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Die
Erfindung betrifft funktionelle und konstruktive Verbesserungen
für einen
Greifer einer Vorrichtung für
Maschinen zum Verpacken von Waren mit dehnbarer Folie, welche in
dem italienischen Patent 1.262.267 (US-A-5,595,042) desselben Anmelders
beschrieben ist, auf die weitestgehend verwiesen wird. Bei dieser
Art von Maschinen wird die Verpackungsfolie durch eine feststehende
und horizontal angeordnete, kammförmige Spendereinrichtung bereitgestellt,
die gewöhnlich
unterhalb von horizontal angeordneten Rollen angeordnet ist, welche
unter die Ware die letzte Kante des vorher durch die Spendereinrichtung
zurückgehaltenen
Verpackungsfolienabschnitts falten, während diese Ware mittels eines an
der hinteren Falteinrichtung angeschlossenen Schiebers zu einer
Ausstoßposition
bewegt wird. Unterhalb dieser hinteren Falteinrichtung ist ein schwenkbarer,
reversierend arbeitender, parallel zu der Falteinrichtung angeordneter,
kammförmiger, komplementär zu dem
Kamm der Spendereinrichtung ausgebildeter Greifer angeordnet, der
auf diese Letztere mit seinen Zinken gerichtet ist und der durch geeignete
Mittel geöffnet
und geschlossen werden kann. Der Greifer kann von einer horizontalen,
angehobenen Lage zu einer unteren, abwärts geneigten Lage und wieder
zurück
bewegt werden. Während sich
der Schlitten mit der hinteren Falteinrichtung der Spendereinrichtung
nähert,
ist der geschlossene Greifer am Anfang in der angehobenen Lage,
wird dann zum richtigen Zeitpunkt geöffnet und abwärts gesenkt,
so dass er zwischen die Zähne
der kammartigen Spendereinrichtung einfassen kann, die im richtigen
Moment die Hinterkante der Verpackungsfolie der ausgestoßenen Ware
freigegeben hat und nun das neue Vorderende der Folie für die nächste zu verpackende
Ware bereitstellt. Am Ende der Bewegung der hinteren Falteinrichtung
schließt
sich der Greifer und fasst das Vorderende der bereitgestellten und
durch die Spendereinrichtung geführten
Folie. Während
die hintere Falteinrichtung sich von der Spendereinrichtung zurückzieht,
bleibt der Greifer geschlossen und anfänglich in der unteren Stellung, um
die Folie aus der Spendereinrichtung zu ziehen. Danach wird der
Greifer horizontal angehoben, um zur Wiederholung eines neuen Arbeitszyklus
positioniert zu werden. Bei dem im Stand der Technik bekannten Greifer
wird die untere Klemmbacke von einer schwierig vorzuspannenden Blattfeder
nach oben gedrückt,
was zu ungewünschter
Reibung führt und
eine schlechte Zuverlässigkeit
zur Folge hat. Bei den im Stand der Technik bekannten Greifern erfolgt die Öffnungsschwenkbewegung
der unteren Klemmbacke immer durch das Zusammenwirken eines Hebels
an der Drehachse dieser Klemmbacke zusammen mit einer verschwenkbar,
parallel zu der Arbeitsbewegung des Greifers auf einer Achse angeordneten
Nocke des Greifers, die im Allgemeinen durch elastische Mittel in
einer vertikalen Stellung gehalten wird. Wenn der Hebel den Endabschnitt
des Nockenprofils erreicht, gelangt er in den Bereich Vertiefung, was
bewirkt, daß der
Greifer an die Folienspendereinrichtung schließt. Das Hebelende wird an einem seitlichen,
geneigten Abschnitt der Nocke positioniert, so daß der Hebel
zu einem Drehen der Nocke um ihre eigene Achse führt, wenn sich der Greifer von
der Spendereinrichtung wegbewegt. Diese Lösung führt zu beachtlichen Reibungskräften zwischen
dem Stift des Hebelarms und der Nocke, was die aktive Positionierung
der Nocke instabil werden lässt
und nicht an die Geschwindigkeit und die hohen Arbeitzyklen von
Verpackungsmaschinen angepasst ist. Die Verwendung von neuen Nocken,
die zuverlässiger
sind und nicht die Gleitreibung der bekannten Lösung aufweisen, vermeidet diese
Nachteile. Im Stand der Technik wird die hebende und die senkende
Bewegung des Greifers regelmäßig durch
das Zusammenwirken von einer Verlängerung über den Drehachsenschaft der
