EP0569933A1 - Verpackungsmaschine mit bewegbaren Arbeitsstationen - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a packaging machine according to the preamble of patent claim 1.
- the material webs processed with such packaging machines usually have printing marks for identifying the repeat length provided for the purpose of printing.
- the location of the individual workstations and their distance from each other are preset depending on the target size of the repeat length. Difficulties arise during operation because the repeat length is usually not constant.
- the object of the invention is to design a packaging machine of the type described in the introduction in such a way that adaptation to repeat lengths is possible in a simple manner.
- the packaging machine comprises a frame 1 which comprises side walls 15, 16 and feet 3 carrying these.
- a first work station 4 designed as a molding station, a second work station 5 designed as an evacuation sealing device and a third work station 6 designed as a cutting device are carried by the frame.
- each of the side walls 15, 16 is designed as a profile having an essentially U-shaped cross section.
- the two lateral legs 8, 9 of the profile are relatively long in relation to the dimension of the transverse leg 10 'connecting the two lateral legs 8,9.
- Steel sheet is preferably used as the starting material for shaping the profile.
- a plurality of connecting elements 10 located at a distance from one another are firmly connected to the ends at the location of the free ends of the side walls 8, 9.
- the connecting elements can be connected to the free ends by gluing, screwing, welding or the like.
- 5 shows a connecting element in cross section, which is prepared for a particularly advantageous resistance pressure welding by providing a corresponding ring boss 11 '.
- a side wall of such a machine frame is composed of several profile parts 11, 12 depending on the desired length.
- a connecting element 10 is provided at a predetermined distance from the end face to be connected to the adjacent profile part, which has a bore 13 extending in the longitudinal direction of the profile part.
- a corresponding connecting element with a corresponding bore is provided at the same predetermined distance from the end face in the second transverse part.
- a centering part 14 is provided, the outer cross section of which corresponds in size and shape to the inner cross section of the profile parts to be connected. At the location of the bores 13, the centering part 14 also has a corresponding bore.
- the thickness d of the centering part is a little smaller and at most equal to the sum of the distances of the two connecting elements 10 from the associated end faces.
- the non-positive connection of the adjoining profile parts 11, 12 takes place in the manner best seen in FIG. 4 by screwing the ends together via the connecting elements 10 and the centering part 14 located between them.
- FIG. 3 shows an end view along the line III-III in FIG. 1 with the workstations omitted.
- This comprises a pair of side walls 15, 16 which are connected to a pair of feet 3 are and each carry guides 18, 19 for endless chains.
- FIG. 2a shows an enlarged illustration of one side wall 15 with the guides for the chains.
- the associated connecting element 10 has a vertical bore 20 instead of the horizontal bore 13, via which the connecting element is firmly screwed to a part 21 of the foot 3.
- a guide 22, best seen in FIG. 2b, is firmly screwed to the profile part by means of a spacer bolt 23 on the inner lateral leg 9.
- the guide 22 has a holder 24 made of a web-shaped central part 25 and two C-or.
- bracket-shaped sections 28, 29 are aligned with their long sides essentially parallel to the side walls 15, 16. Their inner cross section is essentially equal to the outer cross section of chain guide rods 26, 27 to be received. The lateral free ends 28 ', 29' of the sections 28, 29 are bent inwards.
- the chain guide rods are inserted into the profiles of sections 28, 29. They are held in place by a central section which is essentially U-shaped and has a base section 30 and lateral legs which can be connected to the central part 25, the free ends 31, 32 of the side legs thus pointing outwards in the manner shown in FIG. 2b are bent over that, together with the inwardly bent free ends 28 ', 29' of the sections 28, 29, they lock the chain guide rods 26, 27 in these sections.
- the chain guide rods have longitudinal slots in which the endless chain 33 is guided with its rollers 34.
- the chain has clips in a known manner for gripping a packaging material web 35 to be guided through the machine.
- rail-like strips 36, 37 are provided, which are fastened to the connecting elements 10 by screws which are guided through vertical bores of the connecting elements 10 are connected.
- the workstations have wheels 38, 39 mounted on their frames on the sides on horizontally extending axes.
