DE102020125507B3

DE102020125507B3 - Measuring device and method for determining the position of at least one article formed in a film web, use of the measuring device, and stacking device comprising the measuring device

Info

Publication number: DE102020125507B3
Application number: DE102020125507.1A
Authority: DE
Inventors: Daniel Porada; Klaus Weibler
Original assignee: Marbach Werkzeugbau GmbH
Current assignee: Marbach Werkzeugbau GmbH
Priority date: 2020-09-30
Filing date: 2020-09-30
Publication date: 2021-10-14
Anticipated expiration: 2040-10-01

Abstract

Es wird eine Messeinrichtung (100) zur Bestimmung der Position wenigstens eines in einer Folienbahn (3) ausgeformten Artikels (5) relativ zur Folienbahn (3) bereitgestellt. Die Messeinrichtung (100) umfasst wenigstens eine Artikelaufnahmeeinrichtung (120) zur wenigstens teilweisen Aufnahme des wenigstens einen Artikels (5); eine im Wesentlichen vertikal zur Folienbahn (3) verschiebbare Trägereinrichtung (110); und eine Lagereinrichtung (130), welche dazu ausgebildet ist, die wenigstens eine Artikelaufnahmeeinrichtung (120) derart an der Trägereinrichtung (110) beweglich zu lagern, dass die Artikelaufnahmeeinrichtung (120) im Wesentlichen horizontal und vertikal zur Trägereinrichtung (110) verschiebbar ist, um eine Selbstausrichtung der wenigstens einen Artikelaufnahmeeinrichtung (120) bezüglich des wenigstens einen aufzunehmenden Artikels (5) zu ermöglichen, wodurch die Position des wenigstens einen Artikels (5) in der Folienbahn (3) bestimmbar wird.A measuring device (100) is provided for determining the position of at least one article (5) formed in a film web (3) relative to the film web (3). The measuring device (100) comprises at least one article receiving device (120) for at least partially receiving the at least one article (5); a carrier device (110) which can be displaced essentially vertically to the film web (3); and a storage device (130) which is designed to movably mount the at least one article receiving device (120) on the carrier device (110) in such a way that the article receiving device (120) can be displaced essentially horizontally and vertically to the carrier device (110) to enable a self-alignment of the at least one article receiving device (120) with respect to the at least one article (5) to be picked up, whereby the position of the at least one article (5) in the film web (3) can be determined.

Description

TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL AREA

Die Erfindung betrifft eine Messeinrichtung sowie ein Verfahren zum Bestimmen der Position wenigstens eines in einer Folienbahn ausgeformten Artikels relativ zur Folienbahn. Die Messeinrichtung und das Verfahren können in einer Thermoformmaschine, insbesondere in einer Stapeleinrichtung einer Thermoformmaschine implementiert sein.The invention relates to a measuring device and a method for determining the position of at least one article formed in a film web relative to the film web. The measuring device and the method can be implemented in a thermoforming machine, in particular in a stacking device of a thermoforming machine.

HINTERGRUNDBACKGROUND

Aus dem Stand der Technik sind Thermoformmaschinen bekannt, die dazu vorgesehen sind, Artikel aus einer Folienbahn aus thermoplastischem Kunststoff herzustellen. Eine derartige Thermoformmaschine ist schematisch in 1 gezeigt und umfasst eine Formstation 30 zum Formen von Artikeln 5 in einer Folienbahn 3, eine Stanzstation 40 zum Ausstanzen (Schneiden) der Artikel 5 sowie eine Stapeleinrichtung 50 zum Ausbrechen und Stapeln der ausgestanzten Artikel 5. Ferner umfasst eine derartige Thermoformmaschine 1 eine Transporteinrichtung 10, die dazu vorgesehen ist, die Folienbahn 3 von einer Folienrolle 2 abzurollen und den Stationen 30, 40 und 50 intermittierend zuzuführen. Die Thermoformmaschine 1 umfasst ferner eine Heizeinrichtung 20, mit der die Folienbahn 3 auf eine für die Umformung geeignete Temperatur erwärmt wird.Thermoforming machines are known from the prior art, which are intended to produce articles from a sheet of thermoplastic material. Such a thermoforming machine is shown schematically in FIG 1 and includes a forming station 30th for molding articles 5 in a sheet of film 3 , a punching station 40 for punching out (cutting) the article 5 as well as a stacking device 50 for breaking out and stacking the punched-out articles 5 . Such a thermoforming machine also includes 1 a transport device 10 , which is provided, the film web 3 from a roll of film 2 to roll off and the stations 30th , 40 and 50 feed intermittently. The thermoforming machine 1 further comprises a heating device 20th with which the film web 3 is heated to a temperature suitable for forming.

Im Folgenden wird der in der Thermoformmaschine 1 ablaufende Thermoformprozess kurz beschrieben. Die Folienbahn 3 wird mit Hilfe der Transporteinrichtung 10 taktweise der Formstation 30 zugeführt. In der in 1 gezeigten schematischen Darstellung bewegt sich die Folie in Richtung L, also von links nach rechts. Dabei durchläuft die Folienbahn 3 die Heizeinrichtung 20, die die Folienbahn 3 abschnittsweise erwärmt. Sobald sich der erwärmte Folienbahnabschnitt in der Formstation 30 befindet, wird das Formwerkzeug 32, 34 geschlossen (aufeinander zubewegt). Die Folie wird im Formwerkzeug 32, 34 zu dem/den gewünschten Artikeln 5 umgeformt. Im Anschluss wird das Formwerkzeug 30 geöffnet und die Folienbahn 3 mit dem/den ausgeformten Artikel/n 5 in Richtung der der Formstation 30 nachgelagerten Stanzstation 40 weiterbewegt. Die Stanzstation 40 kann ein Stanzwerkzeug 42 mit Bandstahllinien oder anderweitige Schneidlinien enthalten, welche dazu ausgebildet sind, die Artikel 5 aus der Folienbahn 3 auszustanzen (auszuschneiden). Hierbei erfolgt der Stanzprozess in der Regel derart, dass die Artikel 5 nach dem Ausstanzvorgang noch an zwei oder mehreren leicht zu durchtrennenden Haltepunkten/Haltefilmen mit dem Restfoliengitter 3' verbunden sind. Die ausgestanzten Artikel 5 werden zusammen mit dem Restfoliengitter 3' in Richtung der Stapeleinrichtung 50 weitergeführt. In der Stapeleinrichtung 50 werden dann die Artikel 5 mit Hilfe eines Ausbrechwerkzeugs 52 aus der Folienbahn 3 ausgebrochen und einer Stapeleinheit 54 übergeben. Das zurückbleibende Restgitter 3' wird dann auf einer Rolle 4 aufgewickelt.The following is the one in the thermoforming machine 1 The thermoforming process in progress is briefly described. The film web 3 is made with the help of the transport device 10 cycle of the forming station 30th fed. In the in 1 The schematic representation shown moves the film in the direction L, that is, from left to right. The film web runs through it 3 the heater 20th who have favourited the film web 3 heated in sections. As soon as the heated film web section is in the forming station 30th is located, the forming tool 32 , 34 closed (moved towards each other). The film is in the mold 32 , 34 to the desired article (s) 5 reshaped. The molding tool is then used 30th opened and the film web 3 with the molded article (s) 5 in the direction of the molding station 30th downstream punching station 40 moved on. The punching station 40 can be a punching tool 42 with steel band lines or other cutting lines designed to cut the articles 5 from the film web 3 punch out (cut out). The punching process is usually carried out in such a way that the articles 5 after the punching process, at two or more easily severable holding points / holding films with the remaining foil grid 3 ' are connected. The punched out articles 5 are together with the remaining foil grid 3 ' in the direction of the stacker 50 continued. In the stacker 50 then become the article 5 with the help of a stripping tool 52 from the film web 3 broken out and a stacking unit 54 to hand over. The remaining skeleton 3 ' is then on a roll 4th wound up.

