welche im Rahmen der Verpackungsmittelherstellung Anwendung finden und an kontinuierlich bewegten Papier- oder Kunststoffsack bahnen eingesetzt werden. Es kann sich hierbei um Perfo rations- bzw. Schneideeinrichtungen, Leimauftragsvorrich tungen und dergleichen handeln. In allen diesen Fällen wird über das Werkzeugsystem in einem bestimmten Zeit intervall auf die Kunststoffsackbahn eingewirkt, wobei das Werkzeugsystem während dieses Zeitintervalls gleich läufig, d. h. weitestgehend ohne Differenzgeschwindigkeit zu der Kunststoffsackbahn bewegt wird.Instead of the ultrasonic welding device 9 , other tools or tool systems can naturally also be attached to the support plates 1, 2 , which are used in the production of packaging materials and are used on continuously moving paper or plastic bag webs. These can be perfo or cutting devices, glue application devices and the like. In all of these cases, the tool system interacts with the plastic bag web in a certain time interval, the tool system being moved in the same way during this time interval, ie largely without any difference in speed to the plastic bag web.
Die vorstehend beschriebene Vorrichtung ist durch eine Antriebseinrichtung 7 charakterisiert, deren Wesens merkmal ein spezielles, auf die abtriebsseitige Erzeugung einer, über einen begrenzten Bereich geradlinig gleich förmigen Geschwindigkeit bewirkendes Getriebe ist, wobei als Eingangsgröße dieses Getriebes die gleichförmige Rotationsbewegung der Abtriebswelle eines Motors fungiert. Die Taktabstände, nämlich die Strecken auf der gleich förmig geradlinig bewegten Kunststoffsackbahn 3, an deren jeweiligen Anfangs- und Endpunkten das Schweiß-, Schneid-, Per forier- oder sonstige Werkzeug zur Einwirkung auf die Kunststoffsackbahn gelangt, liegen dabei entsprechend der Bemessung der Kurbeln des oben beschriebenen Getriebes fest.The device described above is characterized by a drive device 7 , the essence of which is a special gearbox which produces a linearly uniform speed over a limited range on the output side, the uniform rotational movement of the output shaft of a motor acting as the input variable of this gearbox. The cycle distances, namely the distances on the uniformly linearly moving plastic bag path 3 , at the respective start and end points of the welding, cutting, perforating or other tool for acting on the plastic bag path, lie in accordance with the dimensioning of the cranks of the gearbox described above.
Im folgenden werden unter Bezugnahme auf die Darstellungen der Fig. 7 und 8 zwei Varianten der genannten Vor richtung erläutert werden, deren Taktabstände variierbar sind.In the following two variants of the above-mentioned device will be explained with reference to the illustrations of FIGS. 7 and 8, the pitch of which are variable.
In Fig. 7 ist mit 7′ eine Antriebseinrichtung bezeichnet, die in ihrem Aufbau derjenigen der Fig. 1 bis 6 im wesentlichen entspricht. Sie enthält lediglich keinen Motor 33 und es ist die Planetenradkurbel 37 (Fig. 6) nunmehr als Eingangswelle 37′ der Antriebseinrichtung ein gesetzt. Mit 4, 5 sind wiederum die Kurbelarme bezeichnet, an welchen in oben beschriebener Weise die Tragplatten 1, 2 angebracht sind.In Fig. 7, 7 ' denotes a drive device, which corresponds in structure to that of FIGS. 1 to 6 substantially. It only contains no motor 33 and it is the planetary gear crank 37 ( Fig. 6) now set as an input shaft 37 'of the drive device. 4, 5 in turn designate the crank arms to which the support plates 1, 2 are attached in the manner described above.
