Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verpackungsmaschine, mit einer Heizstation und/oder einer Formstation und/oder einer Siegelstation und/oder einer Schneidstation, wobei die Heizstation und/oder Formstation und/oder die Siegelstation und/oder Schneidstation ein Oberwerkzeug aufweist, an dem ein Werkzeugoberteil bzw. Formantrieb bzw. Siegelantrieb bzw. Schneidelement und/oder ein Siegelrahmen bzw. Siegelplatte vorgesehen sind und das an einem Rahmen der Verpackungsmaschine und/oder an einem Hubsystem um ein oder mehrere Drehgelenk(e) von einer Gebrauchs- in eine Inspektionsstellung schwenkbar angeordnet ist.

Derartige Verpackungsmaschinen sind aus dem Stand der Technik bekannt. Für einen Werkzeugwechsel oder für eine Inspektion und/oder eine Reinigung wird das Werkzeugoberteil der Heiz- und/oder Form- und/oder Siegel- und/oder Schneidstation von seiner in der Regel horizontalen Gebrauchs- in eine im Wesentlichen vertikale Inspektionsstellung geschwenkt. Die dafür benötigten Mechanismen waren in der Vergangenheit oftmals vergleichsweise aufwändig.

Es war deshalb die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Verpackungsmaschine zur Verfügung zu stellen, die die Nachteile des Standes der Technik nicht aufweist.

Gelöst wird die Aufgabe mit einer Verpackungsmaschine, mit einer Heiz- und/oder Formstation und/oder einer Siegelstation und/oder Schneidstation, wobei die Heizstation und/oder Formstation und/oder die Siegelstation und/oder Schneidstation ein Oberwerkzeug aufweist, an dem ein Werkzeugoberteil bzw. Formantrieb bzw. Siegelantrieb bzw. Schneidelement und/oder ein Siegelrahmen bzw. Siegelplatte vorgesehen sind und das an einem Rahmen der Verpackungsmaschine und/oder an einem Hubsystem um ein oder mehrere Drehgelenk(e) von einer Gebrauchs- in eine Inspektionsstellung schwenkbar angeordnet ist, wobei zwischen dem Werkzeugoberteil bzw. Formantrieb bzw. Siegelantrieb bzw. Schneidelement und dem Rahmen und/oder dem Hubsystem ein Federelement vorgesehen ist, das im Wesentlichen alle durch Gravitation auftretenden Drehmomente an dem Werkzeugoberteil ausgleicht.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Maschine zum Verpacken von einem Verpackungsgut, insbesondere einem Lebensmittel oder einem sonstigen Verpackungsgut, vorzugsweise in einer Kunststofffolie, die auch mehrlagig und aus verschiedenen Werkstoffen bestehend ausgeführt sein kann. Die Verpackung weist eine tiefgezogene Verpackungsmulde auf, die mit dem Verpackungsgut befüllt und dann mit einem Deckel, insbesondere einer Deckelfolie verschlossen wird. Die Deckelfolie wird an die Verpackungsmulde gesiegelt. Vor dem Siegeln wird in der Verpackungsmulde vorzugsweise ein Gasaustausch vorgenommen. Dafür wird zunächst die Luft in der Verpackungsmulde abgesaugt und dadurch ein Unterdruck in der Verpackungsmulde erzeugt. Danach wird vorzugsweise das Austauschgas, insbesondere ein Inertgas, beispielsweise C0 ₂ und/oder N ₂ in die Verpackungsmulde eingeleitet und dadurch die Sauerstoffkonzentration in der Verpackungsmulde abgesenkt, wodurch sich beispielsweise die Haltbarkeit des verpackten Lebensmittels erhöht. Erfindungsgemäß weist die Verpackungsmaschine eine Heiz- und/oder Form- und/oder eine Siegel- und/oder Schneidstation auf, wobei die Heiz- und/oder Form- und/oder Siegel- und/oder Schneidstation mit einem Werkzeugoberteil bzw. Formantrieb bzw. Siegelantrieb bzw. Schneidelement versehen ist. Das Werkzeugoberteil bzw. Formantrieb bzw. Siegelantrieb bzw. Schneidelement befindet sich oberhalb der Folienbahn, in die die Verpackungsmulden eingeformt werden und/oder oberhalb der Oberfolienbahn, die auf die Verpackungsmulden gesiegelt wird, und/oder das Schneidelement unterhalb der Folienbahn. Das Werkzeugoberteil bzw. Formantrieb bzw. Siegelantrieb bzw. Schneidelement wird von einem Oberwerkzeug der Heiz- und/oder Formund/oder Siegel- und/oder Schneidstation teilweise umschlossen, mit dem es während des Betriebs auch reversibel verbunden ist. Zudem ist das Werkzeugoberteil mit dem Siegelrahmen bzw. Heizplatte bzw. Schneidwerkzeug reversibel verbunden oder getrennt voneinander.

