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Schneideinrichtung für Verpackungsmaschinen
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Die Erfindung betrifft eine Schneideinrichtung für eine Verpackungsmaschine
mit einer Schweißvorrichtung zum Verschweißen zweier Folienbänder, von denen zumindest
eines behälterartig verformt und mit einer Ware gefüllt ist und ggfs. mit einer
Tiefziehstation für die behälterartige Verformung der Folien, wobei die Schneidvorrichtung
ein oberhalb der Folien angeordnetes Messer und unterhalb dieser angeordnete Widerlagerschienen
für das Messer aufweist.
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Bekannt ist es, die in einer Verpackungsmaschine hergestellten und
durch die Folie noch miteinander verbundenen Verpackungen mit einer Schneideinrichtung
zu vereinzeln, die aus einem Querschneider und aus einem Längsschneider besteht
und je ein heb- und senkbares Messer und Widerlagerschienen aufweist. Die Messer
und die Widerlagerschienen sind auf gegenüberliegenden Seiten der Folien angeordnet.
Die Schnittkanten sind in der Regel gerade, so daß die Packung scharfe Ecken aufweist.
Bei Verwendung von halbsteifen und steifen Folien sind diese Ecken
so
scharf und hart, daß sie beim Transport und auch beim Einlegen in die Kartons die
zumeist dünne Oberfolie der Packung durchstechen, so daB die Packung dadurch undicht
und unbrauchbar wird.
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Um dem zuvorgenannten Nachteil abzuhelfen, ist es bereits bekannt,
Verpackungen mit runden Ecken herzustellen, die dadurch erhalten werden, daß mit
dem Querschneider gleichzeitig Querschnitt und die abgerundeten Ecken geschnitten
werden. Bei diesem Verfahren kann jedoch kein sauberer Schnitt erhalten werden,
da die Schneidstationen räumlich voneinander getrennt sind Bnd nach dem Transport
der Packungen diese nicht mehr so genau auszurichten sind, daß der Längsschnitt
immer genau in den Spitzen der ausgeschnittenen Xckradien liegt. Man erhält so in
der Regel einen unsauberen Schnitt, der zudem gleichfalls wieder scharfe Ecken aufweisen
kann. Bei den beiden zuvor genannten Schneidvorgängen muß jeweils die ganze Folienbreite
auf einmal geschnitten werden, so daß hohe Quetschkräfte erforderlich sind. Dies
bedingt eine sehr genaue Herstellung und Einstellung der Quetschwerkzeuge.
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Für die Herstellung von runden Verpackungskonturen,aber auch von solchen
mit beliebiger Kontur ist es bekannt, eine Messerklinge zu verwenden, die in die
Folie frei einsticht und entsprechend der zu schneidenden Kontur geführt ist. Der
Nachteil dieser Art der Herstellung des Schnittes besteht darin, daß die Schnittkanten
unsauber werden. Darüberhinaus ist ein häufiges Wechseln
des Messers
erforderlich. Weiter setzt diese Art des Schneidens voraus, daß die Folie vollständig
abgekühlt ist, was eine höhere Taktzeit bzw. eine zusätzliche Kühlung oder beides
erfordert.
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Des weiteren ist es bei dieser Schneidart häufig zu beobachten, daß
sich die Folien verschieben, so daß eifl Versatz von Schnittanfang und Schnittende
festzustellen ist. Bei einer starken Folie ist diese Schneidart nicht möglich.