Die vorgeheizte Folienbahn kühlt während des Formprozesses, des nachfolgenden Stanzprozesses und Ausbrechprozesses kontinuierlich ab. Die Abkühlung der Folienbahn führt zu einer Schrumpfung der darin ausgeformten Artikel. Diese Schrumpfung kann abhängig vom verwendeten Folienmaterial im Bereich von 0,5 bis 2-3 Prozent liegen. Mit der Schrumpfung geht eine Positionsverschiebung der in der Folienbahn ausgeformten Artikel zueinander und relativ zur Folienbahn einher. Da in einem Formzyklus in der Regel eine Vielzahl von Artikeln gleichzeitig und möglichst dicht gepackt auf einem Folienbahnabschnitt ausgeformt wird, ist es wichtig, dass die nachfolgenden Stanz- und/oder Ausbrechwerkzeuge auf die Position/Lage der einzelnen Artikel auf der Folienbahn genau abgestimmt werden. Denn der mit der kontinuierlichen Abkühlung der Folienbahn einhergehende Folienschwund bewirkt, dass sich die Position (Lage) der einzelnen Artikel zueinander und relativ zur Folienbahn kontinuierlich verschiebt. Diese Verschiebung muss in der Stanzstation und Stapeleinrichtung berücksichtigt werden, um einen sauberen Stanz- und Ausbrechvorgang zu erzielen. Mit anderen Worten muss bei der Konstruktion und Anordnung von Stanz- und/oder Ausbrechwerkzeugen die Schrumpfung der Folie berücksichtigt werden, um eine möglichst genaue Ausrichtung der Werkzeuge an den Artikeln 5 zu erzielen. Diese Ausrichtung ist aufwändig und erfordert erfahrenes Personal.The preheated film web cools down continuously during the forming process, the subsequent punching process and the stripping process. The cooling of the film web leads to a shrinkage of the articles formed therein. This shrinkage can be in the range of 0.5 to 2-3 percent, depending on the film material used. The shrinkage is accompanied by a shift in position of the articles formed in the film web with respect to one another and relative to the film web. Since a large number of articles are usually formed simultaneously and as densely packed as possible on a film web section in a molding cycle, it is important that the subsequent punching and / or stripping tools are precisely matched to the position of the individual articles on the film web. This is because the film shrinkage associated with the continuous cooling of the film web causes the position (location) of the individual articles to shift continuously with respect to one another and relative to the film web. This shift must be taken into account in the punching station and stacking device in order to achieve a clean punching and stripping process. In other words, the shrinkage of the film must be taken into account in the construction and arrangement of punching and / or stripping tools in order to align the tools with the articles as precisely as possible 5 to achieve. This alignment is complex and requires experienced staff.

Derartige Thermoformmaschinen und insbesondere Thermoformwerkzeuge zum Einsatz in einer Formstation einer Thermoformmaschine zur Herstellung von Artikeln aus einer Folienbahn aus thermoplastischem Kunststoff sind aus folgenden Stand der Technik-Dokumenten bekannt:

„Thermoformen in der Praxis“ von Peter Schwarzmann, herausgegeben von der Firma Illig, 3., neu bearbeitete und erweiterte Auflage aus dem Jahr 2016, Carl Hanser Verlag München. In diesem Buch werden sämtliche Aspekte des Thermoformens beleuchtet. Unter anderem werden in Zusammenhang mit Plattenmaschinen Heizungstechniken zum Erwärmen von dünnen Folien vor dem Umformprozess (Kapitel 4, Seite 141), verschiedene Umformtechniken, die Formwerkzeuge mit Positivformen und Negativformen mit und ohne Vorstrecker involvieren (Kapitel 9, Seite 209), verschiedene Stanz- bzw. Schneidtechniken, die entweder auf Messerschnitt- oder Scherschnitttechniken basieren (Kapitel 18, Seiten 283 und 291) sowie das Stapeln der ausgestanzten Artikel in einer Stapeleinrichtung (Kapitel 17, Seite 276) beschrieben.

Such thermoforming machines and in particular thermoforming tools for use in a forming station of a thermoforming machine for the production of articles from a sheet of thermoplastic material are known from the following prior art documents:

"Thermoforming in Practice" by Peter Schwarzmann, published by Illig, 3rd, revised and expanded edition from the year 2016 , Carl Hanser Verlag Munich. This book covers all aspects of thermoforming. Among other things, heating techniques for heating thin foils before the forming process are used in connection with plate machines (Chapter 4th , Page 141 ), various forming techniques that involve forming tools with positive forms and negative forms with and without pre-stretchers (Chapter 9 , Page 209 ), various punching or cutting techniques, which either on Knife cut or shear cut techniques are based (Chapter 18th , Pages 283 and 291 ) as well as the stacking of the punched-out articles in a stacking device (Chapter 17th , Page 276 ) described.

Eine Thermoformmaschine zur Herstellung von Kunststoffbehältern ist ferner aus der DE 198 03 300 C1 bekannt. Diese Druckschrift beschreibt in Zusammenhang mit der 1 den generellen Aufbau einer Thermoformmaschine, welche eine Transporteinrichtung 3 zum Zuführen von Kunststofffolie, eine Heizeinrichtung 4 zum Erwärmen der Kunststofffolie, eine Formstation 5 zum Formen von Behältern, eine Stanzstation 6 zum Ausstanzen der geformten Behälter aus der Folie und eine Stapeleinrichtung zum Ausbrechen und Stapeln der Behälter aufweist.A thermoforming machine for the production of plastic containers is also from the DE 198 03 300 C1 known. This document describes in connection with the 1 the general structure of a thermoforming machine, which is a transport device 3 for feeding plastic film, a heating device 4th for heating the plastic film, a forming station 5 for forming containers, a punching station 6th for punching out the shaped containers from the film and a stacking device for breaking out and stacking the containers.

Thermoformwerkzeuge, die in Thermoformmaschinen zum Einsatz kommen und zur Formung von Plastikbechern ausgebildet sind, werden u.a. in den Druckschriften EP 1 163 996 B1 (siehe insbesondere 2 -> das Formwerkzeug weist einen beweglichen Formboden zur Formung eines Bechers mit Hohlboden auf), US 6,315,150 B1 (siehe insbesondere 2, 15 und 16, welche ein zweiteiliges Formwerkzeug und dessen Einsatz beim Formprozess zeigen), DE 10 2012 208 137 A1 (siehe insbesondere die Figuren, die ein Thermoformwerkzeug zum Thermoformen einer Kunststofffolie zeigen) und DE 10 2016 112 102 A1 (siehe insbesondere 2a -> diese lehrt ein Thermoformwerkzeug, das am Formboden einen betätigbaren Stößel zur Unterstützung der Entformung eines Bechers aufweist) gelehrt.Thermoforming tools, which are used in thermoforming machines and are designed for the formation of plastic cups, are, inter alia, in the publications EP 1 163 996 B1 (see in particular 2 -> the mold has a movable mold bottom for forming a cup with a hollow bottom), US 6,315,150 B1 (see in particular 2 , 15th and 16 showing a two-part molding tool and its use in the molding process), DE 10 2012 208 137 A1 (see in particular the figures showing a thermoforming tool for thermoforming a plastic film) and DE 10 2016 112 102 A1 (see in particular 2a -> This teaches a thermoforming tool that has an actuatable plunger on the bottom of the mold to support the demolding of a cup).

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Messeinrichtung (und ein Messverfahren) bereitzustellen, welche die Bestimmung der Position/Lage der einzelnen Artikel relativ zur Folienbahn und zueinander bzw. die Schrumpfung der Folienbahn auf schnelle und einfache Weise ermöglicht. Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, eine Messeinrichtung bereitzustellen, welche insbesondere im Bereich der Stapeleinrichtung zum Einsatz kommt und neben der Messfunktion auch die Funktion des Ausbrechens und Stapelns übernimmt.The object of the present invention is to provide a measuring device (and a measuring method) which enables the position / location of the individual articles to be determined relative to the film web and to one another or the shrinkage of the film web in a quick and simple manner. A further object of the invention is to provide a measuring device which is used in particular in the area of the stacking device and, in addition to the measuring function, also takes on the function of breaking out and stacking.

KURZER ABRISSSHORT SUMMARY

Zur Lösung wenigstens einer der obengenannten Aufgaben wird eine Messeinrichtung zur Bestimmung einer Position (Lage) wenigstens eines in einer Folienbahn ausgeformten Artikels relativ zur Folienbahn bereitgestellt, wobei die Messeinrichtung umfasst: wenigstens eine Artikelaufnahmeeinrichtung zur wenigstens teilweisen Aufnahme des wenigstens einen Artikels; eine im Wesentlichen vertikal (senkrecht) zur Folienbahn verschiebbare Trägereinrichtung; und eine Lagereinrichtung, welche dazu ausgebildet ist, die wenigstens eine Artikelaufnahmeeinrichtung derart an der Trägereinrichtung beweglich zu lagern, dass die Artikelaufnahmeeinrichtung im Wesentlichen horizontal und vertikal zur Trägereinrichtung verschiebbar ist, um eine Selbstausrichtung der wenigstens einen Artikelaufnahmeeinrichtung bezüglich des wenigstens einen aufzunehmenden Artikels zu ermöglichen, wodurch die Position (Lage) des wenigstens einen Artikels bestimmbar wird.To achieve at least one of the above-mentioned objects, a measuring device is provided for determining a position (location) of at least one article formed in a film web relative to the film web, the measuring device comprising: at least one article receiving device for at least partially receiving the at least one article; a carrier device which can be displaced essentially vertically (perpendicularly) to the film web; and a storage device which is designed to movably mount the at least one article receiving device on the carrier device in such a way that the article receiving device can be displaced substantially horizontally and vertically to the carrier device in order to enable self-alignment of the at least one article receiving device with respect to the at least one article to be picked up, whereby the position (location) of the at least one article can be determined.

