EP4656341A1

EP4656341A1 - Stanzvorrichtung zum ausstanzen von blisterverpackungen aus einem blisterband

Info

Publication number: EP4656341A1
Application number: EP24178139.2A
Authority: EP
Inventors: Wolfgang Rodi; Peter Born
Original assignee: Uhlmann Pac Systeme GmbH and Co KG
Current assignee: Uhlmann Pac Systeme GmbH and Co KG
Priority date: 2024-05-27
Filing date: 2024-05-27
Publication date: 2025-12-03
Also published as: CN121018704A; KR20250169993A; US20250360645A1

Abstract

Die Stanzvorrichtung zum Ausstanzen von Blisterverpackungen (1) aus einem Blisterband (2) umfasst mindestens ein erstes und ein zweites Stanzelement (5, 6). Das erste Stanzelement (5) weist mindestens einen Stanzstempel (8) auf und das zweite Stanzelement (6) weist eine Matrize (14) auf. Das erste Stanzelement (5) ist derart in einer Stanzrichtung (S) hin- und herbewegbar, dass die Stanzvorrichtung abwechselnd eine offene Stellung und eine geschlossene Stellung einnimmt. Die Stanzvorrichtung weist des Weiteren für jeden Stanzstempel (8) jeweils mindestens eine dem Stanzstempel (8) zugeordnete Verstelleinheit (17) auf, die dazu eingerichtet ist, den Stanzstempel (8), zusätzlich zur Bewegung des mindestens einen Stanzelements (5, 6), in Stanzrichtung (S) zwischen einer Betriebsposition und einer Versatzposition zu bewegen derart, dass der Stanzstempel (8) in der Versatzposition weiter entfernt von dem zweiten Stanzelement (6) angeordnet ist als in der Betriebsposition. Die mindestens eine Verstelleinheit (17) weist dabei ein Kraftübertragungselement (32) auf, das in Stanzrichtung (S) verstellbar ist, um den Stanzstempel (8) zwischen der Betriebsposition und der Versatzposition zu bewegen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Stanzvorrichtung zum Ausstanzen von Blisterverpackungen aus einem Blisterband.
Die Anforderungen an die Qualitätssicherung und die technischen Möglichkeiten dafür steigen im Bereich der automatisierten Produktherstellung stetig an. Ein oberstes Gebot der Qualitätssicherung ist es, nur Produkte an den Kunden auszuliefern, die frei von Mängeln sind und dabei den vereinbarten Spezifikationen entsprechen. Bei der automatisierten Verpackung von Produkten in Blisterverpackungen, wie zum Beispiel Tabletten oder anderen kleineren Gegenständen, ist es wesentlich, dass die vorgesehene Anzahl von Produkten pro Blisterhof nach der automatisierten Verpackung vorhanden ist und dass die Trägerfolie des Blisterbands sowie die Siegelfolie frei von Beschädigungen sind, die die Lagerung der zu verpackende Produkte nachteilig beeinflussen.
Der Prozess der automatisierten Verpackung von Produkten in Blisterverpackungen ist in der Regel ein kontinuierlicher Prozess. Wenn ein Mangel in einem Prozessschritt erkannt wird, kann die betroffene Stelle im Blisterband nicht von der Weiterverarbeitung in nachfolgenden Prozessschritten ausgeschlossen werden. Am Ende des automatisierten Verpackungsprozesses werden befüllte Blisterverpackungen aus dem Blisterband ausgestanzt und dabei vereinzelt und in Faltschachteln verpackt. Falls die mit Mängeln versehenen Abschnitte des Blisterbands als Blisterverpackung ausgestanzt werden, muss eine separate nachträgliche Ausschleusung stattfinden. Dies ist aufwändig und kann auch zu Fehlern führen.
Stanzvorrichtungen zum Stanzen von Blisterverpackungen weisen im allgemeinen zwei zusammenwirkende Stanzelemente auf. Das erste Stanzelement umfasst den oder die Stanzstempel und das zweite Stanzelement umfasst eine Matrize. Die Stanzstempel werden dabei meist in die Matrize hineinbewegt, während die Matrize feststehend ist. Die Stanzstempel und die Ausnehmungen der Matrize weisen jeweils die Kontur der zu stanzenden Blisterverpackung auf, wobei die Stanzstempel geringfügig kleiner ausgeführt sind, um innerhalb der Ausnehmung der Matrize mittels eines schmalen, umfangsseitigen Schneidspalts von der Matrize beabstandet zu sein. Der Schneidspalt schützt die beiden Stanzelemente vor Verschleiß, da ein direkter mechanischer Kontakt zwischen beiden verhindert wird. Der Schneidspalt muss entsprechend präzise eingestellt sein, um ein gratfreies Abscheren der Blisterverpackung aus dem Blisterband zu gewährleisten. Beim Hineinbewegen eines Stanzstempels in die Matrize wird dieser durch Linearführungen in Stanzrichtung geführt. Diese Linearführungen dürfen dabei nur ein sehr geringes Spiel lateral zur Stanzrichtung aufweisen, da der Stanzstempel sonst über die Toleranz des Schneidspalts lateral zur Stanzrichtung verkippt und in direkten Kontakt mit der Matrize gerät, wobei die Matrize und der Stanzstempel beschädigt werden.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die oben genannten Nachteile zu überwinden und eine verbesserte Stanzvorrichtung anzugeben, die das Ausschleusen von mangelhaften Abschnitten des Blisterbands erleichtert und eine präzise Stempelführung während des Stanzvorgangs gewährleistet.
