DE4216209C2 - Verpackungsmaschine mit einem Druckmarkensensor und drei Arbeitsstationen mit eigenem Antrieb - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Verpackungsmaschine nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine derartige Verpackungsmaschine ist aus der DE 24 37 127 B2 bekannt. Dort ist ein Antrieb vorgesehen, der in Abhängigkeit eines Druckmarkensensors sämtliche Arbeitsstationen gemeinsam während einer Vorschubbewegung zusammen mit der Materialbahn und in einer anschließenden Rückwärtsbewegung gegen die Bewegung der Materialbahn bewegt. Ferner ist ein Antrieb vorgesehen, der zwei Arbeitsstationen relativ zueinander in Abhängigkeit der Lage der in der Versiegelungsstation erzeugten Siegelnähte einstellt. Die mit derartigen Verpackungsmaschinen verarbeiteten Materialbahnen weisen üblicherweise Druckmarken zur Kennzeichnung der im Rahmen des Bedruckens vorgesehenen Rapportlänge auf. Der Ort der einzelnen Arbeitsstationen und ihr Abstand voneinander werden in Abhängigkeit von der Sollgröße der Rapportlänge voreingestellt. Es treten im Betrieb Schwierigkeiten auf, weil die Rapportlänge in der Regel nicht konstant ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Verpackungsmaschine zu schaf­ fen, bei deren Abhängigkeit von den zu erfassenden Druckmarken eine einfache und exakte Einstellung der Position der Tiefziehsta­ tion zu den Druckmarken und gleichzeitig der weiteren Stationen möglich ist.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 gekennzeichnete Verpackungsmaschine gelöst.

Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Im weiteren wird ein Ausführungsbeispiel anhand der Figuren be­ schrieben. Von den Figuren zeigen:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Verpackungsmaschine mit weggelassener Seitenwand;

Fig. 2a einen Schnitt durch eine Seitenwange eines Rahmens und einen Teil einer Kettentransporteinrichtung;

Fig. 2b den in Fig. 2a gezeigten Teil der Kettentransporteinrich­ tung in auseinandergezogener Darstellung;

Fig. 3 eine Stirnansicht durch einen Rahmen mit Kettentransport­ einrichtung in Richtung der Pfeile III-III;

Fig. 4 eine Detailansicht der Verbindung zweier Profilelemente in Explosionsdarstellung;

Fig. 5 ein Verbindungselement;

Fig. 6a eine Ansicht entlang der Schnittlinie VI-VI in Fig. 1;

Fig. 6b eine vergrößerte Darstellung eines Teiles der in Fig. 6 gezeigten Darstellung;

Fig. 7 die in Fig. 1 gezeigte Seitenansicht mit Vorschubeinrich­ tung.

Wie am besten aus Fig. 1 ersichtlich ist, enthält die Verpackungsma­ schine einen Rahmen 1, der Seitenwandungen 15, 16 und diese tra­ gende Füße 3 umfaßt. Von dem Rahmen werden eine als Formstation ausgebildete erste Arbeitsstation 4, eine als Evakuier-Versiege­ lungseinrichtung ausgebildete zweite Arbeitsstation 5 und eine als Schneideeinrichtung ausgebildete dritte Arbeitsstation 6 getragen.

Wie am besten aus Fig. 2 zu erkennen ist, ist jede der Seitenwan­ dungen 15, 16 als ein einen im wesentlichen U-förmigen Querschnitt aufweisendes Profil ausgebildet. Zum Erzielen einer höheren Steifig­ keit in einer Richtung senkrecht zur Längsrichtung des Profiles sind die beiden seitlichen Schenkel 8, 9 des Profiles relativ lang im Verhältnis zur Abmessung des die beiden seitlichen Schenkel 8, 9 verbindenden Querschenkels 10′. Als Ausgangsmaterial für die For­ mung des Profils dient vorzugsweise Stahlblech. Zur Erhöhung der Steifigkeit gegen Biegung und Verwindung sind an der Stelle der freien Enden der Seitenwandungen 8, 9 eine Mehrzahl von in einem Abstand zueinander befindlicher Verbindungselemente 10 fest mit den Enden kraftschlüssig verbunden. Die Verbindungselemente können durch Einkleben, Einschrauben, Einschweißen oder ähnliches mit den freien Enden verbunden werden. In Fig. 5 ist ein Verbindungsele­ ment im Querschnitt gezeigt, welches vorbereitet ist zu einer be­ sonders vorteilhaften Widerstands-Press-Schweißung durch Vorsehen eines entsprechenden Ringbuckels 11.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, ist eine Seitenwandung eines sol­ chen Maschinenrahmens je nach gewünschter Länge aus mehreren Profilteilen 11, 12 zusammengesetzt. Zum Zwecke des Zusammen­ setzens ist in einem vorgegebenen Abstand von der mit dem benach­ barten Profilteil zu verbindenden Stirnfläche ein Verbindungsele­ ment 10 vorgesehen, welches eine sich in Längsrichtung des Profil­ teiles erstreckende Bohrung 13 aufweist. Ein entsprechendes Ver­ bindungselement mit entsprechender Bohrung ist im gleichen vorge­ gebenen Abstand von der Stirnfläche im zweiten Querteil vorgese­ hen. Zur Verbindung der beiden Teile ist ein Zentrierteil 14 vor­ gesehen, dessen Außenquerschnitt in Abmessungen und Form dem Innenquerschnitt der zu verbindenden Profilteile entspricht. An der Stelle der Bohrungen 13 weist auch das Zentrierteil 14 eine entsprechende Bohrung auf. Die Dicke d des Zentrierteiles ist ein wenig kleiner und höchstens gleich der Summe der Abstände der bei­ den Verbindungselemente 10 von den zugehörigen Stirnflächen. Die kraftschlüssige Verbindung der aneinander grenzenden Profilteile 11, 12 erfolgt in der am besten aus Fig. 4 ersichtlichen Weise durch Zusammenschrauben der Enden über die Verbindungselemente 10 und das dazwischen befindliche Zentrierteil 14.

