DE102004062520A1

DE102004062520A1 - Verpackungsmaschine mit einer Siegelvorrichtung

Info

Publication number: DE102004062520A1
Application number: DE102004062520A
Authority: DE
Inventors: Bernhard Dipl.-Ing. Knöll; Manfred Rohrmus
Original assignee: Romaco Pharmatechnik GmbH
Current assignee: Romaco Pharmatechnik GmbH
Priority date: 2004-12-24
Filing date: 2004-12-24
Publication date: 2006-07-13
Also published as: ITMI20052418A1

Abstract

Eine Verpackungsmaschine, insbesondere für Blisterverpackungen, mit einer Siegelvorrichtung, mittels welcher eine Deckfolie 1 unter Wärmezufuhr und Druckeinwirkung mit einer sogenannten Höfe 2a aufweisenden Grundfolie 2 verbindbar ist, wobei die Siegelvorrichtung eine Vorschubwalze 3 und eine ihr gegenüber angeordnete Siegelwalze 4 aufweist, zwischen denen die Folien 1, 2 anordenbr sind, so daß die Folien 1, 2 quer zu den Walzenachsen transportierbar sind, wobei die Deckfolie 1 mittels der Siegelwalze 4 an einer sich in Transportrichtung der Folien 1, 2 kontinuierlich verändernden Folienposition mit einer längs einer Linie 5 auftretenden Kraft auf die auf der Vorschubwalze 3 abgestützte Grundfolie drückbar ist, ist dadurch gekennzeichnet, daß die Druckeinwirkung in Abhängigkeit der Folienposition erfolgt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Verpackungsmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, insbesondere für Blisterverpackungen, mit einer Siegelvorrichtung, mittels welcher eine Deckfolie unter Wärmezufuhr und Druckeinwirkung mit einer sogenannten Höfe aufweisenden Grundfolie verbindbar ist, wobei die Siegelvorrichtung eine Vorschubwalze und eine ihr radial gegenüber angeordnete Siegelwalze aufweist, zwischen denen die Folien anordenbar sind, so daß die Folien quer zu den Walzenachsen transportierbar sind, wobei die Deckfolie, mittels der Siegelwalze an einer sich in Transportrichtung der Folien kontinuierlich verändernden Folienposition mit einer längs einer Linie auftretenden Kraft auf die auf der Vorschubwalze abgestützte Grundfolie drückbar ist.

Eine derartige Verpackungsmaschine ist im Stand der Technik hinlänglich bekannt und wird von der Patentanmelderin seit vielen Jahren mit großem Erfolg hergestellt und vermarktet.

Wenngleich die bekannte, kontinuierlich arbeitende Verpackungsmaschine im wesentlichen ihre Funktion auch gut erfüllt, so hat sie dennoch den Nachteil, daß es je nach Ausbildung der zu versiegelnden Gnundfolie zu einem optisch unterschiedlichen Siegelbild kommt. Je nach Größe und Anzahl der Höfe kann es beispielsweise bei ALU-Monoblistern zu Wellen oder Falten zwischen den Höfen kommen. Dies ist unschön und führt häufig zu Beanstandungen der Blisterverpackungen.

Aus der DE 41 17 542 A1 ist eine diskontinuierlich arbeitende Verpackungsmaschine bekannt, bei welcher die Preßkraft, die in der Bearbeitungsstellung auf ein Werkstück einwirkt, gemessen wird und durch eine Regelung innerhalb eines bestimmten Toleranzbereichs gehalten wird. Hierdurch lassen sich zwar Toleranzen in der Dicke der Folien ausgleichen, jedoch wird das genannte Problem nicht gelöst.

