EP4273056A1 - Hoisting gear with locking and method - Google Patents
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- EP4273056A1 EP4273056A1 EP23161983.4A EP23161983A EP4273056A1 EP 4273056 A1 EP4273056 A1 EP 4273056A1 EP 23161983 A EP23161983 A EP 23161983A EP 4273056 A1 EP4273056 A1 EP 4273056A1
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Definitions
- the present invention relates to a lifting mechanism for opening and closing a tool of a packaging machine according to claim 1.
- the invention further relates to a method for opening and closing a tool of a packaging machine according to claim 9.
- Hoists are conventionally used on intermittently operating packaging machines, for example on thermoforming packaging machines, in order to open and close work stations designed thereon, for example a forming station, a sealing station and/or a cutting station, in cycles in order to carry out processing processes on supplied packaging materials therein.
- DE 42 16 207 C1 discloses a packaging machine with a cutting device that can be opened and closed by means of a piston-cylinder device. So that the forces occurring during the cutting process can be better absorbed, the piston-cylinder device can be decoupled from the cutting process by means of a wedge that can be inserted into its piston. The cutting forces built up during the cutting process therefore do not affect the piston stroke.
- the object of the invention is to provide a lifting gear that can be used in particular for lifting heavy tool assemblies and in particular for generating large lifting forces. Furthermore, it is the object of the invention to provide a corresponding method.
- the invention relates to a lifting mechanism for opening and closing a tool of a packaging machine, the lifting mechanism having at least one first lifting device and at least one second lifting device, which can be actuated one after the other in order to move the lifting mechanism from an open position to a closed position, the first Lifting device is decoupled from a load pickup caused by the second lifting device for closing the tool.
- the lifting gear has at least one adjustable locking mechanism for decoupling the first lifting device from a force flow caused by the second lifting device. This locking mechanism makes it possible to at least temporarily block the first lifting device, while a maximum closing force of the tool is built up by means of the second lifting device.
- the locking mechanism used in the invention ensures that the first lifting device, so to speak, as a lifting device for closing the tool, only lifts the weight of a lower and / or upper tool part formed thereon, but in order to apply the power stroke required for a work process, the second lifting device is decoupled from the first Lifting device works as a power lifting device, i.e. the first lifting device remains unloaded due to the use of the locking mechanism when carrying out the power stroke. This enables gentle operation of the lifting gear, in particular the first lifting device, even if heavy tool components are to be moved by means of the lifting gear and/or high tool closing forces are required.
- the locking mechanism can be clamped by at least one component formed on the first lifting device for the force decoupling of the first lifting device from the force flow caused by the second lifting device. It is conceivable that the locking mechanism has at least one linearly or rotatably adjustable blocking element, which can be coupled or brought into engagement with the first lifting device in such a way that a force generated by the second lifting device can be shielded from the first lifting device.
- the locking mechanism has an adjustment drive that can be controlled separately by the first and second lifting devices.
- Such an adjustment drive could be present, for example, as a pneumatically operated linear drive or as a pneumatically operated swivel drive.
- the lifting gear has at least one base plate which is carried by a pull rod and is adjustable along the pull rod by means of the first lifting device.
- the tie rod that can be used to carry the base plate can be attached to a machine frame of the packaging machine by means of a holder, for example by means of a curved holding plate or a rail.
- the base plate is configured to carry a lower tool part, for example a sealing goggle.
- This lower tool part could be configured as a tray holder for holding a predetermined format of prefabricated packaging lower parts.
- the second lifting device is arranged between the base plate and the lower tool part, wherein the lower tool part can be lifted from the base plate by means of the second lifting device in order to build up the power stroke, i.e. a preload between the lower tool part and an upper tool part positioned above it.
- the lifting mechanism includes at least one height-adjustable stop for stopping a lifting movement of a tool holder used to carry the upper tool part.
- the first lifting device can be relieved of the weight of the upper tool part as soon as the tool holder provided for this purpose is seated on the stop.
- an upper stroke movement of the upper tool part can stop and a load change can take place.
- This load change means that from the point at which the upper stroke movement of the upper tool part stops, the lower tool part, which is positioned on the base plate, is raised, causing the tool to close as a whole.
- the tool parts can thus be lowered and raised one after the other, with the weight forces caused by the tool parts each acting individually on the first lifting device.
- the stop is mounted in a height-adjustable manner, for example screwed onto the machine frame as a bolt with an external thread. This allows the use of different tool parts.
- the first lifting device has at least one lifting cylinder with an extendable piston, which can be controlled both for adjusting the upper tool part and for adjusting the lower tool part. It is conceivable that several such lifting cylinders, for example four lifting cylinder modules, are provided on the circumference of the lifting mechanism.
