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Verfahren und Vorrichtung zum Uberführen von Beutel- oder Sackwerkstücken
aus Papier od. dgl. aus der Längs- in die Querförderung, oder umgekehrt Die Erfindung
bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Uberführen von Beutel- oder
Sackwerkstücken aus Papier od. dgl. aus der Längsin die Querförderung, oder umgekehrt.
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Bei der Herstellung von Beuteln oder Säcken aus Papier od. dgl. kommt
es vor, daß die Werkstücke, die beispielsweise in der Längsförderweise durch gewisse
Bearbeitungsstationen hindurchgeführt worden sind, vorteilhaft weitere Bearbeitungsstationen
in der Querförderweise durchlaufen. Diese Änderung der Förderweise kommt z. B. für
Falz- und Schweißvorgänge, die vorteilhaft in der Förderrichtung durchgeführt werden,
in Frage, falls die herzustellenden Falzungen und Schweißungen auf den Werkstücken
in der Längs-und Querrichtung anzubringen sind. Doch auch bei der Herstellung von
Kreuzboden-Ventilsäcken wird die Änderung der Förderweise zwischen der Schlauch-und
Bodenherstellung - wenn auch bislang in getrennter Arbeitsweise - angewandt.
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Die Änderung der Förderweise läßt sich am vorteilhaftesten unter
gleichzeitiger Änderung der Förderrichtung durchführen, indem das Werkstück parallel
zu sich selbst in einer vorzugsweise um 900 von der bisherigen abweichenden neuen
Förderrichtung weiterbewegt wird.
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Diese Änderung der Förderrichtung zum Zwecke der Änderung der Förderweise
wurde bei der Beutel-und Sackherstellung bisher nur mit zwischenliegendem Stillstand
durchgeführt, indem sich die neue Förderrichtung ohne Übergang an die alte anschloß
und die Werkstücke daher im Winkel geführt werden mußten, was aus physikalischen
Gründen nur mit Stillstand durchführbar ist. Dieser notgedrungene Stillstand bedingte
eine Unterbrechung in der kontinuierlichen Förderung der Werkstücke und damit eine
Herabsetzung der Arbeitsgeschwindigkeit der ganzen Maschine, so daß in neueren Maschinen
der an sich oft vorteilhafte Wechsel der Förderweise wegen seiner Unwirtschaftlichkeit
nicht mehr angewandt wurde.
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Es ist zwar in der allgemeinen Fördertechnik schon bekanntgeworden,
z B. Kisten in stillstandsloser Parallelförderung auf einem in einer senkrechten
Ebene stehenden Viertelkreisbogen herumzuführen und in einem Strang herankommende
Zigaretten parallel zu sich selbst abwechselnd um 900 nach rechts und nach links
zwecks Ablage auf ein beispielsweise nach links zu bewegtes Förderband herumzuführen,
doch konnte diese fernliegende Technik die Beutel-und Sackherstellung nicht befruchten.
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Zweck der Erfindung ist es, die Stillstände beim Wechsel der Förderrichtung
bei der Beutel- und Sackherstellung zu vermeiden und dadurch die Arbeitsgeschwindigkeit
der betreffenden Maschinen zu
steigern und das Verfahren des Wechsels der Förderweise
wirtschaftlich zu gestalten.
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überführen von Beutel- oder
Sackwerkstücken aus Papier od. dgl., insbesondere in Flachbeutelschweißmaschinen,
aus der Längs- in die Querförderung, oder umgekehrt, und besteht darin, daß die
in der ersten Förderrichtung bearbeiteten Beutel- oder Sackwerkstücke in dieser
Förderrichtung erfaßt und ohne Stillstand um vorzugsweise 900 auf einem Stück einer
insbesondere kreisförmigen Bahn parallel zu sich selbst herumgeführt und in der
zweiten Förderrichtung für die weitere Bearbeitung unter vorzugsweise 900 zur ersten
Bearbeitungsrichtung wieder abgegeben werden.
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Die Erfindung ist an dem Beispiel einer Flachbeutelschweißmaschine
an Hand von Zeichnungen eingehend erläutert.