Die Eingangswelle 37′ steht mit der Ausgangswelle 52 eines Überlagerungsgetriebes 53 in mechanischer Verbindung, welch letzterem wiederum zwei Eingangswellen 54, 55 zuge ordnet sind. Während die Eingangswelle 54 der Übertragung einer gleichförmigen Rotationsbewegung dient wird über die Eingangswelle 55 eine, der Übertragungscharakteristik des Überlagerungsgetriebes 53 angepaßte, drehwinkelab hängige, ungleichförmige Rotationsbewegung übertragen. Die über die Eingangswellen 54, 55 eingebrachten, unter schiedlichen Rotationsbewegungen werden in dem Über lagerungsgetriebe 53 zusammengefaßt, wobei abtriebsseitig, d. h. in der Ausgangswelle 52 eine Drehbewegung erzeugt wird, deren Drehzahl gegenüber einer Nenndrehzahl über einen festlegbaren Drehwinkel verlangsamt und über den rest lichen Drehwinkel beschleunigt erfolgt, und zwar mit der Maßgabe, daß sich, bezogen auf eine volle Umdrehung die Abweichungen des Drehwinkels gegenüber dem mit der Nenn drehzahl erreichten Drehwinkel ausgeglichen sind. Die in diesem Sinne gegenüber der Nenndrehzahl reduzierte oder erhöhte Drehzahl ist entsprechend der Übertragungs charakteristik der Antriebseinrichtung 7′ sowie der gleich förmig geradlinigen Geschwindigkeit der Kunststoffsackbahn 3 gewählt. Durch diese Nenndrehzahl wird der Taktabstand festgelegt.The input shaft 37 ' is connected to the output shaft 52 of a superposition gear 53 in mechanical connection, which in turn two input shafts 54, 55 are assigned. While the input shaft 54 is used to transmit a uniform rotational movement, a transmission angle, dependent on the transmission characteristic of the superposition gear 53 , is transmitted via the input shaft 55 , dependent on the non-uniform rotational movement. The introduced via the input shafts 54, 55 , under different rotational movements are summarized in the overlay gear 53 , whereby on the output side, ie in the output shaft 52 a rotary movement is generated, the speed of which slows relative to a nominal speed over a definable angle of rotation and accelerates over the rest of the angle of rotation takes place, with the proviso that, based on a full revolution, the deviations in the angle of rotation compared to the rotational speed reached with the nominal speed are balanced. The reduced or increased speed in this sense compared to the nominal speed is selected in accordance with the transmission characteristic of the drive device 7 ' and the uniformly linear speed of the plastic bag conveyor 3 . The cycle distance is determined by this nominal speed.
Das Überlagerungsgetriebe 53 kann beispielsweise ein Planetengetriebe sein, deren Eingangswelle 55 mit einem drehzahlregelbaren Motor in Verbindung steht, dessen Drehzahl in Abhängigkeit vom Drehwinkel steuerbar ist. Es kann die drehwinkelabhängige ungleichförmige Rotationsbewegung der Eingangswelle 55 auch über ein Kurvengetriebe erreicht werden, welch letzterem wiederum eingangsseitig eine gleichförmige Drehbewegung übertragen wird, wobei entsprechend der Abstufungen der Drehwinkel, über welches die abtriebsseitige Drehzahl des Überlage rungsgetriebes 53 zu verringern ist, unterschiedliche Steuerkurven, die jeweils einzeln zum Eingriff gelangen, vorgesehen sein müssen. The superposition gear 53 can be a planetary gear, for example, the input shaft 55 of which is connected to a speed-controllable motor, the speed of which can be controlled as a function of the angle of rotation. The non-uniform rotational movement of the input shaft 55 , which is dependent on the angle of rotation, can also be achieved via a cam mechanism, which in turn transmits a uniform rotary movement on the input side, with different control curves corresponding to the gradations of the rotational angle by which the output-side speed of the superposition gear 53 is to be reduced come individually to the intervention, must be provided.
