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Vorrichtung zum Regeln des Hubes eines hin und her gehenden oder schwingenden
Gliedes, z. B. eines Stempels für Formmaschinen
I)ie Erfindung l>e'ieht sich auf
eine Vorrichtung zum Kegeln des Hubes eines hin und her gehenden oder schwingenden
Gliedes in solcher Weise, daß die Regelung während der Bewegung des Gliedes erfolgen
kann und die eine Endstellung des Hubes unverändert läßt und nur die andere Endstellung
verändert.
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Eine solche Regelungsvorrichtung wird beispielsweise bei Formmaschinen
für plastische Stoffe benötigt, bei denen ein Formstempel in einer Formkammer hin
und her geht, deren Boden er in seiner unteren Hubstellung bildet, während die Form
nach oben durch eine waagerecht verschiebbare Platte so lange ahgeschlossen wird,
bis das plastische Gut von einer Seite her in die Formkammer eingedrückt ist. Nach
dem Eindrücken des Gutes wird die obere Deckplatte zurückgeschoben, damit der Stempel
das geformte Stück aus der Kammer nach oben ausstoßen kann. In der oberen Stellung
des Formstempels geht die Deckplatte wieder in die Schließstellung zurück, um das
geformte Stück von dem Stempel abzustreifen. Es ist daher wichtig, daß die Stirnfläche
des Stempels in der obersten Stellung immer genau in gleicher Ehene mit der Unterfläche
der Deckplatte liegt, so daß die Deckplatte bei ihrer Schließbewegung das geformte
Stück sauber vom Formstempel abstreift und möglichst wenig Formgut am Stempel hängen
bleibt.
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Wenn diese Doppelbewegung der Deckplatte
beendet
ist, geht der Formstempel zur nächsten Füllung wieder nach unten. Eine Regelung
der Menge des in den Formstücken enthaltenen Gutes muß durch Veränderung des Rauminhaltes
der Formkammer erzielt werden. Die Erfindung ermöglicht dies, nötigenfalls während
des Betriebes der Maschine, durch Regelung des Stempelhubes, und da die obere Stellung
des Formstempels immer gleichbleiben muß, erfolgt die Änderung des Hubes nur in
der unteren Endstellung.
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Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß ein Antriebsorgan
mit konstantem Hub ein Glied, z. B. einen Bolzen, hin und her bewegt, der den zu
beeinflussenden Teil über ein Gestänge antreibt, wobei die Bewegung des Gliedes
von einem für alle Regelstellungen gleichbleibenden Festpunkt ausgeht und die Bewegungsrichtung
in bezug auf diesen Festpunkt durch die Verstellung eines normalerweise ortsfesten
Regelorganes beeinflußt wird, womit sich der wirksame Hub des Getriebes verändert.
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Da bei jeder Regelstellung des Regelorganes das Antriebsglied des
zu beeinflussenden Teiles in der einen Endstellung der Hin- und Herbewegung unveränderlich
zu einem bestimmten Festpunkt zurückkehrt, bleibt die eine Endstellung des Hubes
des zu beeinflussenden Teiles von der Regelung unberührt. Dagegen wird mit der Verlagerung
der anderen Endstellung der Bewegung des Gliedes zur Betätigung des Regelorganes
der tatsächlich von dem Glied zurückgelegte Weg verändert, womit sich auch die andere
Endstellung des zu beeinflussenden Teiles verändert.
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Regelungsvorrichtungen zur Einstellung des Hubes eines hin und her
gehenden oder schwingenden Gliedes während seiner Bewegung sind in verschiedenen
Ausführungen bereits vorgeschlagen worden. Bei diesen früheren Getrieben war jedoch
kein Bolzen oder gleichartiges Antriebsglied zum Antrieb des zu beeinflussenden
Gliedes in solcher Weise vorgesehen, daß sich der Bolzen von einem bestimmten Festpunkt
aus hin und her bewegt, der in allen Regelstellungen des Getriebes unverändert bleibt.
Diese vorbekannten Vorrichtungen zur Hubregelung waren daher nicht dazu geeignet,
den Hub eines zu beeinflussenden Teiles so zu regeln, daß eine Endstellung des Hubes
von der Regelung unberührt bleibt.
