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Die
Erfindung betrifft eine Verpackungsmaschine zum Verpacken von Produkten.
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Verpackungsmaschinen
zum Verpacken von Produkten weisen allgemein mehrere Bearbeitungsstationen
auf. Insbesondere weisen dabei Verpackungsmaschinen häufig
eine Tiefziehstation und eine der Tiefziehstation nachgeschaltete
Siegelstation als Bearbeitungsstation auf. In der Tiefziehstation werden
mittels eines Arbeitswerkzeugs in einer in der Verpackungsmaschine
durchlaufenden Unterfolie Produktaufnahmeabschnitte ausgeformt,
in die die zu verpackenden Produkte in einem der Tiefziehstation
nachfolgenden Schritt eingefügt werden. Im Anschluss an
das Einlegen der zu verpackenden Produkte in die Produktaufnahmeabschnitte
werden diese in der Siegelstation mit einer ebenfalls in der Verpackungsmaschine
durchlaufenden Oberfolie verschlossen. Abhängig von der
Größe der zu verpackenden Produkte muss auch die
Größe des Produktaufnahmeabschnitts verändert
werden. Somit müssen abhängig von der Größe
des zu verpackenden Produkts unterschiedliche Arbeitswerk zeuge verwendet
werden. Dabei sollen diese Arbeitswerkzeuge möglichst einfach
und ohne ein Beschädigen der Folie ausgewechselt werden
können.
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Aus
der Druckschrift
EP
1 234 765 B1 ist eine Verpackungsmaschine bekannt, bei
der ein Arbeitswerkzeug aus einer Ruheposition über eine Übergabeablage
in eine Bearbeitungsstation und zurück überführt
werden kann. Da die Überführung des Arbeitswerkzeugs
jeweils unterhalb oder oberhalb der jeweiligen Folie erfolgt, kann
ein Auswechseln des Arbeitswerkzeugs ohne ein Beschädigen
der Folie erfolgen.
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Durch
die schrittweise Übergabe des Arbeitswerkzeugs ausgehend
von der Ruheposition zu der Übergabeablage und zu der Bearbeitungsposition
erhöht sich die Zeitdauer, die für die Übergabe
des Arbeitswerkzeugs zu der Bearbeitungsstation und somit für
den Verpackungsprozess insgesamt benötigt wird. Ferner
ist infolge der einzelnen Stationen, die das Arbeitswerkzeug zu
durchlaufen hat, der Aufbau der Verpackungsmaschine recht komplex.
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Die
der vorliegenden Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe besteht nun
darin, eine Verpackungsmaschine bereitzustellen, bei der der Verpackungsprozess
effizienter erfolgt und bei der die Verpackungsmaschine einfacher
aufgebaut ist.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale
des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen
der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
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Die
mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin,
dass der Aufbau der Verpackungsmaschine vereinfacht wird, indem
das Arbeitswerkzeug direkt von einem Träger an die Bearbeitungsstation
verschoben wird und keine dazwischen liegende Übergabeablage
mehr vorhanden ist. Durch das direkte Verschieben des Arbeitswerkzeugs
an die Bearbeitungsstation verkürzt sich auch die für
den Verpackungsprozess benötigte Zeitdauer.
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Ein
weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass der Träger
aus der Verpackungsmaschine heraus bewegbar ist, womit die Arbeitswerkzeuge leichter
zugänglich sind, um beispielsweise leichter gereinigt werden
zu können.
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Eine
weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin,
dass eine Position der Aufnahmeeinheit, in der die Arbeitswerkzeuge
angeordnet sind, mittels einer Hubvorrichtung verstellt werden kann,
und somit das gewünschte Arbeitswerkzeug aus einer Vielzahl
von Arbeitswerkzeugen ausgewählt werden kann. Auch besteht
ein Vorteil darin, dass zusätzlich ein Auswechseln des
Arbeitswerkzeugs aus der Bearbeitungsstation effizienter erfolgt, indem
die Position der Aufnahmeeinheit durch die Hubvorrichtung derart
eingestellt wird, dass ein Arbeitswerkzeug in einen leeren in der
Aufnahmeeinheit befindlichen Aufnahmebereich verschoben wird. Somit
ist ein zwischenzeitliches Ablegen des Arbeitswerkzeugs auf eine Übergabeablage
nicht notwendig.
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Ferner
besteht eine weitere Ausgestaltung der Erfindung darin, dass durch
die Anordnung jeweils eines Arbeitswerkzeugs an jeder Seite einer
an dem Träger angeordneten drehbaren Platte, die zulässige
Größe für das zu verwendende Arbeitswerkzeug
und somit die Größe des Produktaufnahmebereichs
erhöht wird.
