Arbeitsstation für Verpackungsmaschine

Abstract

 Die Erfindung bezieht sich auf eine Arbeitsstation (2, 3) für eine Verpackungsmaschine (1), mit einem Werkzeug (4, 5), das sich über mindestens einen Schwenkarm (14) relativ zu einem Grundkörper (13) um eine erste Schwenkachse (15) schwenkbar ist. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass des Werkzeug (4, 5) relativ zum Schwenkarm (14) um eine zweite Schwenkachse (19) schwenkbar ist.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Arbeitsstation gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie auf eine Verpackungsmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 12.

[0002] Aus der DE 1002008015689 A1 ist eine Kammerbandmaschine bekannt, bei der ein Deckel vertikal anhebbar ausgeführt ist und in seiner oberen Stellung schwenkbar ausgeführt ist, damit eine gute Zugänglichkeit für ein Bedienpersonal für eine Wartung oder eine Reinigung möglich ist.

[0003] Aus dem Stand der Technik sind ebenfalls Verpackungsmaschinen, im Besonderen Tiefziehverpackungsmaschinen, bekannt, wobei diese Arbeitsstationen wie eine Formstation und eine Siegelstation aufweisen, die jeweils ein Werkzeugoberteil beinhalten, das schwenkbar um eine horizontale Achse an einer Seite des Werkzeugoberteiles ausgeführt sind. Damit ist es möglich, das Werkzeugoberteil soweit nach oben zu schwenken, um die Unterseite zu reinigen oder eine Wartung bzw. einen Austausch von Einsätzen an der Unterseite des Werkzeugoberteiles vornehmen zu können. Nachteilig am Stand der Technik ist die fehlende Möglichkeit, in geschwenktem Zustand das Werkzeugoberteil in eine beispielsweise zur Folienebene parallele Lage zu bringen und bei Bedarf auch einen einfachen Wechsel des Werkzeugoberteiles auszuführen.

[0004] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Arbeitsstation und eine Verpackungsmaschine zur Verfügung zu stellen, bei denen die vorstehend beschriebenen Nachteile beseitigt werden können.

[0005] Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Arbeitsstation mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. durch eine Verpackungsmaschine nach Anspruch 13. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

[0006] Die erfindungsgemäße Arbeitsstation für eine Verpackungsmaschine, vorzugsweise für eine Tiefziehverpackungsmaschine, weist einen Grundkörper der Arbeitsstation und ein Werkzeug auf, das über mindestens einen Schwenkarm relativ zum Grundkörper um eine erste Schwenkachse schwenkbar ist, wobei das Werkzeug relativ zum Schwenkarm um eine zweite Schwenkachse schwenkbar ist. Dies ermöglicht es, dass das Werkzeug in einer durch die erste Schwenkbewegung einseitig angehobenen Stellung durch die zweite Schenkachse beweglich ist und eine Drehung des Werkzeugs bis 360° möglich ist. Medienanschlüsse für Elektrik, Druckluft, Vakuum und/oder Kühlwasser können dabei steckbar ausgeführt sein oder eine ausreichende Leitungslänge aufweisen, um die Drehung des Werkzeuges zu ermöglichen.

[0007] Das Werkzeug wird vorzugsweise mittels eines Arretierglieds lösbar am Schwenkarm arretiert, um wahlweise an die Schwenkbewegung des Schwenkarms um die erste Schwenkachse gekoppelt zu sein. Hierdurch ist die Möglichkeit gegeben, das Werkzeug in einer gesicherten Position anzuheben.

[0008] In einer vorteilhaften Ausführungsform ist das Arretierglied als Stellschraube oder federbelasteter Arretierstift vorgesehen.

[0009] Dabei kann das Arretierglied in zumindest einer vorbestimmten Schwenkstellung des Werkzeugs relativ zum Schwenkarm in eine Vertiefung, z.B. eine Bohrung oder ein Innengewinde, eingreifen, um das Werkzeug in der Schwenkstellung zu arretieren. Dies ist sinnvoll, damit das Werkzeug beim Zurückschwenken sicher in die Arbeitsposition zurückführbar ist.

[0010] Die zweite Schwenkachse der erfindungsgemäßen Arbeitstation wird bevorzugt von einem Schwenkstift definiert, der in einem Schlitz an der Schwenkachse aufgenommen ist.

