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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Form- und Versiegelungseinheit
für eine
Verpackungsmaschine zum Verpacken von fließfähigen Nahrungsmitteln.
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Es
sind Maschinen zum Verpacken von fließfähigen Nahrungsmitteln wie Fruchtsaft,
Wein, Tomatensauce, pasteurisierte oder lange haltbare (H-)Milch
usw. bekannt, bei welchen die Verpackungen aus einem kontinuierlichen
Schlauch aus Verpackungsmaterial geformt werden, der von einer in Längsrichtung
versiegelten Bahn gebildet ist.
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Das
Verpackungsmaterial hat eine Mehrschichtstruktur mit einer Schicht
aus Papiermaterial, die auf beiden Seiten mit Schichten aus Heißsiegelmaterial,
z.B Polyethylen beschichtet ist. Zur aseptischen Verpackung von
konservierten Produkten wie H-Milch weist das Verpackungsmaterial
eine Schicht aus Sperrmaterial auf, die beispielsweise aus einer Aluminiumfolie
gebildet ist, die über
eine Schicht aus Heißsiegelkunststoffmaterial
gelegt und wiederum mit einer weiteren Schicht aus Heißsiegelkunststoffmaterial
beschichtet ist, welche die Innenseite der das Nahrungsmittel enthaltenden
Verpackung bildet.
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Aseptische
Verpackungen werden hergestellt, indem die Bahn von einer Rolle
abgewickelt und durch eine aseptische Kammer geführt wird, wo sie sterilisiert
wird, indem beispielsweise ein Sterilisierungsmittel wie Wasserstoffperoxid
aufgebracht wird, das danach verdampft wird, indem das Verpackungsmaterial
erwärmt
und/oder einer Strahlung geeigneter Wellenlänge und Stärke unterworfen wird. Die sterilisierte
Bahn wird dann zu einem Zylinder gefaltet und in Längsrichtung
versiegelt, um auf bekannte Weise einen kontinuierlichen, vertikalen,
in Längsrichtung
versiegelten Schlauch zu bilden. D.h., der Schlauch aus Verpackungsmaterial
bildet einen Ansatz der aseptischen Kammer und wird kontinuierlich
mit dem fließfähigen Nahrungsmittel
gefüllt
und einer Form- und (Quer-)Versiegelungseinheit zum Bilden von einzelnen
Verpackungen zugeführt,
welche den Schlauch zwischen Paaren von Backen ergreift, um den
Schlauch zu Kissenverpackungen zu versiegeln.
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Die
Kissenverpackungen werden getrennt, indem der Versiegelungsabschnitt
zwischen den Verpackungen geschnitten wird, und dann zu einer Endfaltstation
transportiert, wo sie mechanisch in die endgültige Gestalt gefaltet werden.
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Die
EP-B-0 091 712 veranschaulicht und beschreibt eine Form- und Versiegelungseinheit
des obengenannten Typs, bei welcher die Hin- und Herbewegung der
Backen von einem Nockensystem gesteuert wird. D.h., das System weist
einen Elektromotor auf, dessen Ausgangswelle für jedes Paar von Backen mit
zwei Nocken mit geeignet unterschiedlichen Profilen versehen ist.
Mittels entsprechender Kniehebel steuern die Nocken die axiale Hin-
und Herbewegung entsprechender vertikaler Stangen, von denen eine
mit einem Schlitten verbunden ist, welcher die Backen stützt und
mit dem die Backen gelenkig verbunden sind, während sich die andere Stange
durch den Schlitten erstreckt, ohne funktionell damit verbunden
zu sein, und mittels angelenkter Arme die hin- und hergehende Öffnungs-
und Schließbewegung
der Backen steuert.
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Zwei
einander zugewandte Formklappen sind mit entsprechenden Backen in
jedem Paar gelenkig verbunden und zwischen einer geöffneten
Position, in welche sie durch eine elastische Einrichtung geschoben
werden, und einer geschlossenen Position bewegbar sind, in welcher
sie zusammenpassen, um einen Raum zu bilden, der die Form und das
Volumen der zu formenden Verpackung definiert. Die Formklappen werden
von Nocken geschlossen, die an dem Maschinenrahmen befestigt sind
und mit entsprechenden Walzen in Wechselwirkung treten, die von
den Klappen getragen werden. Die spezifische Gestaltung der Formklappen
ist beispielsweise in der EP-B-0 460 540 beschrieben.