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Eine
weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin,
dass in der Bearbeitungsstation das Arbeitswerkzeug fest mit einer
Bodenplatte gekoppelt wird. Dadurch erhöht sich die Bearbeitungsgenauigkeit
des Arbeitswerkzeugs.
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Einzelheiten
der Erfindung werden anhand der Zeichnung näher erläutert.
Dabei zeigt:
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1:
eine perspektivische Ansicht einer Verpackungsmaschine, bei der
sich ein Träger außerhalb der Verpackungsmaschine
befindet,
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2:
eine perspektivische Ansicht eines in einer Bearbeitungsstation
angeordneten Arbeitswerkzeugs,
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3:
eine Teilschnittansicht durch das Arbeitswerkzeug, die Bodenplatte
und eine Hubschiene.
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1 zeigt
eine perspektivische Ansicht einer Verpackungsmaschine 1 und
eines Trägers 10 außerhalb der Verpackungsmaschine 1.
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Der
Träger 10 weist ein Trägergestell 15 und eine
auf dem Trägergestell 15 angeordnete Aufnahmeeinheit 13 zur
Aufnahme von Arbeitswerkzeugen 11 auf. An dem Trägergestell 15 sind
Rollen 16 angeordnet, die ein Bewegen des Trägers 10 ermöglichen.
Ferner weist das Trägergestell 15 erste Führungselemente 17 auf,
mittels denen die Bewegung des Trägers 10 in der
Verpackungsmaschine 1 geführt wird.
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Die
Arbeitswerkzeuge 11 werden in jeweils einem in der Aufnahmeeinheit 13 angeordneten
Aufnahmebereich durch eine Auflage, die beispielsweise als Auflageschienen 12 ausgebildet
ist, gehalten. Die einzelnen Aufnahmebereiche sind senkrecht zur Fahrtrichtung
des Trägers 10 übereinander angeordnet.
Ferner ist die Aufnahmeeinheit 13 derart am Trägergestell 15 angeordnet,
dass die Aufnahmeeinheit 13 zu der Fahrtrichtung des Trägers 10 senkrecht verschiebbar
ist. Diese Verschiebung der Aufnahmeeinheit 13 wird beispielsweise
durch eine am Trägergestell 15 angebrachte Linearführung
ermöglicht.
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Alternativ
zum Träger kann ein (nicht dargestellter) Träger
zum Befördern von Arbeitswerkzeugen in die Verpackungsmaschine
verwendet werden. Dieser Träger setzt sich aus einem Trägergestell
und einer am Trägergestell angeordneten drehbaren Platte
zusammen. An dieser Platte ist an sich gegenüberliegenden
Seiten der Platte jeweils mindestens ein Arbeitswerkzeug angeordnet.
Die Platte ist dabei um eine vorzugsweise in der Mitte der Platte
angebrachte Drehachse drehbar.
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Die
Verpackungsmaschine 1 weist zwei sich gegenüberliegende
Schienen 103 auf, in denen Mittel zum Befördern
einer in der 1 nicht dargestellten Oberfolie
und/oder Unterfolie untergebracht sind. Auch weist die Verpackungsmaschine 1 eine
in einer Bearbeitungsstation 110, die beispielsweise als
Tiefziehstation ausgebildet sein kann, angeordnete Bodenplatte 101 auf,
wobei an der Bodenplatte 101 Hubschienen 102 angeordnet
sind, mittels denen das aus dem Träger 10 verschobene
Arbeitswerkzeug 11 auf der Bodenplatte 101 geführt
und befestigt wird. Sobald das Arbeitswerkzeug 11 durch
die Hubschiene 102 befestigt wird, kann ein Ausbilden von
Produktaufnahmeabschnitten in einer Unterfolie mittels des befestigten
Arbeitswerkzeugs 11 erfolgen.
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Ferner
weist die Verpackungsmaschine 1 einen zu der Bearbeitungsstation 110 benachbarten Raumabschnitt 111 auf,
in den der Träger 10 zum Auswechseln und/oder
Zuführen eines Arbeitswerkzeugs 11 hineinfahrbar
ist. Der zur Bearbeitungsstation 110 benachbarte Raumabschnitt 111 wird
durch zwei zur Fahrtrichtung des Trägers 10 parallele
zweite Führungselemen te 120 und einen zu den zweiten Führungselementen 120 quer
verlaufenden Balken 121 begrenzt. Ferner wird der Raumabschnitt 111 in der
zur Fahrtrichtung des Trägers 10 senkrechten Richtung
durch die in 1 nicht dargestellte Unterfolie
begrenzt. Die Verpackungsmaschine 1 weist in der zum Träger 10 weisenden
Richtung des Raumabschnitt 111 eine Öffnung 100 auf,
durch die der Träger 10 in den Raumabschnitt 111 hinein
gefahren werden kann. Diese Öffnung 100 stellt
für die Geometrie des Trägers 10 eine
Begrenzung dar, da dieser derart ausgebildet sein muss, dass auch
das vom Trägergestell 15 am entferntesten liegende
Arbeitswerkzeug durch die Öffnung 100 passt, da
ansonsten der Träger 10 nicht in die Verpackungsmaschine 1 hinein
gefahren werden kann. Somit wird die Anzahl und/oder die Größe
der Aufnahmebereiche durch die Geometrie der Verpackungsmaschine 1,
insbesondere der Öffnung 100 begrenzt.
