Beispielsweise aus der europäischen Patentschrift EP 0569 937 B1 ist eine Verpackungsmaschine mit einer Arbeitsstation bekannt, bei der die Arbeitsstation eine Hubvorrichtung aufweist, bei der das Unterwerkzeug durch ein Kniehebelsystem und eine Kolben-Zylindereinrichtung angehoben bzw. abgesenkt wird. Die Kolben- Zylindereinrichtung ist lediglich mit einem von zwei Kniehebelsystemen verbunden, so dass eine zusätzliche Parallelstange zur Betätigung des anderen Kniehebelsystems notwendig ist. Die bekannte Hubvorrichtung benötigt daher sehr viel Raum, so dass die Ausmaße der Verpackungsmaschine unnötig vergrößert werden und die Verpackungsmaschine darüber hinaus unnötig schwerer und kostspieliger wird. Weiterhin ist die bekannte Verpackungsmaschine von ihrer Wartung her aufwendiger zu betreiben und fehleranfälliger, weil eine komplizierte Mechanik Verwendung findet.

Es stellt sich deshalb die Aufgabe, eine Verpackungsmaschine zur Verfügung zu stellen, die die Nachteile des Standes der Technik nicht aufweist.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Arbeitsstation und eine mit dieser ausgestatteten Verpackungsmaschine gelöst, wobei die Arbeitsstation mit einem Stationärteil, einem Hubteil und einer Hubeinrichtung vorgesehen ist, wobei die Hubeinrichtung zur linearen Bewegung des Hubteils relativ zum Stationärteil entlang von Führungsmitteln vorgesehen ist, wobei die Hubeinrichtung eine erste Hubwelle, eine zweite Hubwelle, ein erstes Kniehebelsystem und ein zweites Kniehebelsystem aufweist, wobei die Hubwellen jeweils ein Kniehebelgelenk aufweisen, wobei ein Linearaktuator mit einem ersten und einem zweiten Angriffspunkt vorgesehen ist, wobei der Linearaktuator vorgesehen ist, mittels einer rotativen Bewegung der Hubwellen die lineare Bewegung des Hubteils zu bewirken, wobei weiterhin als der erste Angriffspunkt des Linearaktuators die erste Hubwelle vorgesehen ist, wobei als der zweite Angriffspunkt des Linearaktuators die zweite Hubwelle vorgesehen ist und wobei Ausgleichsmittel vorgesehen sind, die eine gleichmäßige Bewegung der Hubwellen bewirken.

Eine Arbeitsstation im Sinne der Erfindung ist z. B. eine Tiefzieh-, eine Siegel- und/oder eine Schneidstation. Unter Linearaktuator ist im Sinne der Erfindung ein Aktuator zu verstehen, dessen Enden bzw. dessen Angriffspunkte eine lineare Bewegung relativ zueinander durchführen, d. h. die Angriffspunkte haben in einem eingefahrenen ersten Zustand des Linearaktuators einen kleinsten Abstand voneinander und die Angriffspunkte haben in einem ausgefahrenen zweiten Zustand des Linearaktuators einen größten Abstand voneinander.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist der erste Angriffspunkt an einem an der ersten Hubwelle befestigten Hebel vorgesehen ist und der zweite Angriffspunkt ist an einem an der zweiten Hubwelle befestigten Hebel vorgesehen ist. Dadurch ist mit sehr einfachen und kostengünstigen Mitteln eine Anbringung des Linearaktuators an den beiden Hubwellen bzw. den beiden Kniehebelsystemen möglich.

Bevorzugterweise ist der Linearaktuator als eine Kolben-Zylindereinrichtung vorgesehen, wobei die Kolben-Zylindereinrichtung insbesondere elektrisch und/oder pneumatisch und/oder hydraulisch betreibbar ist. Dies hat den Vorteil, dass auf kostengünstige Weise auf bewährte Technologie des Linearaktuators zurückgegriffen werden kann. Insbesondere ist es erfindungsgemäß vorteilhaft vorgesehen, einen seine Position zurückmeldenden Servoaktuator als Linearaktuator zu verwenden. In diesem Fall ist es vorteilhaft möglich, dass der Linearaktuator (und damit das Hubteil) nur Teilbereiche seines gesamten möglichen Bewegungsbereichs durchfährt, so dass die Taktfrequenz der Bewegung des Hubteils vergrößert vorgesehen sein kann, was zu einer Erhöhung der Effizienz der Verpackungsmaschine führt. Der Linearaktuator ist in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weiterhin als Spindelantrieb vorgesehen.

