[0001] Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Siegelstation gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
[0002] Eine derartige Siegelstation ist aus der
DE 10 2012 006 696 A1 und aus der
DE 10 2018 114 263 A1 bekannt. Die innerhalb diesen Siegelstationen eingesetzten Produktschutzplatten,
die an der Unterseite einer Siegelplatte angeordnet sind, haben die Funktion, die
auf das in Tiefziehmulden oder Verpackungsschalen eingelegte Produkt von der Siegelplatte
abgegebene Wärme zu reduzieren.
[0003] Es ist bekannt, Produktschutzplatten von unten mittels Senkkopfschrauben an der darüber
positionierten Siegelplatte zu befestigen. Während des Betriebs der Siegelstation
können sich die an der Unterseite der Produktschutzplatte positionierten Schraubenköpfe
erhitzen. Dies kann dazu führen, dass durch den Siegelvorgang auf der Oberfolie der
versiegelten Verpackungen optisch unerwünschte Abdrücke entstehen. Zur Linderung dieser
Problematik werden in der Praxis die der Oberfolie zugewandten Schraubenköpfe mit
einem Silikon bedeckt. Das Silikon kann jedoch das Hinterlassen von Abdrücken auf
der Oberfolie nicht vollständig verhindern.
[0004] Hinzu kommt, dass Produktschutzplatten zum Reinigen oder für Wartungsarbeiten abnehmbar
an der Siegelplatte befestigt sind, sodass ein über den Schraubenkopf aufgetragenes
Silikon den Ein- und Ausbau einer Produktschutzplatte erschwert. Dies liegt zum Einen
daran, dass das Silikon für einen Ausbau der Produktschutzplatte zunächst aufwändig
abgekratzt werden muss. Zum Anderen muss nach dem Wiedereinbau der Produktschutzplatte
ein neues Silikon aufgetragen werden. Die damit verbundene Aushärtezeit verlängert
die Ausfallzeit des Werkzeugs, was zu erhöhten Stillstandzeiten der Verpackungsmaschine
führt.
[0005] Der Einsatz von temperaturbeständigen Schrauben aus Kunststoff kann ebenfalls Abdrücke
auf Oberfolien hinterlassen. Ein Verschrauben der Produktschutzplatten auf der der
Oberfolie abgewandten Seite erhöht deutlich den Montage- und Serviceaufwand. Weiterhin
hat sich herausgestellt, dass ein Versenken der Senkkopfschrauben in vertieften Bohrungen,
die an der Unterseite der Produktschutzplatte ausgebildet sind, zwar weiterhin einen
vorderseitigen Ein- und Ausbau der Produktschutzplatte ermöglicht, diese Bohrungen
jedoch ebenfalls Abdrücke in den Oberfolien hinterlassen können. An solchen Bohrungen
ist weiterhin problematisch, dass sich darin Produktreste ansammeln können, wodurch
hygienische Standards beeinträchtigt werden.
[0006] Aufgabe der Erfindung ist es, angesichts der im Zusammenhang mit dem Stand der Technik
beschriebenen Problematik eine Siegelstation mit einer Produktschutzplatte zur Verfügung
zu stellen, womit sich insbesondere in optischer Hinsicht einwandfreie Verpackungen
herstellen lassen.
[0007] Diese Aufgabe wird gelöst mittels einer Siegelstation gemäß Anspruch 1. Vorteilhafte
Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
[0008] Die Erfindung bezieht sich auf eine Siegelstation für eine Verpackungsmaschine, die
insbesondere in Form einer Tiefziehverpackungsmaschine oder in Form einer Schalenverschließmaschine
vorliegt. Die erfindungsgemäße Siegelstation weist ein Siegelwerkzeugunterteil zur
Aufnahme von Tiefziehmulden oder Verpackungsschalen und ein darüber positioniertes
Siegelwerkzeugoberteil mit wenigstens einer beheizbaren Siegelplatte auf. Die Siegelplatte
ist dazu ausgebildet, die vom Siegelwerkzeugunterteil aufgenommenen Tiefziehmulden
oder Verpackungsschalen mit einer Oberfolie zu verschließen, wobei an einer Unterseite
der Siegelplatte mindestens eine Produktschutzplatte befestigt ist. Sie hat die Funktion,
eine Wärmeübertragung von der Siegelplatte auf das zu verpackende Produkt zu reduzieren.
Das Siegelwerkzeugoberteil weist mindestens einen Befestigungsmechanismus zur lösbaren
Befestigung der Produktschutzplatte an der Unterseite der Siegelplatte auf. Damit
kann die Produktschutzplatte beispielsweise für Service- oder Reinigungszwecke ausgebaut
werden.