oberen Greiferklemmbacke mit einer kleinen überhängenden Nocke sichergestellt,
die zwei aufeinanderfolgende Exzentermittel aufweist, die in einem
Winkel von 30–45° beabstandet
angeordnet sind und daher eine steile und kurze Senke zwischen den
zwei Exzentermitteln aufweisen. Diese Lösung führt zu einem starken und schnellen
Verschleiß der
Nocke und ist nicht für
die Geschwindigkeit und hohen Durchsatz der Verpackungsmaschine
geeignet. Darüberhinaus
kann der Greifer frei nach oben schwenken. Aufgabe der Erfindung
ist es, diese Nachteile zu vermeiden. Diese Aufgabe wird durch die
Vorrichtung entsprechend dem Anspruch 1 gelöst. Der Greifer ist zum doppelten
Zusammenwirken mit gegenüberliegenden
Punkten einer einzelnen Exzentersteuerkurve angeordnet und wirkt
mit dieser vorzugsweise durch Rollreibung zusammen, wobei diese
um 120–180° verschwenkt wird
und sukzessiv fortschreitet, was durch die bekannten Mittel nicht
erreichbar war.
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Diese
und andere Merkmale der Verbesserungen, auf die Bezug genommen wird,
und die sich daraus ergebenden Vorteile werden besser ersichtlich
aus der folgenden Beschreibung eines bevorzugten, die Erfindung
nicht beschränkenden
Ausführungsbeispiels
unter Bezugnahme auf die Figuren der beigefügten Zeichnungsblätter, in
denen zeigt:
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1 eine
Draufsicht teilweise Im Schnitt eines erfindungsgemäßen Greifers
in der Endstellung der die Folie streckenden Bewegung einer Verpackungsstation;
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2 eine
Draufsicht auf den hinteren und mittleren Abschnitt des Greifers,
die mit Öffnungs-Schließachsen
und Hebe-Senkachsen des Greifers verbunden sind;
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3 und 4 Seitenansichten,
des teilweise Im Schnitt, des Greifers in der oberen und geschlossenen
Stellung, wenn dieser das Niveau der Öffnungsmittel erreicht und
das Zusammenwirken mit den Öffnungsmitteln
beendet ist und der Greifer anhält,
um die Folie von der Spendeeinrichtung zu greifen, und mit den rückwärtigen Bewegungsablauf beginnt,
um in der Verpackungsstation ein neues Folienstück zu dehnen.
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In 1 und 3 ist
mit dem Bezugszeichen 1 der Schlitten bezeichnet, der die
hintere Falteinrichtung, den Schieber und den beweglichen Greifer
zum Klemmen der Folie trägt.
Der Schlitten hat beispielsweise eine flache Gestalt, weist an der
Unterseite Rippen auf, hat eine im Wesentlichen rechteckige Form
und ist an seinem Ende mit Laufwägen mit
kleinen Rädern 2 versehen,
die in korrespondierenden, horizontal angeordneten, nicht dargestellten Schlitzen 2 laufen,
die an dem Rahmen der Maschine parallel zu dem in 3 gezeigten,
geradlinigen Aktuator 3 befestigt sind. Der Aktuator wird
durch einen mittels eines Computers gesteuerten bzw. geregelten Schrittmotor
der Vorrichtung angetrieben. Das bewegliche Element ist in einer
bekannten Weise mit dem Schlitten 1 verbunden, auf den
Bezug genommen wird. Mit den Bezugszeichen 4, 4' sind Paare von
Gleitsteuerkurven gezeigt, die in korrespondierenden horizontalen
Führungen
bekannter Art laufen und die auf den seitlichen Greifer der Verpackungsmaschine
wirken und die nicht weiter betrachtet werden, da diese für das Verständnis der
Erfindung unwichtig sind. Die in Ausstoßrichtung der verpackten Waren
gerichtete Vorderseite des Schlitten 1 ist mit einer breiten,
symmetrischen Ausnehmung versehen, die durch die flache, in 1 strichpunktiert
dargestellte, hintere Falteinrichtung 6 überdeckt
ist, die mit Schrauben 7 befestigt ist und aus einem geeigneten
und/oder wenn erforderlich behandelten Material besteht, so dass
dieses einen geringen Reibungskoeffizienten im Vergleich zu der
Verpackungsfolie aufweist. Deren zu dem Schlitten parallele, zweckmäßig über den
Schlitten 1 hervorragende Vorderkante 106 ist
passend abgeschrägt.