- the workstations are with these Wheels mounted on the rail-shaped strips 36, 37 rails and can be moved back and forth on the same in the longitudinal direction of the frame in a predetermined rail section to adapt to certain formats.
- a transport device which is guided through the entire machine from the entrance to the exit is provided in the form of an endless chain 42 driven by a motor 41.
- a print mark sensor 40 is arranged on the input side, which detects print marks attached to the material web 43 and feeds the output signal to an input of a controller 44.
- the print mark sensor is arranged on the input side for detecting print marks on the lower path of a package.
- the print mark sensor is arranged in the area of the supply of an upper web to cover the packs to be formed.
- the workstations 4, 5, 6 are each provided with displacement measuring devices 45, 46, 47, which either detect the absolute position of the stations or the relative position of the stations by incremental measurement.
- the outputs of the displacement measuring device are connected to respective inputs of the control 44.
- the control 44 is connected on the input side to the output of a data input device 48, via which data about the desired position of the workstations can be input from the outside.
- Each of the workstations 4, 5, 6 is non-positively connected via a spindle drive 49, 50, 51 to a respective servomotor 52, 53, 54, which in turn is connected to an output of the control 44 by its control input. Furthermore, the control input of the drive motor 41 is connected to an output of the controller 44. Instead of the spindle drive, other linear drives can also be used.
- the distances detected by the print mark sensor 40 between two successive print marks are summed up by a computer of the controller 44.
- the control 44 controls the actuators 52, 53, 54 in such a way that the individual work stations are tracked in accordance with the measured print mark spacings with each individual work feed of the machine.
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft eine Verpackungsmaschine nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
- Die mit derartigen Verpackungsmaschinen verarbeiteten Materialbahnen weisen überlicherweise Druckmarken zur Kennzeichnung der im Rahmen des Bedruckens vorgesehenen Rapportlänge auf. Der Ort der einzelnen Arbeitsstationen und ihr Abstand voneinander werden in Abhängigkeit von der Sollgröße der Rapportlänge voreingestellt. Es treten im Betrieb Schwierigkeiten auf, weil die Rapportlänge in der Regel nicht konstant ist.
- Aufgabe der Erfindung ist es, eine Verpackungsmaschine der eingangs beschriebenen Art so auszugestalten, daß eine Anpassung an Rapportlängen auf einfache Weise möglich ist.
- Diese Aufgabe wird durch die in Patentanspruch 1 gekennzeichnete Verpackungsmaschine gelöst.
- Weiterbildungen und besondere Ausführungsformen der Verpackungsmaschine sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
- Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der Figuren. Von den Figuren zeigen:
- Fig. 1
- eine schematische Seitenansicht einer Verpackungsmaschine mit weggelassener Seitenwand;
- Fig. 2a
- einen Schnitt durch eine Seitenwange eines Rahmens und einen Teil einer Kettentransporteinrichtung;
- Fig. 2b
- den in Fig. 2a gezeigten Teil der Kettentransporteinrichtung in auseinandergezogener Darstellung;
- Fig. 3
- eine Stirnansicht durch einen Rahmen mit Kettentransporteinrichtung in Richtung der Pfeile III-III;
- Fig. 4
- eine Detailansicht der Verbindung zweier Profilelemente in Explosionsdarstellung;
- Fig. 5
- ein Verbindungselement;
- Fig. 6a
- eine Ansicht entlang der Schnittlinie VI-VI in Fig. 1;
- Fig. 6b
- eine vergrößerte Darstellung eines Teiles der in Fig. 6 gezeigten Darstellung;
- Fig. 7
- die in Fig. 1 gezeigte Seitenansicht mit Vorschubeinrichtung.
- Wie am besten aus Fig. 1 ersichtlich ist, faßt die Verpackungsmaschine einen Rahmen 1, der Seitenwandungen 15, 16 und diese tragende Füße 3 umfaßt. Von dem Rahmen werden eine als Formstation ausgebildete erste Arbeitsstation 4, eine als Evakuier-Versiegelungseinrichtung ausgebildete zweite Arbeitsstation 5 und eine als Schneideeinrichtung ausgebildete dritte Arbeitsstation 6 getragen.