[0011] Bei der erfindungsgemäßen Arbeitsstation ist das Werkzeug vorzugsweise vom Schwenkarm bzw. von zwei Schwenkarmen lösbar. Dies ermöglicht einen einfachen Austausch eines Werkzeuges, indem zum Beispiel das Werkzeug an einer Hebevorrichtung angehängt wird und das Werkzeug dabei angehoben und gleichzeitig aus dem Schlitz der Schwenkarme herausgehoben wird. In der umgekehrten Weise kann das neue Werkzeug mittels der Schenkstifte wieder in die Schlitze eingehoben werden.

[0012] Am Werkzeug oder am Schwenkarm ist beispielsweise eine Kulisse vorgesehen, in der ein Gleitstück bewegbar ist und die um die zweite Schwenkachse gekrümmt ist.

[0013] Das Gleitstück ist zweckmäßig aus der Kulisse entfernbar, um das Werkzeug vom Schwenkarm zu lösen, um einen wie oben beschriebenen Werkzeugwechsel ausführen zu können.

[0014] In einer vorteilhaften Ausführung ist das Gleitstück ein Teil einer am Schwenkarm vorgesehenen Schraube. Die Schwenkbewegung des Werkzeugs um die zweite Schwenkachse wird durch das Zusammenwirken zwischen der Schraube und der Kulisse begrenzt.

[0015] Die erfindungsgemäße Arbeitsstation sieht eine Mechanik für eine manuelle Bedienung oder einen motorischen Antrieb zum Antreiben der Schwenkbewegung des Schwenkarms um die erste Schwenkachse vor. Dabei können Gasdruckfedern oder Pneumatikzylinder an einer oder beiden Seiten an den Schwenkarmen vorgesehen sein, um der Gewichtskraft des Werkzeugs soweit entgegenzuwirken, dass die Verstellkräfte an der Schwenkachse entsprechend gering sind und somit eine Mechanik als Getriebe so ausgeführt ist, dass mittels einer Kurbel das Werkzeug manuell in wenigen Umdrehungen geschwenkt werden kann. Dabei ist es auch möglich, das Getriebe und die Übersetzung darin so zu gestalten, dass eine Selbsthemmung vorliegt.

[0016] Bei Verwendung von Gasdruckfedern können diese so angebracht sein, dass im Endbereich der Schwenkbewegung nach oben die Gasdruckfeder das Werkzeug nach oben drückt und im Endbereich der Schließbewegung die Gasdruckfeder das Werkzeug in die Arbeitsposition drückt.

[0017] Das Werkzeug weist vorzugsweise einen Rahmen und einen oder mehrere in dem Rahmen aufgenommene Einsätze auf. Ist die Arbeitsstation als Formstation ausgebildet, können die Einsätze als eine oder mehrere Heizplatten ausgeführt sein. Ist die Arbeitsstation als Siegelstation verwendet, sind die Einsätze als Siegelbrille oder Siegelplatte ausführbar.

[0018] Besonders vorteilhaft ist der Einsatz der erfindungsgemäßen Arbeitsstation in einer Verpackungsmaschine, insbesondere einer Tiefziehverpackungsmaschine.

[0019] Im Folgenden wird ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher dargestellt.

Figur 1

zeigt eine schematische Ansicht einer Tiefziehverpackungsmaschine,

Figur 2

zeigt eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Arbeitsstation in einer geschlossenen Stellung,

Figur 3

zeigt eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Arbeitsstation in einer geschwenkten Stellung,

Figur 4

zeigt eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Arbeitsstation mit in der zweiten Schwenkachse geschwenktem Werkzeug,

Figur 5

zeigt eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Arbeitsstation in geöffneter Stellung und mit horizontal geschwenktem Werkzeug,

Figur 6

zeigt eine schematische Detailansicht des Werkzeugs am Bereich der zweiten Schwenkachse.

[0020] Gleiche Komponenten sind in den Figuren durchgängig mit gleichen Bezugszeichen versehen.