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Es ist auch schon eine Hubregelungsvorrichtung für den Formstempel
einer Schokoladenformmaschine vorgeschlagen worden, die nur die eine Endstellung
des Formstempelhubes verändert.
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Diese Vorrichtung ließ sich jedoch nicht während der Bewegung des
Formstempels einregeln.
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Bei einer bevorzugten Ausführung der Hubregelungsvorrichtung nach
der Erfindung ist das den zu beeinflussenden Teil antreibende Glied, das unter Zwischenschaltung
eines Lenkers von dem Antriebsorgan mit konstantem Hub betätigt wird, über einen
zweiten Lenker mit einem als Regelorgan dienenden Hebel verbunden, der um einen
festen Drehpunkt schwenkbar angeordnet ist, wobei der zweite Lenker ebenso lang
ist wie der Abstand seines Anlenkzapfens auf dem Regelorgan von dessen festem Drehpunkt
und wobei die Anordnung so getroffen ist. daß in allen Regelstellungen des Regelungsorgans
das. Autriebsglied des zu beeinflussenden Teiles, z. B. der Bolzen, bei jedem Bewegungsablauf
in einer sciner beiden Endstellungen in die Achslinie (les festen l) rehpunktes
kommt.
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Bei dieser Anordnutig bleibt der verstellbare Hebel, wenn keine Regelung
vorgenommen wird, in Ruhe, und der Bolzen beschreibt unter der Einwirkung des ersten
Lenkers, der ihn mit dem Antriebsorgan verbindet. eine kreisbogrnförmige Bahn um
den Anlenkzapfen des zweiten Reglers auf dem Regelorgan. w<ibei das eine Ende
dieser kreisbogenförmigen Bahn in die Achse des festen Drehpunktes des Regelorgans
fillt. wird das Regelorgan bei der Kegclung uin diesen festen Drephunkt geschwenkt
so wird der Mittelpunkt der kreisförmigen Bahn des Bolzens und demgemäß auch diese
Hahn selbst verstellt. Die eine Endstellung des Bolzens auf dieser kreisbogenförmigen
Bahn lileilit al aber auch daitit in Übereinstimmung mit dem festen Drehpunkt. \\-iihrend
die andere Endstellung der Hahn uiid damit auch der Hub des zu beeinflussenden Teiles
durch die Regelung verändert wird.
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Die Zeichnung zeigt als Ausführungsbeispiel der Erfindung eine Vorrichtung
für die Regelung des Hubes des Formkolbens einer Maschine zum Formen und Verpacken
von plastischem Gut, wie Margarine, Butter o. dgl., und zwar zeigt Fig. I eine Seitenansicht
der Vorrichtung mit teilweisem Schnitt durch die formkammer, ihre Beschickungseinrichtuiig.
den Formstempel und das Getriebe, Fig. 2 in größerem Maßstab eine Seitenansicht
eines Teiles des Getriel) es für die Hubregelung des Formkolbens, Fig. 3 einen Grundriß
der 1 luliregelungsvorrichtung, Fig. 4 einen Grundriß des polieren Teiles der Formkammer
mit ihrer verschiebbaren Deckplatte, Fig. 5 einen Schnitt nach Linie V-V von Fig.
I und Fig. 6 und 7 darstellungen der liubregelungsvorrichtung in zwei unterschiedlichen
Regelstellungen.
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Bei der dargestellten Maschine wird mittels absätzig umlaufender
Förderschnecken, von denen eine in Abb. 1 mit 10 bezeichnet ist, Margarine aus einem
Fülltrichter 1 1 in eine Zuführungskammer 12 gedrückt, die an einer Seite der im
Querschnitt rechtwinkeligen Formkammer 13 angeordnet ist.
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Der Boden der Formkammer 13 wird durch einen hin und her gehenden
Formstempel Ao gebildet.
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Die Formkammer wird durch die seitliche Öffnung I4 mit Margarine gefüllt,
wenn der Formstempel seine in Fig. I dargestellte unterste Lage eingenommen hat.
