CN102774531B - 工具更换装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种热成型包装机（1）中的工作站（2，3）的工具更换装置（19），该工具更换装置用于允许工具***件（20）相对于生产方向（R）被横向地推出工作站（2，3），链引导件（22）能够相对于工具***件（20）沿上下方向移动。

Description

工具更换装置
技术领域
本发明涉及一种热成型包装机的工具更换装置，其用于热成型包装机的工作站，所述工具更换装置包括工具***件和用于将幅状材料传送过所述工作站的链引导件。本发明还涉及一种用于更换工具***件的方法，其中，设置链引导件以用于将幅状材料传送过工作站，并且使所述链引导件至少在所述工作站的区域中能相对于工具***件沿上下方向移动到更换位置，以为了更换的目的而使所述工具***件能相对于生产方向R横向地移位。 
背景技术
EP 1234765B1公开了一种工具更换***，其中，工具组件沿生产方向经由转移区域被自动地转移到停放位置而不需要移除该区域中的膜幅。在该***中，所有的工具都保留在机器中或机器上。处于停放位置和转移区域的工具导致高空间需求。这些空间需求还限制了能够保持在停放位置的工具的数量。 
EP 0467069A1公开了一种热成型包装机，其中，成型工具的下部能够从热成型包装机中横向地撤出。这在不影响膜幅的情况下完成。 
为了更换热成型包装机中的工具上部，所述工具上部通常被升起并更换。将要在例如成型站或密封站的工具上部中更换的工具***件（其中工具***件的一部分分别位于输送链与链引导件之间）与工具上部作为整体升起或者在膜幅上方在生产方向上从工具上部移除并且被更换。 
发明内容
本发明的目的是使得热成型包装机中的工具上部的工具***件可以横向地更换。 
该目的通过如下的工具更换装置和方法实现： 
一种工具更换装置，其用于热成型包装机的工作站，所述工具更换装置包括工具***件和用于将幅状材料传送过所述工作站的链引导件，所述工具更换装置的特征在于，所述链引导件能够相对于所述工具***件沿上下方向移动，使得所述工具***件能够相对于生产方向R横向地移位。 
一种操作热成型包装机中的工作站的工具更换装置的方法，其中，设置链引导件以用于将幅状材料传送过所述工作站，并且使所述链引导件至少在所述工作站的区域中能相对于工具***件沿上下方向移动到更换位置，以为了更换的目的而使所述工具***件能相对于生产方向R横向地移位。 
根据本发明的用于热成型包装机的工作站的工具***件的工具更换装置（其中所述热成型包装机在幅状材料的任一侧设置链引导件以用于将所述幅状材料传送过工作站），其特征在于链引导件能够相对于工具***件沿上下方向移动，使得工具***件能够相对于生产方向横向地移位。对于设置在膜幅上方的工具***件，链引导件被降低到其不表示与工具***件横过链引导件的运动干涉的轮廓的程度。或者，在工具***件位于膜幅下方的情况下，链引导件被升高到链引导件在这种情况下不与工具***件的运动干涉的程度。为了执行更换功能，当链引导件在工具***件所需的区域中可动时便足够了。 
优选地，链引导件能够相对于工具***件移动到更换位置和工作位置，更换位置是相对于将沿着热成型包装机被传送的膜幅降低或升高的位置。链引导件占据用于传送膜幅的工作位 置，所述膜幅沿着生产方向在与进给线、密封站和切割站的区域中相同的高度上定位于成型站的区域中。 
当链引导件的移动与工具上部或工具下部关联时是特别有利的。因此，能够省去附加的驱动***，并使简单而经济的结构设计成为可能。 
在链引导件与工作站的工具下部或工具上部分开驱动的情况下，该链引导件优选地能够通过至少一个致动器移动，从而能够独立于工作站的可能并行地进行的其他运动而移动，所述致动器例如为气压缸或伺服电动机。当工具在工作站内在膜幅上方和下方被更换时，能够将工具移动到相应的最有利的更换位置。 