Der Schlitten 1 trägt
einstückig
unter der Falteinrichtung 6 und in einer mittleren Position
eine schmale aufragende Wand 101, die an der Rückseite
gerippt und mit einem Paar Durchgriffslöcher versehen ist, in die die
Verbindungsfortsätze
einer kleinen Gummikappe gedrückt
werden können,
die unten offen ist und teilweise die Falteinrichtung 6 übergreift.
Die Gummikappe wirkt wie ein nachgiebiger Widerhalt oder als Gegenspieler,
um die Ware später
in der Endphase des Verpackens und während der Bewegung in Richtung
der Ausstoßposition
der Maschine zuschieben.
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Der
Schlitten 1 trägt
einstückig
ausgeformt, in der mittleren Position und der Falteinrichtung 6 gegenüberliegend,
einen kleinen horizontal angeordneten und ringförmigen Anhang 201,
dessen seitlichen Wände
mit kleinen Buchsen 9 auf einem Schaft 10 schwenkbar
gelagert sind, wobei sich die Drehachse 10 horizontal und
parallel zu der Vorderkante 106 der Falteinrichtung erstreckt.
An dem innerhalb des ringförmigen
Rahmens 201 liegenden Schaftabschnitt 10 sind
mittels kleiner Buchsen 11 die Seitenwände des Endes des gegabelten
Fußanschlussstücks 112 der oberen
gerippten und flachen Greiferklemmbacke 12 angeordnet,
auf den Bezug genommen wird. Die Klemmbacke ist in Draufsicht im
wesentlichen rechteckig und ist rückseitig über einen symmetrisch sich konisch
verjüngenden
Aufbau mit dem Fuß 212 verbunden
und mit einer geradlinigen Vorderkante 312 versehen, die
ein rundes Profil aufweist und die Vorderkante der Falteinrichtung 6 aufnimmt,
wenn der Greifer angehoben wird.
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Die
hintere Gabel 112 der oberen Klemmbake 112 des
Greifers P trägt über vermittelnde
Exzenterbuchsen 13 die Enden eines Stiftes 14,
der parallel zu der Drehachse 10 angeordnet ist und auf
den ein drehbares Lager 15 montiert ist. Parallel zu dieser Achse 10 ist
der Stützring 201 drehbar
unter Zwischenlage von Buchsen 16 auf einem Endabschnitt der
Welle 17 gelagert, auf der mittels des Gewindestifts 18 ein
Exzenter 19 aus geeignetem Material festgeklemmt ist, der
eine zylindrische Form aufweist und an einer Seite mit einer oberen
Leiste 112' der Gabel 112 zusammenwirkt.
An einem anderen, im wesentlichen um 180° versetzt zu der Leiste liegenden
Abschnitt wirkt der Exzenter mit dem oben erwähnten Lager 15 zusammen,
wobei dies in einer Weise geschieht, dass der drehende Schaft des
Exzenters 19 das Absenken und Anheben der oberen Klemmbacke
des Greifers P mit doppeltem Kontrolleffekt. Die Exzenterbuchsen 13 sind
mit radialen Klemmschrauben 20 versehen, die einen verbesserten
Kontakt zwischen dem Kugellager 15 und dem Exzenter 19 sicherstellen.
Dies geschieht auch im Hinblick auf die Arbeitstoleranzen der verschiedenen Teile
des Greifers P. Es ist klar, dass die Gabel 112 zwischen
der Leiste 112' und
dem kleinen Stützabschnitt
des Stifts 14 mit breiten seitlichen Nuten versehen ist,
die eine Kollision zwischen dieser Gabel und der Achse 117 vermeiden.
