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WO2004110871A1 - Arbeitsstation und verpackungsmaschine - Google Patents

Arbeitsstation und verpackungsmaschine Download PDF

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Publication number
WO2004110871A1
WO2004110871A1 PCT/EP2004/006100 EP2004006100W WO2004110871A1 WO 2004110871 A1 WO2004110871 A1 WO 2004110871A1 EP 2004006100 W EP2004006100 W EP 2004006100W WO 2004110871 A1 WO2004110871 A1 WO 2004110871A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
lifting
linear actuator
movement
work station
compensating means
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2004/006100
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Gernot Becker
Joachim Wokurka
Josef Mayer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GEA CFS Germany GmbH
Original Assignee
CFS Germany GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by CFS Germany GmbH filed Critical CFS Germany GmbH
Publication of WO2004110871A1 publication Critical patent/WO2004110871A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65BMACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B31/00Packaging articles or materials under special atmospheric or gaseous conditions; Adding propellants to aerosol containers
    • B65B31/02Filling, closing, or filling and closing, containers or wrappers in chambers maintained under vacuum or superatmospheric pressure or containing a special atmosphere, e.g. of inert gas
    • B65B31/021Filling, closing, or filling and closing, containers or wrappers in chambers maintained under vacuum or superatmospheric pressure or containing a special atmosphere, e.g. of inert gas the containers or wrappers being interconnected
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65BMACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B65/00Details peculiar to packaging machines and not otherwise provided for; Arrangements of such details
    • B65B65/02Driving gear
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65BMACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B9/00Enclosing successive articles, or quantities of material, e.g. liquids or semiliquids, in flat, folded, or tubular webs of flexible sheet material; Subdividing filled flexible tubes to form packages
    • B65B9/02Enclosing successive articles, or quantities of material between opposed webs
    • B65B9/04Enclosing successive articles, or quantities of material between opposed webs one or both webs being formed with pockets for the reception of the articles, or of the quantities of material

Definitions

  • the invention relates to a work station, in particular for a packaging machine, and a packaging machine.
  • a work station is used in a known manner as a component of packaging machines and in particular of vacuum packaging machines. Because of the forces that occur during operation, the known workstations are very heavy.
  • a packaging machine with a work station in which the work station has a lifting device in which the lower tool is raised or lowered by a toggle lever system and a piston-cylinder device.
  • the piston-cylinder device is only connected to one of two toggle lever systems, so that an additional parallel rod is required to actuate the other toggle lever system.
  • the known lifting device therefore requires a lot of space, so that the dimensions of the packaging machine are unnecessarily increased and the packaging machine is also unnecessarily heavier and more expensive.
  • the known packaging machine is more difficult to operate in terms of maintenance and more prone to errors because a complicated mechanism is used.
  • a work station and a packaging machine equipped with this, the work station being provided with a stationary part, a lifting part and a lifting device, the lifting device being provided for linear movement of the lifting part relative to the stationary part along guide means, the lifting device has a first lifting shaft, a second lifting shaft, a first toggle lever system and a second toggle lever system, the lifting shafts each having a toggle lever joint, a linear actuator having a first and a second engagement point being provided, the linear actuator being provided by means of a rotary movement of the lifting shafts to cause the linear movement of the lifting part, continuing as the the first stroke point of the linear actuator is provided, the second stroke shaft being provided as the second point of attack of the linear actuator and compensation means being provided which bring about a uniform movement of the stroke shafts.
  • a workstation in the sense of the invention is e.g. a deep-drawing, a sealing and / or a cutting station.
  • a linear actuator is to be understood as an actuator whose ends or the points of application carry out a linear movement relative to one another, i.e. in a retracted first state of the linear actuator, the points of engagement are at a minimum distance from one another and the points of attack are at a greatest distance from one another in an extended second state of the linear actuator.
  • the first point of application is provided on a lever attached to the first lifting shaft and the second point of application is provided on a lever attached to the second lifting shaft.
  • the linear actuator can be attached to the two lifting shafts or the two toggle lever systems using very simple and inexpensive means.
  • the linear actuator is preferably provided as a piston-cylinder device, the piston-cylinder device being operable in particular electrically and / or pneumatically and / or hydraulically. This has the advantage that proven technology of the linear actuator can be used in a cost-effective manner.
  • the linear actuator (and thus the lifting part) to pass through only partial areas of its entire possible range of movement, so that the clock frequency of the movement of the lifting part can be increased, which leads to an increase in the efficiency of the packaging machine.
  • the linear actuator is also provided as a spindle drive.
  • the compensating means are provided in such a way that a uniform and opposite movement of the lifting shafts is brought about by the compensating means.
  • the compensating means are preferably provided as a chain and / or as a toothed belt and / or as a plurality of toothed wheels and / or as a wire.
  • Figure 1 is a schematic side view of a packaging machine with the side cover omitted;
  • Figure 2 is a perspective view of the lifting table in the raised position
  • Figure 3 is a front view of the lifting table in the raised position
  • Figure 4 is a side view of the lifting table in the raised position.