- the second lifting device has at least one inflatable membrane for lifting the lower tool part.
- This inflatable membrane can be positioned between the lower tool part and the base plate positioned underneath in order to lift the lower tool part on the base plate following the force decoupling of the first lifting device by the locking mechanism in order to carry out the power stroke for a predetermined work process.
- the base plate is fixed by the locking mechanism so that no force can be transferred from it to the lifting cylinder or cylinders.
- the invention further relates to a packaging machine, which is designed in particular in the form of a deep-drawing packaging machine or in the form of a tray sealing machine, with at least one lifting mechanism of the type described above being mounted on it.
- a corresponding lifting mechanism could be present at a forming station, a sealing station and/or a cutting station of the thermoforming packaging machine in order to move the tools used thereon.
- the hoist can be used at a sealing station of the tray sealing machine.
- the invention further relates to a method for opening and closing a tool of a packaging machine by means of a lifting gear designed thereon.
- a first lifting device and a second lifting device are actuated one after the other, the first lifting device being decoupled from a load pickup caused by the second lifting device for closing the tool.
- a locking mechanism is adjusted between a base plate of the lifting mechanism, which can be adjusted by means of the first lifting device, and a cylinder plate of a lifting cylinder formed on the first lifting device. This allows the first lifting device to be blocked in such a way that it is isolated from a subsequent lifting movement carried out by means of the second lifting device to generate a power stroke, i.e. it is not loaded by forces built up by means of the power stroke.
- the locking mechanism is clamped between the base plate and the cylinder plate for force decoupling of the first lifting device from a force flow caused by the second lifting device.
- a blocking element formed on the locking mechanism could be brought into engagement with the first lifting device in such a way that the base plate is thereby fixed relative to the cylinder plate. It would be conceivable for the blocking element to be linearly adjusted or pivoted between the base plate and the cylinder plate.
- Fig. 1 shows a packaging machine 100A configured as an intermittent thermoforming packaging machine 20.
- This thermoforming packaging machine 20 has a forming station 21, a sealing station 22, a cross-cutting device 23 and a longitudinal cutting device 24, which are arranged in this order in a production direction R on a machine frame 25.
- the thermoforming packaging machine 20 has a transport chain 28, which grips the bottom film 27 and transports it further in the production direction R per main work cycle.
- the forming station 21 is designed as a deep-drawing station in which troughs M are formed into the lower film 27 by deep-drawing, for example using compressed air and/or vacuum.
- the forming station 21 can be designed in such a way that several troughs M are formed next to one another in the direction perpendicular to the production direction R.
- a filling section or an insertion area 29 is provided, along which the packaging troughs M are filled with products.
- the packaging troughs M can be filled manually by an operator or mechanically by a picker.
- the sealing station 22 has a hermetically sealable chamber 22a in which the atmosphere in the packaging troughs M can be evacuated, for example, and/or replaced by gas flushing with a replacement gas or with a gas mixture before sealing with an upper film 31 released from a film receptacle 30.
- the cross-cutting device 23 can be designed as a punch that cuts through the lower film 27 and the upper film 31 in a direction transverse to the production direction R between adjacent packaging troughs M.
- the cross-cutting device 23 works in such a way that the bottom film 27 is not cut across the entire width, but is not cut through at least in an edge area. This enables controlled further transport through the transport chain 28.
- the longitudinal cutting device 24 can be designed as a knife arrangement with which the lower film 27 and the upper film 31 are cut between adjacent packaging troughs M and on the lateral edge of the lower film 27 in the production direction R, so that isolated packages V are present behind the longitudinal cutting device 24.
- the thermoforming packaging machine also has a control device 32. Its task is to control and monitor the processes taking place in the thermoforming packaging machine 20.
- a display device 33 is used to visualize or influence the process sequences in the thermoforming packaging machine 20 for or by an operator.
- Fig. 2 shows another packaging machine 100B, which is present as a tray sealing machine 40.
- a tray sealing machine 40 is also called a tray sealer in specialist circles.
- the tray sealing machine 40 has a feed belt 41 on which prefabricated tray parts 42 are transported. Furthermore, the tray sealing machine 40 has a gripper device 43. By means of the gripper device 43, the shell parts 42 provided on the feed belt 41 can be picked up and handed over to a sealing station 44 of the tray sealing machine 40 for a sealing process. Shell parts 42 accommodated therein sealed with a top film 45 guided through the sealing station 44. After the sealing process, the sealed shell parts 42 are picked up by the gripper device 43 and transferred to a discharge belt 46 of the shell sealing machine 40.
- Fig. 3 shows a hoist 100 and a tool 50 that can be adjusted with it in an open position S1.
- the hoist 100 has a base plate 1, which is in the open position S1 by means of a pull rod 2 and a holding plate 3 on a machine frame, for example the machine frame 25 Fig. 1 , supported.