Die Ausrichtung der wenigstens einen Artikelaufnahmeeinrichtung an dem wenigstens einen Artikel erfolgt durch Selbstausrichtung (Zentrierung) der wenigstens einen Artikelaufnahmeeinrichtung bezüglich des wenigstens einen Artikels. Selbstausrichtung bedeutet hierbei, dass eine Fehlausrichtung (Versatz) zwischen dem wenigstens einen Artikel und der wenigstens einen Artikelaufnahmeeinrichtung allein durch eine durch die Aufnahme des versetzten Artikels auftretende und auf die bewegliche Lagerung der wenigstens einen Artikelaufnahmeeinrichtung einwirkende (Zug-)Kraft korrigiert werden kann. Eine externe Antriebseinheit zur Verschiebung der Artikelaufnahmeeinrichtung wird hierbei nicht benötigt.The at least one article receiving device is aligned on the at least one article by self-aligning (centering) the at least one article receiving device with respect to the at least one article. In this context, self-alignment means that a misalignment (offset) between the at least one article and the at least one article receiving device can be corrected solely by a (tensile) force occurring as a result of receiving the displaced article and acting on the movable mounting of the at least one article receiving device. An external drive unit for moving the article receiving device is not required here.

Durch die Verschiebung der Artikelaufnahmeeinrichtung in allen drei Raumrichtungen - also horizontal (d.h. in einer Ebene parallel) zur Trägereinrichtung (und somit parallel zur Folienbahn) und vertikal (senkrecht) zur Trägereinrichtung (und somit senkrecht zur Folienbahn) - wird eine besonders schonende (leichtgängige) Selbstausrichtung der wenigstens einen Artikelaufnahme bei Berührung mit dem wenigstens einen Artikel ermöglicht. Somit kann effektiv verhindert werden, dass bei der Ausrichtung die Artikel deformiert oder gar zerstört werden.By shifting the article receiving device in all three spatial directions - i.e. horizontally (i.e. in a plane parallel) to the carrier device (and thus parallel to the film web) and vertically (perpendicular) to the carrier device (and thus perpendicular to the film web) - a particularly gentle (smooth running) Allows self-alignment of the at least one article receptacle when it comes into contact with the at least one article. This effectively prevents the articles from being deformed or even destroyed during the alignment.

Die Messeinrichtung kann ferner eine Fixiereinrichtung umfassen, welche dazu vorgesehen ist, die wenigstens eine ausgerichtete Artikelaufnahmeeinrichtung wahlweise an der Trägereinrichtung zu fixieren. Die Fixierung der wenigstens einen ausgerichteten Artikelaufnahmeeinrichtung an der Trägereinrichtung kann immer dann erfolgen, wenn die Artikelaufnahmeeinrichtung an der Trägereinrichtung zur Auflage kommt (fixierter Zustand). Im nicht fixierten Zustand ist die Artikelaufnahmeeinrichtung in Höhenrichtung (also senkrecht zur Trägereinrichtung) beabstandet von der Trägereinrichtung und bezüglich der Trägereinrichtung verschiebbar gelagert, wie bereits oben beschrieben.The measuring device can furthermore comprise a fixing device which is provided to optionally fix the at least one aligned article receiving device on the carrier device. The at least one aligned article receiving device can always be fixed on the carrier device when the article receiving device comes to rest on the carrier device (fixed state). In the non-fixed state, the article receiving device is mounted at a distance from the carrier device in the height direction (ie perpendicular to the carrier device) and displaceably with respect to the carrier device, as already described above.

Die hier beschriebene wahlweise Fixierung der wenigstens einen Artikelaufnahmeeinrichtung kann mit Hilfe einer Fixiereinrichtung erfolgen, welche wenigstens ein Magnetelement umfasst. Das wenigstens eine Magnetelement kann in der Artikelaufnahmeeinrichtung und/oder in der Trägereinrichtung angeordnet sein. Das wenigstens eine Magnetelement kann als Permanentmagnet oder als ansteuerbarer Elektromagnet ausgebildet sein. Anstelle des wenigstens einen Magnetelements kann auch ein Schnappelement oder Rastelement vorgesehen sein, welches eine lösbare Fixierung der wenigstens einen Artikelaufnahmeeinrichtung an der Trägereinrichtung ermöglicht. Unabhängig von der konkreten Implementierung der Fixiereinrichtung ist diese derart ausgestaltet, dass sie die Artikelaufnahmeeinrichtung an der Trägereinrichtung fixiert, sobald sich die Artikelaufnahmeeinrichtung auf die Trägereinrichtung zubewegt. Mit anderen Worten dient die Fixiereinrichtung dazu, die Position (Lage) der ausgerichteten Artikelaufnahmeeinrichtung an der Trägereinrichtung festzuhalten (einzufrieren), womit die aktuelle Lage/Position des in der Artikelaufnahmeeinrichtung aufgenommenen Artikels relativ zur Folienbahn bestimmbar wird.The optional fixing of the at least one article receiving device described here can take place with the aid of a fixing device which comprises at least one magnetic element. The at least one magnetic element can be arranged in the article receiving device and / or in the carrier device. At least one Magnetic element can be designed as a permanent magnet or as a controllable electromagnet. Instead of the at least one magnetic element, a snap element or latching element can also be provided, which enables the at least one article receiving device to be releasably fixed on the carrier device. Regardless of the specific implementation of the fixing device, it is designed in such a way that it fixes the article receiving device on the carrier device as soon as the article receiving device moves towards the carrier device. In other words, the fixing device serves to hold (freeze) the position of the aligned article receiving device on the carrier device, whereby the current position of the article received in the article receiving device relative to the film web can be determined.

Die Fixiereinrichtung kann ferner eine Befestigungseinrichtung umfassen, welche dazu vorgesehen ist, die wenigstens eine ausgerichtete Artikelaufnahmeeinrichtung an der Trägereinrichtung (dauerhaft) mechanisch zu befestigen. Eine derartige Befestigungseinrichtung kann in Form von einer oder mehreren Befestigungsschrauben implementiert sein. Bei dieser Implementierung kann die Messeinrichtung nicht nur zur Bestimmung der Position bzw. Lage des wenigstens einen Artikels herangezogen werden. Vielmehr kann die Messeinrichtung auch als Ausbrech- und Stapelwerkzeug in einer Stapeleinrichtung zum Einsatz kommen.The fixing device can furthermore comprise a fastening device which is provided to mechanically (permanently) fasten the at least one aligned article receiving device to the carrier device. Such a fastening device can be implemented in the form of one or more fastening screws. In this implementation, the measuring device can not only be used to determine the position or location of the at least one article. Rather, the measuring device can also be used as a stripping and stacking tool in a stacking device.

Um die Ausrichtung (Zentrierung) der wenigstens eine Artikelaufnahmeeinrichtung bezüglich des wenigstens einen Artikels in der Folienbahn zu ermöglichen, kann die Artikelaufnahmeeinrichtung eine den aufzunehmenden Artikel nachbildende Aufnahmeform (Kavität oder Vorsprung) umfassen. Handelt es sich bei dem wenigstens einen Artikel um einen tiefgezogenen Becher, so wird die Artikelaufnahmeeinrichtung wenigstens eine die Form des Bechers nachbildende Kavität aufweisen, welche zur Aufnahme des wenigstens einen Bechers ausgebildet ist. Handelt es sich hingegen bei dem ausgeformten Artikel um einen Deckel, so kann die Artikelaufnahmeeinrichtung einen den Deckel nachbildenden Dorn oder Vorsprung aufweisen, welcher zur Aufnahme des Deckels ausgebildet ist.In order to enable the alignment (centering) of the at least one article receiving device with respect to the at least one article in the film web, the article receiving device can comprise a receiving form (cavity or projection) that simulates the article to be received. If the at least one article is a deep-drawn cup, the article receiving device will have at least one cavity which simulates the shape of the cup and is designed to receive the at least one cup. If, on the other hand, the molded article is a cover, the article receiving device can have a mandrel or projection which simulates the cover and is designed to receive the cover.

Im nicht fixierten Zustand ist die Artikelaufnahmeeinrichtung sowohl in horizontaler Richtung als auch in vertikaler Richtung bezüglich der Lagereinrichtung bewegbar/verschiebbar. Um die hier beschriebene bewegliche Lagerung in horizontaler und vertikaler Richtung zu ermöglichen, kann die Lagereinrichtung wenigstens eine Federeinrichtung umfassen. Die Federeinrichtung kann derart ausgebildet sein, dass sie eine beliebige Verschiebung der Artikelaufnahmeeinrichtung in vertikaler Richtung und horizontaler Richtung ermöglicht. Zusätzlich oder alternativ zur Federeinrichtung kann eine Magneteinrichtung zur beweglichen Lagerung zum Einsatz kommen.In the non-fixed state, the article receiving device can be moved / displaced both in the horizontal direction and in the vertical direction with respect to the storage device. In order to enable the movable mounting described here in the horizontal and vertical directions, the mounting device can comprise at least one spring device. The spring device can be designed in such a way that it enables any displacement of the article receiving device in the vertical direction and horizontal direction. In addition or as an alternative to the spring device, a magnetic device can be used for movable mounting.

