DE19847433A1 - Vorrichtung zur Erzeugung hin- und hergehender Bewegungen - Google Patents

Abstract

Vorrichtung bzw. Getriebe zur Erzeugung von linearen Bewegungen für Schieber, Mitnehmer und ähnliche Organe, insbesondere bei hin- und hergehender Bewegung. Die Schieber (24, 25) oder dergleichen sind mit einem Getriebe (33) verbunden, bei dem ausschließlich drehende bzw. umlaufende Organe verwendet werden. Jeder Schieber (24, 25) ist mit einem Hebel (37) verbunden, der durch das Getriebe so bewegt wird, daß die Verbindung des Hebels (37) mit dem Schieber (24, 25) ausschließlich auf einer geradlinigen Bahn bewegt wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (Getriebe) zur Erzeu­ gung von im wesentlichen geradlinigen, insbesondere hin- und hergehenden Bewegungen von Linear-Organen, vorzugsweise von Mitnehmern, Schiebern oder dergleichen für den Einschub von Ge­ genständen - Zigarettenblock - in eine Tasche eines Faltrevol­ vers.

Ein wichtiges Anwendungsgebiet eines Getriebes für die Erzeu­ gung von linearen Bewegungen ist die Einführung des Packungsin­ halts, nämlich eines Zigarettenblocks, in die Tasche eines Faltrevolvers bzw. in einen teilweise gefertigten Zuschnitt für die (Zigaretten-)Packung. Bei einer bekannten Vorrichtung (DE 24 62 686) wird der Zigarettenblock auf einer radial zum Faltrevolver gerichteten Bewegungsbahn durch einen winkelförmi­ gen Schieber an der Rückseite erfaßt und in die Tasche des Faltrevolvers bzw. in die Packung eingeschoben. Der Schieber ist als schwenkbarer Hebel mit einem Gleitstück auf einer fest­ stehenden Führungsstange verschiebbar. Der hin- und hergehende Antrieb erfolgt durch eine Kurbel.

Ein derartiges Getriebe ist problematisch für sehr hohe Takt­ zahlen wegen der hin- und hergehenden Bewegungen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung bzw. ein Getriebe vorzuschlagen, mit dem auch bei hohen Taktzahlen hin- und herbewegbare Linear-Organe, nämlich insbesondere Mit­ nehmer, Schieber etc. in einer fortlaufenden, ruckfreien Bewe­ gung den Transport von Gegenständen, insbesondere den Einschub von Zigarettenblöcken in einen Faltrevolver durchführt und so­ dann in einer - versetzten - Rückbewegungsbahn in die Ausgangs­ stellung zurückkehrt.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die erfindungsgemäße Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, daß das Linear-Organ - Mitnehmer, Schieber oder dergleichen - durch Getriebeorgane bewegbar ist, die ausschließlich Drehbewegungen ausführen.

Das erfindungsgemäße Getriebe ist so gestaltet, daß die Drehbe­ wegungen der Antriebsorgane in eine hin- und hergehende Bewe­ gung des Linear-Organs umgesetzt werden. Der Bewegungsablauf ist damit insgesamt "rund".

In einer bevorzugten Ausführungsform besteht das Getriebe aus einem längs eines Kreisbogens umlaufenden Antriebsorgan, näm­ lich insbesondere einem umlaufenden Zahnrad, welches sich um die eigene Achse dreht und über ein Verbindungsglied, insbeson­ dere über einen Hebel mit dem Mitnehmer, Schieber oder derglei­ chen verbunden ist. Der Hebel ist in fester Relativstellung am Antriebsorgan, nämlich am Zahnrad angebracht und über ein Drehlager mit dem Mitnehmer bzw. einem Mitnehmerarm verbunden.

Bei einer bevorzugten, konkreten Ausführungsform des Getriebes läuft das Antriebsorgan als Zahnrad auf einem feststehenden Zahnkranz mit Innenverzahnung ab. Der in fester Relativstellung mit dem Zahnrad verbundene Hebel ist über ein Zwischengetriebe bzw. ein Gegengetriebe mit dem Linear-Organ bzw. einem Tragarm zur Übertragung der linearen Bewegungen auf den Mitnehmer bzw. Schieber verbunden. Teile des Zwischen- bzw. Gegengetriebes werden hinsichtlich ihrer Bewegung so gesteuert, daß eine Rück­ bewegung des Linear-Organs in einer versetzten Bewegungsbahn, insbesondere oberhalb der linearen Vorschubbewegung, erfolgt.

