DE19734513A1 - Hubeinrichtung für eine Arbeitsstation einer Verpackungsmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Hubeinrichtung für eine Arbeits­ station einer Verpackungsmaschine nach dem Oberbegriff des Pa­ tentanspruchs 1.

Eine Verpackungsmaschine weist Arbeitsstationen für verschie­ dene Funktionen, wie Formen, Füllen, Siegeln und Schneiden auf. Eine Arbeitsstation umfaßt in bekannter Weise ein Werk­ zeugunterteil und ein Werkzeugoberteil, die in Arbeitsstellung zwischen sich eine Packungsbahn für den Arbeitsgang festhal­ ten. Üblicherweise ist dabei das Werkzeugoberteil beststehend ausgebildet und das Werkzeugunterteil über ein Hubwerk relativ zu dem Werkzeugoberteil auf und ab bewegbar. Nachdem in der jeweiligen Arbeitsstation ein Arbeitsgang ausgeführt ist, wird das Unterteil abgesenkt und es erfolgt ein Vorschub der Packungsbahn, so daß die bearbeiteten Packungen aus der Ar­ beitsstation herausgeführt und der nächsten Arbeitsstation zu­ geführt werden können.

Solange die zu befördernden Packungen nur eine Ausdehnung in Richtung des Werkzeugunterteiles aufweisen, beispielsweise Be­ cher, die nach dem Befüllen mit einem Produkt lediglich mit einer Oberfolie verschlossen werden, stellt der Transport von einer Station in die nächste Station kein Problem dar. Wenn aber die Packungen auch eine Ausdehnung nach oben in Richtung des Werkzeugoberteiles aufweisen, beispielsweise wenn ein ein­ gefülltes Produkt über die Ebene der Materialbahn hinausragt, können solche Packungen nicht mehr in einfacher Weise in die nächste Arbeitsstation eingeführt werden.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Hubeinrichtung für eine Arbeitsstation einer Verpackungsmaschine zu schaffen, die es ermöglicht, daß beliebig geformte Verpackungen in einfacher Weise in eine Arbeitsstation ein- und ausgeführt werden kön­ nen.

Die Aufgabe wird gelöst durch eine Hubeinrichtung nach dem Pa­ tentanspruch 1. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Un­ teransprüchen angegeben.

Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der Figuren. Von den Figuren zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Verpackungsmaschine mit weggelassener Seitenabdeckung,

Fig. 2 eine Längsansicht einer Arbeitsstation in Transport­ richtung der Verpackungen gesehen im geöffneten Zu­ stand,

Fig. 3 eine Seitenansicht der Arbeitsstation von Fig. 2 in einer Richtung senkrecht zur Transportrichtung der Verpackungen,

Fig. 4 eine Längsansicht in Transportrichtung der Arbeits­ station nach Fig. 2 in geschlossenem Zustand,

Fig. 5 eine Seitenansicht der Arbeitsstation nach Fig. 4 senkrecht zur Transportrichtung.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, weist die Verpackungsmaschine einen Maschinenrahmen 1 und nacheinander angeordnet eine Form­ station 2, eine Evakuier- und Versiegelungsstation 3 und eine Schneideinrichtung 4 auf. In der Verpackungsmaschine wird eine Folienbahn 5 von der Eingangsseite in die Maschine eingeführt. In der Formstation werden aus der Folienbahn Behälter 6 ge­ formt. Diese werden nach dem Befüllen in einer in der Figur nicht dargestellten Füllstation in einer Evakuier- und Versie­ gelungsstation 3 mit einer Oberfolie versiegelt und schließ­ lich mittels der Schneideinrichtung 4 voneinander getrennt. Der Maschinenrahmen 1 weist gleichzeitig auch die Führung für einen nicht gezeigten Kettenantrieb zum Fördern der Folienbahn 5 bzw. der daraus gebildeten Verpackungsbehälter 6 auf.

Wie am besten aus den Fig. 2 bis 5 ersichtlich ist, weist eine Arbeitsstation, die hier beispielhaft als Evakuier- und Versiegelungsstation 3 dargestellt ist, ein Basisteil 7, ein mit diesem starr verbundenes Werkzeugoberteil 8 und ein rela­ tiv zu diesem bewegbares Werkzeugunterteil 9 auf. Das Basis­ teil 7 und das Werkzeugoberteil 8 der Arbeitsstation sind über Führungsstangen 10 miteinander verbunden.

Es ist eine Hubeinrichtung zum Bewegen des Werkzeugunterteils 9 relativ zu dem Werkzeugoberteil 8 von einer in den Fig. 2 und 3 dargestellten offenen Stellung in eine in den Fig. 4 und 5 dargestellte geschlossene Stellung, in der das Werkzeug­ unterteil 9 und das Werkzeugoberteil 8 zusammenwirken, vorge­ sehen. Die Hubeinrichtung weist zwei über ein Joch 11 mitein­ anderverbundene Kolben-Zylindereinrichtungen 12 auf. Die Zy­ linder 13 jeder Kolben-Zylindereinrichtung 12 sind jeweils mit dem Basisteil 7 verbunden, während die Kolbenstangen 14 je­ weils mit dem Joch 11 verbunden sind, welches seinerseits das Werkzeugunterteil 9 trägt. Das Joch 11 und das mit diesem ver­ bundene Werkzeugunterteil 9 ist mit auf den Führungsstangen 10 gleitenden Führungsbuchsen 15 verbunden.

