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包括多个工作站的 包装机

阅读：1014发布：2021-04-14

专利汇可以提供包括多个工作站的包装机专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明涉及包括多个工作站(2，3，4)的包装机(1，20)，所述多个工作站能够相互同步地运行并限定生产方向(R)，所述工作站(2，3，4)中每一个均包括至少一个可移动工具构件(6，7，8，9)。本发明的特征在于，所述包装机 (1，20)设有沿所述包装机(1，20)的生产方向(R)布置的可转动的从动轴(16)，所述轴(16)与各个工作站(2，3，4)的各可移动的工具构件(6，7，8，9)之间设置有至少一个传递机构(17)，所述传递机构用于将所述轴(16)的运动转换成为各个工具构件(6，7，8，9)的运动。，下面是包括多个工作站的包装机专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种包括多个工作站(2，3，4)的包装机(1，20)，所述多个工作站能够相互同步地运行并限定所述包装机(1，20)的生产方向(R)，所述工作站(2，3，4)中的每一个工作站均包括至少一个能移动的工具构件(6，7，8，9)，
其特征在于，
所述包装机(1，20)设有沿所述包装机(1，20)的生产方向(R)布置的能转动的从动轴(16)，所述从动轴(16)与各个工作站(2，3，4)的各能移动的工具构件(6，7，8，9)之间设置有用于将所述从动轴(16)的运动转换成为各个所述工具构件(6，7，8，9)的运动的至少一个传递机构(17)。
2.根据权利要求1所述的包装机，其特征在于，所述传递机构(17)包括肘节杆和/或凸轮机构的配置。
3.根据权利要求2所述的包装机，其特征在于，所述凸轮机构是优选地沿凸轮轮廓(17d)滚动的轮(17a)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的包装机，其特征在于，所述从动轴(16)在两个转动方向上被交替驱动。
5.根据前述权利要求中任一项所述的包装机，其特征在于，借助于所述从动轴(16)，能够驱动成型站(2)、密封站(3)和/或分离站(4)的工具构件(6，7，8，9)的升降运动。
6.根据前述权利要求中任一项所述的包装机，其特征在于，所述包装机(1，20)中的至少两个工作站(2，3，4)被布置于不同水平。
7.根据前述权利要求中任一项所述的包装机，其特征在于，设置有用于支撑所述从动轴(16)的框架(13)。
8.根据前述权利要求中任一项所述的包装机，其特征在于，所述工作站(2，3，4)的工具构件(6，7，8，9)适于沿所述包装机(1，20)的生产方向(R)移位，所述工具构件(6，7，8，
9)能够借助于所述从动轴(16)移动。
9.根据前述权利要求中任一项所述的包装机，其特征在于，工作站(4)上设有两个用于将所述从动轴(16)的运动转换成为工具构件(9)的运动的传递机构(17)。
10.根据权利要求9所述的包装机，其特征在于，所述两个传递机构(17)以关于所述从动轴(16)对称的方式相对于所述从动轴(16)沿侧向移位。

说明书全文

包括多个工作站的包装机

技术领域

[0001] 本发明涉及包括多个工作站的包装机，所述多个工作站能够相互同步地运行并限定所述包装机的生产方向，所述工作站沿例如所述生产方向顺次地布置并且均包括至少一个可移动工具构件

背景技术

[0002] 包装机可以是深拉包装机。在这样的包装机中，包装材料顺次通过多个工作站，以使包装材料和/或待包装的产品在时间上依次经受各种加工步骤。为此，例如包装槽在成形站中被深拉，或者预制的盘(tray)被从拆垛机(destacker)移除，包装槽或者盘被填充，包装被抽真空和/或被充扫气体，它们被用顶部箔密封或者借助于滑盖封闭，并且如果需要，包装还被相互分离、检查和/或挑选。这些加工步骤在工作站中发生，所述工作站通常均包括至少一个可移动工具构件。在包装机以间歇模式及以连续模式运行时，所述各个工作站的可移动工具构件必须同步，以保证包装机的平稳运行。