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Gleichzeitig
wird der zwischen den Backen zusammengedrückte Schlauchabschnitt durch
Heizmittel quer versiegelt, z.B. Induktions- oder Ultraschallheizmittel,
die von den Backen getragen werden; und nach Abschluß der Versiegelung
wird eine Schneideinrichtung aktiviert, um den Schlauch aus Verpackungsmaterial
entlang der Mitte des versiegelten Abschnitts zu schneiden und so
eine Kissenverpackung von dem Bodenende des Schlauchs zu lösen. Während das
Bodenende quer versiegelt wird, können die Backen bei Erreichen
der unteren Totpunktposition geöffnet
werden, um zu verhindern, daß sie
einen oberen Abschnitt des Schlauchs stören. Gleichzeitig bewegt sich
ein weiteres Paar von Backen, die auf die gleiche Weise betrieben
werden, von der oberen Totpunktposition nach unten, und die oben
erwähnten
Greif-/Form-, Versiegelungs- und Schneidoperationen werden wiederholt.
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Obwohl
sie sehr erfolgreich und zuverlässig sind,
sogar soweit, daß sie
selbst nach vielen Jahren Dienst sehr wenig Wartung benötigen, haben
Maschinen des obengenannten Typs mehrere Nachteile, insbesondere
was die Anpaßbarkeit
an Produktionsänderungen
und den begrenzten Umfang angeht, in welchem die Position der Muster
korrigiert werden kann, was im folgenden erläutert wird.
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Maschinen
des obengenannten Typs sind nämlich
darauf eingestellt, Verpackungen mit verschiedenen Formen und Größen her zustellen,
aber nur um den Preis, daß manche
Teile der Maschine wesentlich umkonstruiert und viele andere ersetzt werden
müssen,
woraus sich beträchtliche
Kosten und Ausfallzeiten ergeben.
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Die
EP-A-0 140 280 beschreibt eine Vorrichtung zur Herstellung von Verpackungen,
die ein fließfähiges Nahrungsmittel
enthalten, bei welcher der vertikale Weg der Schlitten über einen
Kniehebel durch einen Schrittschaltmotor gesteuert wird, um den
Betrag des Wegs einzustellen. Diese Lösung sorgt für einen
gewissen Betrag der Einstellung der Vorrichtung zur Herstellung
von Verpackungen unterschiedlicher Höhen, aber mit dem gleichen
Querschnitt, so daß jede Änderung
in der Gestaltung der Verpackung auch wesentliche Veränderungen
an der Maschine beinhaltet.
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Um
die Ausfallzeit der Maschine zu minimieren, besteht deshalb auf
diesem speziellen Gebiet eine Nachfrage nach einer Form- und Versiegelungseinheit,
die nicht nur dafür
sorgt, daß die
Höhe der Verpackung
rasch eingestellt werden kann, sondern auch daß die Gestaltung der Verpackung
wie erforderlich eingestellt wird, um beispielsweise von einer Verpackung
einer gegebenen Breite und Tiefe zu einer mit größerer oder geringerer Breite
und/oder Tiefe oder von einer Verpackung mit quadratischen Ecken
zu einer Verpackung mit abgeschrägten Ecken
in der kürzesten
möglichen
Zeit umzuschalten.
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Ein
weiterer technischer Nachteil bekannter Form- und Versiegelungseinheiten
liegt in dem sogenannten "Musterkorrektur"-System.
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Da
die Bahn aus Verpackungsmaterial normalerweise eine Reihe von gleich
beabstandeten, gedruckten Bildern oder Mustern an den Abschnitten aufweist,
die schließlich
die Außenflächen der
Verpackungen bilden, muß die
Bahn derart zu der Form- und Versiegelungseinheit geliefert werden,
daß die Operationen
zum Formen, Versiegeln und Schneiden der Verpackung bezüglich der
Abfolge der Muster akkurat "in
Register gebracht" werden.
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Allerdings
kann bei der tatsächlichen
Verwendung trotz der gleich beabstandeten Muster die Position jedes
Musters bezüglich
der Backen an der Form- und Versiegelungseinheit aufgrund variierender
Verformung des Verpackungsmaterials durch den von den Backen ausgeübten mechanischen Druck
oder aufgrund des pulsierenden Drucks des fließfähigen Nahrungsmittels in dem
Schlauch aus Verpackungsmaterial variieren, so daß eine Einrichtung
zur Korrektur der Position der Muster erforderlich ist.
