DE4206167C2 - Vorrichtung zur Steuerung der Packmittelzuführung an einer Bonbonverpackungsmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Steuerung der Packmittelzuführung an einer Bonbonverpackungsmaschine in Abhängigkeit vom Füllungsgrad der Halteelementpaare eines Bonbonfördermittels, bestehend aus einem Abzugswalzenpaar zur Zuführung einer Packmittelbahn zu einer Schneideinrichtung, aus um 180° zueinander versetzten, an sich kongruenten Kurvenscheiben, mit einer Untersetzung zur Drehzahl der Maschine von 1 : 2 und aus Übertragungsmitteln zwischen den Kurvenscheiben und dem Abzugswalzenpaar zum Lüften einer Abzugswalze bei Fehlen eines Bonbons zwischen einem Halteelementpaar.

Es sind bereits eine Vielzahl von Vorrichtungen bekannt, die das Vorhandensein eines Bonbons vor dem Einwickeln abtasten und bei Fehlen des Bonbons die Packmittelzufuhr unterbrechen.

In der DE 29 32 860 C2 ist eine Vorrichtung für eine kontinuierlich arbeitende Einschlagmaschine beschrieben, bei der neben einem Einwickelrad ein im Gleichlauf mit diesem rotierendes Abtastrad mit radial schwenkbaren Abtasthebeln angeordnet ist. Die Abtasthebel sind mit Klinken und Rollenhebel verbunden, an denen Kurvenrollen gelagert sind, die auf einer zentralen feststehenden Kurvenscheibe abrollen. Bei Fehlen eines Bonbons in einem Halteelementpaar des Einwickelrades schwenkt der betreffende Abtasthebel zwischen diese Halteelemente. Dadurch wird der dem betreffenden Abtasthebel vorauseilende Rollenhebel arretiert, wodurch über ein Kurvensegment und weitere Hebelmechanismen eine Walze des Packmittelwalzenpaares von der Packmittelbahn abgehoben und der Packmitteltransport unterbrochen wird. Während das Halteelementpaar des Einwickelrades, in dem sich kein Bonbon befindet, die Packmittelanlegestelle passiert, wird kein Packmittelzuschnitt zugeführt.

Ein Nachteil dieser Vorrichtung ist, daß beim Fehlen von zwei Bonbons hintereinander die Packmittelabzugswalze durch die auslaufende Rolle aus dem Bereich des Kurvensegmentes kurzzeitig abgesenkt und durch die einlaufende Rolle wieder angehoben wird, ohne daß dieser Hub der Abzugswalze einstellbar ist. Das führt entweder zu kurzzeitigem Aufsetzen der Abzugswalze und damit zum Abschneiden von schmalen Packmittelabschnitten, dem sogenannten Schnipseln, oder im anderen Extremfall, zu stärker verkürzten Packmittelabschnitten.

In der DE 39 36 869 A1 ist eine Vorrichtung beschrieben, deren Aufgabe darin besteht, die Steuerung des Packmittelabzugs ohne Klinkenmechanismen zu bewirken. Die Vorrichtung besteht aus zwei auf einer Achse angeordneten Kurvenscheiben, die an sich deckungsgleich, jedoch zueinander um 180° versetzt, angeordnet sind. Bezogen auf die Taktzahl der Verpackungsmaschine ist das Übersetzungsverhältnis zwischen Kurvenscheibe und Verpackungsmaschine 1 : 2. Den Kurvenscheiben sind jeweils schwenkbar gelagerte Kurvenhebel zugeordnet, die mit einem ebenfalls schwenkbaren Abhebehebel zusammenwirken, der die Abzugswalze trägt. Zwischen den freien Enden der Kurvenhebel und der Abhebehebel befindet sich ein Spalt, in welchen Lamellen einsteuerbar sind. Das zum Einsteuern der Lamellen notwendige Spiel zwischen Kurvenhebel, Abhebehebel und den Lamellen führt zum Verkanten der Lamellen und zu Funktionsstörungen. Das eingangs erwähnte Schnipseln tritt auch bei dieser Vorrichtung auf. Bedingt durch den Kurvenverlauf an den Kurvenscheiben und die für das Anheben und Absenken der Packmittelwalze benötigte Zeit, werden der letzte Packmittelabschnitt vor dem Abheben der Walze und der erste Packmittelabschnitt nach dem Aufsetzen der Walze etwas kürzer. Bei den bekannten Lösungen besteht keine Möglichkeit, den Kurvenverlauf durch Verstellung der Kurvenscheibe optimal so einzustellen, daß das Schnipseln gerade vermieden und demzufolge die Verkürzung der Packmittelabschnitte möglichst gering gehalten werden kann. Außerdem zeigte sich, daß durch die wechselseitige Krafteinwirkung auf die Achse der Abzugswalze eine Verwindung der Hebelmechanismen eintrat, die wiederum zu Störungen beim Packmittelabzug führte.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so zu gestalten, daß ein verwindungsfreies Abheben der Abzugswalze und eine optimale Einstellung des Zeitpunktes für das Abheben und Aufsetzen der Abzugswalze auf die Packmittelbahn, bei einer störungsfreien Packmittelzuführung, gewährleistet wird.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Kurvenscheiben als kompaktes Kurvenpaket ausgeführt sind, wobei die um 180° zueinander versetzt angeordneten Kurvenscheiben zweigeteilt, die innen liegenden Hälften und die außen liegenden Hälften beider Kurvenscheiben jeweils fest miteinander verbunden und die innen liegenden zu den außen liegenden zur Einstellung der Sattelpunkte gegeneinander verdrehbar sind und eine Zugstange zum Abheben einer Abzugswalze radial, annähernd geradlinig auf die Mittelachse der Abzugswalze, rechtwinklig zur Ebene der Packmittelbahn wirkend und mittig, bezogen auf die Breite der Abzugswalze, an dieser angelenkt ist.