Weiterhin erfindungsgemäß ist das Werkzeugoberteil an dem Rahmen der Verpackungsmaschine und/oder an einem Hubsystem, dass das Oberwerkzeug anhebt bzw. absenkt, um ein oder mehrere Drehgelenk(e) schwenkbar angeordnet. Dadurch kann das Werkzeugoberteil gemeinsam mit dem Siegelrahmen / Heizplatte / Schneidwerkzeug oder getrennt davon von einer im Wesentlichen horizontalen Gebrauchs- in eine im Wesentlichen vertikale Inspektionsstellung gedreht bzw. geschwenkt werden. Jedes Drehgelenk kann beispielsweise als Scharnier ausgeführt sein. Der Fachmann versteht dabei, dass vor dem Schwenken des Werkzeugoberteils bzw. Formantriebs bzw. Siegelantriebs bzw. Schneidelements das Oberwerkzeug auf fixer Höhe verbleibt, wobei dann vorzugsweise das Unterwerkzeug etwas abgesenkt wird, oder angehoben wird, was als sogenannter Oberhub bezeichnet wird.

Erfindungsgemäß ist nun zwischen dem Werkzeugoberteil und dem Rahmen und/oder dem Hubsystem ein Federelement vorgesehen, das im Wesentlichen alle durch Gravitation auftretenden Drehmomente an dem Werkzeugoberteil ausgleicht. Dadurch kann auf aufwendige motorische Mittel zum Verschwenken des Werkzeugoberteils verzichtet werden oder eine Überlastung eines Werkers vermieden werden. Das Drehen bzw. Schwenken des Werkzeugoberteils von der Gebrauchs- in die Inspektionsstellung und umgekehrt kann von einem Werker in einfacher Weise manuell ausgeführt werden.

Vorzugsweise ist das Federelement im Bereich des Drehgelenks vorgesehen.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind mehrere Federelemente pro Drehgelenk vorgesehen, die beispielsweise modular entlang einer gemeinsamen Mittelachse angeordnet sein können und vorzugsweise alle derselben Formänderung unterzogen werden; es können aber auch Abstufungen der Formänderung vorgesehen sein. Vorzugsweise ist das Werkzeugoberteil bzw. das Drehgelenk so ausgeführt, dass die Federelemente modular ergänzt bzw. entfernt werden können, d.h. es ist vorzugsweise Platz für mehrere Federelemente vorgesehen. Dadurch kann die erfindungsgemäße Verpackungsmaschine an das Gewicht und/oder die Ausdehnung unterschiedlicher Formate leicht angepasst werden.

Durch Entfernen, beispielsweise Ziehen, der Mittelachse kann das Oberteil insgesamt von der Verpackungsmaschine entfernt werden.

Vorzugsweise weisen das Federelement und das Drehgelenk eine gemeinsame Mittelachse auf.

Bei dem Federelement kann es sich beispielsweise um eine Gasdruckfeder, ein Gummi- Metall-Element, um eine Torsions- und/oder um eine Spiralfeder handeln.

Vorzugsweise beträgt die aufzuwendende Handkraft zum Verschwenken des Oberwerkzeugs um das Gelenk < 300 N, besonders bevorzugt < 200 N, ganz besonders bevorzugt < 100 N und noch mehr bevorzugt < 50 N.