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Fig. 1 ist eine Darstellung eines Parallelführungsgetriebes in Seitenansicht,
das nach der Erfindung zum Umlenken von Werkstücken ausgebildet ist; Fig. 2 zeigt
ein derartiges Parallelführungsgetriebe innerhalb einer Schweißmaschine für Flachbeutel
in Seitenansicht; Fig. 3 zeigt die gleiche Maschine im Grundriß; Fig. 4 ist ein
Schnitt nach der Linie A-B in Fig. 2; Fig. 5 und 6 zeigen den Nabenteil des Zahnrades
1 des Parallelführungsgetriebes gemäß Fig. 2 und 3 im Auf- und Grundriß.
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Das Parallelführungsgetriebe gemäß Fig. 1 besteht im wesentlichen
aus einem großen Zahnrad 1 mit einer Nabe 2. Dieses Zahnrad 1 läuft lose auf einem
Bolzen 3.
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Der Bolzen 3 ist beispielsweise in einem Teil 4 des Maschinengestelles
fest eingelassen. Am Herabfallen ist das Zahnrad 1 durch ein Zahnrad 5 mit Nabe
6 gehindert,
welches auf einem Ansatz 7 des Bolzens 3 beispielsweise
mittels einer Setzschraube 8 befestigt ist.
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Zur sicheren Führung des Zahnrades 1 ist weiterhin oberhalb seiner
Nabe 2 ein Stellring 9 angeordnet. der mittels der Setzschraube 10 auf dem Bolzen
3 befestigt ist.
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Das Zahnrad 1 erhält seinen Antrieb von einem Zahnrad 11, welches
auf der senkrechten Antriebswelle 12, z. B. durch einen konischen Stift 13, befestigt
ist.
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In der Sähe seines Randes weist das Zahnrad 1 eine Nabe 14 auf, so
daß eine Welle 15 ausreichend in einer Bohrung gelagert ist, die durch den Kranz
des Zahnrades 1 und durch die Nabe 14 hindurchgeführt ist.
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Am Herabfallen ist die Welle 15 durch einen Stellring 16 gehindert,
der mittels des Stiftes 17 an ihrem oberen. aus der Bohrung in der Nabe 14 herausragenden
Ende befestigt ist. Weiter befindet sich auf der Welle 15 unmittelbar unterhalb
des Zahnrades 1 ein Zahnrad 18, welches mittels der Setzschraube 19 in seiner Nabe
20 auf der Welle 15 befestigt ist. Das Zahnrad 18 hat den gleichen Teilkreisdurchmesser
wie das Zahnrad 5.
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Beide Zahllräder 5 und 18 sind durch ein Zwischenrad 21 mit Nahe 22
miteinander verbunden, welches lose auf einem Kopfbolzen 23 läuft. der in dem Zahnrad
1 mittels der Mutter 24 festgeschraubt ist.
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Die Wirkungsweise dieser Zahnradanordnung ist tierart, daß bei Drehung
des Zahnrades 1 beispielsweise im Uhrzeigersinn infolge Antriebs durch das Zahnrad
11 die \Welle 15, die mit dem Zahnrad 1 im Uhrzeigersinn herumgenommen wird, während
einer Umdrehung des Zahnrades 1 zusätzlich innerhalb der Bohrung im Zahnrad eine
Drehung entgegen dem Uhrzeigersinn infolge Abwickelns des Zahnrades 18 auf dem feststelenden
Zahnrad 5 über das Zwischenrad 21 vollführt. Diese Relativbewegung der Welle 15
innerhalb des Zahn rades 1 hat in an sich bekannter Weise zur Folge, daß die Welle
15 und daran angebrachte Teile keine Rotation um den Mittelpunkt der Welle 15 ausführen,
sondern parallel zu sich selbst um den Atittelpunkt des Bolzens 3 herumgeführt werden.
