Hintergrund der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine
Einrichtung zur Senkung von Drehmomentschwankungen in
Antriebsgeräten, beispielsweise zum Antreiben von Hebeeinheiten,
die mit Behälterformklauen ausgestattet sind und eine
Behälterformmaschine aufweisen, um einen mit einem Inhalt
gefüllten vertikalen Schlauch zu beutelähnlichen
Behältern zu machen, indem der Schlauch in einem Abstand, der
der Länge des Behälters entspricht, verschlossen wird und
die verschlossenen Abschnitte abgeschnitten werden.
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Derartige Vorrichtungen sind bereits bekannt und
beispielsweise in der JP-A-55-57747 (1980) offenbart. Die
offenbarte Vorrichtung weist erste und zweite
Hydraulikzylinder auf, die seriell miteinander verbunden sind.
Der erste Hydraulikzylinder weist eine Kolbenstange, die
mit einer Hebeeinheit verbunden ist, und der zweite
Hydraulikzylinder eine Kolbenstange, die mit dem Rahmen der
Vorrichtung verbunden ist, auf. Der erste Zylinder wird
so betrieben, daß er mit dem Gewicht der Hebeeinheit im
Gleichgewicht steht. Der zweite Zylinder wird betrieben,
um die Hebeeinheit anzuheben.
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Die beschriebene Vorrichtung benötigt für eine
Hebeeinheit ein Paar von ersten und zweiten Hydraulikzylindern
und erfordert somit Paare erster und zweiter
Hydraulikzylinder für eine Mehrzahl von Hebeeinheiten.
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So hat die Vorrichtung das Problem, daß sie im Aufbau
sehr komplex und teuer ist.
Zusammenfassung der Erfindung
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Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, das oben
genannte Problem zu lösen und eine Einrichtung zur Senkung
von Drehmomentschwankungen zur Verwendung in einer
Antriebsvorrichtung zu schaffen, die einfach im Aufbau und
preiswerter ist.
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Zur Verwendung in einer Antriebsvorrichtung mit einer
Antriebswelle, um zu bewirken, daß jede von wenigstens zwei
Hebeeinheiten einen Zyklus einer Auf- und Abwärtsbewegung
in einem bestimmten Intervall durch eine
Rotationsumdrehung der Antriebswelle ausführt, sieht die Erfindung eine
Antriebseinrichtung vor mit einem elastischen Mittel und
einem Übertragungsmittel, um eine elastische Kraft des
elastischen Mittels auf die Antriebswelle als ein
Drehmoment zu übertragen, wobei das Übertragungsmittel
wenigstens ein an der Antriebswelle befestigtes Hauptzahnrad,
ein angetriebenes Zahnrad, das mit dem Hauptzahnrad zur
Leistungsübertragung zwischen ihnen gekuppelt ist, eine
Abtriebswelle, an der das angetriebene Zahnrad befestigt
ist, und einen Arm, der an der Abtriebswelle befestigt
ist und an einem vorderen Ende mit dem elastischen Mittel
gekuppelt ist, so daß die elastische Kraft des
elastischen Mittels auf das vordere Erde des Arms wirkt,
aufweist, wobei die Zykluszahl von Drehmomentänderungen, die
mit einer Rotationsdrehung der Antriebswelle verbunden
ist, n (integer) ist, das Übersetzungsverhältnis des
Hauptrades zu dem angetriebenen Zahnrad n : 1 ist.
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Folglich wirkt die elastische Kraft des elastischen
Mittels auf die Antriebswelle als positives Drehmoment und
als negatives Drehmoment.
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Die Drehgeschwindigkeit des Antriebszahnrades wird auf
das angetriebene Zahnrad übertragen, wobei sie in der
jeweiligen Beziehung zur Anzahl der
Drehmomentänderungszyklen erhöht und gesenkt wird, so daß die angetriebene
Welle die kombinierten Drehmomentschwankungen, die sich
periodisch wiederholen, kompensiert. Dies reduziert die
Drehmomentschwankungen der Antriebswelle wirksam durch
einfache und preiswerte Mechanismen.