  • Figure 1 shows the packaging machine according to the invention in a schematic representation.
  • a film 1 is rolled off a roll and first passes through a deep-drawing station 2, which consists of an upper tool 3 and a lower tool 4.
  • the lower tool 4 is mounted on a plate 5 which, as indicated by the arrow, can be raised and lowered.
  • the film 1 is deformed into a packaging trough 6.
  • the packaging troughs 6 are then filled with a product to be packaged and in the following sealing station 10 the packaging troughs are sealed with a cover film.
  • the sealing station 10 also consists of an upper tool 12 and a lower tool 11, wherein the lower tool 11 can also be raised and lowered at the sealing station.
  • the cutting station 7 also consists of an upper tool 8 and a lower tool 9, and the lower tool 9 can also be raised and lowered at the cutting station.
  • the deep-drawing station 2, the sealing station 10 and the cutting station 7 are also referred to below as work stations 2, 10, 7.
  • the work stations each have tools which - previously also referred to as upper tools 3, 8, 12 - are stationary or can be raised and are referred to below as stationary parts 3, 8, 12.
  • the workstations 2, 10, 7 can in particular be fastened to one or more rails (not shown in the following) which run essentially horizontally (hereinafter also referred to as mounting rails 15) by means of so-called suspension points which are attached to the workstations 2, 10, 7.
  • the work stations can in particular be provided on the rails so as to be horizontally displaceable.
  • the workstations each have tools which - previously also referred to as lower tools 4, 9, 11 - lift are lowerable and are referred to below as lifting parts 4, 9, 11. It is expedient, but not absolutely necessary according to the invention, that the lifting parts 4, 9, 11 are arranged at a work station below the stationary parts 3, 8, 12. It is also appropriate, but not necessary according to the invention, that the stationary parts 3, 8, 12 are arranged at a work station above the lifting parts 4, 9, 11. According to the invention, the lifting parts are raised or lowered compared to the stationary parts by means of a lifting device.
  • the lifting device is also referred to below as a lifting table.
  • FIGS. 2, 3 and 4 The lifting table with which the lifting parts 4, 9, 11 are lowered and raised is shown in FIGS. 2, 3 and 4, which each allow a different view of the raised lifting table.
  • Figure 2 shows a perspective view of the lifting table
  • Figure 3 shows a front view
  • Figure 4 shows a side view of the lifting table.
  • the lifting table 50 has a plate 5 on which the lifting parts 4, 9, 11 can be mounted.
  • the plate 5 is provided with two guide bushes 61 which receive guide rods 51.
  • Further support rods 52 carry a fastening device 53 for the stationary part 3, 8, 12, which is not shown in FIGS. 2, 3 and 4.
  • the lifting table 50 is in particular provided according to the invention in such a way that it is horizontal by means of several suspension points 54, for example four suspension points 54 extending mounting rail 15, not shown in Figures 2 to 4 can be used horizontally displaceable.
  • the fastening device 53 and thus the stationary part 3, 8, 12 can, in a preferred embodiment of the lifting table 50, be provided so as to be vertically displaceable relative to the suspension points 54.
  • Such a vertical displacement or movement of the stationary part 3, 8, 12 is provided, for example, by means of a stroke actuator 55, which is provided in particular as an electric motor, for example by means of a spindle drive, or the like.
  • the support rods 52 can also - in addition to their function as support rods 52 - perform a function as guide rods for the plate 5 or the lifting part 4, 9, 11. In this case, provision can be made to dispense with additional guide rods 51 and to use the support rods 52 as guide rods 51.
  • the plate 5 On its lower side, the plate 5 has bearings 62, in which upper ends 63a of rods 63 are pivoted about axes are.
  • the rods 63 are rotatably connected at their lower end 63b via a boom 64 to a first lifting shaft 65a or to a second lifting shaft 65b, the lifting shaft itself being rotatably supported in yokes 66.
  • the yokes 66 are non-positively connected to the rods 52.
  • the arms 64 and the rods 63 form toggle lever systems which convert a rotary movement of the lifting shafts 65a, 65b into a translatory or linear movement of the plate 5 and thus of the lifting parts 4, 9, 11 relative to the stationary part not shown in FIGS. 2 to 4.
  • the first toggle lever system is attached to the first lifting shaft 65a and the second toggle lever system is attached to the second lifting shaft 65b.
  • the first toggle lever system can include a plurality of toggle levers provided on the first lifting shaft 65a.
  • the second toggle lever system can comprise a plurality of toggle levers that are provided on the second lifting shaft 65b.
  • two toggle levers are provided on each of the two lifting shafts 65a, 65b.
  • the first and second lifting shafts 65a, 65b are moved according to the invention by means of a linear actuator 68 having a first point of action and a second point of action, which is provided in particular as a piston-cylinder device 68.
  • a first lever 67a is provided on the first lifting shaft 65a and a second lever 67b on the second lifting shaft 65b.