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Ein derartiges Parallelführungsgetriebe wird dazu ausgenutzt, eine
Änderung der Bewegungsrichtung von Werkstücken herbeizuführen, die in der geänderten
Richtung einer Weiterverarbeitung zugeführt werden sollen. Zu diesem Zweck ist beispielsweise
unten an der Welle 15 ein Saugkörper 25 befestigt, und zwar beispielsweise mittels
der Setzschraube 26. Der Saugkörper 25 weist an seiner Unterseite eine langgestreckte
Saugöffnung 27 auf, die mit einer Bohrung 28 innerhalb des Bolzens 15 in Verbindung
steht. Die Bohrung 28 innerhalb des Bolzens 15 ist nur zum Teil durch denselben
hindurchgeführt und mündet mittels einer radialen Bohrung 29 in einen Ringraum 30,
der in die Bohrung zur Aufnahme des Bolzens 15 in den Kranz des Zahnrades 1 hineingearbeitet
ist. Von dem Ringraum 30 führt eine Bohrung 31, die beispielsweise durch Ausfräsen
und nachfolgendes Wiederverschließen in einem Arm des Zahnrades 1 hineingearbeitet
ist, bis zu der zentralen Bohrung für den Bolzen 3 des Zahnrades 1. Die Bohrung
31 mündet hier in einen Ringraum 32, der durch eine Eindrehung in den Bolzen 5 gebildet
ist.
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Der Ringraum 32 steht weiter über eine radiale Bohrung 33 mit einer
zentralen Bohrung 34 innerhalb des Bolzens 3 in Verbindung, die jedoch nur zur einen
Seite desselben herausgeführt ist, wo sie in einen Stutzen 35 mündet, an dem eine
Saugpumpe unter Z-ischenschaltung eines weiter nicht dargestellten, in bestimmten
Zeitabständen zu betätigenden Ventils
durch entsprechende Rohrleitungen angeschlossen
ist.
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Durch die Ringräume 30 und 32 ist auch an den Stellen gegenseitiger
Drehung der ineinandergreifenden Teile stets eine Verbindung der eben beschriebenen
Saugluftleitung zu der Saugöffnung 27 des Saugkörpers 25 gegeben.
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Erfaßt also z. B. der Saugkörper 25 an seiner Unterseite ein hierfür
geeignetes Werkstück während der Drehung des Rades 1, so wird dieses Werkstück mit
herumgenommen, ohne hierbei eine Drehung um sich selbst zu erfahren, und kann nach
Mitnahme um ein beliebig zu wählendes Kreisbogenstück in einer geänderten Laufrichtung
wie der abgegeben werden, wie an Hand eines Ausführungsbeispiels nachstehend beschrieben
wird.
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Die Flachbeutelschweißmaschine gemäß Fig. 2 bis 6 ist mit einem Parallelführungsgetriebe
gemäß Fig. 1 ausgerüstet, welches jedoch statt nur eines Saugkörpers 25 deren drei
aufweist, die in gleichmäßigen Abständen mit den entsprechenden Zahnrädern 18 und
Zwischenrädern 21 an einem Zahnrad 1 angebracht sind, wie insbesondere in Fig. 3
zu erkennen ist. In Fig. 2 ist nur ein Saugkörper 25 gezeichnet. Die Wellen 15 der
anderen beiden Saugkörper sind zur Erhöhung der Übersichtlichkeit der Zeichnung
abgebrochen dargestellt. Das Zahnrad 1 wird wiederum durch ein Zahnrad 11, das auf
der Antriebswelle 12 befestigt ist, in Drehung versetzt. Zu jedem Sangkörper 25
ist in nicht weiter dargestellter Weise, ähnlich wie oben beschrieben, eine Saugleitung
geführt, die jedoch für jeden der drei Saugkörper 25 getrennt bis zu einem besonderen,
im Takt der Maschine gesteuerten Ventil geführt ist, um die Saugluft für jeden Saugkörper
zeitlich getrennt steuern zu können.
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Zu diesem Zweck wird der Bolzen 3 bei der Ausführungsform gemäß Fig.