[0009] Erfindungsgemäß umfasst der Befestigungsmechanismus zwischen der Siegelplatte und
der Produktschutzplatte mindestens eine Magnetverriegelungseinheit zum Erzeugen einer
magnetischen Haltekraft zur Befestigung der Produktschutzplatte an der Siegelplatte,
mindestens eine Einhak-Verriegelungseinheit zum Befestigen gegenüberliegender Außenseiten
der Produktschutzplatte an diesen zugewandten Bereichen der Siegelplatte oder mindestens
eine Schwerkraftverriegelungseinheit, die dazu ausgebildet ist, die Produktschutzplatte
mittels einer durch die Produktschutzplatte im montierten Zustand ausgeübten, von
der darüber positionierten Siegelplatte fortweisenden Schwerkraft am Siegelwerkzeugoberteil
zu verriegeln.
[0010] Dadurch, dass die erfindungsgemäß vorgeschlagenen Befestigungsmittel zwischen der
Siegelplatte und der Produktschutzplatte, d.h. an daran gegenüberliegenden Seiten,
ausgebildet sind, bleibt die der Siegelplatte abgewandte, der Oberfolie zugewandte
Unterseite der Produktschutzplatte frei von Montagemitteln und braucht damit für solche
Montagemittel auch keine Bohrungen aufweisen. Demzufolge kann die Unterseite der Produktschutzplatte
mit einer ebenen Oberfläche versehen werden, die keine Abdrücke auf der Oberfolie
hinterlässt.
[0011] Die drei vorangehend genannten, erfindungsgemäßen Alternativen zur Befestigung der
Produktschutzplatte sind in konstruktiver Hinsicht einfach und kostengünstig an der
Siegelstation umsetzbar. Des Weiteren ermöglichen die jeweiligen Alternativen einen
problemlosen und zügigen Ein- und Ausbau der Produktschutzplatte an der Siegelstation.
Vor Allem aber lassen sich damit Abdrücke auf der Ober- bzw. Deckelfolie vermeiden.
Ferner lassen sich anhand der erfindungsgemäßen Befestigungsalternativen Stillstandzeiten
der Siegelstation reduzieren, da sich die Produktschutzplatte ohne großen Aufwand,
insbesondere innerhalb kurzer Zeit, an der Siegelstation ein- und ausbauen lässt.
[0012] Vorzugsweise weist die Magnetverriegelungseinheit mindestens einen Dauermagneten
auf, der an der Siegelplatte oder an der Produktschutzplatte befestigt ist. Der Dauermagnet
könnte beispielsweise an einer der Produktschutzplatte zugewandten Unterseite der
Siegelplatte befestigt sein, insbesondere mittig oberhalb der Produktschutzplatte.
Ein solcher Dauermagnet ist kostengünstig herstellbar und lässt sich als funktionales
Bauteil in kompakter Weise an der Siegelstation integrieren.
[0013] Vorstellbar ist es, dass mehrere Dauermagnete, insbesondere gemäß einer gleichmäßig
verteilten Anordnung, an der Unterseite der Siegelplatte befestigt sind. Dies kann
montagetechnische Vorteile für die Produktschutzplatte mit sich bringen.
[0014] Eine vorteilhafte Variante sieht vor, dass die Magnetverriegelungseinheit mindestens
eine aus einem weichmagnetischen Werkstoff hergestellte Komponente (im Folgenden auch
"weichmagnetische Komponente" genannt) aufweist, die an der Siegelplatte oder der
Produktschutzplatte befestigt ist. Sofern diese Komponente an der Produktschutzplatte
befestigt ist, ist der Dauermagnet an der Siegelplatte befestigt und umgekehrt. Im
eingebauten Zustand der Produktschutzplatte an der Siegelstation können der Dauermagnet
und die aus einem weichmagnetischen Werkstoff hergestellte Komponente gegenüberliegend
positioniert sein, um eine gewünschte Haltekraft zum Befestigen der Produktschutzplatte
an der Siegelplatte zu erzeugen.
[0015] Vorstellbar ist es, dass der Dauermagnet im montierten Zustand der Produktschutzplatte
eine der weichmagnetischen Komponente zugewandte muldenartige Zentrier-Vertiefung
aufweist, in welcher zumindest ein Teil der weichmagnetischen Komponente formschlüssig
aufgenommen ist. Der Dauermagnet und die weichmagnetische Komponente bilden dabei
zusammen eine Zentriereinheit aus. Die Zentrier-Vertiefung kann insbesondere oval
geformt sein. Damit kann die Produktschutzplatte lagestabil an der Siegelplatte befestigt
werden.
[0016] Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weisen der Dauermagnet und/oder die aus
dem weichmagnetischen Werkstoff hergestellte Komponente zumindest teilweise eine Kunststoffummantelung
auf. Dies ermöglicht einen sanften und geräuschreduzierten Ein- und Ausbau der Produktschutzplatte
an der Siegelstation.
[0017] Eine Variante sieht vor, dass der Dauermagnet und die aus dem weichmagnetischen Werkstoff
hergestellte Komponente vollständig in Kunststoff eingebettet sind. Diese Vollummantelung
hat den Vorteil, dass Herstellungstoleranzen besser ausgeglichen werden können und
verhindern mechanische Spannungen in den magnetischen Komponenten.
