DE19917852A1 - Antriebs- und Tragvorrichtung für die Bearbeitungswerkzeuge in Bearbeitungsstationen von Verpackungsmaschinen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Antriebs- und Tragvorrichtung für die Bearbeitungswerkzeuge in Bearbeitungsstationen von Verpackungsmaschinen, insbesondere solchen zur Herstellung und Füllung sogenannter Blisterpackungen, wobei die Bearbeitungsstationen, wie Form-, Siegel-, Codierungs-, Perforations-, Stanz-stationen o. dgl., längs einer Packstoffbahnförderstrecke (PBF) hintereinander angeordnet und jeweils aus einem ersten und einem zweiten, mit Bearbeitungswerkzeugen bestückbaren Werkzeugträger (1, 7) gebildet und diese gegeneinander im Arbeits- und Fördertakt der zu verarbeitenden Packstoffbahn (PB) verstellbar sind. DOLLAR A Nach der Erfindung sind die beiden zueinander auf Zwangdistanz gehaltenen Werkzeugträger (1, 7) als Werkzeugträgerpaare (P) mindestens zweifach auf einer gemeinsam, von einem Antrieb (3) drehbaren, in einem Stationsgestell (4) gelagerten Trägerwelle (5) angeordnet. Auf der gemeinsamen Trägerwelle (5) ist drehfest ein Arbeitshubübertragungselement (6) angeordnet, das in Wirkverbindung mit dem benachbarten Werkzeugträger (7) steht, wobei die Trägerpaare (P) mit ihrem jeweils von ihren Werkzeugträgern (1, 7) begrenzten Packstoffbahndurchlaufspalt (2) wahlweise und um die Trägerwelle (5) schwenkbar je nach erforderlichem Werkzeugformat in Arbeitsstellung zur Packstoffbahnförderstrecke (PBF) einstell- und fixierbar ausgebildet sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebs- und Tragvorrichtung für die Bearbeitungswerkzeuge in Bearbeitungsstationen von Verpac­ kungsmaschinen, insbesondere solchen zur Herstellung und Fül­ lung sogenannter Blisterpackungen, wobei die Bearbeitungssta­ tionen, wie Form-, Siegel-, Codierungs-, Perforations-, Stanzsta­ tionen od. dgl., längs einer Packstoffbahnförderstrecke hinter­ einander angeordnet und jeweils aus einem ersten und einem zweiten, mit spezifischen Bearbeitungswerkzeugen bestückbaren Werkzeugträger gebildet und diese gegeneinander im Arbeits- und Fördertakt der zu bearbeitenden Packstoffbahn verstellbar sind.

Derartige mit Bearbeitungsstationen ausgestattete Verpackungs­ maschinen sind hinlänglich bekannt und in Benutzung, was wie­ derum auch für die spezifischen Bearbeitungswerkzeuge gilt, die dabei grundsätzlich durch entsprechende Antriebs- und Stellmechaniken im Arbeitstakt entsprechend gesteuert gegen­ einander bewegbar sind, um an der durchlaufenden Packstoffbahn bzw. dem gefüllten und abgedeckelten Packstoffbahnstrang die notwendigen Bearbeitungsvorgänge, wie Ausformen, Versiegeln, Codieren, Perforieren, Ausstanzen, zu bewirken.

