DE29722256U1

DE29722256U1 - Verpackungsmaschine

Info

Publication number: DE29722256U1
Application number: DE29722256U
Authority: DE
Original assignee: TWB TEUTO WERKZEUGBAU GmbH
Current assignee: TWB TEUTO WERKZEUGBAU GmbH
Priority date: 1997-12-17
Filing date: 1997-12-17
Publication date: 1998-02-12
Anticipated expiration: 2007-12-18

Description

TER MEER STEINMEISTER & PARTNER GBR

PATENTANWÄLTE - EUROPEAN PATENT ATTORNEYS

Dr. Nicolaus ter Meer, Dipl.-Chem. Helmut Steinmeister, Dipl.-ing.

Peter Urtier, Dipl.-Phys. Manfred Wiebusch

Gebhard Merkle, Dipl.-Ing. (FH)

Mauerkircherstrasse 45 Artur-Ladebeck-Strasse 51

D-81679 MÜNCHEN D-33617 BIELEFELD

TWB PO1/97 16.12.1997

TWB

TEUTO Werkzeugbau GmbH

Dammstr. 11 33824 Werther

VERPACKUNGSMASCHINE

TERMEER STEiNMEISTER & PARTNER GBRI ; · · ·" . "..&iacgr;&Tgr;&Ogr;/&dgr;&Rgr;&Ogr;&Igr;/97

BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft eine Verpackungsmaschine mit einer Transporteinrichtung für eine Folienbahn, einer Stanzvorrichtung zum Ausstanzen von Behaltern aus der Folienbahn und einer Ausgabevorrichtung für die ausgestanzten Behälter.

Derartige Verpackungsmaschinen dienen beispielsweise zum Verpacken von Wurstwaren. In der Folienbahn werden durch Tiefziehen einzelne topfartige Behälter gebildet, in die dann das Verpackungsgut eingelegt wird. Die Behälter werden dicht verschlossen, indem eine Oberfolie mit der die Behälter bildenden Folienbahn verschweißt wird. Anschließend werden die Behälter in der Stanzvorrichtung aus der mindestens zweilagigen Folienbahn ausgestanzt und mit Hilfe der Ausgabevorrichtung ausgegeben.

Bei herkömmlichen Verpackungsmaschinen dieser Art weist die Stanzvorrichtung spezielle Ober- und Unterwerkzeuge auf, die scherenartig zusammenwirken. Das Unterwerkzeug kann dabei eine Öffnung bilden, deren Größe dem Grundriß der Behälter entspricht, so daJ3 die Behälter nach dem Ausstanzen durch diese Öffnung hindurch auf die Ausgabevorrichtung fallen können, ohne daß sie dabei nennenswert verformt werden.

Ein Nachteil dieser bekannten Verpackungsmaschinen besteht darin, daj3 die Herstellung, Wartung und Änderung der Stanzwerkzeuge relativ arbeits-, zeit- und kostenaufwendig ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Verpackungsmaschine der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der kostengünstigere Stanzwerkzeuge eingesetzt werden können, ohne daß die Funktionssicherheit beeinträchtigt wird.
30

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den in Pateatjjtnspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.

Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, daß die Stanzvorrichtung eine Bandstahlstanze ist. Bei dem Stanzwerkzeug handelt es sich demgemäß um einen zumeist aus Holz hergestellten Messerträger, der Stanzmesser aus Bandstahl in der gewünschten Konfiguration trägt. Während des Stanzvor-

TERMEER STEINMEISTER & PARTNER GBRC :

gangs wird die Folie an einer Seite, zumeist an der Unterseite, durch eine in relativ harte Andruckplatte abgestützt und mit Hilfe der von oben in die Folie einschneidenden Stanzmesser durchtrennt.

Diese Lösung hat den Vorteil, daß die als Stanzwerkzeuge dienenden Bandstahlschnitte kostengünstig in unterschiedlichen Konfigurationen hergestellt werden können, so daß die Anlagekosten gesenkt werden und außerdem beim Nachschärfen der Stanzwerkzeuge sowie beim Umrüsten der Maschine auf andere Verpackungsformen und -größen Zeit und Kosten eingespart werden können.

