DE4216208C2 - Verpackungsmaschine mit einem Ventil und einer Steuerung zum Steuern des Ventils - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Verpackungsmaschine nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Eine derartige Einrichtung ist bei Vakuumverpackungsmaschinen als Kolben-Zylinder-Einrichtung zum Auf- und Abbewegen des Unterteiles relativ zu einem Oberteil der dort befindlichen Werkzeugstationen bekannt. In einer ersten Ventilstellung wird die Kolben-Zylinder- Einrichtung so lange mit Druckmedium beaufschlagt, bis sie in der Endstellung ist. In einer zweiten Ventilstellung erfolgt eine Belüf­ tung, durch die eine Rückstellung der Kolben-Zylinder-Einrichtung erfolgt. Ferner ist eine derartige Einrichtung als Bestandteil einer Tiefziehstation einer Vakuumverpackungsmaschine bekannt. Das Kammer­ innere einer solchen Tiefziehstation wird über einen vorgegebenen Zeitraum mit Druckluft beaufschlagt, um durch eine Druckdifferenz eine Folie zu verformen. Nach Ablauf des Zeitabschnittes erfolgt durch Umstellen des Ventiles die Belüftung des Inneren der Tiefzieh­ station.

Aus der FR 22 80 550 A1 ist eine Verpackungsmaschine bekannt, bei der ein Kolben mit Druckmedium unter zwei verschiedenen Drücken beaufschlagt werden kann. Die Beaufschlagung wird von einem Ventil gesteuert, das bei Erreichen einer bestimmten Stellung des Kolbens in eine dritte Stellung geschaltet wird, in der die Druckzufuhr von einer Niederdruckleitung zum Kolben geschlossen ist. Das Ventil verbleibt in dieser Stellung. Gleichzeitig wird in dieser Stellung ein Medium unter erhöhtem Druck zugeführt, so daß der Kolben mit erhöhter Kraft bewegt wird. Damit bewirkt die Umschaltung, des Ventils keine Dämpfung der Bewegung des Kolbens, sondern eine Weiterbewegung mit erhöhter Kraft.

Aus der DE 34 11 917 C2 ist eine Vakuumverpackungsmaschine bekannt, bei der bei Erreichen eines vorbestimmten Drucks in der Unterkammer ein Absperrventil geschlossen und ein Belüftungsventil geöffnet wird. Dieses Umschalten erfolgt über einen längeren Zeitraum, in dem der Druck wieder auf einen zweiten Druckwert ansteigt, wonach das Belüftungsventil wieder geschlossen wird, während das Absperrventil weiter geschlossen bleibt. Damit bleibt der Druck in der Unterkammer konstant. Es wird auf diese Weise ein Differenzdruck zwischen dem Verpackungsinnenraum und dem Außenraum erzeugt, der noch vorhandene Luft aus der Verpackung in die Oberkammer preßt.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Verpackungsmaschine der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, mit der die Druckbeaufschlagung in einer vorbestimmten Weise derart erfolgt, daß am Ende eines Druckzu­ führungsabschnittes eine Dämpfung möglich ist.

Diese Aufgabe wird durch die in Patentanspruch 1 angegebene Verpackungsmaschine gelöst. Weiterbildungen und zweckmäßige Ausge­ staltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben

Es folgt die Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der Figuren. Von den Figuren zeigen:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Vakuumverpackungsma­ schine mit weggelassener Seitenabdeckung;

Fig. 2 eine schematische Seitenansicht einer Arbeitsstation einer Vakuumverpackungsmaschine;

Fig. 3 eine schematische Schnittdarstellung durch eine Tiefzieh­ station einer Vakuumverpackungsmaschine.

