EP2112074A1

EP2112074A1 - Verpackungsmaschine mit Werkzeuganordnung

Info

Publication number: EP2112074A1
Application number: EP09005525A
Authority: EP
Inventors: Alexander Biechteler
Original assignee: Ulma Packaging Technological Center S Coop
Current assignee: Ulma Packaging Technological Center S Coop
Priority date: 2008-04-22
Filing date: 2009-04-20
Publication date: 2009-10-28
Also published as: DE102008020235A1; MX2009004249A; US20090272075A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Werkzeuganordnung, insbesondere ein Siegelwerkzeug für eine Verpackungsmaschine, wobei die Werkzeuganordnung zumindest aus einem Werkzeughalter (a) und einem Werkzeug gebildet ist, die durch wenigstens eine lösbar feste Verbindung miteinander verbunden sind. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die lösbar feste Verbindung durch eine selbsttätig wirkende Verbindung angegeben ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Werkzeuganordnung einer Verpackungsmaschine, insbesondere ein Form-, Tiefzieh- oder Siegelwerkzeug für eine Verpackungsmaschine, wobei die Werkzeuganordnung zumindest aus einem Werkzeughalter und einem Werkzeug gebildet ist, die durch wenigstens eine lösbar feste Verbindung miteinander verbunden sind.
Derartige Werkzeuganordnungen sind insbesondere an Verpackungsmaschinen bekannt. Derartige Verpackungsmaschinen bestehen aus hintereinander angeordneten Werkzeuganordnungen, z. B. als Tiefzieh- oder Siegelwerkzeuge. Sie dienen dazu, entweder die Verpackung zu bilden (tief zu ziehen) oder aber zu versiegeln, das heißt zu verschließen. Gegebenenfalls ist zwischen dem Tiefziehvorgang, dem eigentlichen Verpackungsvorgang und dem Versiegeln noch ein Vakuumiervorgang zwischengeschaltet.
Im Stand der Technik ist es nun bekannt, die bekannten Werkzeuganordnungen derart auszubilden, dass es einen Werkzeughalter gibt, der mit dem eigentlichen Werkzeug, egal ob es nun das Tiefziehwerkzeug oder das Siegelwerkzeug ist, mit Schrauben, Klemmverbindungen und komplizierten Verriegelungssystemen oder ähnlichen Befestigungsmethoden befestigt ist. Dabei hat diese Art der Verbindung von Werkzeughalter und Werkzeug einen entscheidenden Nachteil, derart, dass man zum Werkzeugwechsel meist Werkzeuge, in der Regel auch noch Spezialwerkzeuge benötigt, um die Werkzeuge der Verpackungsmaschine manuell oder halbautomatisch aus der Maschine entfernen zu können. Dieser Wechsel wird demnach dadurch erschwert, dass manuelle Tätigkeiten zum Lösen des Werkzeuges vom Werkzeughalter erforderlich sind. Des Weiteren sind viele dieser Teile sehr schwer und unhandlich, sodass auch hier noch entsprechende Hebezeuge notwendig sind, um diesen Wechsel vorzunehmen. Weiterer Nachteil ist, dass gerade im Fall von Siegelwerkzeugen diese äußerst häufig beheizt sind, das heißt, dass man entweder eine Abkühlungsphase abwarten muss oder nur mit entsprechenden Schutzbekleidungen die Teile entnehmen kann. Dies birgt die Gefahr von Unfällen in sich, da dies relativ häufig auch zu Verbrennungen in der Vergangenheit geführt hat.
Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, eine Werkzeuganordnung vorzuschlagen, die ein schnelles und leichtes Wechseln des Werkzeuges, insbesondere ohne Verletzungsgefahr für das Bedienpersonal ermöglicht.
Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch eine Werkzeuganordnung, insbesondere ein Siegelwerkzeug für eine Verpackungsmaschine, wobei die Werkzeuganordnung zumindest aus einem Werkzeughalter und einem Werkzeug gebildet ist, die durch wenigstens eine lösbar feste Verbindung miteinander verbunden sind, die sich dadurch auszeichnet, dass die lösbar feste Verbindung durch eine selbsttätig wirkende Verbindung angegeben ist und die Werkzeuganordnung eine Steuerung umfasst, die die selbstständig wirkende Verbindung steuert.
