EP4344840B1

EP4344840B1 - Vorrichtung zum trennen eines flächenelementes, insbesondere einer kunststofffolie in einzelne bestandteile

Info

Publication number: EP4344840B1
Application number: EP23199435.1A
Authority: EP
Inventors: Jörg von Seggern; Klaus von Seggern
Original assignee: Joerg von Seggern Maschinenbau GmbH
Current assignee: Joerg von Seggern Maschinenbau GmbH
Priority date: 2022-09-30
Filing date: 2023-09-25
Publication date: 2025-03-05
Anticipated expiration: 2043-09-25
Also published as: HUE071779T2; JP2024052645A; PL4344840T3; DE102022125320A1; ES3032012T3; US20240109220A1; EP4344840A1; EP4344840C0

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Trennen zumindest eines insbesondere geförderten Flächenelementes, insbesondere einer Kunststofffolie oder eines Kunststofffolienverbundmaterials in einzelne Bestandteile, mit wenigstens einem Stanzwerkzeug, das wenigstens einen gegen einen Amboss arbeitenden Stanzbalken hat, der über ein Ständerwerk gehalten ist, siehe z.B. die EP 3 109 017 A1 .
Aus Kunststofffolien oder Kunststoffverbundmaterialien werden zum Beispiel Verpackungen für Lebensmittel, Waren des täglichen Bedarfs, Werkzeuge und dergleichen hergestellt. Dabei wird eine zum Beispiel aufgerollte Kunststofffolie nach Ausformen von Behältern zum Beispiel durch Tiefziehen und Befüllen und Versiegeln der Behälter in einzelne Bestandteile getrennt. Für diese Trennarbeiten werden oben genannte Trennvorrichtungen eingesetzt. Sie umfassen wenigstens ein Stanzwerkzeug, mit dem auch bei schneller Taktung eine Trennung einzelner Bestandteile der Kunststofffolie möglich ist. Stanzwerkzeuge arbeiten mit hohen Kräften, diese sind notwendig, um bei der durch Stanzung vorgenommenen Quetschtrennung eine sichere Trennung zu erreichen.
Problematisch ist dabei, dass Kräfte in Stanzwerkzeuge regelmäßig punktförmig eingetragen werden, beispielsweise zentral in einem Punkt oder auch in zwei Punkten zum Beispiel an den freien Enden eines Stanzwerkzeuges. Durch die verschiedenen Krafteintragungen treten bei hohen Kräften und bei einem Aneinanderpressen von Stanzbalken und Amboss hohe Kräfte auf, die zu einem leichten Verbiegen der an der Stanzung beteiligten Werkzeuge führen können. Ergebnis dieser Verbiegungen sind Spalte zwischen den Stanzwerkzeugen, bei denen eine ungenügende Stanzung auftritt. Häufige Korrekturen sind notwendig, durch zusätzlichen Kraftaufwand beim Stanzen tritt ein vorzeitiger Verschleiß der Stanzwerkzeuge ein.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Gattung aufzuzeigen, mit der eine saubere Trennung der Kunststofffolie oder des Kunststofffolienverbundmaterials ermöglicht ist.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Stanzbalken und das Ständerwerk über ein Pendelgelenk miteinander verbunden sind, wobei die Pendelachse des Pendelgelenkes quer zur Längsachse des Stanzbalkens verläuft.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist der Stanzbalken nicht drehfest in einem Ständerwerk gehalten. Vielmehr ist die Lagerung des Stanzbalkens über ein Pendelgelenk vorgesehen, dadurch ist ein Verschwenken des Stanzbalkens zum Ständerwerk, in dem der Stanzbalken gehalten ist, ermöglicht.
Durch die Pendelmöglichkeit ist zunächst erreicht, dass sich der Stanzbalken lagegerecht an den Amboss als Gegenpart bei der Stanzung anlegen kann. Zudem ist durch das eine Pendelgelenk eine zentrale Aufhängung des Stanzbalkens gegeben, die bei dem Auftreten höherer Kräfte eine Durchbiegung des Stanzbalkens an seinen freien Enden ermöglicht. Werden in den Amboss entsprechende Gegenkräfte an den Außenseiten des Ambosses eingetragen, tritt beim Amboss genau eine entgegengesetzte Durchbiegung auf. Dort bildet sich eine Mulde, da die Kräfte an den Außenseiten eingetragen werden. Stanzbalken und Amboss können sich eng aneinanderlegen, sodass im Ergebnis die gewünschte saubere Trennung eintritt.