Die erfindungsgemäße Stanzvorrichtung zum Ausstanzen von Blisterverpackungen aus einem Blisterband weist mindestens ein erstes und ein zweites Stanzelement auf, wobei das erste Stanzelement mindestens einen, bevorzugt mehrere Stanzstempel aufweist und das zweite Stanzelement eine Matrize aufweist. Das erste und/oder das zweite Stanzelement ist derart in einer Stanzrichtung hin- und herbewegbar, dass die Stanzvorrichtung abwechselnd eine offene Stellung und eine geschlossene Stellung einnimmt. Die Stanzvorrichtung weist des Weiteren für jeden Stanzstempel jeweils mindestens eine dem Stanzstempel zugeordnete Verstelleinheit auf, die dazu eingerichtet ist, den Stanzstempel, zusätzlich zur Bewegung des mindestens einen Stanzelements, in Stanzrichtung zwischen einer Betriebsposition und einer Versatzposition zu bewegen derart, dass der Stanzstempel in der Versatzposition weiter entfernt von dem zweiten Stanzelement angeordnet ist als in der Betriebsposition. Die mindestens eine Verstelleinheit weist ein Kraftübertragungselement auf, das in Stanzrichtung verstellbar ist, um den Stanzstempel zwischen der Betriebsposition und der Versatzposition zu bewegen.
Die Stanzvorrichtung hat einen einfachen mechanischen Aufbau. Die Kraftübertragung von dem Kraftübertragungselement der Verstelleinheit auf den Stanzstempel erfolgt unmittelbar in Stanzrichtung.
Die Stanzvorrichtung gewährleistet ein selektives, präzises Stanzen von Blisterverpackungen. Durch das selektive Stanzen von Blisterverpackungen wird sichergestellt, dass nur Blisterverpackungen aus denjenigen Bereichen des Blisterbands gestanzt werden, die frei von Mängeln sind. Damit kann verhindert werden, dass Blisterverpackungen, die nicht den Qualitätsanforderungen entsprechen, irrtümlicherweise nachfolgenden Verpackungsschritten zugeführt werden oder sogar in Umlauf geraten.
Die Verstelleinheit ist bevorzugt in genau zwei Positionen verstellbar. Hierdurch können einfache, mechanische Verstelleinheiten eingesetzt werden, deren Position in Stanzrichtung nicht überwacht und geregelt werden muss.
Die Verstelleinheiten ermöglichen in der Betriebsposition ein Stanzen des Blisterbands, verhindern aber in der Versatzposition ein Stanzen des Blisterbands, selbst wenn sich das zugeordnete Stanzelement in der Stanzstellung befindet. Damit können mangelhafte Abschnitte des Blisterbands mittels der Verstelleinheiten selektiv nicht aus dem Blisterband ausgestanzt werden und nur diejenigen Abschnitte, die frei von Mängeln sind, werden als Blisterverpackung aus dem Blisterband ausgestanzt und nachfolgenden Verarbeitungsschritten zugeführt.
In bevorzugter Ausgestaltung ist das Kraftübertragungselement pneumatisch verstellbar.
In besonders vorteilhafter Weise weist die mindestens eine Verstelleinheit einen Pneumatikzylinder auf, vorzugsweise einen doppelt wirkenden Pneumatikzylinder, der das Kraftübertragungselement in Form eines Kolbens umfasst. Die Verwendung von Pneumatikzylindern als Verstelleinheiten hat den besonderen Vorteil, dass diese einfach austauschbar und als genormte Ersatzteile schnell verfügbar sind.
Allgemein kann das Kraftübertragungselement ein Kolben, eine Spindel oder ein Stift sein.
In bevorzugter Ausgestaltung weicht ein Hub des Kraftübertragungselements hinsichtlich seines Betrags maximal um 20%, bevorzugt maximal um 10%, besonders bevorzugt maximal um 5%, noch mehr bevorzugt überhaupt nicht, von einer Versatzhöhe des zugehörigen Stanzstempels zwischen der Betriebsposition und der Versatzposition ab. Dadurch wird die Konstruktion möglichst einfach gehalten.
Bevorzugt ist die mindestens eine Verstelleinheit in Stanzrichtung zwischen einem Hubtisch der Stanzvorrichtung und einer Grundplatte des ersten Stanzelements angeordnet.
Die mindestens eine Verstelleinheit kann vorzugweise an einem Hubtisch der Stanzvorrichtung befestigt oder in diesen integriert sein.
Bevorzugt beträgt ein Hub des ersten Stanzelements zwischen der offenen Stellung und der geschlossenen Stellung der Stanzvorrichtung zwischen 20 mm und 50 mm.
Bevorzugt beträgt eine durch die Bewegung der Verstelleinheit bewirkte Versatzhöhe zwischen der Betriebsposition und der Versatzposition eines Stanzstempels zwischen 5 mm und 10 mm.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Stanzvorrichtung eine Mehrzahl von Verstelleinheiten in Bandlaufrichtung hintereinander und/oder senkrecht zur Bandlaufrichtung nebeneinander auf.
In einer vorteilhaften Weiterbildung ist jede Verstelleinheit einzeln ansteuerbar. Diese Maßnahme ermöglicht es, nur einzelne Stanzstempel in der Höhe zu verstellen. Es ist ferner denkbar, die Verstelleinheiten in Gruppen anzusteuern, wenn mehrere Verstelleinheiten einem Stanzstempel zugeordnet sind.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die mindestens eine Verstelleinheit lösbar mit dem ersten Stanzelement verbunden. Dies hat den Vorteil, dass die Verstelleinheiten einzeln ausgetauscht werden können und dass sie generell unabhängig vom Lebenszyklus des Werkzeugs sind. Außerdem werden so das Gewicht und die Abmessungen des ersten Stanzelements reduziert.
In einer vorteilhaften Weiterbildung verbleibt die mindestens eine Verstelleinheit bei einem Werkzeugwechsel der Stanzelemente in der Stanzvorrichtung.
Es ist von Vorteil, wenn die lösbare Verbindung eine T-Nut oder Schwalbenschwanznut im Bereich des ersten Stanzelements und einen dazu passenden Fortsatz der Verstelleinheit umfasst. Hierdurch wird ermöglicht, die Verstelleinheit zu verschieben, während sie mit dem ersten Stanzelement verbunden ist, oder umgekehrt.
Der Fortsatz der Verstelleinheit kann ein T-Nutenstein, ein Schlitten oder ein Bolzen sein, der formschlüssig mit der T-Nut oder Schwalbenschwanznut zusammenwirkt.