[0003] EP 0 515 661 B1公开了一种所述类型的包装机，其采用深拉机的形式。该包装机设置有用于在底箔中成型包装槽的成形站以及填充站和密封站。对于每个工作站，均设置用于将电动马达的转动转换成为各个工作站的工具构件的升降运动的机构，作为示例，所述工具构件即成形站的成形工具或者密封站的室部分。为使得各个工具的两侧彼此平行地上下运动，带联接横切包装机的生产方向延伸的多个轴的运动，并且其转动运动被转换成为各个工具构件的升降运动。但是，传统的包装机的缺点在于，相应的分离驱动器必须被用于不同的工作站。特别地，难以使不同工作站的工具的运动彼此同步。

发明内容

[0004] 本发明的目标在于借助于具有最简单的可能结构设计的部件就更为紧凑的设计改进包装机。

[0005] 该目标通过具有以下特征的包装机来实现。

[0006] 一种包括多个工作站的包装机，所述多个工作站能够相互同步地运行并限定所述包装机的生产方向，所述工作站中的每一个工作站均包括至少一个能移动的工具构件，[0007] 其特征在于，

[0008] 所述包装机设有沿所述包装机的生产方向布置的能转动的从动轴，所述从动轴与各个工作站的各能移动的工具构件之间设置有用于将所述从动轴的运动转换成为各个所述工具构件的运动的至少一个传递机构。

[0009] 本发明的有利的进一步改进公开如下。

[0010] 所述传递机构包括肘节杆和/或凸轮机构的配置。

[0011] 所述凸轮机构是优选地沿凸轮轮廓滚动的轮。

[0012] 所述从动轴在两个转动方向上被交替驱动。

[0013] 借助于所述从动轴，能够驱动成型站、密封站和/或分离站的工具构件的升降运动。

[0014] 所述包装机中的至少两个工作站被布置于不同水平。

[0015] 设置有用于支撑所述从动轴的框架。

[0016] 所述工作站的工具构件适于沿所述包装机的生产方向移位，所述工具构件能够借助于所述从动轴移动。

[0017] 工作站上设有两个用于将所述从动轴的运动转换成为工具构件的运动的传递机构。

[0018] 所述两个传递机构以关于所述从动轴对称的方式相对于所述从动轴沿侧向移位。

[0019] 本发明的特征在于所述包装机设有沿包装机的生产方向布置的可转动从动轴，并且所述轴与各个工作站的可移动工具构件之间设置至少一个传递机构，用于将所述轴的运动转换成为所述各个工具构件的运动。由于该轴驱动多个工作站的工具构件，这些工具构件的运动通过轴的运动而自动地相互同步。该同步以机械方式实现，因此不受电气同步的潜在错误影响。在包装机的生产方向上布置的所述轴仅需要较小的安装空间，从而包装机能够具有非常紧凑的结构设计。

[0020] 根据优选实施方式，传递机构包括肘节杆和/或凸轮机构的布置，用于将轴的运动转换成为各个工具构件的运动。以此，使传递机构变得坚固并且不受比如带等高摩损部件的影响。另外，升降(lifting)工具构件所需要的较大的力能够通过肘节杆或凸轮机构的配置而得以有效传递。

[0021] 当传递机构设有凸轮机构时，凸轮机构优选地包括减磨元件，以减小作用于传递机构且由此作用于轴的摩擦(wear-dependent)负荷。减磨元件可以例如由沿着凸轮轮廓滚动的一个以上的轮构成。另外可以想到为凸轮机构的部件的表面设置具有低的摩擦系数的材料和/或进行适当的表面处理以减小作用于该表面的摩擦，从而作为减磨元件。

[0022] 轴可以被驱动连续360°旋转。这样具有的优点在于，在轴与轴驱动单元之间的传动能够具有较简单的结构设计，所述轴驱动单元例如是电动马达或者特别地是伺服马达。但是，关于由轴所引起的工具构件的交替的升降运动，更为有利的是，轴沿不同的旋转方向被交替地驱动。

[0023] 包装机中的工具构件借助于轴而被驱动以进行升降运动的工作站例如可以是成形站、密封站和/或分离站或切割站。包装机还可以包括上述类型中的一个类型的多个工作站。

[0024] 根据本发明的包装机的一个变形例，包装机的至少两个工作站被布置在不同的水平(level)上。这将具有下面的优点，工作站能够被布置成在水平方向上彼此更为靠近，从而能够使包装机的结构设计变得更为紧凑。特别地，两个工作站甚至可以布置成一个在另一个上方，和/或包装材料在两个工作站之间偏转180°，以从第一传送面传送到第二传送面。