Dadurch, dass man erfindungsgemäß jetzt eine selbsttätig wirkende Verbindung besitzt, ist es möglich, diese Verbindung automatisch zu verbinden und aber auch automatisch zu lösen. Der Begriff "selbsttätig wirkend" umfasst daher die Eigenschaft, die Verbindung zwischen dem Werkzeug und dem Werkzeughalter herzustellen und auch wieder aufzulösen. Geschickterweise wird hierzu in der beziehungsweise für die Werkzeuganordnung eine Steuerung vorgesehen, die auf die selbstständig wirkende Verbindung wirkt beziehungsweise diese steuert. Durch die Anbindung dieser steuerbaren Verbindung an die Steuerung der Werkzeuganordnung oder der Maschinensteuerung einer Verpackungsmaschine wird der Werkzeugwechsel erheblich erleichtert und beschleunigt. Freigeben wie Befestigen des Werkzeuges an der Werkzeuganordnung erfolgt dann zum Beispiel durch Knopfdruck an der Steuerung der Werkzeuganordnung beziehungsweise Maschinensteuerung der Verpackungsmaschine. Dadurch wird erstens manuelle Tätigkeit und Zeit eingespart sowie zweitens die Notwendigkeit des Einsatzes von Werkzeugen beseitigt. Für die Bedienpersonen beziehungsweise das Servicepersonal, welches die Werkzeuge zu wechseln hat, ist es jetzt sehr einfach, ein Werkzeug, auch wenn es noch heiß ist, entsprechend zu wechseln. Dazu bedarf es nur einer entsprechenden Führung, beispielsweise aus der Maschine heraus auf einen entsprechenden Wagen oder aus der Maschine heraus auf ein entsprechendes Hebezeug, um dann das neue Werkzeug wieder entsprechend zu positionieren, in die Maschine einzuschieben und dann die selbsttätig wirkende Verbindung wieder zu aktivieren. Die Werkzeuganordnung, wie sie erfindungsgemäß jetzt vorgeschlagen wird, führt zur kompletten Beseitigung aller aus dem Stand der Technik beschriebenen Nachteile, nämlich zur Reduzierung des Zeitaufwandes für das Wechseln der Werkzeuge der Verpackungsmaschine oder dergleichen, zur Reduzierung körperlich schwerer Arbeit, zur Beseitigung der Unfallgefährdungen und insbesondere zu einer Verringerung der Stillstandzeiten der Verpackungsmaschine beim notwendigen Wechsel der Werkzeuge.
Die Wirkungsweise der Steuerung ist in geeigneter Weise der Ausgestaltung der Verbindung angepasst. Oftmals wird als Steuerung zum Beispiel eine elektronische (CNC) Steuerung oder Softwaresteuerung oder ähnliches vorgesehen. Natürlich ist es möglich, als Steuerung auch eine pneumatisch, hydraulich oder sonst mechanisch wirkende Anordnung zu wählen.
Nachfolgend wird die Erfindung insbesondere mit Hilfe des Anwendungsfalles einer Verpackungsmaschine beschrieben, ohne aber die erfindungsgemäße Werkzeuganordnung auf diesen speziellen Anwendungsfall beschränken zu wollen. Es ist klar, dass die vorteilhafte, erfindungsgemäße Werkzeuganordnung überall dort einsetzbar ist, wo ein schnelles und leichtes Wechseln der Werkzeuge zu erreichen ist. Die Erfindung ist daher sehr viel weiter gefasst, als nur der hier beispielhaft angeführte Anwendungsfall in einer Verpackungsmaschine. Die Erfindung zeichnet sich eben durch diesen großen Anwendungsbereich aus.
Ein wesentlicher Vorzug der Erfindung liegt insbesondere darin, dass der Werkzeughalter und/oder das Werkzeug beheizbar ist/sind und durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung problemlos auch ein heißes Werkzeug schnell und rationell gewechselt werden kann. Günstigerweise ist dabei die Heizung in dem an der Werkzeuganordnung fest angeordneten Werkzeughalter vorgesehen und heizt über entsprechende Kontaktflächen das Werkzeug oder aber das Werkzeug besitzt eine eigene Heizung.
Für die Ausgestaltung der selbsttätig wirkenden Verbindungen sind erfindungsgemäß mehrere Varianten als Lösungsvorschlag vorgesehen. So ist es beispielsweise in einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass die selbsttätig wirkende Verbindung durch eine Schnellkupplung angegeben ist.
Wesentliches Kennzeichen der als Schnellkupplung ausgebildeten, selbsttätig wirkenden Verbindung ist, dass durch den Verbindungsvorgang, also den Kupplungsvorgang, keine Zeit verlorengeht, dieser also möglichst schnell abläuft.
In einer erfindungsgemäßen Variante ist des Weiteren vorgesehen, dass die selbsttätig wirkende Verbindung sehr unterschiedlich ausgestattet ist, nämlich mit mechanischen, elektromechanischen, hydraulischen oder pneumatischen Mitteln, wodurch alle Medien, die an einer Verpackungsmaschine regelmäßig zur Verfügung stehen, auch genutzt werden können. Durch die Schnellkupplung gelingt es, die vorher beschriebenen Nutzeffekte ebenfalls komplett zu erhalten. Die lösbar feste Verbindung wird durch die Schnellkupplung selbsttätig hergestellt und auch wieder gelöst.
