DE202011002723U1

DE202011002723U1 - Verpackungsmaschine mit Wechselplatte

Info

Publication number: DE202011002723U1
Application number: DE202011002723U
Authority: DE
Original assignee: Multivac Sepp Haggenmueller GmbH and Co KG
Current assignee: Multivac Sepp Haggenmueller GmbH and Co KG
Priority date: 2010-12-27
Filing date: 2011-02-14
Publication date: 2012-01-30
Anticipated expiration: 2021-02-15
Also published as: DE102010056318A1; DE102010056318B4

Abstract

Verpackungsmaschine (1), die eine Arbeitsstation (2) aufweist, die ein Werkzeug (10) umfasst, wobei an dem Werkzeug (10) eine Wechselplatte (11) vorgesehen ist, wobei das Werkzeug (10) wenigstens eine Verriegelungseinrichtung (12) aufweist, um die Wechselplatte (11) werkzeuglos vom Werkzeug (10) zu lösen, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungseinrichtung (12) einen bewegbaren Verriegelungsbolzen (20) aufweist, mittels dessen eine oder mehrere Verriegelungskugeln (19) in eine die Werkzeugplatte (11) verriegelnde Stellung bewegbar sind.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Verpackungsmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine Siegelstation einer Tiefziehverpackungsmaschine zum Wechseln einer Siegelkassette geht aus der DE 20 2004 016 538 U1 hervor. Die Siegelkassette stellt dabei eine handhabbare Einheit dar. Die Siegelkassette ist über Schraubenverbindungen von einem Siegeloberteil durch einen Maschinenbediener lösbar und gegen weitere Siegelkassetten austauschbar, um das Umrüsten von Werkzeugen bei wechselnden Packungsformen zu erleichtern.
Eine Schalenverschließmaschine, die aus der DE 10 2008 032 306 A1 hervorgeht, weist eine Hub- und Siegeleinrichtung auf, bei der das bewegbare Siegelwerkzeug von einem Kammeroberteil ausfahrbar ist. Dabei wird die an dem oberhalb des Siegelwerkzeuges angebrachte Hubspindel aus einer drehbaren Spindelmutter am Kammeroberteil herausgefahren und kann durch ein anderes Siegelwerkzeug ersetzt werden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Wechseleinrichtung für eine Wechselplatte an einem Werkzeug in einer Verpackungsmaschine zu verbessern.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Verpackungsmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die erfindungsgemäße Verpackungsmaschine weist eine Arbeitsstation auf, beispielsweise eine Form- oder Siegelstation, die ein Werkzeug umfasst, wobei an dem Werkzeug eine Wechselplatte vorgesehen ist und wobei das Werkzeug wenigstens eine Verriegelungseinrichtung aufweist, um die Wechselplatte werkzeuglos vom Werkzeug zu lösen. Die Wechseleinrichtung weist einen Verriegelungsbolzen auf, der zwischen zwei Positionen bewegbar ist und somit die Wechselplatte am Werkzeug ver- und entriegelt, indem er eine oder mehrere Verriegelungskugeln in eine verriegelte Stellung zwingt. Dabei bedeutet „werkzeuglos”, dass der Bediener der Verpackungsmaschine die Wechselplatte vom Werkzeug lösen kann, ohne dabei ein einziges Werkzeug wie einen Maulschlüssel oder einen Schraubendreher verwenden zu müssen.
Vorzugsweise weist die Wechselplatte ein Kupplungsstück auf, um mit der Verriegelungseinrichtung zusammenzuwirken.
In einer bevorzugten Form weist die Verriegelungseinrichtung einen Aufnahmedorns auf, der in das Kupplungsstück in der Wechselplatte eintaucht. Somit können zwei fertigungstechnisch einfach herzustellende Teile, die sich zum Einen im Werkzeug und zum Anderen in der Wechselplatte angeordnet sind, zusammenwirken.
In einer vorteilhaften Weise ist die Wechselplatte gegenüber dem Werkzeug mittels des Kupplungsstücks und des darin eintauchenden Aufnahmedorn zentrierbar, um Anschlüsse wie Druckluft und/oder Vakuum oder Elektrik über Steckverbindungen oder abgedichtete Kontaktstellen auszuführen.
Die Verriegelungseinrichtung weist eine Feder zum Vorspannen des Verriegelungsbolzens für eine Verriegelung der Wechselplatte mit dem Werkzeug auf. Damit tritt die Verriegelung auch in einem Zustand auf, bei der die Maschine und alle Medienversorgungen abgeschaltet sind, so dass sich auch in diesem Zustand die Werkzeugplatte nicht ungewollt vom Werkzeug lösen kann und beispielsweise nach unten fällt.