[0018] Eine bevorzugte Variante sieht vor, dass der Dauermagnet oder die aus dem weichmagnetischen
Werkstoff hergestellte Komponente innerhalb einer an der Siegelplatte ausgebildeten
Vertiefung befestigt ist. Dies begünstigt einen flachen Zusammenbau der Siegelplatte
und der Produktschutzplatte. Damit können gegebenenfalls verkürzte Hubzyklen während
des Betriebs der Siegelstation erreicht werden.
[0019] Vorstellbar ist es, dass im montierten Zustand die weichmagnetische Komponente auf
einer der Siegelplatte zugewandten Oberseite der Produktschutzplatte angeschraubt
befestigt ist, wobei ein von der Oberseite der Produktschutzplatte vorstehender Teil
der weichmagnetischen Komponente eine Negativform zu der im Dauermagneten ausgebildeten
Zentrier-Vertiefung ausbildet. Deren jeweilige Formen können zueinander verdrehsicher
sein. Damit ist es möglich, dass der Dauermagnet zusammen mit der weichmagnetischen
Komponente eine Zentriereinheit ausbilden, um die Produktschutzplatte in einer vorbestimmten
Lage und Ausrichtung an der Siegelplatte zu befestigen.
[0020] Vorzugsweise bildet die Siegelplatte an ihrer Unterseite eine zur Aufnahme der Produktschutzplatte
geformte Aufnahme aus. Im zusammengebauten Zustand ergibt sich damit ein flaches,
kassettenartiges Modul.
[0021] Gemäß einer vorteilhaften Variante weist die Einhak-Verriegelungseinheit mindestens
einen Einhak-Vorsprung, der an einer ersten Außenseite der Produktschutzplatte ausgebildet
ist, und mindestens einen elastischen Verriegelungsbügel, der an einer zweiten, der
ersten gegenüberliegenden Außenseite der Produktschutzplatte angeordnet ist, auf.
Die an gegenüberliegende Außenseiten der Produktschutzplatte hin verlagerten Befestigungsmittel
ermöglichen einen einfachen Ein- und Ausbau der Produktschutzplatte an der Siegelstation.
Der Einhak-Vorsprung kann innerhalb einer Einbuchtung der Siegelplatte eingehängt
werden. Der Verriegelungsbügel kann an einem Vorsprung der Siegelplatte einrasten.
[0022] Gemäß einer Ausführungsform ist der Einhak-Vorsprung integral an der Produktschutzplatte,
d.h. mit dieser einteilig, ausgebildet. Insbesondere kann der elastische Verriegelungsbügel
an der Produktschutzplatte an deren der Siegelplatte zugewandten Oberseite angeschraubt
sein.
[0023] Der Verriegelungsbügel weist vorzugsweise eine Verriegelungszunge auf, die an dem
an der Siegelplatte ausgebildeten Vorsprung einrasten kann, um die eingehängte Produktschutzplatte
an der Siegelplatte zu sichern. Vorstellbar ist es, dass der elastische Verriegelungsbügel
mittels eines Schraubenziehers aus einem an der Siegelplatte verriegelten Zustand
gelöst werden kann, so dass sich die Produktschutzplatte problemlos von einem Bediener,
beispielsweise für Service-, Reinigungs- und/oder Umbaumaßnahmen, aus der Siegelstation
herausnehmen lässt.
[0024] Bei den beiden vorangehend beschriebenen beiden Varianten des Verriegelungsmechanismus,
d.h. bei der Magnetverriegelungseinheit und der Einhak-Verriegelungseinheit, wäre
es möglich, dass im zusammengebauten Zustand zwischen der Siegelplatte und der Produktschutzplatte
mindestens ein Abstandshalter positioniert ist. Vorzugsweise ist der Abstandshalter
an der Siegelplatte innerhalb der daran zur Aufnahme der Produktschutzplatte ausgebildeten
Aufnahme angeordnet, beispielsweise darin festgeschraubt. Eine vorteilhafte Variante
sieht insgesamt vier Abstandshalter vor, die innerhalb der Montagevertiefung um den
darin befestigten Dauermagneten herum verteilt sind.
[0025] Eine vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, dass die Schwerkraftverriegelungseinheit
dazu ausgebildet ist, die Produktschutzplatte im ausgebauten Zustand des Siegelwerkzeugoberteils,
wenn dieses auf den Kopf gestellt ist, durch bloßes Drücken der Produktschutzplatte
in Schwerkraftrichtung zu entriegeln. Ein solcher Schwerkraftverriegelungsmechanismus
kann in Funktion einer Push-to-open-Verriegelung vorliegen, wobei das Drücken bei
dieser Variante durch die Schwerkraft der Produktschutzplatte erleichtert werden kann,
um diese zur Herausnahme in einen entriegelten Zustand zu bringen.