Des weiteren ist aus der EP 0 192 605 B1 eine diskontinuierlich arbeitende Verschließvorrichtung einer Schlauchbeutelmaschine mit Schweiß- und/oder Siegelbakken bekannt, von denen mindestens eine bewegbar ist und mit einem Druckpolster zusammenwirkt, dessen Druckkraft veränderbar ist. Die Druckkraft des Druckpolsters ist mittels eines Steuer- und Regelkreises mit Sollwertvorgabe veränderbar. Hierdurch soll erreicht werden, den Druck während des Siegelungs- oder Schweißvorgangs automatisch und exakt dem gewünschten Sollwert anzugleichen, wodurch unterschiedlich dicken Folien Rechnung getragen werden kann.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine eingangs genannte Verpackungsmaschine derart auszubilden, daß ein gleichmäßigeres Siegelbild erreicht wird.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Gemäß der Erfindung ist eine Verpackungsmaschine, insbesondere für Blisterverpackungen, mit einer Siegelvorrichtung, mittels welcher eine Deckfolie unter Wärmezufuhr und Druckeinwirkung mit einer sogenannten Höfe aufweisenden Grundfolie verbindbar ist, wobei die Siegelvorrichtung eine Vorschubwalze und eine ihr gegenüber angeordnete Siegelwalze aufweist, zwischen denen die Folien angeordnet sind, so daß Folien quer zu den Walzenachsen transportierbar sind, wobei die Deckfolie mittels der Siegelwalze an einer sich in Transportrichtung der Folien kontinuierlich verändernden Folienposition mit einer längs einer Linie auftretenden Kraft auf die auf der Vorschubwalze abgestützte Grundfolie drückbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckeinwirkung in Abhängigkeit der Folienposition erfolgt.

Dadurch, daß die Druckeinwirkung in Abhängigkeit der Folienposition erfolgt, läßt sich der Druck an die Ausbildung der zu versiegelnden Grundfolie anpassen. So kann die Siegelung an Stellen, an denen die Grundfolie Höfe aufweist, mit einer geringeren Kraft erfolgen, als an Stellen, an denen die Grundfolie keine Höfe aufweist. Denn an den Stellen, an denen die Grundfolie Höfe aufweist, ist die Länge der Linie, längs der die momentane Siegelung erfolgt, geringer, als an den Stellen, an denen die Grundfolie keine Höfe aufweist. Die Druckeinwirkung erfolgt in vorteilhafter Weise so, daß die Kraft pro Länge Siegellinie konstant ist. Hierdurch wird ein optimales Siegelbild erreicht.

In vorteilhafter Weise wird die Position der Folie, das heißt die Stelle der Folie, welche sich an der Stelle zwischen den Walzen befindet, an der sich die Walzen am nächsten gegenüberstehen, oder anders ausgedrückt, die Stelle der Folie, an welcher mittels der Walzen längs der Siegellinie Druck auf die Folie ausgeübt wird, mittels eines Drehgebers bestimmt. In vorteilhafter Weise ist der Drehgeber an der Vorschubwalze angeordnet. Denn die Position der Grundfolie zur Position der Vorschubwalze ist im wesentlichen konstant, da die Vorschubwalze Ausnehmungen aufweist, in die sich die Höfe beim Aufliegen der Grundfolie auf der Vorschubwalze erstrecken. Hierdurch sind Positionsverschiebungen der Grundfolie zur Position der Vorschubwalze im wesentlichen ausgeschlossen.

Wenngleich es auch an das Belieben des Fachmanns gestellt ist, wie er die Druckeinwirkung in Abhängigkeit der Folienposition gestaltet, so hat sich dennoch eine Ausführungsform der Erfindung als besonders vorteilhaft herausgestellt, bei der die Druckeinwirkung durch Ausübung einer von der Folienposition abhängigen vorbestimmten Kraft auf die Vorschubwalze erfolgt. Hierdurch lassen sich auf einfache Weise Änderungen an der Druckeinwirkung vornehmen. So lassen sich insbesondere durch unterschiedliche Dicken der Folien erforderliche Änderungen auf einfache Weise vornehmen. Darüber hinaus läßt sich die Druckeinwirkung sehr gut steuern, so daß auch kleinere Druckänderungen vorgenommen werden können.

