DE102013015005A1

DE102013015005A1 - Vorrichtung zum Herstellen von Formbehältern und zum lagegerechten Verschließen der Formbehälter mit Verschlusselementen

Info

Publication number: DE102013015005A1
Application number: DE102013015005.1A
Authority: DE
Inventors: Jörg von Seggern; Klaus Schweer
Original assignee: Joerg von Seggern Maschinenbau GmbH
Current assignee: Joerg von Seggern Maschinenbau GmbH
Priority date: 2013-09-07
Filing date: 2013-09-07
Publication date: 2015-03-12

Abstract

Bei einer Vorrichtung zum taktweisen Herstellen von Verpackungsabschnitten aus einem fortlaufenden Materialstrang, insbesondere von Formbehältern, der für jeden herzustellenden Verpackungsabschnitt Abschnittsgestaltungen, insbesondere Aufdrücke, hat, ist vorgesehen, dass zumindest eine Kontrolleinrichtung für die lagerichtige Anordnung der Abschnittsgestaltungen auf dem Materialstrang vorgesehen ist, dass das Werkzeug in einer Bewegungsführung aufgenommen ist und in Bewegungsrichtung des Materialstranges bewegbar ist und eine Einrichtung zur Änderung der Abzugslänge des Materialstranges vorgesehen ist, wobei die Kontrolleinrichtung, die Bewegungsführung des Werkzeugs und die Einrichtung zur Änderung der Abzugslänge über eine Steuerung miteinander verschaltet sind. Mit einer derartigen Vorrichtung ist ein sicheres Verschließen der Formbehälter ermöglicht, wobei eine lagegenaue Zuordnung von Abschnittsgestaltung und Formbehälter gewährleistet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum taktweisen Herstellen von Verpackungsabschnitten aus einem fortlaufenden Materialstrang, insbesondere von Formbehältern, der für jeden herzustellenden Verpackungsabschnitt Abschnittsgestaltungen, insbesondere Aufdrücke, hat,
Verpackungen werden zum Aufnehmen und Verpacken von Gegenständen eingesetzt. Sie haben dabei verschiedene Abschnitte, z. B. einen Formbehälter, eine Deckelfolie. Gegenstände können beispielsweise Lebensmittel sein, wie Wurstscheiben oder auch Käsestücke, welche in Formbehälter zum Beispiel aus Kunststoff eingelegt werden und mit einem als Deckelfolie ausgebildeten Verpackungsabschnitt verschlossen werden.
Die Formbehälter weisen für derartige Zwecke regelmäßig Abschnittsgestaltungen, z. B. Bedruckungen, auf. Mit einer gattungsgemäßen Vorrichtung können die eigentlichen Formbehälter, beispielsweise Kunststoffschalen, ausgeformt werden und nach Einlegen des zu verpackenden Produktes mit Deckelfolien verschlossen werden. Dabei werden regelmäßig mehrere Formbehälter in einem Arbeitstakt bearbeitet, diese werden nach Einlegen der Gegenstände mit einem gemeinsamen Materialstrang der Deckelfolie belegt. Zu einem späteren Zeitpunkt erfolgt dann ein Auftrennen der bereits verschlossenen Formbehälter voneinander.
Bei bekannten Vorrichtungen der eingangs genannten Gattung treten Toleranzen bei der regelmäßig wiederkehrenden Bedruckung zumindest eines Materialstranges auf. Dadurch besteht das Problem, dass die Bedruckung z. B. der Deckelfolie nicht mehr passgenau auf die Formbehälter aufzubringen ist und so unschöne Druckbilder das Ergebnis sind und auch fehlende Informationen für Verbraucher der verpackten Gegenstände auftreten. Im Stand der Technik wird sich damit beholfen, z. B. den Materialstrang der Verschlusselemente in die Länge zu ziehen, um eine deckungsgleiche Übereinanderlage der Verschlusselemente und Formbehälter zu erreichen. Auch bei der Bedruckung von Formbehältern kann bei abweichenden Abständen der einzelnen beispielsweise Bedruckungen auf dem Material für die Formbehälter ein Herauslaufen der Bedruckung aus den Formbehältern heraus auftreten.