优选地，当工作站是成型站时，工具***件是加热板，或者，当工作站是密封站时，工具***件是密封板。容纳工具***件的工具支架因此能够被固定地安装在机器框架上，并且例如依赖于格局（format-dependent）的工具***件能够以适应人体工程学的方式容易地从热成型包装机横向地移除以进行更换或清洁。 
优选地，当成型站工作时，工具***件分别与成型站的工具支架和冷却板接触，从而持久地冷却被实施为加热板的工具***件。在成型站的工具支架中设有冷却回路，该工具支架固定地安装于机器框架，并且能够省去移除工具***件之前的冷却水的排放，由此将减少工具更换时间。 
优选地，热成型包装机设有根据本发明的工具更换装置，从而能够更容易地更换工具***件并且能够减少该更换所需的时间。 
根据本发明的用于操作热成型包装机中的工作站的工具更换装置的方法：设置用于将幅状材料传送过工作站的链引导件， 并且链引导件至少在工作站的区域中能相对于工具***件沿上下方向移动到更换位置，从而使工具***件相对于生产方向横向地移位以进行更换。这允许通过从热成型包装机横向地移除工具***件而简单且快速地更换工具***件，而不需要在工作站的区域中移除膜幅且不需要执行机械改动。 
优选地，链引导件向更换位置的移动与相应的工作站打开同时地进行或者在相应的工作站打开之后进行，在工作站打开过程中，位于幅状材料的背对产品的一侧的工具相对于位于幅状材料的面对产品的一侧的工具***件移动并且离开所述工具***件。 
优选地，链引导件向工作位置的移动在相应的工作站的关闭之前进行或者与相应的工作站的关闭同时地进行，在工作站关闭过程中，位于幅状材料的背对产品的一侧的工具相对于位于幅状材料的面对产品的一侧的工具***件移动并且朝向所述工具***件移动。 
根据特别有利的实施方式，链引导件由相应的工作站的工具上部或工具下部移动。因此，不需要用于该移动的附加驱动器。 
可选地，链引导件的移动通过致动器执行，所述致动器优选为气压缸或伺服电动机。 
链引导件的移动优选地在幅状材料处于静止时进行，从而避免链引导件和幅状材料上的特殊负载。 
优选地，工作站是包括诸如加热板或密封板等工具***件的成型站或密封站。 
根据优选实施方式，通过使成型站的工具***件与冷却板彼此大面积接触并且通过借助于仅存在于不可动冷却板中的冷却回路提供主动冷却，工具***件借助成型站的冷却板被间接 地冷却。既不需要将工具***件与冷却水供给和冷却水排放分开，也不需要将水从工具***件的内部排出。通过这种方式更进一步地简化了工具更换。 
根据有利的实施方式，诸如用于电流、加压空气或真空的输电线设有位于工具***件与工具支架之间的插接连接，所述插接连接在工具***件被拉出时自动地断开，并且在工具***件被推入时自动地连接。因此不必需用于断开或拔出各个线路连接的手动操作，并且减少了工具更换时间。 
优选地，工具***件通过控制被自动地解锁以便从工作站移除和/或在***到工作站中之后被自动地锁定。因此，确保了工具***件在工作站中的精确和可重复的定位，并且与可选的传感器***组合，能够以适当的方式允许或抑制机器的启动。 
附图说明
在下文中，将通过参照附图更详细地说明本发明的有利实施方式，其中各个附图示出了： 
图1是具有开放式工作站的热成型包装机的立体图； 
图2是处于关闭位置的、根据本发明的具有工具更换装置的成型站在生产方向上的截面图。 
图3是处于打开位置的成型站在生产方向上的截面图，其中链引导件处于升高状态。 
图4与图3类似，其中工具***件移出到侧方。 
在所有附图中，相同的部件由相同的附图标记表示。 
具体实施方式
图1以立体图示出了热成型包装机1的实施方式。 
热成型包装机1（至少）包括三个工作站，即：成型站2、抽真空和密封站3以及分离站4。所有这些工作站2、3、4都对幅状材料5作用，所述材料5是塑料膜幅/金属箔幅。为此，成型站2设有成型工具6。当幅状材料5在热成型包装机1的间歇性操作期间处于静止时，成型工具6垂直于幅状材料5的平面移动，从而在幅状材料5中热成型出包装槽。