Die Pendelachse ist dabei quer zur Längsachse des Stanzbalkens ausgerichtet und somit parallel zu einer Förderrichtung der Kunststofffolie oder des Kunststofffolienverbundmaterials.
Der Stanzbalken ist vorzugsweise am Pendelgelenk aufgehängt, dazu weist das Ständerwerk vorzugsweise eine Aufnahme für das Pendelgelenk auf.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Aufnahme ein Querträger ist, der quer zu einer Förderrichtung des Flächenelementes oberhalb des Flächenelementes angeordnet ist. Der Querträger ist wie ein Jochträger ausgebildet, er ist oberhalb der zu trennenden Kunststofffolie oder Kunststofffolienverbundmaterial angeordnet. Dazu wird er von dem Ständerwerk gehalten, der Querträger kann an seinen jeweils freien Enden auf entsprechenden Ständern aufstehen. Diese Ständer sind dann zu beiden Seiten des geförderten Flächenelementes angeordnet.
Eine nächste Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Querträger aus mindestens drei Schalenelementen ausgebildet ist, wobei die äußeren Schalenelemente mit dem Ständerwerk verbunden sind und wobei das mittlere Schalenelement den Stanzbalken trägt und am Pendelgelenk aufgehängt ist. Nach dieser Ausbildung ist der Querträger kompakt ausgebildet. Drei gleich ausgebildete Schalenelemente können deckungsgleich aufeinanderliegen, die beiden äußeren Schalenelemente sind dabei ortsfest mit dem Ständerwerk verbunden, sie halten über das Pendelgelenk das mittlere Schalenelement zwischen sich. Das mittlere Schalenelement kann also zwischen den beiden äußeren Schalenelementen frei pendeln, dabei trägt das mittlere Schalenelement den Stanzbalken.
Eine nächste Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das mittlere Schalenelement im Ständerwerk höhenveränderlich aufgenommen ist. Hier kann eine Anpassung an verschiedene Stanzaufgaben bei voneinander verschiedenen Flächenelementen vorgenommen werden. Die Höhenveränderbarkeit ist vorzugsweise durch einen exzentrisch ausgebildeten Abschnitt des Pendelgelenks gewährleistet, welches das mittlere Schalenelement trägt. Das Pendelgelenk ist in den äußeren Schalenelementen angeordnet und kann von außen beispielsweise durch eine Rändelung ihres äußeren Randes in seiner Drehstellung verstellt werden. Dabei ist dem exzentrischen Abschnitt noch ein Festlegeelement zum Festlegen einer Höhenlage des Schalenelementes zugeordnet, um das Pendelgelenk für Stanzaufgaben in seiner Höhe festzulegen.
Hinsichtlich der höhenveränderlichen Aufnahme des Pendelgelenks im Ständerwerk sieht eine Alternative der Erfindung vor, dass das Pendelgelenk in einem keilförmigen Rahmen aufgenommen ist. Das Pendelgelenk kann in einem derartigen keilförmigen Rahmen verschoben werden, bei einer aus einer horizontalen veränderten Ausrichtung des keilförmigen Rahmens und einem Verschieben des keilförmigen Rahmens ist eine Veränderung der Höhenanordnung des Pendelgelenks erreichbar.
Dem keilförmigen Rahmen ist vorzugsweise ein Spindelantrieb zugeordnet. Der Spindelantrieb ist an den keilförmigen Rahmen angesetzt, derart, dass durch einen Betrieb des Spindelantriebes eine Lageveränderung des keilförmigen Rahmens eintritt. Insofern kann die Lageveränderung des keilförmigen Rahmens von außen durch einen entsprechend ausgebildeten Spindelantrieb erfolgen. Dem Spindelantrieb ist vorzugsweise noch ein Festsetzungsorgan zugeordnet, um eine bestimmte Lage von Spindelantrieb und keilförmigen Rahmen festzulegen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen:

