EP3461621B1 - Vorrichtung zum trennen zumindest eines flächenelementes in wenigstens zwei teilflächenelemente und anlage zum automatisierten verschliessen von schalen mit zumindest einer folie - Google Patents

Vorrichtung zum trennen zumindest eines flächenelementes in wenigstens zwei teilflächenelemente und anlage zum automatisierten verschliessen von schalen mit zumindest einer folie Download PDF

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EP3461621B1
EP3461621B1 EP18196571.6A EP18196571A EP3461621B1 EP 3461621 B1 EP3461621 B1 EP 3461621B1 EP 18196571 A EP18196571 A EP 18196571A EP 3461621 B1 EP3461621 B1 EP 3461621B1
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counter bearing
separating
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shells
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B65B61/08—Auxiliary devices, not otherwise provided for, for operating on sheets, blanks, webs, binding material, containers or packages for severing webs, or for separating joined packages by cutting using rotary cutters

Definitions

  • the invention relates to a device for separating at least one surface element, in particular at least one film, into at least two partial surface elements, with at least one punch having at least one longitudinal region and with at least one counter bearing assigned to the punch.
  • the invention further relates to a system for the automated closing of trays with at least one film.
  • surface elements can be, for example, flat components made of plastic, metal or other materials.
  • surface elements designed as films are used, from which, for example, packaging components such as trays, cups or lidding films are formed.
  • Punching systems are known in the prior art for separating such surface elements. These punching systems have a punch to which a counter bearing is assigned. The punch and counter bearing can be moved towards each other and brought into contact, thereby separating surface elements arranged between these components.
  • thin surface elements are often used.
  • it can be thermoformed films that are used when packaging food, for example close to the food.
  • Separating devices of this type are used in the above-mentioned systems for the automated closing of trays with at least one film. This can involve separating the shells from each other, e.g. B. if these are initially formed from a film during deep drawing. The trays remain connected as long as they are filled and sealed with at least one film. Afterwards, however, they must be separated; the above-mentioned separating devices are used, particularly when separating transversely to the conveying direction of the shells.
  • DE 34 00 840 discloses a device for separating surface elements with a punch and a counter bearing.
  • the invention is based on the object of demonstrating a device of the type mentioned at the outset, with which a better separation result for the surface elements can be achieved.
  • the aim is to ensure that the shells are separated cleanly from one another.
  • the counter bearing has at least one bearing component which absorbs the compressive forces of the punch and is at least partially formed from individual sections, the individual sections being formed by profile bars and each in Counter bearings are kept movable.
  • the counter bearing is not designed as a one-piece profile or as a one-piece base, but rather is formed from individual sections.
  • the individual sections preferably form the bearing component completely, which requires their arrangement in the manner of a bearing component in association with the punch.
  • each individual section is held movably in the counter bearing and is therefore held independently of other sections of the bearing component. If the punch shows varying degrees of wear or tends to form bridges in its suspension, the punch can rest against all sections of the counter bearing by moving the position of the sections to a greater or lesser extent.
  • the individual positioning of the sections allows some sections in further protruding sections of the punch to give way. Other sections, on the other hand, do not give in as much; in any case, all sections are in contact with the punch when it is in contact. As a result, a surface element is cleanly divided into partial surface elements, even with thin films.
  • the individual sections of the bearing component are formed by profile bars.
  • the profile bars are placed directly next to each other so that they can form the section of a bearing component.
  • Each profile bar is held individually so that it can also be moved individually.
  • the profile bars can be arranged in a row. This arrangement makes sense if the surface elements are to be separated along a line.
  • the punch can then be designed like a bar, while the profile bars of the bearing component are held in one line.
  • profile bars can be arranged in a geometric shape.
  • a curved line can be provided or a closed line in the form of a polygon or a circle.
  • a correspondingly designed punch is then used, for example to cut out the section of a surface element from a larger surface element.
  • each profile bar is designed as a piston which is guided sealingly in a cylinder.
  • the piston is movably accommodated in the cylinder; when the piston is arranged vertically, for example in a row next to other pistons, its height can be changed.
  • each cylinder is a hydraulic cylinder.
  • the height of the individual profile bars can be adjusted using the hydraulic pressure, as can their pre-tension against the support of the punch.
  • hydraulic connections and at least one pressure gauge are provided on the counter bearing. A hydraulic fluid can be introduced into the counter bearing at different pressures in order to achieve a more or less strong preload on the profile bars guided in the hydraulic cylinders.
  • the counter bearing has at least one support element on the ends of the sections facing the punch.
