專利名稱：操作設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及了一種操作設(shè)備，尤其是一種產(chǎn)品的轉(zhuǎn)移設(shè)備。
本發(fā)明有利地用于煙草工業(yè)中，以下僅為舉例對此作了描述，用于轉(zhuǎn)移成組的煙卷盒，單個煙卷盒或者一根或幾根煙卷。
在煙草工業(yè)中，在考慮到成組的煙盒時，已經(jīng)有了轉(zhuǎn)移煙盒組的設(shè)備，它們包括一個轉(zhuǎn)移件，它與煙盒組運行的傳送路線相配合，以及一個致動裝置，它使轉(zhuǎn)移件運動，并賦予給定的運動軌道，軌道的前面部分與傳送路線相同。致動裝置通常包括一個主臂，它相對于煙盒組的傳送路線作轉(zhuǎn)動；一個副臂，它以轉(zhuǎn)動方式裝在主臂上來支承轉(zhuǎn)移件；以及一個兩級行星齒輪系，它具有第一級和第二級，第一級與主臂聯(lián)結(jié)，主要是賦予轉(zhuǎn)移件一個給定的方位，第二級與副臂聯(lián)結(jié)，使副臂相對于主臂作轉(zhuǎn)動并賦予轉(zhuǎn)移件一個給定形狀的軌道。
更確切地說，在上述類型的操作設(shè)備中，致動裝置的第二級包括兩個齒輪，齒輪相互嚙合，并具有確定軌道形狀的不變的傳動比，軌道可以是具有任何預(yù)定細(xì)長比的橢圓形，三角形，方形或圓形。
上述已知操作設(shè)備類型的主要缺點在于這種設(shè)備在以下意義上說是非常“剛性”任何給定的傳動比相對應(yīng)于轉(zhuǎn)移件規(guī)定的軌道，以及轉(zhuǎn)移件沿軌道規(guī)定的預(yù)定規(guī)律(速度、角速度等)。
本發(fā)明的一個目的是提供一種操作設(shè)備，它不僅簡單明了和制造便宜，而且提供了高度的靈活性。
按照本發(fā)明，所提供的操作設(shè)備包括至少一個操作裝置和一個致動裝置，致動裝置具有一個行星齒輪系，它使上述操作裝置沿著環(huán)形軌道運動；其特征在于上述行星齒輪系至少包括一個具有兩個齒輪的齒輪級，兩個齒輪在可變接觸點上相互嚙合，并具有隨上述接觸點而改變的傳動比。
現(xiàn)參照附圖為例來描述本發(fā)明，其中


圖1表示了一個透視圖，它是按照本發(fā)明的教導(dǎo)作出的一個操作設(shè)備優(yōu)選實施例，為了清楚起見，有些部分已略去；圖2表示了圖1設(shè)備中一個細(xì)節(jié)的放大透視圖，為了清楚起見，有些部分已略去；圖3表示了圖2細(xì)節(jié)的透視圖，為了清楚起見，有些部分已略去；圖4按照連續(xù)的操作位置，表示了圖1中一個細(xì)節(jié)的放大正視圖。
圖1中編號1表示了轉(zhuǎn)移煙盒3的煙盒組2的整個設(shè)備，沿著基本上為直線的傳送路線P送進(jìn)煙盒組，路線P延伸著通過供應(yīng)煙盒組2的供應(yīng)裝置4，以及通過已知紙板機(jī)(圖中未示)的輸入裝置5。更確切地說，每個煙盒組2包括并排煙盒3的兩排6，沿著路線P送進(jìn)，其中煙盒3的位置是其相關(guān)縱向軸線3a與運行方向D1垂直交叉。
供應(yīng)裝置4包括一個直的水平板7，它沿著路線P延伸，確定了煙盒組2在上面滑動的底部；兩個環(huán)形傳送帶8位于板7的上面和兩側(cè)，以及位于路線P的兩側(cè)，并具有面對面的相關(guān)垂直傳送帶分支9，傳送帶8與板7一起確定了一個槽10，沿著它送進(jìn)煙盒組2。裝置4還包括一塊細(xì)長的水平板11，它以已知的方式配合在板7上面，并與煙盒組2的頂部配合。
