DE3844197A1 - Automatische verpackungsmaschine, insbesondere zur herstellung von "flow-pack"-verpackungen - Google Patents
Automatische verpackungsmaschine, insbesondere zur herstellung von "flow-pack"-verpackungenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Verpackungsmaschine mit den
Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1.
Aus der Praxis ist eine automatische Verpackungsma
schine für "flow-pack"-Hüllen bekannt, bei der eine
durchgehende Folie einer Folienformeinheit zugeführt
wird, in der die Längskanten der Folie unterhalb ei
nes zu verpackenden Artikels mittels gegensinnig
umlaufenden Schweißköpfen zusammengeschweißt werden.
Daran anschließend durchläuft die schlauchförmige
Hülle zusammen mit den Artikeln zwei sich drehende
Schließbacken, die die fortlaufende Hülle in den Be
reichen zwischen zwei aufeinanderfolgenden Artikeln
zusammendrücken, verschweißen und durchtrennen.
Um die Verpackungsmaschine auf eine Verpackung mit
geänderten Abmessungen umzustellen, ist es notwendig,
umfangreiche und komplexe Einstellungen vorzunehmen,
für die üblicherweise ein ausgebildeter Mechaniker
erforderlich ist.
Dieser Umstand bereitet bei großen Anlagen mit hohen
Herstellungsstückzahlen in der Regel keine besonde
ren Probleme, da Veränderungen der Betriebseinstellungen
der Verpackungsmaschine normalerweise nicht sehr oft
vorkommen. Außerdem ist bei derartigen Anlagen die
permanente Anwesenheit eines ausgebildeten Mechanikers
in der Regel sichergestellt.
Die Situation ist jedoch bei kleinen Fertigungsstät
ten anders, bei denen der Wechsel von Betriebsbedingungen
(beispielsweise der Wechsel von einer Größe zur einer
anderen) relativ häufig ist. Insbesondere ist es bei
derartigen Fertigungsstätten schwieriger, die dauernde
Anwesenheit eines ausgebildeten Mechanikers sicherzustel
len, der die notwendigen Einstellungen schnell durch
führen kann.
Um die vorstehend erwähnten Probleme zu lösen, wurde
in der Vergangenheit vorgeschlagen, sogenannte "elektro
nische" Verpackungsmaschinen zu verwenden, bei denen
es möglich ist, unterschiedliche Größen und Betriebs
bedingungen mittels eines an einer allgemeinen Steuer
tafel eingegebenen Befehles einzustellen (auch durch
nicht besonders geschultes Bedienpersonal).
Bei diesen "elektronischen" Maschinen (siehe beispiels
weise US-PS 45 45 174 und 45 53 368 und die italieni
sche Patentanmeldung 21161-A/86) hat im allgemeinen je
des bewegliche Element (Förderer, Messer etc.) einen
eigenen Antriebsmotor, wobei die Geschwindigkeiten
und relativen Betriebsphasen der unterschiedlichen be
weglichen Elemente durch elektronische Schaltkreise
in Abhängigkeit von Einstellsignalen gesteuert wer
den, die durch eine zentrale Steuereinheit aufgrund
von Befehlen bereitgestellt werden, die eine Bedien
person an einer Tastatur eingibt.
Diese Lösung ist vom Ansatz her sehr gut, allerdings
tauchen in der Praxis erhebliche Schwierigkeiten auf.
Neben der hohen Anzahl von Motoren der Verpackungs
maschine haben diese Lösungen beträchtliche Nachteile
aufgrund der Tatsache, daß die elektronischen Schalt
kreise für die Synchronisation und die Phaseneinstel
lung der verschiedenen Motorantriebseinheiten (inklu
sive der Sensoren und der zugehörigen Stellglieder)
regelmäßig Drift-Erscheinungen unterliegen, ins
besondere in relativ ungünstigen Umgebungen, z.B. de
nen von Verpackungseinrichtungen.
Obwohl dies korrigiert werden kann, sobald die Ver
packungsmaschine ihre Betriebsgeschwindigkeit erreicht
hat, kann die Drift während Übergangszuständen,
beispielsweise beim Anlaufen der Maschine, schädlich,
wenn nicht sogar verheerend sein.
Der korrekte Gleichlauf der umlaufenden Schließbacken
dem Strom der Artikel ist besonders kritisch.
Die falsche Phaseneinstellung (oder deren Drift)
kann zum Zermalmen der Artikel durch die Schließbacken
führen, was ein Blockieren der Maschine hervorruft und
es nötig macht, die Maschine neu zu starten, was eben
falls recht komplex und beschwerlich sein kann.
Außerdem ist es relativ problematisch, wenn die Schließ
backen mit jeweils einem eigenen Antriebsmotor ausge
rüstet sind und die Umlaufgeschwindigkeit der Schließ
backen durch Einwirken auf die Steuerung (beispielswei
se die Energieversorgung) des Motors verändert wird,
da relativ hohe Drehmomente beim Beschleunigen und Ver
zögern auch bei relativ kleiner Massenträgheit der
Schließbacken notwendig sind, wenn man die recht hohe
Durchschnittsdrehzahl der Schließbacken (etwa mehrere
hundert Umdrehungen pro Minute) in Betracht zieht.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Ver
packungsmaschine zu schaffen, bei der sowohl die
Möglichkeit besteht, die Maschine auf unterschied
liche Formen und Betriebszustände einzustellen, als
auch negative Einflüsse aufgrund von Drift vermieden
sind.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Maschine
mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.
Mit anderen Worten bestehen bei der neuen
Verpackungsmaschine die Einstellvorgänge der Geschwin
digkeits- und Phasensynchronisation der unterschied
lichen beweglichen Teile für verschiedene Betriebszu
stände nicht aus der Synchronisation und Phasen
einstellung getrennter Motorantriebseinheiten, die mit
den beweglichen Elementen gekoppelt sind, sondern aus
einem Einstellvorgang (vorzugsweise mittels elektro
magnetischer Stelleinrichtungen ausgeführt) von Ein
richtungen, die die fraglichen beweglichen Elemente
in einer zwangsgeführten Beziehung verbinden.
Die Kopplung der beweglichen Elemente bleibt daher so
wie im Fall der Vorrichtung gemäß des Standes der
Technik mechanisch, und gibt daher keinerlei Anlaß zu
Drifterscheinungen, wie sie bei elektrischen
oder elektronischen Synchronisationseinrichtungen
typischerweise auftreten.
Dies trifft sowohl für die Synchronisation der Bewegung
der faltenden, schweißenden und schneidenden Backen
mit der Zuführbewegung des Eingangsförderers (der
Artikel) zu, als auch auf die Steuerung der Orbital
schwindigkeit der Backen.
In der Zeichnung ist eine erfindungsgemäße Verpackungs
maschine sowie eine nach dem Stand der Technik veran
schaulicht. Es zeigen:
Fig. 1 eine Verpackungsmaschine gemäß dem Stand der
Technik,
Fig. 2 den Aufbau der Elemente zur Bewegungssteuerung
einer Verpackungsmaschine gemäß der Erfindung,
und
Fig. 3 eine mögliche Abwandlung eines Teils der in
Fig. 2 veranschaulichten Konstruktion.
Fig. 1 zeigt schematisch den Aufbau einer
automatischen Verpackungsmaschine für Hüllen
des "flow-pack"-Typs, die gemäß dem Stand der
Technik hergestellt werden.