Die spezifischen Bearbeitungswerkzeuge in den einzelnen Bear­ beitungsstationen sind dabei in der betreffenden Verpackungs­ maschine auswechselbar ausgebildet und angeordnet, da ins­ besondere Verpackungsmaschinen zum Herstellen, Füllen und Verschließen sogenannter Blisterpackungen (flache, tiefgezoge­ ne Packungen zur Aufnahme von bspw. Tabletten) häufig mit unterschiedlichen Verpackungsformaten gefahren werden müssen. Soweit bekannt, müssen bislang bei gewünschtem Formatwechsel dafür jeweils die Bearbeitungswerkzeuge ausgebaut und ausge­ wechselt werden, was mit einem beträchtlichen Zeit- und Monta­ geaufwand verbunden ist und was den Stillstand der sehr teuren Verpackungsmaschinen zur Folge hat, d. h., die hohe Maschi­ neninvestition liegt während solcher Werkzeugwechsels brach.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, hier Abhilfe zu schaffen, d. h., die Bearbeitungsstationen sollen bezüglich ihrer Antriebs- und Tragmechaniken für die spezifischen Bear­ beitungswerkzeuge so ausgestaltet werden, daß an damit aus­ gerüsteten Verpackungsmaschinen bei erforderlichem Format­ wechsel dieser schnell, ohne Demontage und Montageerfordernis bei minimaler Stillstandszeit für die Verpackungsmaschine durch einfache Umstellung durchführbar ist, und zwar verbun­ den mit der Maßgabe, in diese Umstellung beide über und unter der zu bearbeitenden Packstoffbahn befindlichen Werkzeuge bzw. Werkzeugträger einzubeziehen.

Diese Aufgabe ist mit einer Antriebs- und Tragvorrichtung der eingangs genannten Art nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die beiden zueinander auf Zwangsdistanz gehaltenen Werkzeug­ träger als Werkzeugträgerpaare mindestens zweifach auf einer gemeinsamen, von einem Antrieb drehbaren, in einem Stationsge­ stell gelagerten Trägerwelle angeordnet sind und daß auf der gemeinsamen Trägerwelle drehfest ein Arbeitshubübertragungs­ element angeordnet ist, das in Wirkverbindung mit dem benach­ barten Werkzeugträger steht, wobei die Trägerpaare mit ihrem jeweils von ihren Werkzeugträgern begrenzten Packstoffbahn­ durchlaufspalt wahlweise und um die Trägerwelle schwenkbar je nach erforderlichem Werkzeugformat in Arbeitsstellung zur Packstoffbahnförderstrecke einstell- und fixierbar ausgebildet sind.

Bei dieser Lösung handelt es sich also um eine schwenkbare Antriebs- und Tragvorrichtung, die je nach Bedarf der vom Be­ nutzer hergestellten Verpackungsformate mindestens zwei Werk­ zeugträgerpaare, die jeweils mit unterschiedlichen Format­ werkzeugen bestückt sind. Je nach Formatgröße und mit Rück­ sicht darauf, daß zum einen die Werkzeugträgerpaare rings um die Trägerwelle, die neben ihrer Tragfunktion auch Antriebs­ funktion für die Einzelstanzen hat, unterzubringen sein müssen und daß zum anderen die ganze Vorrichtung im Rahmen vertret­ barer Abmessungen zu bleiben hat, kann ein solche Vorrichtung durchaus auch bspw. drei bis sechs Werkzeugträgerpaare mit jeweils unterschiedlichen Bearbeitungswerkzeugen enthalten.

Bei gewünschtem Formatwechsel ist lediglich das betreffende Werkzeugträgerpaar der Vorrichtung in den Packstoffbahnförder­ weg zu verschwenken, und der neue, ein anderes Format ver­ langende Verpackungsstrang ist in den Spalt zwischen den Werkzeugträgern des in Arbeitsstellung gebrachten Werkzeug­ trägerpaares einzuführen.

Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Antriebs- und Tragvorrichtung bestehen in Folgendem:

Mit Rücksicht darauf, daß, vom jeweils anderen Format her bedingt, in der Regel auch eine Arbeitstaktänderung erfor­ derlich ist, ist der Antrieb für die Trägerwelle vorteilhaft und problemlos mit der Steuerelektronik der Verpackungs­ maschine verbunden.