Von besonderem Vorteil ist es, wenn die selbsttätig wirkende Verbindung selbstzentrierend ausgebildet ist. Die Selbstzentrierung führt dazu, dass das aufwendige Justieren beziehungsweise Einrichten der Werkzeuge an der Verpackungsmaschine durch die selbsttätig wirkende Verbindung übernommen wird und somit ebenfalls für das Bedien- beziehungsweise Servicepersonal die Arbeit erleichtert wird. So entfallen notwendige Meß- und Justiervorgänge, die durch die selbsttätig wirkende Verbindung jetzt komplett übernommen werden. Damit erhöht sich der Nutzeffekt der Zeiteinsparung weiter.
Die selbsttätig wirkende Verbindung ist, wie bereits erwähnt, durch mechanische, elektrische, magnetische beziehungsweise elektromagnetische, hydraulische, pneumatische Mittel oder aber einer Kombination von mindestens zwei der vorgenannten Mittel angegeben. Selbstverständlich ist es auch möglich, mehrere der vorher angegebenen Mittel miteinander zu kombinieren, um zu einer entsprechend des jeweiligen Werkzeugs ausgestalteten selbsttätig wirkenden Verbindung zu gelangen. Die Erfindung ist hier nicht auf eine einzige der erwähnten Mittel eingeschränkt, sondern umfasst alle dieser Mittel, sodass eine universelle Einsatzmöglichkeit angegeben ist.
Die Erfindung schlägt auch eine Werkzeuganordnung vor, die sich dadurch auszeichnet, dass das Werkzeug in beziehungsweise an dem Werkzeughalter vorgesehen ist. Dabei kann das Werkzeug direkt an dem Werkzeughalter oder aber indirekt über entsprechende Verbindungs- beziehungsweise Zentriermittel an einem Träger des Werkzeughalters beziehungsweise dem Werkzeughalter befestigt sein. Von Vorteil ist es dabei, wenn der Werkzeughalter beheizbar beziehungsweise temperierbar ist. Für manche Verpackungsvorgänge ist es auch günstig, den Werkzeughalter zu kühlen, weshalb beide Varianten von der Erfindung umfasst sind. Selbstverständlich ist von der erfindungsgemäßen Werkzeuganordnung auch eine Variante umfasst, bei der der Werkzeughalter nicht beheizbar beziehungsweise nicht temperierbar ist. Beispielsweise kann es dann vorgesehen sein, das Werkzeug selbst zu temperieren.
Ein wesentlicher Vorzug der Erfindung ist, dass das Werkzeug unterhalb des Werkzeughalters vorgesehen ist. Somit hält die erfindungsgemäß vorgeschlagene, selbsttätig wirkende Verbindung das Werkzeug insbesondere gegen die Gravitationskraft an dem Werkzeughalter. Wird nun von Seiten der Steuerung die selbstständig wirkende Verbindung derart gesteuert, dass die Verbindung gelöst wird, so hilft die Gravitationskraft dann das Werkzeug von dem Werkzeughalter zu trennen.
Hieraus resultiert insbesondere eine Anordnung, dass die erfindungsgemäße Werkzeuganordnung oberhalb des zu verpackenden Gutes eingesetzt wird, wenngleich die Erfindung hierauf nicht beschränkt ist.
Ein weiterer Aspekt der erfindungsgemäßen Werkzeuganordnung ist dadurch angegeben, dass das Werkzeug eine Siegelplatte ist. Damit lässt sich die Werkzeuganordnung zur Versiegelung von Verpackungen einsetzen, was allerdings einen Einsatz eines Werkzeugs als Tiefziehwerkzeug nicht ausschließt. Es ist lediglich zu gewährleisten, dass der Werkzeughalter entsprechend ausgebildet ist, um entweder mit der Siegelplatte als Werkzeug oder aber dem Tiefziehwerkzeug als Werkzeug verbunden zu werden.
Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung betrifft eine Werkzeuganordnung, die sich dadurch auszeichnet, dass als selbsttätig wirkende Verbindung eine Magnethalterung vorgesehen ist, die zumindest aus einem Magneten besteht. Durch die Magnethalterung ist es jetzt gegeben, dass das Werkzeug magnetisch mit der Werkzeughalterung verbunden wird. Hier sind selbstverständlich wieder verschiedene Varianten einer magnetischen Verbindung möglich, die von der Erfindung realisiert werden können. So ist es beispielsweise möglich, dass die Magnethalterung das Werkzeug mit einer Trägerplatte oder aber dem Werkzeughalter magnetisch verbindet. Hierzu ist die elektromagnetische Verbindung bevorzugt.
Demnach zeichnet sich eine Weiterbildung der Erfindung dadurch aus, dass die Magnethalterung im Wesentlichen aus einem mit der Trägerplatte oder dem Werkzeughalter verbundenen Magneten und aus wenigstens einem Magnetgegenstück besteht. Selbstverständlich ist es dabei möglich, als Magnetgegenstück das Werkzeug selbst auszubilden, wenn es beispielsweise aus einem magnetisch wirksamen Material, wie z. B. aus Metall hergestellt wird.