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An
modernen Verpackungsmaschinen weist eine solche Einrichtung einen
optischen Sensor zum Erfassen eines Strichcodes an der Verpackung
sowie eine Steuereinheit zum Vergleich der erfaßten Position mit einer theoretischen
Position auf.
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Jedes
Paar von Backen ist mit einem Paar von Zugelementen versehen, um
den Schlauch aus Verpackungsmaterial zu ziehen; sie sind bezüglich der
Backen bewegbar, um dreieckige Klappen an den oberen und unteren
Ecken der Kissenverpackung zu bilden. Bei Erfassung eines Musterpositionsfehlers stellt
die Steuereinheit die Drehzahl des Motors nach, der die Bahn aus
Verpackungsmaterial liefert, und falls diese Korrektur nicht ausreicht,
werden die Zugelemente auch derart gesteuert, daß die auf das Verpackungsmaterial
ausgeübte
Zugkraft etwas erhöht oder
reduziert wird. Die obengenannte Operation wird wiederholt, bis
die Position des Musters zu der theoretischen Position paßt, wobei
in diesem Fall Verpackungen zu Ausschuß werden müssen, die in der Zwischenzeit
hergestellt wurden. Zeitweise schafft es selbst dieses Verfahren
nicht, eine korrekte Positionierung der Muster zu gewährleisten,
z.B. wenn die Rolle aus Verpackungsmaterial durch eine ersetzt wird,
bei welcher der Musterabstand unterschiedlich ist. In diesem Fall
muß die
Maschine angehalten und manuell auf den Musterabstand der neuen Rolle
zurückgestellt
werden.
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Deshalb
liegt eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine
Form- und Versiegelungseinheit vorzusehen, die eine schnelle und
wirksame Korrektur ermöglicht,
um die Ausschuß menge zu
minimieren und die Ausfallzeit zu minimieren, die mit der manuellen
Rückstellung
der Maschine verbunden ist.
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Die
EP-A-0765480 offenbart eine Maschine zur Herstellung von Beuteln
aus einem Schlauch aus Verpackungsmaterial, welche eine einzige
Schweißeinrichtung
zum Schweißen
von Quernähten
der Beutel aufweist, die von einem Paar von Schweißbacken
gebildet ist. Die Schweißeinrichtung
ist entlang einer ersten Richtung parallel zu der Schlauchzufuhrrichtung
mittels eines ersten Stellmotors verschiebbar, und die zwei Backen
sind entlang einer zweiten Richtung senkrecht zu der Schlauchzufuhrrichtung verschiebbar,
so daß die
Schweißeinrichtung
mittels eines zweiten Stellmotors geöffnet und geschlossen wird;
die zwei Servomotoren werden von einer Steuereinheit gesteuert.
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Deshalb
spricht dieses Dokument nicht die Probleme in Zusammenhang mit der
Steuerung von Hochgeschwindigkeitsverpackungsmaschinen für Nahrungsmittel
an, die mit zwei Versiegelungseinheiten versehen sind, die jeweils
ein Paar von Versiegelungsbacken umfassen.
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Nach
der vorliegenden Erfindung sind die obengenannten Aufgaben durch
eine Form- und Versiegelungseinheit gelöst, die in Anspruch 1 beansprucht
wird.
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Eine
bevorzugte, nicht einschränkende
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird beispielhaft unter Bezug auf die
beigefügten
Zeichnungen beschrieben; darin zeigen:
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1 und 2 eine
Seiten- bzw. eine Vorderansicht einer Form- und Versiegelungseinheit
für eine
Maschine zum Verpacken von fließfähigen Nahrungsmitteln
nach der Lehre der vorliegenden Erfindung;
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3 eine
Teilseitenansicht der Einheit von 1 und 2 in
einem unterschiedlichen Betriebszustand in größerem Maßstab; 4 eine Perspektivansicht
einer Betätigungsbaugruppe
der Einheit;
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5 eine
perspektivische Explosionsansicht einer Getriebeeinheit der Baugruppe
von 4; und
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6 und 7 eine
Vorder- bzw. Seitenansicht eines Details der Getriebeeinheit von 5.