- a cylinder piston 7a of a lifting cylinder 7 is attached to the base plate 1, which is in the open position S1 according to Fig. 3 is in the retracted state.
- the lifting cylinder 7 lifts a tool holder 10, on which an upper tool part 11, for example an upper sealing tool part, is mounted.
- a stop 12 and a locking mechanism 13 shown Their function will be discussed further in connection with the Fig. 4 - 7 described.
- the lifting cylinder 7 is first removed from the in Fig. 3 shown setting. This will be in Fig. 4 shown.
- the lifting cylinder 7 is supported on the base plate 1.
- the cylinder plate 8 and the pull rod 9 are lowered in the direction F1, whereby the tool holder 10 comes into contact with the stop 12.
- the stop 12 can be adjusted so that the upper tool part 11 stops when it sits flush on the top film 31, 45.
- Fig. 5 the upper tool part 11 and the lower tool part 6 are moved towards each other at most by means of the lifting cylinder 7.
- the locking mechanism 13 in particular a blocking element 13a formed thereon, is positioned between the base plate 1 and the cylinder plate 8 by means of a linear or pivoting movement. This will be in Fig. 6 shown.
- At least one membrane 5 contained in the lifting plate 4 is pressurized, so that this clamps the base plate 1 onto the locking mechanism 13.
- the lifting plate 4 is supported in the direction F3 by the base plate 1, whereby the lifting mechanism 100 is in a closed position S2 Fig. 6 achieved in order to carry out a work process, for example a sealing process.
- the flow of force takes place between the membrane 5, the lifting plate 4, the lower tool part 6, the upper tool part 11, the tool holder 10, the tie rods 9, the cylinder plate 8, the locking mechanism 13 and the base plate 1.
- the lifting cylinder 7 does not generate any part of the closing force of the lifting mechanism 100 that builds up and remains decoupled from the power stroke, so to speak.
- the weight of the hoist 100 rests on the stop 12.
- the hoist 100 offers the advantage that the power stroke and the displacement stroke take place decoupled from one another.
- the result of this is that the lifting cylinders 7 only have to move the weight forces and the power stroke only has to cover a very short distance, whereby optimal utilization of the membrane 5 can be achieved.
- This makes it possible to place a relatively low load on the lifting cylinders 7 in terms of force, which means that they can be designed to be smaller and can therefore also be controlled with low energy consumption. Overall, this leads to a cost-effective design and operation of the lifting cylinders 7.
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Abstract
Die Erfindung bezieht sich auf ein Hubwerk (100) zum Öffnen und Schließen eines Werkzeugs (50) einer Verpackungsmaschine (100A, 100B), wobei das Hubwerk (100) mindestens eine erste Hubeinrichtung und mindestens eine zweite Hubeinrichtung aufweist, die nacheinander betätigbar sind, um das Hubwerk (100) aus einer geöffneten Stellung (S1) in eine geschlossene Stellung (S2) zu bewegen, wobei die erste Hubeinrichtung von einer mittels der zweiten Hubeinrichtung zum Schließen des Werkzeugs (50) verursachten Lastaufnahme entkoppelt ist, wobei das Hubwerk (100) zur kräftemäßigen Entkopplung der ersten Hubeinrichtung aus einem durch die zweite Hubeinrichtung verursachten Kraftfluss mindestens einen verstellbaren Verriegelungsmechanismus (13) aufweist. Ferner bezieht sich die Erfindung auf ein dementsprechendes Verfahren.The invention relates to a lifting mechanism (100) for opening and closing a tool (50) of a packaging machine (100A, 100B), wherein the lifting mechanism (100) has at least one first lifting device and at least one second lifting device, which can be actuated one after the other to move the lifting mechanism (100) from an open position (S1) into a closed position (S2), the first lifting device being decoupled from a load pickup caused by the second lifting device for closing the tool (50), the lifting mechanism (100) for force decoupling of the first lifting device from a force flow caused by the second lifting device has at least one adjustable locking mechanism (13). The invention further relates to a corresponding method.
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Hubwerk zum Öffnen und Schließen eines Werkzeugs einer Verpackungsmaschine gemäß Anspruch 1. Weiter betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Öffnen und Schließen eines Werkzeugs einer Verpackungsmaschine gemäß Anspruch 9.The present invention relates to a lifting mechanism for opening and closing a tool of a packaging machine according to
Hubwerke werden herkömmlicherweise an intermittierend arbeitenden Verpackungsmaschinen, beispielsweise an Tiefziehverpackungsmaschinen, eingesetzt, um daran ausgebildete Arbeitsstationen, beispielsweise eine Formstation, eine Siegelstation und/oder eine Schneidstation, taktweise zu öffnen und zu schließen, um darin Bearbeitungsprozesse an zugeführten Verpackungsmaterialien durchzuführen.Hoists are conventionally used on intermittently operating packaging machines, for example on thermoforming packaging machines, in order to open and close work stations designed thereon, for example a forming station, a sealing station and/or a cutting station, in cycles in order to carry out processing processes on supplied packaging materials therein.