Als sehr vorteilhaft hat sich eine Ausführungsform der Erfindung herausgestellt, bei der ein Speicherelement vorhanden ist, in dem der Verlauf der Druckeinwirkung enthalten ist. Hierdurch besteht die Möglichkeit, empirisch einen optimalen Verlauf der Druckeinwirkung zu ermitteln, und diesen Verlauf in dem Speicherelement abzuspeichern. Es ist somit möglich, die Druckeinwirkung in Abhängigkeit der Folienposition auf einfache Weise zu realisieren. Des weiteren besteht die Möglichkeit, aus den Daten der jeweiligen Blisterverpackung, die als Formatzeichnung regelmäßig in elektronischer Form vorhanden sind, die zu einer Folienposition gehörende jeweilige Siegellänge rechnerisch zu ermitteln und ihr einen entsprechenden spezifischen Druckwert zuzuordnen. Der Verlauf des Druckwerts in Abhängigkeit der Folienposition ist dann in dem Speicherelement gespeichert.

Als besonders vorteilhaft hat sich auch eine weitere Ausführungsform der Erfindung herausgestellt, bei der die Kraft, mittels der die Deckfolie mittels der Siegelwalze auf die auf der Vorschubwalze abgestützte Grundfolie aufdrückbar ist, mittels eines elektromotorischen Elements erzeugbar ist. Hierdurch läßt sich neben einer hohen Zuverlässigkeit insbesondere auch noch eine schnelle Kraftänderung erreichen. Letzteres hat insbesondere Vorteile im Hinblick auf einen an die Ausbildung der Grundfolie angepaßten Kraftverlauf. So läßt sich beispielsweise der wegen der in der Regel kreisförmigen Ausbildung der Höfe sich teilweise stetig ändernden Länge der Siegellinie Rechnung tragen. Die Kraft auf die Siegelwalze und somit die Druckeinwirkung auf die Folien kann einen Verlauf haben, welcher einer vorgegebenen Kurve entspricht.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines besonderen Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung.
Es zeigt
1 eine erste Ansicht einer schematischen Anordnung einer erfindungsgemäßen Siegelvorrichtung.
2 eine zweite Ansicht der in 1 dargestellten Siegelvorrichtung,
3 eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Siegelvorrichtung und
4 eine schematische Darstellung einer dritten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Siegelvorrichtung.
Wie den 1 und 2 entnommen werden kann, ist an einer Grundplatte 14, welche an einer in der Figur nicht dargestellten Verpackungsmaschine angeordnet ist, eine Vorschubwalze 3 drehbar befestigt. Die Vorschubwalze 3 ist mittels eines ebenfalls an der Grundplatte 14 befestigten ersten Servomotors 13 antreibbar. Hierzu ist die Vorschubwalze 3 über einen ersten Zahnriemen 15 mit dem ersten Servomotor 13 verbunden. Der erste Servomotor 13 weist einen Drehgeber 6 auf, mittels welchem die Position der Vorschubwalze 3 bestimmbar ist.
An der Grundplatte 14 ist des weiteren eine sich durch die Grundplatte 14 erstreckende Welle 10 um ihre Achse 10a drehbar befestigt. An der Welle 10 ist ein erster Hebelarm 9 befestigt, welcher somit um die Achse 10a schwenkbar ist. Auf der gegenüberliegenden Seite der Grundplatte 14 ist an der Welle 10 ein zweiter Hebelarm 11 befestigt, welcher ebenfalls um die Achse 10a schwenkbar ist. Durch Verschwenken des ersten Hebelarms 9 läßt sich somit der zweite Hebelarm 11 verschwenken.
Am zweiten Hebelarm 11 sind an dem der Welle 10 abgewandten Ende zwei Laschen 11a angeordnet, zwischen welchen eine Siegelwalze 4 drehbar angeordnet ist derart, daß sie sich gegenüber der Vorschubwalze 3 befindet.
Die Siegelwalze 4 ist über einen zweiten Zahnriemen 16 mit einem zweiten Servomotor 12 verbunden, mittels welchem sie antreibbar ist. Der zweite Servomotor 12 ist an einem mit dem ersten Hebelarm 9 verbundenen Tragarm 17 befestigt.
An dem der Welle 10 abgewandten Ende ist der erste Hebelarm 9 mit einer Kugelumlaufspindel 7 verbunden, welche von einem dritten Servomotor 8 antreibbar ist. Der dritte Servomotor 8 ist mit einer zweiten Grundplatte 18 verbunden, welche ebenfalls an der in der Figur nicht dargestellten Verpackungsmaschine befestigt ist.
Treibt der dritte Servomotor 8 die Kugelumlaufspindel 7 an, verändert sich deren Länge, wodurch der erste Schwenkarm 9 eine Schwenkbewegung durchführt. Hierdurch führt auch der zweite Schwenkarm 11 eine Schwenkbewegung durch, wodurch sich die Siegelwalze 4 in Richtung Vorschubwalze 3 bewegt.
Zwischen der Siegelwalze 4 und der Vorschubwalze 3 sind eine Grundfolie 2, welche sogenannte Höfe 2a aufweist sowie eine Deckfolie 1 angeordnet. Zur Aufnahme der Höfe 2a weist die Vorschubwalze 3 Ausnehmungen 3a auf.