Immer noch auf die 1 und 3 Bezug
nehmend ist zu bemerken, dass die Achse 17 so lang ist,
dass diese drehbar eine der seitlichen Steuerkurven 4' des Schlittens und
einen kleinen Träger 21 durchsetzt,
der unterhalb der feststehenden Steuerkurve angeordnet und an dem
Schlitten 1 befestigt ist. Auf dem Ende dieser Achse 17 ist
mittels eines Vierkants ein kleiner Hebel 22 aufragend
in Richtung der Falteinrichtung 6 angeordnet, der an seinem
freien Ende eine seitliche Rolle 23 aufweist, deren Drehachse
parallel zu der Drehachse 17 ist. Auf dem Abschnitt zwischen
der Steuerkurve 4' und
dem Stützring 201 ist
eine Feder 24 aufgewickelt, die mit ihrem einen Ende 124 an
einer Wand des Ringes 201 des Schlittens 1 und
mit dem anderen Ende an einem mit einer Madenschraube 26 auf
den Schaft fixierten Klemmring 25 verankert ist. Die Feder 24 ist
so vorgespannt, dass der Hebel 22 in einer einstückig an
dem Träger 21 ausgeformten Aufnahme 121 ruht.
In dieser Stellung ist der Exzenter 19 in der in 3 gezeigten
Lage und hält
die obere Klemmbacke des Greifers P angehoben gegen die Falteinrichtung 6.
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In
den 1, 2 und 3 ist zu
beachten, dass der Schaft 227 der unteren Greiferklemmbacke 27 des
kammförmigen
Greifers P mit einem klammerförmigen
Ende 127 auf dem Schaftabschnitt 10 zwischen den
Seitenwände
der hinteren Gabel 112 des oberen Klemmbackenschafts 12 befestigt ist.
während
der Greifer geschlossen ist, berührt
die kammförmige
unteren Klemmbacke mit ihren Zähnen einen
an der Unterseite der oberen Greiferklemmbacke befestigten Streifen 28 eines
Materials mit einem hohen Reibungskoeffizienten, beispielsweise
Gummi. Der untere Greifer 27 wird normalerweise durch ein
Paar Federn 29, 29' zum
Schließen
gedrängt,
die auf seitlich über
den Ring 201 hervorragende Schaftabschnitte 10 des
Schlittens 1 gewickelt sind und mit ihren äußeren Enden
in mittels Stiften am selben Schaft 10 befestigten Buchsen 30, 30' befestigt sind. Mit
ihren anderen Enden sind die Federn mittels Schrauben 31, 31' an seitlichen
Anschlägen 412, 412' der hinteren
Gabel 112 des oberen Klemmbackenschafts befestigt. Diese
Federn 29, 29' sind
entgegengesetzt vorgespannt, um die beiden Klemmbacken des Greifers
P mit einem geeigneten Druck gegeneinander zu drücken. Aus 2 ist
ersichtlich, dass die hintere Gabel 112 oberhalb mit einem
Fenster 32 versehen ist, durch das es möglich ist, die Schraube der
Klammer 127 zu drehen, die die Achse 10 des Schaftes
der unteren Klemmbacke des Greifers befestigt. Durch dieses Fenster
ragt ein Fortsatzstück 327,
das aufwärts
gebogen ist und das der Anwender betätigen kann, um die untere Klemmbacke 27 immer
dann abzusenken, wenn dies erforderlich wird.
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Der
Schaft 10 greift drehbar durch eine der inneren, einstückig am
Schlitten 1 ausgeformten Steuerkurven 4 und trägt an diesem
Ende einen in die gleiche Richtung wie der Hebel 22 orientierten Hebel 33,
der an seinem Ende mit einer seitlichen Rolle 34 versehen
ist, deren Achse parallel zu der Achse 10 ist. Seitlich
der Rolle 34 ist an dem Schlitten 1 eine aufragende
Steuerkurve 35 befestigt, die später besprochen wird.