Während des Eindrückens der Margarine ist die Formkammer nach oben durch eine verschiebbare
Deckplatte Ij abgeschlossen, die in Führungsstücken I6, 17 (Fig. 4 und 5) gleitet
und
durch eine Schubstange 18 betätigt wird, Die Stange 18 ist an
einem Kurbelarm 19 angebracht, der zeitweise um seite Achse 20 von einer Nocken
scheibe 21 1 hin und her geschwenkt wird, die auf der Nockenwelle 43 sitzt ( Fig.
3). Eitt hin und her gehendes Messer 22 steuert die Verbindung zwischen der Zuführungskammer
12 und der Formkammer 13. dieses Messer wird über einen auf einer Achse 42 gelagerten
Hebel 24 durch einen Nocken 23 angetrieben ( Fig. 3). Während des Eindrückens der
margerine in die Form befindet sich das Alesser in seiner unteren Stellung. Nachdem
die Förderschnecken lo inre Drehbewegung beendet halten, wird das LIesser 22 dicht
an dem auslaß der Zufuhrungskammer hoch bewegt, wobei durch die darin eintretende
Verdrängung der Margarine eine vollständige Fällung der Formkammer sichergestellt
wird. In seiner oberen Endstellung schneidet das Messer das Formstuck vollständig
ab uttd schließt zugleich auch die l'orm gegen den in der Zuführungskammer 1 2 herrschenden
Preßdruck ab. Ist das Alaterial weich, so würde dieser Druck bei. Nichtvorhandensein
des Alessers bewinkell, daß ein Teil des Materials aus der oberen Üffttuitg der
Preßkammer herausquill t, sobald die I-)eckplatte zurückgezogen wird. In der der
Zuführungskammer gegenüberliegende Wand 25 der Preßkammer könllell Löcher vorgesehen
seit, durch die beim Hochgehen des Messers Luft und überschüssige Margarine entweichen
können. Diese Löcher sind jedoch nicht wesentlich.
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Die Deckplatte 15 bewegt sich ttaclt rechts, um die Formkammer am
unteren Ende freizugeben, sobald tlas Eindrücken des Gutes in die Form beendet und
das Messer 22 in seine obere Endstellung gekommen ist. Die Teile befinden sich dann
in der Stellung ttach Abb. 4. Unmittelbar darauf bewegt sich der Preßstempel ttaclt
oben, bis in seiner oberen Endstellung seine Oberfläche mit der Unterfläche der
Deckplatte 15 bündig liegt. Die Deckplatte bewegt sich darauf nach links (Abb. 1)
und streift das Margarinestück mit seinem Flansch 26 von dem Stempel ab auf eitten
bei 27 angedeuteten Hubstempel, der es anschließend in die Tasche eines Einwickelrades
befördert.
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Die oberste Stellung des formstempels 40 muß unter allen Umständen
unveränderlich bleiben.
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Dagegen sind nach der Erfindung Mittel vorgesehen, um seine unterste
Stellung und damit auch die bei jedem Kolbenhub aus der Formkammer ausgestoßene
Margarinementge zu verändern.
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Die Einwickelmaschine muß Tag für Tag ohne Unterbrechung laufen und
wird nicht angehalten, wenn neue Margarinemasse aufgegeben wird. Da das Alaterial
aber unterschiedlich ist, besonders infolge unterschiedlicher Temperaturen, und
aus diesem Grunde zu unregelmäßiger Zuführung neigt, ist es notwendig, daß man die
Menge des mit jedem Hub ausgestoßenen Gutes während des Laufes der Maschine regeln
kann. Dies wird durch Veränderung des unteten Totpunktes des Kolbenhubes iit der
nachfolgend beschriebenen Weise erreicht: Die Kolbenbewegung ist von einem Antriebshebel
46 abgeleitet, der durch den auf der Nockenwelle 43 sitzenden Nocken 44 um die Achse
42 in schwingende Bewegung versetzt wird. An diesem Hebel 46 ist bei 50 ein erster
Lenker 47 angelenkt, der mit seinem anderen Ende an einem Bolzen 49 gelagert ist.
An diesem Bolzen ist außerdem ein Lenker 45 angelenkt, der die Verbindung mit dem
Formstempel 40 herstellt. Der Lenker 45 stellt somit eilte Getriebeverbindung zwischen
den Bolzen 49 uttd tlem Stempel 40 her, dessen wirksamer Hub in der zu beschreibenden
Weise veränderlich ist.