Was die Schwenkbarkeit und Fixierbarkeit in bestimmter Stellung der ganzen Vorrichtung betrifft, so könnten diese bei diesbezüglich sehr einfacher Ausbildung ohne weiteres von Hand erfolgen, vorteilhaft und bevorzugt ist jedoch vorgesehen, die Vorrichtung in einer praktischen Ausführungsform derart aus­ zubilden, daß auf der Trägerwelle, unabhängig von dieser dreh- bzw. schwenkbar, eine in ihrer Stellung in Bezug auf das Stationsgestell fixierbare Trägerhülse mit für jedes Träger­ paar radial orientierten Parallelführungszapfen angeordnet ist, an deren Enden die ersten Werkzeugträger befestigt und an denen die zweiten Werkzeugträger verschieblich geführt sind, die rückseitig in Durchgriffen der Trägerhülse mit dem Ar­ beitshubübertragungselement der Trägerwelle in Wirkverbindung stehen, wobei dann die Trägerhülse außerhalb des Stations­ gestelles mit einem Schwenkantrieb (Stellmotor) versehen ist, der ebenfalls und vorteilhaft auf die Steuerelektronik der betreffenden Verpackungsmaschine geschaltet werden kann.

Eine vorteilhafte Weiterbildung besteht ferner darin, daß die an den Parallelführungszapfen verstellbaren Werkzeugträger beidseitig mit identischen, stationär innen am Stationsgestell angeordneten Führungskurven in Wirkverbindung stehend ausge­ bildet sind. Diese im einzelnen noch näher zu erläuternde Ausführungsform läßt es zu, daß trotz der zentralen Antriebs­ einleitung über die Trägerwelle für die Einzelträgerpaare tatsächlich nur das Trägerpaar betätigt wird, das sich in Bezug auf die einlaufende Packstoffbahn bzw. den einlaufenden Verpackungsstrang in Arbeitsstellung befindet.

Die erfindungsgemäße Antriebs- und Tragvorrichtung wird nach­ folgend an Hand der zeichnerischen Darstellung von Ausfüh­ rungsbeispielen näher erläutert.

Es zeigt schematisch

Fig. 1 eine Verpackungsmaschine in Seitenansicht zum Her­ stellen gefüllter und vereinzelter Blisterpackungen mit den hier insbesondere interessierenden Arbeits­ stationen;

Fig. 2 einen Schnitt durch die Antriebs- und Tragvorrichtung einer Arbeitsstation mit zwei Werkzeugträgerpaaren;

Fig. 3 die Vorrichtung gemäß Fig. 2 in Seitenansicht und

Fig. 4 Draufsichten auf unterschiedlich formatierte Bli­ sterpackungen.

Bezüglich der Verpackungsmaschine zum Herstellen, Füllen, Schließen, Versiegeln und zur Formatvereinzelung von Blister­ packungen wird auf Fig. 1 verwiesen, in der die einzelnen Ar­ beitsstationen hinsichtlich ihrer Funktion entsprechend be­ schriftet sind. Die erfindungsgemäßen Vorrichtungen weisen in dieser Fig. 1 jeweils drei Werkzeugträgerpaare P auf.

Bezgl. dieser Vorrichtungen ist nun unter Verweis auf Fig. 2, in der der Einfachheit halber nur zwei Werkzeugträgerpaare P dargestellt sind, wesentlich, daß daß die beiden zueinander auf Zwangsdistanz gehaltenen Werkzeugträger 1,7 als Werkzeug­ trägerpaare P mindestens zweifach auf einer gemeinsamen, von einem Antrieb 3 drehbaren, in einem Stationsgestell 4 gela­ gerten Trägerwelle 5 angeordnet sind und daß auf der gemein­ samen Trägerwelle 5 drehfest ein Arbeitshubübertragungselement 6 angeordnet ist, das in Wirkverbindung mit dem benachbarten Werkzeugträger 7 steht, wobei die Trägerpaare P mit ihrem jeweils von ihren Werkzeugträgern 1,7 begrenzten Packstoff­ bahndurchlaufspalt 2 wahlweise und um die Trägerwelle 5 schwenkbar je nach erforderlichem Werkzeugformat in Arbeits­ stellung zur Packstoffbahnförderstrecke PBF einstell- und fixierbar ausgebildet sind.