Da beim Stanzvorgang die Stanzmesser gegen die flache Andruckplatte angedrückt werden, ist es jedoch nicht möglich, in der Andruckplatte eine Öffnung auszusparen, die dieselbe Außenkontur wie die ausgestanzten Verpackungsbehälter aufweist. Ohne zusätzliche Maßnahmen könnte es deshalb zu Funktionsstörungen kommen, weil die ausgestanzten Verpackungsbehälter nicht frei durch die Öffnungen der Andruckplatte hindurchfallen können. Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Ausgabevorrichtung einen senkrecht zur Folienbahn bewegbaren Ausstoßer aufweist, der die Behälter aus der Folienbahn und/oder dem Stanzwerkzeug herausdrückt.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Gemäß einer ersten Ausführungsform ist die Ausgabevorrichtung baulich von der Stanzvorrichtung getrennt und in Transportrichtung der Folienbahn weiter stromabwärts angeordnet. In diesem Fall werden die Verpackungsbehälter in der Bandstahlstanze nur teilweise aus der Folienbahn ausgestanzt, so daß die Behälter noch über Stege mit der Folienbahn verbunden bleiben und beim Weitertransport der Folienbahn zu der Ausgabevorrichtung transportiert werden. In der Ausgabevorrichtung wird der Behälter dann mit Hilfe des Ausstoßers aus der Folienbahn herausgedrückt, so daß die Stege abreißen und der Behälter auf einen Förderer fällt.

Vorzugsweise ist in der Ausgabestation ein Gegenhalter vorgesehen, der mit dem Ausstoßer zusammenwirkt. Bevorzugt wird dabei der Rand des noch in der Folienbahn hängenden Verpackungsbehälters klemmend zwischen dem

TERMEER STEINMEISTER & PARTNER GBRI &Ggr; · f ·* ·

Ausstoßer und dem Gegenhalter erfaßt, und der Ausstoßer und der Gegenhalter werden dann gemeinsam relativ zur Ebene der Folienbahn abgesenkt. Hierdurch wird ein gleichmäßiges und definiertes Abreißen sämtlicher Stege sichergestellt und somit eine hohe Funktionssicherheit erreicht. Der Ausstoßer fährt dann wieder nach oben, so daß ein Weitertransport der Folie ermöglicht wird, während die Behälter mit Hilfe des Gegenhalters auf den Förderer abgesetzt werden.

Der Förderer wird vorzugsweise durch mehrere parallel zueinander verlaufende Förderbänder gebildet, und der Gegenhalter weist mehrere auf dem Rand des Verpackungsbehälters verteilte Finger auf, die in der Draufsicht in den Zwischenräumen zwischen den Förderbändern angeordnet sind.

Bei einer zweiten Ausführungsform der Verpackungsmaschine ist die Ausgabevorrichtung baulich in die Bandstahlstanze integriert. Typischerweise ist bei einer Bandstahlstanze der mit den Stanzmessern versehene Messerträger stationär angeordnet, und die Folie wird mit Hilfe der vertikalbeweglichen Andruckplatte von unten gegen die Stanzmesser angedrückt. Wenn anschließend die Andruckplatte wieder abgesenkt wird, fährt der Ausstoßer durch den Messerträger hindurch nach unten, und drückt den Verpackungsbehälter durch die etwas engere Öffnung der Andruckplatte hindurch, wobei sich der überstehende Folienrand des Verpackungsbehälters vorübergehend etwas verformt. Da der Ausstoßer den Behälter an mehreren auf dem Umfang verteilten Positionen zwangsweise durch die Öffnung der Andruckplatte drückt, kann der Verpackungsbehälter zuverlässig aus dem Stanzwerkzeug herausgelöst werden. Dieser Vorgang kann wieder mit Unterstützung durch einen Gegenhalter erfolgen. Anschließend fährt der Ausstoßer wieder nach oben, und die Folie wird weitertransportiert, so daß ein neuer Stanzzyklus beginnen kann.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnungen näher erläutert.

TERMEER STEINMEISTER & PARTNER GBRj₄ . * &Ggr; ,* ' **J TJVB PO 1/97

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Stanzvorrichtung und einer Ausgabevorrichtung einer Verpackungsmaschine;
5

Fig. 2 einen Querschnitt durch die Vorrichtung nach Figur 1;

Fig. 3 einen schematischen Grundriß der Ausgabevorrichtung;

Fig. 4 eine schematische Seitenansicht einer Stanz- und Ausgabevor

richtung gemäß einer anderen Ausführungsform; und

Fig.5 die Vorrichtung nach Fig. 4 in einem anderen Betriebszustand.