In Fig. 3 ist eine Stirnansicht entlang der Linie III-III in Fig. 1 mit weggelassenen Arbeitsstationen gezeigt. Diese umfaßt ein Paar Seitenwandungen 15, 16 die mit einem Paar Füßen 3 verbun­ den sind und die jeweils Führungen 18, 19 für Endlosketten tragen. In Fig. 2a ist eine vergrößerte Darstellung der einen Seitenwan­ dung 15 mit den Führungen für die Ketten gezeigt. An der Stelle der Verbindung mit dem Fuß 3 weist das zugehörige Verbindungsele­ ment 10 anstelle der horizontalen Bohrung 13 eine vertikal verlau­ fende Bohrung 20 auf, über die das Verbindungselement mit einem Teil 21 des Fußes 3 fest verschraubt ist.

Auf dem inneren seitlichen Schenkel 9 ist eine am besten in Fig. 2b ersichtliche Führung 22 mittels eines Distanzbolzens 23 mit dem Profilteil fest verschraubt. Die Führung 22 weist eine Halterung 24 aus einem stegförmigen Mittelteil 25 und zwei einen im wesentlichen rechteckförmigen Querschnitt besitzende C- bzw. klammerförmige Abschnitte 28, 29 auf. Die Abschnitte 28, 29 sind mit ihren Längsseiten im wesentlichen parallel zu den Seitenwan­ dungen 15, 16 ausgerichtet. Ihr innerer Querschnitt ist im wesent­ lichen gleich dem äußeren Querschnitt von aufzunehmenden Ketten­ führungsstangen 26, 27. Die seitlichen freien Enden 28′, 29′ der Abschnitte 28, 29 sind nach innen umgebogen. Die Ketten­ führungsstangen sind in die Profile der Abschnitte 28, 29 einge­ setzt. Sie werden durch einen mittleren Abschnitt festgehalten, der im wesentlichen U-förmig ausgebildet ist und einen mit dem Mittelteil 25 verbindbaren Basisabschnitt 30 und seitliche Schen­ kel aufweist, wobei die freien Enden 31, 32 der Seitenschenkel in der in Fig. 2b ersichtlichen Weise so nach außen umgebogen sind, daß sie zusammen mit den nach innen umgebogenen freien Enden 28′, 29′ der Abschnitte 28, 29 die Kettenführungsstangen 26, 27 in die­ sen Abschnitten arretieren. Die Kettenführungsstangen weisen Längsschlitze auf, in denen die Endloskette 33 mit ihren Rollen 34 geführt ist. Die Kette weist in bekannter Weise Klammern zum Er­ greifen einer durch die Maschine zu führenden Verpackungsmate­ rialbahn 35 auf.

Wie am besten aus den Fig. 6a und 6b ersichtlich ist, sind in den Abschnitten, in denen die Arbeitsstationen 4, 5, 6 angeordnet sind, schienenartige Leisten 36, 37 vorgesehen, die fest mit durch vertikale Bohrungen der Verbindungselemente 10 geführte Schrauben mit diesen verbunden sind. Die Arbeitsstationen weisen an ihren Rahmen an den Seiten auf sich horizontal erstreckenden Achsen ge­ lagerte Laufräder 38, 39 auf. Die Arbeitsstationen sind mit diesen Laufrädern auf den schienenförmigen Leisten 36, 37 gela­ gert und können auf denselben in Längsrichtung des Rahmens in einem vorbestimmten Schienenabschnitt zur Anpassung an bestimmte Formate hin und her bewegt werden.

