EP0569934B1 - Verpackungsmaschine mit einer mit Druckmedium beaufschlagten Einrichtung und einem gesteuerten Ventil - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft eine Verpackungsmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
• Eine derartige Verpackungsmaschine ist beispielsweise aus der DE-A-1 931 924 bekannt. Dort ist ein Drei-Wege-Ventil in einer Evakuierleitung vorgesehen. Dieses Ventil kann während der Gaszufuhr in eine dritte Stellung gebracht werden, in der die Strömung durch die Evakuierleitung blockiert ist.
• Eine Verpackungsmaschine mit einer druckmittelbetätigten Einrichtung ist ebenfalls aus der FR-A-2 280 550 bekannt. Die druckmittelbetätigte Einrichtung ist als Kolben-Zylinder-Einrichtung zum Auf- und Abbewegen des Unterteils relativ zu einem Oberteil der dort befindlichen Werkzeugstationen ausgebildet. Die Beaufschlagung mit Druckmedium erfolgt jeweils so lange, bis eine Endstellung bzw. ein Enddruck erreicht ist. Danach erfolgt durch Umstellen eines Ventils eine Belüftung.
• 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 Druckzuführungsabschnittes eine Dämpfung möglich ist.
• Diese Aufgabe wird durch die in Patentanspruch 1 gekennzeichnete Verpackungsmaschine gelöst. Weiterbildungen und zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
• Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der Figuren. Von den Figuren zeigen:

Fig.1

eine schematische Seitenansicht einer Vakuumverpackungsmaschine mit weggelassener seitenabdeckung;

Fig. 2

eine schematische Seitenansicht einer Arbeitsstation einer Vakuumverpackungsmaschine;

Fig. 3

eine schematische Schnittdarstellung durch eine Tiefziehstation einer Vakuumverpackungsmaschine.

• Die in Fig. 1 gezeigte Vakuumverpackungsmaschine faßt einen Maschinenrahmen 1, vom dem eine als Tiefziehstation ausgebildete erste Arbeitsstation 2, eine als Evakuier- und Versiegelungsstation ausgebildete zweite Arbeitsstation 3 und eine als Schneideinrichtung ausgebildete dritte Arbeitsstation 4 getragen werden. Jede der Arbeitsstationen 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 zusätzliche Übertragungseinrichtung auf und ab bewegt. Die Kolben-Zylinder-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. Ferner ist an der Kolben-Zylinder-Einrichtung ein Bewegungssensor 12 vorgesehen. Dieser erfaßt die Geschwindigkeit der Bewegung des Kolbens. Darüberhinaus ist eine Steuerung 13 vorgesehen. Diese ist eingangsseitig 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 Kammerraum 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 Oberteil 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 möglich ist, in der sowohl der erste Kammerraum als auch der zweite Kammerraum hermetisch abgeschossen sind, so daß bei sich vorher bewegendem 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 Pfeiles 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, erfolgt ein- oder mehrmalig eine kurzzeitige, in Bruchteilen von Sekunden, vorzugsweise in der Größenordnung von 50 Millisekunden dauernde Periode in die dritte Ventilstellung, so daß die Bewegung gedämpft 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 Tiefziehstation 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 Stellung wird der Raum oberhalb der Folie 18 über das Ventil 21 entlüftet. Zusätzlich zu diesen beiden Stellungen ist das Ventil in eine dritte Stellung bewegbar, in der die Leitung 19 hermetisch verschlossen ist. Die Steuerung ist so ausgebildet, daß sie in Abhängigkeit von einer gegebenen Voreinstellung bei Erreichen eines bestimmten Druckes im Kammerinneren oberhalb der zu verformenden Folie 18 für einen oder mehrere kurze Momente in die dritte Stellung umsteuert, so daß eine Dämpfung der Druckzufuhr erfolgt. Das ist insbesondere für bestimmte Arten von Folienmaterialien von Bedeutung, weil dadurch die Verformung nach Erreichen einer bestimmten Vorverformung in dem Endbereich langsamer gehen kann, obwohl eine konstante Druckluftquelle anliegt. Schließlich ist die Steuerung so ausgebildet, daß sie in Abhängigkeit von einer Voreinstellung bei Erreichen eines vorbestimmten Enddruckes im Inneren der Kammer oberhalb 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 bestehen 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 (7; 15) mit einem Ventil (10; 21), welches die Einrichtung in einer ersten Stellung mit einer Druckmediumquelle (11) zur Erzeugung einer Bewegung der Einrichtung (7) oder eines Druckaufbaus in der Einrichtung (15) verbindet, in einer zweiten Stellung die Einrichtung (7; 15) belüftet und eine dritte Stellung aufweist, in der die Verbindung zur Einrichtung (7; 15) geschlossen ist, und mit einer Steuerung (13; 22) zum Steuern des Ventils (10; 21),
   dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung (13; 22) derart ausgebildet ist, daß sie bei Erreichen einer vorbestimmten Bewegung der Einrichtung (7) oder eines vorbestimmten Druckes vor Erreichen eines Endzustandes das Ventil (10; 21) ein- oder mehrmalig zum Erzeugen einer Dämpfung in die dritte Stellung schaltet.
2. Verpackungsmaschine nach Anspruch 1,
   dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (7) eine Kolben-Zylinder-Einrichtung einer Arbeitsstation (4) mit einem Oberteil (5) und einem relativ dazu bewegbaren Unterteil (6) einer Verpackungsmaschine zum Bewegen des einen Teiles (5,6) relativ zum anderen ist.
3. Verpackungsmaschine nach Anspruch 1,
   dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (15) eine Tiefziehstation einer Verpackungsmaschine ist.
4. Verpackungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
   dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung (13;22) eingangsseitig mit einer Dateneingabeeinrichtung verbunden ist und über diese ein vorgegebener 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 (12) zum Erfassen der Kolbenbewegung vorgesehen ist, dessen Ausgang mit einem Eingang der Steuerung (13) verbunden ist.
6. Verpackungsmaschine nach Anspruch 3 oder 4,
   dadurch gekennzeichnet, daß ein Drucksensor (23) zum Erfassen im Inneren des mit Druckmedium zu beaufschlagenden Raumes vorgesehen ist, dessen Ausgang mit dem Eingang der Steuerung (22) verbunden ist.
7. Verpackungsmaschine nach Anspruch 5 oder 6,
   dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung (13;22) so ausgebildet ist, daß sie in Abhängigkeit von einem vorgegebenen Sollverlauf und dem Ausgangssignal des Sensors (12;23) das Ventil (10;21) 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 (13;22) so ausgebildet ist, daß bei Erreichen eines vorgegebenen Druckwertes das Ventil (10;21) in die dritte Stellung geschaltet und so der erreichte Druck über eine vorgegebene Zeit konstant gehalten wird.

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