In bevorzugter Ausgestaltung verläuft die T-Nut oder Schwalbenschwanznut senkrecht zur Bandlaufrichtung und das erste Stanzelement ist relativ zur mindestens einen Verstelleinheit in einer Richtung senkrecht zur Stanzrichtung und senkrecht zur Bandlaufrichtung verschiebbar.
Die erfindungsgemäße Stanzvorrichtung wird üblicherweise in einer Blisterverpackungsmaschine eingesetzt. Blisterverpackungsmaschinen umfassen in der Regel eine Formstation zum Formen der Blisterhöfe in eine Formfolie, eine Füllstation zum Befüllen der geformten Blisterhöfe mit Produkten, eine Siegelstation zum Siegeln einer Deckfolie auf die mit Produkten gefüllte Formfolienbahn und eine Stanzvorrichtung.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1: ist eine Schnittansicht, senkrecht zur Bandlaufrichtung, einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Stanzvorrichtung in einer offenen Stellung;
Fig. 2: ist eine Schnittansicht, senkrecht zur Bandlaufrichtung, der Stanzvorrichtung aus Fig. 1 in einer geschlossenen Stanzstellung, wobei zwei Stanzstempel in eine Versatzposition eingerückt sind, in der sie mit dem Blisterband nicht in Kontakt kommen;
Fig. 3: ist eine Schnittansicht, in Bandlaufrichtung, der Stanzvorrichtung entlang der Schnittlinie A-A aus Fig. 2;
Fig. 4: ist eine Schnittansicht, senkrecht zur Bandlaufrichtung, einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Stanzvorrichtung in einer offenen Stellung;
Fig. 5: ist eine Schnittansicht, senkrecht zur Bandlaufrichtung, der Stanzvorrichtung aus Fig. 4, bei der eine Verstelleinheit für einen Stanzstempel horizontal verstellt wird;
Fig. 6: ist eine Schnittansicht, in Bandlaufrichtung, der Stanzvorrichtung gemäß der Schnittlinie B-B aus Fig. 5;
Fig. 7: ist eine Schnittansicht, in Bandlaufrichtung, der Stanzvorrichtung gemäß der Schnittlinie B-B aus Fig. 5, allerdings während eines Stanzhubs der Stanzvorrichtung;
Fig. 8: ist eine Schnittansicht, senkrecht zur Bandlaufrichtung, einer dritten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Stanzvorrichtung in einer offenen Stellung;
Fig. 9: ist eine Schnittansicht, senkrecht zur Bandlaufrichtung, von Details einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Stanzvorrichtung;
Fig. 10: ist eine Schnittansicht, in Bandlaufrichtung, entlang der Schnittlinie C-C aus Fig. 9; und
Fig. 11: ist eine Frontansicht eines Stempelpakets aus Fig. 9 und 10 mit den zugehörigen Laufbuchsen.

Fig. 1 zeigt eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Stanzvorrichtung zum selektiven Stanzen von Blisterverpackungen 1 (siehe Fig. 2) aus einem Blisterband 2 in einer offenen Stellung. Die Stanzvorrichtung umfasst einen Antrieb 4, einen Hubtisch 3 sowie ein erstes und ein zweites Stanzelement 5, 6. Im dargestellten Beispielsfall ist das erste Stanzelement 5 unterhalb des zweiten Stanzelements 6 angeordnet. Dies kann aber auch umgekehrt sein. Außerdem ist es denkbar, dass die Stanzvorrichtung schräg oder horizontal ausgerichtet ist.
Der Hubtisch 3 wird von einem Antrieb 4 der Stanzvorrichtung mit einem vorbestimmten Hub H1 (Fig. 2) kontinuierlich in einer Stanzrichtung S hin- und herbewegt, um eine definierte Stanzbewegung des ersten Stanzelements 5 zu erzeugen. Die Stanzvorrichtung wechselt dabei ständig zwischen der offenen Stellung und einer geschlossenen Stellung, in der die Stanzung stattfinden kann.
Hierbei überträgt der Hubtisch 3 die Bewegung auf das erste Stanzelement 5, so dass sich die Stanzstempel 8 des ersten Stanzelements 5 relativ zu dem zweiten Stanzelement 6 bewegen. Der Hub H1 beträgt allgemein typischerweise zwischen 20 mm und 50 mm.
Der Hubtisch 3 sowie das erste Stanzelement 5 weisen zueinander ausgerichtete Führungen auf, um den Hubtisch 3 zusammen mit dem ersten Stanzelement 5 in der kontinuierlichen Hin- und Herbewegung in Stanzrichtung S relativ zum zweiten Stanzelement 6 zu führen. Die Führungen des Hubtisches 3 und des ersten Stanzelements 5 weisen jeweils Laufbuchsen 15 auf, die entlang der Führungssäulen 16, die feststehend mit dem zweiten Stanzelement 6 und einem nicht dargestellten Maschinengestell der Stanzvorrichtung verbunden sind, geführt werden. Genauer sind in Eckbereichen des zweiten Stanzelements 6 jeweils Führungssäulen 16 angeordnet, die zunächst die Laufbuchse 15 der Grundplatte 25 des ersten Stanzelements 5 und anschließend die Laufbuchse 15 des Hubtisches 3 durchdringen. Durch die gemeinsame Führung des Hubtisches 3 und des ersten Stanzelements 5 entlang der Führungssäulen 16 sind diese präzise zum zweiten Stanzelement 6 ausgerichtet und ausreichend steif geführt. Die Führungssäulen 16 und die Laufbuchsen 15 sind derart dimensioniert, dass ein Verkippen des Hubtisches 3 und des ersten Stanzelements 5 verhindert wird.
Der Hubtisch 3 und das erste Stanzelement 5 sind fest miteinander verbunden, so dass der Hub H1 des Antriebs 4 vollständig auf das erste Stanzelement 5 übertragen wird. Dementsprechend ist der Hub H1 des Antriebs 4 gleich dem Hub des Hubtisches 3 und des ersten Stanzelements 5.
Das zweite Stanzelement 6 ist im dargestellten Beispielsfall feststehend. Es ist aber auch denkbar, dass sich beide Stanzelemente 5, 6 relativ zueinander bewegen oder dass sich nur das zweite Stanzelement 6 relativ zum ersten, dann feststehenden Stanzelement 5 bewegt.