Im konkreten bzw. praktischen Ausführungsbeispiel ebenfalls nach Fig. 2 stellt sich dies derart dar, daß auf der Trägerwelle 5, unabhängig von dieser dreh- bzw. schwenkbar, eine in ihrer Stellung in Bezug auf das Stationsgestell 4 fixierbare Trägerhülse 8 mit für jedes Trägerpaar P radial orientierten Parallelführungszapfen 9 angeordnet ist, an deren Enden die ersten Werkzeugträger 1 befestigt und an denen die zweiten Werkzeugträger 7 verschieblich geführt sind, die rück­ seitig in Durchgriffen 10 der Trägerhülse 8 mit dem Arbeits­ hubübertragungselement 6 der Trägerwelle 5 in Wirkverbindung stehen.

Beim Arbeitshubübertragungselement 6 handelt es sich (siehe auch Fig. 3) um eine fest auf der Trägerwelle 5 sitzende Hülse mit zwei Exzenterlaufflächen 6', auf denen Führungsrollen 13 der Werkzeugträger 7 laufen.

Strichpunktiert ist dabei in Fig. 3 die Packstoffbahn PB bzw. der Verpackungsstrang im Durchlaufspalt 2 angedeutet, d. h., nur dieses werkzeugträgerpaar P der ganzen Vorrichtung (siehe auch Fig. 1) ist in Bezug auf den Verpackungsstrang wirksam, während das andere Werkzeugträgerpaar P still steht, was noch näher erläutert wird.

Bei der dargestellten Ausführungsform ist die Hülse 8 außerhalb des Stationsgestelles 4 mit einem Stellantrieb 11 versehen, der aus einem Stellmotor 17 und einem Ritzelpaar 18 besteht. Wie ohne weiteres erkennbar, kann also mit diesem Stellantrieb 11, der nichts mit der Werkzeugträgerbetätigung zu tun hat, das eine oder andere Werkzeugträgerpaar oder wei­ tere jeweils in Arbeitsstellung zur Packstoffbahn PB bzw. den Verpackungsstrang gebracht werden, was in der Praxis heißt, nach Positionierung des jeweiligen Werkzeugträgerpaares P wird der Anfang des entsprechend zugeführten Verpackungsstranges in den Spalt 2 eingefädelt.

Ein solcher Verstellantrieb wird zwar bevorzugt mit Rücksicht auf eine weitgehende Automatisation auch des Schwenkvorganges vorgehen, zwingend ist ein solcher Schwenkantrieb 11 jedoch nicht, da im Grunde auch ein einfacher, von Hand betätigbarer Stellhebel außen an der Hülse 8 vorgesehen werden kann, der je nach Anzahl der in der Vorrichtung vorhandenen Werkzeug­ trägerpaare an entsprechenden Stellen des Stationsgestelles 4 fixierbar ist.

Um den vorerwähnten Stillstand von an Bearbeitungsvorgängen nicht beteiligter Werkzeugträgerpaaren (in Fig. 1 die mit P' bezeichneten Paare) zu bewirken, was ja sonst mit Geräusch und Verschleiß verbunden wäre und was es tunlichst zu vermeiden gilt, sind die zweiten, verstellbaren Werkzeugträger 7 der Werkzeugträgerpaare P beidseitig mit identischen, stationär innen am Stationsgestell 4 angeordneten Führungskurven 12 in Wirkverbindung stehend ausgebildet, wofür vorteilhaft die Werkzeugträger 7 mit Führungsrollen 14 versehen sind, wie dies aus Fig. 2 ebenfalls ersichtlich ist. Zwecks Reibungsminderung sind im übrigen die Werkzeugträger 7 auch in Bezug auf die Exzenterlaufflächen 6' des Arbeitshubübertragungselementes 6, wie vorerwähnt, mit entsprechenden Führungsrollen 13 in kon­ struktiver Anordnung, wie bspw. dargestellt, ausgestattet.