Die Maschine, insgesamt mit 1 bezeichnet, weist
folgendes auf:
- - einen Zuführ- oder Eingangsförderer, der hier in Gestalt einer Kette 2 mit Mitnehmerzähnen oder -zapfen 3 versehen ist, um die zu verpacken den Artikel A (beispielsweise Biskuits, Törtchen, etc.) in die Maschine 1 zu schieben,
- - eine Quelle 4, die eine Folie 5 aus Ver packungsmaterial (üblicherweise transparentes Material, ggf. bedruckt) zuführt, das die Ar tikel A einhüllen soll,
- - eine Folienformeinheit 6 (von der lediglich die wichtigsten Bestandteile dargestellt sind), die in Förderrichtung unterhalb des Zuführförderers 2 angeordnet ist und dazu dient, aus der von der Quelle 4 herangeführten Folie 5 eine (nicht gezeigte) durchgehende schlauchförmige Hülle um die in die Maschine einlaufenden Artikel A herum zu for men, wobei die beiden Längskanten der Folie 5 an der Unterseite der Hülle zusammengebracht werden,
- - eine Anzahl von rotierenden Schweißköpfen 7, die paarweise als mit entgegengesetztem Drehsinn laufende Elemente in Förderrichtung unterhalb der Folienform einheit 6 angeordnet sind und dazu dienen, die schlauchförmigen Hüllen zu verschließen, indem die durch die Formeinheit 6 zusammengebrachten Längs kanten der Folie 5 miteinander verschweißt werden,
- - eine Einheit mit sich drehenden Schließbacken oder Messern 8 (in dem hier veranschaulichten Beispiel mit einem Paar gegenüberstehender sich drehender Messer), durch die die fortlaufende schlauchförmige Hülle, die die Artikel A enthält, hindurchläuft, um die Hülle in den Bereichen zwischen zwei aufeinander folgenden Artikeln A zu falten, zu verschweißen und durchzutrennen um so jeden Artikel in einer eigenen "flow-pack"- Verpackung einzuschließen, und
- - ein Ausgangs- oder Entladeförderer 9, der üb licherweise als Endlosbandförderer ausgebildet ist, um die verpackten Artikel aufzunehmen und zum Ausgang der Verpackungsmaschine 1 zu bringen.
Wie oben erwähnt, kann der Aufbau der in Fig. 1 ver
anschaulichten Maschine als bekannt vorausgesetzt werden
und erfordert - zum Verständnis der vorliegenden Er
findung - keine detailliertere Beschreibung.
Damit die Maschine 1 korrekt arbeitet, ist es not
wendig, daß alle ihre sich bewegenden Teile, ausgehend
vom Eingangsförderer 2 bis zum Ausgangsförderer 9
in einer koordinierten (synchronisierten) Weise
arbeiten, um so sicherzustellen, daß jeder
Artikel A richtig in die durch die Folie 5 gebildete
durchgehende schlauchförmige Hülle eingelegt wird, ohne
daß dabei letztere wegen übermäßiger Spannung reißt,
und um außerdem sicherzustellen, daß die umlaufenden Backen
8 der Falt-, Schweiß- und Schneideinheit tatsächlich in
dem Bereich der fortlaufenden schlauchförmigen Hülle
zwischen zwei aufeinanderfolgenden Artikeln A
arbeiten.
Weiterhin ist es, wenn (wie es meistens der Fall ist)
die Hüllenfolie 5 auf ihr angebrachte Aufdrucke
in Form von Aufschriften, Darstellungen des verpackten
Produktes, etc. trägt, ebenfalls notwendig, daß die
Zufuhr der Folie 5 von der Quelle 4 "in Phase" mit der
Vorwärtsbewegung der Artikel A ist, so daß der Aufdruck
auf der Hülle 5, die jeden Artikel A einschließt, auch
mit dem Produkt A selbst fluchtet.
Aus offensichtlichen Gründen der konstruktiven Ver
einfachung und der Betriebszuverlässigkeit, weist
die während der letzten Jahre verwendete Anordnung
zum Antrieb aller bewegten Teile lediglich einen ein
zigen Motor 10 auf, der für gewöhnlich in dem (nicht
veranschaulichten) Rahmen der Maschine 1 unterhalb
des Förderweges, längs dem die Artikel A bewegt werden,
angeordnet ist.
Der Motor 10 treibt (durch einen Riementrieb 11)
eine Hauptantriebswelle 12 an, die sich im wesent
lichen längs der Maschine erstreckt. Die Welle 12
kann daher dazu verwendet werden, andere ähnliche
Maschinen in der Umgebung (durch nicht gesondert
dargestellte Getriebeeinheiten) anzutreiben.
Durch ein 90°-Winkelgetriebe 13, eine weitere Welle
14, ein Differential 15 und einen Riementrieb 16
treibt die Welle 12 die Eingangswelle 17 eines
stetigen Geschwindigkeitseinstellers 18 (beispiels
weise von der Art mit verstellbaren Riemenscheiben),
dessen Übersetzungsverhältnis wahlweise mittels eines
Einstellknopfes 18 a verändert werden kann.
Es ist möglich, mittels eines Elektromotors 19,
der durch einen Riemenantrieb 20 auf eine weitere Eingangs-
(oder Antriebs-)Welle 21 des Differentials 15 wirkt,
wahlweise die relative Winkellage der Welle 17 in
beide Richtungen zu verändern und deren Drehzahl
relativ zur Drehzahl der Welle 14 zu erhöhen oder
zu erniedrigen.
Insbesondere ist, wenn der Motor 19 steht,
die Drehzahl der Welle 17 gleich der Drehzahl der
Welle 14. Wenn sich der Motor dreht, ist jedoch resul
tierend aus der auf die Welle 21 ausgeübten Drehbewegung
und abhängig von deren Drehrichtung die Drehzahl der
Welle 17 größer oder kleiner als die Drehzahl der
Welle 14.
Der Abtrieb des kontinuierlichen Geschwindigkeitsreglers
18, hier in Gestalt einer Welle 22 gezeigt, wirkt auf
eine Antriebsriemenscheibe 23 einer Zahnriemen-Antriebs
einheit 24, deren Funktion es ist, durch jeweilige Ge
triebeeinheiten 25 die Paare der gegensinnig rotierenden
Schweißköpfe 7 in Bewegung zu versetzen, die dazu dienen,
die schlauchförmigen Verpackungshüllen längs zu ver
schließen.
Bei einer gegebenen Fördergeschwindigkeit der Artikel
A durch die Maschine 1 ist es möglich, die Geschwindig
keit, mit der die sich drehenden Schweißköpfe 7 die Ein
wickelfolie 5 durch das Formelement 6 hindurch von der
Quelle 4 abziehen, durch Betätigen des stetigen Reglers 18
zu verändern. Die Zufuhrrate der Folie ist tatsäch
lich nicht eindeutig durch die Fördergeschwindig
keit der Artikel A durch die Maschinen 1 bestimmt,
sondern hängt von verschiedenen Faktoren, beispiels
weise der Gestalt der Artikel A, der Gestalt die den
sie einhüllenden Hüllen verliehen wird, etc., ab.
Der Motor 19 wird durch eine elektronische Steuer
einheit 26 gesteuert, die eine Feineinstellung der
Geschwindigkeit ermöglicht, mit der die Folie 5 abge
zogen wird, um so beliebige zeitweilige Änderungen
ausgleichen zu können, die während des Betriebs der
Anlage auftreten können. Im einzelnen kann die Einheit 26 mit
Lagesignalen von folgenden Baugruppen versorgt sein:
- - einem Nocken 27 (mit einem entsprechenden Sensor 27 a), der mit einem Ansatz der Welle 14 verkeilt ist, die aus dem Getriebe 13 heraussteht, und
- - einen optischen Sensor 29, der das Vorhandensein von Linien, Einschnitten o.ä. Bezugselementen 30 auf der Einwickelfolie erkennt, die die Lage der Aufdrucke (Beschriftung etc.) auf der Folie 5 selbst anzeigen.