  • the first point of application is provided at the end of the first lever 67a facing away from the first lifting shaft 65a and the second point of application is provided at the end of the second lever 67b facing away from the second lifting shaft 65b.
  • the lifting part 4, 9, 11 and the plate 5 are in their / their highest position because the arms 64 and the supports 63 are each arranged essentially linearly one behind the other.
  • the linear actuator 68 is completely retracted in the exemplary embodiment shown, ie the points of attack are at the smallest distance.
  • the plate 5 and thus the lifting part 4, 9, 11 are lowered when the linear actuators 68 extend the rotation of the lifting shafts 65a, 65b, causing the toggle lever systems to buckle.
  • This movement is indicated in FIG. 2 by means of the arrows 69.
  • this movement is carried out uniformly for both lifting shafts 67a, 67b or for both toggle lever systems, so that there is no tilting of the plate 5.
  • compensating means are provided on the lifting device 50 according to the invention.
  • a first option such compensating means is to provide the guide bushes 61. The longer the guide bushes 61 are provided, the better the guidance of the lifting part 4, 9, 11 in the guide rods 51 and thus its protection against tilting.
  • compensating means Another possibility of such compensating means is to ensure a synchronized and opposite movement of the lifting shafts 65a, 65b by, for example, a link chain, a toothed belt, a gear arrangement, a wire - in particular wound on the lifting shafts 65a, 65b - or a combination thereof Means is provided between the lifting shafts 65a, 65b.
  • Compensating means which bring about a synchronized movement of the lifting shafts 65a, 65b by means of gearwheels, chains or the like directly on the lifting shafts, ie, with the same effective boom lengths on both toggle lever systems, in particular a uniform and opposing movement, are also referred to below as direct compensating means.
  • An example of such direct compensation means is shown in Figure 4.
  • a wire 71 is connected in a crossed manner to the lifting shafts 65a, 65b, in particular wound up by means of one or more revolutions, in such a way that the wire 71 is made in an opposite direction, that is, with a different sense of rotation. rotative movement of the lifting shafts 65a, 65b unwound from one lifting shaft above and at the same time wound onto the other lifting shaft below or vice versa. This ensures that the force effect of the linear actuator 68 is transmitted directly and uniformly to both toggle lever systems. For example, larger frictional resistances of one system are compensated for by the compensating means.
  • Compensating means that indirectly cause a synchronized movement of the lifting shafts such as, for example, extended guide bushes 61, are also referred to below as indirect compensating means.
  • direct and indirect compensating means are used both cumulatively and alternatively. It is important to ensure that the compensating means have as little slip as possible. This can be accomplished, for example, by providing spring means integrated in the compensating means.
  • the wire 71 is in a particularly advantageous embodiment with a clamping means or a spring means 70, for example a spiral spring that is linearly expandable along its axis, the wire 71 being crossed between the lifting shafts 65a, 65b and the spring means 70 tensioning the wire 71.
  • the spring means 70 is provided, for example, in such a way that any slippage of the compensating means provided as wire 71 is prevented.
  • the wire 71 is provided with a tensioning means or a spring means 70, which is provided on the wire 71 or on the lifting shafts 65a, 65b in such a way that when the plate 5 is lifted, it becomes a Deflection of the spring means 70 comes.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Auxiliary Devices For And Details Of Packaging Control (AREA)

Abstract

Es wird eine Arbeitsstation, insbesondere für eine Verpackungsmaschine, und eine Verpackungsmaschine vorgeschlagen, wobei die Arbeitsstation (2, 7, 10) ein Stationärteil (3, 8, 12), ein Hubteil (4, 9, 11) und eine Hubeinrichtung (50) umfasst, wobei die Hubeinrichtung zur linearen Bewegung des Hubteils relativ zum Stationärteil entlang von Führungsmitteln (51) vorgesehen ist, wobei die Hubeinrichtung eine erste Hubwelle (65b) und eine zweite Hubwelle aufweist, wobei die Hubwellen jeweils ein Kniehebelgelenk aufweisen, wobei ein Linearaktuator mit einem ersten und einem zweiten Angriffspunkt vorgesehen ist, wobei der Linearaktuator vorgesehen ist, mittels einer rotativen Bewegung der Hubwellen die lineare Bewegung des Hubteils zu bewirken, wobei als der erste Angriffspunkt des Linearaktuators die erste Hubwelle vorgesehen ist, wobei als der zweite Angriffspunkt des Linearaktuators die zweite Hubwelle vorgesehen ist und wobei Ausgleichsmittel (61, 70, 71) vorgesehen sind, die eine gleichmäßige Bewegung der Hubwellen bewirken.

Description

Arbeitsstation und Verpackungsmaschϊne
Die Erfindung betrifft eine Arbeitsstation, insbesondere für eine Verpackungsmaschine, und eine Verpackungsmaschine. Eine solche Arbeitsstation wird in bekannter Weise als Bestandteil von Verpackungsmaschinen und insbesondere von Vakuumverpackungsmaschinen verwendet. Wegen der im Betrieb dabei auftretenden Kräfte sind die bekannten Arbeitsstationen sehr schwer gebaut.