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Der
Aktuator 3 ist seitlich des Schlittens 1 angeordnet,
der den Hebel 33 trägt
und in vorteilhafter Weise die seitlichen Nuten 103 im
Körper
des Aktuators ausnutzt, an dem seitlich eine Grundplatte 36 befestigt
ist, die den noch zu beschreibenden Mechanismus zum Öffnen und
Schließen
des beschriebenen Greifers trägt,
während
der Schlitten 1 das Ende der Ausstoßbewegung einer verpackten
Ware erreicht und während
dieser Greifer P beginnt, mit dem bekannten Spender D zusammenzuwirken,
um diesen neuen zu streckenden Folienanfang der Verpackungsmaschine
während
des nächsten
Rücklaufes des
Schlittens 1 zu greifen.
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Aus 3 ist
ersichtlich, dass die Rolle 34 an dem Hebel 33 beginnt,
mit der nach unten geneigten Unterseite eines Hebels 37 zusammenzuwirken, während der
Schlitten die Stellung erreicht, in der sich der Greifer P öffnen muß. Der Hebel
ist mit seiner Längsachse
in einer idealen vertikalen Ebene angeordnet, die parallel zu der
Bewegung des Schlittens 1 verläuft. Er ist mit einem Ende
an einem Stift 38 an der Grundplatte 36 befestigt,
der parallel zu der Achse 10 ausgerichtet ist. An dem gleichen
Ende der Drehachse trägt
der Hebel seitlich einen mittels einer Schraube 39 befestigten
Hebelarm 40, der nach unten geneigt ist end entgegengesetzt
zum Hebel 37 gerichtet ist und der mit einem runden Ende 104 endet,
das im Gleitweg der an dem Schlitten 1 befestigten Steuerkurve 35 angeordnet
ist. Wenn der Hebel 37 in der in 3 gezeigten,
aktiven Stellung ist, ist das Ende 140 des Hebelarms 40 angehoben
und greift nicht in die Steuerkurve 35 ein. Der Hebel trägt an dem
dem Drehpunkt gegenüberliegenden
Ende einen seitlich abgeflachten Abschnitt 137, an dem
parallel zu der Drehachse 38 ein kurzer Hebel 42 an
der Stelle 41 drehbar gelagert ist (d.h. zwischen seinen Enden
schwenkbar gelagert ist) (inter-fulcrumed), der mit seinem unteren
Abschnitt 142 von dem Hebel 37 nach unten ragt,
um als Auslöser
zu wirken, und der mit einem oberen Abschnitt über den Hebel ragt, um als
Harpune zu wirken. Dieses obere Ende des Hebels 42 ist
mit einem Stift 43 versehen, der in eine seitliche Aussparung 44 einer
kleinen, an der kleinen Grundplatte 36 befestigten vertikalen
Führung 45 eingreift.
Eine Rückstellfeder 46 ist
in einem Sitz der seitlichen Ausnehmung 137 des Hebels 37 aufgenommen
und wirkt auf den oberen Arm des Hebels 42, um den kleinen
Stift 43 innerhalb der Aussparung 44 zu halten,
während
eine zweite Rückstellfeder 47 bei 48 seitlich
an dem Hebel 37 befestigt ist und mit dem anderen Ende
an einem Fortsatz 49 des oberen Abschnitts der Führung 45 verankert
ist, wobei auf gleicher Höhe
an dieser Führung
eine hervorspringende Stufe 50 aus einem elastisch nachgiebigen Material
vorspringt. während
die Rolle 34 des Hebels 33 sich entlang der unteren
und abfallenden Seite des Hebels 37 bewegt, wird die Achse 10 des
Greifers in 1 und 3 gegen
den Uhrzeigersinn verschwenkt und die untere Klemmbacke des Greifers
D schwingt nach unten und bewegt sich von der oberen Klemmbacke 12 weg,
wodurch sich der Greifer öffnet.
Im richtigen Stadium der oben angesprochenen Öffnungsphase schwenkt der Greifer
P nach unten, um das gleiche Niveau des komplementären Greifers
PD der Spendereinrichtung D zu erreichen, die das neue Anfangsstück der Verpackungsfolie
F bereithält.