[0026] Es ist möglich, dass die Schwerkraftverriegelungseinheit mindestens zwei kugelförmige
Verriegelungskörper aufweist. Vorstellbar ist es, dass diese beiden Kugeln innerhalb
an der Siegelplatte ausgebildeten Führungsbohrungen aufgenommen sind, die ebenfalls
einen Teil der Schwerkraftverriegelungseinheit ausbilden. Diese Führungsbohrungen
können dergestalt sein, dass die beiden Kugeln zum Verriegeln der Produktschutzplatte
tendenziell aufeinander zu und zum Entriegeln der Produktschutzplatte tendenziell
auseinander bewegt sind. Dafür können die Führungsbohrungen einen sich zur Produktschutzplatte
hin verjüngenden Bohrungsquerschnitt aufweisen.
[0027] Eine Variante sieht vor, dass die Produktschutzplatte an deren Oberseite mindestens
zwei Zentrierbolzen und die Siegelplatte zwei dementsprechende Zentrierbohrungen aufweist.
Die Zentrierbolzen erleichtern einen Ein- und Ausbau der Produktschutzplatte an der
Siegelstation.
[0028] Bei einer Ausführungsform weist die Schwerkraftverriegelungseinheit einen an der
Produktschutzplatte befestigten Bolzen in Form einer Senkkopfschraube auf, der mit
der Kopfform voraus in eine an der Siegelplatte ausgebildete Montageöffnung einschiebbar
ist, um die Produktschutzplatte an der Siegelplatte zu befestigen. Die am Bolzen ausgebildete
Kopfform kann mittels der beiden Kugeln an der Schwerkraftverriegelungseinheit gesichert
werden.
[0029] Vorzugsweise weist die Produktschutzplatte eine im montierten Zustand dem Siegelwerkzeugunterteil
zugewandte Unterseite mit einer bohrungsfreien Oberfläche auf. Die damit dem Produkt
zugewandte, plane Oberfläche verhindert, dass auf der Deckelfolie Abdrücke entstehen.
[0030] Die Erfindung bezieht sich ferner auf eine Verpackungsmaschine, die in Form einer
Tiefziehverpackungsmaschine oder in Form einer Schalenverschließmaschine (in Fachkreisen
auch "Traysealer" genannt) vorliegt und eine erfindungsgemäße Siegelstation aufweist.
An einer solchen Tiefziehverpackungsmaschine können Tiefziehmulden mit einer optisch
einwandfreien Deckelfolie versiegelt werden. Das Gleiche gilt für einen Traysealer,
an welchem die erfindungsgemäße Siegelstation, insbesondere eine Produktschutzplatte
mittels der erfindungsgemäßen Befestigungsmechanik eingesetzt wird.
[0031] Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung werden im Folgenden anhand von Figuren
näher erläutert. Im Einzelnen zeigen
- Fig. 1
- eine perspektivische Ansicht einer Tiefziehverpackungsmaschine,
- Fig. 2
- eine perspektivische Ansicht einer Schalenverschließmaschine,
- Fig. 3
- ein Siegelwerkzeugoberteil mit einer Magnetverriegelungseinheit für eine Produktschutzplatte,
- Fig. 4A
- eine Siegelplatte mit einer daran mittels einer Magnetverriegelungseinheit befestigten
Produktschutzplatte,
- Fig. 4B
- die Produktschutzplatte aus Fig. 4A in isolierter Darstellung,
- Fig. 4C
- die Siegelplatte aus Fig. 4A in isolierter Darstellung,
- Fig. 5A
- eine Siegelplatte mit einer daran mittels einer Einhak-Verriegelungseinheit befestigten
Produktschutzplatte,
- Fig. 5B
- die Produktschutzplatte aus Fig. 5A in isolierter Darstellung,
- Fig. 5C
- die Siegelplatte aus Fig. 5A in isolierter Darstellung,
- Fig. 6A
- ein Siegelwerkzeugoberteil mit einer Schwerkraftverriegelungseinheit für eine Produktschutzplatte,
- Fig. 6B
- das Siegelwerkzeugoberteil aus Fig. 6A auf den Kopf gestellt, um die Produktschutzplatte
auszubauen,
- Fig. 6C
- das Siegelwerkzeugoberteil aus Fig. 6B mit entriegelter Schwerkraftverriegelungseinheit,
- Fig. 6D
- die Siegelplatte und die Produktschutzplatte im auseinander gebauten Zustand, und
- Fig. 7
- ein Siegelwerkzeugoberteil mit mehreren daran montierten Siegel-Produktschutzplatten-Paaren.
[0032] Gleiche Komponenten sind in den Figuren durchgängig mit gleichen Bezugszeichen versehen.
[0033] Fig. 1 zeigt eine Verpackungsmaschine, die in Form einer intermittierend arbeitenden
Tiefziehverpackungsmaschine 1 vorliegt. Diese Tiefziehverpackungsmaschine 1 weist
eine Formstation 2, eine Siegelstation 3, eine Querschneideeinrichtung 4 und eine
Längsschneideeinrichtung 5 auf, die in dieser Reihenfolge in einer Transportrichtung
R an einem Maschinengestell 6 angeordnet sind. Eingangsseitig befindet sich an dem
Maschinengestell 6 eine Zufuhrrolle 7, von der eine Unterfolie 8 abgezogen wird. Ferner
weist die Tiefziehverpackungsmaschine 1 eine Transportkette 11, insbesondere zwei
beidseitig angeordnete Transport- oder Klammerketten 11, auf, die die Unterfolie 8
ergreift und diese pro Hauptarbeitstakt in Transportrichtung R weitertransportiert.
