Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verpackungsmaschine, zur Herstellung einer

Verpackung, mit einer Siegelstation, die eine Folienbahn an eine Verpackungsmulde siegelt, die gegebenenfalls in eine Folienbahn tiefgezogen ist, wobei die Folienbahn auf einer Folienrolle angeordnet ist, die vorzugsweise drehfest auf einer Welle vorgesehen ist. Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Ausrichtung einer Folienrolle relativ zu einer Verpackungsmaschine, wobei die Folienrolle auf einer Welle mit einem Gestänge vorgesehen wird.

Derartige Verpackungsmaschinen, beispielsweise sogenannte Thermoformer oder

Traysealer, sind aus dem Stand der Technik bekannt. Bei diesen Verpackungsmaschinen wird beispielsweise eine Unterfolienbahn von einer Vorratsrolle abgerollt und intermittierend entlang der Verpackungsmaschine transportiert. Beim Thermoformer wird in einer

Formstation zunächst eine Verpackungsmulde in die Unterfolienbahn geformt, die anschließend mit einem Verpackungsgut, insbesondere einem Lebensmittel, befüllt wird. Anschließend wird die Verpackungsmulde in einer Siegelstation mit einer Oberfolie, die an die Unterfolie gesiegelt wird, verschlossen. Die Folienbahn wird dabei ebenfalls von einer Vorratsrolle abgerollt. Mindesten eine der beiden Folienrollen sind auf einer Welle gelagert und drehfest mit dieser verbunden. Die Welle ist oftmals angetrieben, insbesondere jedoch bremsbar vorgesehen. Die drehfeste Verbindung zwischen Welle und dem Kern der Folienrolle erfolgte in der Vergangenheit oftmals mit einem aufblasbaren Schlauch, der den Durchmesser der Welle reversibel verändert. Diese Lösung weist aber insbesondere hygienische Mängel auf. Um einen reibungslosen Betrieb der Verpackungsmaschine zu ermöglichen, ist es bei einem Folienrollenwechsel und/oder während des Betriebes nötig die Position der Folienrolle parallel zu ihrer Drehachse sowie relativ zu der

Verpackungsmaschine zu verändern. Dafür wurde in der Vergangenheit die gesamte Welle entlang ihrer Drehachse verschoben, was sehr aufwendig ist.

Es war deshalb die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine

Verpackungsmaschine zur Verfügung zu stellen, die die Nachteile des Standes der Technik nicht aufweist.

Gelöst wird die Aufgabe mit einer Verpackungsmaschine, zur Herstellung einer Verpackung, mit einer Siegelstation, die eine Folienbahn an eine Verpackungsmulde siegelt, die gegebenenfalls in eine Folienbahn tiefgezogen worden ist, wobei die Folienbahn auf einer Folienrolle angeordnet ist, die vorzugsweise drehfest auf einer Welle vorgesehen ist, wobei die Welle Mittel aufweist, um die Folienrolle relativ zu Teilen der Welle zu bewegen. Die zu diesem Gegenstand der vorliegenden Erfindung gemachte Offenbarung gilt für die anderen Gegenstände der vorliegenden Erfindung gleichermaßen und umgekehrt.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verpackungsmaschine. Bei einer derartigen

Verpackungsmaschine kann es sich beispielsweise um einen sogenannten Thermoformer, aber auch um einen Traysealer handeln, auf denen in der Regel Kunststofffolien verarbeitet werden. Beim Thermoformer wird beispielsweise eine Unterfolienbahn von einer Vorratsrolle abgerollt und intermittierend entlang der Verpackungsmaschine transportiert. In einer Formstation wird zunächst eine Verpackungsmulde in die Unterfolienbahn geformt, die anschließend mit einem Verpackungsgut, insbesondere einem Lebensmittel, befüllt wird. Anschließend wird die Verpackungsmulde in einer Siegelstation mit einer Oberfolie, die an die Unterfolie gesiegelt wird, verschlossen. Die Folienbahn wird dabei ebenfalls von einer Vorratsrolle abgerollt. Mindesten eine der beiden Folienrollen ist auf einer Welle gelagert und drehfest mit dieser verbunden. Die Welle ist oftmals angetrieben insbesondere jedoch bremsbar.