Figur 1:: eine schematische Seitenansicht einer Vorrichtung zum Fördern eines Flächenelementes und zum Einformen von Behältern, Versiegeln der Behälter und Abtrennen der Behälter voneinander;
Figur 2:: eine perspektivische Teilansicht der zu trennenden Behälter;
Figur 3:: eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Stanzen des Flächenelementes während eines Stanzvorgangs;
Figur 4:: eine perspektivische Teilschnittansicht eines Bauteils der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
Figur 5:: eine Seitenansicht des Bauteils gemäß Figur 4;
Figur 6:: eine perspektivische Teilschnittansicht des Bauteils gemäß Figuren 4 und 5; und
Figuren 7 bis 9:: perspektivische Teilschnitt- und Seitenansichten einer alternativen Ausführungsform eines Bauteils der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Die Vorrichtung in Figur 1 hat ein Maschinengestell 1, das mehrere Arbeitsstationen trägt. Mit 2 ist eine Tiefziehstation bezeichnet. In dieser werden in ein von einer Rolle 3 abgerolltes Flächenelement 4, insbesondere ein Folienband, Behälter 5 eingeformt. Das Flächenelement 4 wird nach dem Einformen der Behälter 5 entlang Pfeil 6 weitertransportiert, beispielsweise mit Gegenständen gefüllt und zu einer Siegelstation 26 geführt. Die Behälter 5 werden in dieser Siegelstation 26 mit einer Siegelfolie 7 verschlossen.
Anschließend werden die Behälter 5 zu einer Schneidestation 8 transportiert. In dieser Schneidestation 8 werden die Behälter 5 mit einem rotierenden Messer 9 parallel zur Förderrichtung des Flächenelementes 4 geschnitten. Das Schneiden quer zur Förderrichtung des Flächenelementes 4 erfolgt mit einer Stanzvorrichtung 10.
Figur 2 zeigt ein Bauteil der Stanzvorrichtung 10, nämlich den Stanzbalken 11 des Stanzwerkzeuges. Dieser erstreckt sich über die gesamte Breite des Flächenelementes 4, das zu seinem Transport an seinen Längsrändern in Ketten 12 gehalten ist. Die in Figur 2 gezeigten Behälter 5 sind quer zur Förderrichtung (Pfeil 6) des Flächenelementes 4 mit der Stanzvorrichtung 10 voneinander zu trennen. Das Stanzen erfolgt entlang einer Linie 13.
Figur 3 zeigt die Stanzvorrichtung 10 während eines Stanzvorgangs. Gestanzt wird ein Flächenelement 4, das der Stanzvorrichtung 10 entlang der mit Pfeil 6 gekennzeichneten Förderrichtung zugeführt wird. Der in Figur 2 gezeigte Stanzbalken 11 ist in einem Ständerwerk 14 aufgenommen. Weiter in dem Ständerwerk 14 ist auch ein Stanzunterwerkzeug 15 aufgenommen.
Das Ständerwerk 14 umfasst einen Querträger 16, der auf Ständern 17 aufsteht. Der Querträger 16 ist aus drei Schalenelementen 18, 18' und 19 ausgebildet.
Figuren 4 und 5 zeigen, dass das Schalenelement 19 mit den Schalenelementen 18 und 18' über ein Pendelgelenk 20 verbunden ist. Das Schalenelement 19 kann innerhalb der beiden äußeren Schalenelemente 18, 18' pendeln, wie mit dem Doppelpfeil 25 in Figur 5 verdeutlicht. Dabei trägt das Schalenelement 19 den Stanzbalken 11.
Figuren 4 und 6 zeigen, dass das Pendelgelenk 20 einen exzentrischen Abschnitt hat, wodurch eine Höhenveränderung des Schalenelementes 19 gegenüber den Schalenelementen 18, 18' ermöglicht ist. Auf dem exzentrischen Abschnitt des Pendelgelenks 20 ist eine Scheibe 21 angeordnet. Diese ist im mittleren Schalenelement 19 aufgenommen. Höheneinstellungen können über Rändelabschnitte 22 vorgenommen werden, ein Festlegeelement 23 korrespondiert mit einer Lochreihe 24. Mit dem Festlegeelement 23 kann die Drehlage des Pendelgelenks 20 festgelegt werden.
Figuren 7 und 8 zeigen eine alternative Ausführungsform des Schalenelementes 19. Das Schalenelement 19 ist wieder über das Pendelgelenk 20 mit den Schalenelementen 18 und 18' verbunden, es ist aber ein alternativer Mechanismus zur Höhenveränderung des Schalenelementes 19 ausgebildet. Dieser alternative Mechanismus umfasst einen keilförmigen Rahmen 26a, der schräg zur Horizontalen angeordnet ist. Dem Rahmen 26a ist ein Spindelantrieb 27 zugeordnet, der an den Rahmen 26a angesetzt ist. Figur 8 zeigt unmittelbar das Schalenelement 19.
Figur 9 zeigt, dass der Spindelantrieb 27 innerhalb des Schalenelementes 19 nach außen bis zu einem Handgriff 28 geführt ist. Dabei ist noch ein weiterer Handgriff 29 vorgesehen, dieser dient einer Klemmung des Spindelantriebes 27.
Figur 8 zeigt, dass der keilförmige Rahmen 26a seine Keilform innerhalb eines Rahmenausschnitts, also auf der Innenseite des Rahmens 26a hat. Ein Verschieben dieses Rahmens 26a bewirkt eine Höhenveränderung der Anordnung des Schalenelementes 19.