[0034] In der dargestellten Ausführungsform ist die Formstation 2 als eine Tiefziehstation
ausgebildet, bei der durch Tiefziehen, beispielsweise mittels Druckluft und/oder Vakuum,
Tiefziehmulden T in die Unterfolie 8 geformt werden. Dabei kann die Formstation 2
derart ausgebildet sein, dass in der Richtung senkrecht zur Transportrichtung R mehrere
Tiefziehmulden T nebeneinander gebildet werden. In Transportrichtung R hinter der
Formstation 2 ist eine Einfüllstrecke 12 vorgesehen, in der die in der Unterfolie
8 geformten Tiefziehmulden T mit Produkt befüllt werden.
[0035] Die Siegelstation 3 verfügt über eine hermetisch verschließbare Kammer 3a, in der
die Atmosphäre in den Tiefziehmulden T vor dem Versiegeln mit der von einer Oberfolienaufnahme
9 abgegebenen Oberfolie 10 evakuiert und/oder durch Gasspülen mit einem Austauschgas
oder einem Gasgemisch ersetzt werden kann.
[0036] Die Querschneideeinrichtung 4 kann als Stanze ausgebildet sein, die die Unterfolie
8 und die Oberfolie 10 in einer Richtung quer zur Transportrichtung R zwischen benachbarten
Tiefziehmulden T durchtrennt. Dabei arbeitet die Querschneideeinrichtung 4 derart,
dass die Unterfolie 8 nicht über die gesamte Breite aufgetrennt wird, sondern zumindest
in einem Randbereich nicht durchtrennt wird. Dies ermöglicht einen kontrollierten
Weitertransport durch die Transportkette 11.
[0037] Die Längsschneideeinrichtung 5 kann als eine Messeranordnung ausgebildet sein, mit
der die Unterfolie 8 und die Oberfolie 10 zwischen benachbarten Tiefziehmulden T und
am seitlichen Rand der Unterfolie 8 in Transportrichtung R durchtrennt werden, so
dass hinter der Längsschneideeinrichtung 5 vereinzelte Verpackungen vorliegen.
[0038] Die Tiefziehverpackungsmaschine 1 verfügt ferner über eine Steuerung 19. Sie hat
die Aufgabe, die in der Tiefziehverpackungsmaschine 1 ablaufenden Prozesse zu steuern
und zu überwachen. Eine Anzeigevorrichtung 20 mit Bedienelementen 21 dient zum Visualisieren
bzw. Beeinflussen der Prozessabläufe in der Tiefziehverpackungsmaschine 1 für bzw.
durch einen Bediener.
[0039] Fig. 2 zeigt eine Schalenverschließmaschine 12, die in Fachkreisen auch Traysealer
genannt wird. An der Schalenverschließmaschine 12 werden Verpackungsschalen V auf
einem Zuführband 13 bereitgestellt. Die Schalenverschließmaschine 12 weist eine Greifereinrichtung
14 auf, mittels welcher die auf dem Zuführband 13 bereitgestellten Verpackungsschalen
V abgeholt und für einen Schalenverschließvorgang an ein Siegelwerkzeugunterteil 15
der Siegelstation 16 übergeben werden. Beim Schalenverschließvorgang wird das Siegelwerkzeugunterteil
15 gegen ein darüber positioniertes Siegelwerkzeugoberteil 17a angehoben, um die Verpackungsschalen
V mit einer durch die Siegelstation 16 geführten Oberfolie 18 zu versiegeln. Nach
dem Siegelvorgang wird die Siegelstation 16 geöffnet, indem das Siegelwerkzeugunterteil
15 abgesenkt wird. Jetzt können die versiegelten Verpackungen V mittels der Greifereinrichtung
14 abgeholt und an ein Abführband 19 übergeben werden.
[0040] Fig. 3 zeigt ein Siegelwerkzeugoberteil 17b in isolierter Darstellung. Das Siegelwerkzeugoberteil
17b ist für den Einsatz an der in Fig. 1 gezeigten Tiefziehverpackungsmaschine 1 geeignet.
Das Siegelwerkzeugoberteil 17a aus Fig. 2 und das Siegelwerkzeugoberteil 17b aus Fig.
3 können zumindest was die vorliegende Erfindung betrifft einen vergleichbaren Aufbau
haben. Im Folgenden wird allerdings primär auf die Tiefziehverpackungsmaschine 1 Bezug
genommen.
[0041] Das Siegelwerkzeugoberteil 17b aus Fig. 3 umfasst eine Siegelplatte 20. Die Siegelplatte
20 bildet eine Siegelfläche 21 aus, die beim Siegelvorgang die Oberfolie 10 gegen
die Tiefziehmulden T drückt, um eine Siegelnaht zum Verschließen der Tiefziehmulden
T herzustellen.