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In 1 und 2 gibt
die Ziffer 1 insgesamt eine Form- und Versiegelungseinheit
für eine (nicht
gezeigte) Maschine zum Verpacken von fließfähigen Nahrungsmitteln wie pasteurisierte
oder H-Milch, Fruchtsaft, Wein usw. an.
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Die
Einheit 1 sorgt insbesondere dafür, daß aseptische, versiegelte Verpackungen,
die ein fließfähiges Nahrungsmittel
enthalten, aus einem Schlauch 2 aus Verpackungsmaterial
hergestellt werden, der durch Falten und Längsversiegeln einer Bahn aus
Heißsiegelbogenmaterial
gebildet und oberhalb der Einheit 1 mit dem Nahrungsmittel
gefüllt wird.
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Der
Schlauch 2 wird der Einheit 1 auf bekannte Weise
entlang eines Pfades zugeführt,
der durch eine Achse A gebildet ist.
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Die
Einheit 1 weist eine Stützstruktur 3 auf, die
ein Paar von vertikalen Führungen 4 bildet,
die bezüglich
der vertikalen Längsmittelebene α der Einheit
durch die Achse A symmetrisch angeordnet sind.
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Die
Einheit 1 weist auf bekannte Weise ein Paar von Formbaugruppen 5, 5' auf, die vertikal
entlang entsprechender Führungen 4 bewegbar
sind und abwechselnd mit dem Schlauch 2 aus Verpackungsmaterial
in Wechselwirkung treten, um Querschnitte des Schlauchs zu ergreifen
und zu erwärmen.
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Da
die Baugruppen 5, 5' bekannt
und bezüglich
der Ebene α symmetrisch
sind, wird hier nur eine (Baugruppe 5) beschrieben, und
auch nur insoweit, als die für
die vorliegende Erfindung relevanten Teile betroffen sind, wobei
für die
entsprechenden Teile beider Baugruppen 5, 5' die gleichen
Bezugsziffern verwendet werden.
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Die
Baugruppe 5 weist im wesentlichen einen Schlitten 6,
der entlang einer entsprechenden Führung 4 läuft, und
ein Paar von Backen 7 auf, die im wesentlichen die Form
von geeignet gerippten Vierecken haben und mit dem Schlitten an
dem Boden um entsprechende Achsen 8a, 8b senkrecht
zu der Ebene α verbunden
sind und entsprechende Steuerklammern 9 haben, die von
den entsprechenden, gegenüberliegenden
Seiten vorstehen.
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Die
Backen 7 sind integral mit entsprechenden Stützarmen 10 versehen,
die an den oberen Enden der entsprechenden Backen 7 befestigt
sind und zu einer Ebene α vorstehen
und darüber
hinausragen, so daß sie
an jeder Seite des Schlauchs 2 positioniert sind (2).
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Die
vorstehenden Abschnitte der Arme 10 sind mit entsprechenden,
stabartigen (nicht gezeigten) Versiegelungselementen zur Wechselwirkung mit
dem Schlauch 2 versehen. Diese Elemente können beispielsweise
durch einen Induktor zur Erzeugung von Strom in der Aluminiumschicht
des Verpackungsmaterials und zum Schmelzen der Thermoplastschicht
aufgrund des Joule-Effekts sowie durch einen Kontrastblock gebildet
sein, welcher ermöglicht,
daß der
notwendige Greifdruck auf den Schlauch aufgebracht wird.
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Die
Bewegung der Backen 7 wird auf bekannte Weise von einem
Paar vertikaler Stangen 15, 16 gesteuert.
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Die
Stange 15 ist starr mit dem Schlitten 6 verbunden
und steuert deshalb die vertikale Bewegung der Baugruppe 5,
während
sich die Stange 16 durch den Schlitten 6 erstreckt,
ohne damit verbunden zu sein, und an dem Bodenende 17 mit
den Steuerklammern 9 der Backen 7 mittels entsprechender
Verbindungsstangen 18 verbunden ist, so daß die nach
unten gerichtete Bewegung der Stange 16 bezüglich der
Stange 15 die Backen 7 öffnet (3).