Wie am besten aus Fig. 7 ersichtlich ist, ist eine durch die ge­ samte Maschine vom Eingang bis zum Ausgang geführte Transportein­ richtung in Form einer über einen Motor 41 angetriebenen endlos umlaufenden Kette 42 vorgesehen. Diese ergreift auf der Eingangsseite der Maschine eine zu verformende Materialbahn 43 und führt diese durch die verschiedenen Arbeitsstationen 4, 5, 6 bis zur Ausgangsseite vorwärts. Auf der Eingansseite ist ein Druckmarkensensor 40 ange­ ordnet, der auf der Materialbahn 43 angebrachte Druckmarken erfaßt und das Ausgangssignal einem Eingang einer Steuerung 44 zuführt. In dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel ist der Druckmarken­ sensor an der Eingangsseite zum Erfassen von Druckmarken auf der unteren Bahn einer Packung angeordnet. Alternativ ist der Druckmarkensensor im Bereich der Zuführung einer Oberbahn zum Ab­ decken der zu bildenden Packungen angeordnet.

Die Arbeitsstationen 4, 5, 6 sind jeweils mit Wegmeßeinrichtungen 45, 46, 47 versehen, die entweder die Absolutstellung der Statio­ nen oder durch Inkrementenmessung die Relativstellung der Statio­ nen erfassen. Die Ausgänge der Wegmeßeinrichtung sind mit jeweili­ gen Eingängen der Steuerung 44 verbunden. Ferner ist die Steuerung 44 eingangsseitig mit dem Ausgang einer Dateneingabeeinrichtung 48 verbunden, über die von außen Daten über die gewünschte Stellung der Arbeitsstationen eingebbar sind.

Jede der Arbeitsstationen 4, 5, 6 ist über einen Spindelantrieb 49, 50, 51 kraftschlüssig fit einem jeweiligen Stellmotor 52, 53, 54 verbunden, der seinerseits mit seinem Steuereingang mit einem Ausgang der Steuerung 44 verbunden ist. Ferner ist der Steuerein­ gang des Antriebsmotors 41 mit einem Ausgang der Steuerung 44 ver­ bunden. Anstelle des Spindelantriebes können auch andere Linearan­ triebe Anwendung finden.

Im Betrieb werden die von dem Druckmarkensensor 40 erfaßten Ab­ stände zwischen jeweils zwei aufeinanderfolgenden Druckmarken von einem Rechner der Steuerung 44 aufsummiert. In Abhängigkeit von dem letzten Druckmarkenabstand und einer vorgewählten Anzahl vorhergehender Druckmarkenabstände steuert die Steuerung 44 die Stellglieder 52, 53, 54 so an, daß die einzelnen Arbeitsstationen entsprechend den gemessenen Druckmarkenabständen bei jedem einzel­ nen Arbeitsvorschub der Maschine nachgeführt werden.

Claims (4)

1. Verpackungsmaschine mit einem Rahmen (1) mit zwei einander gegenüberliegenden seitlichen Rahmenteilen und von diesen getra­ genen Arbeitsstationen (4, 5, 6), einer Transporteinrichtung (41, 42) zum Ergreifen und Transportieren einer Materialbahn (43) von einer Eingangsseite durch die Stationen (4, 5, 6) hindurch zu einer Ausgangsseite, einem Druckmarkensensor (40) auf der Ein­ gangsseite zum Abtasten von auf der Materialbahn (43) vorgesehenen Druckmarken, einem ersten Antrieb (52, 53, 54) zum Bewegen wenig­ stens einer ersten Arbeitsstation (5) in Abhängigkeit von dem Ausgangssignal des Druckmarkensensors (40) relativ zu einer Soll­ stelle und einer mit dem Ausgangssignal des Druckmarkensensors (40) beaufschlagten Steuerung (44) für den ersten Antrieb und einem zweiten Antrieb für wenigstens eine zweite Arbeitsstation zum Verstellen derselben relativ zur ersten Arbeitsstation, dadurch gekennzeichnet, daß drei Arbeitsstationen mit eigenem Antrieb vorgesehen sind und die Steuerung (44) mit den drei An­ trieben verbunden und so ausgebildet ist, daß sie die Lage der Stationen (4, 5, 6) gleichzeitig mit der Bewegung der ersten Arbeitsstation relativ zueinander über die Antriebe einstellt.

2. Verpackungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes seitliche Rahmenteil im Bereich der bewegbaren Stationen (4, 5, 6) schienenartige Abschnitte (36, 37) und die zugehörige Station Laufräderpaare (38, 39) besitzen und die Stationen (4, 5, 6) mit den Laufrädern auf den schienenförmigen Abschnitten aufliegend verfahrbar sind.

3. Verpackungsmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß im Bereich der Stationen (4, 5, 6) Wegmeßeinrichtungen (45, 46, 47) zur Bestimmung der jeweiligen Stellung der Stationen (4, 5, 6) relativ zu einer Bezugsstelle des Rahmens vorgesehen sind.

4. Verpackungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung (44) die erfaßten Druckmarkenabstände auf summiert und in Abhängigkeit der jeweils letzten Abweichung von einem Soll­ wert die Stationen (4, 5, 6) bezüglich ihrer Position einstellt.