[0042] Ferner zeigt Fig. 3, dass an einer Unterseite 22 der Siegelplatte 20 eine Produktschutzplatte
23 befestigt ist. Gemäß ihrer Bezeichnung hat die Produktschutzplatte 23 die Funktion,
ein zu verpackendes Produkt zu schützen. Die zwischen der Siegelplatte 20 und dem
zu verpackenden Produkt positionierte Produktschutzplatte 23 funktioniert als Wärmeblockade,
um eine Wärmeübertragung von der Siegelplatte 20 auf das zu verpackende Produkt zu
reduzieren.
[0043] In Fig. 3 ist die Produktschutzplatte 23 mittels einer Magnetverriegelungseinheit
24 an der Unterseite 22 der Siegelplatte 20 befestigt. Die Magnetverriegelungseinheit
24 verfügt über einen Dauermagneten 25, der in einer an der Unterseite 22 der Siegelplatte
20 ausgebildeten Vertiefung 26 angeordnet ist. Ferner verfügt die Magnetverriegelungseinheit
24 über eine aus einem weichmagnetischen Werkstoff hergestellte Komponente 27, die
an einer Oberseite 29 der Produktschutzplatte 23 befestigt ist. Der Dauermagnet 25
übt auf die darunter positionierte, aus dem weichmagnetischen Werkstoff hergestellte
Komponente 27 eine Haltekraft H aus, um die Produktschutzplatte 23 an der Unterseite
22 der Siegelplatte 20 zu befestigen.
[0044] Fig. 3 zeigt auch, dass zwischen der Siegelplatte 20 und der darunter positionierten
Produktschutzplatte 23 zwei Abstandshalter 31 angeordnet sind. Oberhalb der Siegelplatte
20 weist das Siegelwerkzeugoberteil 17b eine Heizeinrichtung 28 auf.
[0045] Fig. 4A zeigt die Siegelplatte 20 und die Produktschutzplatte 23 zusammengebaut in
isolierter Darstellung. Gemäß Fig. 4A ist der Dauermagnet 25 an der Unterseite 22
der Siegelplatte 20 vertieft eingebaut, d.h. fest innerhalb der darin ausgebildeten
Vertiefung 26 aufgenommen. Innerhalb der Vertiefung 26 kann der Dauermagnet 25 in
Kunststoff K eingebettet, ggf. sogar vollständig von diesem umhüllt sein. Der Kunststoff
K kann die Vertiefung 26 komplett auskleiden.
[0046] Die aus dem weichmagnetischen Werkstoff hergestellte Komponente 27 bildet einen integralen
Bestandteil der Produktschutzplatte 23 aus. Die in Fig. 4A gezeigte Produktschutzplatte
23 weist im montierten Zustand eine der Oberfolie 10 zugewandte Unterseite 33 mit
einer bohrungsfreien Oberfläche 34 auf. Damit hinterlässt die Produktschutzplatte
23 beim Versiegeln der Tiefziehmulden T keine optisch unschönen Abdrücke auf der Oberfolie
10.
[0047] Die in Fig. 4A gezeigte Magnetverriegelungseinheit 24 ist als Zentriereinheit für
die Befestigung der Produktschutzplatte 23 ausgebildet. Für diese Funktion weist der
Dauermagnet 25 eine der weichmagnetischen Komponente 27 zugewandte Zentrier-Vertiefung
30 auf, die einen dementsprechend dazu als Negativform ausgebildeten oberen Teil 32
der weichmagnetischen Komponente 27 formschlüssig aufnimmt. Die Siegelplatte 20 bildet
eine Aufnahme 42 für die Produktschutzplatte 20 aus. Diese Aufnahme 42 kann derart
ausgebildet sein, dass im zusammengebauten Zustand die Oberfläche 34 der Produktschutzplatte
23 und die an der Siegelplatte 20 ausgebildete Siegelfläche 21 im Wesentlichen bündig
sind.
[0048] Fig. 4B zeigt die Produktschutzplatte 23 in isolierter Darstellung. Die weichmagnetische
Komponente 27 ist an der Oberseite 29 der Produktschutzplatte 23 festgeschraubt. Die
Produktschutzplatte 23 weist einen flachen Aufbau auf, wobei der plattenartige Teil
eine Höhe von ca. 0,5cm bis 2,0cm hat.
[0049] Fig. 4C zeigt eine perspektivische Darstellung der Siegelplatte 20 in isolierter
Darstellung. Die Siegelplatte 20 aus Fig. 4C ist zur Aufnahme der in Fig. Fig. 4B
gezeigten Produktschutzplatte 23 ausgebildet. Innerhalb der Aufnahme 42 sind vier
Abstandhalter 31 angeordnet. Diese stellen zusammen mit der Magnetverriegelungseinheit
24 sicher, dass die Produktschutzplatte 23 im eingebauten Zustand an der Siegelplatte
20 eine vorbestimmte Ausrichtung einnimmt.