Wird die Siegelwalze 4 mit einer Kraft auf die Vorschubwalze 3 gedrückt, wird längs einer Siegellinie 5 auf die beiden aufeinanderliegenden Folien 1, 2 ein Druck ausgeübt. Hierdurch findet eine Verbindung der Folien 1, 2 statt.
Durch Steuerung des Stroms des dritten Servomotors 8 läßt sich die Kraft, mit der die Siegelwalze 4 die Folien 1, 2 auf die Vorschubwalze 3 drückt und somit auf die Folien 1, 2 einwirkt, steuern. Durch die Steuerung wird vorgegeben, daß die Kraft in Bereichen, in denen die Siegellinie 5 über Höfe 2a beziehungsweise Ausnehmungen 3a verläuft, geringer ist, als in Bereichen, in denen die Siegellinie 5 nicht durch Höfe 2a beziehungsweise Ausnehmungen 3a unterbrochen ist. Die Größe des Stroms des dritten Servomotors 8 hängt ab von den vom Drehgeber 6 abgegebenen Positionssignal.
Nachdem im Hinblick auf die Folienposition beziehungsweise Position der Vorschubwalze 3 empirisch ein optimaler Kraftverlauf ermittelt worden ist, wird dieser in einem Speicherelement der Steuerung abgelegt, so daß die Steuerung den dritten Servomotor 8 beim weiteren Betrieb der Siegelvorrichtung entsprechend mit Strom versorgen kann.
Statt den ersten Hebelarm 9 direkt über die Kugelumlaufspindel 7 mit dem dritten Servomotor 8 zu verbinden, kann zwischen dem ersten Hebelarm 9 und der Kugelumlaufspindel 7 ein vorgespanntes Federpaket angeordnet sein. Dies ist in 3 schematisch dargestellt.
Wie 3 entnommen werden kann, ist an einem Schwenkarm 9', welcher um eine Achse 10a' schwenkbar ist und an seinem der Schwenkachse 10a' abgewandten Ende eine Siegelwalze 4' aufweist, ein Element angeordnet, welches aus einem vorgespannten Federpaket 19' und einer Kraftmeßdose 20' besteht. Das Element ist an seinem dem Schwenkarm 9' abgewandten Ende mit einer Kugelumlaufspindel 7', welche von einem Servomotor 8' angetrieben wird, verbunden. Durch das Federpaket 19' wird in vorteilhafter Weise erreicht, daß durch eine Längenänderung der Kugelumlaufspindel 7' die ausgeübte Kraft, mit der die Siegelwalze 4 auf die zwischen ihr und der Vorschubwalze 3' angeordneten Folien 1', 2' drückt, gezielt verändert wird. Oder anders ausgedrückt, die Kennlinie des Verlaufs der Kraft, mit der die Siegelwalze 4' auf die Folien 1', 2' einwirkt, folgt der Kennlinie des Federpakets. Hierdurch ist es möglich, zum Antrieb der Kugelumlaufspindel 7' nicht auf sehr präzise Elemente zurückgreifen zu müssen sondern man kann einfachere und damit kostengünstigere Bauelemente verwenden. So könnte statt des Servomotors 8' beispielsweise ein Pneumatikzylinder, der mit einer proportionalen Ventiltechnik gesteuert wird, oder ein Hydraulikzylinder verwendet werden.
Durch die Kraftmeßdose 20' läßt sich die auf den Schwenkarm 9' ausgeübte Kraft messen. Mittels des von der Kraftmeßdose 20' abgegebenen Signals läßt sich der Servomotor 8' beziehungsweise ein entsprechendes anderes Antriebselement steuern. Somit läßt sich die Kraft, mit der die Siegelwalze 4' die Folien 1', 2' auf die Vorschubwalze 3' drückt steuern, so daß die Druckeinwirkung auf die Folien 1', 2' in Abhängigkeit der Folienposition erfolgen kann.
Eine weitere Möglichkeit die Erfindung zu realisieren ist in 4 schematisch dargestellt. Bei der in 4 dargestellten Ausführungsform wirkt auf einen Hebelarm 9'', welcher um eine Achse 10a'' schwenkbar ist und an seinem der Schwenkachse 10a'' abgewandten Ende eine Siegelwalze 4'' aufweist, eine mittels eines Pneumatikzylinders 21'' erzeugte Kraft ein. Durch diese Kraft wird die Siegelwalze 4'' auf zwischen ihr und einer Vorschubwalze 3'' angeordnete Folien 1'', 2'' gedrückt. Zur Begrenzung der Kraft ist an der der Krafteinwirkung durch den Pneumatikzylinder 21'' gegenüberliegenden Seite des Hebelarms 9'' ein Begrenzungselement 22'' angeordnet, welches linear in Richtung des Doppelpfeils 23'' bewegbar ist. Durch das Begrenzungselement 22'', welches beispielsweise mittels einer Kugelspindel bewegbar ist, läßt sich die Druckeinwirkung auf die Folien 1'', 2'' in Abhängigkeit der Folienposition steuern. Hierzu wird das Begrenzungselement 22'' in Bereichen, in denen die Siegellinie über Höfe beziehungsweise Ausnehmungen verläuft, näher zum Schwenkarm 9'' bewegt als in Bereichen, in denen die Siegellinie nicht durch Höfe beziehungsweise Ausnehmungen unterbrochen ist.