Beispielsweise aus der europäischen Patentschrift EP 0569 937 B1 ist eine Verpackungsmaschine mit einer Arbeitsstation bekannt, bei der die Arbeitsstation eine Hubvorrichtung aufweist, bei der das Unterwerkzeug durch ein Kniehebelsystem und eine Kolben-Zylindereinrichtung angehoben bzw. abgesenkt wird. Die Kolben- Zylindereinrichtung ist lediglich mit einem von zwei Kniehebelsystemen verbunden, so dass eine zusätzliche Parallelstange zur Betätigung des anderen Kniehebelsystems notwendig ist. Die bekannte Hubvorrichtung benötigt daher sehr viel Raum, so dass die Ausmaße der Verpackungsmaschine unnötig vergrößert werden und die Verpackungsmaschine darüber hinaus unnötig schwerer und kostspieliger wird. Weiterhin ist die bekannte Verpackungsmaschine von ihrer Wartung her aufwendiger zu betreiben und fehleranfälliger, weil eine komplizierte Mechanik Verwendung findet.
Es stellt sich deshalb die Aufgabe, eine Verpackungsmaschine zur Verfügung zu stellen, die die Nachteile des Standes der Technik nicht aufweist.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Arbeitsstation und eine mit dieser ausgestatteten Verpackungsmaschine gelöst, wobei die Arbeitsstation mit einem Stationärteil, einem Hubteil und einer Hubeinrichtung vorgesehen ist, wobei die Hubeinrichtung zur linearen Bewegung des Hubteils relativ zum Stationärteil entlang von Führungsmitteln vorgesehen ist, wobei die Hubeinrichtung eine erste Hubwelle, eine zweite Hubwelle, ein erstes Kniehebelsystem und ein zweites Kniehebelsystem aufweist, wobei die Hubwellen jeweils ein Kniehebelgelenk aufweisen, wobei ein Linearaktuator mit einem ersten und einem zweiten Angriffspunkt vorgesehen ist, wobei der Linearaktuator vorgesehen ist, mittels einer rotativen Bewegung der Hubwellen die lineare Bewegung des Hubteils zu bewirken, wobei weiterhin als der erste Angriffspunkt des Linearaktuators die erste Hubwelle vorgesehen ist, wobei als der zweite Angriffspunkt des Linearaktuators die zweite Hubwelle vorgesehen ist und wobei Ausgleichsmittel vorgesehen sind, die eine gleichmäßige Bewegung der Hubwellen bewirken.
Eine Arbeitsstation im Sinne der Erfindung ist z.B. eine Tiefzieh-, eine Siegel- und/oder eine Schneidstation. Unter Linearaktuator ist im Sinne der Erfindung ein Aktuator zu verstehen, dessen Enden bzw. dessen Angriffspunkte eine lineare Bewegung relativ zueinander durchführen, d.h. die Angriffspunkte haben in einem eingefahrenen ersten Zustand des Linearaktuators einen kleinsten Abstand voneinander und die Angriffspunkte haben in einem ausgefahrenen zweiten Zustand des Linearaktuators einen größten Abstand voneinander.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der erste Angriffspunkt an einem an der ersten Hubwelle befestigten Hebel vorgesehen ist und der zweite Angriffspunkt ist an einem an der zweiten Hubwelle befestigten Hebel vorgesehen ist. Dadurch ist mit sehr einfachen und kostengünstigen Mitteln eine Anbringung des Linearaktuators an den beiden Hubwellen bzw. den beiden Kniehebelsystemen möglich. Bevorzugterweise ist der Linearaktuator als eine Kolben-Zylindereinrichtung vorgesehen, wobei die Kolben-Zylindereinrichtung insbesondere elektrisch und/oder pneumatisch und/oder hydraulisch betreibbar ist. Dies hat den Vorteil, dass auf kostengünstige Weise auf bewährte Technologie des Linearaktuators zurückgegriffen werden kann. Insbesondere ist es erfindungsgemäß vorteilhaft vorgesehen, einen seine Position zurückmeldenden Servoaktuator als Linearaktuator zu verwenden. In diesem Fall ist es vorteilhaft möglich, dass der Linearaktuator (und damit das Hubteil) nur Teilbereiche seines gesamten möglichen Bewegungsbereichs durchfährt, so dass die Taktfrequenz der Bewegung des Hubteils vergrößert vorgesehen sein kann, was zu einer Erhöhung der Effizienz der Verpackungsmaschine führt. Der Linearaktuator ist in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weiterhin als Spindelantrieb vorgesehen.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Ausgleichsmittel derart vorgesehen, dass eine gleichmäßige und gegenläufige Bewegung der Hubwellen durch die Ausgleichsmittel bewirkt wird. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft der Fall, wenn die zur Bewegung der Kniehebelsysteme vorgesehenen Hebel, an denen der Linearaktuator vorgesehen ist, und die Anbringung der Angriffspunkte des Linearaktuators gleichartig, d.h. im wesentlich symmetrisch, vorgesehen sind. In diesem Fall führt eine gleichmäßige, jedoch gegenläufige Bewegung der Hubwellen zu einem hinsichtlich beider Kniehebelsysteme gleichmäßigen Anheben des Hubteils. In bevorzugter Weise sind die Ausgleichmittel als eine Kette und/oder als ein Zahnriemen und/oder als eine Mehrzahl von Zahnrädern und/oder als Draht vorgesehen. Dies hat den Vorteil, dass mit einfachen und kostengünstigen, weil bewährten Maßnahmen eine leichte und platzsparende Konstruktion der Arbeitsstation möglich ist. Alternativ oder zusätzlich zu solchen direkt in die Bewegung der Hubwellen eingreifenden bzw. diese beeinflussende direkte Ausgleichsmittel ist es erfindungsgemäß in einer bevorzugten Ausführungsform weiterhin vorgesehen, die Ausgleichsmittel als indirekte Ausgleichsmittel vorzusehen, wobei insbesondere eine Ausbildung der (indirekten) Ausgleichsmittel als Führungselemente des Hubteils vorteilhafterweise vorgesehen ist. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass die Anhebung des Hubteil (bei zusätzlicher Anwendung der indirekten Ausgleichsmittel) in noch gleichmäßigerer Weise bewirkt werden bzw. dass die gleichmäßige und nicht verkantende Anhebung des Hubteil (bei alternativer Anwendung der indirekten Ausgleichsmittel) mit sehr einfachen, damit kostengünstigen und weiterhin robusten Mitteln möglich ist, beispielsweise mittels Führungshülsen, die an dem Hubteil vorgesehen sind und die eine Führung bei gleichzeitiger horizontaler Ausrichtung des Hubteils bewirken.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand der Figuren 1-4 erläutert. Diese Erläuterungen sind lediglich beispielhaft und schränken den allgemeinen Erfindungsgedanken nicht ein.
Es zeigen:
Figur 1 eine schematische Seitenansicht einer Verpackungsmaschine mit weggelassener Seitenabdeckung;
Figur 2 eine perspektivische Darstellung des Hubtisches in angehobener Position; Figur 3 eine Vorderansicht des Hubtisches in angehobener Position und
Figur 4 eine Seitenansicht des Hubtisches in angehobener Position.
Figur 1 zeigt die erfindungsgemäße Verpackungsmaschine in schematischer Darstellung. Eine Folie 1 wird von einer Rolle abgerollt und durchläuft zunächst eine Tiefziehstation 2, die aus einem Oberwerkzeug 3 und einem Unterwerkzeug 4 besteht. Das Unterwerkzeug 4 ist auf einer Platte 5 montiert, die, wie durch den Pfeil angedeutet, angehoben und abgesenkt werden kann. In der Tiefziehstation 2 wird die Folie 1 zu einer Verpackungsmulde 6 verformt.
Danach werden die Verpackungsmulden 6 mit einem Verpackungsgut befüllt und in der folgenden Siegelstation 10 werden die Verpackungsmulden mit einer Deckelfolie versiegelt. Auch die Siegelstation 10 besteht aus einem Oberwerkzeug 12 und einem Unterwerkzeug 11 , wobei auch bei der Siegelstation das Unterwerkzeug 11 angehoben und abgesenkt werden kann.
Abschließend werden die Verpackungen in der Schneidstation 7 auseinandergeschnitten. Auch die Schneidstation 7 besteht aus einem Oberwerkzeug 8 und einem Unterwerkzeug 9, wobei auch bei der Schneidstation das Unterwerkzeug 9 angehoben und abgesenkt werden kann.
Die Tiefziehstation 2, die Siegelstation 10 und die Schneidstation 7 werden im Folgenden auch als Arbeitsstationen 2, 10, 7 bezeichnet. Die Arbeitsstationen weisen jeweils Werkzeuge auf, die - bisher auch als Oberwerkzeuge 3, 8, 12 bezeichnet -stationär oder anhebbar vorgesehen sind und die im Folgenden als Stationärteile 3, 8, 12 bezeichnet werden. Die Arbeitsstationen 2, 10, 7 können insbesondere an einer oder mehreren nicht dargestellten, im wesentlichen horizontal verlaufenden Schienen (im Folgenden auch als Montageschienen 15 bezeichnet) mittels sogenannter Aufhängepunkte befestigt sein, die an den Arbeitsstationen 2, 10, 7 angebracht sind. An den Schienen können die Arbeitsstationen insbesondere horizontal verschiebbar vorgesehen sein. Die Arbeitsstationen weisen jeweils Werkzeuge auf, die - bisher auch als Unterwerkzeuge 4, 9, 11 bezeichnet - heb- bzw. senkbar sind und die im Folgenden als Hubteile 4, 9, 11 bezeichnet werden. Es ist zwar zweckmäßig, jedoch erfindungsgemäß nicht zwingend notwendig, dass die Hubteile 4, 9, 11 an einer Arbeitsstation unterhalb der Stationärteile 3, 8, 12 angeordnet sind. Ebenso ist es zweckmäßig, jedoch erfindungsgemäß nicht notwendig, dass die Stationärteile 3, 8, 12 an einer Arbeitsstation oberhalb der Hubteile 4, 9, 11 angeordnet sind. Die Hubteile werden gegenüber den Stationärteilen erfindungsgemäß mittels einer Hubeinrichtung gehoben bzw. gesenkt. Die Hubeinrichtung wird im Folgenden auch als Hubtisch bezeichnet.