Bei nur zwei zu einer Vorrichtung gehörenden Werkzeugträger­ paar P gemäß Fig. 2, 3 handelt es sich um eine einfache kreis­ förmige Führungskurve 12, deren Zentrum Z jedoch, wie dar­ gestellt, zur Achse 5' der Trägerwelle S entsprechend versetzt ist, wodurch das jeweils nicht arbeitende Werkzeugträgerpaar bzw. die Führungsrollen 13 des zugehörigen Werkzeugträgers 7 außerhalb des Wirkbereiches der Exzenterlaufflächen 6' liegen. Sofern zur Vorrichtung mehr als zwei Werkzeugträgerpaare P gehören, müssen die Führungskurven 12 selbstverständlich eine andere als Kreiskonfiguration erhalten, was nicht besonders dargestellt ist, da ohne weiteres vorstellbar. Durch diese Führungskurven 12 bleibt das nicht in Arbeitsstellung befindliche Werkzeugträgerpaar P (in Fig. 3 das obere) außerhalb des Wirkbereiches der sich während des Betriebes drehenden Exenterlaufflächen 6' des Arbeitshubübertragungs­ elementes 6.

Zur Verwirklichung der notwendigen "Zwangsdistanz" zwischen dem ersten und zweiten Werkzeugträger 1,7 eines Werkzeug­ trägerpaares P, sind diese Träger 7 radial in Richtung gegen die Trägerwelle 5 mittels Zugfedern 15 unter Belastung gehalten, die beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 unmittelbar zwischen den Werkzeugträgern 7 der beiden Paare P verspannt sind, die aber auch zwischen den Werkzeugträgern 7 und der Hülse 8 verspannt sein können.

Wie schematisch in Fig. 2 ebenfalls mit angedeutet, stehen der Antrieb 3 als Servoantrieb der Trägerwelle 5 und der Stell­ motor 17 des Stellantriebes 11 mit der Steuerelektronik 16 der Verpackungsmaschine (siehe auch Fig. 1) in Verbindung, so daß bei entsprechender Formateingabe in die Elektronik das betref­ fende Werkzeugträgerpaar P in Betriebs- bzw. Arbeitsstellung geschwenkt werden kann.

Bezüglich dessen, was beim Ganzen und bei insbesonder soge­ nannten Blisterpackungen unter Formatänderung bzw. Formatwech­ sel zu verstehen ist, wird auf Fig. 4 verwiesen, die solche Blisterpackungen in Draufsicht zeigt.

Weisen die Arbeitsstationen einer solchen Verpackungsmaschine Vorrichtungen mit jeweils drei Werkzeugträgerpaaren P auf (siehe Fig. 1), so können bei minimaler Umstellzeit und pro­ grammgesteuert und mit jeweils formatspezifischen Werkzeugen bestückt bspw. Packungen mit unterschiedlichen Formaten gemäß A bis C oder D bis F gefahren werden, die sich also hinsichtlich ihrer äußeren Abmessungen, ihrer Tabletten- oder Kapselaufnahmeeintiefungen oder auch Perforationslinien (sie­ he gestrichelte Linien) unterscheiden können.

Die entsprechenden Bearbeitungswerkzeuge, die in geeigneter Weise an den jeweiligen ersten und zweiten Werkzeugträgern 1,7 auswechselbar befestigt sind, sind nicht besonders darge­ stellt, da diese, um bei den Formatbeispielen gemäß Fig. 4 zu bleiben, entsprechend sinngemäß ausgebildet sein müssen, und zwar egal ob es sich dabei um die Werkzeuge zur Ausformung der Aufnahmenäpfchen, die Siegelwerkzeuge, die Perforationswerk­ zeuge oder der Stanzwerkzeuge handelt, mit welchen Letzteren die dargestellten Einzelpackungen aus dem fertigen Verpac­ kungsstrang ausgestanzt werden.

