[0001] Die Erfindung betrifft eine Verpackungsmaschine mit einem Faltschachtelförderer und
einer Verschlußvorrichtung zum Ausrichten und Einstecken der Verschlußlaschen einer
Faltschachtel, wobei die Verschlußvorrichtung zumindest ein Verschlußwerkzeug trägt,
das mittels eines Antriebs und eines Getriebes eine Drehung unter Beibehaltung seiner
Ausrichtung ausführt.
[0002] In einer Verpackungsmaschine, mit der Produkte jeweils in einer Faltschachtel verpackt
werden sollen, sind üblicherweise eine endlos umlaufende Faltschachtelkette und eine
endlos umlaufende Fördervorrichtung für die Produkte, beispielsweise eine sogenannte
Produktkette vorgesehen. Die Faltschachtelkette und die Produktkette sind derart in
ihren Bewegungen synchronisiert, daß das Produkt quer zur Bewegungsrichtung der Ketten
in die Faltschachtel eingeschoben werden kann. Nach dem Einschieben der Produkte müssen
in einem darauffolgenden Arbeitsschritt die seitlichen Verschlußlaschen der Faltschachtel
ausgerichtet und eingeschoben werden, wobei eine sogenannte Verschlußvorrichtung Verwendung
findet, die ein oder mehrere Verschlußwerkzeuge bekannter Bauart aufweist, die in
einer wesentlichen parallel zur Oberfläche der Faltschachtelkette liegenden Ebene
eine umlaufende Drehbewegung unter Beibehaltung ihrer Ausrichtung relativ zu der Faltschachtelkette
und somit quasi eine reine Translation auf einer geschlossenen Kurve ausführen. Als
Antriebselement dieser Bewegung findet üblicherweise ein in einer Verpackungsmaschine
vielfach eingesetzter Antriebsriemen bzw. eine Antriebskette Verwendung, der bzw.
die ein Riemenrad dreht, dessen Drehbewegung über ein Kurbelgetriebe in die genannte
umlaufende Bewegung der Verschlußwerkzeuge umgesetzt wird. Es hat sich in der Praxis
gezeigt, daß das Kurbelgetriebe relativ störungsanfällig ist und insbesondere zum
Verhaken neigt, wodurch der Arbeitsablauf der Verpackungsmaschine beeinflußt oder
sogar ernsthaft gestört werden kann. Darüber hinaus besitzt ein Kurbelgetriebe eine
relativ große bewegte Masse an großen Hebelarmen, wodurch bei hohen Taktzahlen der
Verpackungsmaschine und somit hohen Geschwindigkeiten des Kurbelgetriebes große Massenkräfte
auftreten, die zu einer sehr unruhigen und somit unpräzisen Bewegung der Verschlußwerkzeuge
führen.
[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verschlußvorrichtung in einer Verpackungsmaschine
der genannten Art zu schaffen, die auch bei hohen Taktzahlen der Verpackungsmaschine
einen präzisen Bewegungsablauf der Verschlußwerkzeuge gewährleistet.
[0004] Diese Aufgabe wird bei einer Verpackungsmaschine der genannten Art dadurch gelöst,
daß als Getriebe ein Planetengetriebe verwendet wird. Dieses läßt sich in kompakter
Weise herstellen und bei Betrieb des Planetengetriebes auftretenden Massekräfte sind
wesentlich geringer als bei einem Kurbelgetriebe, so daß auch bei hohen Geschwindigkeiten
des Planetengetriebes eine präzise Verschlußbewegung der Verschlußwerkzeuge erreicht
werden kann.
[0005] Vorzugsweise weist das Planetengetriebe einen drehangetriebenen Planetenträger mit
einem an diesem gelagerten Zwischenrad auf, das an einem feststehenden Sonnenrad abrollt
und ein am Planetenträger drehbar gelagertes Abtriebsrad treibt, auf dessen Abtriebswelle
eine Halterung für das Verschlußwerkzeug angeordnet ist. Um das oder die Verschlußwerkzeuge
bei Bedarf in einfacher Weise auswechseln zu können, ist insbesondere vorgesehen,
daß die Verschlußwerkzeuge über eine lösbare Klemmvorrichtung an der Halterung angebracht
sind.