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Bei
einem Hineinfahren des Trägers 10 in die Verpackungsmaschine 1 wird
die Bewegungsrichtung des Trägers 10 durch die
an dem Trägergestell 15 angeordneten ersten Führungselemente 17,
die während des Hineinfahrens des Trägers in die
Verpackungsmaschine 1 durch die an der Verpackungsmaschine 1 angebrachten
zweiten Führungselemente 120 geführt
werden, bestimmt. Der in Fahrtrichtung des Trägers 10 mögliche
Bewegungsweg des Trägers 10 wird durch den zu
den zweiten Führungselementen 120 quer verlaufenden
Balken 121 begrenzt. Ein Herausfahren des Trägers 10 aus
der Verpackungsmaschine 1 kann beispielsweise durch Befestigungsmittel
oder eine bestimmte Ausbildung der zweiten Führungselemente 120 verhindert
werden.
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In
diesem Fall handelt es sich bei den am Träger 10 angeordneten
ersten Führungselementen 17 um Führungsrollen
und bei den an der Verpackungsmaschine 1 angebrachten zweiten
Füh rungselementen 120 um Führungsschienen.
Es sind aber auch andere an dem Träger 10 und/oder
an der Verpackungsmaschine 1 angebrachte erste und zweite Führungselemente
denkbar, die eine Bewegung des Trägers 10 in der
Verpackungsmaschine 1 führen.
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Ferner
weist die Verpackungsmaschine 1 eine Hubvorrichtung 200 auf,
die vorzugsweise als ein Pneumatikzylinder ausgebildet ist, mittels
der ein Auswählen des Aufnahmebereichs der Aufnahmeeinheit
ermöglicht wird. Mittels der Hubvorrichtung 200 wird
der Aufnahmebereich mit dem ausgewählten Arbeitswerkzeug 11 relativ
zum Trägergestell 15 derart verschoben, bis die
Auflageschienen 12 des ausgewählten Aufnahmebereichs
bezüglich der Bodenplatte 101 derart angeordnet
sind, dass ein Verschieben des Arbeitswerkzeugs 11 von
dem Träger 10 auf die Bodenstation 110 sichergestellt
ist. Bei einem Verschieben des Arbeitswerkzeugs 11 aus
der Bearbeitungsstation 110 in einen leeren Aufnahmebereich
der Aufnahmeeinheit 13 wird analog wie oben beschrieben
mittels der Hubvorrichtung 200 die Aufnahmeeinheit 13 derart
verschoben, bis ein Verschieben des Arbeitswerkzeugs 11 aus
der Bearbeitungsstation 110 in den leeren Aufnahmebereich
des Trägers 10 sichergestellt ist. Die Verschiebung
des Arbeitswerkzeugs 11 erfolgt in beiden Fällen
mittels eines Schiebemittels 300.
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Dabei
ist auch sichergestellt, dass der Träger 10 derart
ausgebildet ist, dass in der maximalen Auslenkung der Hubvorrichtung 200 und
damit beim maximalen Abstand des vom Trägergestell 15 am
weitest entfernt liegenden Aufnahmebereichs, das in diesem Aufnahmebereich
gehaltene Arbeitswerkzeug 11 die in bzw. zwischen den Schienen 103 angeordnete
Unterfolie nicht berühren und somit beschädigen
kann.
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2 zeigt
eine perspektivische Ansicht eines auf der Bearbeitungsstation 110 angeordneten Arbeitswerkzeugs 11.
Die Bearbeitungsstation 110 weist neben der Bodenplatte 101 auch
einen Anschlussbock 105 auf, auf dem die Bodenplatte 101 angeordnet
ist. Der Anschlussbock 105 weist ferner eine Hubschienenerhöhungsvorrichtung 106 auf,
die mit der in 2 nicht sichtbaren Hubschiene 102 gekoppelt
ist. In dieser Hubschienenerhöhungsvorrichtung 106 sind
Mittel vorgesehen, die eine Hubbewegung der Hubschienenerhöhungsvorrichtung 106 und
damit der Hubschiene 102 bewirken.