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Vorzugsweise sind die Hebeeinheiten zwei in der Anzahl
und ist das Drehmoment der Antriebswelle geeignet, einen
positiven Maximalwert und einen negativen Maximalwert
jeweils zweimal im Wechsel während der Rotation der
Antriebswelle um 360º für einen Zyklus zu erreichen, wobei
ein angetriebenes Zahnrad mit dem Hauptzahnrad zur
Kraftübertragung gekuppelt ist, das angetriebene Zahnrad
an einer angetriebene Welle befestigt ist, und ein Arm an
der angetriebenen Welle befestigt ist, auf den die
elastische Kraft des elastischen Mittels wirkt, so daß das
Drehmoment der Abtriebswelle einen positiven Maximalwert
und einen negativen Maximalwert jeweils einmal während
der Drehung der Abtriebswelle um 360º für einen Zyklus
erreicht, das Übersetzungsverhältnis des Hauptzahnrades
zu dem angetriebenen Zahnrad 2 : 1 ist und die
Antriebswelle und die Abtriebswelle so getimed sind, daß sie etwa
entgegengesetzt in der Phase ihrer positiven und
negativen Maximaldrehmomentwerte sind. Die positiven und
negativen Drehmomentmaximalwerte der Antriebswelle werden dann
durch die entsprechenden negativen und positiven
Drehmomentmaximalwerte der Abtriebswelle kompensiert. Dies
reduziert die Drehmomentschwankungen der Antriebswelle sehr
wirksam.
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Der 360º-Zyklus der Antriebswelle umfaßt eine 90º-
Drehung, die einem Aufwärtshub der Hebeeinheit zugeordnet
ist, wobei die verbleibende 270º-Drehung einem Absenkhub
der Hebeeinheit zugeordnet ist. Die Schwankungen in dem
Drehmoment, die auf die Antriebswelle wirken, entsprechen
dann fast einer Sinuskurve und können so leicht reduziert
werden.
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Wenn die Kolbenstange eines Hydraulikzylinders mit dem
vorderen Ende des Arms verbunden ist, ist eine
Rückführkraft von dem Zylinder verfügbar, und da ein Drehmoment,
das fast einer Sinuskurve entspricht, auf die
Abtriebswelle ausgeübt wird, können die Drehmomentschwankungen
der Antriebswelle effektiver reduziert werden.
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Wenn eine Feder zwischen dem vorderen Ende des Arms und
einem Stützelement angeordnet ist, kann die elastische
Kraft, die auf den Arm wirkt, durch dieses einfache
Mittel einfach erlangt werden.
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Vorzugsweise sind das Hauptzahnrad und das angetriebene
Zahnrad jeweils Stirnräder und stehen in kämmendem
Eingriff miteinander.
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Alternativ können das Hauptzahnrad und das angetriebene
Zahnrad jeweils ein Kettenrad sein, wobei eine Kette oder
ein Zahnriemen um das Hauptzahnrad und das angetriebene
Zahnrad läuft.
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Vorzugsweise ist die Hebeeinheit mit Behälterformklauen
ausgerüstet, um einen mit einem Inhalt gefüllten
vertikalen Schlauch zu beutelähnlichen Behältern zu machen,
indem der Schlauch in einem Abstand, der der Länge des
Behälters entspricht, verschlossen wird und die
verschlossenen Abschnitte abgeschnitten werden, wobei an der
Antriebswelle Nocken in der gleichen Anzahl wie die Anzahl
von Hebeeinheiten befestigt ist und die Nocke einen
Noc
kenstößel aufweist, der mit dar Hebeeinheit verbunden
ist.
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Es wurde zur Kenntnis genommen, daß aus der DE-A-
1.500.875 eine Maschine mit einer Antriebswelle zum
Antrieb verschiedener Mechanismen bekannt ist. An dieser
Antriebswelle wurde eine Nocke befestigt, die mit einem
Nockenstößel zusammen wirkt. Dieser Nockenstößel wurde an
einem Ende eines Armes befestigt, wobei das andere Ende
des Arms an einer Torsionsstange befestigt ist, die sich
parallel zur Antriebswelle erstreckt. Ein ähnlicher
Aufbau ist in der DE-B-12 63 434 gezeigt.