Die Federelemente sind vorzugsweise in jeder Stellung des Oberteils vorgespannt.

Vorzugsweise ist jedes Gelenk senkrecht zur Haupterstreckungsnchtung und/oder zur Transportrichtung der Verpackungsmulden vorgesehen. Für den Fall, dass zwei Gelenke vorgesehen sind, sind diese vorzugsweise spiegelsymmetrisch zur Mittelachse der Längserstreckungsrichtung der Verpackungsmaschine vorgesehen. Vorzugsweise ist das Gelenk so angeordnet, dass der Siegelrahmen und/oder die Heizplatte und/oder das Schneidwerkzeug in oder gegen die Transportrichtung aus der Verpackungsmaschine herausgezogen werden kann, ohne mit dem Scharnier und/oder dem Federelement zu kollidieren.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, weist die Verpackungsmaschine ein Arretiermittel auf, das das Werkzeugoberteil in seiner Inspektionsstellung arretiert. Dadurch wird ein ungewolltes Verschwenken des Oberteils von der Inspektions- in die Gebrauchsstellung verhindert. Vorzugsweise wird das Arretiermittel von Hand oder automatisch in eine arretierende Stellung gebracht bzw. die Arretierung von Hand gelöst. Vorzugsweise ist das Arretiermittel unverlierbar, beispielsweise mittels einer Kette an der Verpackungsmaschine vorgesehen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung blockiert das Arretiermittel das Drehgelenk, beispielsweise in dem es eine reversible Verbindung zwischen dem Rahmen bzw. Hubelement und dem Oberteil herstellt, sodass dieses nicht mehr um das Gelenk rotieren kann. Beispielsweise ist das Arretiermittel ein Stift, der ein Teil des Rahmens oder des Hubsystems und ein Teil des Oberteils gleichzeitig durchdringt und in einem Winkel zu der gemeinsamen Mittelachse angeordnet ist und somit eine Drehbewegung verhindert. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Federkraft so ausgeführt, dass sie einer arretierenden Wirkung gleichkommt, ohne dass ein zusätzliches Arretiermittel vorgesehen ist.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist an dem Werkzeugoberteil eine Handhabe, beispielsweise ein Griff, angeordnet, mittels derer ein Werker das Oberteil von der Gebrauchs- in die Inspektionsstellung und umgekehrt manuell verschwenken kann. Vorzugsweise ist diese Handhabe so beweglich an dem Oberteil vorgesehen, dass sie von einer Gebrauchs- in eine Verstaustellung überführt werden kann. Durch diese bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist sichergestellt, dass die Handhabe während des Betriebs der erfindungsgemäßen Verpackungsmaschine kein Hindernis und/oder kein Verletzungsrisiko darstellt.

Gemäß noch einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist an dem Oberwerkzeug und/oder an dem Gelenk und/oder an dem Rahmen bzw. dem Hubsystem ein Dämpfungselement angeordnet, das verhindert, dass das Oberteil auf den Rahmen und/oder das Hubsystem aufschlägt. Für dieses Dämpfungsmittel ist ein entsprechender Anschlag vorgesehen. Beim Absenken des Oberteils verformt sich das Dämpfungsmittel elastisch. Vorzugsweise sind das Werkzeugoberteil und der Rahmen bzw. das Hubsystem mit einem oder mehreren Befestigungsmitteln mit einer Handhabe reversibel verbindbar. Vorzugsweise ist diese Handhabe zumindest teilweise in einer Ausnehmung des Werkzeugoberteils versenkbar vorgesehen.

Vorzugsweise handelt es sich bei der Verpackungsmaschine um eine Form-Füll-Siegel- Verpackungsmaschine oder um einen Traysealer oder Trayformer.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand der Figuren 1 bis 4 erläutert. Diese Erläuterungen sind lediglich beispielhaft und schränken den allgemeinen Erfindungsgedanken nicht ein.

Figur 1 zeigt eine Form-Füll-Siegel-Verpackungsmaschine.