密封站3包括密封工具上部7和密封工具下部8。通过使密封工具上部7和/或密封工具下部8沿朝向彼此的方向移动，能够在两个工具构件7、8之间形成封闭的密封腔。在所述密封腔中，之前已经形成于幅状材料5并且灌装有产品的包装槽能够用未示出的顶部箔密封，并且通过这种方式封闭。可以想到，在密封之前将两个工具构件7、8之间的密封腔抽真空并因此将包装槽抽真空和/或用置换气冲洗密封腔和包装槽。在密封步骤之后，密封工具上部7和密封工具下部8被移开，以释放包装槽并允许幅状材料5的进一步输送。 
在本实施方式中，分离站4是横截分离器（cross separator），在该横截分离器中分离刀9设置为工具构件。该分离刀9能够沿上下方向移动，即与幅状材料5的平面垂直地移动，从而切断幅状材料5。 
热成型包装机1限定生产方向R，幅状材料5沿生产方向R被传送过至少一些工作站，在本实施方式中，经过密封站3和分离站4。在成型站2中，幅状材料5在绕虚拟的水平轴线10偏转之前沿与该生产方向R相反的方向被传送，由此从第一传送平面11被转移到第二传送平面12。 
热成型包装机1设置有框架13，框架13水平地配置在两个传送平面11、12之间。框架13包括多个位于侧方的纵杆14以及将所述纵杆14互连的多个横杆，其中纵杆14定向在包装机1的生产方向R上。在包装机1的各个工作站2、3、4处，框架13都设置有两个纵杆14，这两个纵杆14彼此平行地定向并且在相同的高度上延伸。这些纵杆14沿生产方向R至少在工作站2、3、4的长度上延伸。 
同样沿热成型包装机1的生产方向R定向的轴16在纵杆14之间居中地延伸。轴16连接于驱动器，该驱动器例如为电动机，优选为伺服电动机。在本实施方式中，轴16能够通过驱动器在不同的旋转方向上被交替地驱动。 
图1示出了各个工作站2、3、4的工具6、7、8、9打开以允许幅状材料5的进一步输送的状态下的包装机。 
图2示出了根据本发明的具有工具更换装置19的沿生产方向R看到的成型站2，成型站2包括成型工具6和工具***件20，工具***件20配置在幅状材料5下方并且在工具支架21上被引导和保持。链引导件22引导各侧的相应的夹具和输送链23，所述输送链23沿着生产方向R将幅状材料传送过工作站。在所述图2中，成型站被示出为处于关闭位置，其中轴16位于下部位置。 
图3示出了处于打开位置的成型站2，其中成型工具6已经通过轴16的转动而升高。链引导件22与输送链23以及所保持的幅状材料5已经被升高了距离S。该运动能够通过未示出的与成型工具6相关的机构来执行，或者可以通过单独的驱动器例如气压缸或伺服电动机来实现。距离S对应于将面对工具***件20的链引导件22的侧面定位成位于工具***件20的上部区域上方所必需的长度。 
图4与图3类似，示出了处于打开位置的成型站2。工具***件20和成型工具6从成型站2和热包装机1沿横向被部分地抽出到左侧。只要工具20、6的一部分仍然位于成型站2和引导单元24中，则引导单元24在横向移动期间分别引导工具***件20和成型工具6。工具***件20在左侧链引导件22下方以与左侧链 引导件22相距小距离的方式横向地向外移动。工具支架21被实施为包括未示出的水回路的冷却板，并且定位成在平面25上与工具***件20大面积接触。在右手侧的止挡侧上，在工具支架上和上方设置有固定元件26以用于将电气***和传感器***固定连接于工具支架，所述电气***例如用于控制加热幅状材料5用的加热板20中的加热棒，所述传感器***例如用于对加热板20中的温度传感器估值。工具***件20通过夹紧装置27紧固在处于工作位置的工具支架21上的适当位置。 
即使链引导件22设置在幅状材料5的任一侧，为了工具更换的目的，两个链引导件22中的仅一个适于以所述方式沿上下方向升高也将是足够的，其中该链引导件优选是位于移除工具***件20所朝向的一侧的链引导件。特别地，为了减小包装薄膜中的张力，可选地，可以将包装薄膜的任一侧的链引导件22构造成能够沿上下方向移动。产生这些移动继而能够使得链引导件22彼此联接或使得链引导件22相互分离。 