  • This Support element covers the individual sections of the counter bearing, i.e. the individual profile bars, and can create a balance between adjacent profile bars.
  • the support element can be, for example, a hardened surface section made of sheet metal.
  • the solution according to the invention for the system for which independent protection is claimed is characterized in that the system has at least one device described above for separating at least one surface element into at least two partial surface elements for separating the trays closed with foil.
  • shells can be separated from one another or films can also be separated from one another. Even trays that have already been sealed with foil can be safely separated from each other.
  • Shells 1 can first be deep-drawn from a film 2, then filled and then sealed with a cover film 3 in a sealing station 4.
  • FIG. 1 shows several shells 1 one behind the other, a second separation takes place by a knife 6 in the longitudinal direction of the conveying direction of the shells 1 indicated by the arrow 7.
  • Figures 2 and 3 show the combination of the shells 1.
  • a punch 8 is provided in order to separate these shells 1 from one another transversely in the conveying direction. This enters a punching line 17 into the assembly of the shells 1.
  • the device 5 for separating the shells 1 transversely to their also in Figure 4 The conveying direction indicated by arrow 7 takes place with a punch 8.
  • the punch 8 is accommodated in a holding device 9.
  • a counter bearing 10 is arranged opposite the punch 8.
  • the counter bearing 10 is raised into the distances between two shells 1 that are adjacent to one another in the conveying direction and interacts with the punch 8 in the form of a pinch punch.
  • a lifting mechanism 16 is used to lift the counter bearing 10.
  • Figure 5 shows the components punch 8 and counter bearing 10 in a position at a distance from the shells 1. To separate each other in Conveying direction according to arrow 7 of adjacent shells 1 are, as in Figure 4 shown, punch 8 and counter bearing 10 approach each other.
  • the punch 8 is shown schematically.
  • the counter bearing 10 is designed in individual sections.
  • the individual sections are formed by profile bars 11, which are arranged in a row and thus form a bearing component that absorbs the forces of the punch 8.
  • the profile bars 11 are covered by a support element 12.
  • Each profile bar 11 is designed as a piston and is equipped with a sealing ring 13.
  • the profile bars 11 are acted upon within the counter bearing 10 with a hydraulic fluid which is filled into a space 14 below the profile bars 11.
  • the counter bearing 10 has hydraulic connections 15 for this purpose.
  • Figures 7 and 8th show that the punching line and thus the tools punch 8 and counter bearing 10 do not necessarily have to run along a straight line.
  • Figure 7 shows a punching tool with which three shells can each be removed from the composite from a composite of shells 1.
  • the punching line runs around recesses 18 in the lower tool 19 with the counter bearing 10.
  • a correspondingly designed punching punch is accommodated in the holding device 9.
  • Figure 8 shows that the counter bearing 10 is again formed from individual profile bars 11. These profile bars 11 have the same design as in the version Figure 6 .

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Trennen zumindest eines Flächenelementes, insbesondere zumindest einer Folie, in wenigstens zwei Teilflächenelemente, mit zumindest einem wenigstens einen längserstreckten Bereich aufweisenden Stanzstempel und mit zumindest einem dem Stanzstempel zugeordneten Gegenlager. Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Anlage zum automatisierten Verschließen von Schalen mit zumindest einer Folie.
  • Vorrichtungen der eingangs genannten Gattung werden in verschiedenen technischen Bereichen zum Trennen von Flächenelementen eingesetzt. Diese Flächenelemente können beispielsweise flächige Bauteile aus Kunststoff, aus Metall oder anderen Werkstoffen sein. Gerade in der Lebensmittelindustrie sind als Folien ausgebildete Flächenelemente im Einsatz, aus denen beispielsweise Verpackungsbestandteile wie Schalen, Becher oder auch Deckelfolien ausgebildet werden.
  • Für das Trennen derartiger Flächenelemente sind Stanzanlagen im Stand der Technik bekannt. Diese Stanzanlagen weisen einen Stanzstempel auf, dem ein Gegenlager zugeordnet ist. Stanzstempel und Gegenlager können aufeinander zubewegt werden und in Anlage gebracht werden, zwischen diesen Bauteilen angeordnete Flächenelemente werden dadurch getrennt.
  • Gerade in der Lebensmittelindustrie werden häufig Flächenelemente eingesetzt, die dünn sind. Es kann sich beispielsweise um tiefzuziehende Folien handeln, die bei einem Verpacken zum Beispiel von Lebensmitteln sich eng an die Lebensmittel anlegen.
