EP0895934B1 - Hubeinrichtung für eine Arbeitsstation einer Verpackungsmaschine - Google Patents

Hubeinrichtung für eine Arbeitsstation einer Verpackungsmaschine Download PDF

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EP0895934B1
EP0895934B1 EP98113904A EP98113904A EP0895934B1 EP 0895934 B1 EP0895934 B1 EP 0895934B1 EP 98113904 A EP98113904 A EP 98113904A EP 98113904 A EP98113904 A EP 98113904A EP 0895934 B1 EP0895934 B1 EP 0895934B1
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EP
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tool part
tool
lifting device
packaging machine
working station
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Johann Natterer
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Multivac Sepp Haggenmueller GmbH and Co KG
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Multivac Sepp Haggenmueller GmbH and Co KG
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B31/00—Packaging articles or materials under special atmospheric or gaseous conditions; Adding propellants to aerosol containers
    • B65B31/02—Filling, closing, or filling and closing, containers or wrappers in chambers maintained under vacuum or superatmospheric pressure or containing a special atmosphere, e.g. of inert gas
    • B65B31/021—Filling, closing, or filling and closing, containers or wrappers in chambers maintained under vacuum or superatmospheric pressure or containing a special atmosphere, e.g. of inert gas the containers or wrappers being interconnected
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B65/00—Details peculiar to packaging machines and not otherwise provided for; Arrangements of such details
    • B65B65/02—Driving gear

Definitions

  • the invention relates to a lifting device for a workstation a packaging machine according to the preamble of the claim 1.
  • a packaging machine has workstations for various Functions such as shaping, filling, sealing and cutting on.
  • a workstation includes in a known manner a tool base and a tool shell, in working position hold a packing lane for the operation between them.
  • the upper part of the tool is stationary trained and the lower tool part via a hoist relative movable up and down to the tool top.
  • a work operation is the lower part lowered and there is a feed of Packing path so that the processed packs from the workstation brought out and fed to the next workstation can be.
  • US 3,808,772 is a lifting device for a workstation a packaging machine known, wherein the packaging machine has a machine frame and the workstation first tool part and a relative to this in a lowered Position lowerable or raised in a raised position second tool part, which on opposite sides a material web are provided.
  • the lifting device includes a lifting element in the form of a two-armed lever, with the first and coupled to the second tool part such that during the movement of the second tool part in the lowered position the first tool part is moved away from the material web.
  • the packaging machine a machine frame 1 and successively arranged a forming station 2, an evacuation and sealing station 3 and a Cutting device 4 on.
  • a Film web 5 introduced from the input side into the machine.
  • containers 6 are formed from the film web. These are after filling in a not shown in the figure Filling station in an evacuation and sealing station 3 sealed with a top film and finally by means of the cutting device 4 separated from each other.
  • the machine frame At the same time, 1 does not have the lead for one shown chain drive for conveying the film web 5 and the From this formed packaging container 6.
  • FIG. 2 to 5 shows a workstation, here exemplified as evacuating and Sealing station 3 is shown, a base part 7, a with this rigidly connected tool shell 8 and a relative to this movable tool base 9.
  • the base part 7 and the tool top 8 of the workstation are over guide rods 10 interconnected.
  • the Lifting device has two via a yoke 11 with each other connected piston-cylinder devices 12 on.
  • the cylinders 13 Each piston-cylinder device 12 are each with the Base member 7 is connected, while the piston rods 14 each with the yoke 11 are connected, which in turn the lower tool part 9 carries.
  • the yoke 11 and the associated with this Tool lower part 9 is on the guide rods 10th sliding guide bushings 15 connected.
  • the piston-cylinder devices 12 are designed so that they the lower tool part 9 in a first closing movement over a large stroke in a size up to over 200mm from the open position in the closed position and vice versa can move.
  • FIG. 3 at its two longitudinal sides one Lever system 20 between the movable tool base 9 and the machine frame 1 on.
  • Figures 3 and 5 show a Longitudinal view of the workstation 3, in which the construction and the Operation of the lever system 20 is best seen.
  • the lever system 20 has two two-armed levers 21a, 21b. Of the Fulcrum 22a, 22b of the levers 21a, 21b is in each case via a Connecting bar 26a, 26b at a point 27a, 27b of the Machine frame 1 hinged, wherein the connecting rods 26a, 26b are rotatably mounted at the articulation points 27a, 27b.
  • the an outer end of the levers 21a, 21b is respectively over a Rotary connection 23a, 23b rotatably connected to the base part 7.
  • the other outer end of the levers 21a, 21b is in each case via a Connecting rod 24 a, 24 b connected to the yoke 11, wherein both the articulation points 25a, 25b of the rods on the yoke 11 as well the pivot points 28a, 28b of the rods rotatable on the lever are executed.
  • the lengths of the levers and connecting rods are dependent from the geometry of the workstation and in particular from the stroke with the lower tool part 9 against the Tool upper part 8 is moved and in dependence on the desired stroke distance to the entire lifting device should be raised when the lower tool part 9 in the open Position is moved, selected.
  • the workstation Before a work step, the workstation is in the open position shown in Figures 2 and 3, in the upper tool part 8 and the lower tool part 9 a distance have from each other.
  • the piston-cylinder devices 12 To initiate the operation the piston-cylinder devices 12 is activated, the Tool lower part 9 a first closing path with a stroke from running to over 200mm against the upper tool 8. Since that Base part 7 and the upper tool 8 rigidly together are connected and the piston-cylinder devices 12 the Tool lower part 9 relative to the base part 7 vertically after move up, the lower tool part 9 moves to the Tool upper part 8, until the two tool parts 8, 9 in the closed position of the workstation shown in FIGS and Figure 5, cooperate. In this position lies the lower edge of the tool upper part on the film web 5.
  • the lifting device additionally to the piston-cylinder devices 12, a power stroke element 30, which for generating a high closing force between the lower tool part 9 and the upper tool part 8 Serves to the Wirk traditionally the operation in a closed position to be able to record the workstation.
  • the power generation is doing after completion of the first closing movement of Tool lower part 9 against the upper tool 8 by means of Piston-cylinder devices 12 via a second of the Kraftstubelement 30 generated closing movement with a relative to the first closing movement generates small stroke.
  • the Kraftstubelement 30 has a drive and a mechanical Power transmission device, which is designed such that it has a nearly constant force curve, wherein at Occurrence of one resistance the force for the second Closing movement is generated.