Den Kurvenscheiben sind jeweils Kurvenhebel mit Kurvenrollen zugeordnet, wobei jede Kurvenrolle auf der jeweiligen Kurvenscheibe abrollt und beide Hälften eines Kurvenpaares überdeckt. Die Kurvenhebel sind mit Anschlägen versehen und auf einer Welle schwenkbar gelagert. An der Welle ist ein Halter fixiert, der an seinem freien Ende in den Bewegungsbereich der Anschläge einschwenkbare Steuerelemente aufweist. Die Welle besitzt stirnseitig einen exzentrisch angeordneten Zapfen, dem eine Zugstange zugeordnet ist, die einerseits auf dem Zapfen und andererseits konzentrisch auf der Welle der Abzugswalze, mittig zur Walzenlänge, gelagert ist.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind aus den übrigen Unteransprüchen zu entnehmen.

Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht eine funktionssichere Zuführung der Packmittelabschnitte. Durch Verdrehung der inneren gegen die äußeren Kurvenscheibenhälften ist es möglich, den Zeitpunkt für das Abheben der Abzugswalze und damit der Unterbrechung der Packmittelzufuhr, sowie den Zeitpunkt für das Aufsetzen der Abzugswalze zur Fortsetzung der Packmittelzufuhr optimal einzustellen. Diese optimale Einstellung wird durch die erfindungsgemäßen Mittel zur Überleitung der Hubbewegung der Kurvenscheiben auf die Abzugswalze ebenfalls optimal auf die Abzugswalze übertragen. Spiel und Verschleiß, die insbesondere im Hochleistungsbereich von 1500 Takten/min Fehlerquellen darstellen, können äußerst gering gehalten werden, so daß sie sich praktisch auf die Packmittelzuführung nicht auswirken. Ein Verwinden der Übertragungsmittel ist minimiert. Die Verkürzung des letzten Packmittelabschnittes vor der Unterbrechung der Zufuhr und des ersten Abschnittes nach dem Wiederaufsetzen der Abzugswalze kann dadurch gering gehalten und das sogenannte Schnipseln vermieden werden.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.

In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine Vorderansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 2 eine Ansicht der Vorrichtung in Richtung der Linie A-A in Fig. 1,

Fig. 3 eine Seitenansicht eines Kurvenscheibenpaketes, gemäß Fig. 4, teilweise im Schnitt,

Fig. 4 eine Vorderansicht des Kurvenscheibenpaketes,

Fig. 5 eine schematische Darstellung des Kurvenverlaufs bei maximaler Verkürzung der Packmittelabschnitte,

Fig. 6 eine schematische Darstellung des Kurvenverlaufs bei minimal möglicher Verkürzung der Packmittelabschnitte.

Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung zur Steuerung der Packmittelzuführung ist zwischen hier nicht dargestellten, das Packmittel tragenden Bobinen und einem mit Halteelementpaaren versehenen Fördermittel für die Bonbons, zum Beispiel einem Einwickelrad, das hier, da allgemein bekannt, ebenfalls nicht gezeichnet wurde, angeordnet.

