EP0847920A1 - Verpackungsmaschine mit einer aus einem Oberteil und einem Unterteil bestehenden Kammer - Google Patents

Verpackungsmaschine mit einer aus einem Oberteil und einem Unterteil bestehenden Kammer Download PDF

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EP0847920A1
EP0847920A1 EP97121415A EP97121415A EP0847920A1 EP 0847920 A1 EP0847920 A1 EP 0847920A1 EP 97121415 A EP97121415 A EP 97121415A EP 97121415 A EP97121415 A EP 97121415A EP 0847920 A1 EP0847920 A1 EP 0847920A1
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EP
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cylinder
packaging machine
guides
toggle lever
arrangement
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EP97121415A
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Alois Bochtler
Josef Mayer
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Convenience Food Systems Wallau GmbH and Co KG
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Dixie Union GmbH and Co KG
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B9/00—Enclosing successive articles, or quantities of material, e.g. liquids or semiliquids, in flat, folded, or tubular webs of flexible sheet material; Subdividing filled flexible tubes to form packages
    • B65B9/02—Enclosing successive articles, or quantities of material between opposed webs
    • B65B9/04—Enclosing successive articles, or quantities of material between opposed webs one or both webs being formed with pockets for the reception of the articles, or of the quantities of material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B65/00—Details peculiar to packaging machines and not otherwise provided for; Arrangements of such details
    • B65B65/02—Driving gear

Definitions

  • the invention relates to a packaging machine with a essentially consist of an upper part and a lower part Chamber for processing or processing at least one Foil sheet, the chamber parts by means of at least one Cylinder-piston assembly that drives a toggle assembly on guides on both sides of the film web against each other are movable.
  • Packaging machines for packaging for example Have food between two sheets of film Workstations that are designed as chambers and in the Usually consist of an upper part and a lower part.
  • This Chambers are used, for example, for depressions in the bottom film form, which then take up the goods to be packaged. But they also serve as a station for closing the trough an upper film and for evacuating the inside of the packaging.
  • the opening or Closing movement of the chamber is carried out only by the lower part, while the top does not change its altitude.
  • the top film it is also desirable to use the top film to be provided with hollows or bulges, for example then if the contents protrude upwards. Then that's it too Upper part of the chamber during the closing and opening movement to move vertically and counter to the lower part.
  • the invention is based on one Packaging machine of the type specified at the beginning. According to the invention it is provided that the cylinder-piston arrangement arranged in the middle plane between the guides and the toggle assemblies under the ends of the guides drives similarly, the toggle lever assemblies that Drive lower part, that the toggle lever assemblies each also geared connections with a raised and lowered yoke have, such that during the lifting movement of the lower part lowers the yoke and vice versa and that the yoke with the Upper part is rigidly connected.
  • the invention therefore uses the cylinder-piston arrangement known per se to drive a toggle lever arrangement that the lower part acts.
  • the same drive is used in the Invention also used to drive the top part by means of the same drive elements.
  • the main advantage of the arrangement according to the invention is in addition to the fact of the simple simultaneous drive especially in that the weight of the two Chamber parts are directed against each other, creating a Compensation is achieved and only low driving forces become necessary.
  • Opening movement of the lower part is larger than that Opening movement of the upper part. Because the required total stroke can be added from two movements, the lifting movements also perform faster without excessive Accelerating forces occur and corresponding drives become necessary.
  • Packaging machine can be housed under the chamber so that no additional space is required and the The outside dimensions of the machine cannot be enlarged.
  • the Guides for the chamber parts also the connecting elements of the Form yokes with the top.
  • the lower part of the chamber or associated carrier moves along with its lifting movement the guides, which in turn carry and move the top.
  • the Toggle lever arrangements a swivel shaft with two swivel levers, one of which is from the cylinder-piston arrangement is driven and the other drives the lower part.
  • This Construction has the advantage that the work of the cylinder-piston arrangement can be used optimally, on the other hand but it is also possible in the locking position To reach the dead center position of the toggle lever arrangement, the one exact closing of the chamber parts guaranteed.
  • the drive of the yoke for the upper part can, for example also be a toggle lever arrangement.
  • a simple design can be obtained when the shaft for the toggle drive of the lower part carries and drives a pivot pin, which engages in an elongated hole recess of the yoke. With appropriate Alignment of the levers for this pivot and the slot can also be in the closed position Reach dead center.