[0050] Fig. 5A zeigt für die Produktschutzplatte 23 eine Einhak-Verriegelungseinheit 35.
Diese Einhak-Verriegelungseinheit 35 umfasst zwei Einhak-Vorsprünge 36, die an einer
ersten Außenseite 37 der Produktschutzplatte 23 ausgebildet sind. An einer zweiten,
der ersten gegenüberliegenden Außenseite 38 der Produktschutzplatte 23 ist ein elastischer
Verriegelungsbügel 39 angeordnet. Der elastische Verriegelungsbügel 39 ist dazu ausgebildet,
im verriegelten Zustand an einem an der Siegelplatte 20 ausgebildeten Vorsprung 40
einzurasten. Zum Entriegeln des elastischen Verriegelungsbügels 39 kann ein Schraubenzieher
in eine Aussparung 43 eingeschoben werden.
[0051] Mittels der in Fig. 5A gezeigten Einhak-Verriegelungseinheit 35 kann die Produktschutzplatte
23 mühelos an der Siegelplatte 20 an daran ausgebildeten Einbuchtungen 44 eingehängt
werden und an der gegenüberliegenden Seite mittels des Verriegelungsbügels 39 am Vorsprung
40 einrasten. Dadurch, dass die Einhak-Vorsprünge 36 und der elastische Verriegelungsbügel
39 an gegenüberliegenden Außenseiten 37, 38 der Produktschutzplatte 23 ausgebildet
sind, kann die Unterseite 33 der Produktschutzplatte 23 vollkommen eben, d. h. bohrungsfrei
ausgebildet sein, so dass während des Betriebs der Tiefziehverpackungsmaschine 1 an
der darunter geführten Oberfolie 10 keine optisch unschönen Abdrücke beim Siegelvorgang
entstehen.
[0052] Fig. 5B zeigt die Produktschutzplatte 23 aus Fig. 5A in isolierter Darstellung. Der
elastische Verriegelungsbügel 39 weist eine Hakenform auf und ist derart an der Oberseite
29 der Produktschutzplatte 23 befestigt, dass dessen Verriegelungszunge 45 oberhalb
der Aussparung 43 steht.
[0053] Fig. 5C zeigt die Siegelplatte 20 in isolierter Darstellung. Die Siegelpatte 20 weist
einen ringsum verlaufenden Siegelflansch 46 auf. Daran, an gegenüberliegenden Seiten,
sind die Einbuchtungen 44 für die Einhak-Vorsprünge 36 sowie der Vorsprung 40 für
den Verriegelungsbügel 39 ausgebildet.
[0054] Fig. 6A zeigt das Siegelwerkzeugoberteil 17b mit einer Schwerkraftverriegelungseinheit
50 für die Produktschutzplatte 23. Die Schwerkraftverriegelungseinheit 50 verfügt
über zwei kugelförmige Verriegelungskörper 51 (im Folgenden "Kugeln 51" genannt),
die innerhalb Führungsbohrungen 52 bewegbar sind. Die Kugeln 51 halten einen Bolzen
53, der an der Oberseite 29 der Produktschutzplatte 23 befestigt ist. Die Schwerkraftverriegelungseinheit
50 weist zur Aufnahme des Bolzens 53 eine Montageöffnung 60 auf. Der Bolzen 53 ist
in Form einer Senkkopfschraube ausgebildet und ist innerhalb der Montageöffnung 60
anhand der Kugeln 51 an seinem Senkkopf arretiert. Ferner sind an der Oberseite 29
zwei Zentrierbolzen 54 befestigt, die in Zentrierbohrungen 55 der Siegelplatte 20
eingeschoben sind. Damit kann eine nützliche Montageführung für die Produktschutzplatte
23 bereitgestellt werden.
[0055] Fig. 6B zeigt das Siegelwerkzeugoberteil 17b aus Fig. 6A auf den Kopf gestellt, um
die Produktschutzplatte 23 auszubauen. Die Produktschutzplatte 23 ist in Schwerkraftrichtung
G weiter an die Siegelplatte 20 herangerückt. Der dadurch weiter in die Montageöffnung
60 eingeschobene Bolzen 53 sowie die im Querschnitt größer werdenden Führungsbohrungen
52 ermöglichen es, dass sich die Kugeln 51 an der Kopfform des Bolzens 53 vorbei nach
unten in die Führungsbohrungen 52 bewegen. Dies zeigen die Fig. 6B und Fig. 6C.
[0056] Gemäß Fig. 6D kann die Produktschutzplatte 23 aus dem Siegelwerkzeugoberteil 17b
herausgehoben werden. Der Einbau der Produktschutzplatte 23 kann im eingebauten Zustand
des Siegelwerkzeugoberteils 17b an der Siegelstation 3 durchgeführt werden, indem
der Bolzen 53 von unten nach oben in die Montageöffnung 60 eingeschoben wird, wodurch
der Bolzen 53 mittels den Kugeln 51 arretiert.