Zu diesem Zweck wird die Bewegung eines schwenkbaren Kurvenhe­ bels über Kurvenrollen in einer Nutkurve bei der Drehbewegung gesteuert.

Weitere Einzelheiten und Merkmale der erfindungsgemäßen Vor­ richtung werden nachfolgend anhand eines Ausführungs- und An­ wendungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 einen Bereich einer Verpackungsmaschine mit Faltre­ volver für die Fertigung von Zigarettenpackungen im Grundriß,

Fig. 2 einen Bereich der Zuführung von Zigarettenblöcken zum Faltrevolver in Seitenansicht bzw. im Vertikal­ schnitt, bei vergrößertem Maßstab,

Fig. 3 eine Einzelheit der Fig. 2 in entsprechender Dar­ stellung bei nochmals vergrößertem Maßstab,

Fig. 4 das Getriebe für die Bewegung von Mitnehmern bzw. Schiebern in einem Axialschnitt,

Fig. 5 einen Querschnitt durch das Getriebe in der Schnittebene V-V der Fig. 4,

Fig. 6 einen Querschnitt durch das Getriebe gemäß Fig. 4 in der Schnittebene VI-VI.

Das in den Zeichnungen dargestellte bevorzugte Anwendungsbei­ spiel steht im Zusammenhang mit einer Verpackungsmaschine zum Herstellen von Zigarettenpackungen 10 des Typs Klappschachtel. Fig. 1 zeigt in schematischer Draufsicht einen um eine verti­ kale Achse drehenden Faltrevolver 11 mit ringsherum paarweise angeordneten Taschen 12, 13. In diese werden zunächst Zu­ schnitte 14 für die herzustellenden Zigarettenpackungen 10 ein­ geführt. Nach einer Teilfaltung derselben wird der Packungsin­ halt in die Taschen 12, 13 bzw. in die teilweise gefalteten Zu­ schnitte 10 in Radialrichtung eingeschoben, und zwar im Bereich einer Einschubstation 15.

Die in die Taschen 12, 13 einzuführenden Gegenstände sind qua­ derförmige Zigarettenblöcke 16, 17. Diese bestehen jeweils aus einer dem Packungsinhalt entsprechenden Zigarettengruppe, die von einer Innenumhüllung aus Papier bzw. mit Metall kaschiertem Papier umgeben ist.

Die Gegenstände, also Zigarettenblöcke 16, 17, werden im vor­ liegenden Falle wegen der zweibahnigen Betriebsweise der Vor­ richtung paarweise auf einer Blockbahn 18 zugeführt. Ein Ket­ tenförderer 19 erfaßt jeweils einen oder zwei Zigarettenblöcke 16, 17 durch Mitnehmer 20 und fördert die Zigarettenblöcke 16, 17 mit Abstand voneinander in Radialrichtung zum Faltrevolver 11.

Der Blockförderer, nämlich Kettenförderer 19, endet mit Abstand vom Faltrevolver 11. Die Endphase der Förderbewegung sowie der Einschub in die Taschen 12, 13 wird von einem Einschubaggregat 21 übernommen, welches jeweils einen Zigarettenblock 16, 17 bzw. zwei nebeneinanderliegende Zigarettenblöcke 16, 17 erfaßt, auf der Blockbahn 18 weiterfördert bis zur Endposition in der Tasche 12, 13.

Unmittelbar vor der Übernahme der Zigarettenblöcke 16, 17 durch das Einschubaggregat 21 werden separate Zuschnitte den Zigaret­ tenblöcken 16, 17 zugeführt, nämlich Kragen 22. Diese sind Be­ standteil einer herkömmlichen Klappschachtel. Die Kragen 22 werden auf einer Kragenbahn 23 quer zur Blockbahn 18 und ober­ halb derselben zugeführt. Je ein Kragen 22 wird positionsge­ recht auf einem Zigarettenblock 16, 17 abgelegt und durch Um­ falten von Kragen-Seitenlappen in die packungsgerechte Position gebracht. Die Einheit aus Zigarettenblock 16, 17 und Kragen 22 wird durch das Einschubaggregat 21 erfaßt und in die Taschen 12, 13 eingeschoben. Insoweit entspricht die Vorrichtung grund­ sätzlich derjenigen gemäß DE 24 62 686.