  • Bei derartig dünnen Folien ist ein maßhaltiges Arbeiten mit Stanzstempel und Gegenlager erforderlich, um diese Folien über die gesamte Länge des Stanzstempels sicher trennen zu können. Diese Trennung ist eine Quetsch-Stanzung, sie erfordert eine hohe und genaue Führung.
  • Die Gefahr ist jedoch, dass Verspannungen auftreten, eine Brückenbildung eintritt und zudem ein unregelmäßiger Verschleiß auftritt. Im Ergebnis ist das Ergebnis des Trennvorgangs beeinträchtigt, da nicht über den gesamten Stanzstempel eine gleichmäßige Stanzung und damit Trennung erfolgt. Als Gegenlager dienen dabei beispielsweise Flächenelemente oder Profile. Vorrichtungen zum Trennen dieser Art werden in den oben angegebenen Anlagen zum automatisierten Verschließen von Schalen mit zumindest einer Folie eingesetzt. Es kann dabei um das Vereinzeln der Schalen voneinander gehen, z. B. wenn diese zunächst beim Tiefziehen aus einer Folie ausgebildet werden. Die Schalen bleiben im Verbund, solange sie gefüllt werden und mit zumindest einer Folie verschlossen werden. Danach sind sie allerdings zu vereinzeln, dabei werden insbesondere bei der Vereinzelung quer zur Förderrichtung der Schalen oben angegebene Vorrichtungen zum Trennen eingesetzt.
  • Eine gattungsgemäße Vorrichtung aus dem Stand der Technik ist in der US 2004/256058 A1 beschrieben. Diese Vorrichtung dient dem Formen von Beuteln, sie kann aber auch für Trennvorgänge geeignet sein. Sie weist einen Schlauch als Gegenlager auf.
  • DE 34 00 840 offenbart eine Vorrichtung zu trennen Flächenelemente mit einem Stanzstempel und einem Gegenlager.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Gattung aufzuzeigen, mit der ein besseres Trennergebnis für die Flächenelemente erreichbar ist. Hinsichtlich der Anlage soll erreicht werden, dass eine saubere Vereinzelung der Schalen voneinander erfolgt.
  • In Bezug auf die Vorrichtung zum Trennen zumindest eines Flächenelementes ist diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Gegenlager wenigstens ein die Druckkräfte des Stanzstempels aufnehmendes Lagerbauteil hat, das zumindest teilweise aus einzelnen Abschnitten ausgebildet ist, wobei die einzelnen Abschnitte durch Profilstäbe gebildet sind und jeweils im Gegenlager bewegbar gehalten sind.
  • Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß dem Anspruch 1, ist das Gegenlager nicht als einstückiges Profil oder als einstückige Unterlage ausgebildet, vielmehr liegt eine Ausbildung aus einzelnen Abschnitten vor. Die einzelnen Abschnitte bilden insgesamt das Lagerbauteil vorzugsweise vollständig aus, das bedingt ihre Anordnung nach Art eines Lagerbauteils in Zuordnung zu dem Stanzstempel. Erfindungsgemäß ist dabei vorgesehen, dass jeder einzelne Abschnitt für sich im Gegenlager bewegbar gehalten ist und insofern seine Haltung unabhängig von anderen Abschnitten des Lagerbauteils erfolgt. Wenn der Stanzstempel verschieden starke Verschleißerscheinungen hat oder auch in seiner Aufhängung zu einer Brückenbildung neigt, kann gleichwohl durch mehr oder weniger weites bewegtes Nachgeben in der Haltung der Abschnitte eine Anlage des Stanzstempels an allen Abschnitten des Gegenlagers erreicht werden. Die einzelne Haltung der Abschnitte ermöglicht ein Nachgeben einiger Abschnitte in weiter vorstehenden Abschnitten des Stanzstempels. Andere Abschnitte geben dagegen nicht so weit nach, jedenfalls ist erreicht, dass alle Abschnitte bei Anlage des Stanzstempels Kontakt zu diesem haben. Im Ergebnis wird ein Flächenelement sauber in Teilflächenelemente geteilt, auch bei dünnen Folien.
  • Nach der Erfindung ist vorgesehen, dass die einzelnen Abschnitte des Lagerbauteils durch Profilstäbe gebildet sind. Die Profilstäbe werden unmittelbar aneinandergesetzt, so dass sie den Abschnitt eines Lagerbauteils ausbilden können. Dabei wird jeder Profilstab einzeln gehalten, so dass er auch einzeln bewegbar ist.
  • Die Profilstäbe können dabei in einer Reihe angeordnet sein. Diese Anordnung ist dann sinnvoll, wenn eine Trennung der Flächenelemente entlang einer Linie erfolgen soll. Der Stanzstempel kann dann balkenartig ausgebildet sein, während die Profilstäbe des Lagerbauteils auf einer Linie gehalten sind.