輸入裝置5包括一個推料器12，它可沿著與方向D1垂直交叉的卸貨方向D2運動，也可通過接收工位R作往復(fù)運動，以接收煙盒組2，推料器位于板7和11的端部。更確切地說，推料器12包括一個基本上為矩形的頭部13，它與煙盒組2的頂部配合，并從工位R把煙盒組2卸到圖1中未示的一個反向推料器的頭部(圖中未示)上。
如圖1,2和4所示，轉(zhuǎn)移設(shè)備1包括一個L形的支承基礎(chǔ)14，它具有一個與板7平行的平的水平面15，以及一個與表面15交叉的垂直正面16。設(shè)備1還包括一個固定軸17，它從表面16突出，并具有與表面16垂直交叉的水平軸線A；一個轉(zhuǎn)移件18，它由一個與傳送路線P配合的叉子所確定；以及一個使轉(zhuǎn)移件運動的致動裝置19，它裝在軸17上，并賦予轉(zhuǎn)移件18一個環(huán)形的運動軌道T，軌道T具有與路線P相同的向前部分T1，和脫離路線P的返回部分T2。
致動裝置19包括一個主臂20，它與軸17裝成可繞軸線A轉(zhuǎn)動；以及一個副臂21，它與主臂20裝成可繞轉(zhuǎn)動軸線B轉(zhuǎn)動，副臂21在與主臂20連接端相對的另一端上與轉(zhuǎn)移件18裝在一起，并容許轉(zhuǎn)移件18繞著相關(guān)轉(zhuǎn)動軸線C作轉(zhuǎn)動。更確切地說，軸線A是固定的主要轉(zhuǎn)動軸線；軸線B平行于軸線A和C，并在圖1中繞軸線A作反時針方向轉(zhuǎn)動；軸線C在圖1中繞軸線B作順時針方向轉(zhuǎn)動，并沿著軌道T’(圖4)運行，軌道T’與軌道T完全相同但偏置一定距離；軸線A和B分開的距離為I1，它大于軸線B和C之間的距離I2；轉(zhuǎn)移件18繞著軸線C并相對于副臂21作轉(zhuǎn)動，同時在沿著軌道T的任何點上保持自身的平行。
裝置19還包括一個驅(qū)動馬達(dá)22，它的一個輸出帶輪23被齒形帶24連接到主臂20上；以及一個兩級行星齒輪系25，它具有第一級26和第二級27。第一級26與主臂20聯(lián)結(jié)，并連接到轉(zhuǎn)移件18，使得轉(zhuǎn)移件18在任何時間均保持對自身的平行；第二級27聯(lián)結(jié)到副臂21上，以相對于主臂20作轉(zhuǎn)動，并形成轉(zhuǎn)移件18的軌道T。
更確切地說，主臂20位于表面16的前面，并包括一個基本上為細(xì)長形的箱形件28，它在對著箱形件18的軸線A另一側(cè)具有一個配重29；一個柱形管件30，它從箱形件28向表面16延伸，以轉(zhuǎn)動方式裝在軸17上，并具有與齒形帶24嚙合的外齒31。副臂21位于主臂20的前面，并包括一個基本上為細(xì)長形的箱形件32，它依次具有后柱形管部分33和前柱形管部分34，后柱形管部分33與軸線B同軸并伸到箱形件28之內(nèi)，前柱形管部分34與軸線C同軸延伸，并支承著與轉(zhuǎn)移件18成一體的轉(zhuǎn)動軸35。轉(zhuǎn)移件18基本上為L形，并包括一個部分36，它與軸35裝成整體并與軸線C垂直交叉；以及一個推叉37，它橫向裝在部分36上并依次包括兩個臂38，臂38可在板11的兩側(cè)插入槽10中，以與煙盒組2的后面相配合。
如圖2和圖3所示，第一級26可保持轉(zhuǎn)移件18在任何時間保持與自身平行，即在任何時間上叉37的臂38垂直于方向D1，第一級26包括裝在箱形件28內(nèi)的三個圓齒輪39,40,41。齒輪39裝在軸17的自由端；齒輪41裝在軸42上，軸42平行于軸線B，它以轉(zhuǎn)動方式裝在箱形件28上并通過箱形件32的部分33，并且通過裝在箱形件32內(nèi)的傳動系統(tǒng)43，連接到軸35上的另一端，該端與轉(zhuǎn)移件18成整體一端相對著；齒輪40位于齒輪39和41之間的中間位置，并空轉(zhuǎn)地裝在支承軸44上，軸44與箱形件28成整體，并在其內(nèi)部沿著中間軸線D延伸，軸線D在軸線A和B之間并與之平行。