Das erste Stanzelement 5 weist eine Grundplatte 25 auf sowie eine Mehrzahl an Stempelpaketen 9, die sich zusammen mit dem ersten Stanzelement 5 und entsprechend mit dem Hubtisch 3 und der Grundplatte 25 des ersten Stanzelements 5 hin- und herbewegen.
Die Stempelpakete 9 umfassen jeweils einen Stanzstempel 8, Stempelführungsmittel 12 und eine Betätigungsplatte 10. Die Stempelführungsmittel 12 durchdringen hierbei die Grundplatte 25 des ersten Stanzelements 5 entlang der Stanzrichtung S, wobei der Stanzstempel 8 und die Betätigungsplatte 10 an gegenüberliegenden Seiten der Grundplatte 25 des unteren Stanzelements 5 in Stanzrichtung 10 angeordnet sind. Weiterhin weist das Stempelpaket 9 eine Stempelträgerplatte 11 zwischen den Stempelführungsmitteln 12 und dem Stanzstempel 8 auf. Die Stempelführungsmittel 12 sind beispielsweise durch Führungssäulen gebildet, die in Zusammenwirkung mit Laufbuchsen 13 in der Grundplatte 25 eine Linearführung bilden.
Der Stanzstempel 8 ist lösbar an der Stempelträgerplatte 11 in kraft- und/oder in formschlüssiger Weise befestigt. Die Stempelführungsmittel 12 sind auf der dem Stanzstempel 8 abgewandten Seite der Stempelträgerplatte 11 mit dieser verbunden. In einer nicht dargestellten Ausführungsform kann auf die Stempelträgerplatte 11 verzichtet werden, so dass die Stempelführungsmittel 12 direkt mit dem Stanzstempel 8 verbunden sind.
Jede Laufbuchse 13 ist in der Grundplatte 25 des ersten Stanzelements 5 befestigt und ermöglicht eine lineare Bewegung des Stempelpakets 9 entlang dem Stempelführungsmittel 12 in Stanzrichtung S. Die Stempelpakete 9 sind in dieser Ausführungsform jeweils mit vier Stempelführungsmitteln 12 versehen, die in den Eckbereichen der Stempelträgerplatte 10 bzw. der Betätigungsplatte 10 angeordnet sind. Durch diese Anordnung ermöglichen die Stempelführungen eine exakte Führung des Stempelpakets 9. Weiterhin kann im Allgemeinen eine beliebige Anzahl an Stempelführungen für jedes Stempelpaket 9 vorgesehen sein, um die Führung des Stanzstempels 8 zu verbessern.
Das zweite Stanzelement 6 weist eine Bandführung auf, welche dazu eingerichtet ist, ein befülltes und versiegeltes Blisterband 2 getaktet in Vorschubrichtung bzw. Bandlaufrichtung F (siehe Fig. 3) zu führen. Das zweite Stanzelement 6 weist eine Matrize 14 mit Ausnehmungen auf, die mit den zugehörigen Stanzstempeln 8 des ersten Stanzelements 5 zusammenwirkt. Außerdem sind auf der dem ersten Stanzelement 5 abgewandten Seite der Matrize Ausgabeöffnungen vorgesehen, die es ermöglichen, ausgestanzte Blisterverpackungen 1 aus der Stanzvorrichtung zu entnehmen. Die Entnahme der ausgestanzten Blisterverpackungen 1 ist in Fig. 2 und 3 lediglich schematisch dargestellt. Für die Entnahme kann eine nicht dargestellte Übergabevorrichtung verwendet werden, die die Blisterverpackungen 1 an die weiterführenden Verarbeitungsmittel, beispielsweise ein Transportmittel für die Blisterverpackungen 1, übergibt. Hierfür kann die Übergabevorrichtung beispielsweise einzeln ansteuerbare Sauggreifer aufweisen, die an der Deckfolie der Blisterverpackungen 1 angreifen.
Der Stanzstempel 8 wird mithilfe der Mehrzahl an Stempelführungen präzise in die Matrize 14 des zweiten Stanzelements 6 hineingeführt. Ferner wird durch die Stempelführungen ein Verkanten des Stanzstempels 8 in der Matrize 14 verhindert. Die Anzahl der Stempelführungen jedes Stempelpakets 9 kann in geeigneter Weise passend zu einem Stanzformat und der Dimensionierung des Stanzstempels 8 gewählt werden.
Das erste Stanzelement 5 und der Hubtisch 3 sind in Stanzrichtung S zueinander beabstandet, womit ein freier Raum zwischen ihnen ausgebildet ist. In dem Raum zwischen dem Hubtisch 3 und dem ersten Stanzelement 5 sind Verstelleinheiten 17 vorgesehen, die um eine Versatzhöhe H2 verstellt werden können und somit ein Verstellen jedes Stempelpakets 9 bzw. jedes Stanzstempels 8 in Stanzrichtung S um diese Versatzhöhe H2 ermöglichen. Hierzu ist jeweils die Verstelleinheit 17 mit der Stempelträgerplatte 10 und dem Hubtisch 3 in geeigneter Weise verbunden. Die Stanzkraft wird von dem Hubtisch 3 über die Verstelleinheiten 17 auf die jeweiligen Stempelpakete 9 bzw. Stanzstempel 8 übertragen. Die Versatzhöhe H2 beträgt allgemein typischerweise zwischen 5 mm und 10 mm.
Jede Verstelleinheit 17 ist einzeln ansteuerbar, so dass jedes Stempelpaket 9 bzw. jeder Stanzstempel 8 um die vorbestimmte Versatzhöhe H2 von einer Betriebsposition (Stanzstempel 8 ist ausgefahren) in eine eingerückte Versatzposition (Stanzstempel 8 ist zurückgezogen) verstellt werden kann. Die Verstelleinheiten 17 sind dabei als, bevorzugt doppelt wirkende, Pneumatikzylinder mit einem Kraftübertragungselement 32 in Form eines Kolbens ausgebildet. In alternativen Ausführungsformen können sie auch als Hydraulikzylinder, Hubmagnete oder ähnlich wirkende mechanische, elektrische, oder fluidische Verstelleinheiten ausgebildet sein.