Claims

Vorrichtung zum Trennen zumindest eines insbesondere geförderten Flächenelementes, insbesondere einer Kunststofffolie oder eines Kunststofffolienverbundmaterials in einzelne Bestandteile, mit wenigstens einem Stanzwerkzeug, das wenigstens einen gegen einen Amboss arbeitenden Stanzbalken hat, der über ein Ständerwerk gehalten ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Stanzbalken (11) und das Ständerwerk (14) über ein Pendelgelenk (20) miteinander verbunden sind, wobei die Pendelachse des Pendelgelenkes (20) quer zur Längsachse des Stanzbalkens (11) verläuft.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stanzbalken (11) am Pendelgelenk (20) aufgehängt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ständerwerk (14) eine Aufnahme für das Pendelgelenk (20) hat.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme ein Querträger (16) ist, der quer zu einer Förderrichtung des Flächenelementes (4) oberhalb des Flächenelementes (4) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Querträger (16) aus mindestens drei Schalenelementen (18, 18', 19) ausgebildet ist, wobei die äußeren Schalenelemente (18, 18') mit dem Ständerwerk (14) verbunden sind und wobei das mittlere Schalenelement (19) den Stanzbalken (11) trägt und am Pendelgelenk (20) aufgehängt ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schalenelement (19) im Ständerwerk (14) höhenveränderlich aufgenommen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Schalenelement (19) im Pendelgelenk (20) aufgenommen ist, wobei das Pendelgelenk (20) in den äußeren Schalenelementen (18, 18') drehbar aufgenommen ist und wobei das Pendelgelenk (20) in seiner Erstreckung einen exzentrisch ausgebildeten Abschnitt hat.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass dem exzentrischen Abschnitt zumindest ein Festlegeelement (23) zum Festlegen einer Höhenlage des Schalenelementes (19) zugeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Pendelgelenk (20) in zumindest einem keilförmigen Rahmen (26a) aufgenommen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass dem keilförmigen Rahmen (26a) zumindest ein Spindelantrieb (27) zugeordnet ist.