[0025] 有利的是，设置用于支撑所述轴的框架。该框架能够稳定轴和防止在包装机中产生振动，否则该振动将损伤包装处理的精度。

[0026] 根据本发明的有利变形例，工作站的工具构件适于在包装机的生产方向上被移位，所述工具构件能够借助于轴移动。由此所述包装处理能够容易于适于变化的条件，例如适于不同类型的包装材料的使用或者适于生产不同类型的包装形状。在这个方面，特别有利的是，能够在不需要作用于轴和/或作用于传递机构的情况下进行移位和调节。例如，可以想到，凸轮机构作用于水平的凸轮轮廓，以及运行的工具构件的升降运动与凸轮机构在凸轮轮廓上的实际作用点无关。

[0027] 根据工具构件待运行的工作站的类型，有利的是，可设置用于将轴的运动转换成为工作站的工具构件的运动的两个传递机构。例如在用于包装箔的横切的情况下，这是特别有利的。使用两个传递机构用于在包装箔片的两侧升降横向分离器的切割工具在本情况中防止了切割工具的倾斜(canting)，并且由此确保了连续地切穿包装箔片。

[0028] 当设置两个传递机构时，这些传递机构优选地关于中心轴对称，且相对于所述轴在侧向上移位，即传递机构被设置于轴的不同侧，且每个传递机构均离所述轴等距离。由此保证了驱动力从所述轴均匀地传送到两个传递机构。附图说明

[0029] 下面，将基于附图更为详细地说明本发明的两个优选实施方式，附图中的各个图示出：

[0030] 图1是根据本发明的包装机的第一实施方式的处于工具打开状态的细节的立体图，

[0031] 图2是图1中示出的包装机的处于工具闭合状态的立体图，

[0032] 图3是图1和图2中示出的包装机的成形站的放大图，和

[0033] 图4是根据本发明的包装机的第二实施方式的示意性侧视图。

具体实施方式

[0034] 在全部图中，相同的部件标注有相同的附图标记。

[0035] 图1示出了根据本发明的包装机1的第一实施方式的立体图。为清楚起见，仅示出了对于本发明最为重要的包装机部件。

[0036] 包装机1是深拉(deep-drawing)包装机。其包括(至少)三个工作站，即成形站2、真空密封站3和分离站4。全部这些工作站2、3、4作用于包装材料5，该包装材料5是塑料箔片(web)。为此，成形站2设有成形工具6。当包装材料5在包装机1的间歇运行期间处于静止状态时，成形工具6垂直于片状包装材料5的平面地移动，以通过深拉在包装材料
5中形成包装槽(trough)。

[0037] 密封站3包括密封工具顶部7和密封工具底部8，通过使密封工具顶部7和/或密封工具底部8沿朝向彼此的方向移动，能够在两个工具构件7、8之间形成封闭的密封室。在所述密封室中，之前已经填充有产品的包装槽能够被顶部箔(未示出)密封，且由此封闭。能够想象到在密封之前对密封室抽真空，因此对两个工具构件7、8之间的包装槽抽真空，和/或向它们吹送置换气体。在密封步骤之后，密封工具顶部7和密封工具底部8分离开，从而释放包装槽并允许包装材料5的进一步输送。

[0038] 在本实施方式中，分离站4是横向分离器，其中分离刀具9被设置为工具构件。该分离刀具9能够上下移动，即垂直于包装材料5的平面地移动，从而切穿片状包装材料5。

[0039] 包装机1限定了生产方向R，包装材料5沿该方向被传送通过至少一些工作站，在本实施方式中，被传送通过密封站3和分离站4。在成形站2中，包装材料5在其绕虚拟的水平轴线10偏转并由此从第一传送面11转移到第二传送面12之前，在与生产方向R相反的方向上被传送。

[0040] 包装机1设有框架13，该框架13被水平地布置在两个传送面11、12之间。框架13包括沿包装机1的生产方向R定向的多个侧面纵向(lateral longitudinal)杆14、及与所述纵向杆14互连的多个横杆15。在包装机1的每个工作站2、3、4处，框架13设有相互平行地定向且在相同水平上延伸的两个纵向杆14。该些纵向杆14沿生产方向R至少在工作站2、3、4的整个长度上延伸。在图1中所示的包装机中，第一对纵向杆14与成形站2关联。第二对纵向杆14在密封站3下方及在分离站4下方延伸。能想象到，纵向杆14在整个长度上延伸，由此限定用于全部工作站2、3、4的均一框架13。