Der Hubtisch, mit dem die Hubteile 4, 9, 11 abgesenkt und angehoben werden, ist in den Figuren 2, 3 und 4 dargestellt, die jeweils eine andere Sicht auf den angehobenen Hubtisch erlauben. Figur 2 zeigt eine perspektivische Darstellung des Hubtisches, während Figur 3 eine Vorderansicht und Figur 4 eine Seitenansicht des Hubtisches zeigen.
Der Hubtisch 50 weist eine Platte 5 auf, auf der die Hubteile 4, 9, 11 montierbar sind. Die Platte 5 ist mit zwei Führungsbuchsen 61 versehen, die Führungsstangen 51 aufnehmen. Weitere Trägerstangen 52 tragen eine Befestigungsvorrichtung 53 für das in den Figuren 2, 3 und 4 nicht dargestellte Stationärteil 3, 8, 12. Der Hubtisch 50 ist erfindungsgemäß insbesondere derart vorgesehen, dass er mittels mehrerer Aufhängepunkte 54, beispielsweise vier Aufhängepunkte 54, in der horizontal verlaufenden, in Figur 2 bis 4 nicht dargestellten Montageschiene 15 horizontal verschieblich eingesetzt werden kann. Die Befestigungsvorrichtung 53 und damit das Stationärteil 3, 8, 12 kann in einer bevorzugten Ausführungsform des Hubtisches 50 gegenüber den Aufhängepunkten 54 vertikal verschiebbar vorgesehen sein. Eine solche vertikale Verschiebung bzw. Bewegung des Stationärteils 3, 8, 12 ist beispielsweise mittels eines Hubaktuators 55 vorgesehen, der insbesondere als Elektromotor, beispielsweise mittels Spindeltrieb, oder dergleichen vorgesehen ist. Die Trägerstangen 52 können erfindungsgemäß ebenfalls - zusätzlich zu ihrer Funktion als Trägerstangen 52 - eine Funktion als Führungsstangen für die Platte 5 bzw. das Hubteil 4, 9, 11 ausüben. In diesem Fall kann es vorgesehen sein, auf zusätzliche Führungsstangen 51 zu verzichten und die Trägerstangen 52 als Führungsstangen 51 zu verwenden. Auf ihrer unteren Seite weist die Platte 5 Lager 62 auf, in denen obere Enden 63a von Stangen 63 um Achsen schwenkbar gelagert sind. Die Stangen 63 sind an ihrem unteren Ende 63b drehbar über Ausleger 64 mit einer ersten Hubwelle 65a bzw. mit einer zweiten Hubwelle 65b verbunden, wobei die Hubwelle ihrerseits in Jochs 66 drehbar gelagert ist. Die Jochs 66 sind mit den Stangen 52 kraftschlüssig verbunden. Die Ausleger 64 und die Stangen 63 bilden Kniehebelsysteme, die eine rotative Bewegung der Hubwellen 65a, 65b in eine translatorische bzw. lineare Bewegung der Platte 5 und damit der Hubteile 4, 9, 11 relativ zum in Figur 2 bis 4 nicht dargestellten Stationärteil umwandeln. Hierbei ist das erste Kniehebelsystem an der ersten Hubwelle 65a und das zweite Kniehebelsystem an der zweiten Hubwelle 65b angebracht. Hierbei kann das erste Kniehebelsystem durchaus eine Mehrzahl von Kniehebeln, die an der ersten Hubwelle 65a vorgesehen sind, umfassen. Ebenso kann das zweite Kniehebelsystem durch aus eine Mehrzahl von Kniehebeln, die an der zweiten Hubwellen 65b vorgesehen sind, umfassen. Im Beispiel der Figuren 2 bis 4 sind an beiden Hubwellen 65a, 65b jeweils zwei Kniehebel vorgesehen. Die erste und zweite Hubwelle 65a, 65b wird erfindungsgemäß mittels eines einen ersten Angriffspunkt und einen zweiten Angriffspunkt aufweisenden Linearaktuators 68, der insbesondere als Kolben-Zylindereinrichtung 68 vorgesehen ist, bewegt. Hierzu ist ein erster Hebel 67a an der ersten Hubwelle 65a und zweiter Hebel 67b an der zweiten Hubwelle 65b vorgesehen. Der erste Angriffspunkt ist an dem der ersten Hubwelle 65a abgewandten Ende des ersten Hebels 67a vorgesehen und der zweite Angriffspunkt ist an dem der zweiten Hubwelle 65b abgewandten Ende des zweiten Hebels 67b vorgesehen. Im in den Figuren 2, 3 und 4 dargestellten ausgefahrenen Zustand der Hubeinrichtung 50 ist das Hubteil 4, 9, 11 und die Platte 5 auf seiner/ihrer höchsten Position, weil die Ausleger 64 und die Träger 63 jeweils im wesentlichen linear hintereinander angeordnet sind. In dieser Situation ist im dargestellten Ausführungsbeispiel der Linearaktuator 68 vollständig eingezogen, d.h. die Angriffspunkte weisen den kleinsten Abstand auf. Zu einer Absenkung der Platte 5 und damit des Hubteils 4, 9, 11 kommt es, wenn durch ein Ausfahren des Linearaktuators 68 eine Drehung der Hubwellen 65a, 