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In der Publikation Artobolevski, I., "les Méchanismes
dans la technique moderne", Teil 4 "Méchanismes à cames",
1977, Edition MIR, Moscou, Seite 392, mechanism 1045
wurde ein Mechanismus beschrieben, in dem eine Welle durch
eine Kolbenzylinderanornung über Zahnrad und Zahnritzel
angetrieben wird. Auf dieser Achse wurde eine Nocke
befestigt, die zusammen mit einem schwenkbaren Arm wirkt.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht, die
Klaueneinheiten einer Behälterformvorrichtung zeigt, die eine
Vorrichtung der Erfindung zur Verringerung von
Drehmomentschwankungen aufweist;
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Fig. 2 ist eine Seitenansicht, die den
Antriebsmechanismus der Vorrichtung zeigt;
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Fig. 3 ist eine Seitenansicht, die den
Antriebsmechanismus der Vorrichtung zeigt;
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Fig. 4 ist eine Schnittansicht entlang der Linie IV-IV
in Fig. 3;
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Fig. 5 ist eine vergrößerte Teilseitenansicht des
Bereichs, der in Fig. 3 gezeigt ist;
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Fig. 6 ist eine Schnittansicht entlang der Linie VI-VI
in Fig. 5;
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Fig. 7 ist ein Graph, der die
Drehmomentschwankungskurven einer Antriebswelle zeigt;
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Fig. 8 ist eine Seitenansicht, die Fig. 3 entspricht
und einen modifizierten Antriebsmechanismus zeigt; und
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Fig. 9 ist eine Seitenansicht, die Fig. 5 entspricht
und einen anderen modifizierten Antriebsmechanismus
zeigt.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
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Die Ausführungsformen der Erfindung werden im folgenden
unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
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In der folgenden Beschreibung bezieht sich der Begriff
"vordere" auf die Seite in Richtung des Pfeils A in Fig.
1, der Begriff "hintere" auf die gegenüberliegende Seite
und die Begriffe "rechts" und "links" werden für die
Vorrichtung verwendet, wenn man sie von hinten betrachtet.
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Unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 weist eine
Behälterformvorrichtung linke und rechte Klaueneinheiten
11, 12, um einen mit einem Inhalt gefüllten
heißsiegelbaren Schlauch T zwischen sich zu halten, um die
verschlos
senen Abschnitte, die eine Breite haben, zu bilden und
die verschlossenen Abschnitte jeweils in der Mitte der
Breite abzuschneiden, und einen Antriebsmechanismus 13,
um diese Klaueneinheiten 11, 12 abwechselnd auf- und
abwärts in unterschiedliche Richtungen zu bewegen, wobei
sie mit einer Hublänge, die der Länge des zu erzeugenden
Behälters entspricht, zeitlich aufeinander abgestimmt
sind, auf.
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Die Klaueneinheiten 11, 12 haben den gleichen Aufbau,
obwohl sie in entgegengesetzter Richtung quer zur
Vorrichtung ausgerichtet sind. Es wird im folgenden nur die
rechte Klaueneinheit 12 beschrieben, und gleiche Teile
dieser Einheiten 11, 12 sind mit den gleichen
Positionsnummern bezeichnet und werden nicht wiederholt
beschrieben.
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Die Klaueneinheit 12 weist eine vertikale Stange 21, die
auf- und abwärts bewegbar und reversierbar drehbar ist,
eine Hebeeinheit 22, die mit der vertikalen Stange 21
auf- und abwärts bewegbar ist und an der Stange 21
angeordnet ist, so daß sie mit dieser reversierbar drehbar
ist, ein Paar vorderer und hinterer Schwenkarme 23, die
an ihren unteren Bereichen durch die Hebeeinheit 22
gestützt werden, so daß sie hinsichtlich eines Paars
horizontaler Wellen parallel zueinander bewegbar sind, ein
Paar vorderer und hinterer Klauen 24, die an den oberen
Bereichen der entsprechenden Schwenkarme 23 vorgesehen
sind und sich gegenüberliegen, eine
Armöffnungseinrichtung 25, um die Arme 23 schwenkbar zwischen einer
geschlossenen Position, in der die Klauen 24 dicht
aneinander, und einer offenen Position, in der die Klauen
voneinander entfernt liegen, zu bewegen, und eine Presse 26
auf, um einen Schließdruck zwischen den Klauen 24 zu
er
zeugen, indem die Schwenkarme 23 in die geschlossene
Position aufeinander zu gezogen (bewegt) werden, auf.