[0006] Die Antriebsbewegung des Zahnriemens oder der Kette wird in bevorzugter Ausgestaltung
der Erfindung auf eine Antriebshohlwelle übertragen, an der das Antriebsriemenrad
direkt ausgebildet oder befestigt sein kann. Die Antriebshohlwelle ist drehbar in
der Werkzeugmaschine gelagert und mit einer in ihrem Inneren koaxial angeordneten
Zwischenwelle drehfest verbunden, so daß die Antriebshohlwelle und die Zwischenwelle
als Einheit drehen. Die Zwischenwelle trägt den Planetenträger, so daß dieser über
den Zahnriemen drehangetrieben ist.
[0007] Bei Änderung des Formats der zu schließenden Faltschachteln muß auch die Verschlußvorrichtung
anpaßbar sein. Zu diesem Zweck ist vorgesehen, daß die Zwischenwelle axial verschieblich
in der Antriebshohlwelle sitzt, so daß durch eine axiale Relativverstellung die vertikale
Position des Planetenträgers und somit der Verschlußwerkzeuge verändert werden kann.
Gleichzeitig mit der Verstellung des Planetenträgers muß auch das Sonnenrad entsprechend
axial verstellt werden. Dies kann in konstruktiv vorteilhafter Weise erfindungsgemäß
dadurch erreicht werden, daß die Zwischenwelle ebenfalls als Hohlwelle ausgebildet
ist und daß durch die Zwischenwelle eine Tragstange verläuft, die an ihrem einen Ende
das Sonnenrad trägt. Dabei ist in Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, daß das
Planetengetriebe als Einheit mit der Zwischenwelle und der Tragstange über eine Verstellvorrichtung
axial relativ zu der in der Verpackungsmaschine drehbar, jedoch axial unverschieblich
gehaltenen Antriebshohlewelle verlagerbar ist. Als Verstellvorrichtung kann dabei
beispielsweise eine Spindel-Mutter-Einheit vorgesehen sein, die manuell oder motorisch
verstellbar ist und eine Beibehaltung einer eingestellten Position gewährleistet.
[0008] Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung sind aus der folgenden Beschreibung
eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung ersichtlich. Es zeigen:
- Figur 1
- einen Vertikalschnitt durch eine erfindungsgemäße Verschlußvorrichtung,
- Figur 2
- einen gegenüber Figur 1 um 90° gedrehten Vertikalschnitt der Verschlußvorrichtung
und
- Figur 3
- den Schnitt III-III in Figur 2.
[0009] Die in den Figuren 1 bis 3 dargestellte Verschlußvorrichtung 10 einer Verpackungsmaschine
weist eine an einem maschinenfesten Bauteil 11 angebrachte Konsole 12 auf, die eine
vertikale Bohrung 13 besitzt, in der über vertikal beabstandete Drehlager 25 und 26
eine Antriebshohlwelle 24 drehbar, jedoch axial unverschieblich gelagert ist. Am unteren
Ende der Antriebshohlwelle 24 ist einstückig ein Antriebsriemenrad 24a ausgeformt,
um das ein nicht gezeigter Zahnriemen verläuft, mittels dessen die Antriebshohlwelle
24 in Drehung versetzt werden kann.
[0010] Koaxial innerhalb der Antriebshohlwelle 24 ist eine diese durchdringende Zwischenwelle
23 angeordnet, die ebenfalls als Hohlwelle ausgestaltet ist und über eine Paßfeder
37 bzw. eine Axialnut drehfest mit der Antriebshohlwelle 24 verbunden ist, d.h. als
Einheit mit dieser dreht, jedoch relativ zu der Antriebshohlwelle axial verschoben
werden kann. An ihrem oberen Ende trägt die Zwischenwelle 23 einen gehäuseartigen
Planetenträger 28, an dem über eine Achse 29 ein Zwischenrad 38 gelagert ist. Im Inneren
der Zwischenwelle 23 verläuft koaxial eine Tragstange 19, auf der sich die Zwischenwelle
23 über axial beabstandete Drehlager 21 und 22 drehbar abstützt. Die Tragstange 19
steht auf der Oberseite aus der Zwischenwelle 23 hervor und ragt bis in den Planetenträger
28 hinein, wobei am oberen Ende der Tragstange 19 ein Sonnenrad 20 fest angebracht
ist, an dem das Zwischenrad 38 abläuft.
[0011] Auf der Oberseite des Planetenträgers 28 ist über Lager 31 und 32 eine Abtriebswelle
34 drehbar gelagert, die auf ihrer unteren, im Innenraum des Planetenträgers 28 liegenden
Seite ein Abtriebszahnrad 33 trägt, das mit dem Zwischenrad 38 kämmt. Auf der Oberseite
des Planetenträgers 28 ist an der Abtriebswelle 34 eine Halterung 35 für Verschlußwerkzeuge
36 angebracht.