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Description

Die Erfindung betrifft eine Hubeinrichtung für eine Arbeitsstation einer Verpackungsmachine nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Eine Verpackungsmaschine weist Arbeitsstationen für verschiedene Funktionen, wie Formen, Füllen, Siegeln und Schneiden auf. Eine Arbeitsstation umfaßt in bekannter Weise ein Werkzeugunterteil und ein Werkzeugoberteil, die in Arbeitsstellung zwischen sich eine Packungsbahn für den Arbeitsgang festhalten. Üblicherweise ist dabei das Werkzeugoberteil feststehend ausgebildet und das Werkzeugunterteil über ein Hubwerk relativ zu dem Werkzeugoberteil auf und ab bewegbar. Nachdem in der jeweiligen Arbeitsstation ein Arbeitsgang ausgeführt ist, wird das Unterteil abgesenkt und es erfolgt ein Vorschub der Packungsbahn, so daß die bearbeiteten Packungen aus der Arbeitsstation herausgeführt und der nächsten Arbeitsstation zugeführt werden können.
Solange die zu befördernden Packungen nur eine Ausdehnung in Richtung des Werkzeugunterteiles aufweisen, beispielsweise Becher, die nach dem Befüllen mit einem Produkt lediglich mit einer Oberfolie verschlossen werden, stellt der Transport von einer Station in die nächste Station kein Problem dar. Wenn aber die Packungen auch eine Ausdehnung nach oben in Richtung des Werkzeugoberteiles aufweisen, beispielsweise wenn ein eingefülltes Produkt über die Ebene der Materialbahn hinausragt, können solche Packungen nicht mehr in einfacher Weise in die nächste Arbeitsstation eingeführt werden.
Aus der US 3,808,772 ist eine Hubeinrichtung für eine Arbeitsstation einer Verpackungsmaschine bekannt, wobei die Verpackungsmaschine einen Maschinenrahmen aufweist und die Arbeitsstation ein erstes Werkzeugteil und ein relativ zu diesem in eine abgesenkte Stellung senkbares bzw. in eine angehobene Stellung anhebbares zweites Werkzeugteil aufweist, die auf gegenüberliegenden Seiten einer Materialbahn vorgesehen sind. Die Hubeinrichtung beinhaltet ein Hubelement in Form eines zweiarmigen Hebels, der mit dem ersten und mit dem zweiten Werkzeugteil derart gekoppelt ist, dass bei der Bewegung des zweiten Werkzeugteils in die abgesenkte Stellung das erste Werkzeugteil von der Materialbahn weg bewegt wird.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Hubeinrichtung für eine Arbeitsstation einer Verpackungsmaschine zu schaffen, die es ermöglicht, daß beliebig geformte Verpackungen in einfacher Weise in eine Arbeitsstation ein- und ausgeführt werden können.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Hubeinrichtung nach dem Patentanspruch 1. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der Figuren. Von den Figuren zeigen:
Fig. 1
eine Seitenansicht einer Verpackungsmaschine mit weggelassener Seitenabdeckung,
Fig. 2
eine Längsansicht einer Arbeitsstation in Transportrichtung der Verpackungen gesehen im geöffneten Zustand,
Fig. 3
eine Seitenansicht der Arbeitsstation von Fig. 2 in einer Richtung senkrecht zur Transportrichtung der Verpackungen,
Fig. 4
eine Längsansicht in Transportrichtung der Arbeitsstation nach Fig. 2 in geschlossenem Zustand,
Fig. 5