Die Verstelleinheiten 17 müssen die Stanzstempel 9 aufgrund der kontinuierlichen Bewegung des Antriebs 4 während des wiederkehrenden Hubs H1 selektiv verstellen. Die Verstellung muss mit dem Antrieb 4 der Stanzvorrichtung so synchronisiert sein, dass die Verstellung der Verstelleinheiten 17 in die Versatzposition in einem vorbestimmten Hubbereich in Stanzrichtung S stattfindet, in der unabhängig von der Position des Stempelpakets 9 bzw. des Stanzstempels 8 kein Kontakt mit dem Blisterband 2 auftreten kann.
Das Verstellen der Verstelleinheiten 17 wird durch eine Steuereinheit der Verpackungsmaschine (nicht dargestellt), in welche die erfindungsgemäße Stanzvorrichtung integriert ist, veranlasst, wobei die Steuereinheit weiter mit einem Qualitätssicherungssystem der Verpackungsmaschine gekoppelt ist. Werden durch das Qualitätssicherungssystem Fehler in einem Abschnitt des Blisterbands 2 erkannt (fehlende Befüllung der Blisterhöfe etc.), so veranlasst die Steuereinheit ein Verstellen des Stempelpakets 9 bzw. des Stanzstempels 8 in die Versatzposition, woraufhin der entsprechende mangelhafte Abschnitt des Blisterbands nicht in Form von Blisterverpackungen 1 aus dem Blisterband 2 ausgestanzt wird, sondern in diesem verbleibt. Das Restgitter des Blisterbands 2 mit den mangelhaften Blisterverpackungen 1' wird nachfolgend entsorgt.
In Fig. 1 befindet sich das linke Stempelpaket 9 in der Betriebsposition, während sich das mittlere und das rechte Stempelpaket 9 in der zurückgezogenen Versatzposition befinden. Der Versatz der Stempelpakete 9 in Stanzrichtung S wird in dieser Ausführungsform durch den Abstand zwischen der Stempelträgerplatte 11 und der Betätigungsplatte 10 und der Stärke der Grundplatte 25 bzw. der Höhe der Laufbuchsen 13 des ersten Stanzelements 5 in Stanzrichtung S definiert. Abhängig von den Rahmenbedingungen kann die Versatzhöhe H2 konstruktiv eingestellt werden.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird das Stempelpaket 9 bzw. der Stanzstempel 8 ausschließlich zwischen zwei Positionen verstellt, der Betriebsposition und der Versatzposition. Es wird keine Stanzung ausgeführt, wenn sich das Stempelpaket 9 in der Versatzposition befindet, und es wird eine Stanzung bewirkt, wenn sich das Stempelpaket 9 in der Betriebsposition befindet.
Fig. 2 verdeutlicht diesen Zusammenhang. Darin gezeigt ist die Stanzvorrichtung aus Fig. 1 in einer geschlossenen Stellung, in der in Abhängigkeit von der Positionierung des Stempelpakets 9 bzw. des Stanzstempels 8 eine Blisterverpackung 1 aus dem Blisterband 2 selektiv ausgestanzt wird oder nicht.
Es ist weiterhin vorgesehen, dass das erste und zweite Stanzelement 5, 6 austauschbar sind, wobei der Hubtisch 3 und die Verstelleinheiten 17 bei Wechsel der Stanzelemente 5, 6 in der Stanzvorrichtung verbleiben.
Fig. 3 stellt eine Schnittdarstellung entlang der Schnittlinie A-A gemäß Fig. 2 dar. Die Schneidkante des Stanzstempels 8 durchdringt das Blisterband 2 in Stanzrichtung S, so dass eine Blisterverpackung 1 herausgestanzt wird und aus der Stanzvorrichtung entnommen werden kann. Weiter ist zu erkennen, dass in Bandlaufrichtung F des Blisterbands 2 zwei Verstelleinheiten 17 hintereinander angeordnet sind, die ein Stempelpaket 9 bzw. einen Stanzstempel 8 in Stanzrichtung S gemeinsam verstellen.
In einer nicht dargestellten Ausführungsform ist es ebenfalls denkbar, mehrere Stempelpakete 9 in Bandlaufrichtung hintereinander anzuordnen, um die Stanzkapazität der Stanzvorrichtung zu erhöhen.
Allgemein können in einer Stanzvorrichtung, je nach Blisterverpackungsformat, unterschiedliche Stanzelemente 5, 6 verwendet werden. Es kann jeweils eine oder mehrere Verstelleinheiten 17 einem Stempelpaket 9 zugeordnet sein. Es ist von Vorteil, wenn die Verstelleinheiten 17 derart dimensioniert sind, dass sie die Größe des kleinsten zu bearbeitenden Blisterverpackungsformats nicht überschreiten.
Die Verstelleinheiten 17 weisen deshalb bevorzugt eine Breite und/oder Länge von nicht mehr als 60 mm senkrecht zur bzw. in Bandlaufrichtung auf. Die Höhe der Verstelleinheiten 17 selbst ist in Stanzrichtung S so gering wie möglich gewählt, um die Gesamthöhe der Stanzvorrichtung zu verringern. Die Höhe einer Verstelleinheit 17 beträgt allgemein typischerweise zwischen 70 mm und 90 mm.
Fig. 4 stellt eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Stanzvorrichtung als Abwandlung zu der ersten Ausführungsform aus Fig. 1 dar. In dieser Ausführungsform weist die Stanzvorrichtung viele identische Merkmale auf, wie sie zuvor in Bezug zur ersten Ausführungsform erläutert wurden. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen identische Elemente.
Im Folgenden wird daher nur auf zusätzliche oder sich gegenüber der ersten Ausführungsform unterscheidende Merkmale eingegangen.