Die erfindungsgemäße Verpackungsmaschine weist bevorzugt einen Verriegelungsbolzen auf, der mittels Druckluft gegen die Feder bewegbar ist zum Entriegeln der Wechselplatte vom Werkzeug.
Wenn das Werkzeug mehrere Verriegelungseinrichtungen aufweist, ist es besonders günstig, wenn eine gemeinsame Druckluftleitung oder ein Druckluftsystem vorgesehen ist, beispielsweise in Form einer sämtliche Verriegelungseinrichten verbindenden Ringleitung, mittels derer bzw. mittels dessen Druckluft simultan zu sämtlichen Verriegelungseinrichtungen führbar ist. Auf diese Weise können alle Verriegelungseinrichtungen gleichzeitig betätigt werden, um die Wechselplatte gleichzeitig an allen Stellen zu lösen.
Vorzugsweise ist eine Steuerung vorgesehen, mittels derer die Wechseleinrichtung durch einen Bediener betätigbar ist, um ein automatisches Entriegeln der Wechselplatte vom Werkzeug zu aktivieren.
Vorzugsweise ist die Arbeitsstation eine Siegelstation bzw. die Verpackungsmaschine eine Schalenverschließmaschine. Große und schwere Siegelwerkzeuge können als Werkzeug und Wechselplatte automatisch entriegelt bzw. getrennt und dabei auf einem bewegbaren Werkzeugunterteil aufgenommen werden, um es anschließend in eine Position zu bewegen, die das Austauschen der Wechselplatte durch den Bediener erleichtert.
Im Folgenden wird ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert.
Im Einzelnen zeigen:
1 eine schematische Ansicht einer Schalenverschließmaschine,
2a eine schematische Ansicht eines Siegelwerkzeugs mit Schnittansicht in verriegelter Stellung,
2b eine schematische Ansicht eines Siegelwerkzeugs mit Schnittansicht in entriegelter Stellung,
3a eine Detailansicht einer Verriegelungseinrichtung in verriegelter Stellung,
3b eine Detailansicht einer Verriegelungseinrichtung in entriegelter Stellung.
Gleiche Komponenten sind in den Figuren durchgängig mit gleichen Bezugszeichen versehen.
1 zeigt eine Schalenverschließmaschine 1 mit einer Arbeitsstation 2 als Siegelstation, die nicht dargestellte Schalen mit einer Deckelfolie 3 versiegelt, und mit einem Greifersystem 4 mit einem ersten Greiferarm 5a und einem zweiten Greiferarm 5b, das die Schalen von einem Zuführförderer 7 in die Arbeitsstation 2 hineintransportiert. Nach dem Siegelvorgang in der Arbeitsstation 2 werden die versiegelten Schalen mittels des Greifersystems 4 aus der Arbeitsstation 2 heraustransportiert und auf einem Abführband 8 abgelegt und dem nächsten Prozessschritt zugeführt. Das Siegelwerkzeugoberteil 9 ist im oberen Bereich der Arbeitsstation 2 angeordnet.
Eine Steuerung 6 steuert die Prozesse der Schalenverschließmaschine 1. Für den bei der Erfindung beabsichtigen Wechsel einer Werkzeugplatte muss der Bediener lediglich an einem Bedienelement oder Bedienfeld der Steuerung 6 eine entsprechende Eingabe tätigen. Die Steuerung 6 sorgt daraufhin für einen automatischen Werkzeugwechsel, der nachfolgend im Einzelnen beschrieben wird.
2a zeigt ein Siegelwerkzeugoberteil 9 in verriegelter Stellung. Das Siegelwerkzeug 9 weist ein Werkzeug 10 und eine Wechselplatte 11 auf. Die 2a zeigt in einer teilweise geschnittenen Ansicht eine Verriegelungseinrichtung 12, die in jeder der vier Ecken des Siegelwerkzeugs 9 vorgesehen ist. Die Verriegelungseinrichtung 12 hält die Wechselplatte 11 am Werkzeug 10. Mittels einer Klemmaufnahme 13 ist das Werkzeug 10 in der Arbeitsstation 2 am Maschinenrahmen angebracht. An der Oberseite des Werkzeugs 10 befinden sich Anschlüsse 14 für Druckluft und Kühlwasser sowie ein Anschlussblock 15 für die Elektrik, beispielsweise für die Heizelemente zum Aufheizen der Siegelplatte, die die Wechselplatte 11 (in 2a nicht sichtbar dargestellt) aufweist.
Die Betätigung der Verriegelungseinrichtungen 12 am Siegelwerkzeugoberteil 9 erfolgt über die Druckluft an den Anschlüssen 14 und den im Werkzeug 10 zu allen Verriegelungseinrichtungen 12 verlaufenden Druckluftleitungen 16 (siehe 3a).