eine Seitenansicht der Arbeitsstation nach Fig. 4 senkrecht zur Transportrichtung.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, weist die Verpackungsmaschine einen Maschinenrahmen 1 und nacheinander angeordnet eine Formstation 2, eine Evakuier- und Versiegelungsstation 3 und eine Schneideinrichtung 4 auf. In der Verpackungsmaschine wird eine Folienbahn 5 von der Eingangsseite in die Maschine eingeführt. In der Formstation werden aus der Folienbahn Behälter 6 geformt. Diese werden nach dem Befüllen in einer in der Figur nicht dargestellten Füllstation in einer Evakuier- und Versiegelungsstation 3 mit einer Oberfolie versiegelt und schließlich mittels der Schneideinrichtung 4 voneinander getrennt. Der Maschinenrahmen 1 weist gleichzeitig auch die Führung für einen nicht gezeigten Kettenantrieb zum Fördern der Folienbahn 5 bzw. der daraus gebildeten Verpackungsbehälter 6 auf.
Wie am besten aus den Figuren 2 bis 5 ersichtlich ist, weist eine Arbeitsstation, die hier beispielhaft als Evakuier- und Versiegelungsstation 3 dargestellt ist, ein Basisteil 7, ein mit diesem starr verbundenes Werkzeugoberteil 8 und ein relativ zu diesem bewegbares Werkzeugunterteil 9 auf. Das Basisteil 7 und das Werkzeugoberteil 8 der Arbeitsstation sind über Führungsstangen 10 miteinander verbunden.
Es ist eine Hubeinrichtung zum Bewegen des Werkzeugunterteils 9 relativ zu dem Werkzeugoberteil 8 von einer in den Figuren 2 und 3 dargestellten offenen Stellung in eine in den Figuren 4 und 5 dargestellte geschlossene Stellung, in der das Werkzeugunterteil 9 und das Werkzeugoberteil 8 zusammenwirken, vorgesehen. Die Hubeinrichtung weist zwei über ein Joch 11 miteinander verbundene Kolben-Zylindereinrichtungen 12 auf. Die Zylinder 13 jeder Kolben-Zylindereinrichtung 12 sind jeweils mit dem Basisteil 7 verbunden, während die Kolbenstangen 14 jeweils mit dem Joch 11 verbunden sind, welches seinerseits das Werkzeugunterteil 9 trägt. Das Joch 11 und das mit diesem verbundene Werkzeugunterteil 9 ist mit auf den Führungsstangen 10 gleitenden Führungsbuchsen 15 verbunden.
Die Kolben-Zylindereinrichtungen 12 sind so ausgelegt, daß sie das Werkzeugunterteil 9 in einer ersten Schließbewegung über eine große Hubstrecke in einer Größe bis über 200mm von der offenen Stellung in die geschlossene Stellung und vice versa bewegen können.
Wie insbesondere aus Fig. 2 und Fig. 4 ersichtlich ist, weist die Arbeitsstation 3 an ihren beiden Längsseiten jeweils ein Hebelsystem 20 zwischen dem beweglichen Werkzeugunterteil 9 und dem Maschinenrahmen 1 auf. Die Figuren 3 und 5 zeigen eine Längsansicht der Arbeitsstation 3, in der der Aufbau und die Wirkungsweise des Hebelsystems 20 am besten zu erkennen ist.
Das Hebelsystem 20 weist zwei zweiarmige Hebel 21a, 21b auf. Der Drehpunkt 22a, 22b der Hebel 21a, 21b ist jeweils über eine Verbindungsstange 26a, 26b an einem Punkt 27a, 27b des Maschinenrahmens 1 angelenkt, wobei die Verbindungsstangen 26a, 26b an den Anlenkpunkten 27a, 27b drehbar gelagert sind. Das eine äußere Ende der Hebel 21a, 21b ist jeweils über eine Drehverbindung 23a, 23b mit dem Basisteil 7 drehbar verbunden. Das andere äußere Ende der Hebel 21a, 21b ist jeweils über eine Verbindungsstange 24a, 24b mit dem Joch 11 verbunden, wobei sowohl die Anlenkpunkte 25a, 25b der Stangen am Joch 11 als auch die Anlenkpunkte 28a, 28b der Stangen am Hebel drehbar ausgeführt sind.
Die Längen der Hebel und der Verbindungsstangen werden in Abhängigkeit von der Geometrie der Arbeitsstation und insbesondere von der Hubstrecke mit der das Werkzeugunterteil 9 gegen das Werkzeugoberteil 8 bewegt wird sowie in Abhängigkeit von der gewünschten Hubstrecke um die die gesamte Hubeinrichtung angehoben werden soll, wenn das Werkzeugunterteil 9 in die geöffnete Position bewegt wird, ausgewählt.