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Obwohl es nicht gezeigt ist, ist die vordere Klaue mit
einer Heizeinheit zum Heizen des Schließmittels und die
hintere Klaue mit einer Schneideinheit versehen.
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Wenn sich eine der Hebeeinrichtungen 22 aufwärts bewegt,
bewegt sich die andere Hebeeinrichtung abwärts. Wenn sich
die Hebeeinrichtung 22 in der oberen Grenzposition ihres
Auf- und Abwärtshubs befindet, schließt die
Armöffnungseinrichtung 25 die zwei Schwenkarme 23 bis zu der
Position, in der die Klauen 24 nah aneinander liegen, und zieht
die Presse 26 die Arme 23 aufeinander zu, um den Schlauch
T zwischen den Klauen 24 zu halten, und erzeugt zwischen
diesen einen Schließdruck, wodurch der Schlauch T
verschlossen wird. Die Klauen 24, die den Schlauch T
zwischen sich halten, bewegen sich mit der Hebeeinrichtung
22 abwärts, wobei sie den Schlauch T um eine Länge, die
der des Behälters entspricht, transportieren. Nachdem die
Hebeeinrichtung 22 die untere Endstellung des Hubs
erreicht hat, wird die Schneideeinheit betätigt, um den
Schlauch T abzuschneiden. Die Presse 26 wird dann aus dem
Pressvorgang gebracht, woraufhin die Armöffnungseinheit
25 die Schwenkarme 23 öffnet, um die Klauen 24 zu öffnen
und den Schlauch T loszulassen. So wird der vordere
Endabschnitt des Schlauchs, der einem Behälter entspricht,
von dem anderen Abschnitt getrennt.
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Der Antriebsmechanismus 13 weist eine horizontale
Antriebswelle 31, die sich quer zur Vorrichtung erstreckt
und auf der Rückseite der unteren Enden der vertikalen
Stangen 21 schräg darunter vorgesehen ist, eine linke
Klaueneinheitsnocke 32 und eine rechte
Klaueneinheitsnocke 33, die an der Antriebswelle 31 vorgesehen sind, und
einen armähnlichen Nockenstößel 34 und einen ähnlichen
Nockenstößel 35, die sich oberhalb der entsprechenden
Nocken 32, 33 erstrecken, auf. Obwohl es nicht gezeigt
ist, ist eine Armöffnungsnocke an der Antriebswelle 31
befestigt.
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Das vordere Ende des Nockenstößels 34 der linken
Klaueneinheit 11 ist mit dem unteren Ende der vertikalen
Stange 21 der Einheit 11 durch ein Verbindungsmittel 36
verbunden. Das vordere Ende des Nockenstößels 35 der
rechten Klaueneinheit 12 ist mit dem unteren Ende der
vertikalen Stange 21 der Einheit 12 durch ein
Verbindungsmittel 37 verbunden.
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An der linken Seite der rechten Klaueneinheit 33 ist
Hauptzahnrad 41 fest an der Antriebswelle 31 vorgesehen.
Eine horizontale angetriebene Welle 42, die sich quer zur
Vorrichtung und parallel zur Welle 31 erstreckt, ist vor
der Antriebswelle 31 vorgesehen. Ein Antriebszahnrad 43
ist an der angetriebenen Welle 42 fest vorgesehen und
steht mit dem Hauptzahnrad 41 in kämmendem Eingriff. Das
Übersetzungsverhältnis des Hauptzahnrads zu dem
angetriebenen Zahnrad beträgt 2 : 1. Ein Arm 44 ist an dem rechten
Ende der angetriebenen Welle 42 befestigt, und sein
äußeres Ende ist mit der Kolbenstange eines
Hydraulikzylinders 45 verbunden. Ein Ende einer
Druckluftversorgungsleitung 47 ist mit der Stangenseite des Zylinders 45
verbunden. Das andere Ende der Versorgungsleitung 47 ist mit
einem nicht dargestellten Lufttank verbunden, durch den
der Hydraulikzylinder 45 mit Druckluft konstanten Drucks,
die frei von Druckschwankungen ist, versorgt wird, um die
Kolbenstange 46 jederzeit in eine eingezogene Position zu
drücken.
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Die Nocken 32 und 33 haben die gleiche Gestalt und haben
beide die Form einer Nockenscheibe mit einem äußeren
Umfang, der als eine Nockenkonturfläche 51 oder 52 dient.