Das Anlegen der Druckluft an den Verriegelungseinrichtungen 12 löst die Wechselplatte 11 vom Werkzeug 10, wie in 2b gezeigt. Dabei kann die Wechselplatte 11 von einem nicht dargestellten vertikal bewegbaren Siegelwerkzeugunterteil aufgenommen werden und in eine zum Entnehmen der Wechselplatte 11 für den Bediener ergonomische Position verfahren werden. Die Wechselplatte 11 kann auch von einem Werkzeugwechselwagen, der an die Schalenverschließmaschine 1 herangefahren wurde, aufgenommen werden. Die gereinigte oder neue Wechselplatte 11 wird in umgekehrter Reihenfolge von unten an das Werkzeug 10 gebracht. Das Abschalten der Druckluft führt zu einem in den 3a, 3b näher dargestellten Verriegeln der Wechselplatte 11 an das Werkzeug 10.
3a zeigt einen vergrößerten Ausschnitt einer einzelnen Verriegelungseinrichtung 12 in verriegelter Position. Die Werkzeugwechselplatte 11 weist ein Kupplungsstück 17 auf. Das Werkzeug 10 weist einen Aufnahmedorn 18 auf der mit dem Kupplungsstück 17 zusammenwirkt, wobei der Aufnahmedorn 18 im Kupplungsstück 17 zentriert wird. Am Aufnahmedorn 18 sind zwei Verriegelungskugeln 19 vorgesehen, durch einen Verriegelungsbolzen 20 nach außen gegen das Kupplungsstück 17 der Wechselplatte 11 gedrückt werden und somit das Kupplungsstück 17 und den Aufnahmedorn 18 gegeneinander verriegeln. Die hierzu notwendige Kraft des Verriegelungsbolzen 20 auf die Kugeln 19 bewirkt eine Druckfeder 21, die axial auf den Verriegelungsbolzen 20 wirkt. Durch eine geringe Schräge gegenüber der Achse am Verriegelungsbolzen 20 wird die Kraft des Verriegelungsbolzen 20 auf die Verriegelungskugeln 19 und in Folge die Kraft der Kugeln 19 gegenüber dem Kupplungsstück 17 vervielfacht. Die Verriegelung der Wechselplatte 11 ist auch selbsthemmend und somit sicher gegen ungewolltes Herabfallen der Wechselplatte 11.
In 3b ist dargestellt, wie bei Anlegen einer Druckluft D über die Druckluftleitung 16 der Verriegelungsbolzen 20 nach oben gegen die Feder 21 angehoben wird und die Feder 21 zusammengedrückt und gespannt wird. Über eine nicht dargestellte kleine Auslassbohrung kann die Luft oberhalb des Aufnahmedorns 18 entweichen. Ein Dichtring 23 dichtet die anliegende Druckluft gegen den Aufnahmedorn 18 und den Verriegelungsbolzen 20 ab. Durch das Wegbewegen des Verriegelungsbolzen 20 nach oben innerhalb des Aufnahmedorns 18 werden die Verriegelungskugeln 19 nicht mehr nach außen gegen das Kupplungsstück 17 gedrückt. Ein Gummiring 22 halt die Kugeln 19 zur Achsmitte des Aufnahmedorns 18 hin. Die Wechselplatte 11 kann nach unten entfernt werden, da die Verriegelung aufgehoben wurde. Indem die Druckluftleitung 16 als Ringleitung ausgebildet ist, die sämtliche Verriegelungseinrichtungen 12 erfasst, sorgt das Einführen von Druckluft in diese Druckluftleitung 16 dafür, dass gleichzeitig an sämtlichen Verriegelungseinrichtungen 12 ein Überdruck anliegt. Dieser Überdruck führt gleichzeitig zur Entriegelung sämtlicher Verriegelungseinrichtungen 12. Damit kann die Wechselplatte 11 gleichzeitig an allen Stellen vom Werkzeug 10 abgenommen werden.
Ausgehend von dem dargestellten Ausführungsbeispiel kann die erfindungsgemäße Verpackungsmaschine 1 in vielfacher Hinsicht verändert werden. Beispielsweise ist es denkbar, nicht in jeder Ecke eines Werkzeugs 10 eine Verriegelungseinrichtung 12 vorzusehen, sondern beispielsweise nur eine, zwei oder drei Verriegelungseinrichtungen 12. Ebenso ist es jedoch auch möglich, mehr als vier Verriegelungseinrichtungen 12 vorzusehen, um eine einzige Wechselplatte 11 zu halten. In einer anderen Variante können mittels mehrer Verriegelungseinrichtungen 12 gleichzeitig mehrere unterschiedliche Wechselplatten 11 am Werkzeug 10 verriegelt werden. Denkbar ist es ferner auch, statt der Verriegelungskugeln 19 andere Verriegelungselemente vorzusehen, beispielsweise stift- oder blockartige Verriegelungselemente.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 202004016538 U1 [0002]
DE 102008032306 A1 [0003]