- Wie am besten aus Fig. 2 zu erkennen ist, ist jede der Seitenwandungen 15, 16 als ein einen im wesentlichen U-förmigen Querschnitt aufweisendes Profil ausgebildet. Zum Erzielen einer hohen Steifigkeit in einer Richtung senkrecht zur Längsrichtung des Profiles sind die beiden seitlichen Schenkel 8, 9 des Profiles relativ lang im Verhältnis zur Abmessung des die beiden seitlichen Schenkel 8,9 verbindenden Querschenkels 10'. Als Ausgangsmaterial für die Formung des Profils dient vorzugsweise Stahlblech. Zur Erhöhung der Steifigkeit gegen Biegung und Verwindung sind an der Stelle der freien Enden der Seitenwandungen 8, 9 eine Mehrzahl von in einem Abstand zueinander befindlicher Verbindungselemente 10 fest mit den Enden kraftschlüssig verbunden. Die Verbindungselemente können durch Einkleben, Einschrauben, Einschweißen oder ähnliches mit den freien Enden verbunden werden. In Fig. 5 ist ein Verbindungselement im Querschnitt gezeigt, welches vorbereitet ist zu einer besonders vorteilhaften Widerstands-Press-Schweißung durch Vorsehen eines entsprechenden Ringbuckels 11'.
- Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, ist eine Seitenwandung eines solchen Maschinenrahmens je nach gewünschter Länge aus mehreren Profilteilen 11, 12 zusammengesetzt. Zum Zwecke des Zusammensetzens ist in einem vorgegebenen Abstand von der mit dem benachbarten Profilteil zu verbindenden Stirnfläche ein Verbindungselement 10 vorgesehen, welches eine sich in Längsrichtung des Profilteiles erstreckende Bohrung 13 aufweist. Ein entsprechendes Verbindungselement mit entsprechender Bohrung ist im gleichen vorgegebenen Abstand von der Stirnfläche im zweiten Querteil vorgesehen. Zur Verbindung der beiden Teile ist ein Zentrierteil 14 vorgesehen, dessen Außenquerschnitt in Abmessungen und Form dem Innenquerschnitt der zu verbindenden Profilteile entspricht. An der Stelle der Bohrungen 13 weist auch das Zentrierteil 14 eine entsprechende Bohrung auf. Die Dicke d des Zentrierteiles ist ein wenig kleiner und höchstens gleich der Summe der Abstände der beiden Verbindungselemente 10 von den zugehörigen Stirnflächen. Die kraftschlüssige Verbindung der aneinander grenzenden Profilteile 11, 12 erfolgt in der am besten aus Fig. 4 ersichtlichen Weise durch Zusammenschrauben der Enden über die Verbindungselemente 10 und das dazwischen befindliche Zentrierteil 14.
- In Fig. 3 ist eine Stirnansicht entlang der Linie III-III in Fig. 1 mit weggelassenen Arbeitsstationen gezeigt. Diese umfaßt ein Paar Seitenwandungen 15, 16 die mit einem Paar Füßen 3 verbunden sind und die jeweils Führungen 18, 19 für Endlosketten tragen. In Fig. 2a ist eine vergrößerte Darstellung der einen Seitenwandung 15 mit den Führungen für die Ketten gezeigt. An der Stelle der Verbindung mit dem Fuß 3 weist das zugehörige Verbindungselement 10 anstelle der horizontalen Bohrung 13 eine vertikal verlaufende Bohrung 20 auf, über die das Verbindungselement mit einem Teil 21 des Fußes 3 fest verschraubt ist.