Durch Betätigen des Motors 19 kann die Einheit
26 daher den phasenrichtigen Gleichlauf zwischen der
Zufuhr der Folie 5 und den Artikeln A erzielen,
wodurch sichergestellt ist, daß jeder Artikel A
tatsächlich bezüglich der auf der Folie 5 angebrachten
Beschriftung, Aufschriften etc. zentriert ist.
Die mit 28 bezeichnete Verlängerung der Welle 14, treibt
über einen weiteren Riemenantrieb 30 und eine Welle
31 den Kettenförderer 2 an, der die Artikel A der Ver
packungsmaschine zuführt.
An dem dem Getriebe 13 gegenüberliegenden Ende
treibt die Welle 12 eine weitere Welle 33
mittels eines weiteren Getriebes 32 an. Die
Welle 33 treibt ihrerseits das Ausgangsband 9 mittels
einer mit 34 bezeichneten Riemenantriebseinheit an,
und durch eine Zahnriemeneinheit 35 eine Welle 36,
deren Funktion es ist, den richtigen Antrieb der
Falt-, Schweiß- und Schneideinheit mit dem sich drehen
den Backen 8 sicherzustellen.
Hinsichtlich des Betriebes der Schneideinheit be
steht nicht nur die Notwendigkeit deren richtige
Synchronisation mit dem Strom von Artikeln A sicher
zustellen (so daß die Schneiden 8 auf dem
Teil der schlauchförmigen Hüllen zwischen zwei
aufeinanderfolgenden Artikeln einwirken, ohne diese
dabei "einzuzwicken"), sondern auch die Not
wendigkeit, den Backen 8 eine Orbitalbewegung
mit einer nicht gleichförmigen Geschwindigkeit
(einem sogenannten Schwingen), um die
zugehörigen verzahnten Wellen 37 und 38 zu erteilen.
Insbesondere während des wirksamen Teiles ihrer
Bewegung (also dem Teil der Bewegung, in dem die Backen
zusammenwirken, um zwischen sich die zu faltende,
zu verschweißende und zu schneidende schlauchförmige
Hülle zu greifen) müssen sich die Backen 8 mit
einer Geschwindigkeit bewegen, die langsamer ist, als
die Geschwindigkeit, mit der sie sich während des
restlichen Teils ihrer Orbitalbewegung bewegen.
Vorrangig ist es dabei, sicherzustellen, daß die Backen
8 sozusagen die Hülle während deren Durchlaufs zwischen
ihnen begleiten, ohne dabei eine übermäßige Zugkraft
auszuüben (die ein Reißen der Hülle hervorrufen könnte)
und gleichzeitig zu gewährleisten, daß die Hülle für eine
ausreichende Zeit mit den Schneiden (die üblicherweise
durch Thermoschweiß- und Heiß-Schneideinheiten gebildet sind),
in Berührung bleibt, um das Verschmelzen der Hülle und
das genaue Verschweißen der Endkanten der Packungen
sicherzustellen.
Dies wird durch die Einfügung eines Antriebsmechanismus
39 zwischen der Welle 36 und dem verkeilten
Wellen 37 und 38 der Backen 8 erzielt, der
die richtige Veränderung der Drehzahl der Backen 8
sicherstellen soll.
In dem veranschaulichten Beispiel sei angenommen,
daß der Mechanismus 39 zwischen den Wellen 36 und
einer entsprechenden Ausgangswelle 40 wirkt, die mit
der Welle 37 zusammenwirkt (oder mit ihr verbunden
ist), welche ihrerseits die Welle 38 der anderen
Backe durch einen Getriebestrang 41 antreibt.
Der Mechanismus 39 weist eine Ausrücksteuerung 42
auf, die ein wahlweises Abkuppeln der Welle 40 vom
Antrieb der Welle 36 ermöglicht, damit die Stellung
der Welle 40 (und daher auch der Backen 8) wahl
weise durch Betätigung eines Knopfes 43 verändert
werden kann, während die Welle 36 in einer festen
Stellung bleibt, um so eine gewünschte Einstellung
(Phasenlage) der Backen 8 bezüglich des Stroms
von Artikeln A zu erzielen.
Der Teil des Mechanismus 39, der ein Verändern der
Drehzahl der Welle 40 relativ zur Drehzahl der Welle
36 ermöglicht, ist schematisch mit 44 bezeichnet. Im
allgemeinen ist dies ein Getriebestrang mit einem An
triebszahnrad 45 (das - abgesehen von der Möglichkeit zum
Ausrücken, die durch das Element 43 gegeben ist - durch
die Welle 36 angetrieben ist), das seinerseits über
ein Zwischenrad 47 ein angetriebenes Zahnrad 46 an
treibt (das mit der Welle 40 verkeilt ist). Das letztere
Zahnrad ist an einer Baugruppe mit Schwenkarmen 48 so
gelagert, daß es eine schwingende Vorwärts- und
Rückwärtsbewegung relativ zur Drehachse des Antriebs
zahnrades 45 ausführen kann. Die Amplitude und Geschwindig
keit dieser Schwingbewegung bestimmen die zugehörige
Änderung der Drehgeschwindigkeit der Backen 8 relativ
zur stetigen Antriebsgeschwindigkeit.
Schließlich hat das mit 49 bezeichnete Sicherheitsaus
löseelement die Aufgabe, die Welle 40 von dem über
die Welle 46 kommenden Antrieb abzukoppeln, wenn
(beispielsweise aufgrund einer mechanischen Blockierung
der Backen 8 durch einen versehentlich zwischen
ihnen eingeklemmten Gegenstand) die Welle 40 einem
Widerstandsdrehmoment ausgesetzt ist, das ein fest
gelegte Schwelle überschreitet.
Sollte es notwendig werden, die Betriebsbedingungen der
in Fig. 1 veranschaulichten Verpackungsmaschine zu
verändern, beispielsweise um vom Verpacken eines be
stimmten Typs des Artikels A zu einem Artikel
anderer Art mit anderen Abmessungen (also Länge, Breite
und Höhe),auch mit anderen Eigenschaften der "flow-pack"-
Verpackung, beispielsweise ein breiterer oder schmälerer
Endfalz etc. zu wechseln, ist es notwenig, eine Reihe
von Einstellvorgängen an der Maschine vorzunehmen, die
aufeinander abgestimmt folgendes umfassen.:
- - Einstellen des Übersetzungsverhältnisses des stetigen Einstellers 18 und ggf. die Veränderung der Keilstellung des Synchronisationsnocken 27,
- - Einstellen des Hubs des Mechanismus 39 hinsichtlich der Drehzahländerung der Backen 8, und insbesondere
- - Einstellen des Mechanismus 39 hinsichtlich der Stellung (Phase), die die Backen 8 relativ zu den Artikeln A ein nehmen, durch Abkoppeln des Elementes 42 und manuelles Einstellen der Lage der Backen 8, die durch Betätigung des Knopfes 43 verdreht werden.
In den Fig. 2 und 3 sind alle die Teile, die bereits
unter Bezug auf Fig. 1 beschriebenen Teilen entsprechen
(oder wenigstens funktional gleich sind) mit den
gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1 versehen.
Daher werden diese Teile nicht nochmals beschrieben.