In Fig. 8 ist die Eingangswelle 37′ der Antriebsein richtung 7′ unmittelbar an einen Motor 56 angekoppelt, dessen Ausgangswelle 57 drehwinkelgenau im obigen Sinne gegenüber einer Nenndrehzahl steuerbar ist. Der Motor 56 wirkt hierbei mit einer zeichnerisch nicht dargestellten, hinsichtlich der Zuordnung von Drehwinkel und Drehzahl frei programmierbaren Steuerungseinrichtung zusammen, so daß in einfachster Weise beliebige Drehzahl-Drehwinkel- Charakteristiken einstellbar sind.In Fig. 8, the input shaft 37 'of the Antriebsein direction 7' is directly coupled to a motor 56 , the output shaft 57 is precisely controlled in the above sense with respect to a nominal speed. The motor 56 interacts with a control device, not shown in the drawing, which is freely programmable with regard to the assignment of the angle of rotation and speed, so that any speed-angle of rotation characteristics can be set in the simplest way.
Wird somit bei dem Überlagerungsgetriebe 53 bzw. dem Motor 56 in der Gleichlaufphase der Kurbelarme 4, 5 die Drehzahl der Ausgangswellen 52, 57 verringert, welches gleichbedeutend mit einer sonstigen Erhöhung dieser Drehzahl ist, kann der Gleichlaufbereich, nämlich der Streckenanteil zwischen zwei aufeinanderfolgender Werk zeugeingriffen, während welchem ein Gleichlauf der Trag platten 1, 2 und der Kunststoffsackbahn 3 erfolgt, erhöht werden und umgekehrt.If the speed of the output shafts 52, 57 is thus reduced in the synchronizing phase of the crank arms 4, 5 in the superposition gear 53 or the motor 56 , which is synonymous with another increase in this speed, the synchronous range, namely the distance between two successive works, can intervene , during which a synchronization of the support plates 1, 2 and the plastic bag conveyor 3 takes place, and vice versa.
Claims (10)
wobei die Befestigungspunkte der Kurbelarme (4, 5) - in der Ebene der Planetenräder (40, 41) gesehen - außerhalb deren Umfangsbegrenzungen angeordnet sind,
daß sich die Radien (R) der Sonnenräder (42, 43) zu denjenigen der Planetenräder (40, 41) wie 2 : 1 verhalten,
daß die Sonnenräder (42, 43) um ihre Achsen drehbar gelagert sind und mit einer, eine oszillierende Bewegung der Sonnenräder bewirkenden Einrichtung in Verbindung stehen und
daß die den Planetenrädern (40, 41) zugeordneten Planetenradkurbeln (36, 37) mit dem Motor (33) oder der Zentralversorgungswelle in Verbindung stehen.1. Device for attaching welds, for cutting, perforating and / or for gluing web-shaped, continuously conveyed packaging material, with at least two packaging materials arranged on both sides of the web-shaped or consisting of sections, by means of a motor ( 33 ) or a Mechanical connection to another, driven central supply shaft and a gear drive device ( 7, 7 ' ), with cyclical over a limited route element essentially at the same speed and parallel to the sheet-like packaging material and otherwise along a closed, in a plane perpendicular to the plane of Packing material extending curve movable support plates ( 1, 2 ) on which the welding, cutting, perforating or gluing tool is arranged, and which are attached to crank arms ( 4, 5 ) of the drive device ( 7, 7 ′ ), characterized in that that the T cantilever plates ( 1, 2 ) are attached to planet gears ( 40, 41 ) of planet gears ( 38, 39 ) each having a sun gear ( 42, 43 ) and a planet gear ( 40, 41 ),
the attachment points of the crank arms ( 4, 5 ) - seen in the plane of the planet gears ( 40, 41 ) - are arranged outside their circumferential limits,
that the radii (R) of the sun gears ( 42, 43 ) to those of the planet gears ( 40, 41 ) are 2: 1,
that the sun gears ( 42, 43 ) are rotatably mounted about their axes and are connected to a device which causes an oscillating movement of the sun gears and
that the planet gears ( 40, 41 ) associated with the planet gears ( 36, 37 ) are connected to the motor ( 33 ) or the central supply shaft.
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