Der Magnet selbst kann nach der Erfindung als Elektromagnet oder aber als Permanentmagnet ausgebildet sein. Beide Varianten sind von der Erfindung umfasst.
Von Vorteil ist es weiter, wenn die Magnethalterung zumindest teilweise in dem Werkzeughalter oder in der Trägerplatte integriert ist und ein anderer Teil der Magnethalterung als Magnetgegenstück in dem Werkzeug. Wie bereits erwähnt, ist es auch vorgesehen, dass das Werkzeug selbst das Magnetgegenstück bildet. Dazu muss es lediglich aus magnetisch wirksamen Material ausgebildet sein.
Erfindungsgemäß wurde gefunden, dass es von Vorteil ist, wenn die Magnethalterung das Werkzeug durch einen Permanentmagneten stromlos an der Trägerplatte hält und von der Trägerplatte durch elektrische Bestromung des Elektromagneten trennt. Durch diese Ausgestaltung ist es gegeben, dass das Werkzeug auch im stromlosen Zustand an der Trägerplatte beziehungsweise an dem Werkzeughalter festgehalten wird und nur dann von der Trägerplatte beziehungsweise dem Werkzeughalter getrennt wird, wenn eine elektrische Bestromung eines Elektromagneten erfolgt. Dadurch wird ein Gegenmagnetfeld erzeugt, das ausreicht, um die Verbindung zwischen dem Werkzeug und der Trägerplatte beziehungsweise dem Werkzeughalter zu trennen. Dann ist es möglich, das Werkzeug aus dem Bereich des Werkzeughalters herauszuführen und ein neues oder anderes Werkzeug dort dann wieder zu positionieren. In dem Moment, wo die elektrische Bestromung des Elektromagneten beendet wird, wird das Werkzeug durch den Permanentmagneten an die Trägerplatte beziehungsweise den Werkzeughalter angezogen und ist damit wieder fest mit dem Werkzeughalter verbunden. Bevorzugt ist es dabei, wenn die Magnetanordnung gleichzeitig noch zentrierend wirkt, sodass Justier-und Zentrier- beziehungsweise Meßaufgaben für das Bedienpersonal im Wesentlichen entfallen können.
Die Erfindung umfasst allerdings auch eine Lösung, bei der der Magnet als Elektromagnet ausgebildet ist und im mit Strom beaufschlagten Zustand magnetisch ist, sodass das Magnetgegenstück und/oder das Werkzeug.angezogen wird und nur im stromlosen Zustand nicht. Dies erfordert allerdings während des gesamten Betriebs eine Beaufschlagung des Magneten mit Strom, was allerdings bei Verpackungsmaschinen, die auch mit elektrischen Strom angetrieben werden, kein Problem darstellt. Im Betriebszustand muss an der Verpackungsmaschine sowieso Strom anliegen, sodass man auch den Elektromagneten beziehungsweise die Magnethalterung permanent mit Strom, zumindest während des gesamten Betriebes beaufschlagen kann. Für den Fall eines Stromausfalls, kann eine Sicherung in Form einer Verriegelung mechanisch, elektrisch oder elektromechanisch, hydraulisch oder pneumatisch vorgesehen werden. Auch diese Medien liegen an einer Verpackungsmaschine in der Regel an, sodass auch diese Lösung an Verpackungsmaschinen der in Rede stehenden Art realisiert werden kann.
Das Magnetgegenstück ist nach der Erfindung bevorzugt aus einem ferromagnetischen insbesondere einem temperaturbeständigen ferromagnetischen Werkstoff gebildet. Damit ist eine sichere Funktionsweise der Magnethalterung gewährleistet. Geschickterweise wird ein temperaturbeständiger ferromagnetischer Werkstoff auch deshalb gewählt, um auch bei den Anwendungsfällen, bei welchen geheizte Siegelplatten eingesetzt werden, eine sichere, zuverlässige Verbindung sicherzustellen.
In einer Weiterbildung schlägt die Erfindung eine Werkzeuganordnung vor, die sich dadurch auszeichnet, dass die Magnethalterung, insbesondere deren Gehäuse aus einem mit dem Magneten verbundenen, bevorzugt T-förmig ausgebildeten Gegenhalter und/oder aus wenigstens einem zwischen dem Gegenhalter und der Trägerplatte beziehungsweise dem Werkzeughalter angeordneten Rückstellelement, z. B. einer Rückstellfeder besteht. Durch diese Anordnung gelingt es, den Magneten sozusagen schwimmend in den Werkzeughalter beziehungsweise in der Trägerplatte zu lagern und gleichzeitig eine Rückstellfeder vorzusehen, die das Trennen und/oder das Verbinden von Werkzeug mit Werkzeughalter beziehungsweise Werkzeug mit Trägerplatte unterstützt. Von besonderem Vorteil ist es dabei, wenn die Rückstellfeder beziehungsweise das Rückstellelement gleichzeitig oder alternativ als Zentriervorrichtung für das Werkzeug wirkt. Damit wird eine besonders geschickte Variante der Erfindung vorgestellt, die zum einen die lösbar feste Verbindung als selbsttätig wirkende Verbindung zur Verfügung stellt und zum anderen gleichzeitig die Zentriervorrichtung, wodurch der gesamte Werkzeugwechselvorgang deutlich erleichtert und insbesondere verkürzt wird.