65b mit einhergehendem Einknicken der Kniehebelsysteme bewirkt wird. Diese Bewegung ist in Figur 2 mittels der Pfeile 69 angedeutet. Erfindungsgemäß wird diese Bewegung gleichmäßig für beide Hubwellen 67a, 67b bzw. für beide Kniehebelsysteme durchgeführt, so dass es zu keinem Verkanten der Platte 5 kommt. Hierzu sind erfindungsgemäß Ausgleichsmittel an der Hubeinrichtung 50 vorgesehen. Eine erste Möglichkeit solcher Ausgleichsmittel besteht darin, die Führungsbuchsen 61 vorzusehen. Je länger die Führungsbuchsen 61 vorgesehen sind, desto besser ist die Führung des Hubteils 4, 9, 11 in den Führungsstangen 51 und damit dessen Absicherung gegen Verkanten. Eine weitere Möglichkeit solcher Ausgleichmittel besteht darin, eine synchronisierte und gegenläufige Bewegung der Hubwellen 65a, 65b dadurch zu gewährleisten, dass beispielsweise eine Gliederkette, ein Zahnriemen, eine Zahnradanordnung, ein - insbesondere auf den Hubwellen 65a, 65b mehrfach aufgewickelter - Draht oder eine Kombination solcher Mittel zwischen den Hubwellen 65a, 65b vorgesehen ist. Ausgleichsmittel, die direkt an den Hubwellen eine synchronisierte - d.h. bei gleichen wirksamen Auslegerlängen an beiden Kniehebelsystemen insbesondere eine gleichmäßige und gegenläufige - Bewegung der Hubwellen 65a, 65b mittels Zahnräder, Ketten oder dergleichen bewirken, werden im folgenden auch als direkte Ausgleichsmittel bezeichnet. Ein Beispiel solcher direkter Ausgleichsmittel ist in Figur 4 dargestellt. Im Bereich des Jochs 66 zwischen den Hubwellen 65a, 65b ist ein Draht 71 derart gekreuzt mit den Hubwellen 65a, 65b verbunden, insbesondere mittels einer oder mehrerer Umdrehungen aufgewickelt, vorgesehen, dass sich der Draht 71 bei einer gegenläufigen, d.h. mit unterschiedlichem Drehsinn vorgenommenen, rotativen Bewegung der Hubwellen 65a, 65b von der einen Hubwelle oben abwickelt und gleichzeitig auf die andere Hubwelle unten aufwickelt oder umgekehrt. Hierdurch wird gewährleistet, dass die Kraftwirkung des Linearaktuators 68 direkt und in gleichmäßiger Weise auf beide Kniehebelsysteme übertragen wird. Beispielsweise größere Reibungswiderstände des einen Systems werden durch die Ausgleichsmittel ausgeglichen. Dadurch wird gewährleistet, dass die Bewegung der Hubeinrichtung lediglich einen Freiheitsgrad aufweist und dass die Höhe der Platte 5 in eineindeutiger Weise durch den Ausfahrzustand bzw. Einfahrzustand des Linearaktuators 68 festgelegt ist. Ausgleichsmittel, die indirekt eine synchronisierte Bewegung der Hubwellen bewirken, wie beispielsweise verlängerte Führungsbuchsen 61 , werden im Folgenden auch als indirekte Ausgleichsmittel bezeichnet. Es ist erfindungsgemäß vorgesehen, direkte und indirekte Ausgleichsmittel sowohl kumulativ als auch alternativ einzusetzen. Dabei ist darauf zu achten, dass die Ausgleichsmittel möglichst keinen Schlupf aufweisen. Dies kann beispielsweise dadurch bewerkstelligt werden, dass in den Ausgleichsmitteln Federmittel integriert vorgesehen sind. Der Draht 71 ist in einer besonders vorteilhaften Ausführungsform mit einem Spannmittel bzw. einem Federmittel 70, beispielsweise einer entlang ihrer Achse linear dehnbaren Spiralfeder, versehen wobei der Draht 71 gekreuzt zwischen den Hubwellen 65a, 65b vorgesehen und das Federmittel 70 den Draht 71 spannt. Im in der Figur 4 angegebenen Beispiel ist das Federmittel 70 beispielsweise derart vorgesehen, dass ein möglicherweise vorliegender Schlupf des als Draht 71 vorgesehenen Ausgleichsmittels unterbunden wird. In einer in Figur 4 nicht dargestellten alterntiven Ausführungsform ist der Draht 71 mit einem Spannmittel bzw. einem Federmittel 70 versehen, welches derart an dem Draht 71 bzw. an den Hubwelien 65a, 65b vorgesehen ist, dass es bei einer Anhebung der Platte 5 zu einer Auslenkung des Federmittels 70 kommt. In einer weiteren nicht dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, eine Kette oder einen Zahnriemen gekreuzt zwischen den Hubwellen 65a, 65b vorzusehen. In diesem Fall kann mit besonders einfachen Mitteln eine gegenläufige Drehbewegung der Hubwellen 65a, 65b bewirkt werden.
