DE19602411C1 - Vorrichtung zum Abtrennen von Einzelstücken - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zum Abtrennen von Einzelstücken von einem plastisch verformbaren und mit konstanter Geschwindigkeit geförderten Massestrang.

Eine derartige Vorrichtung ist aus der DE 33 15 925 C2 bekannt geworden. Die bekannte Vorrichtung weist je ein ober- und unterhalb eines mit konstanter Geschwindigkeit geförderten Massestrangs angeordnetes Schneidmesser auf. Die beiden Schneidmesser sind über eine Getriebeanordnung miteinander gekoppelt. Die Getriebeanordnung bewirkt jeweils eine kreisförmige Bewegungsbahn jeder Schneidmesserspitze, wobei die Bewegungsbahn jeweils mindestens bis zur halben Dicke des Massestrangs hineinreicht. Das Abtrennen des Einzelstücks vom Massestrang erfolgt, wenn die beiden Schneidmesserspitzen jeweils bis zur halben Massestrangdicke in den Massestrang eingedrungen sind. Nachteilig bei der bekannten Vorrichtung ist, daß diese durch die beiden Schneidmesser relativ aufwendig aufgebaut ist. Zusätzlich besteht die Gefahr der Berührung und somit der Beschädigung der beiden Schneidmesser, da der Schnittspalt zwischen den beiden Schneidmessern für die Erzielung einer geraden Schnittkante relativ gering sein muß. Nachteilig ist weiterhin, daß der Massestrang bei der Verwendung von zwei Schneidmessern zur Entstehung von Splittern neigt, die die Vorrichtung verunreinigen, so daß ein relativ hoher Handhabungsaufwand erforderlich ist. Doch selbst die Verwendung nur eines einzigen Schneidmessers, das auf einer kreisförmigen Bahnkurve mit entsprechend größerem Durchmesser geführt wird, würde nicht zum gewünschten Erfolg fuhren. Eine derartige Ausbildung hätte den Nachteil, daß der dazu erforderliche Kreisbogenabschnitt beträchtlich von einem zur Erzeugung einer geraden Schnittfläche notwendigen, möglichst geraden Bahnabschnitt abweichen würde.

Aufgabe der Erfindung ist es, die aus der DE 33 15 925 C2 bekannte Vorrichtung zum Abtrennen von Einzelstücken von einem plastisch verformbaren und mit konstanter Geschwindigkeit geförderten Massestrang derart weiterzubilden, daß die oben genannten Nachteile vermieden werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Abtrennen von Einzelstücken gemäß dem Anspruch 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß die Schnittflächenqualität aufgrund der besonderen Bewegungsbahn des Schneidmessers trotz der Verwendung nur eines Schneidmessers hoch ist. Dadurch, daß die Vorrichtung nur ein Schneidmesser aufweist ist die Vorrichtung relativ einfach aufgebaut und arbeitet störunanfällig. Gleichzeitig wird die Entstehung von Splittern vermieden, wodurch nur ein relativ geringer Handhabungsaufwand an der Vorrichtung erforderlich ist.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Abtrennen von Einzelstücken ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung. Durch eine spezielle Lage der Bewegungsbahn des Schneidmessers in bezug auf den Massestrang läßt sich die Schnittflächenqualität zusätzlich noch verbessern. Mittels zweier Planetengetriebe läßt sich die Bewegungsbahn des Schneidmessers einfach erzeugen und im Bedarfsfall geänderten Parametern, wie beispielsweise der Massestrangdicke oder der Vorschubgeschwindigkeit des Massestrangs einfach anpassen. Durch die Verwendung nur einer Abstreiftrommel und eines Schneidmessers ist es möglich, als zusätzliche Führung eine Trommel mit relativ geringem Durchmesser einzusetzen. Dadurch wird insbesondere die Baugröße der Vorrichtung reduziert.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen die Fig. 1 eine Vorrichtung zum Abtrennen von Einzelstücken in einem vereinfachten Längsschnitt und die Fig. 2 einen Teil der Vorrichtung während des Betriebs ebenfalls in einem vereinfachten Längsschnitt.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Die Vorrichtung 10 zum Abtrennen von Einzelstücken 11 von einem Bonbonmassestrang 12 weist eine kontinuierlich arbeitende Fördereinrichtung für den Bonbonmassestrang 12 auf, von der in der Fig. 1 lediglich ein Führungskanal 13 dargestellt ist. Das Austrittsende 14 des Führungskanals 13 mündet mittig in den Bereich zwischen zwei Trommeln 15, 16 der Vorrichtung 10, wobei die Mantelflächen der Trommeln 15, 16 den Bonbonmassestrang 12 und die Einzelstücke 11 führen. Der Abstand zwischen den Oberflächen der Mantelflächen der Trommeln 15, 16 entspricht der Dicke D des Bonbonmassestrangs 12.