Der Umfang der Nockenkonturfläche 52 beträgt 360º und
weist einen 90º-Bereich auf, der in Fig. 3 als
Hebebereich U bezeichnet und dem Hebebub der Hebeeinrichtung 22
zugeordnet ist, und der verbleibende 270º-Bereich ist als
Absenkbereich D bezeichnet und dem Absenkhub der
Hebeeinrichtung 22 zugeordnet. Sowohl der Hebebereich U als auch
der Absenkbereich D der linken Klaueneinheitsnocke 32 ist
zu dem entsprechenden Bereich der rechten
Klaueneinheitsnocke 33 um 180º phasenverschoben.
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Die Nocke 32 (33) ist an ihrer rechten Seite mit einem
ringförmigen Aussparungsbereich 53 (54) nahe des äußeren
Umfangs versehen und weist einen nach innen gerichteten
Umfang auf, der eine Führungsfläche 55 (56) bildet, die
sich entlang der Nockenkonturfläche 51 (52) erstreckt.
Die Führungsfläche 55 (56) läuft parallel zur
Nockenkonturfläche 51 (52), wo die Konturfläche die Form eines
kreisförmigen Bogens hat, aber nicht ganz parallel zu dem
Bereich der Konturfläche 51 (52) verläuft, die in der
Krümmung abweicht, um, wie unten beschrieben, die
Nockenhebephase der festen Rolle 62 und die der bewegbaren
Rolle 67 identisch zu gestalten.
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Unter Bezugnahme auf die Fig. 5 und 6 ist der rechte
Klaueneinheitsnockenstößel 35 an seinem längsseitigen
mittleren Bereich mit einem Gabelarm 61 versehen, der
sich von dem Stößel abwärts erstreckt. Eine feste Rolle
62, die sich auf die Nockenkonturfläche 52 stützt, ist an
dem Arm 61 befestigt. An der rechten Seite (in Fig. 6
als linke Seite dargestellt) des Arms 61 ist eine
Hebelhalteplatte 63 befestigt, die sich von diesem abwärts
streckt und ein unteres Ende aufweist, das dem
ringförmi
gen Aussparungsbereich 54 von dessen rechten Seite her
gegenüberliegt. Eine horizontale Führungsbuchse 64 ist an
dem unteren Ende der Halteplatte 63 befestigt und steht
von dieser nach rechts vor. Ein Rollenhebel 65, der sich
nach hinten streckt, ist an dem linken Ende der
Führungsbuchse 64 vorgesehen und weist an seinem vorderen Ende
einen horizontalen Zapfen 66 auf, der sich nach rechts
erstreckt und drehbar in der Führungsbuchse 64 gehalten
ist. In der Nähe des Zapfens 66 ist eine bewegbare Rolle
67, die sich auf die Führungsfläche 56 stützt, an dem
Rollenhebel 65 befestigt und kragt von diesem nach links
aus. Ein unteres Ende einer vertikalen Hochziehstange 68
ist schwenkbar am hinteren Ende des Rollenhebels 65
befestigt. Das obere Ende eines vertikalen rohrförmigen
Federgehäuses 69, das eine Deckenwand aufweist, ist an dem
Nockenstößel 35 schwenkbar befestigt und in einem offenen
unteren Ende ist ein Gewindebolzenelement 75
eingeschraubt. Die Hochziehstange 68 weist einen oberen
Bereich auf, der sich durch das Gewindebolzenelement 75 in
das Federgehäuse 69 streckt. Eine Haltemutter 74 ist auf
das Gewindebolzenelement 75 geschraubt. Die
Hochziehstange 68 weist an ihrem oberen Ende einen Flansch 71 auf.
Eine Rollenrückhaltedruckfeder 72 ist zwischen dem
Gewindebolzenelement 75 und dem Flansch 71 angeordnet.
Federhaltebolzen 73 zum Freigeben der Rolle 67 reichen durch
die Deckenwand des Federgehäuses 69 und stehen mit diesem
in Gewindeeingriff.
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Die Druckfeder 72 spannt die Hochziehstange 61 aufwärts,
wobei der Rollenhebel 65 gezwungen wird, eine
Aufwärtsschwenkbewegung um den Zapfen 66 durchzuführen. So wird
die feste Rolle 62 gegen die Nockenkonturfläche 52 und
die bewegbare Rolle 67 gegen die Führungsfläche 56
gedrückt.