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Die
Backen 7 sind zwischen einer geschlossenen Position (die
in 3 bezüglich
der Baugruppe 5' gezeigt
ist) und einer völlig
geöffneten
Position bewegbar (die in 3 bezüglich der
Baugruppe 5 gezeigt ist). Da diese Bewegung über die
vertikale, hin- und hergehende Bewegung der Schlitten 6 gelegt
ist, bewegen sich die Stangen 15 hin und her, während die
Stangen 16 eine periodische, axiale Bewegung durchführen, die
durch eine Kombination der hin- und hergehenden Bewegung der Stangen 15 und
eine weitere periodische Bewegung zum Öffnen und Schließen der
Backen 7 definiert ist. Entsprechende, bekannte Formklappen 19 sind
auch mit den Armen 10 gelenkig verbunden.
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Nach
der vorliegenden Erfindung werden die Stangen 15, 16 jeder
Formbaugruppe 5, 5' unabhängig von
entsprechenden Stellmotoren 20, 21, 20', 21' gesteuert (4).
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Alle
vier Stellmotoren 20, 21, 20', 21' sind in nebeneinanderliegenden
Paaren am oberen Teil der Struktur 3 untergebracht. Genauer
sind die Motoren 20, 21 der Baugruppe 5 an
einer Seite der Struktur 3 angebracht und haben entsprechende
(nicht gezeigte) Ausgangswellen, die einander zugewandt und koaxial
zueinander sind, wobei die entsprechenden Achsen parallel zu der
Ebene α liegen;
und die Stellmotoren 20', 21' der Baugruppe 5' sind auf die
gleiche Weise an der anderen Seite der Struktur 3 und symmetrisch
mit den Stellmotoren 20, 21 bezüglich der
Ebene α angebracht.
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Jeder
Stellmotor 20, 21, 20', 21' ist geeignet an einem Stützrahmen 22 eingepaßt, der
mittels eines entsprechenden vertikalen Gelenks 23 mit
einer entsprechenden Klammer 24 verbunden ist, die seitlich
von der Struktur 24 vorsteht. Dies sorgt für einen problemlosen
Zugang zu den Stellmotoren 20, 21, 20', 21' für Wartungszwecke,
indem jeder im wesentlichen aus der Struktur 3 "extrahiert" werden kann, ohne
daß er
völlig
zerlegt wird, indem er um das entsprechende Gelenkt 23 nach
außen
gedreht wird.
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Jedes
Paar von Motoren ist mit einer entsprechenden Getriebeeinheit 25, 25' versehen. Da beide
Einheiten identisch und bezüglich
der Ebene α symmetrisch
angeordnet sind, wird nur die Einheit 25 beschrieben, die
in 5 im einzelnen gezeigt ist, wobei die gleichen Überlegungen
offensichtlich mutatis mutandis auch für die Einheit 25' gelten.
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Die
Getriebeeinheit 25 weist einen Stützrahmen 27 auf, der
wiederum einen ringförmigen
Basisflansch 28, der an die Stützstruktur 3 der Einheit 1 über den
Motoren 20, 21 eingepaßt ist, und eine Gerüststruktur 29 aufweist,
die sich von dem Flansch 28 nach oben erstreckt.
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Der
Rahmen 27 bringt zwei Riemengetriebe 33a, 33b unter
und stützt
sie, die zwischen dem Motor 20 und der entsprechenden Stange 15 bzw.
zwischen dem Motor 21 und der entsprechenden Stange 16 angeordnet
sind. Da die Getriebe 33a, 33b im wesentlichen
identisch sind, wird nur das Getriebe 33a beschrieben,
wobei die Elemente 33b unter Verwendung der gleichen Bezugsziffern
wie für
die entsprechenden Elemente des Getriebes 33a angegeben sind.
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Das
Getriebe 33a weist einen Zahnriemen 34 auf, der
mit einer Antriebsscheibe 35, die an die Ausgangswelle
des Motors 20 eingepaßt
ist, und mit einer Getriebescheibe 36 kämmt, die leerlaufend an eine
Stützgabel 37 eingepaßt ist,
die mit einem oberen Querträger 38 der
Gerüststruktur 29 mittels
einer Spanneinrichtung 39 verbunden ist, die in 6 und 7 gezeigt
ist und weiter unten im einzelnen beschrieben wird. Die Achsen der
Scheiben 35 und 36 liegen in einer vertikalen
Ebene parallel zu der Ebene α,
so daß der
Riemen 34 ein Paar vertikaler, paralleler Zweige aufweist.