Die erste, im folgenden als Abstreiftrommel 15 bezeichnete Trommel ist in einer Achse 17 gelagert, und weist einen größeren Durchmesser auf als die andere, in einer Achse 18 gelagerte und als Gegentrommel 16 bezeichnete Trommel. Die Abstreiftrommel 15 und die Gegentrommel 16 sind beispielsweise mittels eines nicht dargestellten Getriebes zwangsgekoppelt und angetrieben, so daß die Umfangsgeschwindigkeiten ihrer Mantelflächen identisch sind und mindestens der Vorschubgeschwindigkeit V_BX des Bonbonmassestrangs 12 entsprechen. Weiterhin ist die Anordnung der Abstreiftrommel 15 und der Gegentrommel 16 derart, daß eine die Achsen 17, 18 verbindende Gerade 19 senkrecht zur Vorschubrichtung X des Bonbonmassestrangs 12 verläuft.

In der Abstreiftrommel 15 sind mehrere, beispielsweise fünf Durchbrüche 21 in jeweils gleichen Winkelabständen, und in der Gegentrommel 16 ist beispielsweise ein Durchbruch 22 ausgebildet. Jeweils ein Durchbruch 21 der Abstreiftrommel 15 und der Durchbruch 22 der Gegentrommel 16 überdecken sich während der Drehbewegung der Abstreiftrommel 15 und der Gegentrommel 16 im Bereich der Geraden 19.

Im Innern der Abstreiftrommel 15 ist eine Schneideinrichtung 24 mit einem beweglichen Messer 25 angeordnet. Die Bewegung des Messers 25 ist dabei so mit der Drehbewegung der Abstreiftrommel 15 und der Gegentrommel 16 abgestimmt, daß das Messer 25 auf seiner Bewegungsbahn jeweils einen Durchbruch 21 der Abstreiftrommel 15, den Bonbonmassestrang 12 und den Durchbruch 22 der Gegentrommel 16 durchdringt. Die Größe der Durchbrüche 21, 22 ergibt sich aus der Dauer des Schneidens des Bonbonmassestrangs 12 bzw. aus der Bewegung des Messers 25.

Zur Erzeugung der Messerbewegung ist das Messer 25 mit einem gewissen Abstand und parallel mit einer Koppel 26 starr verbunden. Die Koppel 26 ist wiederum mit einer Getriebeanordnung 27 verbunden, die auf der dem Massestrang 12 gegenüberliegenden Seite der Gegentrommel 16 angeordnet ist. Die Getriebeanordnung 27 besteht aus zwei im Ausführungsbeispiel übereinander angeordneten Planetenradgetrieben 28, 29 mit jeweils feststehenden identischen Zahnrädern mit Innenverzahnungen 31, und darin exzentrisch auf Kurbeln 32, 33 gelagerten identischen Zahnrädern mit Außenverzahnungen 34. Die Zahnräder mit den Außenverzahnungen 34 besitzen jeweils die halbe Zähnezahl der Zahnräder mit den Innenverzahnungen 31. Die Kurbel 32 des mittels nicht dargestellter Mittel angetriebenen Planetenradgetriebes 28 ist mit einem ersten Exzenter 35 und einer starr und rechtwinklig an der Koppel 26 befestigten Stange 36 mit der Koppel 26 verbunden. Hingegen ist die andere Kurbel 33 des Planetenradgetriebes 29 mit einem zweiten Exzenter 38 verbunden, der mit einem Zwischenglied 37 mit der Koppel 26 gelenkig verbunden ist.

Durch die oben beschriebene Ausbildung der Planetenradgetriebe 28, 29 und der Koppel 26 wird eine stets rechtwinklige Führung des Messers 25 zur Vorschubrichtung X des Bonbonmassestrangs 12 erzielt.