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Wenn die bewegbare Rolle 67 gegen die Führungsfläche 56
gedrückt ist, entsteht ein Zwischenraum zwischen der
Hochziehstange 68 und dem Haltebolzen 73. Wenn die Bolzen
73 in diesem Zustand abwärts bewegt werden, entsteht ein
Zwischenraum zwischen der bewegbaren Rolle 67 und der
Führungsfläche 56, so daß die Stößel 34, 35 von den
entsprechenden Nocken 32, 33 gelöst werden und der Bediener
gewünschte Arbeiten, wie beispielsweise die Entfernung
der Stößel 34, 35, durchführen kann.
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Wie der rechte Klaueneinheitsnockenstößel 35 ist auch der
linke Klaueneinheitsnockenstößel 34 mit einer festen
Rolle 62, einer bewegbaren Rolle 67, etc. versehen.
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Die Drehbewegung der Antriebswelle 31 wird durch die zwei
Nocken 32, 33 und die Nockenstößel 34, 35 in Hin- und
Herbewegungen umgesetzt, die entsprechend an die
vertikalen Stangen 21 der zwei Klaueneinheiten 11, 12
weitergegeben werden. Als Ergebnis wird die Klaueneinheit 11 mit
ihren geschlossenen Schwenkarmen 23 abgesenkt, während
die andere Klaueneinheit 12 außerhalb der geschlossenen
Schwenkarme 23 der Klaueneinheit 11 angehoben wird, wobei
ihre Schwenkarme 23 geöffnet sind.
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Das Drehmoment der Antriebswelle 31 ist groß, wenn die
Klaueneinheiten 11, 12 angehoben werden, und klein, wenn
die Klaueneinheiten 11, 12 abgesenkt werden. Während sich
die Antriebswelle 31 für einen Zyklus um 360º dreht,
erreicht das Drehmoment jeweils zweimal einen Maxial- und
einen Minimalwert. Diese Drehmomentverläufe sind durch
eine Kurve P in Fig. 7 dargestellt.
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Unter Bezugnahme auf Fig. 3 wird die Abtriebswelle 42 um
zwei Drehungen nach links gedreht, wenn die Antriebswelle
31 eine Rechtsdrehung durchführt. Eine Umdrehung der
Ab
triebswelle 42 dreht den Arm 44 mit sich, so daß die
Kolbenstange 46 des Hydraulikzylinders 45 einen Hub, d. h.
einen Vor- und Rücklauf, durchführt. Die Vorwärtsbewegung
der Kolbenstange 46 wird gegen den Druck der Druckluft
durchgeführt, so daß das Drehmoment der Antriebsstange 31
reduziert wird. Im Gegensatz dazu wird die
Rückwärtsbewegung der Kolbenstange 46 durch Druckluft unterstützt und
somit das Drehmoment der Antriebsstange 31 erhöht. So
variiert das Drehmoment, wie es durch die Kurve Q (fast
eine Sinuskurve) in Fig. 7 dargestellt ist.
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Fig. 3 zeigt die rechte Klaueneineheitsnocke 33, die mit
dem Arm 44 nach hinten gerichtet an der Grenze zwischen
dem Hebebereich U und dem Senkbereich D positioniert ist,
wobei die Kolbenstange 46 des Hydraulikzylinders 45 in
zurückgezogener Position steht. Zu dieser Zeit befindet
sich die Klaueneinheit 12 in ihrer oberen Endstellung.
Wenn die rechte Klaueneinheitsnocke 33 aus der Position
in Fig. 3 um 270º gedreht wird, bewegt sie sich hinter
den Absenkbereich D und erreicht eine weitere Grenze
zwischen dem Absenkbereich D und dem Hebebereich U, wobei
die rechte Klaueneinheit 12 in ihre untere Endstellung
gebracht wird. Währenddessen wird die Abtriebswelle 42 um
540º gedreht, d. h. um eineinhalb Drehungen. Wenn die
eineinhalb Drehungen in drei halbe Drehungen unterteilt
werden, wird das Drehmoment der Antriebswelle 31 bei jeder
halben Drehung sukzessiv reduziert, erhöht und reduziert.