Claims (18)

1.一种工具更换装置（19），其用于热成型包装机（1）的工作站（2，3），所述工具更换装置（19）包括工具***件（20）和用于将幅状材料（5）传送过所述工作站（2，3）的链引导件（22），所述工具更换装置的特征在于，所述链引导件（22）能够相对于所述工具***件（20）沿上下方向移动，使得所述工具***件（20）能够相对于生产方向（R）横向地移位。
2.根据权利要求1所述的工具更换装置，其特征在于，所述链引导件（22）能够相对于所述工具***件（20）移动到更换位置和工作位置。
3.根据权利要求1或2所述的工具更换装置，其特征在于，所述链引导件（22）的移动与工具上部（6）或工具下部（8）关联。
4.根据权利要求1或2所述的工具更换装置，其特征在于，所述链引导件（22）能够通过至少一个致动器而移动。
5.根据权利要求1或2所述的工具更换装置，其特征在于，所述工具***件（20）是加热板或密封板。
6.根据权利要求1或2所述的工具更换装置，其特征在于，所述工作站是成型站（2），当所述成型站（2）工作时，所述工具***件（20）与所述成型站的冷却板（21）接触。
7.根据权利要求4所述的工具更换装置，其特征在于，所述致动器为气压缸或伺服电动机。
8.一种热成型包装机（1），包括根据权利要求1-7中的任一项所述的工具更换装置（19）。
9.一种操作热成型包装机（1）中的工作站（2，3）的工具更换装置（19）的方法，其中，设置链引导件（22）以用于将幅状材料（5）传送过所述工作站（2，3），并且使所述链引导件（22）至少在所述工作站（2，3）的区域中能相对于工具***件（20）沿上下方向移动到更换位置，以为了更换的目的而使所述工具***件（20）能相对于生产方向（R）横向地移位。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述链引导件（22）向所述更换位置的移动与相应的工作站（2，3）的打开同时地进行或者在相应的工作站（2，3）的打开之后进行，其中，在所述工作站的打开过程中，位于所述幅状材料（5）的背对产品的一侧的工具相对于位于所述幅状材料（5）的面对产品的一侧的所述工具***件（20）移动并且离开所述工具***件（20）。
11.根据权利要求9或10所述的方法，其特征在于，所述链引导件（22）向工作位置的移动在相应的工作站（2，3）的关闭之前进行或者与相应的工作站（2，3）的关闭同时地进行，其中，在所述工作站的关闭过程中，位于所述幅状材料（5）的背对产品的一侧的工具相对于位于所述幅状材料（5）的面对产品的一侧的所述工具***件（20）移动并且朝向所述工具***件（20）移动。
12.根据权利要求9或10所述的方法，其特征在于，所述链引导件（22）由相应的工作站的工具上部或工具下部移动。
13.根据权利要求9或10所述的方法，其特征在于，所述链引导件的移动通过致动器执行。
14.根据权利要求9或10所述的方法，其特征在于，所述链引导件（22）的移动在所述幅状材料（5）处于静止时进行。
15.根据权利要求9或10所述的方法，其特征在于，所述工作站是成型站（2），所述工具***件（20）通过所述成型站（2）的冷却板（21）间接地冷却。
16.根据权利要求9或10所述的方法，其特征在于，通过插接连接，所述工具***件与工具支架之间的输电线在所述工具***件（20）被拉出时自动地断开，并且在所述工具***件（20）被推入时自动地连接。
17.根据权利要求9或10所述的方法，其特征在于，所述工具***件（20）自动地解锁以便从所述工作站（2，3）移除和/或在***到所述工作站（2，3）中之后自动地锁定。
18.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述致动器为气压缸或伺服电动机。
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