Dabei wird jedoch häufig das Material z. B. des Formstranges für die Deckelfolie und/oder Formbehälter überdehnt, wodurch z. B. ein sicherer Verschluss der Formbehälter gefährdet ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Gattung aufzuzeigen, mit der ein sicheres Verschließen der Formbehälter ermöglicht ist, wobei eine lagegenaue Zuordnung von Abschnittsgestaltung und Formbehälter gewährleistet ist.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass zumindest eine Kontrolleinrichtung für die lagerichtige Anordnung der Abschnittsgestaltungen auf dem Materialstrang vorgesehen ist, dass das Werkzeug in einer Bewegungsführung aufgenommen ist und in Bewegungsrichtung des Materialstranges bewegbar ist und eine Einrichtung zur Änderung der Abzugslänge des Materialstranges vorgesehen ist, wobei die Kontrolleinrichtung, die Bewegungsführung des Werkzeugs und die Einrichtung zur Änderung der Abzugslänge über eine Steuerung miteinander verschaltet sind.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist ein Recken eines Materialstranges nicht erforderlich. Vielmehr erfolgt ein Anpassen der Verpackungsabschnitte an die konkrete Ausgestaltung des Materialstranges. Tritt bei einem Materialstrang eine Verschiebung von auf dem Materialstrang vorhandenen Bedruckungen oder anderen Kennzeichen auf, kann eine Anpassung der Lage der Verpackungsabschnitte erfolgen. Zur Feststellung einer derartigen Verschiebung ist die Kontrolleinrichtung für die lagerichtige Anordnung der Abschnittsgestaltung auf dem Materialstrang vorgesehen. Sie kann überprüfen, ob die Abstände beispielsweise der einzelnen Abschnittsgestaltungen zueinander gleich ist oder ob hier Abweichungen auftreten.
Eine derartige Abweichung wird über die gemeinsame Steuerung an die Bewegungsführung des Werkzeugs übermittelt. Erfindungsgemäß ist das Werkzeug zum Ausformen beweglich aufgenommen, es kann in Richtung der verschobenen Bedruckung nachgeführt werden. Dadurch erfolgt eine exakte Zuordnung von Kennzeichnungen und Formbehältern oder Deckelfolien.
Da z. B. die Formbehälter in einem fortlaufenden Materialstrang entstehen, kann der Abstand der nachfolgenden Formbehälter wieder gleich ausgebildet sein, bei Einführen des ersten korrigierten Formbehälters in eine noch folgende Bearbeitungsstation wird dann eine Korrektur hinsichtlich der Abzugslänge des Materialstranges vorgenommen, damit jeder ausgeformte Formbehälter passgenau in nachfolgende Bearbeitungsstationen eintreten kann, beispielsweise in Befüllstationen und in Siegelstationen zum Verschließen der Behälter mit den Verschlusselementen.
Wird mit der Kontrolleinrichtung das Abweichen einer Abschnittsgestaltung auf dem Materialstrang zur vorherigen Abschnittsgestaltung festgestellt, so wäre grundsätzlich sofort eine Anpassung durch Änderung der Abzugslänge des Materialstrangs als Antwort darauf vorzunehmen. Das geht jedoch aufgrund der taktweisen Bearbeitung bereits z. B. ausgeformter Formbehälter nicht, da diese noch auf einem Abschnitt zwischen ihrer Ausformung und Verschließung befindlich sind. Eine Änderung der Abzugslänge erfolgt also erst dann, wenn die festgestellte Abweichung in den Abschnittsgestaltungen in der nächsten Bearbeitungsstation angekommen ist. Solange wird bei jedem zu bearbeitenden Verpackungsabschnitt das Werkzeug in der Bewegungsführung um ein Maß verschoben, welcher dem festgestellten Fehler entspricht. Auf diese Weise wird ein Formbehälter oder eine Deckelfolie den Abschnittsgestaltungen lagegerecht zugeordnet.
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung erfolgt somit eine verzögerte fortlaufende Anpassung an Fehlern hinsichtlich der Abschnittsgestaltungen auf fortlaufenden Materialsträngen. Auf diese Weise wird verhindert, dass sich derartige Fehler über viele Abschnittsgestaltungen hinweg aufsummieren. Die Änderung der Abzugslänge erfolgt dabei ohne ein Recken der Materialstränge, sie erfolgt mit Augenmaß, nachdem bereits gefertigte Formbehälter oder Deckelfolien zu einer nächsten Verarbeitung gelangt sind.
Die Lage eines Materialstranges wird von der Vorrichtung überwacht, dazu kann in der Kontrolleinrichtung eine Kamera dienen. Die Bewegungsführung ist vorzugsweise eine Schiebeführung, mit der eine Verschiebung des Werkzeuges zum Herstellen der Formbehälter ermöglicht ist. Der Bewegungsführung ist dabei vorzugsweise ein motorischer Antrieb zugeordnet, der mit einer Steuerung der Vorrichtung verschaltet ist. Von der Kamera aufgenommene Lageunterschiede bei einem Materialstrang werden durch die Steuerung bearbeitet und in eine Korrektur der Lage des Werkzeuges für die Ausformung der Formbehälter umgesetzt.