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Die rechte Klaueneinheitsnocke 33 wird in die Position
der Fig. 3 gebracht, wenn sie von der Grenze zwischen
Absenkbereich D und Hebebereich U um 90º gedreht wird.
Genauer gesagt bewegt sich die Nocke 33 hinter den
Hebebereich U und den Absenkbereich D und hebt die rechte
Klaueneinheit 12 in ihre obere Endstellung. Währenddessen
wird die Abtriebswelle 42 um 180º gedreht, so daß der Arm
44 von einer Vorwärts- in eine Rückwärtsrichtung gedreht
wird, um die Kolbenstange 46 des Zylinders 45
zurückzuziehen und so das Drehmoment der Antriebswelle 31 zu
erhöhen.
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Wenn die rechte Klaueneinheit 12 angehoben wird, erreicht
das Antriebsdrehmoment einen Maximalwert, während die
Erhöhung des Drehmoments der Antriebswelle 31 durch den
Hydraulikzylinder 45 den Maximalwert verringert.
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Wenn die Antriebswelle 31 um 180º gedreht wird, erreicht
nun die linke Klaueneinheit 11 ihre obere Endstellung.
Währenddessen wird die Abtriebswelle 42 um 360º gedreht,
d. h. um eine Drehung. Somit wird bei jeder ganzen Drehung
der Abtriebswelle 42 um 360º das Drehmoment der
Antriebswelle 31 erhöht, wobei die Drehmomentschwankungen der
Welle 31 reduziert werden, was die Verwendung eines
Motors mit geringerer Kapazität zum Antrieb der
Antriebswelle 31 erlaubt.
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Unter Bezugnahme auf Fig. 7 entspricht der positive
Maximalwert der Kurve P dem negativen Maximalwert der Kurve
Q (Punkt-Strich-Linie in Fig. 7). Die Kurve P und die
Kurve Q bilden, wenn sie vereinigt werden, eine Kurve R,
und der positive Maximalwert der Kurve R ist wesentlich
geringer als der positive Maximalwert der Kurve P. Dies
zeigt, daß die Drehmomentschwankungen verringert wurden.
Eine äquivalente Wirkung kann auch durch eine
Nullpunktverschiebung des Nullpunkts der Kurve P in den der Kurve
Q erreicht werden, anstatt den positiven Maximalwert der
Kurve P dem negativen Maximalwert der Kurve Q
anzugleichen.
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Während des Anhebens oder Absenkens der Klaueneinheit 11,
12 können Probleme der Art auftraten, daß die Einheiten
11, 12 überlastet werden, mit der Tendenz, daß sich die
Nockenstößel 34, 35 von den Nocken 32, 33 entfernen. In
einem solchen Fall wird die Rollenrückhaltedruckfeder 72
zusammengedrückt, so daß die Hebelhochziehstange 68 aus
dem Federgehäuse 69 heraussteht und die festen Rollen 62
von der Nockenkonturfläche 51, 52 freigesetzt werden,
obwohl die bewegbaren Rollen 67 in Kontakt mit den
Führungsflächen 55, 56 bleiben.
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Im folgenden werden Modifikationen des
Antriebsmechanismus 13 beschrieben.
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Obwohl der Hydraulikzylinder 45 gemäß der vorigen
Ausführungsform als Mittel zur Anbringung eines Drehmoments auf
die Antriebswelle 42 dient, zeigt Fig. 8 eine
Modifikation, in der eine Schraubenzugfeder 81 verwendet wird.
Das vordere Ende der Zugfeder 81 ist an dem äußeren Ende
des Arms 44 und das hintere Ende an dem vorderen Ende
einer horizontalen Federkrafteinstellstange 82 befestigt,
die sich longitudinal zur Einrichtung streckt. Die
Einstellstange 82 weist in ihrem vorderen Bereich eine
Aussparung 83 auf und hat hinter der Aussparung die Form
eines Gewindebolzens. Die Aussparung 83 hat einen
ebenflächigen vertikalen Boden, an dem sich eine vertikale
Haltestange 85 abstützt. Der Gewindebolzen 84 weist ein
vorderes und ein hinteres Ende auf, die durch einen
vertikalen Stützträger 86 reichen, um hinter dem Träger nach
hinten vorzustehen. Eine Federkrafteinstellmutter 87, die
auch als ein Stopper dient, ist auf den nach hinten
vorstehenden Bereich des Gewindebolzens 84 aufgeschraubt.