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Einer
der Zweige des Riemens ist starr mit einem Schuh oder Schieberblock 42 versehen,
der durch ein Schlittenelement 43 innerhalb des Riemens
gebildet ist und mit der Zahnung kämmt, und durch ein Befestigungselement 44 außerhalb
des Riemens, das starr mit dem Element 43 verbunden ist,
um den Riemen sandwichartig zu umgeben.
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Das
Element 43 wirkt auf gleitende Weise mit einem vertikalen
Führungsabschnitt 55 zusammen, der
einstückig
von einem Stützrahmen 56 getragen wird,
der starr innerhalb des Rahmens 27 befestigt ist.
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Das
Element 44 weist einen Befestigungsabschnitt 45 auf,
mit dem das obere Ende der Stange 15 verbunden ist.
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Unter
Bezug auf 6 und 7 weist
die Spanneinrichtung 39 einen rohrförmigen Körper 46 auf, der an
dem oberen Querträger 38 der
Gerüststruktur 29 des
Rahmens 27 durch eine Öffnung
in dem Querträger
eingepaßt
ist (5).
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Die
Einrichtung 39 weist auch einen vertikalen Schaft 48 auf,
der durch den rohrförmigen
Körper 46 eingepaßt ist und
axial dazu gleitet; und ein Befestigungsabschnitt 49 ist
an dem Bodenende des Schafts 48 ausgebildet und starr mit
der Gabel 37 verbunden.
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Eine
zu dem Schaft 48 koaxiale Schraubenfeder 50 ist
axial zwischen dem rohrförmigen
Körper 46 und
einem Anschlagring 51 zusammengedrückt, der starr und nahe am
oberen Ende des Schafts 48 eingepaßt ist, so daß sie den
Schaft 48 und demnach die Gabel 37 elastisch nach
oben schiebt.
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Die
Spanneinrichtung 39 weist auch ein Paar zylindrischer Buchsen 52 auf,
die bezüglich
des Körpers 46 diametral
entgegengesetzt zueinander angeordnet sind, wobei sich ihre Achsen
jeweils radial bezüglich
der Achse des Körpers 46 erstrecken
und entlang einer gemeinsamen geraden Linie C liegen.
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Die
Buchsen 52 sind rotatorisch an (nicht gezeigte) entsprechende
Stifte eingepaßt
und nehmen entsprechende (nicht gezeigte) Federn auf, um auf die
Buchsen in entgegengesetzten Richtungen (d.h. bezüglich der
in 6 gezeigten Buchse 52 im Uhrzeigersinn)
ein Drehmoment aufzubringen. Die Buchsen 52 sind für eine unidirektionale
Drehbewegung vorteilhaft an Rückschlag-Nadellagern
angebracht.
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Jede
Buchse 52 trägt
eine integrale Nocke 54, die sich am Umfang entlang eines
Bruchteils der Seitenfläche
der Buchse 52 erstreckt; und jede Nocke 54 hat
ein Anhebungsprofil, das in der entgegengesetzten Richtung zu dem
Drehmoment ansteigt, das auf die Buchse wirkt.
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Der
Anschlagring 51 weist ein Paar diametral entgegengesetzter
Arme 57 auf, die jeweils zu einer entsprechenden Buchse 52 vorstehen;
und an dem freien Ende bildet jeder Arm 57 eine entsprechende Buchse 58 mit
Innengewinde, in welche eine entsprechende Verstell- oder Einstellschraube 59 geschraubt
ist, die an dem Ende mit der entsprechenden Nocke 54 zusammenwirkt.
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Die
Stellmotoren 20, 21, 20', 21' sind mit einer Steuereinheit 60 verbunden,
die programmiert werden kann, um die Parameter zu variieren, die
den Betrieb der Motoren regeln, und deshalb die Betriebszyklen der
Einheit 1 zu variieren.
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Die
Einheit 1 arbeitet wie folgt.
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Die
vertikale Bewegung der Stangen 15, 16, die die
Formbaugruppen 5, 5' steuern,
wird von den Stellmotoren 20, 21, 20', 21' gesteuert.
Die Drehung der Ausgangswelle 33 jedes Stellmotors wird über die
entsprechende Antriebsscheibe 35 auf den Zahnriemen 34 übertragen,
wodurch eine vertikale Bewegung des entsprechenden Schuhs oder Schieberblocks 42 und
demnach der entsprechenden Stange 15, 16 erzeugt
wird.