Erfindungsgemäß weist die Welle nun Mittel auf, um die Folienrolle relativ zu Teilen der Welle parallel zu der Drehachse der Welle zu bewegen. Dadurch muss nicht mehr die gesamte Welle parallel zu ihrer Drehachse bewegt werden, sondern nur noch ein Teil der Welle, was die Konstruktion der Welle weniger aufwändig macht. Bei der Welle bleibt folglich nicht nur deren Lagerung ortsfest sondern auch Teile der Welle selbst werden beim

Ausrichten der Welle nicht linear verschoben.

Vorzugsweise weist die Welle ein Gestänge auf, das sich beim Abrollen der Folienrolle dreht. Gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bewegt sich die Folienrolle, insbesondere linear, bei deren Ausrichtung relativ zu der übrigen

Verpackungsmaschine relativ zu diesem Gestänge, das folglich nur drehbar aber nicht längsverschieblich ist.

Vorzugsweise weist die Welle eine Schub-/Zugstange auf, die ein Spannmittel der Folienrolle bewegt. Das Spannmittel bewegt sich dann parallel zu der Drehachse der Welle, um die Folienrolle mit der es verbunden ist zu verschieben und relativ zu dem Rahmen der

Verpackungsmaschine auszurichten. Das Spannmittel ist vorzugsweise direkt oder indirekt verschieblich an dem Gestänge gelagert.

Gemäß einem weiteren bevorzugten oder erfindungsgemäßen Gegenstand der vorliegenden Erfindung weist die Welle mindestens ein Teilsegment auf, das sich relativ zu einem Gestänge der Welle verschiebt, insbesondere axial und/oder radial, um die Folienrolle drehfest mit der Welle reversibel zu verbinden.

Die zu diesem Gegenstand der vorliegenden Erfindung gemachte Offenbarung gilt für die anderen Gegenstände der vorliegenden Erfindung gleichermaßen und umgekehrt.

Dadurch dass die Welle zumindest im Wesentlichen aus dem Gestänge und dem/den dazu verschieblichen Teilsegment(en) besteht, handelt es sich um eine vergleichsweise offene Konstruktion, die gut zu reinigen ist. Bei dem Teilsegment handelt es sich vorzugsweise um eine Spannleiste, deren Länge vorzugsweise im Wesentlichen der Erstreckung der Rolle entlang ihrer Drehachse entspricht. Vorzugsweise weist die Welle mehrere, insbesondere drei Teilsegmente auf, die insbesondere in einer 120°-Teilung zueinander vorgesehen sind. Vorzugsweise bewegen sich alle Teilsegmente synchron und/oder um denselben Weg, insbesondere in radialer Richtung, damit die Folienrolle auch nach deren drehfester

Befestigung an der Welle möglichst um ihre Mittelachse dreht.

Vorzugsweise weist das Teilsegment eine schräg zur Mittelachse der Welle vorgesehene Kulisse auf. An der Welle ist ein Mittel, beispielsweise Stift, vorgesehen, der in die Kulisse eingreift. Wird nun das Mittel, beispielsweise axial entlang der Mittelachse der Welle bewegt, verschiebt sich das Teilsegment relativ zu dem Stift und dadurch radial nach außen oder radial nach innen. Ebenso bevorzugt kann ein Hebelgestänge vorgesehen sein, über das die Axialbewegung des Mittels in eine Radialbewegung des Teilsegments umgesetzt wird.