Ferner kann die Messeinrichtung eine Begrenzungseinrichtung umfassen, welche dazu ausgebildet ist, die Bewegung der beweglich gelagerten Artikelaufnahmeeinrichtung sowohl in horizontaler Richtung als auch in vertikaler Richtung zu begrenzen. Mit anderen Worten kann durch die Begrenzungseinrichtung die horizontale und/oder vertikale Bewegung der Artikelaufnahmeeinrichtung auf einen bestimmten Verschiebungsbereich begrenzt werden.Furthermore, the measuring device can comprise a limiting device which is designed to limit the movement of the movably mounted article receiving device both in the horizontal direction and in the vertical direction. In other words, the limiting device can limit the horizontal and / or vertical movement of the article receiving device to a specific displacement range.

Ferner kann die Messeinrichtung ein Referenzelement umfassen, bezüglich dessen die Position (Lage) der wenigstens einen ausgerichteten (und fixierten) Artikelaufnahmeeinrichtung bestimmt und/oder ausgelesen wird. Das Referenzelement kann hierbei auf die Trägereinrichtung aufsteckbar ausgebildet sein. Ein Abstand zwischen dem Referenzelement und der Artikelaufnahmeeinrichtung in horizontaler Richtung kann als Maß für den Versatz (bzw. die Position) des wenigstens einen Artikels angesehen werden. Dieser Abstand kann (mittels eines Messschiebers manuell oder mittels wenigstens eines Messsensors automatisch) gemessen und/oder ausgelesen werden.Furthermore, the measuring device can comprise a reference element, with respect to which the position (position) of the at least one aligned (and fixed) article receiving device is determined and / or read out. The reference element can be designed to be plugged onto the carrier device. A distance between the reference element and the article receiving device in the horizontal direction can be viewed as a measure of the offset (or the position) of the at least one article. This distance can be measured and / or read out (manually by means of a caliper or automatically by means of at least one measuring sensor).

Alternativ kann der Versatz bzw. die Lage der wenigstens einen ausgerichteten und fixierten Artikelaufnahmeeinrichtung auch durch Abtasten der wenigstens einen Artikelaufnahmeeinrichtung mit Hilfe eines (optischen oder taktilen) Scanners ermittelt werden. Aus dem Abtastergebnis des Scanners kann die Position bzw. der Versatz der wenigstens einen ausgerichteten Artikelaufnahmeeinrichtung ermittelt werden, ohne dass hierfür ein Referenzelement benötigt wird. Es muss lediglich das Abtastergebnis der wenigstens einen Artikelaufnahmeeinrichtung nach Ausrichtung und Fixierung mit den Konstruktionsdaten oder dem Abtastergebnis der wenigstens einen Artikelaufnahmeeinrichtung vor der Ausrichtung verglichen werden, um die Position bzw. den Versatz der wenigstens einen ausgerichteten Artikelaufnahmeeinrichtung bestimmen zu können.Alternatively, the offset or the position of the at least one aligned and fixed article receiving device can also be determined by scanning the at least one article receiving device with the aid of an (optical or tactile) scanner. The position or the offset of the at least one aligned article receiving device can be determined from the scanning result of the scanner without the need for a reference element. It is only necessary to compare the scanning result of the at least one article receiving device after alignment and fixation with the design data or the scanning result of the at least one article receiving device before alignment in order to be able to determine the position or offset of the at least one aligned article receiving device.

Gemäß einer Implementierung kann die Messeinrichtung eine Vielzahl von Artikelaufnahmeeinrichtungen umfassen. Die Anzahl der Artikelaufnahmeeinrichtungen kann hierbei der Anzahl der ausgeformten Artikel pro Formzyklus entsprechen. Jede der Vielzahl von Artikelaufnahmeeinrichtungen kann im Wesentlichen horizontal (also in einer Ebene parallel) zur Trägereinrichtung und vertikal (senkrecht) zur Trägereinrichtung individuell verschiebbar auf der Trägerplatte gelagert sein. Mit anderen Worten ist jede Artikelaufnahmeeinrichtung bezüglich der Trägereinrichtung individuell verschiebbar gelagert. Hierdurch kann sichergestellt werden, dass jede Artikelaufnahmeeinrichtung bezüglich eines aufzunehmenden Artikels individuell ausrichtbar ist.According to one implementation, the measuring device can comprise a plurality of article receiving devices. The number of article receiving devices can correspond to the number of molded articles per molding cycle. Each of the plurality of article receiving devices can be mounted on the carrier plate so as to be individually displaceable essentially horizontally (that is to say in a plane parallel) to the carrier device and vertically (perpendicular) to the carrier device. In other words, each article receiving device is mounted so as to be individually displaceable with respect to the carrier device. This can ensure that each article receiving device can be individually aligned with respect to an article to be picked up.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Bestimmen der Position wenigstens eines in einer Folienbahn ausgeformten Artikels relativ zur Folienbahn bereitgestellt. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte: Bereitstellen der oben beschriebenen Messeinrichtung in einer Thermoformmaschine, wobei das Bereitstellen der Messeinrichtung ein Anordnen der Messeinrichtung unterhalb oder oberhalb der Folienbahn umfasst; und Anheben oder Absenken der Messeinrichtung, bis die wenigstens eine Artikelaufnahmeeinrichtung der Messeinrichtung mit dem wenigstens einen Artikel in der Folienbahn in Kontakt (Berührung) kommt und diesen zumindest teilweise aufnimmt, wodurch die wenigstens eine horizontal und vertikal zur Trägereinrichtung verschiebbar gelagerte Artikelaufnahmeeinrichtung an dem wenigstens einen Artikel selbstausgerichtet wird, wodurch die Position des wenigstens einen Artikels bestimmbar wird.According to a further aspect of the invention, a method for determining the position of at least one article formed in a film web relative to the film web is provided. The method comprises the following steps: providing the above-described measuring device in a thermoforming machine, the providing of the measuring device comprising arranging the measuring device below or above the film web; and raising or lowering the measuring device until the at least one article receiving device of the measuring device comes into contact (contact) with the at least one article in the film web and at least partially picks it up, whereby the at least one article receiving device mounted horizontally and vertically to the carrier device on the at least one Article is self-aligned, whereby the position of the at least one article can be determined.

Das Verfahren kann ferner ein (wahlweises) Fixieren der wenigstens einen ausgerichteten Artikelaufnahmeeinrichtung an der Trägereinrichtung umfassen. Das Fixieren kann mit Hilfe wenigstens eines Magnetelements automatisch erfolgen, sobald die wenigstens eine Artikelaufnahmeeinrichtung, bedingt durch das Anheben oder Absenken der Trägereinrichtung, die Trägereinrichtung kontaktiert. Das Anheben und Absenken der Trägereinrichtung (und somit der Messeinrichtung) kann mit Hilfe der Thermoformmaschine erfolgen, in welcher die Messeinrichtung eingebaut ist.The method can furthermore comprise (optionally) fixing the at least one aligned article receiving device to the carrier device. The fixing can take place automatically with the aid of at least one magnetic element as soon as the at least one article receiving device contacts the carrier device as a result of the lifting or lowering of the carrier device. The carrier device (and thus the measuring device) can be raised and lowered with the aid of the thermoforming machine in which the measuring device is installed.

Das Verfahren kann ferner ein Messen der Ausrichtung der wenigstens einen Artikelaufnahmeeinrichtung umfassen, um die Position des wenigstens einen Artikels in der Folienbahn zu bestimmen. Das Messen wird nach dem Anheben oder Absenken der Trägereinrichtung und der Fixierung der wenigstens einen Artikelaufnahmeeinrichtung an der Trägereinrichtung durchgeführt. Das Messen der Ausrichtung der wenigstens einen Artikelaufnahmeeinrichtung nach Fixieren der wenigstens einen Artikelaufnahmeeinrichtung an der Trägereinrichtung kann manuell (beispielsweise mit Hilfe eines Messschiebers) oder mit Hilfe einer entsprechenden Messsensorik automatisch erfolgen. Beim automatischen Messen kann ein externer (optischer oder taktiler) Scanner zum Einsatz kommen. Denkbar ist auch, dass eine Sensorik an der Messeinrichtung eingebaut ist, welche die Verschiebungen der wenigstens einen Artikelaufnahmeeinrichtung relativ zur Trägereinrichtung (oder einem Referenzelement der Trägereinrichtung) bestimmt. Diese Sensorik kann eine optische oder kapazitive Sensorik umfassen.The method can further comprise measuring the orientation of the at least one article receiving device in order to determine the position of the at least one article in the film web. The measurement is carried out after the carrier device has been raised or lowered and the at least one article receiving device has been fixed on the carrier device. The measurement of the alignment of the at least one article receiving device after the at least one article receiving device has been fixed to the carrier device can take place manually (for example with the aid of a caliper) or automatically with the aid of a corresponding measuring sensor system. An external (optical or tactile) scanner can be used for automatic measurement. It is also conceivable that a sensor system is installed on the measuring device, which determines the displacements of the at least one article receiving device relative to the carrier device (or a reference element of the carrier device). This sensor system can include an optical or capacitive sensor system.