Claims

Verpackungsmaschine, insbesondere für Blisterverpackungen, mit einer Siegelvorrichtung, mittels welcher eine Deckfolie (1) unter Wärmezufuhr und Druckeinwirkung mit einer sogenannten Höfe (2a) aufweisenden Grundfolie (2) verbindbar ist, wobei die Siegelvorrichtung eine Vorschubwalze (3) und eine ihr gegenüber angeordnete Siegelwalze (4) aufweist, zwischen denen die Folien (1, 2) anordenbar sind, so daß die Folien (1, 2) quer zu den Walzenachsen transportierbar sind, wobei die Deckfolie (1) mittels der Siegelwalze (4) an einer sich in Transportrichtung der Folien (1, 2) kontinuierlich verändernden Folienposition mit einer längs einer Linie (5) auftretenden Kraft auf die auf der Vorschubwalze (3) abgestützte Grundfolie drückbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckeinwirkung in Abhängigkeit der Folienposition erfolgt.
Verpackungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Folienposition mittels eines Drehgebers (6) bestimmbar ist.
Verpackungsmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Element (7, 8) zur Ausübung einer variablen Kraft auf die Vorschubwalze (3) vorhanden ist.
Verpackungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Speicherelement vorhanden ist, in dem der Verlauf der Druckeinwirkung enthalten ist.
Verpackungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraft, mittels der die Deckfolie (1) mittels der Siegelwalze (4) auf die auf der Vorschubwalze (3) abgestützte Grundfolie aufdrückbar ist, mittels eines elektromotorischen Elements (6) erzeugbar ist.
Verpackungsmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das elektromotorische Element (6) eine Kraftregelung hat, die als Überlastsicherung zum Schutz der Siegelwalze (4) gegen Fremdkörper dient.