In Figur 1 sind eine Stanzvorrichtung 10 und eine Ausgabevorrichtung 12 dargestellt, die zwei Stationen einer an sich bekannten Verpackungsmaschine bilden. Eine Folienbahn 14 wird mit Hilfe einer in Figur 1 nicht gezeigten Transporteinrichtung in Richtung des Pfeils A durch die Verpackungsmaschine transportiert. Bei dieser Folienbahn handelt es sich um eine zweilagige Folie mit einer Unterfolie und einer damit verschweißten Oberfolie. In nicht gezeigten, der Stanzvorrichtung 10 vorgeschalteten Stationen der Verpackungsmaschine sind in der Unterfolie durch Tiefziehen flache Schalen 16 gebildet worden, das Verpackungsgut ist in die Schalen 16 eingelegt worden, und die Oberfolie ist so mit der Unterfolie verschweißt worden, daj3 das Verpackungsgut dicht eingeschweißt ist. In diesem Zustand erreichen die Schalen 16 die Stanzvorrichtung 10, in der einzelne, jeweils eine Schale 16 aufweisende Behälter 18 aus der Folienbahn 14 ausgestanzt werden. Der Umriß der Stanzlinie ist größer als der Grundriß der Schale 16, so daß jeder Behälter 18 einen über die Schale überstehenden flachen Folienrand 20 erhält.

Die Stanzvorrichtung 10 weist ein oder mehrere Oberwerkzeuge 22 auf, die an einem Gestell 24 ortsfest dicht oberhalb der Folienbahn 14 angeordnet sind. Jedes Oberwerkzeug hat einen Messerträger 26, der an seiner Unterseite mehrere Stanzmesser 28 aus Bandstahl trägt.

Ein Unterwerkzeug in der Form einer Andruckplatte 30 ist mit Hilfe eines Hubzylinders 32 vertikalbeweglich unter der Folienbahn 14 angeordnet und

• ·&diams;

TERMEER STEINMEiSTER & PARTNER GBR» I ' I * *

I .

weist an der Oberseite flache Ausnehmungen 34 zur Aufnahme der Schalen 16 auf. Wenn der Hubzylinder 32 ausgefahren wird, legt sich die flache obere Oberfläche der Andruckplatte 30 außerhalb der Ausnehmung 34 gegen die Unterseite der Folie und drückt diese gegen die Stanzmesser 28, so dajS in der Folienbahn 14 Stanzschnitte 36 (Figur 3) entsprechend der Anordnung der Stanzmesser 28 gebildet werden. Mit Hilfe des Hubzylinders 32 wird die Andruckplatte 30 anschließend wieder abgesenkt, und die Folienbahn 14 wird weitertransportiert, so daß ein neuer Arbeitstakt beginnen kann.

Die ausgestanzten Verpackungsbehälter 18 sind noch durch Stege 38 mit der Folienbahn 14 verbunden und hängen somit noch in der Folienbahn, so daß sie mit dem Transport der Folienbahn zur Ausgabevorrichtung 12 weitertransportiert werden.

In der Ausgabevorrichtung 12 sind oberhalb der Folienbahn 14 mehrere Ausstoßer 40 angeordnet, die jeweils mit Hilfe eines an einem Gestell 42 montierten Stellzylinders 44 senkrecht zur Folienbahn bewegbar sind. Unterhalb der Folienbahn sind mehrere gegenüberliegend zu den AusstoJ3ern 40 angeordnete Gegenhalter 46 vorgesehen, die mit Hilfe von Hubzylindern 48 in vertikaler Richtung bewegbar sind. Jeder Gegenhalter 46 weist einen Kranz vertikaler Finger 50 auf, die in der Draufsicht gemäß Figur 3 jeweils unter dem Folienrand 20 der Behälter 18 angeordnet sind.

Ein Förderer 52 für den Abtransport der Behälter 18 weist mehrere parallele Förderbänder 54 auf, die im Grundriß in den Zwischenräumen zwischen den Fingern 50 verlaufen.

Wenn die noch in der Folienbahn 14 hängenden Behälter 18 die Ausgabestation 12 erreicht haben, werden die Hubzylinder 48 ausgefahren, so daß sich die oberen Enden der Finger 50 von unten gegen den Folienrand 20 legen, wie in Figur 1 bei dem linken Gegenhalter 46 gezeigt ist. Mit Hilfe der Stellzylinder 44 werden die Ausstoßer 40 von oben gegen die Folienbahn angedrückt, so daß der Folienrand jedes Behälters klemmend zwischen dem Ausstoßer und dem Gegenhalter gehalten wird. Anschließend werden der Ausstoßer und der Gegenhalter gemeinsam abwärts bewegt, so daß sämtliche Stege 38 zwangsweise abgerissen werden.