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Das
Arbeitswerkzeug 11 weist an seinen zur Bodenplatte 101 gegenüberliegenden
Oberflächenseiten in 3 dargestellte
Vorsprünge 1110 in jeweils einem sich zwischen
der Bodenplatte 101 und dem Arbeitswerkzeug 11 einstellenden
ersten Zwischenraums 170 auf, wobei diese Vorsprünge 1110 eine
kleinere Länge bzw. Höhe aufweisen als der erste
Zwischenraum 170. Ferner ist zwischen diesen Vorsprüngen 1110 jeweils
ein zweiter Zwischenraum 150 (3) ausgebildet.
Dieser zweite Zwischenraum 150 ist dabei derart ausgebildet,
dass bei einer Anordnung des Arbeitswerkzeugs 11 auf der
Bearbeitungsstation 110 diese jeweils mit den auf der Bodenplatte 101 angeordneten
Hubschienen 102 in Eingriff gebracht wird.
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Ferner
ist in der Bearbeitungsstation 110, unterhalb der Bodenplatte 101,
das ausfahrbare Schiebemittel 300 angeordnet. Das Schiebemittel 300 weist
dabei an einem Ende eine (nicht gezeigte) Koppeleinheit auf, die
in einem ausgefahrenen Zustand des Schiebemittels 300 mit
dem Arbeitswerkzeug 11 gekoppelt wird und somit die Verschiebung
des Arbeitswerkzeugs 11 ermöglicht.
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3 zeigt
eine Teilschnittansicht durch das Arbeitswerkzeug 11, die
Bodenplatte 101 und die Hubschiene 102. Dabei stellt 3 einen
unbefestigten Zustand des Arbeitswerkzeugs 11 an der Bodenplatte 101 dar.
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Die
Hubschiene 102 ist in dem zwischen den Vorsprüngen 1110 ausgebildeten
zweiten Zwischenraum 150 angeordnet, und weist einen rechteckigen Bereich 1020 mit
einer Aussparung auf, wobei der rechteckige Bereich 1020 an
einer Seite mit der Hubschienenerhöhungsvorrichtung 106 in
Kontakt steht. Ferner weist die Hubschiene 102 an den zur
Bodenplatte 101 senkrecht angeordneten Seiten jeweils einen
L-förmigen Bereich 1021 auf. Auf der von der Bodenplatte 101 abgewandten
Seite der Hubschiene 102 ist in der Aussparung des rechteckigen
Bereichs 1020 der Hubschiene 102 ein Gleitelement 160 angeordnet.
Ferner steht das Gleitelement 160 an der der Aussparung
abgewandten Seite mit dem Arbeitswerkzeug 11 in Kontakt.
Der sich zwischen den Vorsprüngen 1110 ausgebildete
zweite Zwischenraum 150 ist dabei derart ausgebildet, dass
bei einem Befestigen des Arbeitswerkzeugs 11 an der Bodenplatte 101 der
L-förmige Bereich der Hubschiene 102 mit dem jeweiligen
Vorsprung 1110 gekoppelt ist.
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Bei
einer Befestigung des Arbeitswerkzeugs 11 auf der Bodenplatte 101 wird
durch die Hubschienenerhöhungsvorrichtung 106 eine
in Richtung der Bodenplatte 101 weisende Kraft auf die
Hubschiene 102 ausgeübt, die sich infolge davon
in diese Richtung bewegt. Durch die Bewegung der Hubschiene 102 in
Richtung zur Bodenplatte 101 wird über den L-förmigen
Bereich 1021 der Hubschiene 102 die in Richtung
zur Bodenplatte 101 gerichtete Kraft auf den jeweiligen
Vorsprung 1110 und damit das Arbeitswerkzeug 11 übertragen,
wodurch sich das Arbeitswerkzeug 11 ebenfalls in Richtung
zur Bodenplatte 101 bewegt und somit an der Bodenplatte 101 fixiert
wird.
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Statt
der Vielzahl von Aufnahmebereichen in der am Träger 10 angeordneten
Aufnahmeeinheit 13 können auch zwei Träger 10 mit
nur jeweils einer Aufnahmeeinheit vorgesehen sein, wobei in der
Aufnahmeeinheit des ersten Trägers 10 ein Arbeitswerkzeug 11 getragen
wird und die Aufnahmeeinheit des zweiten Trägers 10 leer
ist. Somit kann ein Auswechseln der Arbeitswerkzeuge 11 mittels
der zwei Träger ohne eine Verschiebung der Aufnahmeeinheit 13 erfolgen
und auf die Hubvorrichtung 200 kann verzichtet werden.
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Ferner
ist die Bearbeitungsstation nicht auf Formstationen beschränkt,
sondern kann auch bei anderen Bearbeitungsstationen wie beispielsweise Siegel-
und/oder Schneidstationen und weiteren verwendet werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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