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Weiter ist es bekannt, Schnitte mit beliebigen Konturen mit Hilfe
einer Stanze herzustellen, was jedoch voraussetzt, daß Patrize und Matrize sehr
genau bearbeitet sein müssen. Es sind also teuere Einrichtungen erforderlich, zudem
bereitet der Abtransport der geschnittenen Packungen Schwierigkeiten, weil die Matrize
im Bereich des Abtransportbandes liegt. Darüberhinaus ist die Werkzeugerneuerung
sehr kostspielig.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schneidvorrichtung
der eingangs genannten Art vorzuschlagen, die kostengünstig in der Herstellung ist
und mit der saubere Schnitte mit beinahe beliebiger Kontur herzustellen sind. Eine
Weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, den Abtransport der aus der Folienbahn
ausgeschnittenen Packungen zu erleichtern.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Messer
an einem um eine im wesentlichen zum Widerlager lotrecht angeordneten Achse schwenkbaren
Arm befestigt und längs dieses Armes verschiebbar gelagert ist, daß die Schneidvorrichtung
Mittel für den Antriebes Armes aufweist, daß die Verschiebung des Messers
längs
des Armes durch eine eine Kurvenscheibe abtastende Einrichtung erfolgt, daß die
Schneideinrichtung einen Niederhalter aufweist, der die Folien gegen die Widerlagerschienen
preßt und daß zumindest die Widerlagerschienen heb- und senkbar angeordnet sind.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das Messer in Form einer
Rolle ausgebildet.
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Die Kontur des Schnittes hängt allein von der Form der Kurvenscheibe
ab. Für die Durchführung des Schnittes werden die Widerlagerschienen.angehoben,
so daß die Folien gegen den Niederhalter der Schneideinrichtung gepreßt werden.
Anschließend wird der Arm gedreht, so daß das Messer die Folien gegen die Widerlagerschienen
preßt. Die Folien werden durch das umlaufende Messer durchgequetscht, wobei das
Messer mehrmals umlaufen kann. Da das Messer nur punktweise aufliegt und der Schneidvorgang
nicht notwendigerweise in einem einzigen Messerumlauf vollendet zu sein braucht,
sind nur relativ geringe Quetschkräfte erforderlich, wodurch die Schneideinrichtung
insgesamt leichter und damit preisgünstiger gebaut werden kann. Des weiteren ist
die Schneideinrichtung schnell für andere Konturen umrüstbar, denn hierzu sind lediglich
die Kurvenscheibe und ggfs. der Niederhalter und die Widerlager schienen auszutauschen.
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Um zu verhindern, daß die aus der Folienbahn ausgeschnittenen Packungen
nach unten in die Verpackungsmaschine fallen, wo die Widerlagerschienen und deren
Antriebsmittel angeordnet sind,
wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen,
die Verpackung nicht über die volle Kontur auszuschneiden, sondern zumindest zwei
oder mehrere dünne Stege zu belassen, deren Querschnitt ausreichend sein muß, damit
die Verpackung von der Folie noch getragen werden kann. Dies wird gemäß der Erfindung
dadurch erreicht, daß die Widerlagerschienen 2 oder mehrere quer zur Schnittrichtung
verlaufende Nuten in ihrer Oberfläche aufweisen.
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Im Bereich dieser Nuten können die Folien durch die Messerrolle nicht
durchschnitten werden. Die restliche Trennung von Packung und Folie erfolgt in einer
der Schneideinrichtung nachgeschalteten Station mit Hilfe einer Umlenkrolle und
einer Abstreifleiste, die die Restfolie von der Packung trennt. Die Restfolie wird
dabei vorteilhaft von einer Wickelvorrichtung aufgewickelt und unter Spannung gehalten.