Auf dem inneren seitlichen Schenkel 9 ist eine am besten in Fig. 2b ersichtliche Führung 22 mittels eines Distanzbolzens 23 mit dem Profilteil fest verschraubt. Die Führung 22 weist eine Halterung 24 aus einem stegförmigen Mittelteil 25 und zwei einen im wesentlichen rechteckförmigen Querschnitt besitzende C -bzw. klammerförmige Abschnitte 28, 29 auf. Die Abschnitte 28, 29 sind mit ihren Längsseiten im wesentlichen parallel zu den Seitenwandungen 15, 16 ausgerichtet. Ihr innerer Querschnitt ist im wesentlichen gleich dem äußeren Querschnitt von aufzunehmenden Kettenführungsstangen 26, 27. Die seitlichen freien Enden 28', 29'der Abschnitte 28, 29 sind nach innen umgebogen. Die Kettenführungsstangen sind in die Profile der Abschnitte 28, 29 eingesetzt. Sie werden durch einen mittleren Abschnitt festgehalten, der im wesentlichen U-förmig ausgebildet ist und einen mit dem Mittelteil 25 verbindbaren Basisabschnitt 30 und seitliche Schenkel aufweist, wobei die freien Enden 31, 32 der Seitenschenkel in der in Fig. 2b ersichtlichen Weise so nach außen umgebogen sind, daß sie zusammen mit den nach innen umgebogenen freien Enden 28', 29' der Abschnitte 28, 29 die Kettenführungsstangen 26, 27 in diesen Abschnitten arretieren. Die Kettenführungsstangen weisen Längsschlitze auf, in denen die Endloskette 33 mit ihren Rollen 34 geführt ist. Die Kette weist in bekannter Weise Klammern zum Ergreifen einer durch die Maschine zu führenden Verpackungsmaterialbahn 35 auf. - Wie am besten aus den Fig. 6a und 6b ersichtlich ist, sind in den Abschnitten, in denen die Arbeitsstationen 4, 5, 6 angeordnet sind, schienenartige Leisten 36, 37 vorgesehen, die fest mit durch vertikale Bohrungen der Verbindungselemente 10 geführte Schrauben mit diesen verbunden sind. Die Arbeitsstationen weisen an ihren Rahmen an den Seiten auf sich horizontal erstreckenden Achsen gelagerte Laufräder 38, 39 auf. Die Arbeitsstationen sind mit diesen Laufrädern auf den schienenförmigen Leisten 36, 37 Schienen gelagert und können auf denselben in Längsrichtung des Rahmens in einem vorbestimmten Schienenabschnitt zur Anpassung an bestimmte Formate hin und her bewegt werden.
- Wie am besten aus Figur 7 ersichtlich ist, ist eine durch die gesamte Maschine vom Eingang bis zum Ausgang geführte Transporteinrichtung in Form einer über einen Motor 41 angetriebenen Endloskette 42 vorgesehen. Diese ergreift auf der Eingangsseite der Maschine eine zu verformende Materialbahn 43 und führt diese durch die verschiedenen Arbeitsstationen 4, 5, 6 bis zur Ausgangsseite vorwärts. Auf der Eingansseite ist ein Druckmarkensensor 40 angeordnet, der auf der Materialbahn 43 angebrachte Druckmarken erfaßt und das Ausgangssignal einem Eingang einer Steuerung 44 zuführt. In dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel ist der Druckmarkensensor an der Eingangsseite zum Erfassen von Druckmarken auf der unteren Bahn einer Packung angeordnet. Alternativ ist der Druckmarkensensor im Bereich der Zuführung einer Oberbahn zum Abdecken der zu bildenden Packungen angeordnet.
- Die Arbeitsstationen 4, 5, 6 sind jeweils mit Wegmeßeinrichtungen 45, 46, 47 versehen, die entweder die Absolutstellung der Stationen oder durch Inkrementenmessung die Relativstellung der Stationen erfassen. Die Ausgänge der Wegmeßeinrichtung sind mit jeweiligen Eingängen der Steuerung 44 verbunden. Ferner ist die Steuerung 44 eingangsseitig mit dem Ausgang einer Dateneingabeeinrichtung 48 verbunden, über die von außen Daten über die gewünschte Stellung der Arbeitsstationen eingebbar sind.
- Jede der Arbeitsstationen 4, 5, 6 ist über einen Spindelantrieb 49, 50, 51 kraftschlüssig mit einem jeweiligen Stellmotor 52, 53, 54 verbunden, der seinerseits mit seinem Steuereingang mit einem Ausgang der Steuerung 44 verbunden ist. Ferner ist der Steuereingang des Antriebsmotors 41 mit einem Ausgang der Steuerung 44 verbunden. Anstelle des Spindelantriebes können auch andere Linearantriebe Anwendung finden.