Die Erfindung schlägt auch eine Werkzeuganordnung vor, bei der der wenigstens eine Magnet durch eine Steuerung, bevorzugt durch die elektronische Steuerung der Verpackungsmaschine selbst steuerbar ist. Damit können Positioniervorgänge für das Werkzeug oder Trennvorgänge für das Werkzeug und gegebenenfalls auch dessen Zentrierung durch die Steuerung entsprechend beeinflusst und geregelt werden.
Zur Unterstützung und/oder Verbesserung der Wirkung der Siegelplatte sind an der dem zu versiegelnden Verpackungsgegenstand gegenüberliegenden Seite Versiegelungsstreben vorgesehen. Durch diese Versiegelungsstreben wird erreicht, dass die Temperatur der Siegelplatte nicht auf die gesamte zu versiegelnde Fläche, sondern nur partiell auf den Bereich der Versiegelungsstreben eingebracht wird.
Eine Werkzeuganordnung, wie vorher beschrieben, zeichnet sich in einer Variante dadurch aus, dass die Trägerplatte oder der Werkzeughalter temperierbar sind. Die Trägerplatte kann selbstverständlich auch noch mehrteilig, insbesondere zweiteilig ausgebildet sein, in dem sie einmal die Trägerplatte als Grundplatte bildet und zweitens den Werkzeugträger, der dann das Werkzeug aufzunehmen vermag.
Die Erfindung stellt auch eine Verpackungsmaschine zur Verfügung, bestehend aus hintereinander angeordneten Werkzeuganordnungen, z. B. einem Tiefzieh- oder Siegelwerkzeug, wobei die Werkzeuganordnung nach einer oder mehreren der vorhergehend beschriebenen Werkzeuganordnungen ausgebildet ist. Die für die Werkzeuganordnung beschriebenen Vorteile werden in der Verpackungsmaschine, wie vorher beschrieben, in gleicher Weise erhalten.
Eine Weiterbildung der Verpackungsmaschine nach der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass diese eine bevorzugt elektronische Steuerung zur Ansteuerung der selbsttätig wirkenden Verbindung, insbesondere der Magnethalterung aufweist. Auch hier werden die im Zusammenhang mit der Steuerung bereits beschriebenen Nutzeffekte in gleicher Weise erhalten.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Verpackungsmaschine nach der Erfindung weist eine Fördervorrichtung, beispielsweise ein Förderband oder einen Kettenförderer, auf, der den Transport der zu verpackenden Güter beziehungsweise der in der Verpackungsmaschine aus einer Folie/Folienbahn gebildeten Verpackungen gewährleistet. Dabei ist vorgesehen, dass die Fördervorrichtung die Verpackungen oder die Folienbahn beziehungsweise Folie längs eines Förderweges transportiert. In einer erfindungsgemäßen Variante ist vorgesehen, dass zumindest eine der vorbeschriebenen Werkzeuganordnungen in der beschriebenen Verpackungsmaschine eingesetzt wird und somit die Erfindung nicht nur die Werkzeuganordnung als solches, sondern insbesondere auch die Verpackungsmaschine insgesamt umfasst, da der erfindungsgemäße Vorschlag insbesondere auch bei einer Verpackungsmaschine erhebliche Rationalisierungs- und Effizienzsteigerungen erlaubt. Erfindungsgemäß ist in diesem Zusammenhang vorgesehen, dass die vorbeschriebene Werkzeuganordnung oberhalb dieser Fördereinrichtung angeordnet ist, die zu bildenden Verpackungen somit unterhalb des Werkzeughalters beziehungsweise des im Werkzeughalter angeordneten Werkzeuges vorbeigeführt werden. In einer vorteilhaften Weiterbildung der Verpackungsmaschine ist zudem vorgesehen, dass jeweils ein Werkzeughalter mit einem daran oder darin angeordneten Tiefziehwerkzeug und/oder einer darin oder daran angeordneten Siegelplatte in der Verpackungsmaschine angeordnet sind. Die Anordnung kann dabei beidseits einer wie oben beschriebenen Fördereinrichtung erfolgen.
In einer erfindungsgemäßen Variante wird insbesondere vorgesehen, dass die zu bildende Verpackung beziehungsweise die Folie unterhalb der Werkzeuganordnung angeordnet ist. Wirkt nun die Werkzeuganordnung wie beschrieben auf die Verpackung beziehungsweise die Folie, so ist üblicherweise das Werkzeug der Verpackung/Folie zugewandt und somit das Werkzeug unterhalb des Werkzeughalters angeordnet. Dies führt zu den oben beschriebenen Vorteilen beim Wechseln, weil dann der Löseprozess desWerkzeuges vom Werkzeughalter durch die Gravitationskraft unterstützt wird.