Das Packmittel P wird der Vorrichtung, von der Bobine kommend, in Pfeilrichtung zugeführt entlang eines Packmitteltisches 1 und einer Packmittelbremse 2. Die Packmittelbremse 2 ist in einem doppelarmigen Hebel 3 angeordnet, der auf der stationären Achse 4 schwenkbar gelagert ist. Der Hebel 3 trägt an seinem freien Arm eine Welle 10, auf der eine elastische Abzugswalze 5 fixiert ist. An der Abzugswalze 5 liegt auf gleicher Ebene eine auf einer Welle 6 befestigte, als Stahlwalze ausgebildete Abzugswalze 7 an. Der Packmitteltisch 1 ist im Bereich der Abzugswalzen 5, 7 unterbrochen. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, ist die Abzugswalze 5 mit Trennfugen 8 versehen und mit einem elastischen Belag 9 belegt. Die Abzugswalzen 5, 7 werden wie bekannt angetrieben und drehen sich in Pfeilrichtung im Gleichlauf.

Unterhalb des Packmitteltisches 1 ist ein rotierendes Messer 34 mit einem feststehenden Gegenmesser 35 zum Abschneiden der Packmittelabschnitte vorgesehen. Während die Abzugswalze 7 stationär gelagert ist, kann die Abzugswalze 5 entgegen der Spannung der Feder 11 um die Achse 4 abgeschwenkt werden. Zu diesem Zweck ist eine Zugstange 12 konzentrisch auf der Welle 10 und mittig, bezogen auf die Länge der Abzugswalze 5, gelagert und in der mittleren Trennfuge 13 der Abzugswalze 5 angeordnet. Die Zugstange 12 ist in ihrer Länge einstellbar. Das freie Ende der Zugstange 12 ist auf einem Zapfen 14 gelagert, der exzentrisch an der Stirnseite einer Welle 15 angeordnet ist. Auf der Welle 15 ist ein Halter 16 befestigt, an dessen freiem, gabelförmig ausgebildeten Ende zwei Steuerelemente 17, 17′ gelagert sind. Diese Steuerelemente 17, 17′ sind als zweiarmige Hebel ausgebildet, wobei jeweils ein Hebelarm an je einem Schwinganker 18, 18′ je eines auf dem Halter 16 fixierten Zugmagneten 19, 19′ angelenkt ist.

Auf der Welle 15 sind ferner zwei Kurvenhebel 20, 20′ frei schwenkbar gelagert, die Rollen 21, 21′ sowie Anschläge 22, 22′ tragen. Die Anschläge 22, 22′ stehen mit den freien Hebelarmen der Steuerelemente 17, 17′ in Wirkverbindung. Die Kurvenhebel 20, 20′ sind mittels Druckfedern 23, 23′ belastet, so daß die Rollen 21, 21′ an den Kurvenscheiben eines Kurvenpaketes 24 anliegen. Das Kurvenpaket 24 ist auf einer rotierenden Welle 25 fixiert. Wie insbesondere aus den Fig. 3 und 4 ersichtlich, besteht das Kurvenpaket 24 aus zwei an sich kongruenten Kurvenscheiben 26, 27, die um 180° zueinander versetzt angeordnet sind. Jede der Kurvenscheiben 26, 27 besteht aus je einer inneren Scheibe 26′, 27′ und aus je einer äußeren Scheibe 26′′, 27′′. Die inneren Scheiben 26′, 27′ sind durch einen Stift 28 miteinander verbunden und mit einem Langloch 29 versehen. Die äußeren Scheiben 26′′, 27′′ sind durch einen Stift 30 fixiert, der einen exzentrisch ausgebildeten Bund 31 aufweist, welcher sich in dem Langloch 29 befindet und mit den inneren Scheiben 26′, 27′ in Wirkverbindung steht. Die Kurvenscheiben 26, 27 sind mittels Schrauben 32 mit einem geschlitzten Klemmring 33 verbunden, der seinerseits auf der Welle 25 mittels einer Schraube 37 aufgeklemmt ist. Die Kurvenscheibenhälften 26′, 26′′ bzw. 27′, 27′′ werden untereinander deckungsgleich und ohne Kurvenversatz montiert und fixiert, wobei jedoch die Kurvenscheiben 26, 27 zueinander um 180° versetzt sind. Zur optimalen Einstellung der Sattelpunkte 36, 36′ werden die Schrauben 32 gelöst und der Stift 30 verdreht. Durch den Exzenterbund 31 werden die inneren Kurvenscheibenhälften 26′, 27′ gegen die äußeren 26′′, 27′′ geringfügig verdreht, so daß die als Sattelpunkt bezeichneten Schnittpunkte 36, 36′ des Kurvenverlaufs der Kurvenscheiben 26, 27 abgesenkt oder angehoben werden können. Da die inneren Kurvenhälften 26′, 27′ stets gemeinsam verstellt werden und auch die äußeren Kurvenhälften 26′′, 27′′ ihre Lage zueinander nicht ändern können, erfolgt eine Änderung der Sattelpunkte 36, 36′ stets in gleicher Größenordnung.