[0012] Das untere Ende der Tragstange 19 steht an der Unterseite über die Zwischenwelle
23 hervor und ist mit einem Haltebügel 18 verbunden, der an seinem der Tragstange
19 abgewandten Ende eine im wesentlichen parallel zur Tragstange 19 verlaufende Gewindespindel
16 lagert, die in einem Gehäuse 15 aufgenommen ist und an ihrem oberen Ende einen
Betätigungsabschnitt 17 aufweist, über den ein Benutzer die Gewindespindel 16 manuell
oder motorisch in Drehung versetzen kann. Die Gewindespindel 16 steht mit einem mutterartigen
Gewindeabschnitt 14 der Konsole 12 in Eingriff.
[0013] Mittels des nicht dargestellten Zahnriemens wird das Zahnriemenrad 24a und somit
die Antriebshohlwelle 24 in Drehung versetzt, was aufgrund des drehfesten Eingriffs
mit der Zwischenwelle 23 zu deren entsprechender Drehung führt. Auch der Planetenträger
28 dreht zusammen mit der Zwischenwelle 23, wobei sein Zwischenrad 38 an dem Sonnenrad
20 abläuft, so daß das mit dem Zwischenrad 38 in Eingriff stehende Abtriebszahnrad
33 gedreht wird. Das so gebildete Planetengetriebe 30 stellt sicher, daß die an der
Halterung 35 lösbar angebrachten Verschlußwerkzeuge 36 eine Drehung um die Mittelachse
der Antriebshohlwelle 24 ausführen, die jedoch mit der Drehung des Abtriebszahnrades
33 überlagert wird, so daß die Verschlußwerkzeuge 36 ihre Ausrichtung relativ zu der
Verpackungsmaschine nicht ändern.
[0014] Zur Höhenverstellung der Verschlußwerkzeuge dreht der Benutzer die Gewindespindel
16 über den Betätigungsabschnitt 17 in gewünschter Weise, wobei die Gewindespindel
eine vertikale Verlagerung erfährt. Entsprechend werden auch der Haltebügel 18 mit
der fest daran angebrachten Tragstange 19 und deren Sonnenrad 20 sowie die auf der
Tragstange 19 axial unverschieblich gelagerte Zwischenwelle 23 mit dem Planetengetriebe
30 vertikal verstellt, wobei die Zwischenwelle 23 eine axiale Relativverschiebung
zu der Antriebshohlwelle 24 ausführt, die axial unverschieblich in der Konsole 12
gehalten ist.
1. Verpackungsmaschine mit einem Faltschachtelförderer und einer Verschlußvorrichtung
(10) zum Ausrichten und Einstecken der Verschlußlaschen einer Faltschachtel, wobei
die Verschlußvorrichtung (10) zumindest ein Verschlußwerkzeug (36) trägt, das mittels
eines Antriebs und eines Getriebes eine Drehung unter Beibehaltung seiner Ausrichtung
ausführt, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe ein Planetengetriebe (30) ist.
2. Verpackungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Planetengetriebe
einen drehangetriebenen Planetenträger (28) mit einem an diesem gelagerten Zwischenrad
(38) aufweist, das an einem feststehenden Sonnenrad (20) abrollt und ein am Planetenträger
(28) drehbar gelagertes Abtriebsrad (33) treibt, auf dessen Abtriebswelle (34) eine
Halterung (35) für das Verschlußwerkzeug (36) angeordnet ist.
3. Verpackungsmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Planetenträger
(28) mit einer Zwischenwelle (23) verbunden ist, die von einer koaxial angeordneten
Antriebshohlwelle (24) umgeben ist, wobei die Antriebshohlwelle (24) relativ zu der
Zwischenwelle (23) drehfest, jedoch axial verschieblich gelagert ist.
4. Verpackungsmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenwelle
(23) als Hohlwelle ausgebildet ist und daß durch die Zwischenwelle (23) eine Tragstange
(19) verläuft, die an ihrem einen Ende das Sonnenrad (20) trägt.
5. Verpackungsmaschine nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Planetengetriebe
(30) als Einheit mit der Zwischenwelle (23) und der Tragstange (19) über eine Versteilvorrichtung
(14, 16) axial relativ zu der in der Verpackungsmaschine drehbar, jedoch axial unverschieblich
gehaltenen Antriebshohlwelle (24) verlagerbar ist.
6. Verpackungsmaschine nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß
das Verschlußwerkzeug (36) über eine lösbare Klemmvorrichtung an der Halterung (25)
angebracht ist.