2 bis 6 mit drei um seinen Mittelpunkt herum angeordneten Längsbohrungen 34 versehen
(Fig. 5 und 6), die durch innerhalb des Zahnrades 1 und seiner Nabe2 übereinander
angeordnete radiale Bohrungen 33 in entsprechend übereinander angeordnete Ringräume
32 münden, die je mit einer der drei Bohrungen 31, zum Teil über je eine weitere
senkrechte Bohrung 36 und eine weitere radiale Bohrung 37 (Fig. 5 und 6) in Verbindung
stehen. An Stelle des gemäß der Ausführungsform nach Fig. 1 in Richtung der Bohrung
34 angeordneten Stutzens 35 werden bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 bis
6 die Stutzen 35 in weiter nicht dargestellter Weise seitlich in den Bolzen 3 eingeschraubt
und stehen jeweils mit einer der drei Bohrungen über eine radiale Bohrung in Verbindung.
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Die taktmäßige Saugluftan- und -abschaltung zu den einzelnen Saugkörpern
kann auch dadurch geschehen, daß die Ausführungsform nach Fig. 1 mit nur einer Bohrung
34 für die Saugluft Verwendung findet, indem der Ringraum 32 als Ringraumstiick
ausgebildet wird, welches dem Sektor entspricht, auf dem die Saugkörper wirksam
sein sollen. Die nacheinander mit diesem Ringraumstück in Verbindung tretenden Bohrungen
31 werden somit automatisch mit der Saugquelle in der erforderlichen Weise verbunden,
so daß sich ein besonders gesteuertes Ventil hierfür erübrigt.
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Um ein sofortiges Aufhören der Saugwirkung herbeizuführen, müssen
die Saugleitungen mit der Außenluft in Verbindung gebracht werden. Dies geschieht
hei der oben beschriebenen Ausführungsform gemäß Fig. 5 und 6 durch die Steuerventile.
Bei der vorliegenden Ausführungsform ohne Steuerventil muß eine zweite, nach außen
führende Bohrung 34 in dem
Bolzen 3 angeordnet werden, die mit einem
zweiten Ringraumstück in Verbindung steht, welches in der gleichen Ebene mit dem
ersteren Ringraumstück liegt und an dieses bis auf je einen Steg heranreicht, so
daß die Bohrungen 31 kurz nach Verlassen des einen, mit Unterdruck versehenen Ringraumes
mit dem anderen, mit Außendruck versehenen Ringraum in Verbindung treten, wodurch
die taktmäßige Arbeitsweise der Saugkörper gewährleistet ist.
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Die in Fig. 5 und 6 dargestellte Ausführungsform hat demgegenüber
jedoch den bedeutenden Vorteil, daß Anfang und Ende der Saugwirkung an den Steuerventilen
einstellbar sind, was bei der letzteren Ausführungsform nicht der Fall ist.
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Eine Werkstoflbahn 38 (Fig. 3), die in weiter nicht dargestellter
Weise beispielsweise aus zwei übereinandergelegten Bahnen eines heißverkleblbaren
Beutelwerkstoffes gebildet worden ist. ist an ihren Rändern mittels einer nicht
dargestellten, bekannten Längsheißklebestation verschweißt worden, wodurch die beiden
Längsnähte 39 und 40 gebildet worden sind und ein geschlossener Schlauch entstanden
ist. Derselbe wird durch ein Vorzugrollenpaar 41, 42 in Richtung des Pfeiles 43
ununterbrochen vortransportiert und in einer Schneidstation, die beispielsweise
aus einem nicht dargestellten rotierenden Obermesser und dem feststehenden Untermesser44
besteht, in Schlauchstücke 45 zerschnitten.
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Die abgetrennten Schlauchstücke 45 werden von einem zweiten Vorzugrollenpaar
46, 47 einer weiteren Vorzugstation 48, 49 übergeben, die aus einer unteren Walze
48 und einer nur einseitig gelagerten oberen Transportscheibe 49 besteht. Mittels
der Transportvorrichtung 48, 49 ist es möglich, den abgetrennten Werkstücken gegebenenfalls
eine höhere Transportgeschwindigkeit, wie sie die zusammenhängende Schlauchbahn
38 aufweist, zu gehen. Die einseitige Lagerung der Transportscheibe 49 gestattet
jeweils einem der Saugkörper 25, sich über das Werkstück zu schieben und dasselbe
durch plötzlich einsetzende Saugwirkung in dem Augenblick zu erfassen, in dem der
Saugkörper die gleiche Bewegungsrichtung aufweist wie das Werkstück 45. Dies ist
der Fall, wenn die Saugkörper 25 die strichpunktiert eingezeichnete Stellung 25'
(Fig. 3) erreicht haben. In diesem Augenblick werden die Werkstücke 45 von der Transportscheibe
49, die beispielsweise als Segmentscheihe ausgebildet sein kann oder in beliebiger,
bekannter Weise an- und abstellbar angeordnet ist, freigegeben und von dem Saugkörper
25 ohne Änderung ihrer Winkellage bis zu der Stellung 45' herumgeführt.