In besonderer Weise ist das Einschubaggregat 21 ausgebildet. Es besteht aus jeder Blockbahn 18, also jedem Zigarettenblock 16, 17 zugeordneten Schiebern 24, 25, jeweils mit einem Schieber­ kopf 26, der den Zigarettenblock 16, 17 an der Rückseite, näm­ lich an einer in Förderrichtung rückwärts gerichteten Stirnflä­ che 27, erfaßt. Die beiden Schieber sind mit einem Schieberarm 28 an einem gemeinsamen Betätigungsorgan angebracht, nämlich an einer quergerichteten Tragstange 29.

Die Schieber 24, 25 werden so bewegt, daß die Schieberköpfe 26 von oben her in die Bewegungsbahn der Gegenstände, nämlich der Zigarettenblöcke 16, 17 eintreten (Fig. 3, rechts). Der Schie­ berkopf 26 wird dabei so bewegt, daß ein zunächst nach rück­ wärts gerichteter Faltlappen 30 gegen die Rückseite des Ziga­ rettenblocks 16, 17, also gegen die Stirnfläche 27 umgefaltet wird. Der Schieberkopf 26 bewegt sodann den Zigarettenblock 16, 17 entlang einer geradlinigen Bewegungsbahn 31, und zwar bis zur Endstellung innerhalb des Faltrevolvers 11. Danach kehren die Schieber 24, 25 in die Ausgangsstellung zurück, wobei der Schieberkopf 26 entlang einer bogenförmigen Rückführungsbahn 32 bewegt wird. Diese verläuft in ansteigender, der Bewegungsbahn 31 entgegengerichteter Bewegung bis in eine Position oberhalb der nachfolgenden Zigarettenblöcke 16. In einer bogenförmigen Wendeschleife kehrt dann der Schieberkopf 26 in die Mitnahmepo­ sition, also in die Bewegungsbahn 31, zurück.

Die Schieber 24, 25 werden zur Durchführung der Bewegungen über ein besonderes Getriebe 33 betätigt. Dieses besteht aus Orga­ nen, die ausschließlich kreisförmige bzw. rotierende Bewegungen ausführen.

In einem Gehäuse 34 befindet sich eine feststehende Ablaufbahn für ein umlaufendes Getriebeorgan. Die Ablaufbahn ist als Zahn­ kranz 35 mit Innenverzahnung ausgebildet. Auf dem Zahnkranz 35 bzw. auf dessen Verzahnung läuft ein Zahnrad ab, nämlich ein Zentralrad 36. Dieses überträgt den Antrieb auf die Schieber 24, 25, nämlich auf die Tragstange 29.

Zu diesem Zweck ist ein Verbindungsorgan in fester Relativstel­ lung mit dem Zentralrad verbunden, nämlich ein Hebel 37. Der Hebel 37 ist hier als Hohlkörper ausgebildet und nimmt ein Aus­ gleichsgetriebe 38 auf.

Der Hebel 37 befindet sich außerhalb des Gehäuses 34 und ist an einem Endbereich fest, also in unveränderlicher Relativstel­ lung, mit dem Zentralrad 36 verbunden. Im vorliegenden Falle bildet das Zentralrad 36 eine Hohlwelle 39, die seitlich aus dem Gehäuse 34 austritt und mit dem Hebel 37 bzw. einem äußeren Hebelgehäuse 40 verbunden ist. Mit Abstand von der Hohlwelle 39 ist die Tragstange 29 drehbar mit dem Hebel 37 verbunden.

Das Zentralrad 36 wird so angetrieben, daß es unter Eigendre­ hung auf dem Zahnkranz 35 abläuft. Dabei ergibt sich eine be­ sondere Kinematik: Die Verbindung der Tragstange 29 mit dem He­ bel 37, also die Achsmitte der Tragstange 29, führt ausschließ­ lich eine Linearbewegung durch, nämlich eine Bewegung längs ei­ ner Geraden, entsprechend der Bewegungsbahn 31 des Schieberkop­ fes 26. Der andere wichtige Punkt des Hebels 37, nämlich die Achsmitte der Hohlwelle 39, läuft dabei auf einem Kreisbogen ab, konzentrisch zum Zahnkranz 35. Wichtig ist eine geometri­ sche Beziehung derart, daß der Abstand (Achsabstand) zwischen Tragstange 29 und Hohlwelle 39 der Hälfte des Radius der durch den Zahnkranz 35 definierten äußeren Bewegungsbahn des Zentral­ rads 36 entspricht. Insbesondere aus Fig. 3 ist anhand der Pfeile 41 dargestellt, daß der betreffende Fixpunkt des Hebels 37, im vorliegenden Falle die Tragstange 29, auf einer Geraden 42 läuft. Der andere Fixpunkt, nämlich die Mitte der Hohlwelle 39, läuft auf einem konzentrischen Kreisbogen 43. Der Antrieb wird über eine Zentralweile 44 auf das Getriebe übertragen. Die Zentralwelle 44 tritt in das Gehäuse 34 ein und ist innerhalb desselben mit einem Antriebskörper 45 verbunden. Dieser ist mit einer Ausnehmung 46 versehen, in der das Zentralrad 36 versetzt zur Zentralwelle 44 drehbar gelagert ist, nämlich über die Hohlwelle 39. Der Antriebskörper 45 ist drehbar in einer Gehäu­ sewand 47 gelagert.