Die in den Fig. 2 und 3 veranschaulichte Verpackungs
maschine weicht von der in Fig. 1 veranschaulichten
Verpackungsmaschine in folgenden Punkten wesentlich ab:
- - der Steuerung der Bewegung der gegensinnig drehenden Köpfe 7, die das Längsverschweißen der aus der Zu führquelle 4 kommenden Folie 5 gebildeten fortlaufenden schlauchförmigen Verpackung ausführen, und
- - der Steuerung der Bewegung der Backen 8, einschließlich der Veränderung ihrer Orbitalgeschwindigkeit und der phasenrichtigen Einstellung dieser Bewegung mit der Bewegung des die Artikel A zuführenden Förderers 3.
Hinsichtlich der Steuerung der Bewegungen der Schweiß
köpfe 7 weist die Maschine gemäß Fig. 2 einen eigenen
Antriebsmotor 50 auf, wie dies bereits bei einigen schon
in der Vergangenheit vorgeschlagenen elektronischen
Maschinen der Fall ist, auf die bereits vorstehend Be
zug genommen wurde.
Wie in der Fig. 2 veranschaulicht, wird die Welle 23, die
den Antriebsriemen 24 antreibt, durch den zugehörigen
Motor 50 in Umdrehung versetzt, der durch die Steuerein
heit 26 gesteuert wird, die sowohl von einem Synchroni
sationssignal, das ein mit dem Hauptmotor 10 gekuppelten
Sensor 27 erzeugt (dieser ist sozusagen ein zu dem Nockensensor
27 von Fig. 1 äquivalenter Sensor), als auch von einem
Signal abhängig arbeitet, das von einem optischen
Sender 29 abgegeben wird, der die an der Folie 5 ange
brachten Linien, Einschnitte oder Symbole erkennt.
Die Steuerung des Motors 50 wird daher (gemäß allge
mein bekannter Kriterien) durch ein allgemeines Rück
kopplungssystem erzielt, das im wesentlichen ähnlich
wie die in Fig. 1 gezeigte Anordnung ist, die mit dem
Differential 15 und den diesem zugeordneten Gliedern
aufgebaut ist.
Eine Synchronisationsdrift zwischen dem Motor 50 und
der durch den Motor 10 bewirkten allgemeinen Arbeits
geschwindigkeit der Maschine ist auch während Übergangs
betriebszuständen (Anlaufen, Anhalten) der Maschine
nicht besonders kritisch.
Für einen korrekten Betrieb der Maschine ist es je
doch wichtig, in jedem Fall die korrekte Synchronisation
der Geschwindigkeit und der Phase der Bewegungen der
Backen 8 mit dem Transport der Artikel A durch die
Maschine sicherzustellen, der hauptsächlich durch die
Bewegungsgeschwindigkeit des Eingangsförderers und des
Ausgangsförderers 9 bestimmt sind.
Wie bereits bei Fig. 1 gezeigt, benötigt diese korrekte
Synchronisation der Geschwindigkeit und der Phase die
richtige Einstellung der Geschwindigkeit und der
relativen Winkelstellungen der Welle 37, die die Be
wegung der Backen 8 und der Antriebswelle 36 steuert.
Insbesondere müssen die Bedingungen hinsichtlich
Geschwindigkeit und Phase dann geändert werden, wenn
die Größe der Artikel A wechselt, oder allgemein, wenn
die Betriebsbedingungen der Maschine insgesamt geändert
werden.
Bei dem in Fig. 2 veranschaulichten Ausführungsbeispiel
wird diese Anpassung automatisch mittels einer Haupt
steuereinheit 59 durchgeführt, die auf zwei elektro
mechanische Stellglieder 52, 53 einwirkt, die den Be
trieb eines insgesamt mit 54 bezeichneten Übertragungs
mechanismus steuert, der zwischen der Welle 36 und der
Welle 37 (sowie der Einheit 26 gemäß bekannter und
hier nicht im Detail zu beschreibender Kriterien) ange
ordnet ist.
Die Stellglieder 52 und 53 können beispielsweise Linear
stellglieder sein, die unter dem Namen Elektrak (mit
verschiedenen Kurzbezeichnungen) durch die Firma
Warner Electric Inc., Lausanne (Schweiz) vertrieben werden.
Diese Stellglieder haben einen Wirkarm, der mit der Stange
eines Fluidzylinders vergleichbar ist und eine ausge
fahrene Stellung einnehmen kann, die abhängig von
einem an einem Eingang anliegenden elektrischen Steuer
signal genau bestimmbar ist.
Der Mechanismus 54 ist im wesentlichen ein Riemenantrieb
55 (oder ein anderes endlos umlaufenden flexibles Ele
ment, beispielsweise eine Kette) der durch eine mit
der Welle 36 verkeilte Umlenkrolle 56 angetrieben wird
und der seinerseits eine mit der Welle 37 verkeilte
Umlenkrolle 57 antreibt. Der Riemen 55 läuft über eine
Anzahl von Riemenscheiben 58, 59, 60 und 61, die auf
Wellen gelagert sind, die relativ zum Aufbau der Ma
schine 1 starr angeordnet sind, und über zwei weitere
Paare von Riemenscheiben 62 und 63, die auf jeweiligen
Trägern 64 und 65 gelagert sind, die bezüglich der
Maschine 1 in der allgemeinen Erstreckungsebene des
Riemen 55 bewegbar sind. Der Träger 64, auf dem die
beweglichen Riemenscheiben 62 des ersten Paares gelagert
sind, ist dem Stellglied 52 untergeordnet. Letzteres
ist daher in der Lage, die Lage der Riemenscheibe
62 relativ zur Gruppe der ortsfest Riemenscheiben 56
bis 61 in Abhängigkeit eines von der Hauptsteuerein
heit 51 ausgesandten Steuersignales zu verändern.
Wie in Fig. 2 deutlich zu sehen ist, bilden die ver
schiedenen starren Riemenscheiben 56 bis 61 Schleifen
im Verlauf des Riemens 55, deren konkaven Seiten
nach innen bezogen auf den im wesentlichen ringförmigen
Verlauf des Riemens 55 gerichtet sind.
Die beweglichen Riemenscheiben 62 und 63 bilden dagegen
bezüglich des Verlaufes des Riemens 55 konvexe Schleifen,
das heißt, ihre konkaven Abschnitte sind von der im
wesentlichen ringförmigen Ausbildung des Riemens 55
nach außen gerichtet.
Noch genauer gesagt bildet jede der beiden
beweglichen Riemenscheiben des Paares 62 bezüglich der
allgemeinen Ausrichtung des endlosen Riemens 55:
- - eine erste Schleife zwischen den starren Riemenscheiben 56 und 59 sowie
- - eine zweite Schleife zwischen den starren Riemenscheiben 58 und 60.
Wenn die Riemenscheiben 62 bewegt werden (infolge der Be
wegung des durch des Stellglied 52 angetriebenen Trägers
64) wird eine der Schleifen kleiner während die andere
länger wird.
Wenn die Winkelstellung der Welle 36 die gleiche bleibt,
(zur deutlicheren Veranschaulichung sei angenommen, daß
sie momentan steht) entsteht hierdurch eine allge
meine Bewegung des Abschnittes des Riemens 55 zwischen
den zwei Umlenkrollen 62, die über die Riemenscheiben
59, 61, 57 und 60 läuft. Als Ergebnis dieser Bewegung ent
steht eine entsprechende Winkelbewegung der Welle 37
und dementsprechend der Backen 8.