[0021] In Figur 1 ist eine Tiefziehverpackungsmaschine 1 mit einer Formstation 2 und einer Siegelstation 3 als Arbeitsstation dargestellt. Die Formstation 2 weist als Werkzeug ein Formwerkzeugoberteil 4 und die Siegelstation 3 ein Siegelwerkzeugoberteil 5 auf. Ebenso ist eine Aufnahme für eine Folie 6 sowie die in der Formstation 2 in die Folie 6 geformten Mulden 7 zu erkennen. Über ein Zuführsystem 8 werden zu verpackende Produkte 9 zur Übernahme durch einen Roboter 10 bereitgestellt und im Einlegebereich 11 in die Mulden 7 eingelegt. In der Siegelstation 3 werden die Folie 6 mit den eingelegten Produkten 9 und eine Deckelfolie 12 miteinander bevorzugt unter modifizierter Atmosphäre verschweißt und eine Verpackung gebildet. Über ein nicht dargestelltes Transportsystem wird die Folie 6 in Transportrichtung R intermittierend bewegt.

[0022] Figur 2 zeigt ein Formwerkzeugoberteil 4 einer erfindungsgemäßen Arbeitsstation 2, 3 mit einem Grundkörper 13 und zwei Schwenkarmen 14, die um eine erste Schwenkachse 15, die parallel zur Transportrichtung R ausgerichtet ist, schwenkbar ist. Es ist ebenso eine erste Schwenkachse 15 senkrecht zur Transportrichtung und annähernd parallel zur Folienebene denkbar. Mittels einer an- und absteckbaren Handkurbel 16, einer Achsverlängerung 17 und einem Schneckengetriebe 18 kann von der Bedienerseite der Tief ziehverpackungsmaschine 1 der Schwenkarm 14 um die Schwenkachse 15 mit wenigen Umdrehungen bewegt werden, um in eine Position zu kommen, die in Figur 3 dargestellt ist.

[0023] Zuvor müssen nicht gezeigte Schrauben gelöst werden, um das Werkzeug 4 aus der Arbeitsposition zu lösen. In Figur 3 sind eine zweite Schwenkachse 19, ein Arretierglied 20, ein Schwenkstift 21 und ein Rahmen 22 dargestellt. Das Arretierglied 20, als federbelasteter Stift ausgeführt, sichert in Verbindung mit einer Vertiefung im Werkzeug die Position, bei der das Werkzeug 4 und die Schwenkarme 14 zueinander gekoppelt sind.

[0024] In Figur 4 ist eine Stellung des Werkzeugs 4 dargestellt, bei der das Werkzeug 4, um die zweite Schwenkachse 19 geschwenkt, in eine vertikale Stellung gebracht ist. Hierfür wird zuvor das Arretierglied 20 soweit gelöst, so dass das Werkzeug 4 vom Schwenkarm 14 entkoppelt ist.

[0025] Ein Gleitstück 23 gleitet in einer außen am Rahmen 22 des Werkzeugs 4 vorgesehenen Kulisse 24. Das Gleitstück 23 ist ein vorderes Ende einer Schraube, die in dem Schwenkarm 14 eingeschraubt ist und vorzugsweise ein bolzenartiges Ende aufweist, das in die Kulisse 24 eintaucht. Das bolzenartige Ende des Gleitstücks 23 begrenzt die maximale Drehung, die in der gezeigten Variante ungefähr 45° beträgt. In einer nicht dargestellten Variante kann die Drehung bis 180° ermöglicht werden, indem die Kulisse 24, die um die zweite Schwenkachse 19 gekrümmt ist, weiter ausgeformt ist und einen größeren Bereich für die Begrenzung der Schwenkbewegung zulässt. In dieser Position des Werkzeugs 4 ist beispielsweise die Reinigung oder Wartung einer Heizplatte 25, die im Rahmen 22 aufgenommen ist, für das Bedienpersonal gut zugänglich und sehr gut einsehbar.

[0026] In Figur 5 ist das Werkzeug 4 in einer durch Schwenken der Schwenkarme 14 angehobenen, zur Folientransportebene annähernd parallelen Stellung dargestellt. In dieser Stellung kann beispielsweise die Heizplatte 25 aus dem Rahmen 22 gelöst werden und auf eine nicht dargestellte unter dem Werkzeug 4 befindliche Ablagevorrichtung abgesetzt werden und durch eine anderer ersetzt werden.