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Die
Stellmotoren 20, 21, 20', 21' werden gesteuert, um die Bewegung
der Stangen 15, 16 der Formbaugruppen 5, 5' wie erforderlich
zu regeln, um den Betriebszyklus der Einheit 1 durchzuführen.
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Kurz
gesagt, die Backen 7 jeder Baugruppe 5, 5' schließen sich
während
des Wegs der Baugruppe nach unten, so daß sie den Schlauch 2 mit
einer vertikalen, nach unten gerichteten Bewegungskomponente ergreifen,
die gleich der Laufgeschwindigkeit des Schlauchs 2 ist.
Die Backen 7 bleiben während des
Wegs nach unten geschlossen, und die Versiegelungselemente ergreifen
den Schlauch mit ausreichendem Druck, um ihn heiß zu versiegeln. Nahe an der
unteren Totpunktposition öffnen
sich die Backen 7, um den Schlauch 2 freizugeben,
und sie werden während
des Wegs nach oben weiter geöffnet
und erreichen die völlig
geöffnete
Position (3), ehe sie die obere Totpunktposition
erreichen. Die Backen beginnen dann, sich zu schließen, und
sind nach dem Erreichen der oberen Totpunktposition aus den oben erläuterten
Gründen
vollständig
geschlossen.
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Der
Betrieb der Baugruppen 5 und 5' ist offensichtlich um einen halben
Zyklus versetzt: die Baugruppe 5 bewegt sich mit den geöffneten
Backen 7 nach oben, während
sich die Baugruppe 5' mit
den geschlossenen Backen nach unten bewegt, so daß die Arme 10 der
Baugruppe 5' zwischen
den Armen der Baugruppe 5 vorbeilaufen, ohne damit in Konflikt zu
geraten.
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Die
Spanneinrichtungen 39 gewährleisten eine korrekte Spannung – definiert
durch die elastische Last der Federn 50 – der Riemen 34,
selbst falls sich die Riemen dehnen. In diesem Fall wird der Schaft 48 von
der Feder 50 nach oben geschoben, um einen Zwischenraum
zwischen den Schrauben 59 und den Nocken 54 zu
bilden; dieser Zwischenraum wird jedoch automatisch von den Buchsen 52 aufgenommen,
die sich drehen und so einen Abschnitt der Nocken 54 mit
höherer
Anhebung in Kontakt mit den Schrauben bringen. Die Einrichtungen 39 lassen
deshalb eine nach oben gerichtete Bewegung der entsprechenden Getriebescheiben 36 zu,
um die Dehnung von Riemen 34 zu kompensieren, aber jede Bewegung
in der entgegengesetzten Richtung zu verhindern.
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Durch
die Steuerung der Baugruppen 5, 5' durch die Stellmotoren 20, 21, 20', 21' ist es möglich, die
Betriebszyklusparameter (Weg, Geschwindigkeit) wie erforderlich
nach dem Volumen und der Gestaltung der herzustellenden Verpackungen
einzustellen, ohne daß größere mechanische
Veränderungen
der Maschine vorgenommen werden müssen. Weil darüber hinaus
die Formbaugruppen 5, 5' unabhängig zu steuern sind, kann
die Position der Muster auf den Verpackungen rasch und einfach korrigiert
werden, womit die Menge an Ausschuß reduziert ist.
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Genauer
kann bei Vorliegen eines Eingangssignals, das einen Positionsfehler
des Musters bezüglich
seiner theoretischen Position angibt, die Laufgeschwindigkeit einer
der Baugruppen 5, 5' bezüglich der
anderen innerhalb eines Zyklus ohne Änderung bei der relativen Position
am Start und Ende des Zyklus variiert werden. Ist die erforderliche
Korrektur erst erreicht, dann kann die Steuereinheit die Geschwindigkeit
so steuern, daß die
relative Position der Formbaugruppen 5, 5' vor dem Ende
des Zyklus wiederhergestellt wird.
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Weitere
Vorteile der Einheit 1 nach der vorliegenden Erfindung
liegen in der höheren
Kompaktheit und den niedrigeren Kosten im Vergleich zu herkömmlichen,
mechanisch durch Nocken gesteuerten Einheiten.
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Natürlich können an
der hier beschriebenen und veranschaulichten Einheit Änderungen
vorgenommen werden, ohne den Umfang der beigefügten Ansprüche zu verlassen.