  • Es ist aber auch möglich, dass die Profilstäbe in einer geometrischen Form angeordnet sind. Es kann eine geschwungene Linie vorgesehen sein oder auch eine geschlossene Linie in Form eines Vielecks oder eines Kreises. Ein entsprechend ausgebildeter Stanzstempel wird dann eingesetzt, um beispielsweise den Abschnitt eines Flächenelementes aus einem größeren Flächenelement herauszuschneiden.
  • Konstruktiv ist nach einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass jeder Profilstab als Kolben ausgebildet ist, der in einem Zylinder dichtend geführt ist. Der Kolben ist in dem Zylinder beweglich aufgenommen, bei vertikaler Anordnung des Kolbens in zum Beispiel einer Reihe neben anderen Kolben ist seine Höhenlage veränderbar.
  • Eine nächste Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass jeder Zylinder ein Hydraulikzylinder ist. Die Höhenlage der einzelnen Profilstäbe ist über den hydraulischen Druck einstellbar, so auch ihre Vorspannung gegen die Auflage des Stanzstempels. Zu dieser Einstellung der Profilstäbe sind nach einer Weiterbildung der Erfindung am Gegenlager Hydraulikanschlüsse und zumindest ein Manometer vorgesehen. Eine Hydraulikflüssigkeit kann mit voneinander verschiedenen Drücken in das Gegenlager eingeführt werden, um so eine mehr oder weniger starke Vorspannung der in den Hydraulikzylindern geführten Profilstäbe zu erreichen.
  • Zur weiteren Ausbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist noch vorgesehen, dass das Gegenlager auf den dem Stanzstempel zugekehrten Enden der Abschnitte zumindest ein Auflageelement aufweist. Dieses Auflageelement deckt die einzelnen Abschnitte des Gegenlagers, also die einzelnen Profilstäbe ab und kann zwischen einander benachbarten Profilstäben einen Ausgleich schaffen. Das Auflageelement kann dabei beispielsweise ein gehärteter Flächenabschnitt aus Blech sein.
  • Die erfindungsgemäße Lösung für die Anlage, für die selbständiger Schutz beansprucht wird, ist dadurch gekennzeichnet, dass die Anlage wenigstens eine vorbeschriebene Vorrichtung zum Trennen zumindest eines Flächenelementes in wenigstens zwei Teilflächenelemente zum Vereinzeln der mit Folie verschlossenen Schalen hat.
  • Mit der in der Anlage aufgenommenen erfindungsgemäßen Vorrichtung können Schalen voneinander getrennt werden oder auch Folien voneinander getrennt werden. Auch bereits mit Folien verschlossene Schalen sind sicher voneinander trennbar.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigen:
    • Figur 1:
    eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Anlage zum automatisierten Verschließen von Schalen,
    Figuren 2 u. 3:
    perspektivische Ansichten bzw. Draufsichten von Schalen.
    Figur 4:
    eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Trennen zumindest eines Flächenelementes,
    Figur 5:
    eine perspektivische Ansicht von Bauteilen der Vorrichtung gemäß Figur 4,
    Figur 6:
    eine maßstäblich vergrößerte Seitenansicht eines Bauteils der Vorrichtung gemäß Figur 4, und
    Figuren 7 u. 8:
    perspektivische Ansichten einer zweiten erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Trennen mindestens eines Flächenelementes.
  • Mit der Anlage in Figur 1 können Schalen 1 zunächst aus einer Folie 2 tiefgezogen werden, anschließend gefüllt werden und dann mit einer Deckelfolie 3 in einer Versiegelungsstation 4 versiegelt werden.
  • Die so gefüllten und versiegelten Schalen 1 werden mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 5 voneinander getrennt. Da die Seitenansicht in Figur 1 mehrere Schalen 1 hintereinander zeigt, erfolgt eine zweite Trennung durch ein Messer 6 in Längsrichtung der durch den Pfeil 7 angedeuteten Förderrichtung der Schalen 1. Figuren 2 und 3 zeigen den Verbund der Schalen 1. Um diese Schalen 1 in Förderrichtung quer voneinander zu trennen, ist ein Stanzstempel 8 vorgesehen. Dieser trägt in den Verbund der Schalen 1 eine Stanzlinie 17 ein.