Für diesen
Ablauf ist eine an dem Maschinenrahmen befestigte Nocke 51 vorgesehen,
deren vertikale Seiten beginnen, mit der Rolle 23 des Hebels 22 zusammenwirken,
so dass durch die Bewegung des Schlittens 1 die Rolle zuerst
an der Stirnseite 151 der Nocke hochläuft und dann wieder herunterläuft, danach
sich entlang des abgerundeten Eckbereichs 251 der Nocke
und schließlich
entlang der horizontalen Unterseite der Nocke 51 bewegt.
Als Folge dieser weitgehenden Bewegung des Hebels 22 und
dem jeweiligen Schaft 17 dreht sich der Exzenter für den Betrachter
von 1 und 4 im Uhrzeigersinn und der gesamte
Greifer P wird abgesenkt, während
er geöffnet
bleibt und die obere Klemmbacke 12 und die untere Klemmbacke 27 oberhalb
und unterhalb des Greifers PD der Spendereinrichtung D bereitstellt.
Während
der Schlitten 1 die letzten Millimeter seines Wegs hin
zur Spendereinrichtung D ausführt,
berührt
die Rolle 34 des Hebels 33 den unteren Auslöser 142 des
Hebels 42 und zwingt diesen Hebel, für Betrachter von 3 im Uhrzeigersinn
zu rotieren, wodurch die Auslösung des
Stifts 43 aus der Ausnehmung 44 entgegen der Wirkung
der Feder 46 verursacht wird, so dass durch den Zug der
Feder 47 der Hebel 37 schnell nach oben verschwenkt
wird, wie dies in 4 zu sehen ist, was ein Anheben
der unteren Klemmbacke 27 des Greifers P bewirkt, wobei
die Zähne
des Greifers durch die freien Bereiche des Kamms PD der Spendereinrichtung
hindurchgehen und das Anfangsstück der
Folie F anheben und dieses fest gegen den Gummistreifen 28 der
oberen Klemmbacke 12 drücken. Der
Stift bewegt sich an der Seite der Führung 45 entlang und
schlägt
gegen den federnden Gummianschlag 50 an. Während des
Anhebens des Hebels 37 wurde die Unterseite dieses Hebels über die
Rolle 34 des Hebels 33 hinaus bewegt, während der
Hebelarm 40 abgesenkt wurde und sein Ende 140 auf
ein Niveau zum nachfolgenden Zusammenwirken mit der Nocke 35 gebracht
wurde. Wenn die Bewegung des Schlittens umgekehrt wird und sich
der Greifer P von der Spendereinrichtung mit einer Bewegung nach
rechts für
den Betrachter von 4 wegbewegt, bleibt der Greifer
P geschlossen und in der unteren Lage, um von dem Greifer PD der
Spendereinrichtung D zurückgezogen
zu werden. Wenn sich die Rolle 23 des Hebels 22 an
der Unterseite 351, danach an dem Eckbereich 251 und
dann an der Stirnseite 151 der Nocke 51 zurückbewegt,
kommt der Greifer P von der Spendereinrichtung D und wird allmählich in
die obere Stellung in 3 zurückgebracht, wobei das Anheben
zum Ende kommt, wenn die Rolle 34 über Drehpunkt 38 des
Hebels 37 passiert hat, wobei der Greifer seine Lage stets
ganz geschlossen ändern
muß. Während die
Steuerkurve 35 unter dem Ende 140 des Hebels 40 vorbeigeht,
wird dieser Hebel angehoben, was den Hebel 37 absenkt, während der
Hebel 42 als Haken und Auslöser nachgeladen wird, wie dies
aus 3 ersichtlich ist. Dadurch wird der ganze Mechanismus
für eine
Wiederholung eines neuen Arbeitszyklus vorbereitet. Es ist selbstverständlich,
daß das
Ende 140 des Hebels 40 mit einer Rolle zum Zusammenwirken
mit der Steuerkurve 35 nur unter Rollreibung versehen sein
kann. Zum gleichen Zweck, kann auch die obere Leiste 112' der hinteren
Gabel 112 des oberen Greifers mit einer Rolle versehen
sein, um mit Rollreibung mit dem Exzenter 19 zusammenzuwirken,
auch wenn der Exzenter vorzugsweise im Kontakt mit dem unteren Lager 15 arbeitet.