  • each a handlebar is arranged for connection to one Swivel lever of the respective toggle lever arrangement.
  • a Handlebar is the connection of the other pivot lever with the Lower part or its carrier made.
  • the invention proposes that the traverse with the cylinder of the cylinder-piston arrangement is connected and the piston rod is supported on the machine frame.
  • the traverse can on the cylinder on both sides with respect to the direction of flow the traverse each be provided so that four toggle lever assemblies and four guides for the Allow chamber parts to drive.
  • the lower part is 2 in 3, while the upper part 1 is only shown in parts.
  • the lower chamber part 2 is on the carrier 20th mounted, which is connected to the guide sleeves 21 which the Include guides 6.
  • the guides 6 are in the tubes 22 of the machine frame 19 movably guided and engage with their lower ends 8 each the yoke 11 a. On both sides of the film web 24, the runs between the upper part 1 and the lower part 2, are each two guides 6 are provided.
  • the middle plane between the Guides 6 is designated 7.
  • the cylinder-piston arrangement 3 is in the central plane 7 provided, consisting essentially of the cylinder 17 and the Piston rod 18 is made. The lower end of the piston rod 18 is held in the machine frame 19.
  • the cylinder 17 carries a cross member 14 and on each side at the ends 15 of these cross members 14, 16 are movable per link held, which essentially protrude downwards.
  • the lower Ends of the links 16 are articulated with the pivot levers 13 connected.
  • These pivot levers 13 sit on the pivot shaft 12 and are movable about the axis 23.
  • the pivot shaft 12 carries also the pivot lever 4 of the toggle lever arrangement. This Swivel lever 4 is articulated to a link 5, this handlebar 5 protrudes substantially upwards and to the Guide sleeves 21 is articulated.
  • the pivot shaft 12 also carries an eccentric arranged pivot pin, which is in the rotation of the Swivel shaft 12 also moves about axis 23.
  • This Swivel pin 9 engages in an elongated hole 10 of the yoke 11, one yoke 11 on each side of the central plane 7 is arranged.
  • the movement of the lower part of the chamber is essential larger than the movement of the top.
  • the counter movement nevertheless does not negligibly reduce the required Driving energy for the movement of the chamber parts.
  • the overall path of the relative movement is also much larger than for example that for the movement of the lower part required feed path.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Verpackungsmaschine mit einer im wesentlichen aus einem Oberteil (1) und einem Unterteil (2) bestehenden Kammer zur Be- bzw. Verarbeitung von mindestens einer Folienbahn. Die Kammerteile werden durch eine Zylinder-Kolben-Anordnung (3), die eine Kniehebelanordnung (4,5) antreibt, auf Führungen, welche zu beiden Seiten der Folienbahn angeordnet sind, bewegt. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Verpackungsmaschine mit einer im wesentlichen aus einem Oberteil und einem Unterteil bestehenden Kammer zur Be- bzw. Verarbeitung von mindestens einer Folienbahn, wobei die Kammerteile mittels mindestens einer Zylinder-Kolben-Anordnung, die eine Kniehebelanordnung antreibt, auf Führungen zu beiden Seiten der Folienbahn gegeneinander bewegbar sind.
Verpackungsmaschinen zur Verpackung beispielsweise von Lebensmitteln zwischen zwei Folienbahnen besitzen Arbeitsstationen, die als Kammern ausgebildet sind und in der Regel aus einem Oberteil und einem Unterteil bestehen. Diese Kammern dienen beispielsweise dazu, in die Unterfolie Mulden einzuformen, die dann die zu verpackenden Waren aufnehmen. Sie dienen aber auch als Station zum Verschließen der Mulde mit einer Oberfolie sowie zum Evakuieren des Inneren der Verpackungen.
In vielen Fällen genügt es, wenn die Öffnungs- bzw. Schließbewegung der Kammer nur vom Unterteil ausgeführt wird, während das Oberteil seine Höhenlage nicht verändert. In manchen Fällen ist es jedoch auch wünschenswert, die Oberfolie mit Mulden bzw. Wölbungen zu versehen, beispielsweise dann, wenn das Füllgut nach oben vorsteht. Es ist dann auch das Oberteil der Kammer bei der Schließ- und Öffnungsbewegung vertikal zu bewegen und zwar gegenläufig zum Unterteil.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Verpackungsmaschine vorzuschlagen, bei der sich exakte Öffnungs- und Schließbewegungen der Kammerteile ergeben und die auch rasche Bewegungen der Kammerteile zuläßt.
Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung aus von einer Verpackungsmaschine der eingangs angegebenen Gattung. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß die Zylinder-Kolben-Anordnung in der Mittelebene zwischen den Führungen angeordnet ist und die Kniehebelanordnungen unter den Enden der Führungen gleichartig antreibt, wobei die Kniehebelanordnungen das Unterteil antreiben, daß die Kniehebelanordnungen jeweils auch getriebemäßige Verbindungen mit einem heb- und senkbaren Joch aufweisen, derart, daß sich bei der Hubbewegung des Unterteils das Joch absenkt und umgekehrt und daß das Joch mit dem Oberteil starr verbunden ist.
Die Erfindung benützt also die an sich bekannte Zylinder-Kolben-Anordnung zum Antrieb einer Kniehebelanordnung, die auf das Unterteil einwirkt. Der gleiche Antrieb wird jedoch bei der Erfindung auch benützt, um das Oberteil anzutreiben und zwar mittels der gleichen Antriebselemente.
Der wesentliche Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung besteht neben dem Umstand des einfachen zeitgleichen Antriebs insbesondere auch darin, daß die Gewichtskräfte der beiden Kammerteile gegeneinander gerichtet sind, wodurch ein Ausgleich erreicht wird und nur geringe Antriebskräfte notwendig werden.
Es lassen sich auch große Öffnungsbewegungen erreichen, wobei in der Regel, ohne daß dies eine Bedingung wäre, die Öffnungsbewegung des Unterteils größer ist als die Öffnungsbewegung des Oberteils. Da der erforderliche Gesamthub sich aus zwei Bewegungen addiert, lassen sich die Hubbewegungen auch schneller durchführen, ohne daß übermäßige Beschleunigungskräfte auftreten und entsprechende Antriebe notwendig werden.
Der Antrieb für die Kammer der erfindungsgemäßen Verpackungsmaschine kann unter der Kammer untergebracht sein, so daß kein zusätzlicher Platzbedarf entsteht und die Außenabmessungen der Maschine nicht vergrößert werden.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Führungen für die Kammerteile auch die Verbindungselemente des Joches mit dem Oberteil bilden. Das Kammerunterteil bzw. der zugehörige Träger bewegt sich bei seiner Hubbewegung entlang der Führungen, die ihrerseits das Oberteil tragen und bewegen.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weisen die Kniehebelanordnungen eine Schwenkwelle auf mit zwei Schwenkhebeln, von denen der eine von der Zylinder-Kolben-Anordnung angetrieben ist und der andere das Unterteil antreibt. Diese Bauweise hat den Vorteil, daß die Arbeitsleistung der Zylinder-Kolben-Anordnung optimal ausgenützt werden kann, andererseits es aber auch möglich ist, in der Verriegelungsstellung eine Totpunktlage der Kniehebelanordnung zu erreichen, die ein exaktes Schließen der Kammerteile gewährleistet.
Der Antrieb des Joches für das Oberteil kann beispielsweise ebenfalls eine Kniehebelanordnung sein. Eine einfache Bauweise kann dann erhalten werden, wenn die Welle für den Kniehebelantrieb des Unterteils einen Schwenkzapfen trägt und antreibt, der in eine Langlochausnehmung des Joches eingreift. Bei entsprechender Ausrichtung der Hebel für diesen Schwenkzapfen und des Langloches läßt sich ebenfalls in der Schließstellung eine Totpunktlage erreichen.
Wie schon ausgeführt, genügt für die Erfindung zum Antrieb der beiden Kammerteile eine einzige Zylinder-Kolben-Anordnung. Diese treibt vorzugsweise eine Traverse an, an deren Enden je ein Lenker angeordnet ist zur Verbindung mit dem einen Schwenkhebel der jeweiligen Kniehebelanordnung. Durch einen Lenker wird die Verbindung des anderen Schwenkhebels mit dem Unterteil bzw. dessen Träger hergestellt.