In Fig. 4 sind vier Verstelleinheiten 17 vorgesehen, die in einer Richtung senkrecht zur Bandlaufrichtung F und senkrecht zur Stanzrichtung S verstellt werden können, um eine Anpassung an unterschiedliche Formate des Blisterbands bzw. der Blisterverpackungen zu ermöglichen. Die Verstelleinheiten 17 werden mit Vorzug so in der Richtung senkrecht zur Bandlaufrichtung F und senkrecht zur Stanzrichtung S verstellt, dass sie bezüglich der Stanzstempel 8 symmetrisch angeordnet sind.
In Fig. 4 erkennt man auf der rechten Seite außerdem eine Verstelleinheit 17, die sich in einer Parkposition befindet und nicht mit einem Stempelpaket 9 zusammenwirkt. Abhängig von der Anzahl und Größe der Stempelpakete 9 bzw. der Stanzstempel 8 kann sich keine, eine oder eine Mehrzahl von Verstelleinheiten 17 in der Parkposition befinden. Damit kann beispielsweise mit einer vierbahnigen Stanzvorrichtung ein dreibahniges Blisterband 2 gestanzt werden, wenn sich ein Stempelpaket 9 in der Parkposition befindet.
Die Verstellung der Verstelleinheiten 17 in der Richtung senkrecht zur Bandlaufrichtung F und senkrecht zur Stanzrichtung S erfolgt in dieser Ausführungsform mittels Spindeln 18, die mit horizontal verschiebbaren Schlitten 19 zusammenwirken. Je Schlitten ist eine Spindel 18 ist vorgesehen. Es können aber auch zwei Schlitten 19 mit derselben Spindel verstellt werden, wenn sie demselben Stanzstempel 8 zugehörig sind. Die Schlitten 19 selbst werden in dem Hubtisch 3 mittels einer Linearführung, wie z.B. einer Schwalbenschwanz- oder T-Nutenführung quer zur Bandlaufrichtung geführt. Die Linearführung der Schlitten 19 lagert diese unbeweglich in Stanzrichtung S, während ein Verschieben in einer Richtung möglich ist, die senkrecht zur Bandlaufrichtung und senkrecht zur Stanzrichtung ist. Jeder Schlitten 19 ist einer Verstelleinheit 17 zugeordnet, so dass jede Verstelleinheit 17 einzeln oder mehrere Verstelleinheiten 17 zusammen mittels des Spindelantriebs verstellt werden können.
In Fig. 5 ist zu erkennen, wie die Spindeln 18 mit den Schlitten 19 verbunden sind. Die Spindeln 18 durchdringen Durchgangsbohrungen in den Schlitten 19. Ohne weitere Maßnahme haben sie keinen Eingriff miteinander. Die Zuordnung einer Spindel 18 zu einem bestimmten Schlitten 19 und damit das Eingreifen der Spindel 18 mit diesem Schlitten 19 wird durch Einbringen eines Gewindesegments 21 in die Durchgangsbohrung gewährleistet. Dann wird bei einer Drehung der Spindel 18 die Drehung der Spindel 18 auf den Schlitten 19 übertragen und dieser Schlitten 19 bewegt. Bei den Gewindesegmenten kann es sich vorzugsweise um Gewindebuchsen handeln.
Die Spindel 18 kann manuell, zum Beispiel mittels Handkurbel, oder motorisch angetrieben werden. Insbesondere kann jeder Spindel 18 ein separater Antrieb 20, beispielsweise in Form eines Stellmotors, zugeordnet sein, der eine präzise, vorzugsweise geregelte Verstellung der jeweiligen Verstelleinheiten 17 ermöglicht. Weiterhin kann ein Antrieb 20 auch einer Mehrzahl von Spindeln 18 zugeordnet sein. Dann ist es notwendig, den Antrieb 20 jeweils von einer Spindel 18 zu entkoppeln und mit einer anderen Spindel 18 zu koppeln.
Wenn jeder Spindel 18 ein separater Antrieb 20 zugeordnet ist, sind die Antriebe 20 fest mit dem Hubtisch 3 verbunden und bewegen sich mit diesem im Stanzbetrieb in Stanzrichtung hin und her. In dem Fall, dass ein Antrieb 20 mehreren Spindeln 18 zugeordnet ist, ist der Antrieb 20 vorzugsweise an einem Maschinengestell der Stanzvorrichtung befestigt und zu diesem bzw. dem Hubtisch 3 horizontal und/oder vertikal mittels einer nicht dargestellten Verstelleinrichtung verstellbar.
Grundsätzlich werden die Verstelleinheiten 17 mit ihren zugeordneten Schlitten 19 bei Stillstand der Stanzvorrichtung und nicht während des Stanzbetriebs, meistens bei einem Wechsel der Stanzelemente 5, 6. Bei Wechsel der Stanzelemente 5, 6 verbleiben die Verstelleinheiten 17 samt Schlitten 19 wie auch die Spindeln 18 mit dem Hubtisch 3 verbunden.
Fig. 6 und 7 zeigen jeweils das untere Stanzelement 5 entlang der Schnittlinie B-B aus Fig. 5 in der offenen Stellung und in der geschlossenen Stanzstellung. In beiden Figuren befindet sich das Stempelpaket 9 bzw. der Stanzstempel 8 aber in der Versatzposition, die ein Stanzen einer Blisterverpackung 1 aus dem Blisterband 2 verhindert. Im weiteren Vergleich zwischen Fig. 6 und Fig. 7 ist zu erkennen, dass zwei Antriebe 20 in Bandlaufrichtung hintereinander angeordnet sind.
In Fig. 6 sind die beiden Antriebe 20 den beiden oberen Spindeln 18 zugeordnet, während in Fig. 7 die beiden Antriebe 20 den beiden unteren Spindeln 18 zugeordnet sind. Die Antriebe 20 verweilen in Stanzrichtung S in derselben Position, während der Hubtisch 3 inklusive dem ersten Stanzelement 5 in Fig. 7 in Stanzrichtung S manuell nach oben bewegt wird, weshalb die zwei Antriebe 20 ebenfalls mit den zwei unteren Spindeln 18 koppelbar sind.
Zwischen beiden Zuständen der Fig. 6 und Fig. 7 müssen die Antriebe 20 von den unteren Spindeln 18 entkoppelt und wieder mit den oberen Spindeln 18 gekoppelt werden. Dies kann mittels geeigneter, nicht dargestellter Kupplungen bewerkstelligt werden. Eine horizontale Verstellung der Antriebe 20 zum Koppeln und Entkoppeln der Antriebe 20 mit den jeweiligen Spindeln 18 ist dabei auch denkbar.