Die von der Folie abgetrennten Packungen können dann mit einem Transportband abtransportiert
werden. Eine erfindungsgemäße Schneidvorrichtung ist kostengünstig in der Herstellung,
da diese keine hohe Herstellgenauigkeiten erfordert und zudem wegen des geringen
erforderlichen Schneiddruckes auch relativ leicht ausgeführt werden kann.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprtchen
hervor.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden anhand der
Zeichnung naher beschrieben, in dieser zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht
einer Verpackungsmaschine mit einer erfindungsgemäßen Schneideinrichtung, teilweise
im Schnitt, Fig. 2 eine Draufsicht auf die in Fig. 1 gezeigte Verpackungsmaschine,
Fig. 3 und 4 eine Schneideinrichtung gemäß der Erfindung zur Herstellung kreisförmiger
Schnitte in Seitenansicht und Draufsicht, teilweise im Schnitt, Fig. 5 und 6 in
Seitenansicht und Draufsicht eine weitere Ausführungsform einer Schneideinrichtung
gemäß der Erfindung für die Herstellung ovaler Schnitte, Fig. 7 ein Detail der Schneideinrichtung
in Seiten- und Stirnansicht in vergrößertem Maßstab und Fig. 8 in Seitenansicht
und in Draufsicht, die mit einer Schneideinrichtung gemäß der Erfindung erzielten
Schnittformen.
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In den Fig. 1 und 2 ist die Verpackungsmaschine insgesamt mit 1 bezeichnet.
Die Verpackungsmaschine besteht aus einem Rahmen 2, der die Antriebsmittel 3 für
die unterhalb der Folienbahn 4 liegenden Teile der Tiefziehstation 5 der Schweiß-
und Evakuiereinrichtung
6 und der Widerlagerschienen 7 der erfindungsgemäßen
Schneideinrichtung 8 aufnimmt. Die Antriebsmittel 3 bestehen aus einem Hydraulikzylinder
9, der zwei Wellen 10 antreibt, an denen Winkelhebel 11 angreifen, die mit ihrem
anderen Ende an einer Hubschiene 12 angelenkt sind. An dieser Hubschiene sind die
genannten Teile der Tiefziehstation, der Schweiß- und Evakuiereinrichtung und die
Widerlager 7 der Schneideinrichtung 8 befestigt.
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Die Unterfolie 4 wird von einer Vorratsrolle 13 abgeyinkelt und über
Umlenkrollen 14, 15 der Tiefziehstation 5 zugeführt, in der die Folie behälterartig
verformt wird. Im Anschluß an die Tiefziehstation werden die geformten Packungen
16 mit Ware 17 gefüllt und einer Schweiß- und Evakuierungsstation 6 zugeführt.
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Von einer Vorrtsrolle 18 wird über Umlenkrollen 19, 20 die Oberfolie
21 zugeführt und in der Schweißeinrichtung 6 mit der Unterfolie 4 verschweißt. Beim
schrittweisen Weitertransport dieser Verpackungen gelangen diese dann zu der insgesamt
mit 8 bezeichneten Sohneideinrichtung, in der die Packungen aus der Folienbahn herausgeschnitten
werden. Der Schnitt erfolgt nicht an jeder Stelle des Umfanges, sondern es werden
kleine Stege 22 (Fig. 8) belassen, die dafür sorgen, daß die Packung weiter mit
der Folie transportiert wird. Die Folie wird anschließend auf einer Rolle 23 aufgewickelt.
Eine Abstreifleiste 24 sorgt für eine Trennung der Packungen von der Restfolie,
so daß diese von einem Transportband 25 abtransportiert werden können.
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Wie aus Fig. 2 ersichtlich, dienen zum Transport der Unterfolie 4
zwei endlose Ketten 26, 27, die die Folie an ihren Rändern ergreifen. Diese Ketten
werden von einem nicht dargestellten Antrieb angetrieben. Mit 28 ist der Antrieb
für die Aufwickelrolle 23 bezeichnet.
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In Fig. 3 und 4 ist ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Schneideinrichtung in vergrößertem Maßstab dargestellt, mit dem kreisförmige Schnitte
ausgeführt werden können. Die Schneideinrichtung 8'ist an einer Traverse 29 befestigt,
die, sich quer über die Verpackungsmaschine 1 erstreckt. In der Traverse 29 ist
drehfest eine Achse 30 angeordnet. Am unteren Ende der Achse 30 ist ein Niederhalter
32 befestigt.