  • Die Vorrichtung 5 zum Trennen der Schalen 1 quer zu ihrer auch in Figur 4 mit Pfeil 7 angedeuteten Förderrichtung erfolgt mit einem Stanzstempel 8. Der Stanzstempel 8 ist in einer Halteeinrichtung 9 aufgenommen. Gegenüber dem Stanzstempel 8 ist ein Gegenlager 10 angeordnet. Das Gegenlager 10 wird in die Abstände zwischen zwei in Förderrichtung einander benachbarter Schalen 1 angehoben und wirkt mit dem Stanzstempel 8 in Ausführung einer Quetsch-Stanzung zusammen. Dem Anheben des Gegenlagers 10 dient ein Hubmechanismus 16.
  • Figur 5 zeigt die Bauteile Stanzstempel 8 und Gegenlager 10 in einer Stellung in einem Abstand zu den Schalen 1. Zum Auftrennen einander in Förderrichtung nach Pfeil 7 benachbarter Schalen 1 sind, wie in Figur 4 gezeigt, Stanzstempel 8 und Gegenlager 10 einander anzunähern.
  • In Figur 6 ist der Stanzstempel 8 schematisch dargestellt. Das Gegenlager 10 weist erfindungsgemäß eine Ausbildung in einzelnen Abschnitten auf. Die einzelnen Abschnitte sind durch Profilstäbe 11 ausgebildet, die in einer Reihe angeordnet sind und somit ein die Kräfte des Stanzstempels 8 aufnehmendes Lagerbauteil ausbilden. Die Profilstäbe 11 sind dabei von einem Auflageelement 12 bedeckt.
  • Jeder Profilstab 11 ist als Kolben ausgebildet und mit einem Dichtungsring 13 ausgerüstet. Die Profilstäbe 11 sind innerhalb des Gegenlagers 10 mit einem Hydraulikmittel beaufschlagt, das in einen Raum 14 unterhalb der Profilstäbe 11 eingefüllt wird. Das Gegenlager 10 hat dafür Hydraulikanschlüsse 15.
  • Figuren 7 und 8 zeigen, dass die Stanzlinie und damit die Werkzeuge Stanzstempel 8 und Gegenlager 10 nicht zwingend entlang einer geraden Linie verlaufen müssen. Figur 7 zeigt ein Stanzwerkzeug, mit dem aus einem Verbund von Schalen 1 drei Schalen jeweils für sich aus dem Verbund herausgelöst werden können. Die Stanzlinie umläuft Vertiefungen 18 im Unterwerkzeug 19 mit dem Gegenlager 10. In der Halteeinrichtung 9 ist ein entsprechend ausgebildeter Stanzstempel aufgenommen.
  • Figur 8 zeigt, dass das Gegenlager 10 wieder aus einzelnen Profilstäben 11 ausgebildet ist. Diese Profilstäbe 11 haben die gleiche Ausbildung wie bei der Ausführung nach Figur 6.

Claims (7)

  1. Vorrichtung zum Trennen zumindest eines Flächenelementes, insbesondere zumindest einer Folie, in wenigstens zwei Teilflächenelemente, mit zumindest einem wenigstens einen längserstreckten Bereich aufweisenden Stanzstempel und mit zumindest einem dem Stanzstempel zugeordneten Gegenlager,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Gegenlager (10) wenigstens ein die Druckkräfte des Stanzstempels (8) aufnehmendes Lagerbauteil hat, das aus einzelnen Abschnitten ausgebildet ist, wobei die einzelnen Abschnitte durch Profilstäbe (11) gebildet sind und jeweils im Gegenlager (10) bewegbar gehalten sind, und wobei die Profilstäbe (11) in einer Reihe oder in einer geometrischen Form angeordnet sind.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Profilstab (11) als Kolben ausgebildet ist, der in einem Zylinder dichtend geführt ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Zylinder ein Hydraulikzylinder ist.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Gegenlager (10) Hydraulikanschlüsse (15) und zumindest ein Manometer aufweist.
  5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dass das Gegenlager (10) auf den dem Stanzstempel (8) zugekehrten Enden der Abschnitte zumindest ein Auflageelement (12) aufweist.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Auflageelement (12) ein gehärteter Flächenabschnitt ist.
  7. Anlage zum automatisierten Verschließen von Schalen mit zumindest einer Folie,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass sie wenigstens eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 zum Vereinzeln der mit Folie verschlossenen Schalen hat.
EP18196571.6A 2017-09-29 2018-09-25 Vorrichtung zum trennen zumindest eines flächenelementes in wenigstens zwei teilflächenelemente und anlage zum automatisierten verschliessen von schalen mit zumindest einer folie Active EP3461621B1 (de)

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EP3461621A1 EP3461621A1 (de) 2019-04-03
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