Claims

Verpackungsmaschine (1), die eine Arbeitsstation (2) aufweist, die ein Werkzeug (10) umfasst, wobei an dem Werkzeug (10) eine Wechselplatte (11) vorgesehen ist, wobei das Werkzeug (10) wenigstens eine Verriegelungseinrichtung (12) aufweist, um die Wechselplatte (11) werkzeuglos vom Werkzeug (10) zu lösen, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungseinrichtung (12) einen bewegbaren Verriegelungsbolzen (20) aufweist, mittels dessen eine oder mehrere Verriegelungskugeln (19) in eine die Werkzeugplatte (11) verriegelnde Stellung bewegbar sind.
Verpackungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wechselplatte (11) ein Kupplungsstück (17) aufweist.
Verpackungsmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungseinrichtung (12) einen Aufnahmedorn (18) aufweist.
Verpackungsmaschine nach wenigstens den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Wechselplatte (11) gegenüber dem Werkzeug (10) mittels des Kupplungsstücks (17) und des Aufnahmedorns (18) zentrierbar ist.
Verpackungsmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungseinrichtung (12) eine Feder (21) zum Vorspannen des Verriegelungsbolzen (20) für eine Verriegelung der Wechselplatte (11) mit dem Werkzeug (10) aufweist.
Verpackungsmaschine Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Verriegelungsbolzen (20) mittels Druckluft gegen die Feder (21) bewegbar ist zum Entriegeln der Wechselplatte (11) vom Werkzeug (10).
Verpackungsmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Werkzeug (10) eine Druckluftleitung (16) vorgesehen ist, mittels derer simultan Druckluft zu jeder Verriegelungseinrichtung (12) führbar ist.
Verpackungsmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuerung (6) vorgesehen ist, mittels derer die Verriegelungseinrichtung (12) durch einen Bediener betätigbar ist.
Verpackungsmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitsstation (2) eine Siegelstation ist.
Verpackungsmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verpackungsmaschine (1) eine Schalenverschließmaschine ist.