Die Kolben-Zylindereinrichtungen 12 sind so ausgelegt, daß sie das Werkzeugunterteil 9 in einer ersten Schließbewegung über eine große Hubstrecke in einer Größe bis über 200 mm von der offenen Stellung in die geschlossene Stellung und vice versa bewegen können.

Wie insbesondere aus Fig. 2 und Fig. 4 ersichtlich ist, weist die Arbeitsstation 3 an ihren beiden Längsseiten jeweils ein Hebelsystem 20 zwischen dem beweglichen Werkzeugunterteil 9 und dem Maschinenrahmen 1 auf. Die Fig. 3 und 5 zeigen eine Längsansicht der Arbeitsstation 3, in der der Aufbau und die Wirkungsweise des Hebelsystems 20 am besten zu erkennen ist.

Das Hebelsystem 20 weist zwei zweiarmige Hebel 21a, 21b auf. Der Drehpunkt 22a, 22b der Hebel 21a, 21b ist jeweils über eine Verbindungsstange 26a, 26b an einem Punkt 27a, 27b des Maschinenrahmens 1 angelenkt, wobei die Verbindungsstangen 26a, 26b an den Anlenkpunkten 27a, 27b drehbar gelagert sind. Das eine äußere Ende der Hebel 21a, 21b ist jeweils über eine Drehverbindung 23a, 23b mit dem Basisteil 7 drehbar verbunden. Das andere äußere Ende der Hebel 21a, 21b ist jeweils über eine Verbindungsstange 24a, 24b mit dem Joch 11 verbunden, wo­ bei sowohl die Anlenkpunkte 25a, 25b der Stangen am Joch 11 als auch die Anlenkpunkte 28a, 28b der Stangen am Hebel dreh­ bar ausgeführt sind.

Die Längen der Hebel und der Verbindungsstangen werden in Ab­ hängigkeit von der Geometrie der Arbeitsstation und insbeson­ dere von der Hubstrecke mit der das Werkzeugunterteil 9 gegen das Werkzeugoberteil 8 bewegt wird sowie in Abhängigkeit von der gewünschten Hubstrecke um die die gesamte Hubeinrichtung angehoben werden soll, wenn das Werkzeugunterteil 9 in die ge­ öffnete Position bewegt wird, ausgewählt.

Die Betriebsweise der erfindungsgemäßen Hubeinrichtung ist wie folgt. Vor einem Arbeitsgang befindet sich die Arbeitsstation in der in den Fig. 2 und 3 gezeigten geöffneten Position, in der das Werkzeugoberteil 8 und das Werkzeugunterteil 9 einen Abstand voneinander aufweisen. Zum Einleiten des Ar­ beitsganges werden die Kolben-Zylindereinrichtungen 12 akti­ viert, wobei das Werkzeugunterteil 9 einen ersten Schließweg mit einer Hubstrecke von bis über 200 mm gegen das Werkzeugo­ berteil 8 ausführt. Da das Basisteil 7 und das Werkzeugober­ teil 8 starr miteinander verbunden sind und die Kolbenzylin­ dereinrichtungen 12 das Werkzeugunterteil 9 relativ zu dem Ba­ sisteil 7 vertikal nach oben bewegen, bewegt sich das Werkzeu­ gunterteil 9 auf das Werkzeugoberteil 8 zu, bis die beiden Werkzeugteile 8, 9 in der geschlossenen Position der Arbeits­ station, die in den Fig. 4 und 5 dargestellt ist, zusammen­ wirken. In dieser Position liegt die Unterkante des Werkzeugo­ berteiles auf der Folienbahn 5 auf.

Nach Ausführen des Arbeitsganges wird das Werkzeugunterteil 9 wieder in die geöffnete Stellung gemäß den Fig. 2 und 3 be­ wegt. Bei einem Absenken des Werkzeugunterteiles 9 in die ge­ öffnete Stellung der Arbeitsstation übertragen die Verbin­ dungsstangen 24a, 24b die Abwärtsbewegung des Werkzeugunter­ teiles 9 bzw. des damit verbundenen Joches 11 auf die jeweils mit den Verbindungsstangen 24a, 24b verbundenen Enden der He­ bel 21a, 21b, wodurch die Hebel 21a, 21b jeweils um ihren Drehpunkt 22a, 22b gedreht werden. Dadurch führen die jeweils mit dem Basisteil 7 verbundenen äußeren Enden der Hebel 21a, 21b eine entsprechende Aufwärtsbewegung aus, wodurch das Ba­ sisteil 7 relativ zu dem Maschinenrahmen 1 und damit relativ zur Folienbahn 5 angehoben wird. Da das Werkzeugoberteil mit dem Basisteil starr verbunden ist, wird daher das Werkzeug­ oberteil 8 von der Folienbahn wegbewegt. Somit stoßen Packungen 6, die eine Ausdehnung nach unten und nach oben auf­ weisen, nicht an der Unterkante des Werkzeugoberteiles 8 an und können problemlos weiterbefördert werden. Bei einem erneu­ ten Anheben des Werkzeugunterteiles 9 in die Arbeitsstellung werden die Hebel 21a, 21b in entgegengesetzter Richtung ge­ dreht, wodurch das Basisteil 7 und das damit verbundene Werk­ zeugoberteil 8 wieder abgesenkt werden.