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An der Traverse 29 ist weiter ein Motor 33 angeflanscht, der über
eine Kette 34 einen Ring 35 antreibt, der um die Achse 30 drehbar und ein Stück
auf dieser verschiebbar ist. Zwischen der Traverse 29 und dem Ring 35 ist eine Feder
31 eingeschaltet. Der Ring 35 trägt einen Arm 36, an dem eine drehbare Messerrolle
37 befestigt ist. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 und 4 ist der Abstand
der Messerrolle 37 zur Achse 30 nicht veränderbar, so daß kreisförmige Schnitte
hergestellt werden.
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Die Widerlagerschienen 7 haben an ihrem dem Messer gegenüberliegenden
Ende einen gehärteten Abschnitt, so daß die Folien 4 und 21 mit dem geringstmöglichen
Kraftaufwand zerschnitten werden können.
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Die Vorrichtung arbeitet wie folgt: Am Ende der Vorzugsbewegung wird
die Hubschiene 12 nach oben gefahren, so daß die Widerlagerschienen 7 gegen die
Folie und mittelbar gegen den Niederhalter 32 zur Anlage kommen. Anschliessend wird
der Motor 33 betätigt, so daß das Messer 37 ein oder mehrere Male die Schnittlinie
durchläuft. Damit die Verpackung beim anschließenden Absenken der Hubschienen nicht
nach unten fällt, weisen die Abschnitte 38 quer zur Schnittlinie verlaufende Nuten
39 auf, in deren Bereicht die Folien 4 und 21 nicht durchtrennt werden, so daß,
wie aus Fig. 8 zu ersehen ist, Stege 22 verbleiben, die die Verpackung 17 mit dem
Folienband noch verbindet.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 und 6 sind gleiche Teile mit
gleichen Bezugszeichen versehen. Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 und 6 unterscheidet
sich von dem nach Fig. 3 und 4 dadurch, daß mit dieser Schneidvorrichtung 8 Konturen
beliebigen Umfanges geschnitten werden können, da das Messer 37 längs der Arme 36
verschiebbar ist. Wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 und 5 ist bei'dem
Ausführungsbeispiel nach den Fig. 5 und 6 der Ring 35 um die Achse 30 drehbar. An
diesem Ring sind zwei Arme 36 befestigt, auf denen ein Träger 40 entgegen einer
Feder 41 verschiebbar ist. Am Träger 40 ist über eine Achse 42, die parallel zur
Achse 30 verläuft, eine Halterung 43 für das Messer 37 drehbar befestigt, die zwei
Rollen 44 trägt, die durch die Feder 41
gegen eine Kurvenscheibe
45 gepreßt gehalten sind. Ansonsten ist diese Vorrichtung gleich wie die in Fig
3 beschriebene ausgebildet. Beim Drehen des Ringes 35 folgt der Träger 42 und damit
die Halterung und das Messer der Kontur der Kurvenscheibe, so daß die Schnittlinie
in der Folie entsprechend der jeweils vorgegebenen Kurvenscheibe 45 ausgebildet
ist.
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Die Auflage 38 der Widerlagerschinen 7 sind ebenfalls wie die des
Ausführungsbeispiels nach Fig. 3 und 4 mit Nuten 39 versehen. Diese Nuten werden
so in den Auf lager angeordnet, daß die hierdurch gebildeten Stege 22 seitlich angeordnet
sind, wie dies aus Fig. 8 hervorgeht. Beim weiteren Transport der Verpackungen,
bei der die Folie nach oben zum eine alenkrolle 46 zur Rolle 23 hin umgelenkt wird,
folgt der bereits abgeschnittene Rand der ursprünglichen Bewegungsrichtung, so daß
die Abstreifleiste 24 zwischen die Folie und den ausgeschnittenen vorderen oberen
Rand der Verpackung kreisen kann. Beim weiteren Aufrollen der Folie auf die Rolle
23 werden die Stege abgebrochen, so daß die Verpackung auf das Transportband 25
fällt und so abtransportiert werden kann.
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L e e r s e i t e