Vorzugsweise weist die Welle zwei Gleitstücke auf, die sich zum Spannen der Folienrolle entlang der Mittelachse der Welle aufeinander zu bewegen. An diesen Gleitstücken ist vorzugsweise das Mittel vorgesehen, das jedes Teilsegment bewegt. Zwischen zwei Gleitstücken ist vorzugsweise ein Mittelstück vorgesehen, das bei der radialen Verschiebung der Teilsegmente ortsfest ist und das die Teilstücke vorzugsweise in radialer Richtung führt. Dafür weist das Mittelstück ein Mittel, beispielsweise einen Stift auf, der in ein Langloch des jeweiligen Teilsegments eingreift. Vorzugsweise ist für jedes Gleitstück ein Antrieb vorgesehen, der vorzugsweise als pneumatischer Muskel ausgebildet ist. Es kann aber auch ein Antrieb, beispielsweise ein Motor, für beide Gleitstücke vorgesehen werden. Zudem kann aber auch ein handgetriebener Antrieb, beispielsweise ein auf eine gegenläufige

Gewindespindel mit RechWLinkssteigung wirkendes Handrad, für beide Gleitstücke vorgesehen werden.

Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Ausrichtung einer Folienrolle relativ zu einer Verpackungsmaschine, wobei die Folienrolle auf einer Welle mit einem Gestänge vorgesehen wird, bei dem zur Ausrichtung die Folienrolle relativ zu dem Gestänge parallel zu der Drehachse der Welle bewegt wird. Die zu diesem Gegenstand der vorliegenden Erfindung gemachte Offenbarung gilt für die anderen Gegenstände der vorliegenden Erfindung gleichermaßen und umgekehrt.

Vorzugsweise erfolgt die Ausrichtung beim Einfahren und/oder im Betrieb.

Vorzugsweise ermittelt ein Sensor die Position der Folienrolle und/oder der Folienbahn und mittels seines Signals wird die Position der Folienrolle relativ zu der Welle eingestellt.

Im Folgenden werden die Erfindungen anhand der Figuren erläutert. Diese Erläuterungen sind lediglich beispielhaft und schränken den allgemeinen Erfindungsgedanken nicht ein. Die Erläuterungen gelten für alle Gegenstände der vorliegenden Erfindung gleichermaßen.

Figur 1 zeigt die erfindungsgemäße Verpackungsmaschine.

Figur 2 zeigt die Welle

Figur 3 zeigt Details des Ausrichtungsmechanismus der Welle.

Figur 4 zeigt den Spannmechanismus der Welle

Figur 5 zeigt Details des Spannmechanismus der Welle

Figur 6 zeigt ein Teil des Gleitstücks

Figur 7 zeigt das Gestänge der Welle

Figur 1 zeigt die erfindungsgemäße Verpackungsmaschine 1 , 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 auf einer Welle 10 gelagert, die näher anhand der Figuren 2 - 7 erläutert wird. 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 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 Unterwerkzeug 4 ist auf einem Hubtisch 5 angeordnet, der, wie durch den Doppelpfeil symbolisiert wird, vertikal verstellbar ist. Vor jedem Folienvorschub wird das Unterwerkzeug 4 abgesenkt und danach wieder angehoben. 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. 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 10 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. stromabwärts 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. 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. Zwischen der Vorratsrolle und dem Siegelwerkzeug ist vorzugsweise ein Tänzer vorgesehen, der den intermittierenden Vorschub der Unterfolie 8 und damit den intermittierenden Abzug der Oberfolienbahn 14 ausgleicht. Der Tänzer kann als Folienbahnspeicher und/oder zur Erzeugung einer bestimmten Folienspannung dienen. Der Fachmann versteht, dass mehrere Oberfolien vorhanden sein können, beispielsweise bei einer mehrlagigen Packung oder einer Packung mit mehreren Oberfolien. Vorzugsweise ist dann im Verlauf jeder Oberfolie ein Tänzer vorgesehen. Der Fachmann versteht des Weiteren, dass auch im Bereich der Unterfolie 8 ein Tänzer vorgesehen sein kann, vorzugsweise stromabwärts von deren Vorratsrolle. 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. Figur 2 zeigt die Welle 10 der erfindungsgemäßen Verpackungsmaschine, auf der eine Folienrolle gelagert wird. Die Welle 10 ist vorzugsweise als Spannwelle ausgeführt, d.h. die Folienrolle wird auf der Welle drehfest fixiert. Die Welle 10 ist mittels einer Halterung 13 an dem Rahmen der erfindungsgemäßen Verpackungsmaschine befestigbar. Die Welle weist ein sich drehendes Gestänge 22 sowie vorzugsweise mindestens eine Gleitstück 21 und ein Mittelstück 40 auf, das jeweils relativ zu dem Gestänge bewegbar ist. Für den Fall, dass die Welle nicht eingehaust ist, ist vorzugsweise ein Schutz, insbesondere ein Schutzblech 37, vorgesehen. Der Kern der Folienrolle wird auf die Welle geschoben, bis die Folienrolle an dem Anschlag 31 anliegt. Anschließend wird der Kern der Folienrolle drehfest an der Welle fixiert, was im Folgenden beschreiben ist. Außerdem kann die Position der Folienrolle relativ zu der Verpackungsmaschine durch eine Bewegung der Folienrolle parallel zu der