Das Verfahren kann ferner ein (dauerhaftes) Befestigen der wenigstens einen ausgerichteten Artikelaufnahmeeinrichtung an der Trägereinrichtung umfassen. In diesem Fall kann die Artikelaufnahmeeinrichtung nicht nur zur Bestimmung der Position/Lage des wenigstens einen Artikels relativ zur Trägereinrichtung (bzw. Folienbahn), sondern auch als Teil der Stapeleinheit in einer Thermoformmaschine fungieren. Denkbar ist auch, die Messeinrichtung als Ausbrechwerkzeug einzusetzen, um die Artikel auszubrechen. In diesem Fall kann die Messeinrichtung in einer Stapeleinrichtung einer Thermoformmaschine angeordnet/eingebaut sein. Alternativ ist auch denkbar, dass die Messeinrichtung an einer der Formstation einer Thermoformmaschine nachgelagerten Position angeordnet ist, die außerhalb der Stapeleinrichtung liegt, sofern die Messeinrichtung zum Messen der Artikelposition verwendet wird.The method may further comprise (permanently) attaching the at least one aligned article receiving device to the carrier device. In this case, the article receiving device can function not only to determine the position of the at least one article relative to the carrier device (or film web), but also as part of the stacking unit in a thermoforming machine. It is also conceivable to use the measuring device as a breaking tool to break out the articles. In this case, the measuring device can be arranged / installed in a stacking device of a thermoforming machine. Alternatively, it is also conceivable that the measuring device is arranged at a position downstream of the forming station of a thermoforming machine, which is outside the stacking device, provided that the measuring device is used to measure the article position.

Gemäß einem weiteren Aspekt wird eine Verwendung der oben beschriebenen Messeinrichtung bereitgestellt, um die Position wenigstens eines in einer Folienbahn ausgeformten Artikels relativ zur Folienbahn zu bestimmen. Zur Bestimmung der Position des in der wenigstens einen Folienbahn ausgeformten Artikels kann die Messeinrichtung in oder außerhalb einer Stapeleinrichtung der Thermoformmaschine angeordnet sein.According to a further aspect, a use of the above-described measuring device is provided in order to determine the position of at least one article formed in a film web relative to the film web. To determine the position of the article formed in the at least one film web, the measuring device can be arranged in or outside a stacking device of the thermoforming machine.

Zusätzlich zur Positionsbestimmung kann gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung die Messeinrichtung zum Ausbrechen und Stapeln des wenigstens einen Artikels verwendet werden. In diesem Fall wird die wenigstens eine horizontal und vertikal beweglich gelagerte Trägereinrichtung der Messeinrichtung mit Hilfe einer Befestigungseinrichtung (beispielsweise eine oder mehrere Befestigungsschrauben), an der Trägerplatte (dauerhaft) befestigt. In addition to determining the position, according to a further aspect of the invention, the measuring device can be used to break out and stack the at least one article. In this case, the at least one horizontally and vertically movably mounted carrier device of the measuring device is (permanently) fastened to the carrier plate with the aid of a fastening device (for example one or more fastening screws).

Somit kann die Messeinrichtung auch zum Ausbrechen und Stapeln der Artikel in einer Stapeleinrichtung verwendet werden. Das Ausbrechen der Artikel aus dem Folienrestgitter kann mit Hilfe der Artikelaufnahmeeinrichtung erfolgen. Hierzu muss die in der Stapeleinrichtung eingebaute Messeinrichtung solange in vertikaler Richtung gegen die Artikel verschoben werden, bis die Haltepunkte brechen, mit denen der wenigstens eine Artikel am Folienrestgitter noch befestigt ist.The measuring device can thus also be used for breaking out and stacking the articles in a stacking device. The breaking out of the articles from the film scrap lattice can be done with the help of the article receiving device. For this purpose, the measuring device built into the stacking device must be shifted vertically against the article until the breakpoints with which the at least one article is still attached to the film scrap lattice break.

Ferner wird gemäß einem weiteren Aspekt eine Stapeleinrichtung zum Ausbrechen und Stapeln des wenigstens einen in der Folie ausgeformten Artikels bereitgestellt, wobei die Stapeleinrichtung die oben beschriebene Messeinrichtung als Ausbrech- und Stapelwerkzeug umfasst. Im Messzustand ist die wenigstens eine Artikelaufnahmeeinrichtung relativ zur Trägereinrichtung horizontal und vertikal beweglich gelagert, um eine Ausrichtung der wenigstens einen Artikelaufnahmeeinrichtung an den in der Folienbahn ausgeformten Artikeln zu ermöglichen. Nach erfolgter Ausrichtung der wenigstens einen Artikelaufnahmeeinrichtung wird die wenigstens eine Artikelaufnahmeeinrichtung an der Trägereinrichtung der Trägereinrichtung fixiert und befestigt (fixierter Zustand der Messeinrichtung). In diesem fixierten Zustand kann die Messeinrichtung dann als Ausbrech- und Stapelwerkzeug eingesetzt werden.Furthermore, according to a further aspect, a stacking device is provided for breaking out and stacking the at least one article formed in the film, the stacking device comprising the above-described measuring device as a breaking and stacking tool. In the measuring state, the at least one article receiving device is mounted so that it can move horizontally and vertically relative to the carrier device in order to align the at least one article receiving device with the one in the To enable film web molded articles. After the at least one article receiving device has been aligned, the at least one article receiving device is fixed and fastened to the carrier device of the carrier device (fixed state of the measuring device). In this fixed state, the measuring device can then be used as a stripping and stacking tool.

FigurenlisteFigure list

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren weiter beschrieben. Es zeigen:

1 eine Thermoformmaschine, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt ist;
2a/2b Ansichten einer Messeinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei sich die Messeinrichtung in einem ersten Zustand befindet, bei der eine Artikelaufnahmeeinrichtung bezüglich einer Trägereinrichtung der Messeinrichtung frei beweglich ist;
3a/3b weitere Ansichten der Messeinrichtung gemäß den 2a/2b, wobei sich die Messeinrichtung in einem zweitem Zustand befindet, bei der die Artikelaufnahmeeinrichtung an der Trägereinrichtung der Messeinrichtung fixiert ist;
4a/4b Ansichten einer Weiterbildung der in den 2a/2b und 3a/3b dargestellten Messeinrichtung;
5a/5b Ansichten einer Weiterbildung der in den 2a/2b und 3a/3b dargestellten Messeinrichtung;
6a/6b Ansichten einer Messeinrichtung gemäß den 2a/2b bis 5a/5b, bei der eine Vielzahl von Artikelaufnahmeeinrichtungen frei beweglich auf einer Trägereinrichtung der Messeinrichtung gelagert ist;
7 ein Flussdiagramm, welches ein Messverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt.

Further details of the invention are described below with reference to the figures. Show it:

1 a thermoforming machine as is known from the prior art;
2a / 2b views of a measuring device according to the present invention, the measuring device being in a first state in which an article receiving device is freely movable with respect to a carrier device of the measuring device;
3a / 3b further views of the measuring device according to FIGS 2a / 2b, the measuring device being in a second state in which the article receiving device is fixed to the carrier device of the measuring device;
4a / 4b Views of a further development of the 2a / 2b and 3a / 3b measuring device shown;
5a / 5b Views of a further development of the 2a / 2b and 3a / 3b measuring device shown;
6a / 6b Views of a measuring device according to FIGS 2a / 2b to 5a / 5b in which a plurality of article receiving devices is mounted so that it can move freely on a carrier device of the measuring device;
7th a flow chart illustrating a measurement method according to the present invention.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNGDETAILED DESCRIPTION

1 zeigt eine Thermoformmaschine 1, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt ist und eingangs näher beschrieben wurde. 1 shows a thermoforming machine 1 as is known from the prior art and was described in more detail at the beginning.

Im Folgenden wird nun Bezug auf die 2a und 2b genommen, welche Ansichten einer erfindungsgemäßen Messeinrichtung 100 zur Bestimmung einer Position eines Artikels 5 in einer Folienbahn 3 zeigen. Die Messeinrichtung 100 kann in der in Zusammenhang mit der 1 besprochenen Thermoformmaschine 1 zum Einsatz kommen. Der wenigstens eine Artikel 5 kann ein Becher oder Deckel sein, der in der Folienbahn ausgeformt wurde. In 2b wird eine Draufsicht der Messeinrichtung 100 gezeigt. In 2a ist eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie A-A gezeigt.Reference is now made to the 2a and 2 B taken, which views of a measuring device according to the invention 100 to determine a position of an article 5 in a sheet of film 3 demonstrate. The measuring device 100 can be used in the context of the 1 discussed thermoforming machine 1 come into use. The at least one article 5 can be a cup or lid that has been formed in the film web. In 2 B is a top view of the measuring device 100 shown. In 2a a sectional view along the section line AA is shown.