Fig. 6 und 7 zeigen des Weiteren, dass in Bandlaufrichtung F zwei Verstelleinheiten 17 einem Stempelpaket 9 zugeordnet sind und symmetrisch in Bezug zum Stanzstempel 8 angeordnet sind. Zudem sind in den Fig. 6 und 7 jeweils zwei T-Nuten 22 in der Betätigungsplatte 10 senkrecht zur Bandlaufrichtung F angeordnet, die mit entsprechenden Fortsätzen 30 der Verstelleinheiten 17 zusammenwirken und somit in Stanzrichtung S eine formschlüssige Verbindung ausbilden. Zudem ermöglichen die T-Nuten 22 die Verstellung der Verstelleinheiten 17 quer zur Bandlaufrichtung, während die Betätigungsplatte 10 des Stempelpakets 9 mit den Verstelleinheiten 17 verbunden ist.
Anstelle einer T-Nut 22 kann auch eine andere linear verschiebbare, formschlüssige Verbindung vorgesehen werden, wie z.B. eine Schwalbenschwanzführung, wobei auch der Fortsatz 30 der Verstelleinheit 17 entsprechend der gewählten Verbindung gestaltet ist. Die formschlüssige Verbindung der Verstelleinheit 17 mit dem Stempelpaket 9 mittels der T-Nut 22 und des Fortsatzes 30 der Verstelleinheit 17 stellt die Kraftübertragung von dem Hubtisch 3 über die Verstelleinheit 17 in Zug- und Druckrichtung an das Stempelpaket 9 in Stanzrichtung S sicher.
Fig. 8 zeigt eine weitere Abwandlung der Ausführungsform der Fig. 1 bis 3. Wie zuvor wird nur auf zusätzliche oder sich gegenüber dieser Ausführungsform unterscheidende Merkmale eingegangen. Hinsichtlich aller weiteren Merkmale wird auf die Beschreibung zu Fig. 1 bzw. Fig. 4 verwiesen.
In Fig. 8 sind in einer Richtung senkrecht zur Bandlaufrichtung F zwei Verstelleinheiten 17 einem Stempelpaket 9 bzw. einem Stanzstempel 8 zugeordnet. Die Verstelleinheiten 17 sind symmetrisch zum Stempelpaket 9 angeordnet, um eine präzise Führung des Stempelpakets 9 zu gewährleisten.
Fig. 9 und 10 stellen eine Detailansicht einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Stanzvorrichtung dar, die eine Weiterbildung der zuvor beschriebenen Ausführungsformen ist. Es wird wieder nur auf die zusätzlichen Merkmale eingegangen.
Fig. 9 zeigt ein erstes Stanzelement 5 mit einem Stempelpaket 9. Zwischen der Stempelträgerplatte 11 und der Grundplatte 25 des ersten Stanzelements 5 ist ein elastisches Element 23 vorgesehen. Das elastische Element 23 ist hier insbesondere als eine Spiralfeder dargestellt, die in einer Vertiefung der Grundplatte 25 gelagert ist und sich gegen die Stempelträgerplatte 11 stützt. Das elastische Element 23 spannt das Stempelpaket 9 in die Betriebsposition vor. Dies bewirkt, dass die Betätigungsplatte 10 in Stanzrichtung S gegen eine untere Fläche der Grundplatte 25 des ersten Stanzelements 5 gedrückt wird.
Das Anliegen der Betätigungsplatte 10 an der Unterseite der Grundplatte 25 ermöglicht gleichzeitig ein Ausrichten des Stempelpakets 9 in der Betriebsposition. Es können auch mehrere elastische Elemente 23 zwischen der Stempelträgerplatte 11 und der Grundplatte 25 des ersten Stanzelements 5 vorgesehen sein, um eine gewünschte, verteilte Vorspannkraft auf das Stempelpaket 9 auszuüben.
Die Unterseite der Grundplatte 25 des ersten Stanzelements 5 kann zusätzlich speziell angefertigte Stempelpaketanschläge 24 aufweisen, die im vorgespannten Zustand mit der Betätigungsplatte 10 in Kontakt kommen. Diese Stempelpaketanschläge 24 können als Linienkontakte und/oder Punktkontakte mit der Betätigungsplatte 10 in Kontakt kommen. Zudem können die Stempelpaketanschläge 24 aus einem anderen Material als die Betätigungsplatte 10 sein und in die Grundplatte 25 des ersten Stanzelements 5 eingebracht sein, beispielsweise in eine Ausnehmung. Hierdurch kann eine optimierte Materialpaarung zwischen den Stempelpaketanschlägen 24 und der Betätigungsplatte 10 gewählt werden, weil das Material der Stempelpaketanschläge 24 von dem Material der Grundplatte 25 verschieden gewählt werden kann.
Der Stempelpaketanschlag 24 bzw. die Anschlagfläche der Grundplatte 25 des ersten Stanzelements 5 sorgt zusammen mit der Betätigungsplatte 10 für eine präzise Ausrichtung des Stanzstempels 8 in einer Richtung senkrecht zur Bandlaufrichtung, in Bandlaufrichtung F sowie in Stanzrichtung S. Der Schneidspalt zwischen Stanzstempel 8 und der Matrize 14 liegt in der Regel im Mikrometerbereich, weshalb es außerordentlich wichtig ist, ein Verkippen des Stempelpakets 9 bzw. des Stanzstempels 8 zu verhindern, um die Stanzelemente 5, 6 vor Beschädigungen zu bewahren. Die Betätigungsplatte 10, die Stempelpaketanschläge 24 und die elastischen Elemente 23 zur Vorspannung des Stempelpakets 9 steifen das Stempelpaket 9 in der Betriebsposition hierfür zusätzlich aus.