Somit gibt es für jede durch den Träger 64 und die
an ihm gelagerten Umlenkrollen 62 eingenommene Stellung
eine zugehörige Phasenbeziehung (Winkelstellung) der
Welle 37 relativ zu der Welle 36; das bedeutet
eine entsprechende Phaseneinstellung der Backen 8
relativ zu dem Strom der Artikel A, den
der die Welle 36 antreibende Motor 10 vorwärts
bewegt.
Die elektrischen Signale, die den verschiedenen
Stellungen entsprechen, in die das Stellglied 52
den Träger 64 und die daran gelagerten Umlenkrollen
62 bringt, werden in der Einheit 51 (gemäß bekannter,
an dieser Stelle nicht im Detail zu beschreibender
Kriterien) gespeichert. Genauer gesagt ist es
für jede unterschiedliche Größe der Artikel A (oder
für jede benötigte unterschiedliche Betriebsbedingung) mög
lich, in der Einheit 51 das Steuersignal zu speichern,
das, wenn es auf das Stellglied 52 gegeben wird, die
automatische Bewegung der Umlenkrollen 62 in die
Stellung bewirkt, die eine korrekte Phaseneinstellung
der Backen 8 ergibt. Jedes Mal, wenn ein Größen
wechsel vorzunehmen ist, ist es somit ausreichend, die
gespeicherten Daten abzurufen (ein Vorgang, der sehr
leicht auszuführen ist, beispielsweise indem die zu
der Einheit 51 dazugehörende Tastatur betätigt wird),
um automatisch die genaue Einstellung der Backen 8
relativ zu der Bewegung der Artikel A zu erzielen.
Somit kann, da eine automatische elektronische
Einstellung der Größenveränderungen sichergestellt ist,
jedes Risiko eines in Förderrichtung oben entstehenden
Synchronisationsverlustes als Folge einer Drift
von elektrischen oder elektronischen Gliedern
vermieden werden.
In der Tat behält die Kopplung der Welle 37 mit der
Welle 36 ihre mechanische Natur und erzielt einen
zwangsläufigen Antrieb, der bei allen Betriebszuständen
der Maschine (ohne die Gefahr von Schlupf) starr fest
gelegt ist, also auch bei Übergangsvorgängen beim An
laufen oder Anhalten der Maschine 1. Dies trifft nicht
nur hinsichtlich der oben ausführlich erläuterten Phasen
synchronisation, sondern auch insbesondere hinsichtlich
der Geschwindigkeitssynchronisation zu. Der formschlüssige
Antrieb der Welle 37 durch die Welle 36 ist (durch den
Riemen 55 sichergestellt), tatsächlich so, daß die Drehzahlen
bei allen Betriebsbedingungen (üblicherweise gleiche
Drehzahl) mit den voreingestellten Verhältnissen genau
übereinstimmen.
Die grundsätzlich gleichen Kriterien gelten auch für
den Betrieb des anderen Paares bewegbarer oder schwingender
Riemenscheiben 63, die an dem Träger 65 mittels entsprechen
der Wellen 63 a gelagert sind.
Im Gegensatz zum Träger 64 ist der Träger 65 nicht
direkt mit dem entsprechenden Stellglied 5 gekoppelt.
Der Träger 65 ist statt dessen in einer Anordnung ge
haltert, die im wesentlichen mit einem gelenkigen
Parallelogramm vergleichbar ist, und zwar durch
ein Paar von zueinander parallelen und übereinander
angeordneten Armen 66, die um entsprechende Achsen X 66
schwenkbar gelagert sind, die sich parallel zu den
Wellen 36 und 37 in einer unveränderlichen Stellung
relativ zum Rahmen der Maschine 1 erstrecken.
Einer der Arme 66 ist im wesentlichen L-förmig mit einem
Fortsatz versehen. Eine Kuppelstange 68
wirkt auf das freie Ende des Fortsatzes 67 und ist mit
einem Schwingarm 69 verbunden, der ebenfalls um eine
entsprechende Achse X 69 parallel zu den Achsen
X 66 schwenkbar gelagert und in einer festen
Stellung relativ zu dem starren Rahmen der Maschine
angeordnet ist.
Im einzelnen hat der Schwingarm 69 ein erstes Ende
70, das mit der Kuppelstange 68 (gemäß nachstehend
genauer beschriebener Kriterien) verbunden ist und
ein zweites Ende 71, das durch ein Kurbeltrieb (oder auch
einen anderen Exzentermechanismus, beispielsweise ein
Nockenmechanismus) betätigt wird, der durch ein Rad
72 und eine Pleuel- oder Verbindungsstange 73 gebildet
ist. Das Rad 72 ist mit der Welle 74 verkeilt, die mit
der Umlenkrolle 59 verbunden ist, damit es durch diese
aufgrund der Bewegung des Riemens 55 in Umdrehung ver
setzt wird. Das Rad 72 dreht sich daraufhin, und erteilt
dem Ende 71 des Schwingarmes 69 eine im wesentlichen
schwingende Bewegung um die Achse X 69.
Diese schwingende Bewegung wird durch die Kuppel
stange 68 und den Fortsatz 67 auf die Schwenkarme 66 sowie
die an dem Träger 65 gelagerten Umlenkrollen übertragen.
Die Eigenschaften des Kurbelantriebs 72, 73, der durch den
Riemen bewegt wird, sowie die Abmessungen des Schwing
armes 69 und der Stange 68 sind so gewählt, daß der
Träger 65, an dem die Umlenkrollen 63 gelagert sind,
eine vollständige Hin- und Herschwingung bei jeder
Umdrehung der an der Welle 37 verkeilten Umlenkrolle 57
ausführt, also bei jeder Umdrehung der Klauen oder
Backen 8.
Die hervorgerufenen Hin- und Herbewegung der Riemen
scheiben 63 bewirkt eine Vorwärts- und Rückwärtsbewegung
der relativen Phasen oder Winkelstellungen der Welle 37
(und der Backen 8) bezüglich der Welle 36 (basierend
auf dem gleichen Prinzip der Längung und Verkürzung
entgegengesetzter Schleifen des Riemens 55, wie sie
bezugnehmend auf die Riemenscheiben 62 obenstehend be
schrieben sind).
Diese der allgemeinen Drehbewegung der Welle 38
überlagerte Bewegung ruft die gewünschte Modulation
der Geschwindigkeit der Bahnbewegung der Backen
8 um ihre entsprechenden Wellen 37, 38 hervor.
Der Hub dieser Bewegung wird (bei im übrigen gleich
bleibenden Einstellungen) durch den Abstand festge
legt, den das von dem Arm 66 abliegende Ende (das
Ende ist in Fig. 2 mit 68 a bezeichnet) der Kuppelstange
68 von der Schwenkachse X 69 des Schwenkarmes 69 hat.
Das Ende 68 a ist an dem Schwenkarm 69 mittels eines
Tragelementes 75 gelagert, das längs Führungen
in Abhängigkeit von der durch das Stellglied 53
eingenommenen Stellung auf die Achse X 69 zu- bzw. von ihr
wegbewegbar ist. Durch wahlweise Längenänderung der
Stange des Stellgliedes 53 ist es daher möglich, ent
sprechend den Hub der Geschwindigkeitsänderung der
Backen 8 pro Umdrehung zu variieren.
In diesem Fall ist es, wie oben beschrieben möglich,
zur Einstellung der Phase der Backen 8 relativ
zur Bewegung der Artikel A die Daten zur Einstellung
des Stellgliedes 53 in der Einheit 51 zu speichern,
die zu den verschiedenen Geschwindigkeitsanteilen der
Bewegung gehören, welche den Backen 8 erteilt werden.
Abhängig von der gewählten Größe ist es von Zeit zu
Zeit (mittels eines beispielsweise über eine Tastatur
eingegebenen Befehls an die Einheit 51) möglich, die
notwendigen Positionierdaten abzurufen und automatisch
die Einstellung des Mechanismus 54 so zu bewirken, daß
er das erforderliche Maß der Bewegung der Backen 8
während ihrem Umlauf um ihre jeweiligen Achsen hervorruft.
Selbstverständlich kann die automatische Einstellung
der Stellglieder 52, 53 (und damit der verschieblichen
Umlenkrollen 62 und der schwingenden Riemenscheiben
63) gleichzeitig als Ergebnis eines einfachen Befehles
an die Einheit 5 und des daraufhin erfolgenden Lesens
der darin gespeicherten Datentabellen stattfinden.
Jedenfalls theoretisch könnten die Funktionen,
Einstellen der Phase und Einstellen der Variationsbreite
der Bewegungsgeschwindigkeit, die bei dem beschriebenen
Ausführungsbeispiel durch die Verwendung zweier Paare von
Riemenscheiben (62 und 63) geschehen, auch durch die Ver
wendung lediglich eines Paares schwingender Riemen
scheiben ausgeführt werden, wobei letztere bei
jeder Umdrehung der Backen 8 um eine mittlere
Ruhelage in Schwingung versetzt werden, die abhängig
von der gewünschten Phaseneinstellung wahlweise ein
stellbar ist.
Dennoch ist die beschriebene Lösung, die die Verwendung
zweier Paare von Riemenscheiben vorsieht, hinsichtlich
des einfacheren Aufbaus und der sichereren Betriebsweise
vorzuziehen.
Fig. 3 zeigt eine mögliche Abwandlung des Mechanismus
54, der nachfolgend mit 54′ bezeichnet ist.
Die Abwandlung in Fig. 3 sieht die Verwendung zweier
Differentiale 77 und 78 vor, die jeweils eine Eingangs
welle (77 a und 78 a) sowie zwei Ausgangswellen
(77 b und 78 b) aufweisen, wobei deren relative Winkel
stellungen (oder Phasen) nach Betrag und Richtung
abhängig vom Maß und der Richtung der Drehbewegung
verändert werden können, die den zusätzlichen Antriebs
wellen (77 c und 78 c) erteilt wird.
Ausgehend von der Eingangswelle 36 zu der Ausgangs
welle 37 wird deutlich, daß in dem beschriebenen
Ausführungsbeispiel die Welle 36 mit der Eingangswelle
77 a des ersten Differentials 77 zusammen fällt. Die
Ausgangswelle des ersten Differentials 77 treibt
die Eingangswelle 78 a des zweiten Differentials 78
direkt und - durch einen Riementrieb 79 - das Rad
72 des Kurbeltriebes der an das Schwenken des Schwenk
armes 69 um die Achse X 69 bewirkt.
Die Ausgangswelle 78 b des zweiten Differentials 78
treibt durch einen Riementrieb 80 die Ausgangswelle
37 an, die die Umdrehung der Backen 8 bewirkt.
Wenn die Wirkung des Differentials 78 für den Moment
unberücksichtigt bleibt (es sei also angenommen, daß die
Ausgangswelle 78 b sich mit genau der gleichen Dreh
zahl wie die Eingangswelle 78 a dreht), ist die Drehung
der Welle 37 und die Bewegung der Backen 8 von der
Eingangswelle 36 abhängig und ihre Winkelstellungen
(Phase) können wahlweise abhängig von dem Maß und
der Richtung des Drehwinkels eingestellt werden,
um den die Steuerwelle 77 c des ersten Differentials 77
gedreht wird. Diese Bewegung wird über einen Riemen
trieb 81 durch einen Zusatzmotor 82 bewirkt, der durch
die Einheit 51 gemäß im wesentlichen ähnlicher Kriterien,
wie den im Zusammenhang mit dem Stellglied 52 beschrie
benen, gesteuert wird.
Bei dem Ausführungsbeispiel aus Fig. 3 wird,
anstatt den Stellarm 52 in eine bestimmte Position
zurückzuführen, die Phaseneinstellung zwischen den
Backen 8 und dem allgemeinen Transport der Artikel A
durch Drehen der Welle des Motors 82 um einen Winkel
und mit einer Drehrichtung hergestellt, deren Werte
wahlweise für jeden unterschiedlichen möglichen Betriebs
zustand vorherbestimmt und in der Hauptsteuereinheit 51
gespeichert sind.
Der Motor 82 ist ein Motor mit geringer Leistungs
abgabe und geringer Leistungsaufnahme, bei dem ein Schlupf
(beispielsweise das Resultat der Übersetzung
das Differential 77) nicht in eine entsprechende
gefährliche Phasenverschiebung der Backen 8
umgesetzt wird. Was die Drehzahlkontrolle der Welle 37
durch die Eingangswelle 36 anbelangt, so ergibt der
Mechanismus 54′, des in Fig. 3 veranschaulichten Aus
führungsbeispiels ebenfalls einen formschlüssigen
mechanischen Antrieb, der in keiner Weise durch
Schlupf beeinträchtigt ist.
Hinsichtlich der Drehzahländerung der Backen 8
und deren Einstellung durch das Stellglied 53 gilt
im wesentlichen das bei dem Ausführungsbeispiel
gemäß Fig. 2 Beschriebene.
Der Hauptunterschied liegt in der Tatsache, daß bei
der Fig. 3 die Stange 68 ihre Hin- und Herbewegung
(deren Amplitude durch Verändern der Stellung wahl
weise einstellbar ist, die der Träger 75 längs der
Führungen 76 einnimmt) auf ein Zahnrad-Zahnstangen-
Getriebe überträgt, das die Steuerwelle 78 c des zweiten
Differentials 78 veranlaßt, sich (synchron mit der
Welle 36) vorwärts und rückwärts zu drehen.
Weil auch hierbei der Schwingarm 79 dazu veranlaßt wird,
eine vollständige Vorwärts- und Rückwärtsbewegung bei jeder
Umdrehung der Klauen oder Backen 8 auszuführen, ergibt
die Wirkung des Differentials 78, daß die Backen 8
während jeder Drehung um ihre zugehörigen Wellen 37
und 38, an demjenigen Abschnitt ihrer Orbitalbewegung
langsamer werden, bei dem sie die zwischen ihnen
hindurchlaufenden Hülle, die die Artikel A umgibt,
erfassen, um sie zu verschweißen und zu schneiden.
In diesem Fall ist es ebenfalls - jedenfalls theoretisch -
möglich vorzusehen, sowohl die Phaseneinstellfunktion als auch
die Einstellfunktion für das Maß der Geschwindigkeits
modulation der Backen 8 mit einem einzigen Differential
zu verwirklichen.
Beispielsweise könnte des zweite Differential 78
weggelassen werden und der Motor 82 mit einer Vor
wärts- und einer Rückwärtsbewegung pro Umdrehung
der Backen 8 um eine mittlere Referenzstellung be
trieben werden, die abhängig von der relativen Phase
variiert, mit der die Backen 8 abhängig vom Transport
der Artikel A durch die Maschine 1 arbeiten. Jedoch
ist das Aufteilen der Einstellfunktion auf die zwei
Differentiale 77 und 78 wegen der konstruktiven Ein
fachheit und der Betriebssicherheit vorteilhafter.