Beim Anheben schwerer Werkzeugbaugruppen stößt die bekannte Kolbenzylinder-Entkopplung allerdings an ihre Grenzen.However, when lifting heavy tool assemblies, the well-known piston-cylinder decoupling reaches its limits.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Hubwerk zur Verfügung zu stellen, das insbesondere zum Anheben schwerer Werkzeugbaugruppen und insbesondere zum Erzeugen großer Hubkräfte eingesetzt werden kann. Ferner ist es die Aufgabe der Erfindung, ein dementsprechendes Verfahren zur Verfügung zu stellen.The object of the invention is to provide a lifting gear that can be used in particular for lifting heavy tool assemblies and in particular for generating large lifting forces. Furthermore, it is the object of the invention to provide a corresponding method.
Diese Aufgabe wird gelöst mittels eines Hubwerks, das die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist. Ferner wird die Aufgabe gelöst mittels eines Verfahrens gemäß dem unabhängigen Anspruch 9.This task is solved by means of a hoist that has the features of
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die jeweiligen Gegenstände der Unteransprüche gegeben.Advantageous developments of the invention are given by the respective subjects of the subclaims.
Die Erfindung betrifft ein Hubwerk zum Öffnen und Schließen eines Werkzeugs einer Verpackungsmaschine, wobei das Hubwerk mindestens eine erste Hubeinrichtung und mindestens eine zweite Hubeinrichtung aufweist, die nacheinander betätigbar sind, um das Hubwerk aus einer geöffneten Stellung in eine geschlossene Stellung zu bewegen, wobei die erste Hubeinrichtung von einer mittels der zweiten Hubeinrichtung zum Schließen des Werkzeugs verursachten Lastaufnahme entkoppelt ist. Erfindungsgemäß weist das Hubwerk zur kräftemäßigen Entkopplung der ersten Hubeinrichtung aus einem durch die zweite Hubeinrichtung verursachten Kraftfluss mindestens einen verstellbaren Verriegelungsmechanismus auf. Durch diesen Verriegelungsmechanismus ist es möglich, die erste Hubeinrichtung zumindest temporär zu blockieren, während mittels der zweiten Hubeinrichtung eine maximale Schließkraft des Werkzeugs aufgebaut wird.The invention relates to a lifting mechanism for opening and closing a tool of a packaging machine, the lifting mechanism having at least one first lifting device and at least one second lifting device, which can be actuated one after the other in order to move the lifting mechanism from an open position to a closed position, the first Lifting device is decoupled from a load pickup caused by the second lifting device for closing the tool. According to the invention, the lifting gear has at least one adjustable locking mechanism for decoupling the first lifting device from a force flow caused by the second lifting device. This locking mechanism makes it possible to at least temporarily block the first lifting device, while a maximum closing force of the tool is built up by means of the second lifting device.
Der bei der Erfindung eingesetzte Verriegelungsmechanismus sorgt dafür, dass die erste Hubeinrichtung sozusagen als Weghubeinrichtung zum Schließen des Werkzeugs lediglich das Gewicht eines daran ausgebildeten Werkzeugunter- und/oder Werkzeugoberteils anhebt, jedoch zum Aufbringen des für einen Arbeitsprozess benötigten Krafthubs die zweite Hubeinrichtung entkoppelt von der ersten Hubeinrichtung als Krafthubeinrichtung arbeitet, d.h. die erste Hubeinrichtung durch den Einsatz des Verriegelungsmechanismus beim Durchführen des Krafthubs unbelastet bleibt. Dies ermöglicht einen schonenden Betrieb des Hubwerks, insbesondere der ersten Hubeinrichtung, selbst dann, wenn schwere Werkzeugkomponenten mittels des Hubwerks zu bewegen sind und/oder hohe Werkzeugschließkräfte benötigt werden.The locking mechanism used in the invention ensures that the first lifting device, so to speak, as a lifting device for closing the tool, only lifts the weight of a lower and / or upper tool part formed thereon, but in order to apply the power stroke required for a work process, the second lifting device is decoupled from the first Lifting device works as a power lifting device, i.e. the first lifting device remains unloaded due to the use of the locking mechanism when carrying out the power stroke. This enables gentle operation of the lifting gear, in particular the first lifting device, even if heavy tool components are to be moved by means of the lifting gear and/or high tool closing forces are required.