Die Änderung des Kurvenverlaufs und damit des Hubes der Abzugswalze 5 ist aus den schematischen Darstellungen gemäß Fig. 5 und Fig. 6 zu ersehen. Auf der Ordinate ist mit s der Hub der Abzugswalze 5 bezeichnet. Auf der Abszisse ist der Drehwinkel ϕ der Welle 25 in Grad angegeben. Für den Abzug eines Packmittelabschnittes vorgegebener Länge, steht ein Drehwinkel ϕ von 180° zur Verfügung. Die nicht unterbrochene Linie stellt den durch die Kurvenscheibe 26 und die unterbrochene Linie den durch die Kurvenscheibe 27 erzeugten Hub der Abzugswalze 5 dar. Der Hub beträgt etwa 0,6 mm.

Nachstehend wird die Funktion der Vorrichtung erläutert. Das Packmittel P wird von den Abzugswalzen 5, 7 erfaßt und dem Messer 34 zugeführt. Die Drehzahlen der Verpackungsmaschine, der Abzugswalzen 5, 7 und des rotierenden Messers 34, das pro Takt eine Umdrehung ausführt, sind so aufeinander abgestimmt, daß stets, entsprechend Vorgabe, gleichlange Packmittelabschnitte abgeschnitten werden. Wird durch eine nicht dargestellte Abtastung festgestellt, daß sich zwischen einem Halteelementpaar eines Einwickelrades kein Bonbon befindet, erhält der Zugmagnet 19 einen entsprechenden Impuls. Der Schwinganker 18 wird angezogen und das Steuerelement 17 in den Bewegungsbereich des Anschlages 22 geschwenkt. Dadurch wird ein Zwanglauf zwischen der Kurvenscheibe 26 und der an der Welle 10 der Abzugswalze 5 angelenkten Zugstange 12 hergestellt. Mittels der Kurvenscheibe 26 wird die Welle 15 über die Rolle 21, Kurvenhebel 20, Anschlag 22, Steuerelement 17 und den Halter 16 geringfügig verdreht. Diese Drehbewegung wird mittels des exzentrisch an der Welle angeordneten Zapfens 14 in eine annähernd geradlinige Bewegung umgewandelt und auf die Zugstange 12 übertragen, wodurch die Abzugswalze 5 von dem Packmittel P abgehoben und gleichzeitig die Packmittelbremse 2 gegen das Packmittel P und den Packmitteltisch 1 gedrückt werden. Die Packmittelzufuhr wird dadurch unterbrochen. Die Unterbrechung muß so erfolgen, daß das Ende der Packmittelbahn unmittelbar vor dem Bewegungsbereich des Messers 34 endet, jedoch nicht in diesen hineinragt, da dann ein Packmittelschnipsel abgetrennt würde.

Diese optimale Einstellung wird durch Verdrehen des Kurvenpaketes 24 mit dem Klemmring 33 auf der Welle 25 erreicht. Da die Packmittelbremse 2 und die Abzugswalze 5 in dem um die Achse 4 schwenkbaren doppelarmigen Hebel 3 angeordnet sind, tritt die Bremswirkung der Packmittelbremse 2 zeitgleich mit dem Abheben der Abzugswalze 5 ein. Ist auch zwischen dem folgenden Halteelementpaar des Einwickelrades kein Bonbon vorhanden, so übernimmt die Funktion des Abhebens der Abzugswalze 5 in gleicher Weise die Kurvenscheibe 27. In diesem Fall wird die Abzugswalze 5 jedoch nur geringfügig abgesenkt, wie dies aus den Fig. 5 und 6 ersichtlich ist. Es ist zu vermeiden, die Abzugswalze 5 soweit an das Packmittel P anzunähern, daß bereits ein kurzzeitiger Abzug erfolgt, was wiederum zum Schnipseln führen würde. Andererseits ist die Abzugswalze 5 so nahe als möglich an das Packmittel heranzubringen, um die Verkürzung des folgenden benötigten Packmittelabschnittes möglichst gering zu halten. Das Optimum wird durch Verdrehen der inneren Kurvenscheibenhälften 26′, 27′ gegen die äußeren Kurvenscheibenhälften 26′′, 27′′, wie bereits beschrieben, eingestellt. Senkt sich die Abzugswalze 5 um den Betrag Δs min ab, so wird mit Sicherheit ein Schnipseln vermieden, jedoch tritt eine erhebliche Verkürzung der Packmittelabschnitte ein. Beim Absenken der Abzugswalze 5 bis Δs max wird gerade noch ein Schnipseln vermieden und die Packmittelverkürzung ist am geringsten. Dies ist die optimalste Einstellung. Dabei ist zu beachten, da der Gesamthub der Abzugswalze 5 mit nur etwa 0,6 mm äußerst gering ist, daß der Packmittelabzug, bedingt durch den elastischen Belag 9, bereits vor dem vollständigen Absenken der Abzugswalze 5 auf die Abzugswalze 7 beginnt.