除了與第一級26合作使轉(zhuǎn)移件18在任何時間保持與自身平行之外，傳動系統(tǒng)43還包括一個細(xì)長的法蘭45，它裝在軸42的一端，并與軸線B垂直交叉；另一個法蘭46裝在軸35的一端并與軸線C垂直交叉；一個細(xì)長板47位于與法蘭45和46平面相平行的平面內(nèi)，并且其相對著的兩端以轉(zhuǎn)動方式與法蘭45和46連接。
如圖3所示，第二級27使副臂21相對于主臂20作轉(zhuǎn)動，它與主臂20合作，對軌道T賦予給定的形狀，并包括兩個凸輪狀的齒輪48和49，即具有相關(guān)的變半徑的帶齒外形50和51，其中一個在另一個上滾動，其傳動比W隨著外形50和51之間的接觸點而改變。
傳動比W由被動齒輪49的角速度Wc與主動齒輪48的角速度Wm之比來確定；在給定范圍內(nèi)可改變；迫使轉(zhuǎn)移件18作給定的運動；并同時確定軌道T的形狀和轉(zhuǎn)移件18沿軌道T的部分T1和T2上運行的速度V。速度V包括沿方向D1的矢量分量Vd和與D1方向垂直交叉的矢量分量Vt，并且速度也受到距離I1和I2之比的影響，在設(shè)計階段其比值是這樣確定的與煙盒組2保持接觸的轉(zhuǎn)移件18的運動可使得分量Vd基本上等于速度V2,V2為煙盒組2沿D1方向送進(jìn)的速度。
齒輪48裝在軸44上，并位于齒輪40的旁邊，與齒輪40一起繞軸線D轉(zhuǎn)動；齒輪49以轉(zhuǎn)動方式裝在軸42上，位于齒輪41旁邊，并沿轉(zhuǎn)動方向與箱形件32的管狀件33形成整體，使箱形件32繞軸線B轉(zhuǎn)動。更確切地說，齒輪48和49可把均勻的轉(zhuǎn)動(由在齒輪39上轉(zhuǎn)動的齒輪40所產(chǎn)生)轉(zhuǎn)換成隨傳動比值W而改變速度的轉(zhuǎn)動，還可確定相對于主臂20的副臂21位置，把轉(zhuǎn)移件18設(shè)定在沿軌道T的部分T2從路線P脫開的位置上。
齒輪48和49具有相關(guān)的可變半徑Rm和Rc。齒輪48至少包括一個部分52，它與齒輪49的相關(guān)部分53嚙合，并具有比部分53半徑Rc大的半徑Rm；以及至少包括一個部分54，它與齒輪49的相關(guān)部分55嚙合，并具有比部分55半徑Rc小的半徑Rm。
由角速度Wc和Wm之比確定的傳動比W也等于半徑Rm與Rc之比，因此，如果在使用中，齒輪49的部分53與齒輪48的相應(yīng)部分52嚙合，則速度Wc大于速度Wm；而如果在使用中，齒輪49的部分55與齒輪48的相應(yīng)部分54嚙合，則速度Wc小于速度Wm。
在實際應(yīng)用中，供應(yīng)裝置4沿著路線P，在基本上不變的平行于方向D1的線速度V2下，把相互隔開距離P1的煙盒組2送到轉(zhuǎn)移設(shè)備1，當(dāng)兩側(cè)與傳送帶8配合的煙盒組2基本上達(dá)到通過軸線A與板7垂直的位置，轉(zhuǎn)移件18與煙盒組2的后面配合，并把煙盒組2完全推入工位R，在那里煙盒組2與輸入裝置5的頭部13配合，并沿方向D2送到上述紙板機(jī)上。