Weiter helfen die elastischen Elemente 23 auch dabei, die Stanzkraft zu übertragen, wodurch die Verstelleinheiten 17 beim Stanzen in der Betriebsposition etwas entlastet werden. Beim Verstellen des Stempelpakets 9 in die Versatzposition muss jedoch die Rückstellkraft der elastischen Elemente 23 von den Verstelleinheiten 17 überwunden werden. Die Vorspannung der Stempelpakete 9 mittels elastischer Elemente 23 sorgt weiterhin dafür, dass die Stempelpakete 9 sich stets in der Betriebsposition befinden, wenn die Verstelleinheiten 17 außer Betrieb sind oder nicht mit den Stempelpakten 9 verbunden sind, beispielsweise beim Wechsel der Stanzelemente 5, 6 oder bei einem Defekt der Verstelleinheiten 17 selbst.
Fig. 10 ist eine Schnittdarstellung entlang der Schnittlinie C-C aus Fig. 9. Die Betätigungsplatte 10 weist zwei T-Nuten 22 auf, die sich quer zur Bandlaufrichtung erstrecken. Die T-Nuten 22 erstrecken sich vollständig über die Breite der Betätigungsplatte 10.
Fig. 11 ist eine vergrößerte Darstellung des Stempelpakets 9 aus Fig. 9 und 10 in einer Frontansicht.
Die in Fig. 9 bis 11 dargestellten Stempelpakete 9 können in jeder der zuvor beschriebenen Ausführungsformen Anwendung finden.
Das Kraftübertragungselement 32 kann allgemein auch als in Stanzrichtung S verstellbarer Stift oder Spindel ausgebildet sein.
Die Stanzelemente 5, 6 sind üblicherweise derart zu einem Teil verbunden, dass sie zusammen als Stanzwerkzeug bezeichnet werden und auch in dieser Form als Ersatzteil vorgesehen werden.
Allgemein sei zuletzt darauf hingewiesen, dass Merkmale der einzelnen Ausführungsformen miteinander kombiniert werden können.

Claims

Stanzvorrichtung zum Ausstanzen von Blisterverpackungen (1) aus einem Blisterband (2),
wobei die Stanzvorrichtung mindestens ein erstes und ein zweites Stanzelement (5, 6) aufweist, wobei das erste Stanzelement (5) mindestens einen, bevorzugt mehrere Stanzstempel (8) aufweist und das zweite Stanzelement (6) eine Matrize (14) aufweist,

wobei das erste und/oder das zweite Stanzelement (5, 6) derart in einer Stanzrichtung (S) hin- und herbewegbar ist, dass die Stanzvorrichtung abwechselnd eine offene Stellung und eine geschlossene Stellung einnimmt,

wobei die Stanzvorrichtung des Weiteren für jeden Stanzstempel (8) jeweils mindestens eine dem Stanzstempel (8) zugeordnete Verstelleinheit (17) aufweist, die dazu eingerichtet ist, den Stanzstempel (8), zusätzlich zur Bewegung des mindestens einen Stanzelements (5, 6), in Stanzrichtung (S) zwischen einer Betriebsposition und einer Versatzposition zu bewegen derart, dass der Stanzstempel (8) in der Versatzposition weiter entfernt von dem zweiten Stanzelement (6) angeordnet ist als in der Betriebsposition,

wobei die mindestens eine Verstelleinheit (17) ein Kraftübertragungselement (32) aufweist, das in Stanzrichtung (S) verstellbar ist, um den Stanzstempel (8) zwischen der Betriebsposition und der Versatzposition zu bewegen.
Stanzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftübertragungselement (32) pneumatisch verstellbar ist.
Stanzvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Verstelleinheit (17) einen Pneumatikzylinder, vorzugsweise einen doppelt wirkenden Pneumatikzylinder, aufweist, der das Kraftübertragungselement (32) in Form eines Kolbens umfasst.
Stanzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftübertragungselement (32) ein Kolben, eine Spindel oder ein Stift ist.
Stanzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Hub des Kraftübertragungselements (32) hinsichtlich seines Betrags maximal um 20%, bevorzugt maximal um 10%, besonders bevorzugt maximal um 5%, abweicht von einer Versatzhöhe (H2) des zugehörigen Stanzstempels (8) zwischen der Betriebsposition und der Versatzposition.
Stanzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Verstelleinheit (17) in Stanzrichtung (S) zwischen einem Hubtisch (3) der Stanzvorrichtung und einer Grundplatte (25) des ersten Stanzelements (5) angeordnet ist und vorzugsweise an dem Hubtisch (3) der Stanzvorrichtung befestigt oder in diesen integriert ist.
Stanzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Hub (H1) des ersten Stanzelements (5) zwischen der offenen Stellung und der geschlossenen Stellung der Stanzvorrichtung zwischen 20 mm und 50 mm beträgt.
Stanzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine durch die Bewegung der Verstelleinheit (17) bewirkte Versatzhöhe (H2) zwischen der Betriebsposition und der Versatzposition eines Stanzstempels (8) zwischen 5 mm und 10 mm beträgt.
Stanzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Mehrzahl von Verstelleinheiten (17) in Bandlaufrichtung (F) hintereinander und/oder senkrecht zur Bandlaufrichtung (F) nebeneinander aufweist.
Stanzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jede Verstelleinheit (17) einzeln ansteuerbar ist.
Stanzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Verstelleinheit (17) lösbar mit dem ersten Stanzelement (5) verbunden ist.
Stanzvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Verstelleinheit (17) bei einem Werkzeugwechsel der Stanzelemente (5, 6) in der Stanzvorrichtung verbleibt.
Stanzvorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die lösbare Verbindung eine T-Nut (22) oder Schwalbenschwanznut im Bereich des ersten Stanzelements (5) und einen dazu passenden Fortsatz (30) der Verstelleinheit (17) umfasst.
Stanzvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die T-Nut (22) oder Schwalbenschwanznut senkrecht zur Bandlaufrichtung (F) verläuft und das erste Stanzelement (5) relativ zur mindestens einen Verstelleinheit (17) in einer Richtung senkrecht zur Stanzrichtung (S) und senkrecht zur Bandlaufrichtung (F) verschiebbar ist.
Blisterverpackungsmaschine mit einer Stanzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche.