DE19756051C2 - Vorrichtung zum Ausstanzen von Behältern aus einer Folienbahn - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ausstanzen von Behältern aus ei­ ner Folienbahn, mit einer Transporteinrichtung für die Folienbahn, einer als Bandstahlstanze ausgebildeten Stanzvorrichtung und einer Ausgabevorrich­ tung für die ausgestanzten Behälter.

Derartige Vorrichtungen werden beispielsweise in Verpackungsmaschinen zum Verpacken von Wurstwaren eingesetzt. In der Folienbahn werden durch Tiefziehen einzelne topfartige Behälter gebildet, in die dann das Ver­ packungsgut eingelegt wird. Die Behälter werden dicht verschlossen, indem eine Oberfolie mit der die Behälter bildenden Folienbahn verschweißt wird. Anschließend werden die Behälter in der Stanzvorrichtung aus der minde­ stens zweilagigen Folienbahn ausgestanzt und mit Hilfe der Ausgabevorrich­ tung ausgegeben.

Bei den meisten herkömmlichen Verpackungsmaschinen weist die Stanzvor­ richtung spezielle Ober- und Unterwerkzeuge auf, die scherenartig zusam­ menwirken. Das Unterwerkzeug kann dabei eine Öffnung bilden, deren Größe dem Grundriß der Behälter entspricht, so daß die Behälter nach dem Aus­ stanzen durch diese Öffnung hindurch auf die Ausgabevorrichtung fallen kön­ nen, ohne daß sie dabei nennenswert verformt werden.

Ein Nachteil dieser bekannten Verpackungsmaschinen besteht darin, daß die Herstellung. Wartung und Änderung der Stanzwerkzeuge relativ arbeits-, zeit- und kostenaufwendig ist.

Eine Vorrichtung der eingangs genannten Art, bei der die Stanzvorrichtung eine Bandstahlstanze ist, wird in DE 31 18 946 A1 beschrieben.

Diese Vorrichtung hat den Vorteil, daß die als Stanzwerkzeuge dienenden Bandstahlschnitte kostengünstig in unterschiedlichen Konfigurationen herge­ stellt werden können, so daß die Anlagekosten gesenkt werden und außer­ dem beim Nachschärfen der Stanzwerkzeuge sowie beim Umrüsten der Ma­ schine auf andere Verpackungsformen und -größen Zeit und Kosten einge­ spart werden können.

Da beim Stanzvorgang die Stanzmesser gegen die flache Andruckplatte ange­ drückt werden, ist es jedoch nicht möglich, in der Andruckplatte eine Öff­ nung auszusparen, die dieselbe Außenkontur wie die ausgestanzten Ver­ packungsbehälter aufweist. Ohne zusätzliche Maßnahmen könnte es deshalb zu Funktionsstörungen kommen, wenn die ausgestanzten Verpackungsbehäl­ ter durch die Öffnungen der Andruckplatte hindurchfallen sollen. Bei der be­ kannten Vorrichtung bleiben deshalb die Behälter durch Stege mit der Fo­ lienbahn verbunden, so daß sie mit der Folienbahn weitertransportiert werden können. Erst in der Austragstation werden die Behälter dann vom Foliennetz getrennt. Dabei besteht jedoch die Gefahr, daß die Behälter beschädigt wer­ den.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der die Behälter zuverlässig und schonend aus dem Foliennetz oder dem Stanzwerkzeug oder beiden herausgelöst werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Ausgabevorrich­ tung einen senkrecht zur Folienbahn bewegbaren Ausstoßer und einen Ge­ genhalter aufweist, der gegen einen durch den Ausstoßer abgestützten Folien­ rand des Behälters andrückbar ist, und daß der Ausstoßer und der Gegenhal­ ter gemeinsam relativ zur Folienbahn bewegbar sind, um die Behälter aus der Folienbahn oder dem Stanzwerkzeug oder beiden herauszudrücken.

Stanzvorrichtungen mit Ausstoßer sind an sich bekannt, beispielsweise aus DE 27 05 293 B2. Erfindungsgemäß wird durch das Zusammenwirken von Ausstoßer und Gegenhalter erreicht, daß die Folienränder der Behälter si­ cher erfaßt werden, so daß die Behälter schonend ausgetragen und in defi­ nierter Position an eine nachgeschaltete Einrichtung übergeben werden kön­ nen.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteran­ sprüchen.

Gemäß einer ersten Ausführungsform ist die Ausgabevorrichtung baulich von der Stanzvorrichtung getrennt und in Transportrichtung der Folienbahn wei­ ter stromabwärts angeordnet. In diesem Fall werden die Verpackungsbehäl­ ter in der Bandstahlstanze nur teilweise aus der Folienbahn ausgestanzt, so daß die Behälter noch über Stege mit der Folienbahn verbunden bleiben und beim Weitertransport der Folienbahn zu der Ausgabevorrichtung transportiert werden. In der Ausgabevorrichtung wird der Behälter dann mit Hilfe des Aus­ stoßers aus der Folienbahn herausgedrückt. Dabei wird der Rand des noch in der Folienbahn hängenden Verpackungsbehälters klemmend zwischen dem Ausstoßer und dem Gegenhalter erfaßt, und der Ausstoßer und der Gegenhal­ ter werden dann gemeinsam relativ zur Ebene der Folienbahn abgesenkt. Hierdurch wird ein gleichmäßiges und definiertes Abreißen sämtlicher Stege sichergestellt und somit eine hohe Funktionssicherheit erreicht. Der Aussto­ ßer fährt dann wieder nach oben, so daß ein Weitertransport der Folie er­ möglicht wird, während die Behälter mit Hilfe des Gegenhalters auf den För­ derer abgesetzt werden.

Der Förderer wird vorzugsweise durch mehrere parallel zueinander verlau­ fende Förderbänder gebildet, und der Gegenhalter weist mehrere auf dem Rand des Verpackungsbehälters verteilte Finger auf, die in der Draufsicht in den Zwischenräumen zwischen den Förderbändern angeordnet sind.

Bei einer zweiten Ausführungsform der Vorrichtung ist die Ausgabevorrich­ tung baulich in die Bandstahlstanze integriert. Typischerweise ist bei einer Bandstahlstanze der mit den Stanzmessern versehene Messerträger stationär angeordnet, und die Folie wird mit Hilfe der vertikalbeweglichen Andruck­ platte von unten gegen die Stanzmesser angedrückt. Wenn anschließend die Andruckplatte wieder abgesenkt wird, fährt der Ausstoßer durch den Mes­ serträger hindurch nach unten, und drückt den Verpackungsbehälter durch die etwas engere Öffnung der Andruckplatte hindurch, wobei sich der über­ stehende Folienrand des Verpackungsbehälters vorübergehend etwas ver­ formt. Da der Ausstoßer den Behälter an mehreren auf dem Umfang verteil­ ten Positionen zwangsweise durch die Öffnung der Andruckplatte drückt, kann der Verpackungsbehälter mit Unterstützung durch den Gegenhalter zu­ verlässig aus dem Stanzwerkzeug herausgelöst werden. Anschließend fährt der Ausstoßer wieder nach oben, und die Folie wird weitertransportiert, so daß ein neuer Stanzzyklus beginnen kann.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnun­ gen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Stanzvorrichtung und ei­ ner Ausgabevorrichtung einer Verpackungsmaschine;

Fig. 2 einen Querschnitt durch die Vorrichtung nach Fig. 1;

Fig. 3 einen schematischen Grundriß der Ausgabevorrichtung;

Fig. 4 eine schematische Seitenansicht einer Stanz- und Ausgabevor­ richtung gemäß einer anderen Ausführungsform; und

Fig. 5 die Vorrichtung nach Fig. 4 in einem anderen Betriebszustand.

In Fig. 1 sind eine Stanzvorrichtung 10 und eine Ausgabevorrichtung 12 dargestellt, die zwei Stationen einer an sich bekannten Verpackungsmaschi­ ne bilden. Eine Folienbahn 14 wird mit Hilfe einer in Fig. 1 nicht gezeigten Transporteinrichtung in Richtung des Pfeils A durch die Verpackungsmaschi­ ne transportiert. Bei dieser Folienbahn handelt es sich um eine zweilagige Fo­ lie mit einer Unterfolie und einer damit verschweißten Oberfolie. In nicht ge­ zeigten, der Stanzvorrichtung 10 vorgeschalteten Stationen der Ver­ packungsmaschine sind in der Unterfolie durch Tiefziehen flache Schalen 16 gebildet worden, das Verpackungsgut ist in die Schalen 16 eingelegt worden, und die Oberfolie ist so mit der Unterfolie verschweißt worden, daß das Ver­ packungsgut dicht eingeschweißt ist. In diesem Zustand erreichen die Scha­ len 16 die Stanzvorrichtung 10, in der einzelne, jeweils eine Schale 16 auf­ weisende Behälter 18 aus der Folienbahn 14 ausgestanzt werden. Der Umriß der Stanzlinie ist größer als der Grundriß der Schale 16, so daß jeder Behäl­ ter 18 einen über die Schale überstehenden flachen Folienrand 20 erhält.

Die Stanzvorrichtung 10 weist ein oder mehrere Oberwerkzeuge 22 auf, die an einem Gestell 24 ortsfest dicht oberhalb der Folienbahn 14 angeordnet sind. Jedes Oberwerkzeug hat einen Messerträger 26, der an seiner Unter­ seite mehrere Stanzmesser 28 aus Bandstahl trägt.

Ein Unterwerkzeug in der Form einer Andruckplatte 30 ist mit Hilfe eines Hubzylinders 32 vertikalbeweglich unter der Folienbahn 14 angeordnet und weist an der Oberseite flache Ausnehmungen 34 zur Aufnahme der Schalen 16 auf. Wenn der Hubzylinder 32 ausgefahren wird, legt sich die flache obere Oberfläche der Andruckplatte 30 außerhalb der Ausnehmung 34 gegen die Unterseite der Folie und drückt diese gegen die Stanzmesser 28, so daß in der Folienbahn 14 Stanzschnitte 36 (Fig. 3) entsprechend der Anordnung der Stanzmesser 28 gebildet werden. Mit Hilfe des Hubzylinders 32 wird die Andruckplatte 30 anschließend wieder abgesenkt, und die Folienbahn 14 wird weitertransportiert, so daß ein neuer Arbeitstakt beginnen kann.

Die ausgestanzten Verpackungsbehälter 18 sind noch durch Stege 38 mit der Folienbahn 14 verbunden und hängen somit noch in der Folienbahn, so daß sie mit dem Transport der Folienbahn zur Ausgabevorrichtung 12 weitertran­ sportiert werden.

In der Ausgabevorrichtung 12 sind oberhalb der Folienbahn 14 mehrere Aus­ stoßer 40 angeordnet, die jeweils mit Hilfe eines an einem Gestell 42 mon­ tierten Stellzylinders 44 senkrecht zur Folienbahn bewegbar sind. Unterhalb der Folienbahn sind mehrere gegenüberliegend zu den Ausstoßern 40 ange­ ordnete Gegenhalter 46 vorgesehen, die mit Hilfe von Hubzylindern 48 in vertikaler Richtung bewegbar sind. Jeder Gegenhalter 46 weist einen Kranz vertikaler Finger 50 auf, die in der Draufsicht gemäß Fig. 3 jeweils unter dem Folienrand 20 der Behälter 18 angeordnet sind.

Ein Förderer 52 für den Abtransport der Behälter 18 weist mehrere parallele Förderbänder 54 auf, die im Grundriß in den Zwischenräumen zwischen den Fingern 50 verlaufen.

Wenn die noch in der Folienbahn 14 hängenden Behälter 18 die Ausgabesta­ tion 12 erreicht haben, werden die Hubzylinder 48 ausgefahren, so daß sich die oberen Enden der Finger 50 von unten gegen den Folienrand 20 legen, wie in Fig. 1 bei dem linken Gegenhalter 46 gezeigt ist. Mit Hilfe der Stell­ zylinder 44 werden die Ausstoßer 40 von oben gegen die Folienbahn ange­ drückt, so daß der Folienrand jedes Behälters klemmend zwischen dem Aus­ stoßer und dem Gegenhalter gehalten wird. Anschließend werden der Aus­ stoßer und der Gegenhalter gemeinsam abwärts bewegt, so daß sämtliche Stege 38 zwangsweise abgerissen werden.

Der Gegenhalter 46 fährt so weit nach unten, daß der Behälter 18 auf dem Förderer 52 abgesetzt wird, wie in Fig. 1 bei dem rechten Gegenhalter 46 dargestellt ist. Der Ausstoßer 40 wird wieder nach oben zurückgezogen, so daß die Folienbahn erneut weitertransportiert werden kann.

Die Ausstoßer 40 und Gegenhalter 46 sind in Fig. 1 und 2 zu Illustrations­ zwecken in verschiedenen Arbeitspositionen dargestellt, arbeiten jedoch in der Praxis synchron.

Damit ein definiertes Abreißen der Stege 38 gewährleistet ist, entsprechen die Positionen der Stege 38 vorzugsweise den Positionen der Finger 50 des Gegenhalters.

Die Folienbahn 14 ist an beiden Längsrändern durch Klemmen 56 gehalten, wie in Fig. 2 gezeigt ist. Diese Klemmen sind an Kettengliedern 58 ange­ bracht, die in Führungsrinnen 60 geführt sind und eine in Transportrichtung der Folienbahn angetriebene Kette bilden. Mit Hilfe dieser Ketten wird die Folienbahn 14 transportiert und zugleich straff gespannt gehalten, so daß sie nicht nachgibt, wenn die Behälter 18 mit Hilfe der Ausstoßer 40 aus der Fo­ lienbahn herausgedrückt werden. Wahlweise kann zusätzlich noch eine nicht gezeigte gestellfeste Stützplatte vorgesehen sein, die die Folienbahn außer­ halb der Stanzschnitte 36 abstützt.

Die Fig. 4 und 5 zeigen eine Ausführungsform, bei der die Ausgabevorrichtung in die Stanzvorrichtung integriert ist.

Die Stellzylinder 44 für die Ausstoßer 40 sind in diesem Fall auf dem Gestell 24 montiert, von dem in Fig. 4 und 5 aus Gründen der Deutlichkeit nur eine obere Traverse gezeigt ist. An der Unterseite dieser Traverse sind Befesti­ gungsplatten 62 angebracht, die jeweils an der Unterseite eine flache Aus­ nehmung 64 zur Aufnahme der Ausstoßer 40 aufweisen.

Zwei Messerträger 26 sind an der Unterseite der Befestigungsplatte 64 ange­ bracht und weisen jeweils eine kreisförmige Öffnung auf, an deren Innenrand ein durchgehendes, ringförmiges Stanzmesser 28 aus Bandstahl befestigt ist. Die Stanzmesser 28 bilden somit jeweils eine kreisförmige Öffnung, durch die der zugehörige Ausstoßer 40 hindurchfahren kann.

Die Andruckplatte 30 bildet ebenfalls kreisförmige Öffnungen 66, deren Durchmesser jedoch etwas kleiner sein muß als der Durchmesser der Stanz­ messer. Die kranzförmig angeordneten Stifte 50 der Gegenhalter 46 liegen in diesen Öffnungen 66 der Andruckplatte 30.

Die Andruckplatte 30 ist mit Hilfe vertikaler Stützen 68 auf einem vertikalbe­ weglichen Hubjoch 70 befestigt und überspannt brückenartig den Förderer 52. Das Hubjoch 70 ist Teil eines Kniegelenkgestänges 72, das an einer ge­ stellfesten Grundplatte 74 montiert ist und mit Hilfe des in diesem Fall waa­ gerecht orientierten Hubzylinders 32 betätigbar ist. Die beiden Hubzylinder 48 für die Gegenhalter 46 sind an dem Hubjoch 70 befestigt.

Fig. 4 zeigt die Vorrichtung während eines Stanzvorgangs. Das Hubjoch 70 ist mit Hilfe des Hubzylinders 32 angehoben worden, so daß die Andruckplat­ te 30 unter die Stanzmesser 28 drückt. Die Hubzylinder 48 sind ausgefahren, so daß die Finger 50 der Gegenhalter 46 die ausgestanzten Behälter an ihrem Folienrand abstützen. Obwohl die Behälter bei dieser Ausführungsform nicht mehr durch Stege mit der Folienbahn 14 verbunden sind, werden sie somit durch die Gegenhalter 46 in Position gehalten.

Anschließend werden die Ausstoßer 40 auf die Folienränder der Behälter ab­ gesenkt, und die Ausstoßer und Gegenhalter werden dann gemeinsam weiter nach unten bewegt. Die zwischen ihnen gehaltenen Folienränder der Behäl­ ter werden dabei durch die etwas engeren Öffnungen 66 der Andruckplatte hindurchgedrückt. Ungleichmäßige Verformungswiderstände der Folienrän­ der oder eine ungleichmäßige Gewichtsverteilung in den Behältern kann so­ mit nicht dazu führen, daß die Behälter kippen. Mit Hilfe der Gegenhalter 46 werden die Behälter somit schonend und positionsgerecht auf dem Förderer 52 abgesetzt.

Durch Zurückziehen des Hubzylinders 32 knickt das Kniegelenkgestänge 72 ein, so daß die Andruckplatte 30 und die Gegenhalter 46 gemeinsam weiter abgesenkt werden. Auf diese Weise wird der in Fig. 5 gezeigte Zustand er­ reicht. Wahlweise kann die Reihenfolge der Absenkbewegungen der Andruck­ platte 30 und der Ausstoßer 40 auch vertauscht werden.

Schließlich werden die Ausstoßer 40 wieder nach oben zurückgezogen, so daß die Folienbahn 14 weitertransportiert werden kann. Die Behälter 18 werden auf dem Förderer 52 abtransportiert und können sich dabei unter der Andruckplatte 30 hindurchbewegen.

Claims (8)

1. Vorrichtung zum Ausstanzen von Behältern (18) aus einer Folienbahn (14), mit einer Transporteinrichtung (56, 58, 60) für die Folienbahn (14), ei­ ner als Bandstahlstanze ausgebildeten Stanzvorrichtung (10) und einer Ausga­ bevorrichtung (12) für die ausgestanzten Behälter, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgabevorrichtung (12) einen senkrecht zur Folienbahn (14) beweg­ baren Ausstoßer (40) und einen Gegenhalter (46) aufweist, der gegen einen durch den Ausstoßer (40) abgestützten Folienrand (20) des Behälters (18) andrückbar ist, und daß der Ausstoßer (40) und der Gegenhalter (46) ge­ meinsam relativ zur Folienbahn (14) bewegbar sind, um die Behälter (18) aus der Folienbahn oder dem Stanzwerkzeug oder beiden herauszudrücken.

2. Verpackungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgabevorrichtung (12) der Stanzvorrichtung (10) in Transportrichtung der Folienbahn (14) nachgeordnet ist und daß das Stanzwerkzeug (22, 30) in der Stanzvorrichtung (10) mehrere getrennte Stanzmesser (28) aufweist, die in der Folienbahn (14) lediglich isolierte Stanzschnitte (36) bilden, so daß die Behälter (18) noch über Stege (38) mit der Folienbahn (14) verbunden sind, wenn sie die Stanzvorrichtung (10) verlassen.

3. Verpackungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgabevorrichtung in die Stanzvorrichtung integriert ist.

4. Verpackungsmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausstoßer (40) durch eine durch ein Stanzmesser (28) begrenzte Öffnung eines Messerträgers (26) und durch eine engere Öffnung (66) einer gegen das Stanzmesser andrückbaren Andruckplatte (30) hindurch bewegbar ist.

5. Verpackungsmaschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß der Gegenhalter (46) unter der Folienbahn (14) angeordnet ist und durch einzelne aufragende Stifte (50) gebildet wird, zwi­ schen denen Förderbänder (54) für den Abtransport der Behälter (18) ver­ laufen.

6. Verpackungsmaschine nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sich die Andruckplatte (30) über Stützen (68) auf einem unterhalb der Förderbänder (54) angeordneten Hubjoch (70) abstützt.

7. Verpackungsmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenhalter (46) höhenverstellbar an dem Hubjoch (70) gehalten ist.

8. Verpackungsmaschine nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeich­ net, daß das Hubjoch (70) über ein Kniegelenkgestänge (72) anheb- und ab­ senkbar ist.