主臂20繞著軸線A，轉(zhuǎn)移件18本身繞著軸線C，以及副臂21繞著軸線B和相對于主臂20的組合轉(zhuǎn)動，一起來確定轉(zhuǎn)移件18沿著軌道T的運動；由操縱傳送帶24的馬達(dá)22使主臂20繞軸線A轉(zhuǎn)動；由于通過主臂20使齒輪41繞齒輪39轉(zhuǎn)動和由于傳動系統(tǒng)43，使得轉(zhuǎn)移件18繞著軸線C轉(zhuǎn)動，并保持轉(zhuǎn)移件18在所有時間內(nèi)與自身平行，叉37與方向D1垂直；由于齒輪48與齒輪40一起轉(zhuǎn)動和由于齒輪49的轉(zhuǎn)動，使得副臂21相對于主臂20作轉(zhuǎn)動，并且齒輪48與49之間的可變傳動比W把齒輪40的均勻轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換成變速轉(zhuǎn)動。
在圖4中，參照轉(zhuǎn)移件18的叉37的最低點56，畫出了轉(zhuǎn)移件18的軌道T，按照在齒輪48和49之間接觸點上的傳動比值W，在點56和板7之間的垂直距離有變化。如上所述，轉(zhuǎn)移件18沿軌道T的速度V也與傳動比W有關(guān)。特別是-沿著部分T1，它基本上在轉(zhuǎn)移件18與煙盒組2剛接觸的點上開始，分量Vt基本上保持為零，而分量Vd從接近于煙盒組2的速度V2值的初始值，變成比速度V2大的中間值，最終在部分T1端點變到基本上為零的最終值；每個煙盒組2被轉(zhuǎn)移件18平滑地截斷，并沿著部分T1加速，因此，在基本上達(dá)到工位R時，它與后面的煙盒組2相隔的距離P2大于距離P1。
-沿著立即跟隨著部分T1的部分T2的初始區(qū)，轉(zhuǎn)移件18反向和分量Vt增加；在分量Vd首先變零之后，轉(zhuǎn)移件18在工位R內(nèi)釋放煙盒組2，相對于板7向上運動而使自身與煙盒組2脫開，并反過來截斷下一個煙盒組2；從板7退出轉(zhuǎn)移件18，它不僅確定了轉(zhuǎn)移件18相對于煙盒組2路線P的脫開位置，而且確定了轉(zhuǎn)移件18相對于煙盒組2本身的脫開位置，即確定了點56從煙盒組2完全脫開的位置。
-沿著就在部分T1之前的T2部分的最后區(qū)，分量Vt指向板7，使轉(zhuǎn)移件18與路線P配合；分量Vd采取了接近于速度V2的值，把轉(zhuǎn)移件18平滑地帶到煙盒組2上。
在圖中未示的一個實施例中，代替配重29，設(shè)備1包括另一個轉(zhuǎn)移件18和另一對臂20和21，以加速煙盒組2對工位R的供應(yīng)，而不會使設(shè)備1的構(gòu)造復(fù)雜化。
在另一個圖中未示的實施例中，設(shè)備1的軸線A,B和C均為垂直的；傳送帶8確定了底部的支承基礎(chǔ)和頂面，在橫向保持著煙盒組2；板7和11均作為煙盒組2的保持構(gòu)件。
因此與轉(zhuǎn)移件18在槽10上面移動的情形相反，轉(zhuǎn)移件18橫靠著槽10移動，頭部13沿水平方向D2通過工位R作往復(fù)運動。
由于致動裝置19的行星齒輪系25具有一個齒輪級27，它包括兩個齒輪48和49，它們相互嚙合并具有隨著齒輪49和49之間接觸點而改變的傳動比W，軌道T的形狀和轉(zhuǎn)移件18的瞬時速度V可方便地適應(yīng)供應(yīng)裝置4和輸入裝置5的要求。換句話說，采用具有變傳動比W的兩個齒輪48和49，可修改轉(zhuǎn)移件18的動態(tài)特性(軌道T和瞬時速度V)來適應(yīng)供應(yīng)裝置4和輸入裝置5的特性，而不必修改供應(yīng)裝置4和輸入裝置5的特性來適應(yīng)轉(zhuǎn)移件18的動態(tài)特性。
致動裝置19不僅可用于這種操作設(shè)備的設(shè)備中，也可用于如把煙卷從煙卷桿制造機(jī)轉(zhuǎn)移到過濾頭安裝機(jī)的設(shè)備(圖中未示)中。
這種類型的轉(zhuǎn)移設(shè)備在目前技術(shù)中已經(jīng)熟知，例如在GB2,110,065中公開的設(shè)備，引入這里作為參考。