Bezugszeichenliste
1 Folie
2, 7, 10 Arbeitsstationen
3, 8, 12 Stationärteil/Oberwerkzeug
4, 9, 11 Hubteil/Unterwerkzeug
5 Platte
6 Verpackungsmulde
15 Montageschiene
50 Hubeinrichtung/Hubtisch
51 Führungsstangen
52 Trägerstangen
53 Befestigungsvorrichtung
54 Aufhängepunkt
55 Hubaktuator
61 Führungsbuchsen
62 Lager
63 Stangen
63a/63b obere/untere Enden von Stangen
64 Ausleger
65a/65b erste/zweite Hubwelle
66 Joch
67a/67b erster/zweiter Hebel
68 Linearaktuator
69 Pfeil
70 Federmittel
71 Draht

Claims

Patentansprüche
1. Arbeitsstation (2, 7, 10), insbesondere für eine Verpackungsmaschine, mit einem Stationärteil (3, 8, 12), einem Hubteil (4, 9, 11 ), und einer Hubeinrichtung (50), wobei die Hubeinrichtung zur linearen Bewegung des Hubteils (4, 9, 11) relativ zum Stationärteil (3, 8, 12) entlang von Führungsmitteln (51) vorgesehen ist, wobei die Hubeinrichtung (50) eine erste Hubwelle (65a), eine zweite Hubwelle (65b), ein erstes Kniehebelsystem und ein zweites Kniehebelsystem aufweist, wobei ein Linearaktuator (68) mit einem ersten und einem zweiten Angriffspunkt vorgesehen ist, wobei der Linearaktuator (68) vorgesehen ist, mittels einer rotativen Bewegung der Hubwellen (65a, 65b) die lineare Bewegung des Hubteils (4, 9, 11 ) zu bewirken, dadurch gekennzeichnet, dass als der erste Angriffspunkt des Linearaktuators (68) die erste Hubwelle (65a) vorgesehen ist und dass als der zweite Angriffspunkt des Linearaktuators (68) die zweite Hubwelle (65b) vorgesehen ist, wobei Ausgleichsmittel (61 , 70, 71) vorgesehen sind, die eine gleichmäßige Bewegung der Hubwellen (65a, 65b) bewirken.
2. Arbeitsstation (2, 7, 10) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der erste Angriffspunkt an einem an der ersten Hubwelle (65a) befestigten Hebel (67a) vorgesehen ist und dass der zweite Angriffspunkt an einem an der zweiten Hubwelle (65b) befestigten Hebel (67b) vorgesehen ist.
3. Arbeitsstation (2, 7, 10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Linearaktuator (68) als eine, insbesondere elektrisch oder pneumatisch oder hydraulisch betreibbare Kolben- Zylindereinrichtung vorgesehen ist, wobei die Kolben-Zylindereinrichtung insbesondere elektrisch und/oder pneumatisch und/oder hydraulisch betreibbar ist.
4. Arbeitsstation (2, 7, 10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Linearaktuator (68) als ein Servoaktuator, insbesondere mit einem Zylinder und insbesondere mit einer Spindel, vorgesehen ist.
5. Arbeitsstation (2, 7, 10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgleichsmittel (61, 70, 71) als eine gleichmäßige und gegenläufige Bewegung der Hubwellen bewirkende Ausgleichmittel (61 , 70, 71 ) vorgesehen sind.
6. Arbeitsstation (2, 7, 10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgleichmittel (61 , 70, 71 ) eine Kette und/oder einen Zahnriemen und/oder eine Mehrzahl von Zahnrädern und/oder einen Draht umfassen.
7. Arbeitsstation (2, 7, 10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgleichsmittel (61 , 70, 71) als indirekte Ausgleichsmittel vorgesehen sind, insbesondere als Führungselemente des Hubteils.
8. Verpackungsmaschine mit mindestens einer Arbeitsstation (2, 7, 10) nach einem der vorhergehenden Ansprüchen.
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