Die Längen der Kurbeln 32, 33, der Exzenter 35, 38 sowie der Stange 36 und des Zwischenglieds 37 sind jeweils identisch ausgebildet. Vorteilhafterweise befindet sich aus Gründen eines guten Masseausgleichs der Schwerpunkt der Koppel 26 im Anlenkpunkt des Exzenters 35 an der Stange 36. Dies wird durch nicht dargestellte, mit der Koppel 26 verbundene Ausgleichsgewichte erzielt. Ebenso sind zum Massenausgleich an den beiden Kurbeln 32, 33 sowie den Exzentern 35, 37 ebenfalls nicht dargestellte Ausgleichsgewichte angebracht.

Die oben beschriebene Vorrichtung 10 arbeitet wie folgt:
Wird die Kurbel 32 des Planetenradgetriebes 28 entgegen dem Uhrzeigersinn angetrieben, so bewegt sich jeder Punkt der Koppel 26, und somit auch die Spitze 39 des starr mit der Koppel 26 verbundenen Messers 25 auf einer identischen, ellipsenförmigen Bewegungsbahn. In der Fig. 1 ist die mit 40 bezeichnete Bewegungsbahn der Messerspitze 39 eingezeichnet, wobei die Drehrichtung der Bewegungsbahn 40 ebenfalls im Gegenuhrzeigersinn verläuft. Während seiner Bewegung durchdringt die Spitze 39 des Messers 25 einen der Durchbrüche 21 der Abstreiftrommel 15, trifft dann auf den Bonbonmassestrang 12 auf und trennt ein Einzelstück 11 ab, um anschließend noch um einen gewissen Betrag in den Durchbruch 22 der Gegentrommel 16 einzutauchen. Anschließend bewegt sich die Spitze 39 des Messers 25 in umgekehrter Reihenfolge wieder in das Innere der Abstreiftrommel 15 zurück, worauf sich die Vorgänge wiederholen.

Nachdem das Einzelstück 11 vom Bonbonmassestrang 12 abgetrennt wurde, wird das Einzelstück 11 abhängig von der Umfangsgeschwindigkeit der Abstreiftrommel 15 und der Gegentrommel 16 entweder durch diese selbst, oder durch die schiebende Stirnfläche des Messers 25 noch um eine gewisse Strecke weitergefördert. Anschließend wird das Einzelstück 11 von einer an sich bekannten Übergabeeinrichtung bsw. an eine Einwickelstation übergeben.

Die Anordnung und Ausbildung der Getriebeanordnung 27 ist derart gewählt, daß die große Halbachse 41 der Bewegungsbahn 40 auf der Geraden 19 zwischen der Abstreiftrommel 15 und der Gegentrommel 16 liegt. Weiterhin liegt die senkrecht zur großen Halbachse 41 angeordnete kleine Halbachse 42 der Bewegungsbahn 40 innerhalb der Abstreiftrommel 15. Die Länge der Halbachsen 41, 42 ist abhängig von dem Durchmesser der Zahnräder mit den Innenverzahnungen 31 und der Zahnräder mit den Außenverzahnungen 34 sowie den Längen der Kurbeln 32, 33 und der Exzenter 35, 38.

Wesentlich für die Auslegung der Längen der Halbachsen 41, 42 ist, daß in dem mit 44 bezeichneten Auftreffort der Messerspitze 39 auf den Bonbonmassestrang 12 der Betrag der Geschwindigkeitskomponente V_MX des Geschwindigkeitsvektors der Messerspitze 39 in Förderrichtung X des
Bonbonmassestrangs 12 gleich groß oder geringfügig größer ist als der Betrag des Geschwindigkeitsvektors V_BX der Fördergeschwindigkeit des Bonbonmassestrangs 12 (Fig. 2). Weiterhin wird es durch eine entsprechende Auslegung der Längen der Halbachsen 41, 42 ermöglicht, den Bahnkurvenabschnitt 45 des Messers 25 im Bonbonmassestrang 12 zwischen dem Auftreffort 44 und dem Austrittsort 46 aus dem Bonbonmassestrang 12 einer Geraden anzunähern. Eine Annäherung an eine derartige Gerade läßt sich dadurch erzielen, daß die Länge der längeren Halbachse 41 im Verhältnis zur kürzeren Halbachse 42 möglichst groß gewählt wird. Dabei sind selbstverständlich insbesondere das Schneidverhalten des Bonbonmassestrangs 12 sowie die Fördergeschwindigkeit V_BX des Bonbonmassestrangs 12 zu berücksichtigen.