Figuren 2 - 4 zeigt jeweils eine Darstellung des Oberteils einer Form- oder

Siegelstation.

Figur 1 zeigt die erfindungsgemäße Verpackungsmaschine 1 , in dem vorliegenden Fall ein sogenannter Thermoformer, die eine Tiefziehstation 2, eine Füllstation 7 sowie eine Siegelstation 15 aufweist. Eine Unterfolienbahn 8, hier eine Kunststofffolienbahn 8, wird von einer Vorratsrolle abgezogen und taktweise entlang der erfindungsgemäßen Verpackungsmaschine von rechts nach links transportiert. Die Folienrolle ist in der Regel auf einer Welle gelagert. Bei einem Takt wird die Unterfolienbahn 8 um einen Vorzug weitertransportiert, wobei es mehrerer Vorzüge bedarf, um eine fertige Verpackung herzustellen. Dafür weist die Verpackungsmaschine zwei Transportmittel (nicht dargestellt), in dem vorliegenden Fall jeweils zwei Endlosketten, auf, die rechts und links von der Unterfolienbahn 8 angeordnet sind. Sowohl am Anfang als auch am Ende der Verpackungsmaschine ist für jede Kette jeweils mindestens ein Zahnrad vorgesehen, um das die jeweilige Kette umgelenkt wird. Mindestens eines dieser Zahnräder ist angetrieben. Die Zahnräder im Eingangsbereich und/oder im Ausgangsbereich können miteinander, vorzugsweise durch eine starre Welle, verbunden sein. Jedes Transportmittel weist eine Vielzahl von Klemmmitteln auf, die die Unterfolienbahn 8 im Einlaufbereich 19 klemmend ergreifen und die Bewegung des Transportmittels auf die Unterfolienbahn 8 übertragen. Im Auslaufbereich der Verpackungsmaschine wird die klemmende Verbindung zwischen dem Transportmittel und der Unterfolienbahn 8 wieder gelöst. Stromabwärts von dem Einlaufbereich 19 ist ein Heizmittel vorgesehen, das die Folienbahn 8 erwärmt, insbesondere wenn diese stillsteht. In der Tiefziehstation 2, die hier über ein Oberwerkzeug 3 und ein Unterwerkzeug 4 verfügt, das die Form der herzustellenden Verpackungsmulde aufweist, werden die Verpackungsmulden 6 in die angewärmte Folienbahn 8 geformt. Das Anwärmen erfolgt beispielsweise in der Heizstation 30. Das Unterwerkzeug 4 ist auf einem Hubtisch 5 angeordnet, der mit einer Hubsystem 9, wie durch den Doppelpfeil symbolisiert wird, vertikal verstellbar ist. Vor jedem Folienvorschub wird das Unterwerkzeug 4 abgesenkt und danach wieder angehoben. Auch das Oberwerkzeug kann zum Transport der Folienbahn angehoben und zum Formen abgesenkt werden. Im weiteren Verlauf der Verpackungsmaschine werden die Verpackungsmulden dann in der Füllstation 7 mit dem Verpackungsgut 16 befüllt. In der sich daran anschließenden Siegelstation 15, die ebenfalls aus einem Oberwerkzeug 12 und einem vertikal verstellbaren Unterwerkzeug 1 1 besteht, wird eine Oberfolie 14 stoffschlüssig beispielsweise durch Siegeln an der Unterfolienbahn 8 befestigt. Das Oberwerkzeug 12 weist in dem vorliegenden Fall, wie in den Figuren 2 - 4 dargestellt, ein Werkzeugoberteil 20 und einen Siegelrahmen und/oder eine Siegelplatte auf. Auch in der Siegelstation werden das Oberwerkzeug und/oder das Unterwerkzeug vor und nach jedem Folientransport abgesenkt bzw. angehoben. Auch die Oberfolie 14 wird von einer Folienrolle, die auf einer Welle gelagert ist, abgerollt und kann in Transportmitteln geführt sein bzw. von Transportketten transportiert werden, wobei sich diese Transportmittel dann nur von der Siegelstation und ggf. stromaufwärts erstrecken. Ansonsten gelten die Ausführungen, die zu den Transportmitteln der Unterfolie gemacht wurden. Auch die Oberfolie kann mit einem Heizmittel angewärmt und tiefgezogen werden. Für das Siegeln ist als Unterwerkzeug 1 1 beispielweise ein heizbarer Siegelrahmen vorgesehen, der pro Verpackungsmulde eine Öffnung aufweist, in die die Verpackungsmulde beim Siegeln, d.h. bei der Aufwärtsbewegung des Untersiegelwerkzeugs, eintaucht. Das Oberwerkzeug 12 weist beispielsweise der Siegelfläche entsprechende Heizflächen und/oder Druckflächen auf. Zum Siegeln werden die Ober- und die Unterfolienbahn zwischen dem Ober- und dem Unterwerkzeug 12, 1 1 zusammengepresst und verbinden sich unter dem Einfluss von Wärme und Druck. Nach dem Siegeln werden die Werkzeuge 1 1 , 12 wieder vertikal auseinanderbewegt. Im weiteren Verlauf der Verpackungsmaschine werden die fertiggestellten Verpackungen vereinzelt, was in dem vorliegenden Fall mit dem Querschneider 18 und dem Längsschneider 17 erfolgt. Der Querschneider 18 ist in dem vorliegenden Fall ebenfalls mit einer Hubeinrichtung 9 anhebbar bzw. absenkbar.