Insbesondere schlägt die Erfindung vor, daß die Traverse mit dem Zylinder der Zylinder-Kolben-Anordnung verbunden ist und die Kolbenstange sich am Maschinengestell abstützt. Dabei können am Zylinder auf beiden Seiten bezüglich der Durchlaufrichtung der Folie je eine Traverse vorgesehen sein, so daß sich vier Kniehebelanordnungen und vier Führungen für die Kammerteile antreiben lassen.
In der Zeichnung ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung mit weiteren erfinderischen Merkmalen schematisch dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1
eine Ansicht, teilweise im Schnitt eines Teils einer erfindungsgemäß ausgebildeten Verpackungsmaschine, wobei die Kammer sich in der Öffnungsstellung befindet,
Fig. 2
eine der Darstellung der Fig. 1, entsprechende Darstellung jedoch im geschlossenen der Kammer und
Fig. 3
einen Querschnitt durch die Maschine in der Stellung gemäß Fig. 1
Von der Kammer der Verpackungsmaschine ist das Unterteil 2 in der Darstellung der Fig. 3 angedeutet, während das Oberteil 1 nur in Teilen dargestellt ist.
Während das Oberteil 1 auf den oberen Enden der Führungen 6 montiert ist, ist das Kammerunterteil 2 auf den Träger 20 montiert, der mit den Führungshülsen 21 verbunden ist, die die Führungen 6 umfassen.
Die Führungen 6 sind in den Rohren 22 des Maschinengestells 19 beweglich geführt und greifen mit ihren unteren Enden 8 je in das Joch 11 ein. Zu beiden Seiten der Folienbahn 24, die zwischen dem Oberteil 1 und dem Unterteil 2 verläuft, sind je zwei Führungen 6 vorgesehen. Die Mittelebene zwischen den Führungen 6 ist mit 7 bezeichnet.
In der Mittelebene 7 ist die Zylinder-Kolben-Anordnung 3 vorgesehen, die im wesentlichen aus dem Zylinder 17 und der Kolbenstange 18 besteht. Das untere Ende der Kolbenstange 18 ist im Maschinengestell 19 gehalten.
Der Zylinder 17 trägt auf beiden Seiten je eine Traverse 14 und an den Enden 15 dieser Traversen 14 sind je Lenker 16 beweglich gehalten, die im wesentlichen nach unten ragen. Die unteren Enden der Lenker 16 sind gelenkig mit den Schwenkhebeln 13 verbunden. Diese Schwenkhebel 13 sitzen auf der Schwenkwelle 12 und sind um die Achse 23 beweglich. Die Schwenkwelle 12 trägt ferner den Schwenkhebel 4 der Kniehebelanordnung. Dieser Schwenkhebel 4 ist gelenkig mit je einem Lenker 5 verbunden, wobei dieser Lenker 5 im wesentlichen nach oben ragt und an den Führungshülsen 21 angelenkt ist.
Die Schwenkwelle 12 trägt ferner noch einen exzentrisch angeordneten Schwenkzapfen, der sich bei der Verdrehung der Schwenkwelle 12 ebenfalls um die Achse 23 bewegt. Dieser Schwenkzapfen 9 greift in ein Langloch 10 des Joches 11 ein, wobei je ein Joch 11 zu beiden Seiten der Mittelebene 7 angeordnet ist.
In der in der Fig. 1 gezeigten Stellung befindet sich der Zylinder 17 in seiner untersten Stellung und demgemäß nehmen auch die Lenker 16 die unterste Stellung ein. Da die Hebel 4 der Kniehebelanordnung und die Schwenkhebel 13, die mit den Lenkern 16 verbunden sind, etwa je um 45 Grad versetzt sind, ragt der Schwenkhebel 13 im Winkel nach innen und unten, während der Hebel 4 im wesentlichen horizontal ausgerichtet ist.
Wenn nun der Zylinder 17 beaufschlagt wird, schwenkt die Anordnung aus der Darstellung der Fig. 1 in diejenige nach der Fig. 2. Der Schwenkhebel 13 wird etwa um 90 Grad verschwenkt und ragt nun je nach innen und oben, während in der Endstellung der Hebel 4 im wesentlichen senkrecht nach oben gerichtet ist. Demgemäß wird der Lenker 5 seine maximale Hubbewegung ausführen und der Träger 17 mit dem Unterteil der Kammer gelangt in eine maximale Hubstellung.