In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Ausgleichsmittel derart vorgesehen, dass eine gleichmäßige und gegenläufige Bewegung der Hubwellen durch die Ausgleichsmittel bewirkt wird. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft der Fall, wenn die zur Bewegung der Kniehebelsysteme vorgesehenen Hebel, an denen der Linearaktuator vorgesehen ist, und die Anbringung der Angriffspunkte des Linearaktuators gleichartig, d. h. im wesentlich symmetrisch, vorgesehen sind. In diesem Fall führt eine gleichmäßige, jedoch gegenläufige Bewegung der Hubwellen zu einem hinsichtlich beider Kniehebelsysteme gleichmäßigen Anheben des Hubteils. In bevorzugter Weise sind die Ausgleichmittel als eine Kette und/oder als ein Zahnriemen und/oder als eine Mehrzahl von Zahnrädern und/oder als Draht vorgesehen. Dies hat den Vorteil, dass mit einfachen und kostengünstigen, weil bewährten Maßnahmen eine leichte und platzsparende Konstruktion der Arbeitsstation möglich ist. Alternativ oder zusätzlich zu solchen direkt in die Bewegung der Hubwellen eingreifenden bzw. diese beeinflussende direkte Ausgleichsmittel ist es erfindungsgemäß in einer bevorzugten Ausführungsform weiterhin vorgesehen, die Ausgleichsmittel als indirekte Ausgleichsmittel vorzusehen, wobei insbesondere eine Ausbildung der (indirekten) Ausgleichsmittel als Führungselemente des Hubteils vorteilhafterweise vorgesehen ist. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass die Anhebung des Hubteil (bei zusätzlicher Anwendung der indirekten Ausgleichsmittel) in noch gleichmäßigerer Weise bewirkt werden bzw. dass die gleichmäßige und nicht verkantende Anhebung des Hubteil (bei alternativer Anwendung der indirekten Ausgleichsmittel) mit sehr einfachen, damit kostengünstigen und weiterhin robusten Mitteln möglich ist, beispielsweise mittels Führungshülsen, die an dem Hubteil vorgesehen sind und die eine Führung bei gleichzeitiger horizontaler Ausrichtung des Hubteils bewirken.

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

Es zeigen : Figur 1 eine schematische Seitenansicht einer Verpackungsmaschine mit weggelassener Seitenabdeckung ; Figur 2 eine perspektivische Darstellung des Hubtisches in angehobener Position ; Figur 3 eine Vorderansicht des Hubtisches in angehobener Position und Figur 4 eine Seitenansicht des Hubtisches in angehobener Position.

Figur 1 zeigt die erfindungsgemäße Verpackungsmaschine in schematischer Darstellung. Eine Folie 1 wird von einer Rolle abgerollt und durchläuft zunächst eine Tiefziehstation 2, die aus einem Oberwerkzeug 3 und einem Unterwerkzeug 4 besteht. Das Unterwerkzeug 4 ist auf einer Platte 5 montiert, die, wie durch den Pfeil angedeutet, angehoben und abgesenkt werden kann. In der Tiefziehstation 2 wird die Folie 1 zu einer Verpackungsmulde 6 verformt.

Danach werden die Verpackungsmulden 6 mit einem Verpackungsgut befüllt und in der folgenden Siegelstation 10 werden die Verpackungsmulden mit einer Deckelfolie versiegelt. Auch die Siegelstation 10 besteht aus einem Oberwerkzeug 12 und einem Unterwerkzeug 11, wobei auch bei der Siegelstation das Unterwerkzeug 11 angehoben und abgesenkt werden kann.

Abschließend werden die Verpackungen in der Schneidstation 7 auseinandergeschnitten. Auch die Schneidstation 7 besteht aus einem Oberwerkzeug 8 und einem Unterwerkzeug 9, wobei auch bei der Schneidstation das Unterwerkzeug 9 angehoben und abgesenkt werden kann.