Die erfindungsgemäße Verpackungsmaschine kann auch ein sogenannter Traysealer sein, bei dem gefüllte Verpackungsmulden mit einer Deckelfolie verschlossen werden.

Figuren 2 - 4 zeigen das Werkzeugoberteil 20 der Siegel- oder Formstation, wobei in den Figuren 2 und 3 das Werkzeugoberteil in seiner Gebrauchs- und in Figur 4 in seiner Inspektionsstellung dargestellt ist. Das Werkzeugoberteil 20 ist in dem vorliegenden Fall mittels zweier Gelenke 22, die rechts und links an einer Stirnseite des Werkzeugoberteils vorgesehen sind, drehbar, in dem vorliegenden Fall an der Hubstation 21 der Siegelstation vorgesehen. Im Bereich der Gelenke befindet sich ein Federmittel 23, im vorliegenden Fall eine Torsionsfeder 23, die zwischen dem Rahmen bzw. der Hubstation und dem Werkzeugoberteil 20 vorgesehen ist. Dieses Federelement sind jeweils so dimensioniert, dass sie in jeder Winkelstellung das Drehmoment, das zum Verdrehen des Werkzeugoberteils 20 von der Gebrauchs- in die Inspektionsstellung und umgekehrt auftritt im Wesentlichen, insbesondere jedoch soweit aufnimmt, dass es für einen Werker mit einem geringen Kraftaufwand möglich ist, das Oberteil manuell zu verschwenken. Dafür ist an dem Werkzeugoberteil 20 eine Handhabe 26, in dem vorliegenden Fall ein zylindrischer Stift vorgesehen, den der Werker ergreifen kann, um das Verschwenken des Oberteils zu bewerkstelligen. Diese Handhabe ist vorzugsweise so verschiebbar an dem Werkzeugoberteil vorgesehen, dass diese in dem Werkzeugoberteil zumindest weitgehend versenkt werden kann, so dass sie im Betrieb der Verpackungsmaschine weder ein Hindernis, noch eine Verletzungsgefahr darstellt. Um im Betrieb eine sichere Verbindung zwischen dem Werkzeugoberteil und dem Oberwerkzeug 15 (vergleiche Figur 4) sicherzustellen, weist das Werkzeugoberteil eine Vielzahl von Befestigungsmitteln 25 auf, die vorzugsweise unverlierbar an dem Werkzeugoberteil vorgesehen sind. Diese Befestigungsmittel weisen beispielsweise ein Gewinde auf, das kraftschlüssig mit entsprechenden Gewindebohrungen in dem Oberwerkzeug verbindbar ist. Des Weiteren weist jedes Befestigungsmittel 25 eine Handhabe, in dem vorliegenden Fall einen Drehhebel auf, um die Befestigungsmittel werkzeuglos betätigen zu können. Vorzugsweise ist das Werkzeugoberteil 20 mit Ausnehmungen 24 versehen, die diese Handhabe zumindest teilweise aufnehmen, damit das Werkzeugoberteil insbesondere in der Gebrauchsstellung möglichst flach baut.