In diesem Zusammenhang ist zu erwähnen, dass eine Verpackungsmaschine eine Mehrzahl von sogenannten Werkzeugstationen besitzt, die jederseits verschiedene Bearbeitungen an der Verpackung beziehungsweise der die Verpackung bildenden Folien durchführen. Hierzu zählt zum Beispiel die Formstation, die Tiefziehstation, die Befüllstation oder auch die Siegelstation.
Die einzeln vorgenannten Stationen sind üblicherweise mit einem Werkzeugunterteil und einem Werkzeugoberteil ausgestattet, wobei sich das Werkzeugunterteil unterhalb der Verpackung beziehungsweise der Fördervorrichtung beziehungsweise der durch die Transportbewegung definierten Förderebene befindet. Das Werkzeugoberteil befindet sich dabei oberhalb der Verpackung, der Fördervorrichtung oder der Förderebene. Der erfindungsgemäße Vorschlag bezieht sich dabei insbesondere auf eine Siegelplatte, die dazu dient, das thermisch verformbare Kunststoffmaterial der Verpackung derart zu erwärmen, dass die Verpackung verschlossen, insbesondere versiegelt wird. Der Siegelprozess wird dabei bevorzugt mit Hilfe des Werkzeugoberteils durchgeführt, an welche die erfindungsgemäße Werkzeuganordnung bevorzugt eingesetzt ist. Dabei ist zu beachten, dass sich hierauf die Erfindung in keinster Weise beschränkt, in geeigneter und geschickter Weise ist es natürlich möglich, die erfindungsgemäße Werkzeuganordnung auch bei einem Werkzeugunterteil einzusetzen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen weiter beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1: eine schematische Darstellung einer Werkzeuganordnung nach der Erfindung.

Die Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Werkzeuganordnung nach der Erfindung. Die Werkzeuganordnung wird dabei gebildet aus einem Werkzeughalter a beziehungsweise einer Trägerplatte 4. In der dargestellten Ausgestaltung bildet die Trägerplatte 4 gleichzeitig den Werkzeughalter a. Unter dem Werkzeughalter a beziehungsweise auf der der Verpackung im Betriebszustand zugewandten Seite des Werkzeughalters a befindet sich das Werkzeug 2. Das Werkzeug 2 weist in der Darstellung insgesamt drei Versiegelungsstreben 2/1 auf, die allerdings je nach Verpackungsart in geringerer Anzahl beziehungsweise in größerer Anzahl vorgesehen sein können. In dem Werkzeug 2 ist ein Magnetgegenstück 3 angeordnet, das Bestandteil der schematisch mit dem Pfeil und I bezeichneten Magnethalterung ist. Die Magnethalterung I wird im Weiteren gebildet aus dem Magneten 1 sowie aus dem Magnetgegenstück 3. In einer nicht gezeigten Variante kann das Magnetgegenstück 3 durch das Werkzeug 2 selbst gebildet werden, in dem es aus magnetisierbaren beziehungsweise magnetisch wirksamen Material hergestellt ist.
Auf der linken Seite der Darstellung ist eine Ausgestaltungsform beziehungsweise Möglichkeit der erfindungsgemäßen Werkzeuganordnung gezeigt, wobei hier der Magnet 1 aus zwei Spulen 1/1 sowie einem Anker 1/3 gebildet ist, wobei der Anker 1/3 eine Ankerplatte 1/2 trägt. Diese Ankerplatte 1/2 stellt die Verbindung mit dem Magnetgegenstück 3 her. Der Anker 1/3 wird dabei das Magnetgegenstück 3 im bestromten Zustand anziehen und im stromlosen Zustand freigeben. In einer anderen Ausgestaltung ist es allerdings auch möglich, den Magneten 1 als Permanentmagneten stromlos an der Trägerplatte 4 zu halten und durch elektrische Bestromung des Elektromagneten das Werkzeug 2 von der Trägerplatte 4 zu trennen. Dies ist beispielsweise durch Erzeugung eines Gegenmagnetfeldes vorgesehen. Selbstverständlich reicht es dazu auch aus, dass man den Spalt zwischen Magnetgegenstück 3 und Magnet 1 vergrößert, sodass die magnetische Anziehungskraft nicht mehr ausreicht, um das Werkzeug 2 sicher zu halten. Von der Erfindung umfasst ist auch eine Lösung, bei der der Magnet als Elektromagnet ausgebildet ist und im mit Strom beaufschlagten Zustand magnetisch wirkt, sodass das Magnetgegenstück und/oder das Werkzeug angezogen wird und im stromlosen Zustand nicht.