Die Messeinrichtung 100 umfasst eine Trägereinrichtung 110 sowie eine Artikelaufnahmeeinrichtung 120. Ferner umfasst die Messeinrichtung 100 eine Lagereinrichtung 130 zur beweglichen Lagerung der Artikelaufnahmeeinrichtung 120 an der Trägereinrichtung 110. Die Messeinrichtung 100 umfasst ferner eine Fixiereinrichtung 140 zur Fixierung der beweglich gelagerten Artikelaufnahmeeinrichtung 120 an der Trägereinrichtung 110, nachdem die Artikelaufnahmeeinrichtung 120 an dem wenigstens einen Artikel 5 ausgerichtet (zentriert) wurde. Die 2a und 2b zeigen die Messeinrichtung 100 in einem ersten Zustand, bei dem die Artikelaufnahmeeinrichtung 100 in den Richtungen X, Y, Z bezüglich der Trägereinrichtung 110 hin und her verschiebbar ist.The measuring device 100 comprises a carrier device 110 as well as an article receiving facility 120 . The measuring device also includes 100 a storage facility 130 for the movable storage of the article receiving device 120 on the carrier device 110 . The measuring device 100 further comprises a fixing device 140 for fixing the movably mounted article receiving device 120 on the carrier device 110 after the article reception facility 120 on at least one article 5 has been aligned (centered). the 2a and 2 B show the measuring device 100 in a first state in which the article receiving device 100 in the directions X, Y, Z with respect to the carrier device 110 can be moved back and forth.

Im Folgenden werden die Komponenten der Messeinrichtung 100 weiter beschrieben. Die Trägereinrichtung 110 ist in Form einer Trägerplatte realisiert. Die auf der Trägerplatte gelagerte Artikelaufnahmeeinrichtung 120 weist eine Kavität 122 auf, die zur wenigstens teilweisen Aufnahme der wenigstens einen Artikels 5 vorgesehen ist. Die Form der Kavität 122 ist der Form des aufzunehmenden Artikels 5 angepasst (nachgebildet). Sie fungiert somit als Aufnahmeform zur wenigstens teilweisen Aufnahme des Artikels 5.The following are the components of the measuring device 100 further described. The carrier device 110 is realized in the form of a carrier plate. The article receiving device stored on the carrier plate 120 has a cavity 122 on that for at least partial inclusion of the at least one article 5 is provided. The shape of the cavity 122 is the shape of the item to be recorded 5 adapted (reproduced). It thus functions as a form of recording for at least partial recording of the article 5 .

Die Lagereinrichtung 130 umfasst eine Federeinrichtung 132 sowie eine Begrenzungseinrichtung 134. Wie aus der 2b hervorgeht, umfasst die Federeinrichtung 132 mehrere Federelemente 132a (in 2b sind es drei Federelemente), welche in Umfangsrichtung der Artikelaufnahmeeinrichtung 120 in gleichen Winkelabständen zueinander angeordnet sind. Dadurch wird sichergestellt, dass die Artikelaufnahmeeinrichtung 120 gleichmäßig auf der Trägerplatte 110 gelagert wird. Es versteht sich, dass die vorliegende Erfindung nicht von der konkreten Anzahl der Federelemente 132a abhängt.The storage facility 130 comprises a spring device 132 as well as a limiting device 134 . As from the 2 B is apparent, includes the spring device 132 several spring elements 132a (in 2 B there are three spring elements), which in the circumferential direction of the article receiving device 120 are arranged at equal angular distances from one another. This ensures that the article receiving device 120 evenly on the carrier plate 110 is stored. It goes without saying that the present invention does not depend on the specific number of spring elements 132a depends.

Die Federelemente 132a können vorgespannte Druckfedern sein, in die entsprechende Stifte 133a, 133b, die an gegenüberliegenden Seiten der Artikelaufnahmeeinrichtung 120 und der Trägerplatte 110 angeordnet sind, eingreifen. Durch die hier beschriebene Federeinrichtung 132 mit Federelementen 132a wird bewirkt, dass bei unbelasteten Federelementen 132a die Artikelaufnahmeeinrichtung 120 beabstandet von der Trägerplatte 110 angeordnet ist. Ferner bewirken die Federelemente 132a eine in horizontaler und vertikaler Richtung bewegliche Lagerung der Artikelaufnahmeeinrichtung 120 an der Trägerplatte 110.The spring elements 132a can be preloaded compression springs in the corresponding pins 133a , 133b that are on opposite sides of the article receiving device 120 and the carrier plate 110 are arranged to intervene. By the spring device described here 132 with spring elements 132a causes that with unloaded spring elements 132a the article receiving facility 120 spaced from the carrier plate 110 is arranged. Furthermore, the spring elements 132a a mounting of the article receiving device that is movable in the horizontal and vertical directions 120 on the carrier plate 110 .

Ein jedes Federelement 132a ist derart beschaffen, dass es im unbelasteten/relaxierten Zustand die Artikelaufnahmeeinrichtung 120 von der Trägerplatte 110 wegdrückt. Ferner ist ein jedes Federelement 132a derart beschaffen, dass die Artikelaufnahmeeinrichtung 120 bei Kontakt mit einem Artikel 5 sowohl in vertikaler als auch in horizontaler Richtung leicht verschoben werden kann. Entsprechend kommen Federelemente 132a mit geringer Federhärte zum Einsatz. Dadurch kann sichergestellt werden, dass ein Versatz zwischen der Artikelaufnahmeeinrichtung 120 und dem Artikel 5 allein durch die bei Berührung zwischen Artikel 5 und Artikelaufnahmeeinrichtung (120) auftretenden Druck- und/oder Zugkräfte ausgeglichen werden kann.Each spring element 132a is such that it is the article receiving device in the unloaded / relaxed state 120 from the carrier plate 110 pushes away. Furthermore, each spring element is 132a designed such that the article receiving device 120 upon contact with an article 5 can be easily moved both in the vertical and in the horizontal direction. Spring elements come accordingly 132a with low spring stiffness used. This can ensure that there is an offset between the article receiving device 120 and the article 5 solely by the contact between articles 5 and article receiving facility ( 120 ) occurring compressive and / or tensile forces can be compensated.

Die Lagereinrichtung 130 umfasst ferner eine Begrenzungseinrichtung 134. Die Begrenzungseinrichtung 134 umfasst drei Aussparungen 134a, welche in Umfangsrichtung der Artikelaufnahmeeinrichtung 120 in gleichen Winkelabständen im Boden der Artikelaufnahmeeinrichtung 120 ausgebildet sind. In diesen Aussparungen 134a wird jeweils ein an entsprechenden Stellen in der Trägerplatte 110 angeordneter Stift 134b verschiebbar aufgenommen. Jeder Stift 134b weist ein Gegenlager 134c auf, welches mit einem entsprechenden Gegenlager 134d der Aussparung 134a zusammenwirkt und die Bewegung in vertikaler und/oder horizontaler Richtung begrenzt. In der in den 2a und 2b gezeigten Position befindet sich die Messeinrichtung 100 in einem Zustand/Position, bei der die Artikelaufnahmeeinrichtung 120 bezüglich der Trägerplatte 110 nicht fixiert ist, d.h. sie kann sich innerhalb eines durch die Begrenzungseinrichtung 134 vorgegebenen Bereichs in horizontaler und vertikaler Richtung frei bewegen. Die horizontalen Bewegungsrichtungen sind in der 2b durch die Pfeile X, Y angedeutet. Die vertikale Bewegungsrichtung (also Bewegung in Höhenrichtung) ist in der 2a durch den Pfeil Z angedeutet.The storage facility 130 further comprises a limiting device 134 . The limiting device 134 includes three recesses 134a , which in the circumferential direction of the article receiving device 120 at equal angular intervals in the bottom of the article receiving device 120 are trained. In these recesses 134a one at corresponding points in the carrier plate 110 arranged pin 134b slidably added. Any pen 134b has a counter bearing 134c on, which with a corresponding counter bearing 134d the recess 134a cooperates and limits the movement in the vertical and / or horizontal direction. In the in the 2a and 2 B The position shown is the measuring device 100 in a state / position in which the article receiving device 120 with respect to the carrier plate 110 is not fixed, ie it can move within one through the limiting device 134 move freely in the specified area in the horizontal and vertical direction. The horizontal directions of movement are in the 2 B indicated by the arrows X, Y. The vertical direction of movement (i.e. movement in the height direction) is in the 2a indicated by the arrow Z.