Bei der Darstellung gemäß Figur 3, sind im Vergleich zu der Darstellung gemäß Figur 2 statt einem, zwei Federelemente 23 pro Gelenk vorgesehen. In dem vorliegenden Fall sind das Oberwerkzeug 13 und/oder das Werkzeugoberteil 20 offensichtlich schwerer als bei der Ausführungsform gemäß Figur 2, so dass größere zu kompensierende Drehmomente vorhanden sind. Alternativ oder zusätzlich stellen mehrere Federelemente auch bei einer gleichbleibenden Last eine größere Versagenssicherheit dar. Vorzugsweise ist die erfindungsgemäße Verpackungsmaschine folglich so vorgesehen, dass diese Federelemente je nach eingebautem Werkzeugoberteil 20 und/oder Oberwerkzeug 13 schnell modular ausgewechselt, ergänzt bzw. wegnehmbar vorgesehen sind, um das Federelement in einfacher Weise an das jeweilige Werkzeug oder den gewünschten Sicherheitsstandard anpassen zu können. Figur 4 zeigt das Werkzeugoberteil 20 in seiner Inspektionsstellung, bei der sich das Werkzeugoberteil im Wesentlichen in einer vertikalen Stellung befindet. In dieser Stellung kann das Werkzeug 13, beispielsweise ein Siegelrahmen, eine Siegelplatte, eine Heizplatte und/oder ein Formstempel in einfacher Weise inspiziert, bzw. entnommen werden. Diese folgt beispielsweise dadurch, dass das Werkzeug 13 angehoben und/oder linear in horizontaler Richtung von den Scharnieren wegbewegt wird. Des Weiteren ist zu erkennen, dass in dieser Stellung im Bereich des Gelenks ein Arretierungsbolzen 27 vorgesehen ist, der vorzugsweise beide Teile des Gelenks so miteinander kraftschlüssig fixiert, dass das Oberteil nicht mit manuellen Kräften aus seiner Inspektionsstellung gedreht werden kann. Weiterhin ist zu erkennen, dass, gemäß einer bevorzugten Ausführungsform, an dem Oberteil ein Dämpfungselement 28, beispielsweise ein Gummielement vorgesehen ist, mit dem verhindert wird, dass das Oberteil beim Verschwenken in die Gebrauchsposition zu hart auf den Rahmen und/oder das Hubsystem aufschlägt.

Bezugszeichenliste

1 Verpackungsmaschine

2 Formstation, Tiefziehstation

3 Oberwerkzeug der Tiefziehstation

4 Unterwerkzeug der Tiefziehstation

5 Hubtisch, Träger eines Werkzeugs der Siegel-, Tiefziehstation und/oder der Schneideinrichtung

6 Verpackungsmulde

7 Füllstation, Einlegestation

8 Folienbahn, Unterfolienbahn

9 Hubvorrichtung, Hubstation, Hubsystem

10 Führungsstange

1 1 Unterwerkzeug der Siegelstation

12 Oberwerkzeug der Siegelstation

13 Siegelrahmen, Siegelplatte, Heizplatte, Formstempel, Schneidwerkzeug

14 Oberfolienbahn, Deckelfolie

15 Siegelstation

16 Verpackungsgut

17 Längsschneider, Schneidstation

18 Querschneider, Schneidstation

19 Einlaufbereich

20 Werkzeugoberteil, Siegelantrieb, Formantrieb, Schneidelement

21 Rahmen/Hubstation

22 Gelenk

23 Federmittel, Spiralfeder

24 Ausnehmung

25 Befestigungsmittel

26 Handhabe, Griff

27 Arretiermittel, Arretierungsbolzen

28 Dämpfungselement

29 Mittelachse

30 Heizstation