Nach dem Befüllen und Verschließen der Formbehälter werden diese voneinander aus dem Materialstrang herausgetrennt. Auch eine dafür vorgesehene Schneideinrichtung zum Vereinzeln der Behälter ist vorzugsweise in einer Bewegungsführung aufgenommen und in Richtung des ersten Materialstranges bewegbar. Auch diese Bewegungsführung kann eine Schiebeführung sein, der ein motorischer Antrieb zugeordnet ist, wobei auch dieser motorische Antrieb mit der Steuerung der Vorrichtung verschaltet ist.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, aus dem sich weitere erfinderische Merkmale ergeben, ist in der Zeichnung dargestellt. Die einzige Figur der Zeichnung zeigt eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Herstellen von Formbehältern.
In der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden Formbehälter 1 verschlossen mit einer Deckelfolie 2 hergestellt, Formbehälter 1 und Deckelfolie 2 bilden dabei Verpackungsabschnitte aus.
Die Formbehälter 1 werden mit einem Werkzeug 4 aus einem ersten Materialstrang 3 tiefgezogen. Der Materialstrang 3 ist beispielsweise eine stabile Folie, diese kann mit Abschnittsgestaltungen, beispielsweise bedruckten, ausgerüstet sein. Die Bedruckungen sind auf dem Materialstrang 3 so angeordnet, dass eine Bedruckung einem Formbehälter 1 zugeordnet ist, vorzugsweise innerhalb dessen schräg anstehenden Wänden im Bereich des Bodens des Formbehälters 1.
Bei der Herstellung des Materialstrangs 3 wurde vom Hersteller darauf geachtet, die Abschnittsgestaltungen, also die Bedruckungen, in gleichem Abstand auf den Materialstrang 3 aufzubringen, so dass eine Zuordnung einer Abschnittsgestaltung zu einem Formbehälter 1 gelingen kann. Mit einer Kamera 10 wird geprüft, ob die Abschnitte der einzelnen Abschnittsgestaltungen zueinander tatsächlich gleich sind. Werden hier Abweichungen festgestellt, wird dies an eine Steuerung 12 übermittelt.
Die Steuerung 12 ist mit einem motorischen Antrieb für das Werkzeug 4 verbunden. Das Werkzeug 4 ist Unterwerkzeug für eine Thermoformeinrichtung 5. Es kann mit dem motorischen Antrieb 9 entlang Doppelpfeil 8 in einem gewissen Größenbereich in Richtung der Förderung des ersten Materialstrangs 3 bewegt werden.
Wird eine Abweichung einer Abschnittsgestaltung auf den ersten Materialstrang festgestellt, so erfolgt mit dem motorischen Antrieb 9 eine Anpassung des Werkzeugs 4 an diese Abweichung. Die Abzugslänge des Materialstrangs 3 wird nicht verändert, bei nachfolgenden herzustellenden Formbehältern 1 wird dagegen das Werkzeug 4 jeweils wieder um den gleichen Betrag bewegt, um die nun herzustellenden Behälter an die geänderte Anordnung der Abschnittsgestaltungen anzupassen. Dies erfolgt solange, bis der erste korrigierte Formbehälter in ein weiteres Werkzeug, nämlich einer Siegelstation 7 eingestellt ist. Erst anschließend wird eine Änderung der Abzugslänge des ersten Materialstrangs vorgenommen, das Werkzeug 4 verbleibt an seiner gegenwärtigen Position.
Eine entsprechende Korrekturmöglichkeit kann auch den Deckelfolien 2 zugeordnet sein, nämlich einem zweiten Materialstrang 6 für diese Deckelfolien 2.
Bei dem zweiten Materialstrang 6 für Deckelfolien 2 kann es sich beispielsweise um Papierbahnen handeln, insbesondere dann, wenn medizinische Produkte verpackt werden sollen. Ein Papierbahn kann nicht gereckt werden, hier führt nur eine Anpassung der Lage der Deckelfolienbereiche an konkret auf dem zweiten Materialstrang 6 vorhandene Bedruckungen zu einem Verhindern des Auslaufens einer derartigen Bedruckung aus den lagerichtigen Anordnungen auf den Deckelfolien 2.
Die mit Verschlusselementen 2 versehenen Formbehälter 1 werden voneinander und aus dem ersten Materialstrang 3 herausgetrennt, dazu dient eine Schneideinrichtung 11. Der Schneideinrichtung 11 ist wieder ein motorischer Antrieb 9' zugeordnet, die Bewegbarkeit dieser Schneideinrichtung 11 in Förderungsrichtung des ersten Materialstranges 3 ist durch den Doppelpfeil 8' verdeutlicht. Auch die Schneideinrichtung ist wie die das Werkzeug 4 taktweise an den vorliegenden Abstand der Formbehälter 1 anzupassen. Erst nach Ankommen des Formbehälters 1 mit dem neuen Abstand kann die Schneideinrichtung 11 in ihrer Position verbleiben.
Die Vorrichtung weist eine Steuerung 12 auf, mit dieser sind die Bauteile Antrieb 9, 9', Kamera 10 sowie ein Förderband 13 für den ersten Materialstrang 3 verschaltet.