Die in Fig. 1 gezeigte Vakuumverpackungsmaschine faßt einen Maschi­ nenrahmen 1, vom dem eine als Tiefziehstation ausgebildete erste Arbeitsstation 2, eine als Evakuier- und Versiegelungsstation ausge­ bildete zweite Arbeitsstation 3 und eine als Schneideinrichtung aus­ gebildete dritte Arbeitsstation 4 getragen werden. Jede der Arbeits­ stationen weist ein Oberteil 5 und ein relativ zu diesem auf- und abbewegbares Unterteil 6 auf. Das Unterteil wird jeweils durch eine Kolben-Zylinder-Einrichtung 7 direkt oder indirekt über eine zusätz­ liche Übertragungseinrichtung auf und ab bewegt. Die Kolben-Zylin­ der-Einrichtung weist in bekannter Weise einen ersten Kammerraum 8 und einen zweiten Kammerraum 9 auf, die beide über ein Ventil 10 mit einer Druckluftquelle 11 bzw. mit der Umgebung verbindbar sind. Fer­ ner ist an der Kolben-Zylinder-Einrichtung ein Bewegungssensor 12 vorgesehen. Dieser erfaßt die Geschwindigkeit der Bewegung des Kol­ bens. Darüberhinaus ist eine Steuerung 13 vorgesehen. Diese ist ein­ gangsseitig mit dem Ausgang des Bewegungssensors 12 verbunden. Die Steuerung ist ausgangsseitig mit dem Ventil 10 verbunden.

Wie am besten aus Fig. 2 ersichtlich ist, ist das Ventil 10 wie folgt ausgebildet:
In der gezeigten Stellung ist der erste dem Kolben abgewandte Kam­ merraum 8 mit Druckluft und der zweite gegenüberliegende Kammerraum 9 mit der Umgebung verbunden. In dieser Stellung wird der Kolben durch die zugeführte Druckluft in Richtung des Pfeiles 14 zum Ober­ teil 5 hin bewegt.

In der zweiten Ventilstellung ist der erste Kammerraum 8 entlüftet, während der zweite Kammerraum 9 mit der Druckluftleitung verbunden ist. In dieser Stellung wird der Kolben von seiner ausgefahrenen Stellung in die zurückgezogene Stellung und damit das Unterteil 6 in die abgesenkte Stellung zurück bewegt.

Das Ventil ist so ausgebildet, daß eine dritte Schaltstellung mög­ lich ist, in der sowohl der erste Kammerraum als auch der zweite Kammerraum hermetisch abgeschossen sind, so daß bei sich vorher be­ wegendem Kolben eine Dämpfung der Bewegung bzw. bei Herausbilden eines Gleichgewichtes ein Stillstand erreicht wird.

Im Betrieb wird zunächst in der gezeigten Stellung Druckluft in den ersten Kammerraum 8 geführt, so daß der Kolben in Richtung des Pfei­ les 14 bewegt wird. Sobald der Bewegungssensor 12 feststellt, daß der Kolben eine vorbestimmte Geschwindigkeit überschreitet oder sich bis zu einem vorbestimmten Abstand der Endstellung genähert hat, er­ folgt ein- oder mehrmalig eine kurzzeitige, in Bruchteilen von Se­ kunden, vorzugsweise in der Größenordnung von 50 Millisekunden dau­ ernde Periode in die dritte Ventilstellung, so daß die Bewegung ge­ dämpft wird. Entsprechendes gilt bei der Annäherung des Kolbens in die zurückgezogene Stellung. Auf diese Weise ist es möglich, bei konstanter Druckmittelzufuhr eine gedämpfte Annäherung des Kolbens und damit des Unterteiles der Arbeitsstation an das Oberteil bzw. den das Unterteil tragenden Rahmen erreicht wird, wodurch die Lebensdauer der Arbeitsstation wesentlich erhöht wird.

Bei der in der Fig. 3 gezeigten Ausführungsform umfaßt die Tiefzieh­ station 15 ein Oberteil 16 und ein damit zusammenwirkendes Unterteil 17. Zwischen den beiden ist eine zu einem Verpackungsbehälter zu verformende Folie 18 eingespannt. Im Inneren des Oberteiles mündet eine mit einer Druckluftquelle 11 verbundene Zufuhrleitung 19. Zwischen der Druckluftquelle ist ein Steuerventil 21 vorgesehen. Das Steuerventil ist an seinen Steuereingängen mit Steuerausgängen einer Steuerung 22 verbunden. Die Steuerung ist ihrerseits eingangsseitig mit einer Druckmeßeinrichtung 23 verbunden, deren Ausgangssignal einem Eingang der Steuerung 22 zugeführt wird.