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»as Getriebe weist einen in seiner Lage verstellbaren Hebel 57 auf,
der mit einem Ende an einem festen Zapfen 58 drehbar gelagert ist und mit seinem
anderen Ende gelenkig an einer Gewindehülse 60 angreift, die auf einer Spindel 61
sitzt.
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Diese Spindel kann mittels eines Elandrades 35 gedreht werden, wenn
man den Hebel 57 um den festen Drehpunkt, der durch die Mittelachse des Zapfens
58 gebildet ist, verschwenken will. Auf der Spindel 61 ist gemäß Fig. I zwischen
dem Handrad 35 und einem Bund 70 eine Lagerhülse 7I vorgesehen, die einen vorstehenden
Zapfen 72 trägt.
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Der Zapfen 72 ist an einem nicht dargestellten, ortsfesten Teil des
Maschinenrahmens gelagert, so daß die Spindel gegen den Maschinenrahmen ausschwingen
kann, wenn der Hebel 57 zum Regel des Kolbenhubes um den Zapfen 58 verschwenkt wird
(vgl. Abb. I und 7).
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An einem Ansatz 41 des verstellbaren Hebels 57 sitzt ein Zapfen 56,
der in einem Abstand R von dem festen Drehpunkt 58 liegt. Ein Lenker 54 von der
gleichen Länge R ist einerseits an diesem Zapfen 56 und andererseits an dem Bolzen
49 angelenkt. Die Vorrichtung besteht also aus einem geschlossenen Lenkersystem,
nämlich dem Antriebshebel 46, dem verstellbaren Hebel 57, dem ersten Lenker 47 und
dem zweiten Lenker 54. Der Antriebshebel 46 wird durch den Nocken 44 derart bewegt,
daß er in einer seiner beiden Endstellungen den Bolzen 49 mit dem festen Drehpunkt
zur Deckung bringt, wie dies in Fig. 6 und 7 in ausgezogenen Linien dargestellt
ist. Die andere Endstellung der Teile ist in heiden Figuren in strichpunktierten
Linien angedeutet. Eine Verstellung der Spindel 61 bleibt auf die obere Endstellung
des Bolzens 49 hinsichtlich seiner Deckung mit dem festen Drehpunkt ohne Einfluß,
doch ändert sie die Lage der unteren Endstellung, in die der Bolzen 49 auf seiner
kreisbogenförmigen Bahn um den Zapfen 56 unter dem Einfluß seiner Führung durch
den an dem verstellbaren Hebel 57 gelagerten Lenker 54 gelangt. Die gewünschte Beeinflussung
des unteren Totpunktes kann demzufolge während des Laufes der Maschine durch Drehen
des auf der Spindel 61 sitzenden Handrades 35 erfolgen.
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Aus Fig. 6 und 7 ist ersichtlich, daß sich der Bolzen 49 stets auf
einer kreisbogenförmigen Bahn hin und her bewegt, wobei ein Ende dieser Bahn durch
die feststehende Mitte des Zapfens 50 gebildet wird. Die kreisbogenförmigen Bahnen
für zwei verschiedene Regelstellungen des Hebels 57
sind in Fig.
6 und 7 dargestellt. In Fig. 7 entspricht der strichpunktierte Bogen der in Fig.
6 gezeigten Stellung des Hebels 57, und man erkennt ohne weiteres, daß die Verstellung
des Hebels 57 eine Schwenkung der kreisförmigen Bahn des Bolzens 49 um den festen
Drehpunkt bewirkt. Der wirksame Hub des die Kolbenstange bildenden Lenkers 45 ist
in Fig. 6 durch die Strecke a und in Fig. 7 durch die Strecke b dargestellt. Er
ist nach Fig. 7 deutlich kleiner, so daß hier also der Kolbenhub kürzer ist und
der untere Totpunkt höher liegt als nach Fig. 6.
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Der Antriebshebel 46 hat eine Verlängerung 30, die in der äußersten,
der unteren Kolbenstellung entsprechenden Lage des Hebels (s. Fig. I und 2) gegen
einen festen Anschlag 31 stößt und so den Nocken 44 von den Kräften entlastet, die
sich beim Eindrücken des plastischen Gutes in die Formkammer auf den Formstempel
auswirken.