[0041] 也沿包装机1的生产方向R定向的轴16在纵向杆14中间延伸。轴16连接到驱动器，例如连接到电动马达，优选地连接到伺服马达。在本实施方式中，轴16能够在不同的转动方向上被交替驱动。

[0042] 在每个工作站2、3、4的区域中，传递机构17固定地连接到轴16。传递机构17可以是肘节杆(toggle levers)和/或凸轮机构的配置。该传递机构17用于将轴16的转动运动转换成为各个工作站2、3、4的可移动工具构件的运动，即转换成为成形工具6的、密封工具顶部7的和/或密封工具底部8的升降运动及分离刀具9的运动。轴16在这里作用为控制不同工作站2、3、4的多个可移动工具构件6、7、8、9的运动的“主轴”。由于升降运动经由轴16被共同控制，所以工具构件6、7、8、9的运动彼此机械同步。

[0043] 在分离站4处，传递机构17被设置于轴16的两侧，从而使分离刀具9移动。传递机构17关于轴16对称地布置，即，传递机构17以离位于它们之间的轴16等距离的方式延伸。

[0044] 轴16支撑于框架13的多个横杆15。为支撑轴16，可设置摩擦轴承或者球轴承18。特别地，轴16可被布置在包装机1的中央。

[0045] 在图1中，能够看到，成形站2位于框架13的平面的下方，而密封站3和分离站4位于所述框架13的平面的上方。由于该配置并且由于包装材料5的弯曲路径，完成了包装机1的非常紧凑的结构设计。这样的优点在于，中心轴16能够较短，从而轴16内的扭转力将最小化。

[0046] 图1示出了如下状态的包装机，其中各个工作站2、3、4的工具6、7、8、9打开，以允许片状包装材料5的进一步输送。但是，图2示出了如下状态的同一包装机1，其中工作站2、3、4的工具6、7、8、9闭合，以作用于片状包装材料5。例如，成形站2的成形工具6被向下压而抵接包装材料5，以通过对包装材料5深拉而产生包装槽。成形工具6的运动将在下文中基于图3更为详细地说明。

[0047] 在密封站3中，密封工具底部8已被提升，以与密封工具顶部7一起形成封闭的密封室。密封工具底部8的该提升运动通过轴16的转动和借助于传递机构17将轴16的转动运动转换成为密封工具底部8的提升运动而完成。在所示的实施方式中，该传递机构17包括辊17a，辊17a适于绕平行于生产方向R定向的轴线转动，并且辊17a通过固定地安装到轴16的杆17b而在两侧固定。轴16的转动具有以下效果：杆17b也绕所述轴16转动，以此而升降辊17a。该辊17a在密封工具底部8的下表面滚动，所述下表面具有凸轮轮廓，即传递机构17在这里实现为凸轮机构。

[0048] 轴16的转动还具有使分离站4的分离刀具9被升降的效果，原因在于轴16的转动运动借助于两个侧向布置的传递机构17而被转换成为分离刀具9的升降运动。分离刀具9与对向刀具9a协作，以切穿在两个刀具9、9a的切割边缘之间的所述片状包装材料5。

[0049] 图3示出了包装机1的成形站2的放大图示，其中一些罩已经被移除，使得成形站2的内部和特别是传递机构17能够更容易地被看到。正如密封站3的情况那样，两个杆17b在这里也固定到轴16，使得它们加入到轴16的转动运动中。辊17a绕与包装机1的生产方向R平行地定向的轴线转动，且被设置在两个杆17b的远离轴16的端部之间。辊17a由固定到成形工具6上的适当位置的两个竖立的夹板(entraining plates)17c完全包围。

[0050] 从图3中所示的成形站2的半开位置开始，轴16在方向A上的转动导致辊17a下降。在所述下降过程中，辊17a压靠在成形工具6的表面上形成的凸轮轮廓17d，以将成形工具6向下压靠于包装材料5的片上。当包装槽已经被深拉出之后，轴16的反向转动、即在与方向A相反的方向上的转动具有使辊17a被提升的效果。由于夹板17c的原因，成形工具6也将被提升。调整元件19沿着纵向杆14在纵向方向上锁定传递机构17。一旦调整元件19释放或者解锁，传递机构17就能够在纵向上、即在生产方向R上沿纵向杆14被移位。替代地，可以使具有成形工具6的成形站2在包装机1的纵向上移位，而传递机构17将保持其在轴16上的位置。