Claims (8)

1. Vorrichtung zur Steuerung der Packmittelzuführung an einer Bonbonverpackungsmaschine in Abhängigkeit vom Füllungsgrad der Halteelementpaare eines Bonbonfördermittels, bestehend aus einem Abzugswalzenpaar zur Zuführung einer Packmittelbahn zu einer Schneideinrichtung, aus um 180° zueinander versetzten, an sich kongruenten Kurvenscheiben, mit einer Untersetzung zur Drehzahl der Maschine von 1 : 2 und aus Übertragungsmitteln zwischen den Kurvenscheiben und dem Abzugswalzenpaar zum Lüften einer Abzugswalze bei Fehlen eines Bonbons zwischen einem Halteelementpaar, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurvenscheiben (26, 27) als kompaktes Kurvenpaket (24) ausgeführt sind, wobei die um 180° zueinander versetzt angeordneten Kurvenscheiben (26, 27) zweigeteilt, die innen liegenden Hälften (26′, 27′) und die außen liegenden Hälften (26′′, 27′′) beider Kurvenscheiben (26, 27) jeweils fest miteinander verbunden und die innen liegenden zu den außen liegenden zur Einstellung der Sattelpunkte (36, 36′) gegeneinander verdrehbar sind und eine Zugstange (12) zum Abheben einer Abzugswalze (5) radial, annähernd geradlinig auf die Mittelachse der Abzugswalze, rechtwinklig zur Ebene der Packmittelbahn (P) wirkend und mittig, bezogen auf die Breite der Abzugswalze (5), an dieser angelenkt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß den Kurvenscheiben (26, 27) jeweils Kurvenhebel (20, 20′) mit Kurvenrollen (21, 21′) zugeordnet sind, wobei jede Kurvenrolle (21 bzw. 21′) auf der jeweiligen Kurvenscheibe (26 bzw. 27) abrollt und beide Hälften eines Kurvenpaares (26′, 26′′ bzw. 27′, 27′′) überdeckt.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurvenhebel (20, 20′) mit Anschlägen (22, 22′) versehen und auf einer Welle (15) schwenkbar gelagert sind, daß an der Welle (15) ein Halter (16) fixiert ist, der an seinem freien Ende in den Bewegungsbereich der Anschläge einschwenkbare Steuerelemente (17, 17′) aufweist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (15) stirnseitig einen exzentrisch angeordneten Zapfen (14) aufweist, dem eine Zugstange (12) zugeordnet ist, die einerseits auf dem Zapfen (14) und andererseits konzentrisch auf der Welle (10) der Abzugswalze (5), mittig zur Walzenlänge, gelagert ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerelemente (17, 17′) schwenkbare, zweiarmige Hebel sind, deren einer Hebelarm an jeweils einem Schwinganker (18, 18′) eines Zugmagneten (19, 19′) angelenkt ist und deren anderer Hebelarm als in den Bewegungsbereich des Anschlags (22, 22′) einschwenkbarer Sperrhebel ausgebildet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschläge (22, 22′) einstellbar sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurvenscheiben (26, 27) mit einem auf der Welle (25) verstellbaren Klemmring (33) lösbar verbunden sind.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die inneren Hälften (26′, 27′) der Kurvenscheiben (26, 27) ein Langloch (29) aufweisen und daß ein mit einem Exzenterbund (31) versehener Stift (30) vorgesehen ist, der die äußeren Kurvenscheibenhälften (26′′, 27′′) mit dem Stellring (33) fixiert, von außen verdrehbar ist und dessen Exzenterbund (31) sich im Langloch (29) befindet.