In Zusammenhang mit den 3a und 3b wird die Fixiereinrichtung 140 der Messeinrichtung 100 weiter beschrieben. Die in Zusammenhang mit den 2a und 2b beschriebene Messeinrichtung 100 befindet sich in den in den 3a und 3b gezeigten Ansichten (Draufsicht in 3b und Schnittansicht entlang der Schnittlinie A-A in 3a) in einem zweiten Zustand/Position, bei dem die Artikelaufnahmeeinrichtung 100 mit Hilfe der Fixiereinrichtung 140 an der Trägereinrichtung 110 fixiert ist. Dieser zweite Zustand wird erreicht, indem die Messeinrichtung 100 nach Ausrichtung am Artikel 5 weiter gegen den Artikel 5 und gegen die Folienbahn 3 bewegt wird (in 3a nach oben). Diese Bewegung bewirkt, dass die Federelemente 132a zusammengedrückt werden, bis die Artikelaufnahmeeinrichtung 120 in Anlage mit der Trägerplatte 110 kommt und dort mit Hilfe der Fixiereinrichtung 140 fixiert wird.In connection with the 3a and 3b becomes the fuser 140 the measuring device 100 further described. Those related to the 2a and 2 B described measuring device 100 is located in the in the 3a and 3b views shown (top view in 3b and sectional view along the section line AA in FIG 3a) in a second state / position in which the article receiving device 100 with the help of the fixing device 140 on the carrier device 110 is fixed. This second state is achieved by the measuring device 100 after alignment with the article 5 further against the article 5 and against the film web 3 is moved (in 3a up). This movement causes the spring elements 132a are squeezed until the article receiving device 120 in contact with the carrier plate 110 comes and there with the help of the fixing device 140 is fixed.

Die Fixiereinrichtung 140 ist in Form eines oder mehrerer Magnetelemente ausgebildet (vier Permanentmagnete in der vorliegenden Implementierung) und bewirkt, dass die Artikelaufnahmeeinrichtung 120 lösbar an der Trägerplatte 110 fixiert wird. Durch die Fixierung mit Hilfe der Magneteinrichtung 140 kann die aktuelle Position der Artikel 5 eingefroren werden. Die Position der Artikelaufnahmeeinrichtung 120 relativ zur Trägerplatte 110 ändert sich nun nicht mehr, selbst wenn der aufgenommene Artikel 5 wieder von der Artikelaufnahmeeinrichtung 120 entfernt wird. Dies kann beispielsweise durch Wegbewegen der Messeinrichtung 100 vom Artikel 5 (in der 3a durch Absenken der Messeinrichtung 100) erreicht werden. Durch die Fixierung der Artikelaufnahmeeinrichtung 120 an der Trägerplatte 110 wird die aktuelle Position des wenigstens einen Artikels 5 in der Messeinrichtung 100 eingefroren (gespeichert). Sie kann jederzeit manuell (beispielsweise mittels eines Messschiebers) oder automatisch (beispielsweise mittels eines optischen Scanners) ausgelesen werden.The fixing device 140 is designed in the form of one or more magnetic elements (four permanent magnets in the present implementation) and causes the article receiving device 120 detachable on the carrier plate 110 is fixed. By fixing with the help of the magnetic device 140 can see the current position of the article 5 be frozen. The position of the article receiving device 120 relative to the carrier plate 110 now no longer changes, even if the recorded article 5 again from the article reception facility 120 Will get removed. This can be done, for example, by moving the measuring device away 100 from the article 5 (in the 3a by lowering the measuring device 100 ) can be achieved. By fixing the article receiving device 120 on the carrier plate 110 becomes the current position of the at least one article 5 in the measuring device 100 frozen (saved). It can be read out manually (for example by means of a caliper) or automatically (for example by means of an optical scanner) at any time.

In Zusammenhang mit den 4a und 4b wird eine Weiterentwicklung der in den 2a und 2b gezeigten Messeinrichtung 100 gezeigt. Diese unterscheidet sich von der Messeinrichtung 100 in den 2a und 2b lediglich darin, dass zusätzlich an der Trägereinrichtung (Trägerplatte 110) ein Referenzelement 150 angebracht ist. Das Referenzelement ist als Ringelement 150a ausgebildet (siehe insbesondere 4b), das die Artikelaufnahmeeinrichtung 120 umgibt und über Stifte 150b an der Trägerplatte 110 aufsteckbar ist. Durch Bestimmung des Spaltabstandes d (siehe 4a) zwischen der Innenfläche des Ringelements 150a und der Außenfläche der Artikelaufnahmeeinrichtung 120 kann die Position des Artikels 5 relativ zur Folienbahn 3 und somit auch die erforderliche Ausrichtung eines Stanz- oder Ausbrechwerkzeugs exakt ermittelt werden.In connection with the 4a and 4b will be a further development of the 2a and 2 B shown measuring device 100 shown. This differs from the measuring device 100 in the 2a and 2 B only in the fact that additionally on the carrier device (carrier plate 110 ) a reference element 150 is appropriate. The reference element is a ring element 150a trained (see in particular 4b) that the article reception facility 120 surrounds and over pins 150b on the carrier plate 110 is attachable. By determining the gap distance d (see 4a) between the inner surface of the ring element 150a and the outer surface of the article receiving device 120 can position the item 5 relative to the film web 3 and thus the required alignment of a punching or stripping tool can be precisely determined.

In Zusammenhang mit den 5a und 5b wird eine weitere Weiterentwicklung der in den 2a und 2b gezeigten Messeinrichtung 100 diskutiert. Diese unterscheidet sich von der Messeinrichtung 100 in den 2a/2b und 3a/3b lediglich darin, dass zusätzlich eine Befestigungseinrichtung 160 in Form einer Schraube angebracht ist. Diese ermöglicht es, die Artikelaufnahmeeinrichtung 120 permanent an der Trägereinrichtung (Trägerplatte) 110 zu befestigen. In dieser Implementierung kann die Messeinrichtung als Ausbrech- und Stapelwerkzeug verwendet werden.In connection with the 5a and 5b will be a further development of the in the 2a and 2 B shown measuring device 100 discussed. This differs from the measuring device 100 in the 2a / 2b and 3a / 3b only in the fact that in addition a fastening device 160 is attached in the form of a screw. This enables the article receiving device 120 permanently on the carrier device (carrier plate) 110 to fix. In this implementation, the measuring device can be used as a stripping and stacking tool.

In Zusammenhang mit den 6a und 6b wird eine Messeinrichtung 1000 für ein 24fach-Werkzeug gezeigt. Das Werkzeug ist zur Formung von 24 Artikeln pro Formzyklus ausgelegt, wobei die Artikel in einer 4x6-Matrix angeordnet sind. Die Messeinrichtung 1000 umfasst 24 Artikelaufnahmeeinrichtungen 120, welche ebenso in einer 4x6-Matrix auf einer darunter liegenden Trägerplatte 110 gelagert sind. Wichtig dabei ist, dass jede dieser 24 Artikelaufnahmeeinrichtungen 120 individuell beweglich an der darunter liegenden Trägerplatte 110 gelagert ist. Die Lagerung ist hierbei dieselbe wie in Zusammenhang mit den 2a/2b und 3a/3b weiter oben beschrieben. Das heißt, eine jede Artikelaufnahmeeinrichtung 120 ist in horizontaler und vertikaler Richtung bezüglich der Trägerplatte 110 mittels der oben beschriebenen Lagereinrichtung 130 beweglich gelagert. Ferner umfasst eine jede Artikelaufnahmeeinrichtung 120 eine Fixiereinrichtung 140, welche dazu vorgesehen ist, die Artikelaufnahmeeinrichtung 120 an der Trägerplatte 110 (lösbar) zu fixieren.In connection with the 6a and 6b becomes a measuring device 1000 shown for a 24-cavity mold. The tool is designed to mold 24 articles per molding cycle, with the articles arranged in a 4x6 matrix. The measuring device 1000 includes 24 article reception facilities 120 which are also in a 4x6 matrix on an underlying carrier plate 110 are stored. It is important that each of these 24 article reception facilities 120 individually movable on the carrier plate below 110 is stored. The storage here is the same as in connection with the 2a / 2b and 3a / 3b described above. That is, each article receiving facility 120 is in the horizontal and vertical directions with respect to the carrier plate 110 by means of the storage facility described above 130 movably mounted. Furthermore, each article receiving device comprises 120 a fixing device 140 , which is provided, the article receiving device 120 on the carrier plate 110 (detachable) to fix.

Durch die hier beschriebene individuelle Lagerung kann sich jede Artikelaufnahmeeinrichtung 120 individuell an den aufzunehmenden Artikel ausrichten. Somit kann das hier beschriebene Werkzeug 1000 dazu verwendet werden, den durch Schrumpfungsprozesse verursachten Versatz von Artikeln zueinander und relativ zur Folienbahn zu ermitteln. Insbesondere ist die hier beschriebene Messeinrichtung 1000 dazu geeignet, in einer Stapeleinrichtung einer Thermoformmaschine zum Einsatz zu kommen. Nach Befestigung der ausgerichteten Artikelaufnahmeeinrichtungen 120 an der Trägereinrichtung 110 kann die Messeinrichtung als Ausbrechwerkzeug und Stapeleinheit verwendet werden.Thanks to the individual storage described here, each article receiving device 120 individually align to the item to be picked up. Thus, the tool described here can 1000 can be used to determine the offset of articles to one another and relative to the film web caused by shrinkage processes. In particular, the measuring device described here 1000 suitable to be used in a stacking device of a thermoforming machine. After attaching the aligned article receiving devices 120 on the carrier device 110 the measuring device can be used as a stripping tool and stacking unit.