Vorzugsweise ist der Verriegelungsmechanismus zur kräftemäßigen Entkopplung der ersten Hubeinrichtung von dem durch die zweite Hubeinrichtung verursachten Kraftfluss von mindestens einer an der ersten Hubeinrichtung ausgebildeten Komponente einklemmbar. Vorstellbar ist es, dass der Verriegelungsmechanismus mindestens ein linear oder rotierbar verstellbares Blockadeelement aufweist, das mit der ersten Hubeinrichtung derart koppelbar bzw. in Eingriff zu bringen ist, dass sich eine durch die zweite Hubeinrichtung erzeugte Kraft von der ersten Hubeinrichtung abschirmen lässt.Preferably, the locking mechanism can be clamped by at least one component formed on the first lifting device for the force decoupling of the first lifting device from the force flow caused by the second lifting device. It is conceivable that the locking mechanism has at least one linearly or rotatably adjustable blocking element, which can be coupled or brought into engagement with the first lifting device in such a way that a force generated by the second lifting device can be shielded from the first lifting device.
Eine Variante sieht vor, dass der Verriegelungsmechanismus einen von der ersten und der zweiten Hubeinrichtung separat ansteuerbaren Verstellantrieb aufweist. Ein solcher Verstellantrieb könnte beispielsweise als pneumatisch betriebener Linearantrieb oder als pneumatisch betriebener Schwenkantrieb vorliegen.One variant provides that the locking mechanism has an adjustment drive that can be controlled separately by the first and second lifting devices. Such an adjustment drive could be present, for example, as a pneumatically operated linear drive or as a pneumatically operated swivel drive.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist das Hubwerk mindestens eine von einer Zugstange getragene und mittels der ersten Hubeinrichtung entlang der Zugstange verstellbar gelagerte Grundplatte auf. Die zum Tragen der Grundplatte einsetzbare Zugstange kann mittels einer Halterung, beispielsweise mittels eines gebogenen Halteblechs oder einer Schiene, an einem Maschinengestell der Verpackungsmaschine befestigt sein.According to one embodiment of the invention, the lifting gear has at least one base plate which is carried by a pull rod and is adjustable along the pull rod by means of the first lifting device. The tie rod that can be used to carry the base plate can be attached to a machine frame of the packaging machine by means of a holder, for example by means of a curved holding plate or a rail.
Vorstellbar ist es, dass die Grundplatte zum Tragen eines Werkzeugunterteils, beispielsweise einer Siegelbrille, konfiguriert ist. Dieses Werkzeugunterteil könnte als Schalenaufnahme zur Aufnahme eines vorbestimmten Formats vorgefertigter Verpackungsunterteile konfiguriert sein.It is conceivable that the base plate is configured to carry a lower tool part, for example a sealing goggle. This lower tool part could be configured as a tray holder for holding a predetermined format of prefabricated packaging lower parts.
Bevorzugt ist die zweite Hubeinrichtung zwischen der Grundplatte und dem Werkzeugunterteil angeordnet, wobei sich das Werkzeugunterteil mittels der zweiten Hubeinrichtung von der Grundplatte anheben lässt, um den Krafthub, also eine Vorspannung zwischen dem Werkzeugunterteil und einem darüber positionierten Werkzeugoberteil, aufzubauen.Preferably, the second lifting device is arranged between the base plate and the lower tool part, wherein the lower tool part can be lifted from the base plate by means of the second lifting device in order to build up the power stroke, i.e. a preload between the lower tool part and an upper tool part positioned above it.
Eine konstruktiv einfach herstellbare Bauweise ergibt sich dadurch, dass das Hubwerk mindestens einen höhenverstellbaren Anschlag zum Stoppen einer Hubbewegung einer durch eine zum Tragen des Werkzeugoberteils eingesetzte Werkzeugaufnahme umfasst. Damit kann die erste Hubeinrichtung vor allem von einem Gewicht des Werkzeugoberteils entlastet werden, sobald die dafür bereitgestellte Werkzeugaufnahme auf dem Anschlag sitzt. Insbesondere kann während eines Schließvorgangs des Hubwerks zu dem Zeitpunkt, an dem die Werkzeugaufnahme auf dem Anschlag aufsetzt, eine Oberhubbewegung des Werkzeugoberteils stoppen und ein Lastwechsel stattfinden. Dieser Lastwechsel führt dazu, dass ab dem Zeitpunkt, zu dem die Oberhubbewegung des Werkzeugoberteils stoppt, das Werkzeugunterteil, welches auf der Grundplatte positioniert ist, angehoben wird, wodurch sich das Werkzeug insgesamt schließt. Die Werkzeugteile können damit nacheinander gesenkt und angehoben werden, wobei die von den Werkzeugteilen hervorgerufenen Gewichtskräfte jeweils einzeln auf die erste Hubeinrichtung wirken.A structurally simple design results from the fact that the lifting mechanism includes at least one height-adjustable stop for stopping a lifting movement of a tool holder used to carry the upper tool part. This means that the first lifting device can be relieved of the weight of the upper tool part as soon as the tool holder provided for this purpose is seated on the stop. In particular, during a closing process of the hoist at the time at which the tool holder touches the stop, an upper stroke movement of the upper tool part can stop and a load change can take place. This load change means that from the point at which the upper stroke movement of the upper tool part stops, the lower tool part, which is positioned on the base plate, is raised, causing the tool to close as a whole. The tool parts can thus be lowered and raised one after the other, with the weight forces caused by the tool parts each acting individually on the first lifting device.