Die Tiefziehstation 2, die Siegelstation 10 und die Schneidstation 7 werden im Folgenden auch als Arbeitsstationen 2,10, 7 bezeichnet. Die Arbeitsstationen weisen jeweils Werkzeuge auf, die-bisher auch als Oberwerkzeuge 3,8, 12 bezeichnet-stationär oder anhebbar vorgesehen sind und die im Folgenden als Stationärteile 3,8, 12 bezeichnet werden. Die Arbeitsstationen 2,10, 7 können insbesondere an einer oder mehreren nicht dargestellten, im wesentlichen horizontal verlaufenden Schienen (im Folgenden auch als Montageschienen 15 bezeichnet) mittels sogenannter Aufhängepunkte befestigt sein, die an den Arbeitsstationen 2, 10,7 angebracht sind. An den Schienen können die Arbeitsstationen insbesondere horizontal verschiebbar vorgesehen sein. Die Arbeitsstationen weisen jeweils Werkzeuge auf, die-bisher auch als Unterwerkzeuge 4,9, 11 bezeichnet-heb- bzw. senkbar sind und die im Folgenden als Hubteile 4,9, 11 bezeichnet werden. Es ist zwar zweckmäßig, jedoch erfindungsgemäß nicht zwingend notwendig, dass die Hubteile 4,9, 11 an einer Arbeitsstation unterhalb der Stationärteile 3,8, 12 angeordnet sind. Ebenso ist es zweckmäßig, jedoch erfindungsgemäß nicht notwendig, dass die Stationärteile 3,8, 12 an einer Arbeitsstation oberhalb der Hubteile 4,9, 11 angeordnet sind. Die Hubteile werden gegenüber den Stationärteilen erfindungsgemäß mittels einer Hubeinrichtung gehoben bzw. gesenkt.

Die Hubeinrichtung wird im Folgenden auch als Hubtisch bezeichnet.

Der Hubtisch, mit dem die Hubteile 4,9, 11 abgesenkt und angehoben werden, ist in den Figuren 2,3 und 4 dargestellt, die jeweils eine andere Sicht auf den angehobenen Hubtisch erlauben. Figur 2 zeigt eine perspektivische Darstellung des Hubtisches, während Figur 3 eine Vorderansicht und Figur 4 eine Seitenansicht des Hubtisches zeigen.

Der Hubtisch 50 weist eine Platte 5 auf, auf der die Hubteile 4,9, 11 montierbar sind.

Die Platte 5 ist mit zwei Führungsbuchsen 61 versehen, die Führungsstangen 51 aufnehmen. Weitere Trägerstangen 52 tragen eine Befestigungsvorrichtung 53 für das in den Figuren 2,3 und 4 nicht dargestellte Stationärteil 3,8, 12. Der Hubtisch 50 ist erfindungsgemäß insbesondere derart vorgesehen, dass er mittels mehrerer Aufhängepunkte 54, beispielsweise vier Aufhängepunkte 54, in der horizontal verlaufenden, in Figur 2 bis 4 nicht dargestellten Montageschiene 15 horizontal verschieblich eingesetzt werden kann. Die Befestigungsvorrichtung 53 und damit das Stationärteil 3,8, 12 kann in einer bevorzugten Ausführungsform des Hubtisches 50 gegenüber den Aufhängepunkten 54 vertikal verschiebbar vorgesehen sein. Eine solche vertikale Verschiebung bzw. Bewegung des Stationärteils 3,8, 12 ist beispielsweise mittels eines Hubaktuators 55 vorgesehen, der insbesondere als Elektromotor, beispielsweise mittels Spindeltrieb, oder dergleichen vorgesehen ist.