In Zusammenhang mit der 7 wird nun ein Messverfahren 70 gemäß der vorliegenden Erfindung weiter beschrieben. 7 zeigt ein Flussdiagramm, welches das Messverfahren 70 verdeutlicht. Das Messverfahren 70 kann mit Hilfe der in Zusammenhang mit den 2a bis 6b beschriebenen Messeinrichtungen 100, 1000 durchgeführt werden. In einem ersten Verfahrensschritt S72 des Messverfahrens 70 wird eine der oben beschriebenen Messeinrichtungen 100, 1000 in einer Thermoformmaschine bereitgestellt/eingebaut. Die Bereitstellung umfasst das Anordnen der Messeinrichtung 100, 1000 unterhalb oder oberhalb einer Folienbahn. Ferner wird die Messeinrichtung 100, 1000 an einer der Formstation nachgelagerten Position angeordnet, bevorzugt in einer Stapeleinrichtung, um den Versatz der ausgeformten Artikel bestimmen zu können.In connection with the 7th is now a measurement method 70 further described in accordance with the present invention. 7th shows a flowchart showing the measurement process 70 made clear. The measuring method 70 can be done with the help of in connection with the 2a until 6b described measuring devices 100 , 1000 be performed. In a first process step S72 of the measurement process 70 becomes one of the measuring devices described above 100 , 1000 provided / installed in a thermoforming machine. The provision includes arranging the measuring device 100 , 1000 below or above a sheet of film. Furthermore, the measuring device 100 , 1000 arranged at a position downstream of the molding station, preferably in a stacking device, in order to be able to determine the offset of the molded articles.

In einem darauffolgenden zweiten Schritt S74 wird dann die Messeinrichtung angehoben oder abgesenkt, bis die wenigstens eine Aufnahmeeinrichtung der Messeinrichtung mit wenigstens einem Artikel in der Folienbahn in Kontakt kommt und diesen zumindest teilweise aufnimmt. Das Anheben oder Absenken der Messeinrichtung 100, 1000 kann mit Hilfe der Thermoformmaschine erfolgen. Da die wenigstens eine Artikelaufnahmeeinrichtung an der Trägereinrichtung der Messeinrichtung in horizontaler und vertikaler Richtung verschiebbar gelagert ist, kann sich die wenigstens eine Artikelaufnahmeeinrichtung bei der Aufnahme des wenigstens einen Artikels am Artikel ausrichten (zentrieren).In a subsequent second step S74 the measuring device is then raised or lowered until the at least one receiving device of the measuring device comes into contact with at least one article in the film web and at least partially picks it up. Raising or lowering the measuring device 100 , 1000 can be done with the help of the thermoforming machine. Since the at least one article receiving device is mounted displaceably in the horizontal and vertical directions on the carrier device of the measuring device, the at least one article receiving device can align (center) on the article when the at least one article is received.

Nach Ausrichtung der wenigstens einen Artikelaufnahmeeinrichtung an dem wenigstens einen Artikel kann die Position der wenigstens einen ausgerichteten Artikelaufnahmeeinrichtung gemessen werden (Verfahrensschritt S76), um die Position des wenigstens einen Artikels in der Folienbahn zu bestimmen. Bevor dieser Messschritt erfolgt, kann die wenigstens eine ausgerichtete Artikelaufnahmeeinrichtung an der Trägereinrichtung fixiert werden, wodurch die aktuelle Position des wenigstens einen Artikels in der Messeinrichtung gespeichert (eingefroren) wird.After aligning the at least one article receiving device on the at least one article, the position of the at least one aligned article receiving device can be measured (method step S76 ) to determine the position of the at least one article in the film web. Before this measuring step takes place, the at least one aligned article receiving device can be fixed on the carrier device, as a result of which the current position of the at least one article is stored (frozen) in the measuring device.

Dadurch dass gemäß der vorliegenden Erfindung die Artikelaufnahmeeinrichtung sowohl in horizontaler Richtung als auch in vertikaler Richtung frei beweglich ist, wird eine besonders präzise Ausrichtung der Artikelaufnahmeeinrichtung an dem Artikel ermöglicht. Ferner kann die Ausrichtung schonend durchgeführt werden, ohne den Artikel zu zerstören bzw. zu deformieren.Because, according to the present invention, the article receiving device is freely movable both in the horizontal direction and in the vertical direction, a particularly precise alignment of the article receiving device on the article is made possible. Furthermore, the alignment can be carried out gently without destroying or deforming the article.

Claims

Measuring device (100, 1000) for determining the position of at least one article (5) formed in a film web (3) relative to the film web (3), comprising: at least one article receiving device (120) for at least partially receiving the at least one article (5); a carrier device (110) which can be displaced essentially vertically to the film web (3); and a storage device (130) which is designed to movably mount the at least one article receiving device (120) on the carrier device (110) in such a way that the article receiving device (120) can be displaced essentially horizontally and vertically to the carrier device (110) in order to achieve a To enable self-alignment of the at least one article receiving device (120) with respect to the at least one article (5) to be picked up, whereby the position of the at least one article (5) in the film web (3) can be determined.

Measuring device (100, 1000) according to Claim 1 , further comprising a fixing device (140) which is provided to fix the at least one aligned article receiving device (120) on the carrier device (110).

Measuring device (100, 1000) according to Claim 2 , wherein the fixing device (140) comprises at least one magnetic element (142) which can be detached magnetic fixation of the at least one aligned article receiving device (120) on the carrier device (110) is provided.

Measuring device (100, 1000) according to Claim 2 or 3 wherein the fixing device (140) comprises a fastening device (160) which is provided to mechanically fasten the at least one aligned article receiving device (120) to the carrier device (110).

Measuring device (100, 1000) according to one of the preceding claims, wherein the at least one article receiving device (120) has a receiving form (122) which simulates the article (5) for receiving the at least one article (5).

Measuring device (100, 1000) according to one of the preceding claims, wherein the bearing device (130) comprises a spring device (132) and / or magnetic device which provides a displaceable mounting of the at least one article receiving device (120) in the vertical and horizontal direction to the carrier device (110). enables.

Measuring device (100, 1000) according to one of the preceding claims, further comprising a limiting device (134) which is designed to limit the movement of the at least one article receiving device (120) relative to the carrier device (110).

Measuring device (100, 1000) according to one of the preceding claims, further comprising a reference element (150), with respect to which the position of the at least one aligned article receiving device (120) is determined and / or read out.

Measuring device (100, 1000) according to one of the preceding claims, further comprising a plurality of article receiving devices (120) which are mounted on the carrier device (110) so as to be individually displaceable in a horizontal plane parallel to the carrier device (110) and vertically to the carrier device (110) .

A method for determining the position of at least one article (5) formed in a film web (3) relative to the film web (3), the method comprising the following steps: providing a measuring device (100, 1000) according to one of the Claims 1 until 9 wherein the provision of the measuring device (100, 1000) comprises arranging the measuring device (100, 1000) below or above the film web (3); and raising or lowering the measuring device (100, 1000) until the at least one receiving device (120) of the measuring device (100, 1000) comes into contact with the at least one article (5) in the film web (3) and at least partially picks it up, whereby the at least one receiving device (120), which is mounted displaceably horizontally and vertically to the carrier device (110), is self-aligned on the at least one article (5), whereby the position of the at least one article (5) can be determined.

Procedure according to Claim 10 , further comprising fixing the at least one aligned article receiving device (120) on the carrier device (110) of the measuring device (100, 1000).

Procedure according to Claim 10 or 11 , further comprising measuring the position of the at least one aligned article receiving device (120) in order to determine the position of the at least one article (5) in the film web (3).

Procedure according to Claim 12 wherein the position of the at least one aligned article receiving device (120) is measured with the aid of an optical or tactile scanner.

Method according to one of the Claims 10 until 13th wherein the measuring device (100, 1000) is arranged at a position downstream of a forming station of a thermoforming machine (1), in particular in a stacking device downstream of the forming station.

Use of the measuring device (100, 1000) according to one of the Claims 1 until 9 for measuring the position of at least one article (5) formed in a film web (3) relative to the film web (3).

Use after Claim 15 , wherein the measuring device (100, 1000) is used in a stacking device or outside of a stacking device.

Use of the measuring device (100, 1000) according to one of the Claims 1 until 9 in a stacking device for breaking out and stacking the at least one article.

Stacking device for breaking out and stacking the at least one article, comprising the measuring device (100, 1000) according to one of the Claims 1 until 9 .