In der in Fig. 3 gezeigten Betriebsstellung wird der Raum oberhalb der zu verformenden Folie 18 mit Druckluft beaufschlagt, so daß auf Grund der Druckdifferenz zur Unterkammer die Folie in Richtung der dargestellten Pfeile verformt wird. In einer zweiten gezeigten Stel­ lung wird der Raum oberhalb der Folie 18 über das Ventil 21 entlüf­ tet. Zusätzlich zu diesen beiden Stellungen ist das Ventil in eine dritte Stellung bewegbar, in der die Leitung 19 hermetisch ver­ schlossen ist. Die Steuerung ist so ausgebildet, daß sie in Abhän­ gigkeit von einer gegebenen Voreinstellung bei Erreichen eines be­ stimmten Druckes im Kammer inneren oberhalb der zu verformenden Folie 18 für einen oder mehrere kurze Momente in die dritte Stellung um­ steuert, so daß eine Dämpfung der Druckzufuhr erfolgt. Das ist ins­ besondere für bestimmte Arten von Folienmaterialien von Bedeutung, weil dadurch die Verformung nach Erreichen einer bestimmten Vorver­ formung in dem Endbereich langsamer gehen kann, obwohl eine kon­ stante Druckluftquelle anliegt. Schließlich ist die Steuerung so ausgebildet, daß sie in Abhängigkeit von einer Voreinstellung bei Erreichen eines vorbestimmten Enddruckes im Inneren der Kammer ober­ halb der zu verformenden Folie das Ventil für einen vorbestimmten Zeitraum in der dritten Stellung zum Verschließen hält, damit die eingestellte Druckdifferenz über einen vorbestimmten Zeitraum beste­ hen bleibt und die Verformung der Folie sich stabilisiert. Erst nach Ablauf dieses Zeitraumes schaltet die Steuerung das Ventil in die zweite Stellung zur Entlüftung um.

Claims (8)

1. Verpackungsmaschine mit einer mit Druckmedium beaufschlagten Einrichtung mit einem Ventil, welches die Einrichtung in einer ersten Stellung mit einer Druckmediumquelle zur Erzeugung einer Bewegung der Einrichtung oder eines Druckaufbaus in der Einrich­ tung verbindet, in einer zweiten Stellung die Einrichtung belüf­ tet und eine dritte Stellung aufweist, in der die Verbindung zur Einrichtung geschlossen ist, und mit einer Steuerung zum Steuern des Ventils, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung derart ausgebildet ist, daß sie bei Erreichen einer vorbestimmten Bewegung der Einrich­ tung oder eines vorbestimmten Druckes vor der Endstellung bzw. vor dem Enddruck das Ventil zur Dämpfung der Bewegung der Ein­ richtung oder des Druckaufbaus in der Einrichtung ein- oder mehrmalig kurzzeitig in die dritte Stellung schaltet.

2. Verpackungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung eine Kolben-Zylinder- Einrichtung einer Arbeitsstation mit einem Oberteil und einem rela­ tiv dazu bewegbaren Unterteil einer Verpackungsmaschine zum Bewegen des einen Teiles relativ zum anderen ist.

3. Verpackungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung eine Tiefziehstation ei­ ner Verpackungsmaschine ist.

4. Verpackungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung eingangsseitig mit einer Dateneingabeeinrichtung verbunden ist und über diese ein vorgegebe­ ner Verlauf von wechselnder erster und dritter Stellung zum Erzeugen einer Dämpfung eingebbar ist.

5. Verpackungsmaschine nach Anspruch 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Bewegungssensor zum Erfassen der Kolbenbewegung vorgesehen ist, dessen Ausgang mit einem Eingang der Steuerung verbunden ist.

6. Verpackungsmaschine nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Drucksensor zum Erfassen des Drucks im Inneren des mit Druckmedium zu beaufschlagenden Raumes vorgesehen ist, des­ sen Ausgang mit dem Eingang der Steuerung verbunden ist.

7. Verpackungsmaschine nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung so ausgebildet ist, daß sie in Abhängigkeit von einem vorgegebenen Sollverlauf und dem Aus­ gangssignal des Sensors das Ventil zwischen der ersten und dritten bzw. zweiten und dritten Stellung hin- und her schaltet.

8. Verpackungsmaschine nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung so ausgebildet ist, daß bei Erreichen eines vorgegebenen Druckwertes das Ventil in die dritte Stellung geschaltet und so der erreichte Druck über eine vor­ gegebene Zeit konstant gehalten wird.