[0027] Um einen Werkzeugwechsel auszuführen, kann eine nicht gezeigte Hebeeinrichtung mittels mehrerer Ketten an den Halteösen 26 des Werkzeugs 4 eingehängt werden und durch Anheben das Werkzeug 4 aus dem Schlitz 27 herausgleiten und durch ein neues Werkzeug ersetzt werden.

[0028] In Figur 6 ist eine Detailansicht der Kulisse 24 und des Schwenkstiftes 21 dargestellt. Der Schwenkstift besitzt eine mittleren Bereich in Form eines Zylinders, der das Werkzeug 4, 5 in dem Schlitz 27 lagert. Am äußeren freien Ende ist der Außendurchmesser größer, um eine seitliche Führung gegenüber dem Schwenkarm 14 zu gewährleisten. Der Schwenkstift 21 kann direkt mit dem Werkzeug 4, 5 verbunden sein oder an einem einteiligen Formteil 28 angebracht sein. In der gezeigten Ausführung sind die Kulisse 23 und der Schwenkstift 21 ein Teil des einteiligen Formteils 28, das an dem Rahmen 22 des Werkzeugs 4 mittels vier Schrauben 29 befestigt ist.

[0029] Die Vertiefung 30 für das Arretierglied 20 kann als Kulisse ausgeführt sein oder durch mehrere einzelne Vertiefungen in Form einer Sackbohrung mit oder ohne Innengewinde.

[0030] Die Kulissen 24, 30 und der Schwenkstift 21 können auch direkt am Rahmen 22 des Werkzeugs 4 angebracht sein.

Ansprüche

1. Arbeitsstation (2, 3) für eine Verpackungsmaschine (1), mit einem Grundkörper (13) der Arbeitsstation (2, 3) und einem Werkzeug (4, 5), das über mindestens einen Schwenkarm (14) relativ zum Grundkörper (13) um eine erste Schwenkachse (15) schwenkbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeug (4, 5) relativ zum Schwenkarm (14) um eine zweite Schwenkachse (19) schwenkbar ist.

2. Arbeitsstation nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeug (4, 5) mittels eines Arretierglieds (20) lösbar am Schwenkarm (14) arretierbar ist, um wahlweise an die Schwenkbewegung des Schwenkarms (14) um die erste Schwenkachse (15) gekoppelt zu sein.

3. Arbeitsstation nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Arretierglied (20) eine Stellschraube oder ein federbelasteter Stift am Schwenkarm (14) vorgesehen ist.

4. Arbeitsstation nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Arretierglied (20) in zumindest einer vorbestimmten Schwenkstellung des Werkzeugs (4, 5) relativ zum Schwenkarm (14) in eine Vertiefung (30) eingreifen kann, um das Werkzeug (4, 5) in der Schwenkstellung zu arretieren.

5. Arbeitsstation nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Schwenkachse (19) von einem Schwenkstift (21) definiert wird, der in einem Schlitz (27) an der Schwenkachse (19) aufgenommen ist.

6. Arbeitsstation nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeug (4, 5) vom Schwenkarm (14) lösbar ist.

7. Arbeitsstation nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Werkzeug (4, 5) oder am Schwenkarm (14) eine Kulisse vorgesehen ist, in der ein Gleitstück (23) bewegbar ist und die um die zweite Schwenkachse (19) gekrümmt ist.

8. Arbeitsstation nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Gleitstück (23) aus der Kulisse (24) entfernbar ist, um das Werkzeug (4, 5) vom Schwenkarm (14) zu lösen.

9. Arbeitsstation nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Gleitstück (23) ein Abschnitt einer an dem Schwenkarm (14) vorgesehenen Schraube ist.

10. Arbeitsstation nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Motor oder eine Mechanik (18) zum Antreiben der Schwenkbewegung des Schwenkarms (14) um die erste Schwenkachse (15) vorgesehen ist.

11. Arbeitsstation nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeug (4, 5) einen Rahmen (22) und einen oder mehrere in dem Rahmen aufgenommene Einsätze (25) aufweist.

12. Verpackungsmaschine (1) mit einer Arbeitsstation (2, 3) nach einem der vorangehenden Ansprüche.

Zeichnung