Die Bewegungen des Zentralrads 36 werden nicht unmittelbar von dem Hebel 37 auf die Tragstange 29 übertragen, sondern über das Ausgleichsgetriebe 38 innerhalb des Hebels 37. Das Ausgleichs­ getriebe 38 besteht aus drei zusammenwirkenden Zahnrädern, näm­ lich einem ersten Zahnrad 48 am Ende der Tragstange 29, einem drehbar gelagerten Zwischenrad 49 und einem weiteren Zahnrad 50 auf einer innerhalb der Hohlwelle 39 gelagerten Übertragungs­ stange 51. Das so ausgebildete Ausgleichsgetriebe 38 hat zum einen die Aufgabe einer Umkehr der Bewegungsrichtung für die Tragstange 29, so daß die Tragstange 29 nicht mit dem Hebel 37 um die eigene Achse gedreht wird. Des weiteren wird durch das Ausgleichsgetriebe 38 ein Übersetzungsverhältnis geschaffen, so daß eine Übersetzung der Bewegung im Verhältnis 1 : 2 gegeben ist. Die Schieber 24, 25 vollführen zwei Bewegungstakte bei einer vollen Umdrehung des Zentralrads 36.

Die besondere Rückkehrbewegung der Schieber 24, 25 entlang der Rückführungsbahn 32 wird durch ein Zusatzgetriebe 52 bewirkt, das innerhalb des Gehäuses 34 angeordnet ist. Das Zusatzge­ triebe 52 weist einen Lenkhebel 53 auf. Dieser ist über ein Drehlager 54 mit dem Antriebskörper 45 verbunden. Das Drehlager 54 befindet sich in einem Bereich diametral gegenüberliegend zur Hohlwelle 39. Das andere Ende des Lenkhebels 53 ist gelen­ kig mit einer Koppel 55 verbunden, die wiederum über einen Ver­ bindungshebel 56 mit dem Ende der Übertragungsstange 51 verbun­ den ist. Der Verbindungshebel 56 ist unverdrehbar mit der Über­ tragungsstange 51 verbunden, jedoch gelenkig mit der Koppel 55. Die beschriebene Bewegungsbahn (Rückführungsbahn 32) wird da­ durch ermöglicht, daß der Lenkhebel 53 durch Tastrollen 57, 58 geführt ist, die in eine Kurvennut 59 eintreten. Letzere ist ortsfest angeordnet, und zwar in einer Rückwand 60 des Gehäuses 34. Zwei parallel nebeneinander angeordnete Tastrollen 57, 58 laufen ohne wechselseitige Berührung in der Kurvennut 59, näm­ lich jeweils an einer innenseitigen Kurvenbahn 61 und an einer außenseitigen Kurvenbahn 62.

Die Zentralwelle 44 als Antriebsorgan für die Schieber 24, 25 wird im Maschinentakt angetrieben.

Bezugszeichenliste

10

Zigarettenpackung

11

Faltrevolver

12

Tasche

13

Tasche

14

Zuschnitt

15

Einschubstation

16

Zigarettenblock

17

Zigarettenblock

18

Blockbahn

19

Kettenförderer

20

Mitnehmer

21

Einschubaggregat

22

Kragen

23

Kragenbahn

24

Schieber

25

Schieber

26

Schieberkopf

27

Stirnfläche

28

Schieberarm

29

Tragstange

30

Faltlappen

31

Bewegungsbahn

32

Rückführungsbahn

33

Getriebe

34

Gehäuse

35

Zahnkranz

36

Zentralrad

37

Hebel

38

Ausgleichsgetriebe

39

Hohlwelle

40

Hebelgehäuse

41

Pfeil

42

Gerade

43

Kreisbogen

44

Zentralwelle

45

Antriebskörper

46

Ausnehmung

47

Gehäusewand

48

Zahnrad

49

Zwischenrad

50

Zahnrad

51

Übertragungsstange

52

Zusatzgetriebe

53

Lenkhebel

54

Drehlager

55

Koppel

56

Verbindungshebel

57

Tastrolle

58

Tastrolle

59

Kurvennut

60

Rückwand

61

Kurvenbahn

62

Kurvenbahn

Claims (10)