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In der Stellung 45' weist das Schlauchstück eine Bewegungsrichtung
auf, die von der des Schlauches 38 um 90" abweicht, und es ist möglich, daß das
Werkstück, welches in diesem Moment durch den Saugkörper 25 freigegeben wird, von
einer in dieser neuen Richtung wirkenden Transportvorrichtung erfaßt und einer weiteren
Längsheißklebestation zur Durchführung der Bodenschweißung zugeführt wird.
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Als Transportvorrichtung für die abgetrennten Werkstücke in der neuen
Richtung ist beispielsweise eine Kettengreiferanlage vorgesehen, die aus zwei Ketten
50 und 51 besteht, die über Kettenräder gelegt sind, von denen nur das rechte Kettenrad
52 für die Kette 51 dargestellt ist (Fig. 2 und 4).
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In gleichmäßigen Abständen, die den Abständen der Saugkörper 25,
im Bogen gemessen, entsprechen, sind an den Ketten Greifer 53 auf beide Ketten verbindenden
Achsen 54 (Fig. 4) angeordnet, die je mit einem Amboß 55, der an je zwei Gelenkpunkten
der Ketten
befestigt ist, zusammenarbeiten. Die Greifer 53 werden normalerweise durch
je eine Blattfeder 56 (Fig. 3), die an dem Amboß 55 befestigt ist und unter einen
in dem Greifer befestigten Stift 57 greift gegen den zugehörigen AmboB 55 gedrückt.
Über einen auf der Verbindungsachse 54 der Greifer 53 befestigten Hebel 58, der
eine Rolle 59 trägt, wird durch eine ortsfeste Kurvenscheibe 60 jeweils das in Richtung
des Pfeiles 61 herannahende Greiferpaar allmählich von den Ambossen abgehoben (s.
Stellung 53 in Fig. 2), um infolge einer entsprechenden Ausbildung der Kurvenscheibe
60 in dem Augenblick auf die Ambosse 55 niederzugehen, in dem ein Werkstück die
eingezeichnete Stellung 45' erreicht hat, wobei es über die Ambosse gelangt ist.
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Nachdem nun die Werkstücke von einem sich mit der gleichen Geschwindigkeit
wie die Saugkörper fortbewegenden Greiferpaar 53 erfaßt worden sind, werden sie
in der neuen Bewegungsrichtung durch eine Längsheißklebestation 62 bis 65 beliebiger,
bekannter Bauweise hindurchgeführt, in der beispielsweise die Bodenschweißung 66
in einfachster Weise mit gleichbleibender Geschwindigkeit erzeugt wird.
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Die Längsheißklebestation 62 bis 65 ist doppelseitig ausgebildet,
da es ebenso gut denkbar ist, daß beispielsweise die Werkstoffbahn 38 nur mit der
Längsnaht 39 versehen wurde und nach dem Richtungswechsel an jeder Schmalseite eine
Heißverklebung durchgeführt wird, während die der Längsnaht 40 entsprechende Langseite
die Beutelöffnung aufweist.
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Das Parallelführungsgetriebe wird jeweils mit so viel Greifwerkzeugen
für die Werkstücke ausgestattet, wie es der Werkstückfolge entsprechend zur Durchführung
des taktmäßigen Arbeitens im Verhältnis zum gewählten Bahndurchmesser der Greifwerkzeuge
bei Aufrechterhaltung der erforderlichenBahngeschwindigkeit notwendig ist.