GB2,110,065公開了一種設(shè)備，它把煙卷從雙煙卷桿制造機(jī)轉(zhuǎn)移到過濾頭安裝機(jī)，轉(zhuǎn)移設(shè)備包括許多頭部，每個頭部能轉(zhuǎn)移兩根煙卷，以及包括一個致動裝置，致動裝置使上述每個頭部沿著環(huán)形路線移動，環(huán)形路線延伸著通過在煙卷制造機(jī)出口的采集工位，以及在過濾頭安裝機(jī)入口的釋放工位。致動裝置包括一個行星齒輪機(jī)構(gòu)，機(jī)構(gòu)具有一個固定的恒星齒輪，一個可繞著與恒星齒輪同軸軸線轉(zhuǎn)動的被動行星托架，以及許多行星齒輪，每個齒輪與相關(guān)頭部在轉(zhuǎn)動方向形成整體。
由于上述致動裝置的自由度有限，每個頭部的動態(tài)特性(軌道和瞬時速度)不能完全適應(yīng)煙卷制造機(jī)輸出和過濾頭安裝機(jī)輸入的要求。為了避免這個缺點，美國專利號4,051,947公開了一種轉(zhuǎn)移設(shè)備，其中，致動裝置還包括凸輪裝置，以修改每個頭部的軌道。增加凸輪裝置可以得到較好的軌道，但造成了復(fù)雜性，即大大提高了致動裝置的成本。
在GB2,110,065公開的轉(zhuǎn)移設(shè)備類型中，可采用這樣的致動裝置，它具有一個行星齒輪系，包括在轉(zhuǎn)動方向上相互嚙合的兩個齒輪，并具有隨著齒輪之間接觸點而改變的傳動比。例如，可采用具有變傳動比的上述齒輪來把每個行星齒輪聯(lián)結(jié)到行星托架上。
上述的致動裝置相對簡單，即很便宜，并且可使每個頭部的動態(tài)特性(軌道和瞬時速度)滿足煙卷制造機(jī)輸出和過濾頭安裝機(jī)輸入的要求。
一種包括一個行星齒輪系的致動裝置，行星齒輪系具有一個包括兩個齒輪的齒輪級，兩個齒輪相互嚙合并具有隨著齒輪之間接觸點而改變的傳動比，這種致動裝置也可用于磨尖設(shè)備，來磨尖轉(zhuǎn)動切割頭的葉片，轉(zhuǎn)動切割頭安排在煙卷制造機(jī)的出口，用于切斷由該機(jī)器形成的連續(xù)煙卷桿。已經(jīng)公開了這種模尖設(shè)備，例如美國專利號4,472900，它包括一個截錐形的磨輪，依靠行星齒輪系使磨輪沿著環(huán)形軌道運動，在這里可采用一個致動裝置來改進(jìn)這個行星齒輪系，致動裝置具有一個包括兩個齒輪的行星齒輪系，兩個齒輪在轉(zhuǎn)動方向上相互嚙合并具有隨著齒輪之間接觸點而改變的傳動比。
權(quán)利要求
1．一種操作設(shè)備，它至少包括一個操作裝置(18)和一個致動裝置(19)，致動裝置具有一個行星齒輪系(25)，它使上述操作裝置(18)沿著環(huán)形軌道(T)運動；其特征在于上述行星齒輪系(25)至少包括一個具有兩個齒輪(48,49)的齒輪級(27)，兩個齒輪(48,49)在可變接觸點上相互嚙合，并具有隨上述接觸點而改變的傳動比(W)。
2．權(quán)利要求1中的一種設(shè)備，其中，上述致動裝置(19)包括一個支承裝置(21)，它支承上述操作裝置(18)，并成角度地與上述兩個齒輪(48,49)之一作成整體。
3．權(quán)利要求1或2中的一種設(shè)備，其中，上述行星齒輪系(25)至少包括第一和第二級(26,27)；上述第二級(27)包括上述兩個齒輪(48,49)，它們相互嚙合，具有隨著齒輪(48,49)接觸點而改變的傳動比(W)。
4．權(quán)利要求1,2或3中的一種設(shè)備，其中，上述環(huán)形軌道(T)包括一個向前部分(T1)和一個返回部分(T2)；上述傳動比(W)應(yīng)使得至少沿著上述向前部分(T1)，可改變上述操作裝置(18)的運行速度(V)。