1. Vorrichtung (Getriebe) zur Erzeugung von im wesentlichen geradlinigen, insbesondere hin- und hergehenden Bewegungen von Linear-Organen, vorzugsweise für den Antrieb von Mitnehmern, Schiebern (24, 25) oder dergleichen für den Einschub von Gegen­ ständen - Zigarettenblock (16, 17) - in eine Tasche (12, 13) eines Faltrevolvers (11), dadurch gekennzeichnet, daß das Li­ near-Organ bzw. der Schieber (24, 25) oder dergleichen durch Getriebeorgane bewegbar ist, die ausschließlich Drehbewegungen ausführen oder längs kreisförmiger Bewegungsbahnen bewegbar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Linear-Organ, insbesondere der Schieber (24, 25) mit einem Antriebsorgan, insbesondere einem Hebel (37) drehbar verbunden ist, wobei der Bereich der Verbindung zwischen Hebel (37) und Schieber (24, 25) ausschließlich entlang einer geradlinigen (horizontalen) Bewegungsbahn - Gerade (42) - verfahrbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß der Hebel (37) in fester, unveränderlicher Relativ­ stellung mit einem Antriebsorgan verbunden ist, insbesondere mit einem innerhalb des Getriebes drehenden und längs einer Kreisbahn umlaufenden Zahnrad, nämlich Zentralrad (36).

4. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder einem der weiteren An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Zentralrad (36) auf einer Innenverzahnung eines Zahnkranzes (35) des Getriebes (33) abläuft, insbesondere durch Antrieb über eine Zentralwelle (44).

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder einem der weiteren An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Zentralrad (36) durch einen mit der Zentralwelle (44) verbundenen Antriebskörper (45) antreibbar ist, wobei das Zentralrad (36) versetzt zur Zentral­ welle (44) im Bereich einer U-förmigen Ausnehmung des Antriebs­ körpers (45) drehbar gelagert ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der weiteren An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungen des Zen­ tralrads (36) bzw. des mit diesem verbundenen Hebels (37) über ein Ausgleichsgetriebe (38) auf den Schieber (24, 25) übertrag­ bar sind, insbesondere zur Drehrichtungsumkehr gegenüber dem Hebel (37) und/oder zur Schaffung eines Übersetzungsverhältnis­ ses zu den Schiebern (24, 25).

7. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder einem der weiteren An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgleichsgetriebe (38) innerhalb des als Hohlkörper ausgebildeten Hebels (37) ge­ lagert ist, vorzugsweise derart, daß ein erstes Zahnrad (48) mit den Schiebern (24, 25), ein zweites Zahnrad (50) mit dem Zentralrad (36) bzw. einer Übertragungsstange (51) verbunden und zwischen den Zahnrädern (48 und 50) ein in dem Hebel (37) drehbar gelagertes Zwischenrad (49) angeordnet ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der weiteren An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zu betätigenden Schie­ ber (24, 25) mit einer (gemeinsamen) quergerichteten Tragstange (29) verbunden sind, die ihrerseits mit dem Hebel (37) bzw. mit dem Ausgleichsgetriebe (38) verbunden ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der weiteren An­ sprüche, gekennzeichnet durch ein Zusatzgetriebe (52) zur Er­ zeugung einer von der geradlinigen Bewegungsbahn (31) der Schieber (24, 25) abweichenden Rückführungsbahn (32).

10. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder einem der weiteren An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Zusatzgetriebe (52) über das Ausgleichsgetriebe (38) auf die Schieber (24, 25) wirkt, insbesondere auf die gemeinsame Tragstange (29), insbe­ sondere über eine konzentrisch zum Zentralrad (36) verlaufende Übertragungsstange (51), die mit dem Zahnrad (50) des Aus­ gleichsgetriebes (38) einerseits und mit dem Zusatzgetriebe (52) andererseits verbunden ist.