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Als Greifwerkzeuge können außer Saugkörpern auch mechanisch wirkende
Mittel, z. B. Greifer, Zangen oder Nadeln, die entsprechend betätigt werden, Verwendung
finden.
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Weiterhin kann durch ganzzahlige Änderung des Übersetzungsverhältnisses
der Zahnräder 5 und 18 grundsätzlich auch eine bestimmte Anderung der Winkellage
der Werkstücke während ihres Transportes mit den Greifwerkzeugen herbeigeführt werden,
falls dies zweckmäßig sein sollte, oder durch einen besonderen, gegebenenfalls hin-
und hergehenden Antrieb für das in diesem Fall drehbar auf dem Bolzen 3 gelagerte
Zahnrad 5.
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An Stelle des in Fig. 1 dargestellten Parallelführungsgetriebes kann
auch jede andere bekannte Bauart derartiger Getriebe, wie z. B. eine solche mit
zwei um getrennte Drehpunkte gleichsinnig rotierenden, unter sich verbundenen Kurbeln,
treten.
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Es können auch Parallelführungsgetriebe Verwendung finden, bei denen
Greifwerkzeuge in geschlossenen Bahnen geführt werden, die keine Kreisbahnen sind.
Insbesondere können diese Bahnen so beschaffen sein, daß man eine längere Bewegung
der Greifwerkzeuge in jeweils der einen und/oder der anderen Richtung bewirkt, wodurch
das Erfassen und/oder das Abgeben der Werkstücke während eines längeren Zeitraumes
erfolgen kann, als dies bei reinen Kreisbahnen möglich ist, wo theoretisch nur in
einem Punkte die Bewegung des Greifwerkzeuges mit der des ankommenden bzw. abgehenden
Werkstückes übereinstimmt. Außerdem kann durch ein Ungleichförmigkeitsgetriebe auch
erreicht werden, daß die Werkstücke während ihres Transportes mit dem
Parallelführungsgetriebe
eine Verzögerung oder eine Beschleunigung erfahren, wenn dies gegebenenfalls zum
Ausgleich verschieden großer Geschwindigkeiten in den beiden Richtungen erforderlich
sein sollte.
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Außer bei Flachheutelschweißmaschinen kann die Erfindung auch bei
anderen Beutel- oder Sackmaschinen angewandt werden, so z. B. bei Zweinahtbeutelfalz-
und -klebemaschinen und bei Kreuzboden-Ventilsackmaschinen für die Kopplung der
längsfördernden Schlauchzieh- und querfördernden Bodenmachermaschine. Sie bietet
den großen Vorteil, daß die Werkstücke ohne Stillstand aus einer Bewegungsrichtung
in eine andere und dabei - im Fall der Parallel führung - aus der Längs förderung
in die Querförderung, oder umgekehrt, übergeführt werden können, wodurch eine wesentliche
Steigerung der Arbeitsgeschwindigkeit derartiger, mit einem Wechsel der Förderweise
arbeitender Maschinen erzielt wird.
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Durch die Erfindung wird das oft Vorteile bringende, an sich hekannte,
jedoch infolge der Stillstände unwirtschaftliche und daher verlassene Verfahren
des Wechsels der Förderweise erst wirtschaftlich gestaltet und daher für moderne
Maschinen mit kontinuierlicher Arbeitsweise wieder brauchbar gemacht.
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PATENTANSPROCHE: 1. Verfahren zum Überführen von Beutel- oder Sackwerkstücken
aus Papier od. dgl., insbesondere in Flachheutelschweißmaschinen, aus der Längsin
die Querförderung, oder umgekehrt, dadurch gekennzeichnet, daß die in der ersten
Förderrichtung (43) bearbeiteten Beutel- oder Sackwerkstücke (45) in dieser Förderrichtung
erfaßt und ohne Stillstand um vorzugsweise 900 auf einem Stück einer insbesondere
kreisförmigen Bahn parallel zu sich selbst herumgeführt und in der zweiten Förderrichtung
(43a) für die weitere Bearbeitung unter vorzugsweise 90° zur ersten Bearbeitungsrichtung
(43) wieder abgegeben werden.