Die Betriebsweise der erfindungsgemäßen Hubeinrichtung ist wie folgt. Vor einem Arbeitsgang befindet sich die Arbeitsstation in der in den Figuren 2 und 3 gezeigten geöffneten Position, in der das Werkzeugoberteil 8 und das Werkzeugunterteil 9 einen Abstand voneinander aufweisen. Zum Einleiten des Arbeitsganges werden die Kolben-Zylindereinrichtungen 12 aktiviert, wobei das Werkzeugunterteil 9 einen ersten Schließweg mit einer Hubstrecke von bis über 200mm gegen das Werkzeugoberteil 8 ausführt. Da das Basisteil 7 und das Werkzeugoberteil 8 starr miteinander verbunden sind und die Kolbenzylindereinrichtungen 12 das Werkzeugunterteil 9 relativ zu dem Basisteil 7 vertikal nach oben bewegen, bewegt sich das Werkzeugunterteil 9 auf das Werkzeugoberteil 8 zu, bis die beiden Werkzeugteile 8, 9 in der geschlossenen Position der Arbeitsstation, die in den Figuren 4 und 5 dargestellt ist, zusammenwirken. In dieser Position liegt die Unterkante des Werkzeugoberteiles auf der Folienbahn 5 auf.
Nach Ausführen des Arbeitsganges wird das Werkzeugunterteil 9 wieder in die geöffnete Stellung gemäß den Figuren 2 und 3 bewegt. Bei einem Absenken des Werkzeugunterteiles 9 in die geöffnete Stellung der Arbeitsstation übertragen die Verbindungsstangen 24a, 24b die Abwärtsbewegung des Werkzeugunterteiles 9 bzw. des damit verbundenen Joches 11 auf die jeweils mit den Verbindungsstangen 24a, 24b verbundenen Enden der Hebel 21a, 21b, wodurch die Hebel 21a, 21b jeweils um ihren Drehpunkt 22a, 22b gedreht werden. Dadurch führen die jeweils mit dem Basisteil 7 verbundenen äußeren Enden der Hebel 21a, 21b eine entsprechende Aufwärtsbewegung aus, wodurch das Basisteil 7 relativ zu dem Maschinenrahmen 1 und damit relativ zur Folienbahn 5 angehoben wird. Da das Werkzeugoberteil mit dem Basisteil starr verbunden ist, wird daher das Werkzeugoberteil 8 von der Folienbahn wegbewegt. Somit stoßen Packungen 6, die eine Ausdehnung nach unten und nach oben aufweisen, nicht an der Unterkante des Werkzeugoberteiles 8 an und können problemlos weiterbefördert werden. Bei einem erneuten Anheben des Werkzeugunterteiles 9 in die Arbeitsstellung werden die Hebel 21a, 21b in entgegengesetzter Richtung gedreht, wodurch das Basisteil 7 und das damit verbundene Werkzeugoberteil 8 wieder abgesenkt werden.
In einer weiteren Ausführungsform weist die Hubeinrichtung zusätzlich zu den Kolbenzylindereinrichtungen 12 ein Krafthubelement 30 auf, welches zur Erzeugung einer hohen Schließkraft zwischen dem Werkzeugunterteil 9 und dem Werkzeugoberteil 8 dient, um die Wirkkräfte beim Arbeitsgang in geschlossener Position der Arbeitsstation aufnehmen zu können. Die Krafterzeugung wird dabei nach Abschluß der ersten Schließbewegung des Werkzeugunterteiles 9 gegen das Werkzeugoberteil 8 mittels der Kolben-Zylindereinrichtungen 12 über eine zweite von dem Krafthubelement 30 erzeugte Schließbewegung mit einem relativ zu der ersten Schließbewegung geringen Hubweg erzeugt. Das Krafthubelement 30 weist einen Antrieb und eine mechanische Kraftübersetzungseinrichtung auf, die derart ausgebildet ist, daß sie einen nahezu konstanten Kraftverlauf aufweist, wobei bei Auftreten eines Widerstandes die Kraft für die zweite Schließbewegung erzeugt wird.