Die Magnethalterung I, bestehend aus dem Magneten 1 und dem Magnetgegenstück 3, ist in der dargestellten Variante so ausgestaltet, dass der Magnet 1 mit einem T-förmig ausgebildeten Gegenhalter 5 verbunden ist. Dieser Gegenhalter 5 wird von einem Rückstellelement 6 getragen, welches zwischen der Trägerplatte 4 beziehungsweise dem Werkzeughalter a und dem Gegenhalter 5 angeordnet ist. Dieses Rückstellelement 6 kann dabei sowohl als Druck- als auch als Zugfeder ausgebildet sein.
Alternativ zu dem hier dargestellten T-förmigen Gegenhalter 5 ist auch einfach nur eine Schraube rückseitig an dem Magneten 1 vorgesehen, der sich durch Blattfedern oder Tellefedern als Rückstellelement 6 an der Rückseite der Trägerplatte 4 abstützt. Es können selbstverständlich auch andere Halterungen eingesetzt werden. Durch das Rückstellelement 6 wird nicht nur eine Rückstellung beziehungsweise ein Halten des Magneten in der bevorzugten Stellung erreicht. Durch diese Ausgestaltung wird sozusagen eine schwimmende Lagerung des Magneten 1 erreicht und die Selbstzentrierung der Werkzeuganordnung selbst bewirkt. Die Trägerplatte 4 kann, wie bereits weiter vorn beschrieben, auch beheizt beziehungsweise gekühlt werden, je nachdem welche Aufgabe das Werkzeug 2 zu erfüllen hat. Selbstverständlich ist es auch möglich, die Heizung beziehungsweise Kühlung am Werkzeug 2 anzuordnen. Hier ist die Erfindung nicht auf eine einzige Ausgestaltung eingeschränkt.
Das Rückstellelement 6 ist auch daür vorgesehen, dass es den Gegenhalter 5 über mit dem Magneten 1 nach oben drückt, um Toleranzen auszugleichen, die durch eine Wärmeausdehnung oder eine ungenaue Fertigung entstehen können. Der Magnet 1 ist bevorzugt in rückgestellter Position etwas zurückstehend in der Trägerplatte 4 angeordnet, maximal jedoch auf Nullposition beziehungsweise deckungsgleich mit dem Rand der Trägerplatte 4, keinesfalls allerdings überstehend. Schematisch ist in der einzigen Figur noch eine Steuerung 7 angedeutet, die sowohl die Steuerung der Verpackungsmaschine selbst sein kann, die allerdings auch eine separate Steuerung oder ein separates Steuerelement für den Teil der Werkzeughalterung bilden kann. Diese Steuerung 7 ist bidirektional mit dem Magneten 1 beziehungsweise der Verbindung I oder Magnethalterung I durch die Steuerleitung 7/1 verbunden, um die Funktionen der Magnethalterung I zu steuern, das heißt durch die Steuerung 7 wird zumindest das Trennen des Werkzeuges 2 von dem Werkzeugträger a beziehungsweise die Verbindung dieser beiden Elemente gesteuert. Selbstverständlich ist es auch möglich, über die Steuerung 7 die Heiz- oder Kühlfunktionen in der Trägerplatte zu beeinflussen. Hier ist die Erfindung nicht eingeschränkt.
Die jetzt mit der Anmeldung und später eingereichten Ansprüche sind Versuche zur Formulierung ohne Präjudiz für die Erzielung weitergehenden Schutzes.
Sollte sich hier bei näherer Prüfung, insbesondere auch des einschlägigen Standes der Technik, ergeben, daß das eine oder andere Merkmal für das Ziel der Erfindung zwar günstig, nicht aber entscheidend wichtig ist, so wird selbstverständlich schon jetzt eine Formulierung angestrebt, die ein solches Merkmal, insbesondere im Hauptanspruch, nicht mehr aufweist.
Es ist weiter zu beachten, daß die in den verschiedenen Ausführungsformen beschriebenen und in den Figuren gezeigten Ausgestaltungen und Varianten der Erfindung beliebig untereinander kombinierbar sind. Dabei sind einzelne oder mehrere Merkmale beliebig gegeneinander austauschbar. Diese Merkmalskombinationen sind ebenso mit offenbart.
Die in den abhängigen Ansprüchen angeführten Rückbeziehungen weisen auf die weitere Ausbildung des Gegenstandes des Hauptanspruches durch die Merkmale des jeweiligen Unteranspruches hin. Jedoch sind diese nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmale der rückbezogenen Unteransprüche zu verstehen.
Merkmale, die bislang nur in der Beschreibung offenbart wurden, können im Laufe des Verfahrens als von erfindungswesentlicher Bedeutung, zum Beispiel zur Abgrenzung vom Stand der Technik beansprucht werden.
Merkmale, die nur in der Beschreibung offenbart wurden, oder auch Einzelmerkmale aus Ansprüchen, die eine Mehrzahl von Merkmalen umfassen, können jederzeit zur Abgrenzung vom Stande der Technik in den ersten Anspruch übernommen werden, und zwar auch dann, wenn solche Merkmale im Zusammenhang mit anderen Merkmalen erwähnt wurden beziehungsweise im Zusammenhang mit anderen Merkmalen besonders günstige Ergebnisse erreichen.