Drehachse der Welle verändert werden, was ebenfalls im Folgenden erläutert wird.

Figur 3 zeigt den Mechanismus mit dem Teile der Welle, hier insbesondere das Gestänge sowie die Teilsegmente 20, parallel zu der Drehachse verschiebbar vorgesehen sind. Dieser Mechanismus wird dazu eingesetzt die Folienrolle quer zu ihrer Abrollrichtung sowie relativ zu der Verpackungsmaschine auszurichten. Dafür weist die Abrollvorrichtung einen Antrieb 23 auf, der in dem vorliegenden Fall aus einem Motor 24 besteht, der eine Spindel 25 drehend antreibt, die sich dadurch linear vor- und zurückbewegt und mit einem Hebel zusammen wirkt, der von der Spindel drehend angetrieben wird. Die Drehbewegung des Hebels 26 wird auf ein Schiebelager 27 übertragen, dass sich wie durch den Doppelpfeil dargestellt linear hier nach rechts oder nach links bewegt. Dieses Schiebelager treibt eine Schubstange 28 an, deren Linearbewegung mittels des Verbindungsmittels 30 auf jedes Teilsegment 20 übertragen wird, das sich dadurch linear parallel zu der Mittelachsel der Welle bewegt. Der Rest der Welle, beispielsweise deren Gestänge, bleibt bei dieser Bewegung ortsfest. Durch diese Bewegung erfolgt die Ausrichtung der Folienrolle, die an jedem Teilsegment 20 sowie an dem Anschlag 31 anliegt. Die Ausrichtung kann

beispielsweise bei einem Folienrollenwechsel aber auch in Betrieb der erfindungsgemäßen Verpackungsmaschine erfolgen. In dem vorliegenden Fall ist das Gestänge 22 als ein Hohlrohr ausgeführt, dessen eines Ende mit einer Kraft- und/oder Energiezufuhr 29 für ein Antriebsmittel, das die Teilsegmente 20 antreibt, verbunden ist. Beispielsweise ist das Mittel 29 Druckluft. Der Fachmann versteht, dass der Antrieb des Schiebelagers 27 auch anders ausgeführt sein kann. Mittels der Nabe 41 , auf die beispielsweise ein Zahnriemenrad oder Zahnrad oder Bremselemente angeordnet sein können, wird die Welle 10 angetrieben oder abgebremst. Figuren 4 und 5 zeigen Details der drehfesten Fixierung der Folienrolle an der Welle. Dafür weist die Welle mindestens ein, hier drei Teilsegmente 20 auf, die gleichmäßig vorzugsweise in einer 120 Grad Teilung an der Welle vorgesehen sind. Jedes Teilsegment ist radial nach außen verschiebbar. In ihrem Zentralbereich weist die Welle ein Mittelstück 40 mit einem Stift 33, beispielsweise einem zylindrischem Pin, auf, der mit einem in jedem Teilsegment vorhandenen, sich senkrecht zur Mittelachsel der Welle erstreckenden Langloch 34 zusammenwirkt und die Teilsegmente bei ihrer nach außen beziehungsweise nach innen gerichteten Bewegung, die zum Festklemmen beziehungsweise zum Lösen der Folienrolle von der Welle benötigt wird, führen. Jeweils rechts und links von dieser Führung ist ein Gleitmittel 21 vorgesehen, das sich jeweils relativ zu dem Mittelstück 40 sowie parallel zu der Mittelachse der Welle bewegen kann. Diese Gleitmittel werden durch einen Antrieb 32, in dem vorliegenden Fall vorzugsweise ein pneumatischer Muskel, der sich angetrieben durch Druckluft ausdehnen beziehungsweise zusammenziehen kann. Die Druckluft wird