[0051] 图4示出根据本发明的包装机20的第二实施方式的示意性侧视图。另外，在本实施方式的情况中，包装机是深拉包装机20，其中借助于成形站2中的深拉在片状包装材料5中形成包装槽21。在已经填充产品22之后，包装槽21被传输到第一密封站3a。在所述密封站3a中，用盖封闭被填充的包装槽21，所述盖在先已经通过在第二成形站23中深拉第二包装材料25而形成，所述第二包装材料25也是片状的且从箔辊24解卷。

[0052] 在进一步的传输中，已经被封闭的包装槽21被传输至第二密封站3b，在第二密封站3b中，从另外的箔辊26解卷的第二顶部箔27被密封到包装槽21上。而成形站2正如在第一实施方式中那样，设置有用于深拉的成形工具6，两个抽真空密封站3a、3b正如第一实施方式中的情况那样具有两个密封工具构件7、8，即密封工具顶部7和密封工具底部8，所述两个密封工具构件适于朝向彼此和远离彼此地移动。

[0053] 在第二实施方式中，分离站4具有横向分离器4a和纵向分离器4b。在两个分离器4a、4b中，能够驱动分离刀具9以执行切穿箔片5的升降运动。包装机20的工作站2、3a、
3b、4a、4b被布置于共用的机器框架28。在机器框架28中，布置在包装机20的生产方向R上延伸的轴16。正如第一实施方式中的情况那样，轴16能支撑在框架13上。每个工作站
2、3a、3b、4a、4b的上均设有传递机构17，优选地设置有肘节杆或者凸轮机构的配置，以将轴16的运动转换成为各个工作站2、3a、3b、4a、4b的工具构件6、7、8、9的升降运动。另外，第二成形站23的成形工具能够借助于适当的传递机构17通过轴16的转动运动而被驱动，使得其执行升降运动。

[0054] 从所示的实施方式开始，根据本发明的包装机1、20能够在许多方面进行修改。特别地，能够想象设置其它的工作站和/或借助于共用的轴16驱动现有工作站的其它工具构件。

[0055] 根据另一个变形例，还能够想象至少一个工作站设置有传递机构17，其中例如通过将轴16实现为在工作站的区域中的心轴(spindle)以及设置安装到轴的心轴螺母而将轴16的转动运动转换成为线性运动。由此可线性运动的心轴螺母能够驱动用于升降工具构件的肘节杆系统。

[0056] 例如成形工具底部、成形工具顶部、密封工具底部或者密封工具顶部等工具构件可实现为可更换的部件。优选地，工具能够相对于生产方向在侧向上从包装机移除。由于例如电流、压缩空气、真空或者冷却水等各种介质连接装置被安装到工具，这些连接部被构造成使得它们易于释放，优选地具有还能接收各种介质的连接单元，该连接单元在运行位置的实现了从工具到机器的连接。基于适当的衬垫系统和工具在运行位置处的锁定状态，在工具改变时，介质连接部自动地释放并且继而重新建立。

[0057] 如下地构思出深拉包装机1、20的另一实施方式，在成形站2和/或密封站3的区域中，设置垂直于生产方向R的升降装置，该升降装置执行用于片状包装材料5的进给系统的一部分的竖直升降运动。成形站2的区域中的该进给系统(例如，用于输送包装箔片5用的输送链的侧向链引导件)的升降运动具有如下效果，当成形站2打开时，片状包装材料5将与用于成形处理而加热片状包装材料5的加热板分离开，以防止辐射或者接触热对片状包装材料的过度加热。在成形站2的闭合处理中，进给系统返回到其运行位置，使得片状包装材料5能够被有效地加热和成形。成形工具顶部的升降功能能由此被免除，并且能够减小该区域所需要的空间。

[0058] 如果超出通常也表示密封面的包装边缘伸出的产品被输送到密封站，并且如果密封工具顶部7并不具有升降功能，能够想象到进给系统的竖直升降装置也在密封站3的区域中。

[0059] 进给系统的可移位的区域通常与不可移位的区域分离，并且能够借助于气缸或者伺服驱动和/或被联接到工具底部的运动而移位。用于拉紧输送链的拉紧元件在进给系统的移位过程中可被弯曲。

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包括多个工作站的包装机

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