5．上述權(quán)利要求任一個中的一種設(shè)備，其中，上述操作裝置(18)包括一個轉(zhuǎn)移件，它能夠至少沿著上述環(huán)形軌道(T)的部分(T1)，至少轉(zhuǎn)移一個產(chǎn)品(2)。
6．權(quán)利要求5的一種設(shè)備，用于把產(chǎn)品(2)從沿著第一路線(P)運行的第一傳送設(shè)備(4)轉(zhuǎn)移到沿著第二路線運行的第二傳送設(shè)備(5)；上述環(huán)形軌道(T)包括返回部分(T2)和向前部分(T1)，它們至少與上述第一路線(P)部分地重疊。
7．權(quán)利要求6中的一種設(shè)備，其中，上述返回部分(T2)與脫開部分相對應(yīng)，上述轉(zhuǎn)移裝置(18)沿著脫開部分從上述第一(P)和第二路線上脫開。
8．權(quán)利要求6或7中的一種設(shè)備，其中，上述傳動比(W)應(yīng)使得至少沿著上述向前部分(T1)，可改變上述轉(zhuǎn)移裝置(18)的運行速度(V)。
9．權(quán)利要求5到8中的任何一種設(shè)備，其中，上述致動裝置(19)包括一個固定構(gòu)架(14)，一個第一臂(20)，它以轉(zhuǎn)動方式裝在構(gòu)架(14)上，以繞著第一軸線(A)轉(zhuǎn)動，以及一個第二臂(21)，它支承著上述轉(zhuǎn)移裝置(18)和以轉(zhuǎn)動方式裝到第一臂(20)上，以繞著第二軸線(B)轉(zhuǎn)動；上述第二級(27)與上述第二臂(21)聯(lián)結(jié)，使第二臂(21)繞著上述第二軸線(B)轉(zhuǎn)動。
10．權(quán)利要求9中的一種設(shè)備，其中，上述第二臂(21)成角度地與上述兩個齒輪(48,49)之一作成整體。
11．權(quán)利要求10中的一種設(shè)備，其中，上述轉(zhuǎn)移裝置(18)以繞第三軸線(C)的轉(zhuǎn)動方式裝在上述第二臂(21)上。
12．權(quán)利要求11中的一種設(shè)備，其中，上述第一級(26)與上述轉(zhuǎn)移裝置(18)聯(lián)結(jié)，使轉(zhuǎn)移裝置(18)繞著上述第三軸線(C)轉(zhuǎn)動。
13．權(quán)利要求12中的一種設(shè)備，其中，上述第一級(26)與上述轉(zhuǎn)移裝置(18)聯(lián)結(jié)，使轉(zhuǎn)移裝置(18)繞著上述第三軸線(C)轉(zhuǎn)動，使得轉(zhuǎn)移裝置(18)的方位相對于上述固定構(gòu)架(14)保持不變。
14．上述權(quán)利要求任一個中的一種設(shè)備，其中，第二級(27)的上述兩個齒輪(48,49)把均勻轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換成變速轉(zhuǎn)動。
全文摘要
在一個操作設(shè)備中(1),至少設(shè)有一個操作裝置(18)和一個致動裝置(19),致動裝置(19)具有一個行星齒輪系(25),使操作裝置(18)沿著環(huán)形軌道(T)運動,行星齒輪系(25)至少具有一個齒輪級(27),其中設(shè)有兩個齒輪(48,49),它們在可變的接觸點上相互嚙合,并具有隨著該接觸點改變的傳動比(W)。
文檔編號A24C5/00GK1226408SQ9910231
公開日1999年8月25日 申請日期1999年2月13日 優(yōu)先權(quán)日1998年2月18日
發(fā)明者安德烈亞·比翁迪, 費奧倫佐·德拉蓋蒂 申請人:吉第聯(lián)合股份公司