Vorstellbar wäre es, dass der Anschlag höhenverstellbar montiert ist, beispielsweise als Bolzen mit einem Außengewinde am Maschinengestell angeschraubt ist. Dies ermöglicht den Einsatz verschiedener Werkzeugteile.It would be conceivable that the stop is mounted in a height-adjustable manner, for example screwed onto the machine frame as a bolt with an external thread. This allows the use of different tool parts.
Vorzugsweise weist die erste Hubeinrichtung mindestens einen Hubzylinder mit einem ausfahrbaren Kolben auf, der sowohl zum Verstellen des Werkzeugoberteils als auch zum Verstellen des Werkzeugunterteils ansteuerbar ist. Vorstellbar ist es, dass umfangsseitig des Hubwerks gleich mehrere derartige Hubzylinder, beispielsweise vier Hubzylindermodule, vorgesehen sind.Preferably, the first lifting device has at least one lifting cylinder with an extendable piston, which can be controlled both for adjusting the upper tool part and for adjusting the lower tool part. It is conceivable that several such lifting cylinders, for example four lifting cylinder modules, are provided on the circumference of the lifting mechanism.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist die zweite Hubeinrichtung mindestens eine aufblasbare Membran zum Anheben des Werkzeugunterteils auf. Diese aufblasbare Membran kann zwischen dem Werkzeugunterteil und der darunter positionierten Grundplatte positioniert sein, um im Anschluss an die kräftemäßige Entkopplung der ersten Hubeinrichtung durch den Verriegelungsmechanismus das Werkzeugunterteil auf der Grundplatte anzuheben, um den Krafthub für einen vorbestimmten Arbeitsprozess auszuführen. Die Grundplatte wird dabei durch den Verriegelungsmechanismus fixiert, sodass von ihr keine Kraft auf den oder die Hubzylinder übertragbar ist.According to an advantageous embodiment of the invention, the second lifting device has at least one inflatable membrane for lifting the lower tool part. This inflatable membrane can be positioned between the lower tool part and the base plate positioned underneath in order to lift the lower tool part on the base plate following the force decoupling of the first lifting device by the locking mechanism in order to carry out the power stroke for a predetermined work process. The base plate is fixed by the locking mechanism so that no force can be transferred from it to the lifting cylinder or cylinders.
Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Verpackungsmaschine, die insbesondere in Form einer Tiefziehverpackungsmaschine oder in Form einer Schalenverschließmaschine ausgebildet ist, wobei mindestens ein Hubwerk der zuvor beschriebenen Art daran gelagert ist. Beispielsweise könnte ein dementsprechendes Hubwerk an einer Formstation, einer Siegelstation und/oder einer Schneidstation der Tiefziehverpackungsmaschine vorliegen, um die daran eingesetzten Werkzeuge zu bewegen. Alternativ dazu kann das Hubwerk an einer Siegelstation der Schalenverschließmaschine eingesetzt werden.The invention further relates to a packaging machine, which is designed in particular in the form of a deep-drawing packaging machine or in the form of a tray sealing machine, with at least one lifting mechanism of the type described above being mounted on it. For example, a corresponding lifting mechanism could be present at a forming station, a sealing station and/or a cutting station of the thermoforming packaging machine in order to move the tools used thereon. Alternatively, the hoist can be used at a sealing station of the tray sealing machine.