Claims (14)
1. Verpackungsmaschine (1) mit einer Anzahl beweglicher,
in einer festgelegten kinematischen Beziehung mitein
ander stehender Elemente (2, 7, 8 und 9), sowie mit
Steuermitteln (51) zur wahlweisen und automatischen
Änderung der kinematischen Beziehungen in Abhängig
keit von unterschiedlichen Betriebszuständen der Ma
schine (1), dadurch gekennzeichnet, daß sie folgen
des umfaßt:
- - formschlüssige Antriebsmittel (54, 24′), die zwi schen wenigstens zwei (2, 8) der beweglichen Ele mente eine Getriebeverbindung herstellen und de nen Einstellmittel (62 bis 65; 77 c, 78 c) zugeord net sind, deren Bewegungen eine Veränderung der kinematischen Beziehungen in der Getriebeverbin dung hervorruft, und
- - Stellglieder (52, 53; 82), die den Steuermitteln (51) zum kontrollierten Bewegen der einzelnen Einstellmittel (62 bis 65; 77 c, 78 c) untergeord net sind, um automatisch und in einer kontrollier ten Weise die kinematische Beziehung zwischen den wenigstens zwei beweglichen Elementen (2, 8) zu va riieren.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 zum Verpacken von Ar
tikeln (A) in "flow-pack"-Packungen mit querverlau
fenden endseitigen Versiegelungen, dadurch gekenn
zeichnet, daß sie wenigstens ein Paar beweglicher
Backen (8) aufweist, um die querverlaufenden end
seitigen Versiegelungen zu bilden, daß sie wenig
stens einen Förderer (2; 9) enthält, um die Artikel
(A) fortzubewegen, und daß die formschlüssigen An
triebsmittel (54; 54′) die umlaufenden Backen (8)
mit dem wenigstens einen Förderer (2; 9) kop
peln.
3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2, da
durch gekennzeichnet, daß sie wenigstens ein wei
teres bewegliches Element (7) mit einem jeweils
zugeordneten Antriebsmittel (50) umfaßt, das in
nicht formschlüssiger Weise von einem (3, 10) der
wenigstens zwei beweglichen Elemente (3, 8) ab
hängig arbeitet.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da
durch gekennzeichnet, daß die Stellglieder (52, 53)
wenigstens einen elektromechanischen Wandler (52, 53)
mit einem Betätigungsarm umfassen, der in eine Viel
zahl von Stellungen bringbar ist, die wahlweise ab
hängig von entsprechenden, durch die Steuermittel (51)
bereitgestellten Signalen bestimmt sind.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da
durch gekennzeichnet, daß die Stellglieder wenig
stens einen Elektromotor (82) umfassen der eine
Vielzahl von Umdrehungen ausführen kann, deren An
zahl und Richtung wahlweise in Abhängigkeit von
durch die Steuermittel (51) bereitgestellten elektri
schen Signalen bestimmt sind.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da
durch gekennzeichnet, daß die formschlüssig zusam
menwirkenden Antriebsmittel (54) umfassen:
- - eine erste (36) und eine zweite Welle (37), die jeweils mit dem einen (2) bzw. dem anderen (8) der wenigstens zwei beweglichen Elemente ge trieblich verbunden sind,
- - ein zwischen der ersten (36) und der zweiten Welle (37) angeordnetes flexibles Element (55), das über eine Anzahl von Riemenscheiben (58 bis 63) mit wenigstens einem Paar beweglicher Riemenscheiben (62) läuft, von denen jede eine von zwei einan der gegenüberliegenden Schleifen des flexiblen Elementes (55) in einer Anordnung derart fest legt, daß die Bewegung des wenigstens einen Paa res beweglicher Riemenscheiben (62) das Verkür zen bzw. das Verlängern der einen bzw. der ande ren der beiden Schleifen des flexiblen Elemen tes (55) mit einer daraus resultierenden Verände rung der relativen Winkelpositionen der ersten Welle (36) gegenüber der zweiten Welle (37) be wirkt,
- - und daß die Stellglieder (52) geeignet sind, die Bewegungen des wenigstens einen Paares beweglicher Riemenscheiben (62) wahlweise zu bewirken.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da
durch gekennzeichnet, daß die formschlüssig zusam
menwirkenden Antriebsmittel (54) aufweisen:
- - eine erste (36) und eine zweite Welle (37), die jeweils mit dem einen (2) bzw. dem anderen (8) der beiden beweglichen Elemente getrieblich ver bunden sind,
- - ein zwischen der ersten (36) und der zweiten Welle (37) angeordnetes flexibles Element (55), das über eine Anzahl von Riemenscheiben (58 bis 63) mit wenigstens einem Paar schwingender Rie menscheiben (63) läuft, von denen jede eine von zwei einander gegenüberliegenden Schleifen des flexiblen Elementes (55) in einer Anordnung derart festlegt, daß die Bewegung we nigstens des einen Paares schwingender Riemen scheiben (63) das Verkürzen bzw. das Verlängern der einen bzw. der anderen der beiden Schleifen bewirkt, und
- - hin- und hergehende Antriebsmittel (66 bis 75),
die zur zyklischen Variation der Drehzahl der
zweiten Welle (37) relativ zur Drehzahl der er
sten Welle (36) durch Beschleunigung und Verzö
gerung das Schwingen des wenigstens einen Paares
schwingender Umlenkrollen (63) synchron (72 bis
74) mit der Umdrehung der ersten Welle (36) und
der zweiten Welle (37) bewirken,
und daß durch die Stellglieder (53) wahlweise die Amplitude der Schwingbewegung zu verändern ist, die durch die hin- und hergehenden Antriebsmittel auf das wenigstens eine Paar schwingender Riemen scheiben (63) ausgeübt wird.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da
durch gekennzeichnet, daß die formschlüssig zusam
menwirkenden Antriebsmittel (54) umfassen:
- - eine erste (36) und eine zweite Welle (37), die mit dem einen (3) bzw. dem anderen (8) der we nigstens zwei beweglichen Elemente getrieblich verbunden sind,
- - ein zwischen der ersten (36) und der zweiten
Welle (37) angeordnetes flexibles Element (55),
das über eine Anzahl Umlenkrollen (57 bis 63)
läuft, die
wenigstens ein Paar beweglicher Riemenscheiben (62) umfassen, von denen jede eine von zwei er sten einander gegenüberliegenden Schleifen des flexiblen Elementes (55) derart festlegt, daß die Bewegung des wenigstens einen Paares be weglicher Riemenscheiben (62) das Verkürzen bzw. das Verlängern der einen bzw. der anderen der beiden ersten Schleifen des flexiblen Elementes (55) bewirkt, sowie
wenigstens ein Paar schwingender Riemenscheiben (63) enthalten, von denen jede eine von zwei zwei ten einander gegenüberliegend angeordneter Schlei fen des flexiblen Elementes (55) derart festlegt, daß die Bewegung des wenigstens einen Paares schwingender Riemenscheiben (63) das Verkürzen bzw. das Verlängern der einen bzw. der anderen der beiden zweiten Schleifen des flexiblen Ele mentes (55) bewirkt, - - erste Stellglieder (52), um wahlweise die Bewegung des wenigstens einen Paares beweglicher Umlenkrol len (62) zur Variation der relativen Winkelstel lungen der ersten Welle (36) gegenüber der zwei ten Welle (37) zu bewirken,
- - hin- und hergehende Antriebsmittel (66 bis 75), die zur zyklischen Variation der Drehzahl der zweiten Welle (37) relativ zur Drehzahl der er sten Welle (36) durch Beschleunigung und Verzöge rung das Schwingen des wenigstens einen Paares schwingender Riemenscheiben (63) synchron (72, 74) mit der Umdrehung der ersten Welle (36) und der zweiten Welle (37) bewirken, und