Sofern die Werkzeuge bzw. Werkzeugträger 1,7 funktionsabhängig einer Beheizung bedürfen, sind diese in geeigneter Weise und vorzugsweise elektrisch beheizbar ausgebildet, wobei die Be­ stromung bspw. über einen Festkontakt am Stationsgestell 4 erfolgt, dem entsprechende positionierte Kontakte an den Werkzeugträgerpaaren P zugeordnet sind, was nicht besonders dargestellt ist.

Claims (7)

1. Antriebs- und Tragvorrichtung für die Bearbeitungswerkzeuge in Bearbeitungsstationen von Verpackungsmaschinen, insbesonde­ re solchen zur Herstellung und Füllung sogenannter Blisterpac­ kungen, wobei die Bearbeitungsstationen, wie Form-, Siegel-, Co­ dierungs-, Perforations-, Stanzstationen od. dgl., längs einer Packstoffbahnförderstrecke (PBF) hintereinander angeordnet und jeweils aus einem ersten und einem zweiten, mit Bearbeitungs­ werkzeugen bestückbaren Werkzeugträger (1, 7) gebildet und diese gegeneinander im Arbeits- und Fördertakt der zu ver­ arbeitenden Packstoffbahn (PB) verstellbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden zueinander auf Zwangsdistanz gehaltenen Werkzeugträger (1, 7) als Werkzeugträgerpaare (P) mindestens zweifach auf einer gemeinsamen, von einem Antrieb (3) dreh­ baren, in einem Stationsgestell (4) gelagerten Trägerwelle (5) angeordnet sind und daß auf der gemeinsamen Trägerwelle (5) drehfest ein Arbeitshubübertragungselement (6) angeordnet ist, das in Wirkverbindung mit dem benachbarten Werkzeugträger (7) steht, wobei die Trägerpaare (P) mit ihrem jeweils von ihren Werkzeugträgern (1, 7) begrenzten Packstoffbahndurchlaufspalt (2) wahlweise und um die Trägerwelle (5) schwenkbar je nach erforderlichem Werkzeugformat in Arbeitsstellung zur Pack­ stoffbahnförderstrecke (PBF) einstell- und fixierbar ausge­ bildet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Trägerwelle (5), unabhängig von dieser dreh- bzw. schwenkbar, eine in ihrer Stellung in Bezug auf das Sta­ tionsgestell (4) fixierbare Trägerhülse (8) mit für jedes Trägerpaar (P) radial orientierten Parallelführungszapfen (9) angeordnet ist, an deren Enden die ersten Werkzeugträger (1) befestigt und an denen die zweiten Werkzeugträger (7) verschieblich geführt sind, die rückseitig in Durchgriffen (10) der Trägerhülse (8) mit dem Arbeitshubhubübertra­ gungselement (6) der Trägerwelle (5) in Wirkverbindung stehen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerhülse (8) außerhalb des Stationsgestelles (4) mit einem Schwenkantrieb (11) versehen ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die an den Parallelführungszapfen (9) verstellbaren Werk­ zeugträger (7) beidseitig mit identischen, stationär innen am Stationsgestell (4) angeordneten Führungskurven (12) in Wirk­ verbindung stehend ausgebildet sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die verstellbaren Werkzeugträger (7) hinsichtlich ihrer Wirkverbindung mit dem Stanzhubübertragungselement (6) und mit den Führungskurven (12) mit Führungsrollen (13, 14) versehen sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die auf den Parallelführungszapfen (9) verstellbaren Werkzeugträger (7) radial in Richtung gegen die Trägerwelle (5) mittels Zugfedern (15) unter Belastung gehalten sind.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb (3) der Trägerwelle (5) und der Schwenkantrieb (11) der Trägerhülse (8) mit der Steuerelektronik (16) der zugehörigen Verpackungsmaschine in Verbindung stehen.