Claims (4)

  1. Hubeinrichtung für eine Arbeitsstation einer Verpackungsmaschine, wobei die Arbeitsstation ein erstes Werkzeugteil (8) und ein relativ zu diesem in eine abgesenkte Stellung senkbares bzw. in eine angehobene Stellung anhebbares zweites Werkzeugteil (9), die auf gegenüberliegenden Seiten einer Materialbahn (5) vorgesehen sind, aufweist, mit einem ersten Hubelement (12, 13, 14) zum Bewegen des zweiten Werkzeugteiles (9) relativ zu dem ersten Werkzeugteil (8), und einem zweiten Hubelement (20), das mit dem zweiten Werkzeugteil (9) derart gekoppelt ist, daß bei der Bewegung des zweiten Werkzeugteiles (9) in die abgesenkte Stellung das erste Werkzeugteil (8) von der Materialbahn (5) wegbewegt wird, wobei das zweite Hubelement (20) als Hebelsystem ausgebildet ist,
    das mit einem die Materialbahn (5) seitlich begrenzenden Maschinenrahmen (1) der Verpackungsmaschine und mit dem zweiten Werkzeugteil (9) verbunden ist, und
    das erste Hubelement (12, 13, 14) zwischen einem mit dem ersten Werkzeugteil (8) starr verbundenen Basisteil (7) der Arbeitsstation und dem zweiten Werkzeugteil (9) vorgesehen ist, wobei
    das Hebelsystem (20) zwei Hebel (21a; 21b) aufweist, deren Drehpunkte (22a; 22b) jeweils über eine Verbindungsstange (26a; 26b) an dem Maschinenrahmen (1) angelenkt sind und deren eines äußere Ende jeweils mit einem Basisteil (7) drehbar verbunden ist und deren anderes äußeres Ende jeweils über eine Verbindungsstange (24a; 24b) mit dem zweiten Werkzeugteil (9) verbunden ist und
    wobei die Anordnung der Hebel (21a, 21b) und der Verbindungsstangen (24a, 24b, 26a, 26b) derart ausgeführt ist, daß die Hebel (21a, 21b) bei einer Bewegung des zweiten Werkzeugteiles (9) in entgegengesetzter Richtung gedreht werden.
  2. Hubeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei zweite Hubelemente (20) vorgesehen sind, die jeweils an gegenüberliegenden Längsseiten der Arbeitsstation vorgesehen sind.
  3. Hubeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Krafthubelement (30) zum Erzeugen einer erhöhten Schließkraft des zweiten Werkzeugteiles (9) gegen das erste Werkzeugteil (8) in der angehobenen Stellung des zweiten Werkzeugteiles (9) vorgesehen ist.
  4. Verpackungsmaschine mit einer Hubeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3.
EP98113904A 1997-08-08 1998-07-24 Hubeinrichtung für eine Arbeitsstation einer Verpackungsmaschine Expired - Lifetime EP0895934B1 (de)

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EP0895934A1 EP0895934A1 (de) 1999-02-10
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