TERMEER STEINMEISTER & PARTNER GBRj_# I ' I / · ··; TJVBPOl/97

Der Gegenhalter 46 fährt so weit nach unten, daß der Behälter 18 auf dem Förderer 52 abgesetzt wird, wie in Figur 1 bei dem rechten Gegenhalter 46 dargestellt ist. Der Ausstoßer 40 wird wieder nach oben zurückgezogen, so daj3 die Folienbahn erneut weitertransportiert werden kann.
5

Die Ausstoßer 40 und Gegenhalter 46 sind in Figur 1 und 2 zu Illustrationszwecken in verschiedenen Arbeitspositionen dargestellt, arbeiten jedoch in der Praxis synchron.

Damit ein definiertes Abreißen der Stege 38 gewährleistet ist, entsprechen die Positionen der Stege 38 vorzugsweise den Positionen der Finger 50 des Gegenhalters.

Die Folienbahn 14 ist an beiden Längsrändern durch Klemmen 56 gehalten, wie in Figur 2 gezeigt ist. Diese Klemmen sind an Kettengliedern 58 angebracht, die in Führungsrinnen 60 geführt sind und eine in Transportrichtung der Folienbahn angetriebene Kette bilden. Mit Hilfe dieser Ketten wird die Folienbahn 14 transportiert und zugleich straff gespannt gehalten, so dajß sie nicht nachgibt, wenn die Behälter 18 mit Hilfe der Ausstoßer 40 aus der Folienbahn herausgedrückt werden. Wahlweise kann zusätzlich noch eine nicht gezeigte gestellfeste Stützplatte vorgesehen sein, die die Folienbahn außerhalb der Stanzschnitte 36 abstützt.

Figuren 4 und 5 zeigen eine Ausführungsform, bei der die Ausgabevorrichtung in die Stanzvorrichtung integriert ist.

Die Stellzylinder 44 für die Ausstoßer 40 sind in diesem Fall auf dem Gestell 24 montiert, von dem in Figur 4 und 5 aus Gründen der Deutlichkeit nur eine obere Traverse gezeigt ist. An der Unterseite dieser Traverse sind Befestigungsplatten 62 angebracht, die jeweils an der Unterseite eine flache Ausnehmung 64 zur Aufnahme der Ausstoßer 40 aufweisen.

Zwei Messerträger 26 sind an der Unterseite der Befestigungsplatte 64 angebracht und weisen jeweils eine kreisförmige Öffnung auf, an deren Innenrand ein durchgehendes, ringförmiges Stanzmesser 28 aus Bandstahl befestigt ist. Die Stanzmesser 28 bilden somit jeweils eine kreisförmige Öffnung, durch die der zugehörige Ausstoßer 40 hindurchfahren kann.

TERMEER STEINMEISTER & PARTNER GBRi I * t .' ' ··; TJVB PO 1/97

Die Andruckplatte 30 bildet ebenfalls kreisförmige Öffnungen 66, deren Durchmesser jedoch etwas kleiner sein muß als der Durchmesser der Stanzmesser. Die kranzförmig angeordneten Stifte 50 der Gegenhalter 46 liegen in diesen Öffnungen 66 der Andruckplatte 30.

Die Andruckplatte 30 ist mit Hilfe vertikaler Stützen 68 auf einem vertikalbeweglichen Hubjoch 70 befestigt und überspannt brückenartig den Förderer 52. Das Hubjoch 70 ist Teil eines Kniegelenkgestänges 72, das an einer gestellfesten Grundplatte 74 montiert ist und mit Hilfe des in diesem Fall waagerecht orientierten Hubzylinders 32 betätigbar ist. Die beiden Hubzylinder 48 für die Gegenhalter 46 sind an dem Hubjoch 70 befestigt.

Figur 4 zeigt die Vorrichtung während eines Stanzvorgangs. Das Hubjoch 70 ist mit Hilfe des Hubzylinders 32 angehoben worden, so daJ3 die Andruckplatte 30 unter die Stanzmesser 28 drückt. Die Hubzylinder 48 sind ausgefahren, so daj3 die Finger 50 der Gegenhalter 46 die ausgestanzten Behälter an ihrem Folienrand abstützen. Obwohl die Behälter bei dieser Ausführungsform nicht mehr durch Stege mit der Folienbahn 14 verbunden sind, werden sie somit durch die Gegenhalter 46 in Position gehalten.