In einer weiteren Ausführungsform weist die Hubeinrichtung zu­ sätzlich zu den Kolbenzylindereinrichtungen 12 ein Krafthube­ lement 30 auf, welches zur Erzeugung einer hohen Schließkraft zwischen dem Werkzeugunterteil 9 und dem Werkzeugoberteil 8 dient, um die Wirkkräfte beim Arbeitsgang in geschlossener Po­ sition der Arbeitsstation aufnehmen zu können. Die Krafterzeu­ gung wird dabei nach Abschluß der ersten Schließbewegung des Werkzeugunterteiles 9 gegen das Werkzeugoberteil 8 mittels der Kolben-Zylindereinrichtungen 12 über eine zweite von dem Krafthubelement 30 erzeugte Schließbewegung mit einem relativ zu der ersten Schließbewegung geringen Hubweg erzeugt. Das Krafthubelement 30 weist einen Antrieb und eine mechanische Kraftübersetzungseinrichtung auf, die derart ausgebildet ist, daß sie einen nahezu konstanten Kraftverlauf aufweist, wobei bei Auftreten eines Widerstandes die Kraft für die zweite Schließbewegung erzeugt wird.

Claims (9)

1. Hubeinrichtung für eine Arbeitsstation einer Verpackungs­ maschine, wobei die Arbeitsstation ein erstes Werkzeugteil (8) und ein relativ zu diesem in eine abgesenkte Stellung senkba­ res bzw. in eine angehobene Stellung anhebbares zweites Werkzeugteil (9), die auf gegenüberliegenden Seiten einer Ma­ terialbahn (5) vorgesehen sind, aufweist, mit einem ersten Hubelement (12, 13, 14) zum Bewegen des zwei­ ten Werkzeugteiles (9) relativ zu dem ersten Werkzeugteil (8), gekennzeichnet durch ein zweites Hubelement (20), das mit dem zweiten Werkzeugteil (9) derart gekoppelt ist, daß bei der Be­ wegung des zweiten Werkzeugteiles (9) in die abgesenkte Stel­ lung das erste Werkzeugteil (8) von der Materialbahn (5) weg­ bewegt wird.

2. Hubeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Hubelement (20) als Hebelsystem ausgebildet ist.

3. Hubeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Hebelsystem mit einem die Materialbahn (5) seitlich begrenzenden Maschinenrahmen (1) der Verpackungsmaschine und mit dem zweiten Werkzeugteil (9) verbunden ist.

4. Hubeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Hubelement (12, 13, 14) zwischen einem mit dem ersten Werkzeugteil (8) starr verbundenen Basisteil (7) der Arbeitsstation und dem zweiten Werkzeugteil (9) vorgesehen ist.

5. Hubeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Hebelsystem (20) wenigstens einen Hebel (21a; 21b) aufweist, dessen Drehpunkt (22a; 22b) über eine Verbindungs­ stange (26a; 26b) an dem Maschinenrahmen (1) angelenkt ist und dessen eines äußere Ende mit dem Basisteil (7) drehbar verbun­ den ist und dessen anderes äußeres Ende über eine Verbindungs­ stange (24a; 24b) mit dem zweiten Werkzeugteil (9) verbunden ist.

6. Hubeinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Hebelsystem (20) zwei Hebel (21a, 21b) aufweist, wobei die Anordnung der Hebel (21a, 21b) und der Verbindungsstangen (24a, 24b, 26a, 26b) derart ausgeführt ist, daß die Hebel (21a, 21b) bei einer Bewegung des zweiten Werkzeugteiles (9) in entgegengesetzter Richtung gedreht werden.

7. Hubeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwei zweite Hubelemente (20) vorgesehen sind, die jeweils an gegenüberliegenden Längsseiten der Ar­ beitsstation vorgesehen sind.

8. Hubeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Krafthubelement (30) zum Erzeugen ei­ ner erhöhten Schließkraft des zweiten Werkzeugteiles (9) gegen das erste Werkzeugteil (8) in der angehobenen Stellung des zweiten Werkzeugteiles (9) vorgesehen ist.

9. Verpackungsmaschine mit einer Hubeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8.