Weiter betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Öffnen und Schließen eines Werkzeugs einer Verpackungsmaschine mittels eines daran ausgebildeten Hubwerks. Gemäß diesem Verfahren werden zum Verstellen des Hubwerks aus einer geöffneten Stellung in eine geschlossene Stellung nacheinander eine erste Hubeinrichtung und eine zweite Hubeinrichtung betätigt, wobei die erste Hubeinrichtung von einer mittels der zweiten Hubeinrichtung zum Schließen des Werkzeugs verursachten Lastaufnahme entkoppelt wird. Hierfür wird ein Verriegelungsmechanismus zwischen eine mittels der ersten Hubeinrichtung verstellbare Grundplatte des Hubwerks und eine Zylinderplatte eines an der ersten Hubeinrichtung ausgebildeten Hubzylinders verstellt. Damit lässt sich die erste Hubeinrichtung derart blockieren, dass sie von einer daran anschließenden, mittels der zweiten Hubeinrichtung durchgeführten Hubbewegung zum Erzeugen eines Krafthubs isoliert ist, also von mittels des Krafthubs aufgebauten Kräften nicht belastet wird.The invention further relates to a method for opening and closing a tool of a packaging machine by means of a lifting gear designed thereon. According to this method, in order to adjust the lifting mechanism from an open position to a closed position, a first lifting device and a second lifting device are actuated one after the other, the first lifting device being decoupled from a load pickup caused by the second lifting device for closing the tool. For this purpose, a locking mechanism is adjusted between a base plate of the lifting mechanism, which can be adjusted by means of the first lifting device, and a cylinder plate of a lifting cylinder formed on the first lifting device. This allows the first lifting device to be blocked in such a way that it is isolated from a subsequent lifting movement carried out by means of the second lifting device to generate a power stroke, i.e. it is not loaded by forces built up by means of the power stroke.
Vorstellbar ist es, dass der Verriegelungsmechanismus zur kräftemäßigen Entkopplung der ersten Hubeinrichtung von einem durch die zweite Hubeinrichtung verursachten Kraftfluss zwischen der Grundplatte und der Zylinderplatte eingeklemmt wird. Beispielsweise könnte ein am Verriegelungsmechanismus ausgebildetes Blockadeelement derart mit der ersten Hubeinrichtung in Eingriff gebracht werden, dass dadurch die Grundplatte relativ zur Zylinderplatte fixiert ist. Vorstellbar wäre es, dass dabei das Blockadeelement zwischen die Grundplatte und die Zylinderplatte linear verstellt oder geschwenkt wird.It is conceivable that the locking mechanism is clamped between the base plate and the cylinder plate for force decoupling of the first lifting device from a force flow caused by the second lifting device. For example, a blocking element formed on the locking mechanism could be brought into engagement with the first lifting device in such a way that the base plate is thereby fixed relative to the cylinder plate. It would be conceivable for the blocking element to be linearly adjusted or pivoted between the base plate and the cylinder plate.
Die Erfindung wird anhand der folgenden Figuren genauer erläutert. Es zeigen
- Fig. 1
- eine schematische Seitenansicht einer Tiefziehverpackungsmaschine,
- Fig. 2
- eine perspektivische schematische Darstellung einer Schalenverschließmaschine,
- Fig. 3
- ein erfindungsgemäßes Hubwerk in seiner geöffneten Stellung,
- Fig. 4
- das Hubwerk aus
Fig. 3 mit gesenktem Werkzeugoberteil, - Fig. 5
- das Hubwerk aus
Fig. 4 mit angehobenem Werkzeugunterteil, - Fig. 6
- das Hubwerk aus
Fig. 5 mit aktiviertem Verriegelungsmechanismus, und - Fig. 7
- das Hubwerk aus
Fig. 6 beim Durchführen eines Krafthubs.
- Fig. 1
- a schematic side view of a thermoforming packaging machine,
- Fig. 2
- a perspective schematic representation of a tray sealing machine,
- Fig. 3
- a hoist according to the invention in its open position,
- Fig. 4
- the hoist
Fig. 3 with lowered tool upper part, - Fig. 5
- the hoist
Fig. 4 with raised lower tool part, - Fig. 6
- the hoist
Fig. 5 with activated locking mechanism, and - Fig. 7
- the hoist
Fig. 6 when performing a power stroke.
Gleiche Komponenten sind in den Figuren durchgängig mit gleichen Bezugszeichen versehen.The same components are given the same reference numbers throughout the figures.