Anschließend werden die Ausstoßer 40 auf die Folienränder der Behälter abgesenkt, und die Ausstoßer und Gegenhalter werden dann gemeinsam weiter nach unten bewegt. Die zwischen ihnen gehaltenen Folienränder der Behälter werden dabei durch die etwas engeren Öffnungen 66 der Andruckplatte hindurchgedrückt. Ungleichmäßige Verformungswiderstände der Folienränder oder eine ungleichmäßige Gewichtsverteilung in den Behältern kann somit nicht dazu führen, daß die Behälter kippen. Mit Hilfe der Gegenhalter 46 werden die Behälter somit schonend und positionsgerecht auf dem Förderer 52 abgesetzt.

Durch Zurückziehen des Hubzylinders 32 knickt das Kniegelenkgestänge 72 ein, so daß die Andruckplatte 30 und die Gegenhalter 46 gemeinsam weiter abgesenkt werden. Auf diese Weise wird der in Figur 5 gezeigte Zustand erreicht. Wahlweise kann die Reihenfolge der Absenkbewegungen der Andruckplatte 30 und der Ausstoßer 40 auch vertauscht werden.

Schließlich werden die Ausstoßer 40 wieder nach oben zurückgezogen, so

TERMEER STEINMEISTER & PARTNER GBR! I * I .· · ";TWBPO1/97

daß die Folienbahn 14 weitertransportiert werden kann. Die Behälter werden auf dem Förderer 52 abtransportiert und können sich dabei unter der Andruckplatte 30 hindurchbewegen.

Claims

TERMEER STEINMEISTER & PARTNER GBF5 I ' I ,·*·*·&diams;»TJVB PO 1/97 SCHUTZANSPRÜCHE

1. Verpackungsmaschine mit einer Transporteinrichtung (56, 58, 60) für eine Folienbahn (14), einer Stanzvorrichtung (10) zum Ausstanzen von Behältern (18) aus der Folienbahn und einer Ausgabevorrichtung (12) für die ausgestanzten Behälter, dadurch gekennzeichnet, daj3 die Stanzvorrichtung (10) eine Bandstahlstanze ist und daß die Ausgabevorrichtung (12) einen senkrecht zur Folienbahn (14) bewegbaren Ausstoßer (40) aufweist, der die Behälter (18) aus der Folienbahn und/oder dem Stanzwerkzeug herausdrückt.

2. Verpackungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daJ3 die Ausgabevorrichtung (12) der Stanzvorrichtung (10) in Transportrichtung der Folienbahn (14) nachgeordnet ist und dajS das Stanzwerkzeug (22, 30) in der Stanzvorrichtung (10) mehrere getrennte Stanzmesser (28) aufweist, die in der Folienbahn (14) lediglich isolierte Stanzschnitte (36) bilden, so daj3 die Behälter (18) noch über Stege (38) mit der Folienbahn (14) verbunden sind, wenn sie die Stanzvorrichtung (10) verlassen.

3. Verpackungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgabevorrichtung in die Stanzvorrichtung integriert ist.

4. Verpackungsmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daj3 der Ausstoßer (40) durch eine durch ein Stanzmesser (28) begrenzte Öffnung eines Messerträgers (26) und durch eine engere Öffnung (66) einer gegen das Stanzmesser andrückbaren Andruckplatte (30) hindurch bewegbar ist.

5. Verpackungsmaschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausstoßer (40) mit einem Gegenhalter (46) zusammenwirkt.

6. Verpackungsmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dajS der Gegenhalter (46) gegen einen durch den Ausstoßer (40) abgestützten Folienrand (20) des Behälters (18) andrückbar ist und daJ3 der Ausstoßer (40) und der Gegenhalter (46) gemeinsam relativ zur Folienbahn (14) bewegbar sind.

7. Verpackungsmaschine nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeich-

TERMEER STEINMEISTER & PARTNER GBR? l' ' · ·" · *··&iacgr;&tgr;&ngr;0&Bgr;&Rgr;&Ogr;1/97

- &iacgr;&ogr; -

net, daß der Gegenhalter (46) unter der Folienbahn (14) angeordnet ist und durch einzelne aufragende Stifte (50) gebildet wird, zwischen denen Förderbänder (54) für den Abtransport der Behälter (18) verlaufen.

8. Verpackungsmaschine nach den Ansprüchen 3 und 7, dadurch gekennzeichnet, dajS sich die Andruckplatte (30) über Stützen (68) auf einem unterhalb der Förderbänder (54) angeordneten Hubjoch (70) abstützt.

9. Verpackungsmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenhalter (46) höhenverstellbar an dem Hubjoch (70) gehalten ist.

10. Verpackungsmaschine nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dajS das Hubjoch (70) über ein Kniegelenkgestänge (72) anheb- und absenkbar ist.