vorzugsweise durch die Hohlwelle 28 zur Verfügung gestellt. Zum Festklemmen der

Folienrolle an der Welle bewegen sich die Gleitmittel jeweils von dem Mittelstück 40 weg und zum Lösen dieser Verbindung werden sie in Richtung des Mittelstücks zurückgezogen. Wie insbesondere Figur 5 entnommen werden kann, weisen die Gleitstücke 21 jeweils einen Stift, insbesondere einen zylindrischen Stift, pro Teilsegment 20 auf, der in eine schräg zur Mittelachse vorgesehene Kulisse 34 in dem Teilsegment, d.h. dem Spannmittel, eingreift. Durch eine Bewegung des Gleitstücks 21 und damit des Stifts 33, wird das Spannmittel 20 nach außen geschoben und fixiert dadurch die Folienrolle drehfest an der Welle. Alle

Spannmittel 20 werden gleichzeitig sowie um denselben radialen Betrag nach außen bewegt, so dass sich die Folienrolle auch nach deren drehfesten Befestigung zentrisch um die Mittelachse der Welle 10 dreht.

Wie insbesondere den Figuren 4 und 5 entnommen werden kann, weist jedes Gleitstück mindestens eine, hier zwei scheibenförmige Elemente auf, das in Figur 6 dargestellt ist. Die Scheibe hat jeweils an ihrem Umfang eine Lagerstelle 35 für jeweils eine Stange des

Gestänges 22. Weiterhin weist jede Scheibe eine Aufnahme 38, hier eine Tasche, auf, in der der Pin 33 gelagert und der zwischen zwei Scheiben fixiert wird. Weiterhin kann jede

Scheibe eine Aufnahme 36 für einen Schutz, insbesondere einen Fingerschutz, aufweisen.

Figur 7 zeigt das Gestänge der Welle, das sich beim Abrollen der Folienrolle dreht. Dieses Gestänge besteht in dem vorliegenden Fall aus drei Stangen, die äquidistant in einer 120 Grad Teilung zueinander vorgesehen sind. An diesem Gestänge gleiten das Gleitstück beim Fixieren der Folienrolle und zusätzlich das Mittelstück beim Ausrichten der Folienrolle relativ zum Rahmen der Verpackungsmaschine hin und her. Die Stangen des Gestänges sind vorzugsweise vorspannbar.

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

8 Folienbahn, Unterfolienbahn

9 Hubeinrichtung

10 Welle, Spannwelle

1 1 Unterwerkzeug der Siegelstation

12 Oberwerkzeug der Siegelstation

13 Halterung

14 Oberfolienbahn, Deckelfolie

15 Siegelstation

16 Verpackungsgut

17 Längsschneider

18 Querschneider

19 Einlaufbereich

20 Teilsegment, Spannmittel, Spannleiste

21 Gleitstück

22 Gestänge, Rundstange

23 Antrieb der Axialverschiebung

24 Motor

25 Spindel

26 Hebel

27 Linearantrieb, Schiebelager

28 Schubstange

29 Kraft- und/oder Energiezufuhr für die Spannmittel

30 Verbindungsmittel zwischen der Schubstange 28 und der Spannleiste 20

31 Anschlag

32 Antrieb der Gleitstücke, pneumatischer Muskel

33 Stift, Pin

34 Kulisse, Langloch Lagerstelle für das Gestänge 22 Aufnahme für den Schutz 37 Schutz, Schutzblech, Fingerschutz Aufnahme für den Stift, Pin 33 Aufnahme für die Spannleiste Mittelstück

Rotationsantrieb der Welle