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Durch die Drehung des Arms 44 zieht sich die Feder 81
auseinander oder zusammen, wodurch eine unterschiedliche
Federkraft ausgeübt wird. Die elastische Kraft, die auf
dem äußeren Ende des Arms 44 wirkt, variiert daher. Das
in der Antriebswelle 42 erzeugte Drehmoment ist durch
eine Kurve S in Fig. 7 dargestellt, die einer leicht
modifizierten Sinuskurve entspricht.
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Mit Bezug auf Fig. 9 wird ein anderer Rollenhebel 91
anstelle des Rollenhebels 65 der vorigen Ausführungsform
verwendet. Der Rollenhebel 91 weist eine bewegbare Rolle
67 auf, die an seinem vorderen Ende befestigt ist und
durch einen Zapfen 66 an einer Stelle nahe des vorderen
Hebelendes getragen wird. Ein unteres Ende einer
vertikalen Absenkstange 92 ist schwenkbar an dem hinteren Ende
des Rollenhebels 91 vorgesehen. Wie in der vorhergehenden
Ausführungsform ist ein oberes Ende eines vertikalen
rohrförmigen Federgehäuses 93, das eine Deckenwand
aufweist, schwenkbar an dem Nockenstößel 35 vorgesehen, und
in ein offenes unteres Ende ist ein Gewindebolzenelement
97 eingeschraubt.
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Im folgenden werden Modifikationen der vorhergehenden
Ausführungsform beschrieben.
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Es können für das Hauptzahnrad und das angetriebene
Zahnrad Kettenräder anstelle der Stirnräder verwendet werden.
Es läuft dann eine Kette oder ein Zahnriemen um die
Kettenräder.
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Obwohl in der beschriebenen Ausführungsform die
Hebeeinrichtungen zwei in der Anzahl sind und eine Drehung der
Antriebswelle zwei Zyklen von Drehmomentschwankungen
einschließt, entspricht die Anzahl der Hebeportale nicht
immer der Anzahl von Drehmomentschwankungszyklen. Wenn die
Anzahl der Hebeeinrichtungen 2 ist, kann die Anzahl der
Drehmomentschwankungszyklen beispielsweise 1 oder 3 sein.
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In dem Fall einer Drehmomentschwankungszyklusses, kann
der Arm an der Antriebswelle befestigt sein, wobei die
angetriebene Welle entfällt, oder der Arm kann an der
vorgesehenen angetriebenen Welle befestigt sein. Das
Übersetzungsverhältnis des Hauptzahnrads zum
angetriebenen Zahnrad beträgt dann 1 : 1.
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Wenn die angetriebene Welle vorgesehen ist, an die die
Kraft der Antriebswelle wie im letzten Fall durch das
Hauptzahnrad und das angetriebene Zahnrad übertragen
wird, ist das Timing der angetriebenen Welle relativ zur
Antriebswelle wie gewünscht variabel, indem die
Eingriffsphase der zwei Zahnräder verändert wird, so daß die
größte Wirkung zur Reduzierung der Drehmomentschwankungen
erzielt wird.
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In dem Fall, daß die Anzahl der
Drehmomentschwankungszyklen mindestens 3 beträgt, ist das Übersetzungsverhältnis
des Hauptzahnrades zum angetriebenen Zahnrad n (integer),
das mindestens 3 beträgt und der Zyklusanzahl zu 1
entspricht.
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Die vorliegende Erfindung ist beispielsweise für
Verpackungsmaschinen für Milchtüten der Giebeldachform
anwendbar. In diesem Fall wird die Hebeeinrichtung der oberen
Ausführungsform durch eine Hebeeiinrichtung ersetzt, die
einen Füllkolben einer Fülleinrichtung und eine
Behälterhebeeinrichtung aufweist. Das Intervall zwischen den zwei
auf- und abwärts zu bewegender. Hebeeinheiten beträgt
nicht immer 180º, sondern kann auch beispielsweise 150º
betragen.
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Weiterhin können die Hebeeinheiten, auf die die
vorliegende Erfindung anwendbar ist, solche sein, die irgendein
mechanisches Element und einen Auf- und Abwärtshub
aufweisen.