- - zweite Stellglieder (53) zur wahlweisen Verände rung der Amplitude der schwingenden Bewegung, die die hin- und hergehenden Antriebsmittel (66 bis 75) auf das wenigstens eine Paar schwingender Riemenscheiben (63) ausübt.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, da
durch gekennzeichnet, daß die hin- und hergehenden
Antriebsmittel umfassen:
- - einen Schwingarm (69) mit einem ersten (71) und einem zweiten Ende (70),
- - eine Kurbeleinrichtung (72, 73), die mit dem er sten Ende (71) des Schwingarms (69) verbunden ist und entweder durch die erste Welle (36) oder durch die zweite Welle (37) angetrieben (59, 74) ist,um dem Schwingarm (69) eine Schwingbewegung zu erteilen, und
- - eine einstellbare Schwingeinrichtung (66 bis 68), um die Schwingbewegung auf das wenigstens eine Paar schwingender Riemenscheiben (63) zu übertra gen, wobei die Schwingeinrichtung ein verstellba res Element (75) umfaßt, das den Stellgliedern (53) zugeordnet ist, um die Amplitude der durch den Schwingarm (69) auf das wenigstens eine Paar schwingender Riemenscheiben (63) übertragenen Schwingbewegung wahlweise zu variieren.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da
durch gekennzeichnet, daß die formschlüssig zusammen
wirkenden Antriebsmittel (54′) umfassen:
- - eine erste (36) und eine zweite Welle (37), die mit dem einen (2) bzw. dem anderen (8) der wenig stens zwei beweglichen Elemente getrieblich verbun den sind,
- - wenigstens ein Differential (77) mit einer mit der ersten Welle (36) verbundenen Eingangswelle (77 a), einer mit der zweiten Welle (37) verbundenen Aus gangswelle (77 b) sowie einer Steuerwelle (77 c), deren Drehung eine Variation der relativen Win kelstellungen der ersten Welle (36) gegenüber der zweiten Welle (37) bewirkt,
- - und daß Stellglieder (82) zur wahlweisen Drehung der Steuerwelle (77 c) des wenigstens einen Dif ferentials (77) vorgesehen sind.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die formschlüssig zusammenwirken
den Antriebsmittel (54′) umfassen:
- - eine erste (36) und eine zweite Welle (37), die mit dem einen (3) bzw. mit dem anderen (8) der wenigstens zwei beweglichen Elemente getrieb lich verbunden sind,
- - wenigstens ein Differential (78) mit einer mit der ersten Welle (36) verbundenen Eingangswel le (78 a), einer mit der zweiten Welle (37) ver bundenen Ausgangswelle (78 b) sowie einer Steuer welle (70 c), deren Drehung eine Variation der relativen Winkelstellung der ersten Welle (36) gegenüber der zweiten Welle (37) bewirkt, und
- - hin- und hergehende Antriebsmittel (68 bis 79), die eine schwingende Hin- und Herbewegung der Steuerwelle (78 c) des Differntials synchron (72, 73, 79) mit der Umdrehung der ersten Wel le (36) und der zweiten Welle (37) bewirken und die Drehzahl der zweiten Welle (37) rela tiv zur Drehzahl der ersten Welle (36) durch Beschleunigung und Verzögerung zyklisch vari ieren,
- - und daß die Stellglieder (53) zur wahlweisen Veränderung der Amplitude der auf die Steuer welle (78 c) ausgeübten schwingenden Drehbewe gung vorgesehen sind.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da
durch gekennzeichnet, daß die formschlüssig zusam
menwirkenden Antriebsmittel (54) umfassen:
- - eine erste (36) und eine zweite Welle (37), die mit dem einen (2) bzw. dem anderen (8) der we nigstens zwei beweglichen Elemente getrieblich verbunden sind,
- - ein erstes (77) und ein zweites Differential (78), die zugehörige Eingangswellen (77 a, 78 a) und Ausgangswellen (77 b, 78 b) aufweisen und zwischen der ersten (36) und der zweiten Wel le (37) in Reihe getrieblich hintereinander angeordnet sind sowie jeweils Steuerwellen (77 c, 78 c) enthalten, deren Drehung eine Variation der Winkelstellung der Ausgangswelle (77 b, 78 b) relativ zu der Eingangswelle (77 a, 78 a) des jeweiligen Differentials (77, 78) bewirkt,
- - schwingende Antriebsmittel (68 bis 72), die eine hin- und hergehende Drehung der Steuer welle (78 c) entweder des ersten (77) oder des zweiten Differentials (78) synchron (79) mit der Umdrehung der ersten Welle (36) und der zweiten Welle (37) zur zyklischen Variation der Drehzahl der zweiten Welle relativ zur Drehzahl der ersten Welle durch Beschleunigung und Verzögerung bewirken,
- - und daß vorgesehen sind:
- - erste Stellglieder (81, 82), die die Drehung der Steuerwelle (77 c) des jeweils anderen Differentials (77, 78) zur Variation der re lativen Winkelstellung der ersten Welle (36) gegenüber der zweiten Welle (37) wahlweise bewirken, und
- - zweite Stellglieder (53) zur wahlweisen Ver änderung der Amplitude der hin- und herge henden Drehbewegung, die durch die schwingen den Antriebsmittel (68 bis 72) der Steuer welle (78 c) des einen (78) Differentials (77, 78) erteilt wird.
13. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekenn
zeichnet, daß die hin- und hergehenden Antriebs
mittel umfassen:
- - einen Schwingarm (69) mit einem ersten Ende (71) und einem zweiten Ende (70),
- - eine Kurbeleinrichtung (72, 73), die mit dem ersten Ende (71) des Schwingarms (69) verbun den und entweder durch die erste (36) oder durch die zweite Welle (37) angetrieben (55, 59, 74) ist, um dem Schwingarm (69) eine schwingende Bewegung zu erteilen, und
- - einen Schwenkmechanismus (66 bis 68; 83) zur Übertragung der Schwingbewegung zu der Steuer welle (78 c) des einen Differentials (78) als hin- und hergehenden Drehbewegung, wobei der Schwenkmechanismus ein Einstellelement (75) aufweist, das dem Stellglied (53) zugeordnet ist, um die Amplitude der hin- und hergehen den Drehbewegung, die von dem Schwingarm (69) der Steuerwelle (78 c) des einen Differentials (78) erteilt wird, wahlweise zu variieren.
14. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekenn
zeichnet, daß die hin- und hergehenden Antriebs
mittel umfassen:
- - einen Schwingarm (69) mit einem ersten Ende (71) und einem zweiten Ende (70);
- - eine Kurbeleinrichtung (72, 73), die mit dem ersten Ende (71) des Schwingarmes (69) ver bunden und entweder durch die erste (36) oder durch die zweite Welle (37) angetrieben (55, 59, 74) ist, um dem Schwingarm eine Schwing bewegung (69) zu erteilen, und
- - einen Schwenkmechanismus (66 bis 68, 83) zur Übertragung der Schwingbewegung zu der Steuer welle (78 c) entweder des ersten (77) oder des zweiten Differentials (78) als hin- und her gehenden Drehbewegung, wobei der Schwenkme chanismus (66 bis 68; 83) ein erstes Einstell element (75) umfaßt, das mit dem Stellglied (53) verbunden ist, um wahlweise die Amplitude der hin- und hergehenden Drehbewegung wahlwei se zu variieren, die von dem Schwingarm (69) der Steuerwelle (78 c) entweder des ersten (77) oder des zweiten Differentials (78) erteilt wird.
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