Die Trägerstangen 52 können erfindungsgemäß ebenfalls-zusätzlich zu ihrer Funktion als Trägerstangen 52-eine Funktion als Führungsstangen für die Platte 5 bzw. das Hubteil 4,9, 11 ausüben. In diesem Fall kann es vorgesehen sein, auf zusätzliche Führungsstangen 51 zu verzichten und die Trägerstangen 52 als Führungsstangen 51 zu verwenden. Auf ihrer unteren Seite weist die Platte 5 Lager 62 auf, in denen obere Enden 63a von Stangen 63 um Achsen schwenkbar gelagert sind. Die Stangen 63 sind an ihrem unteren Ende 63b drehbar über Ausleger 64 mit einer ersten Hubwelle 65a bzw. mit einer zweiten Hubwelle 65b verbunden, wobei die Hubwelle ihrerseits in Jochs 66 drehbar gelagert ist. Die Jochs 66 sind mit den Stangen 52 kraftschlüssig verbunden. Die Ausleger 64 und die Stangen 63 bilden Kniehebelsysteme, die eine rotative Bewegung der Hubwellen 65a, 65b in eine translatorische bzw. lineare Bewegung der Platte 5 und damit der Hubteile 4,9, 11 relativ zum in Figur 2 bis 4 nicht dargestellten Stationärteil umwandeln. Hierbei ist das erste Kniehebelsystem an der ersten Hubwelle 65a und das zweite Kniehebelsystem an der zweiten Hubwelle 65b angebracht. Hierbei kann das erste Kniehebelsystem durchaus eine Mehrzahl von Kniehebeln, die an der ersten Hubwelle 65a vorgesehen sind, umfassen. Ebenso kann das zweite Kniehebelsystem durch aus eine Mehrzahl von Kniehebeln, die an der zweiten Hubwellen 65b vorgesehen sind, umfassen. Im Beispiel der Figuren 2 bis 4 sind an beiden Hubwellen 65a, 65b jeweils zwei Kniehebel vorgesehen. Die erste und zweite Hubwelle 65a, 65b wird erfindungsgemäß mittels eines einen ersten Angriffspunkt und einen zweiten Angriffspunkt aufweisenden Linearaktuators 68, der insbesondere als Kolben-Zylindereinrichtung 68 vorgesehen ist, bewegt. Hierzu ist ein erster Hebel 67a an der ersten Hubwelle 65a und zweiter Hebel 67b an der zweiten Hubwelle 65b vorgesehen. Der erste Angriffspunkt ist an dem der ersten Hubwelle 65a abgewandten Ende des ersten Hebels 67a vorgesehen und der zweite Angriffspunkt ist an dem der zweiten Hubwelle 65b abgewandten Ende des zweiten Hebels 67b vorgesehen. Im in den Figuren 2,3 und 4 dargestellten ausgefahrenen Zustand der Hubeinrichtung 50 ist das Hubteil 4,9, 11 und die Platte 5 auf seiner/ihrer höchsten Position, weil die Ausleger 64 und die Träger 63 jeweils im wesentlichen linear hintereinander angeordnet sind. In dieser Situation ist im dargestellten Ausführungsbeispiel der Linearaktuator 68 vollständig eingezogen, d. h. die Angriffspunkte weisen den kleinsten Abstand auf. Zu einer Absenkung der Platte 5 und damit des Hubteils 4,9, 11 kommt es, wenn durch ein Ausfahren des Linearaktuators 68 eine Drehung der Hubwellen 65a, 65b mit einhergehendem Einknicken der Kniehebelsysteme bewirkt wird. Diese Bewegung ist in Figur 2 mittels der Pfeile 69 angedeutet. Erfindungsgemäß wird diese Bewegung gleichmäßig für beide Hubwellen 67a, 67b bzw. für beide Kniehebelsysteme durchgeführt, so dass es zu keinem Verkanten der Platte 5 kommt. Hierzu sind erfindungsgemäß Ausgleichsmittel an der Hubeinrichtung 50 vorgesehen. Eine erste Möglichkeit solcher Ausgleichsmittel besteht darin, die Führungsbuchsen 61 vorzusehen. Je länger die Führungsbuchsen 61 vorgesehen sind, desto besser ist die Führung des Hubteils 4,9, 11 in den Führungsstangen 51 und damit dessen Absicherung gegen Verkanten. Eine weitere Möglichkeit solcher Ausgleichmittel besteht darin, eine synchronisierte und gegenläufige Bewegung der Hubwellen 65a, 65b dadurch zu gewährleisten, dass beispielsweise eine Gliederkette, ein Zahnriemen, eine Zahnradanordnung, ein-insbesondere auf den Hubwellen 65a, 65b mehrfach aufgewickelter-Draht oder eine Kombination solcher Mittel zwischen den Hubwellen 65a, 65b vorgesehen ist. Ausgleichsmittel, die direkt an den Hubwellen eine synchronisierte-d. h. bei gleichen wirksamen Auslegerlängen an beiden Kniehebelsystemen insbesondere eine gleichmäßige und gegenläufige-Bewegung der Hubwellen 65a, 65b mittels Zahnräder, Ketten oder dergleichen bewirken, werden im folgenden auch als direkte Ausgleichsmittel bezeichnet. Ein Beispiel solcher direkter Ausgleichsmittel ist in Figur 4 dargestellt. Im Bereich des Jochs 66 zwischen den Hubwellen 65a, 65b ist ein Draht 71 derart gekreuzt mit den Hubwellen 65a, 65b verbunden, insbesondere mittels einer oder mehrerer Umdrehungen aufgewickelt, vorgesehen, dass sich der Draht 71 bei einer gegenläufigen, d. h. mit unterschiedlichem Drehsinn vorgenommenen, rotativen Bewegung der Hubwellen 65a, 65b von der einen Hubwelle oben abwickelt und gleichzeitig auf die andere Hubwelle unten aufwickelt oder umgekehrt. Hierdurch wird gewährleistet, dass die Kraftwirkung des Linearaktuators 68 direkt und in gleichmäßiger Weise auf beide Kniehebelsysteme übertragen wird. Beispielsweise größere Reibungswiderstände des einen Systems werden durch die Ausgleichsmittel ausgeglichen. Dadurch wird gewährleistet, dass die Bewegung der Hubeinrichtung lediglich einen Freiheitsgrad aufweist und dass die Höhe der Platte 5 in eineindeutiger Weise durch den Ausfahrzustand bzw. Einfahrzustand des Linearaktuators 68 festgelegt ist.