In der dargestellten Ausführungsform ist die Formstation 21 als eine Tiefziehstation ausgebildet, in der durch Tiefziehen, beispielsweise mittels Druckluft und/oder Vakuum, Mulden M in die Unterfolie 27 geformt werden. Dabei kann die Formstation 21 derart ausgebildet sein, dass in der Richtung senkrecht zur Produktionsrichtung R mehrere Mulden M nebeneinander gebildet werden.In the illustrated embodiment, the forming
In Produktionsrichtung R hinter der Formstation 21 ist eine Einfüllstrecke bzw. ein Einlegebereich 29 vorgesehen, entlang welcher die Verpackungsmulden M mit Produkten befüllt werden. Das Befüllen der Verpackungsmulden M kann von einem Bediener manuell oder durch einen Picker maschinell durchgeführt werden.In the production direction R behind the forming
Die Siegelstation 22 verfügt über eine hermetisch verschließbare Kammer 22a, in der die Atmosphäre in den Verpackungsmulden M vor dem Versiegeln mit einer von einer Folienaufnahme 30 abgegebenen Oberfolie 31 z.B. evakuiert und/oder durch Gasspülen mit einem Austauschgas oder mit einem Gasgemisch ersetzt werden kann.The sealing
Die Querschneideeinrichtung 23 kann als Stanze ausgebildet sein, die die Unterfolie 27 und die Oberfolie 31 in einer Richtung quer zur Produktionsrichtung R zwischen benachbarten Verpackungsmulden M durchtrennt. Dabei arbeitet die Querschneideeinrichtung 23 derart, dass die Unterfolie 27 nicht über die gesamte Breite aufgetrennt wird, sondern zumindest in einem Randbereich nicht durchtrennt wird. Dies ermöglicht einen kontrollierten Weitertransport durch die Transportkette 28.The
Die Längsschneideeinrichtung 24 kann als eine Messeranordnung ausgebildet sein, mit der die Unterfolie 27 und die Oberfolie 31 zwischen benachbarten Verpackungsmulden M und am seitlichen Rand der Unterfolie 27 in Produktionsrichtung R durchtrennt werden, so dass hinter der Längsschneideeinrichtung 24 vereinzelte Verpackungen V vorliegen.The
Die Tiefziehverpackungsmaschine verfügt ferner über eine Steuereinrichtung 32. Sie hat die Aufgabe, die in der Tiefziehverpackungsmaschine 20 ablaufenden Prozesse zu steuern und zu überwachen. Eine Anzeigevorrichtung 33 dient zum Visualisieren bzw. Beeinflussen der Prozessabläufe in der Tiefziehverpackungsmaschine 20 für bzw. durch einen Bediener.The thermoforming packaging machine also has a
An der Grundplatte 1 ist ein Zylinderkolben 7a eines Hubzylinders 7 angebracht, welcher sich in der geöffneten Stellung S1 gemäß
Zusätzlich werden in
Um das Werkzeug 50 zu schließen, wird der Hubzylinder 7 zunächst aus der in
Zu dem Zeitpunkt, an dem die Werkzeugaufnahme 10 auf dem Anschlag 12 aufsetzt, stoppt eine Oberhubbewegung des Werkzeugoberteils 11 entlang der Richtung F1 und es findet ein Lastwechsel statt, sprich eine Unterhubbewegung des Werkzeugunterteils 6 startet. Dies wird in
In
Um Vorspannung zwischen dem Werkzeugunterteil 6 und dem Werkzeugoberteil 11 aufzubauen, wird mindestens eine in der Hubplatte 4 enthaltene Membran 5 mit Druck beaufschlagt, so dass diese die Grundplatte 1 auf den Verriegelungsmechanismus 13 spannt. Dabei stützt sich die Hubplatte 4 in Richtung F3 von der Grundplatte 1 ab, wodurch das Hubwerk 100 eine geschlossene Stellung S2 gemäß
Der Kraftfluss erfolgt nach dem Verspannen des Verriegelungsmechanismus 13 gegen die Zylinderplatte 8 zwischen der Membran 5, der Hubplatte 4, dem Werkzeugunterteil 6, dem Werkzeugoberteil 11, der Werkzeugaufnahme 10, den Zugstangen 9, der Zylinderplatte 8, dem Verriegelungsmechanismus 13 und der Grundplatte 1. Der Hubzylinder 7 erzeugt dabei keinen Anteil an der sich dabei aufbauenden Schließkraft des Hubwerks 100, bleibt sozusagen vom Krafthub entkoppelt. Auf dem Anschlag 12 ruht die Gewichtskraft des Hubwerks 100.After the
Das Hubwerk 100 bietet den Vorteil, dass der Krafthub und der Weghub entkoppelt voneinander stattfinden. Dies hat zur Folge, dass die Hubzylinder 7 lediglich die Gewichtskräfte bewegen müssen und der Krafthub nur einen sehr kurzen Weg zurücklegen muss, wodurch eine optimale Ausnutzung der Membran 5 erreichbar ist. Damit ist es möglich, die Hubzylinder 7 kräftemäßig verhältnismäßig gering zu belasten, wodurch diese konstruktiv kleiner ausführbar und dementsprechend auch mit einem geringen Energieverbrauch ansteuerbar sind. Dies führt insgesamt zu einer kostengünstigen Ausführung und Arbeitsweise der Hubzylinder 7.The hoist 100 offers the advantage that the power stroke and the displacement stroke take place decoupled from one another. The result of this is that the lifting cylinders 7 only have to move the weight forces and the power stroke only has to cover a very short distance, whereby optimal utilization of the
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