Claims

Vorrichtung zum taktweisen Herstellen von Verpackungsabschnitten aus einem fortlaufenden Materialstrang, insbesondere von Formbehältern, der für jeden herzustellenden Verpackungsabschnitt Abschnittsgestaltungen, insbesondere Aufdrücke, hat, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Kontrolleinrichtung für die lagerichtige Anordnung der Abschnittsgestaltungen auf dem Materialstrang vorgesehen ist, dass das Werkzeug (4) in einer Bewegungsführung aufgenommen ist und in Bewegungsrichtung des Materialstranges (3) bewegbar ist und eine Einrichtung zur Änderung der Abzugslänge des Materialstranges (3) vorgesehen ist, wobei die Kontrolleinrichtung, die Bewegungsführung des Werkzeugs und die Einrichtung zur Änderung der Abzugslänge über eine Steuerung miteinander verschaltet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontrolleinrichtung für die lagerichtige Anordnung zumindest eine Kamera umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Bewegungsführung ein motorischer Antrieb (9) zugeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der motorische Antrieb (9) mit der Steuerung (12) der Vorrichtung verschaltet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Schneideinrichtung (11) zum Vereinzeln der Formbehälter (1) voneinander hat, wobei die Schneideinrichtung (11) in einer Bewegungsführung aufgenommen ist und in Richtung des ersten Materialstrangs (3) bewegbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungsführung für die Schneideinrichtung (11) eine Schiebeführung ist.
Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Bewegungsführung der Schneideinrichtung (11) ein motorischer Antrieb (9') zugeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der motorische Antrieb (9) der Bewegungsführung für die Schneideinrichtung (11) mit der Steuerung (12) der Vorrichtung verschaltet ist.