Ausgleichsmittel, die indirekt eine synchronisierte Bewegung der Hubwellen bewirken, wie beispielsweise verlängerte Führungsbuchsen 61, werden im Folgenden auch als indirekte Ausgleichsmittel bezeichnet. Es ist erfindungsgemäß vorgesehen, direkte und indirekte Ausgleichsmittel sowohl kumulativ als auch alternativ einzusetzen. Dabei ist darauf zu achten, dass die Ausgleichsmittel möglichst keinen Schlupf aufweisen. Dies kann beispielsweise dadurch bewerkstelligt werden, dass in den Ausgleichsmitteln Federmittel integriert vorgesehen sind. Der Draht 71 ist in einer besonders vorteilhaften Ausführungsform mit einem Spannmittel bzw. einem Federmittel 70, beispielsweise einer entlang ihrer Achse linear dehnbaren Spiralfeder, versehen wobei der Draht 71 gekreuzt zwischen den Hubwellen 65a, 65b vorgesehen und das Federmittel 70 den Draht 71 spannt. Im in der Figur 4 angegebenen Beispiel ist das Federmittel 70 beispielsweise derart vorgesehen, dass ein möglicherweise vorliegender Schlupf des als Draht 71 vorgesehenen Ausgleichsmittels unterbunden wird. In einer in Figur 4 nicht dargestellten alterntiven Ausführungsform ist der Draht 71 mit einem Spannmittel bzw. einem Federmittel 70 versehen, welches derart an dem Draht 71 bzw. an den Hubwellen 65a, 65b vorgesehen ist, dass es bei einer Anhebung der Platte 5 zu einer Auslenkung des Federmittels 70 kommt. In einer weiteren nicht dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, eine Kette oder einen Zahnriemen gekreuzt zwischen den Hubwellen 65a, 65b vorzusehen. In diesem Fall kann mit besonders einfachen Mitteln eine gegenläufige Drehbewegung der Hubwellen 65a, 65b bewirkt werden.

Bezugszeichenliste Folie 2,7, 10 Arbeitsstationen 3,8, 12 Stationärteil/Oberwerkzeug 4,9, 11 Hubteil/Unterwerkzeug 5 Platte 6 Verpackungsmulde 15 Montageschiene 50 Hubeinrichtung/Hubtisch 51 Führungsstangen 52 Trägerstangen 53 Befestigungsvorrichtung 54 Aufhängepunkt 55 Hubaktuator 61 Führungsbuchsen 62 Lager 63 Stangen 63a/63b obere/untere Enden von Stangen 64 Ausleger 65a/65b erste/zweite Hubwelle 66 Joch 67a/67b erster/zweiter Hebel 68 Linearaktuator 69 Pfeil 70 Federmittel 71 Draht