In der Regel bevorzugt man nicht eine absolute Totpunktlage, sondern trifft die Anordnung derart, daß der Hebel 4 seine senkrechte Lage etwas überschreitet.
Während auf diese Weise bei der Beaufschlagung des Zylinders 17 der Träger 20 mit dem Unterteil 2 angehoben wird, bewirkt der Schwenkzapfen 9 durch sein Eingreifen in das Langloch 10 eine Absenkung des jeweiligen Joches 11 und damit auch ein Absenken der Führungen 6 mit dem am oberen Ende der Führungen 6 befestigten Oberteil 1 der Kammer. Auf diese Weise wird eine Gegenbewegung erhalten.
Im allgemeinen ist die Bewegung des Kammerunterteils wesentlich größer als die Bewegung des Oberteils. Die Gegenbewegung verringert dennoch nicht unbeträchtlich die erforderliche Antriebsenergie für die Bewegung der Kammerteile. Insbesondere ist auch der Gesamtweg der Relativbewegung wesentlich größer als beispielsweise der für die Bewegung des Unterteils erforderliche Vorschubweg.
Die jetzt mit der Anmeldung und später eingereichten Ansprüche sind Versuche zur Formulierung ohne Präjudiz für die Erzielung weitergehenden Schutzes.
Die in den abhängigen Ansprüchen angeführten Rückbeziehungen weisen auf die weitere Ausbildung des Gegenstandes des Hauptanspruches durch die Merkmale des jeweiligen Unteranspruches hin. Jedoch sind diese nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmale der rückbezogenen Unteransprüche zu verstehen.
Merkmale, die bislang nur in der Beschreibung offenbart wurden, können im Laufe des Verfahrens als von erfindungswesentlicher Bedeutung, zum Beispiel zur Abgrenzung vom Stand der Technik beansprucht werden.

Claims (7)

  1. Verpackungsmaschine mit einer im wesentlichen aus einem Oberteil (1) und einem Unterteil (2) bestehenden Kammer zur Be- bzw. Verarbeitung von mindestens einer Folienbahn, wobei die Kammerteile (1, 2) mittels mindestens einer Zylinder-Kolben-Anordnung (3), die eine Kniehebelanordnung (4, 5) antreibt, auf Führungen (6) zu beiden Seiten der Folienbahn gegeneinander bewegbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinder-Kolben-Anordnung (3) in der Mittelebene (7) zwischen den Führungen (6) angeordnet ist und die Kniehebelanordnungen (4, 5) unter den Enden (8) der Führungen (6) gleichartig antreibt, wobei die Kniehebelanordnungen (4, 5) das Unterteil (2) antreiben, daß die Kniehebelanordnungen jeweils auch getriebemäßige Verbindungen (9, 10) mit einem heb- und senkbaren Joch (11) aufweisen, derart, daß sich bei der Hubbewegung des Unterteils (2) das Joch (11) absenkt und umgekehrt und daß das Joch (11) mit dem Oberteil (1) starr verbunden ist.
  2. Verpackungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungen (6) die Verbindungselemente des Jochs (11) mit dem Oberteil (1) bilden.
  3. Verpackungsmaschine nach einem oder beiden der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kniehebelanordnungen (4, 5) je eine Schwenkwelle (12) aufweisen, mit zwei Schwenkhebeln (4, 13), von denen der eine (13) von der Zylinder-Kolben-Anordnung (3) angetrieben ist und der andere (4) das Unterteil (2) antreibt.
  4. Verpackungsmaschine nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (12) mit einem Schwenkzapfen (9) in eine Langlochausnehmung (10) des Joches (11) eingreift.
  5. Verpackungsmaschine nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinder-Kolben-Anordnung (3) eine Traverse (14) antreibt, an deren Enden (15) je ein Lenker (16) angeordnet ist zur Verbindung mit dem einen Schwenkhebel (13), der Kniehebelanordnung.
  6. Verpackungsmaschine nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch je einen Lenker (5) zur Verbindung des anderen Schwenkhebels (4) mit dem Unterteil bzw. dessen Träger.
  7. Verpackungsmaschine nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Traverse (14) mit dem Zylinder (17) der Zylinder-Kolben-Anordnung (3) verbunden ist und die Kolbenstange (18) sich am Maschinengestell (19) abstützt.
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