Um die Vorrichtung 10 geänderten Parametern, wie einer geänderten Massestrangdicke D oder einer geänderten Fördergeschwindigkeit V_BX des Bonbonmassestrangs 12 anzupassen, ist es lediglich notwendig, das Messer 25 relativ zur Koppel 26 senkrecht zum Bonbonmassestrang 12 zu verschieben.

Zusätzlich wird bemerkt, daß das Austrittsende 14 des Führungskanals 13 auf der der Gegentrommel 16 zugewandten Seite so weit verlängert ist, daß der Führungskanal 13 ein Gegenlager für das Messer 25 im Auftreffpunkt 44 bildet. Idealerweise ist der Führungskanal 13 derart verlängert, daß dieser für den gesamten Bahnkurvenabschnitt 45 ein Gegenlager für das Messer 25 darstellt.

Ergänzend wird erwähnt, daß anstatt der Getriebeanordnung 27 mit den Planetenradgetrieben 28, 29 auch andersartig ausgebildete Getriebeanordnungen zur Erzeugung einer zumindest ellipsenähnlichen Bewegungsbahn des Messers 25 verwendet werden können. Weiterhin können die Getriebe auch bsw. oberhalb des Führungskanals 13 oder nebeneinander angeordnet sein.

Claims (10)

1. Vorrichtung (10) zum Abtrennen von Einzelstücken (11) von einem plastisch verformbaren und mit konstanter Geschwindigkeit geförderten Massestrang (12), mit einer einzigen ein bewegliches Messer (25) aufweisenden Trommel (15), in deren Mantelfläche wenigstens ein mit dem Messer (25) zusammenwirkender Durchbruch (21) ausgebildet ist, und mit einer mittels eines Verbindungsglieds (26) mit dem Messer (25) verbundenen Einrichtung (27) zur Erzeugung zumindest ellipsenähnlicher Bewegungsbahnen zumindest der Spitze (39) des Messers (25), wobei die Bewegungsbahn (40) der Spitze (39) des Messers (25) einen innerhalb der Trommel (15) angeordneten Brennpunkt (43) sowie zwei unterschiedlich lange Achsen (41, 42) aufweist, von denen eine erste Achse (41) um einen Betrag aus der Trommel (15) ragt, der mindestens der Dicke (D) des Massestrangs (12) entspricht, und weiterhin eine zweite Achse (42) der Bewegungsbahn (40) vollständig im Innern der Trommel (15) angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Achse (41) der Bewegungsbahn (40) senkrecht zur Förderrichtung (X) des Massestrangs (12) verläuft, und daß die zweite Achse (42) der Bewegungsbahn (40) parallel zur Vorschubrichtung (X) des Massestrangs (12) verläuft.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Achse (41) länger ist als die zweite Achse (42).

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungsbahn (40) der Spitze (39) des Messers (25) so ausgebildet ist, daß im Auftreffpunkt (44) des Messers (25) auf den Massestrang (12) die in Förderrichtung (X) des Massestrangs (12) weisende Komponente (V_MX) seines Geschwindigkeitsvektors einen gleich großen oder geringfügig größeren Betrag aufweist als der Vektor in Förderrichtung (X) der Vorschubgeschwindigkeit (V_BX) des Massestrangs (12).

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (27) aus zwei mittels einer Koppelung (26) miteinander verbundenen Planetenradgetrieben (28, 29) besteht.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Planetenradgetriebe (28, 29) jeweils feststehende Zahnräder mit Innenverzahnungen (31) und darin exzentrisch auf Kurbeln (32, 33) gelagerte Zahnräder mit Außenverzahnungen (34) aufweisen, wobei die Zähnezahl der Zahnräder der Innenverzahnungen (31) doppelt so groß ist wie die Zähnezahl der Zahnräder der Außenverzahnungen (34).

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein erstes Planetengetriebe (28) angetrieben ausgebildet ist und einen starr mit der Koppelung (26) verbundenen Exzenter (35) aufweist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Trommel (15) eine Gegentrommel (16) geringeren Durchmessers zusammenwirkt, wobei der Massestrang (12) zwischen der Trommel (15) und der Gegentrommel (16) geführt ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß in der Gegentrommel (16) wenigstens ein Durchbruch (22) ausgebildet ist, und daß der Abstand zwischen der Trommel (15) und der Gegentrommel (16) der Dicke (D) des Massestrangs (12) entspricht.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Berührungspunkt der Trommel (15) mit dem Massestrang (12) auf der ersten Achse (41) der Bewegungsbahn (40) liegt.