[0057] Fig. 7 zeigt ein Siegelwerkzeugoberteil 17b mit mehreren daran befestigten Produktschutzplatten
23A, 23B, 23C, 23D, die mittels eines der zuvor beschriebenen Verriegelungsmechanismen
befestigbar sind.
[0058] Die vorausgehend in den Fig. 3 bis 6D beschriebenen alternativen Befestigungsmechanismen
für die Produktschutzplatte 23 können sowohl an der Tiefziehverpackungsmaschine 1
als auch an der Schalenverschließmaschine 12 zum Einsatz kommen.
1. Siegelstation (3) für eine Verpackungsmaschine, wobei die Siegelstation (3) ein Siegelwerkzeugunterteil
(15) zur Aufnahme von Tiefziehmulden (T) oder Verpackungsschalen (V) und ein darüber
positioniertes Siegelwerkzeugoberteil (17a, 17b) mit wenigstens einer beheizbaren
Siegelplatte (20) umfasst, die dazu ausgebildet ist, die vom Siegelwerkzeugunterteil
(15) aufgenommenen Tiefziehmulden (T) oder Verpackungsschalen (V) mit einer Oberfolie
(10, 18) zu verschließen, wobei an einer Unterseite (22) der Siegelplatte (20) mindestens
eine Produktschutzplatte (23) befestigt ist, und wobei das Siegelwerkzeugoberteil
(17a, 17b) mindestens einen Befestigungsmechanismus zur lösbaren Befestigung der Produktschutzplatte
(23) an der Unterseite (22) der Siegelplatte (20) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungsmechanismus zwischen der Siegelplatte (20) und der Produktschutzplatte
(23) mindestens eine Magnetverriegelungseinheit (24) zum Erzeugen einer magnetischen
Haltekraft H zur Befestigung der Produktschutzplatte (23) an der Siegelplatte (20),
mindestens eine Einhakverriegelungseinheit (35) zum Befestigen gegenüberliegender
Außenseiten der Produktschutzplatte (23) an diesen zugewandten Bereichen der Siegelplatte
(20) oder mindestens eine Schwerkraftverriegelungseinheit (50) aufweist, die dazu
ausgebildet ist, die Produktschutzplatte (23) anhand einer durch die Produktschutzplatte
(23) im montierten Zustand ausgeübten, von der darüber positionierten Siegelplatte
(20) fortweisenden Schwerkraft am Siegelwerkzeugoberteil (17a, 17b) zu verriegeln.
2. Siegelstation nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetverriegelungseinheit (24) mindestens einen Dauermagneten (25) aufweist,
der an der Siegelplatte (20) oder an der Produktschutzplatte (23) befestigt ist.
3. Siegelstation nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetverriegelungseinheit (24) mindestens eine aus einem weichmagnetischen Werkstoff
hergestellte Komponente (27) aufweist, die an der Siegelplatte (20) oder an der Produktschutzplatte
(23) befestigt ist.
4. Siegelstation nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Dauermagnet (25) und/oder die aus dem weichmagnetischen Werkstoff hergestellte
Komponente (27) zumindest teilweise eine Kunststoffummantelung (K) aufweisen.
5. Siegelstation nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Dauermagnet (25) und die aus dem weichmagnetischen Werkstoff hergestellte Komponente
(27) vollständig in Kunststoff eingebettet sind.
6. Siegelstation nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Dauermagnet (25) oder die aus dem weichmagnetischen Werkstoff hergestellte Komponente
(27) innerhalb einer an der Siegelplatte (20) ausgebildeten Vertiefung (26) befestigt
ist.
7. Siegelstation nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einhak-Verriegelungseinheit (35) mindestens einen Einhakvorsprung (36), der an
einer ersten Außenseite (37) der Produktschutzplatte (23) ausgebildet ist, und mindestens
einen elastischen Verriegelungsbügel (39), der an einer zweiten, der ersten gegenüberliegenden
Außenseite (38) der Produktschutzplatte (23) ausgebildet ist, aufweist.
8. Siegelstation nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwerkraftverriegelungseinheit (41) dazu ausgebildet ist, die Produktschutzplatte
(23) im ausgebauten Zustand des Siegelwerkzeugoberteils (17a, 17b), wenn das Siegelwerkzeugoberteil
(17a, 17b) auf den Kopf gestellt ist, durch bloßes Drücken der Produktschutzplatte
(23) in Schwerkraftrichtung G zu entriegeln.
9. Siegelstation nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Produktschutzplatte (23) mindestens zwei Zentrierbolzen (54) aufweist und/oder
dass die Produktschutzplatte (23) eine im montierten Zustand dem Siegelwerkzeugunterteil
(15) zugewandte Unterseite (33) mit einer bohrungsfreien Oberfläche (34) aufweist.
10. Verpackungsmaschine, die in Form einer Tiefziehverpackungsmaschine (1) oder einer
Schalenverschließmaschine (12) vorliegt, mit einer Siegelstation (3) gemäß einem der
vorangehenden Ansprüche.