Claims

Werkzeuganordnung einer Verpackungsmaschine, insbesondere Form-, Tiefzieh- oder Siegelwerkzeug für eine Verpackungsmaschine, wobei die Werkzeuganordnung zumindest aus einem Werkzeughalter und einem Werkzeug gebildet ist, die durch wenigstens eine lösbar feste Verbindung miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die lösbar feste Verbindung durch eine selbsttätig wirkende Verbindung (I) angegeben ist und die Werkzeuganordnung eine Steuerung (7) umfasst, die die selbsttätig wirkende Verbindung steuert.
Werkzeuganordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkzeughalter (a) und/oder das Werkzeug (2) beheizbar ist/sind.
Werkzeuganordnung nach einem oder beiden der vorhergehenden Ansprüche,, dadurch gekennzeichnet, dass die selbsttätig wirkende Verbindung (I) durch eine Schnellkupplung angegeben ist und/oder die selbsttätig wirkende Verbindung (I) selbstzentrierend ausgebildet ist und/oder die selbsttätig wirkende Verbindung (I) durch mechanische, elektrische, magnetische beziehungsweise elektromagnetische, hydraulische, pneumatische Mittel oder eine Kombination von mindestens zwei der vorgenannten Mittel angegeben ist.
Werkzeuganordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeug (2) in beziehungsweise an dem Werkzeughalter (a) vorgesehen ist und/oder das Werkzeug (2) unterhalb des Werkzeughalters (a) vorgesehen ist.
Werkzeuganordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnethalterung (I) das Werkzeug (2) mit einer Trägerplatte (4) beziehungsweise dem Werkzeughalter (a) magnetisch, bevorzugt elektromagnetisch, verbindet und/oder als selbstständig wirkende Verbindung (I) eine Magnethalterung (I) vorgesehen ist, die zumindest aus einem Magneten (1) besteht.
Werkzeuganordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnethalterung (I) im Wesentlichen aus wenigstens einem mit der Trägerplatte (4) verbundenen Magneten (1) und aus wenigstens einem Magnetgegenstück (3) besteht.
Werkzeuganordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnet (1) als Elektromagnet oder Permanentmagnet ausgebildet ist und/oder das Werkzeug (2) das Magnetgegenstück (3) bildet.
Werkzeuganordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnethalterung (I) zumindest teilweise in dem Werkzeughalter (a) oder in der Trägerplatte (4) integriert ist und ein anderer Teil der Magnethalterung (I) als Magnetgegenstück (3) in dem Werkzeug (2) und/oder die Magnethalterung (I) das Werkzeug (2) durch einen Permanentmagneten stromlos an der Trägerplatte hält und von der Trägerplatte (4) durch elektrische Bestromung des Elektromagneten trennt.
Werkzeuganordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnet (1) als Elektromagnet ausgebildet und im mit Strom beaufschlagten Zustand magnetisch ist, sodass das Magnetgegenstück (3) und/oder das Werkzeug (2) angezogen wird und im stromlosen Zustand nicht und/oder das Magnetgegenstück (3) aus einem ferromagnetischen insbesondere aus einem temperaturbeständigen ferromagnetischen Werkstoff besteht.
Werkzeuganordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnethalterung (I), insbesondere deren Gehäuse aus einem mit dem Magneten (1) verbundenen, bevorzugt T-förmig ausgebildeten Gegenhalter (5) und/oder aus wenigstens einem zwischen dem Gegenhalter (5) und der Trägerplatte (4) beziehungsweise dem Werkzeughalter (a) angeordneten Rückstellelement (6), zum Beispiel einer Rückstellfeder, besteht.
Werkzeuganordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückstellfeder beziehungsweise das Rückstellelement (6) gleichzeitig oder alternativ als Zentriervorrichtung für das Werkzeug (2) wirkt.
Verpackungsmaschine mit einer Fördervorrichtung für die Verpackungen beziehungsweise die die Verpackungen bildenden Folie, welche die Verpackungen beziehungsweise die Folie längs eines Förderweges transportiert, wobei entlang des Förderweges zumindest eine Werkzeuganordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche vorgesehen ist.
Verpackungsmaschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Verpackungsmaschine eine elektronische Steuerung zur Ansteuerung der selbsttätig wirkenden Verbindung, insbesondere der Magnethalterung aufweist.
Verpackungsmaschine nach einem oder beiden der vorhergehenden Ansprüche 12 und 13, dadurch gekennzeichnet, dass die zu bildende Verpackung unterhalb der Werkzeuganordnung angeordnet ist.
Verpackungsmaschine nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeuganordnung oberhalb einer in der Verpackungsmaschine vorgesehenen Fördereinrichtung für die gebildete/n Verpackung/en angeordnet ist.