- Im Betrieb werden die von dem Druckmarkensensor 40 erfaßten Abstände zwischen jeweils zwei aufeinanderfolgenden Druckmarken von einem Rechner der Steuerung 44 aufsummiert. In Abhängigkeit von dem letzten Druckmarkenabstand und einer vorgewählten Anzahl vorhergehender Druckmarkenabstände steuert die Steuerung 44 die Stellglieder 52, 53, 54 so an, daß die einzelnen Arbeitsstationen entsprechend den gemessenen Druckmarkenabständen bei jedem einzelnen Arbeitsvorschub der Maschine nachgeführt werden.
Claims (10)
- Verpackungsmaschine mit einem Rahmen (1) mit zwei einander gegenüberliegenden seitlichen Rahmenteilen und von diesen getragenen Arbeitsstationen (4, 5, 6) sowie einer Transporteinrichtung (41, 42) zum Ergreifen und Transportieren einer Materialbahn (43) von einer Eingangsseite durch die Stationen (4, 5, 6) hindurch zu einer Ausgangsseite,
gekennzeichnet durch
einen Antrieb (52, 53, 54) zum Bewegen wenigstens einer der Arbeitsstationen (5) relativ zu einer Sollstelle. - Verpackungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes seitliche Rahmenteil im Bereich der bewegbaren Stationen (4, 5, 6) schienenartige Abschnitte (36, 37) und die zugehörige Station Laufräderpaare (38, 39) besitzen und die Stationen (4, 5, 6) mit den Laufrädern auf den schienenförmigen Abschnitten aufliegend verfahrbar sind.
- Verpackungsmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Steuerung (44) für die Antriebe vorgesehen ist, die in Abhängigkeit von vorgegebenen Abstandsdaten die Antriebe für die Stationen ansteuert. - Verpackungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Druckmarkensensor (40) auf der Eingangsseite zum Abtasten von auf der Materialbahn (43) vorgesehener Druckmarken vorgesehen ist, dessen Ausgang mit einem Eingang der Steuerung (44) verbunden ist. - Verpackungsmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung (44) so ausgebildet ist, daß sie die Stationen (4, 5, 6) über die Antriebe in Abhängigkeit von erfaßten Abweichungen der Druckmarkenabstände von vorgegebenen Werten einstellt.
- Verpackungsmaschine nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet,
daß im Bereich der Stationen (4, 5, 6) Wegmeßeinrichtungen (45, 46, 47) zur Bestimmung der jeweiligen Stellung der Stationen (4, 5, 6) relativ zu einer Bezugsstelle des Rahmens vorgesehen sind. - Verpackungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß jede der bewegbaren Stationen (4, 5, 6) über einen Linearantrieb (49-54) verstellbar ist. - Verpackungsmaschine nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuerung (44) die erfaßten Druckmarkenabstände aufsummiert und in Abhängigkeit der jeweils letzten Abweichung von einem Sollwert die Stationen (4, 5, 6) bezüglich ihrer Position einstellt. - Verpackungsmaschine nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
daß der Antrieb für den Materialbahnenvorschub in Abhängigkeit von dem Ausgangssignal des Druckmarkensensors steuerbar ist. - Verpackungsmaschine mit einem Rahmen (1) mit zwei einander gegenüberliegenden seitlichen Rahmenteilen und von diesen getragenen Arbeitsstationen (4, 5, 6), einer Transporteinrichtung (41, 42) zum Ergreifen und Transportieren einer Materialbahn (43) von einer Eingangsseite durch die Stationen (4, 5, 6) hindurch zu einer Ausgangsseite, einem Antrieb (52, 53, 54) zum Bewegen wenigstens einer der Arbeitsstationen (5) relativ zu einer Sollstelle, einem Druckmarkensensor (40) auf der Eingangsseite zum Abtasten von auf der Materialbahn (43) vorgesehenen Druckmarken, sowie mit einer Steuerung (44) für die Antriebe,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Steuerung (44) mit dem Druckmarkensensor (40) verbunden ist und so ausgebildet ist, daß sie die Lage der Stationen (4, 5, 6) relativ zueinander über die Antriebe in Abhängigkeit von erfaßten Abweichungen der Druckmarkenabstände von vorgegebenen Werte einstellt.
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