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Die Erfindung bezieht sich auf eine Verpackungsanlage umfassend eine Transporteinrichtung zum Transportieren von Produkten gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie auf ein Verfahren nach Anspruch 11.
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Für eine Portion bildende, geschnittene Schinkenscheiben, die auf ein sogenanntes L-Board gelegt und in einer Verpackungsmaschine luftdicht verpackt werden, gibt es regional unterschiedliche Märkte, die sich darin unterscheiden, dass die Portion mit geschnittenem Schinken in unterschiedlichen Ausrichtungen auf dem L-Board liegt. Das L-Board dient als stabile Auflage für das Produkt für den folgenden Produktionsprozess und sorgt auch für eine Stabilisierung der späteren Verpackung. Das L-Board kann eine beschichtete Platte aus Pappe sein, die eine Knicklinie aufweist, um den nicht vom Produkt bedeckten Teil auf das Produkt selbst umzuklappen. Dabei wird ein Teil des Produkts bedeckt. In einer ersten Position wird die kurze Seite des L-Boards über die Hälfte mit dem höheren Fettanteil geklappt und in einer zweiten Position der Portion auf dem L-Board über den mageren Teil geklappt, um den Fettanteil sichtbar zu machen. Aufschnittmaschinen, sogenannte Slicer, können oftmals nur Portionen erzeugen, die eine einzige Schindelrichtung aufweisen. Bei der Zusammenführung der Portion mit dem L-Board, bei der die Portion auf das L-Board aufgelegt wird, ist es üblich, das L-Board in unterschiedlicher Lage bereit zu stellen oder die Portion mittels Robotertechnik vor dem Ablegen auf dem L-Board um 180° zu drehen. Gegenüber Bandsystemen sind Roboter weniger leistungsstark und sehr teuer. Das L-Board mit der Portion wird üblicherweise anschließend einer Tiefziehverpackungsmaschine zugeführt und luftdicht verpackt.
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Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine konstruktiv einfache Möglichkeit für einen Richtungswechsel für die Produktportionen zur Verfügung zu stellen.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Verpackungsanlage umfassend eine Transporteinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. durch ein Verfahren nach Anspruch 11. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Die erfindungsgemäße Verpackungsanlage umfasst eine Transporteinrichtung zum Transportieren von Produkten, die stromaufwärts bezogen auf eine Produktionsrichtung vor einer Verschließstation einer Verpackungsmaschine, beispielsweise einer Tiefziehverpackungsmaschine, angeordnet ist, wobei die Transporteinrichtung wahlweise zum Transportieren der Produkte in einer in der Produktionsrichtung ausgerichteten ersten Ausrichtung und zum Drehen der Produkte in eine entgegen der Produktionsrichtung ausgerichteten zweiten Ausrichtung ausgebildet ist. Dies ermöglicht das Verpacken mit unterschiedlicher Ausrichtung einer Portion, beispielsweise mit geschindelten, geschnittenen Schickenscheiben, auf einem L-Board und anschließendem luftdichten Verpacken auf der Verpackungsmaschine. Dabei können die Lage des L-Boards zur Produktionsrichtung und die mechanischen Einrichtungen zum Zuführen des L-Boards und zum Umklappen eines Schenkels des L-Boards unabhängig zur Portion beibehalten werden und es sind keine Umrüstungen an der Verpackungsanlage notwendig.
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Vorzugsweise ist die Transporteinrichtung zum Drehen der Produkte bzw. Portionen um 45°, 90° oder 180° um eine bevorzugt vertikale Achse ausgebildet. Dabei wird eine weitgehend horizontale Transportebene beibehalten und ein Produkt in Produktionsrichtung bzw. gegen die Produktionsrichtung gewendet.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform weist die Transporteinrichtung wenigstens drei Transportbänder, vorzugsweise vier Transportbänder, auf.
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Bevorzugt weist die Transporteinrichtung zwei Transportbänder in einer senkrecht zu zwei weiteren Transportbändern in einer gemeinsamen Transportebene liegenden Ausrichtung auf. Dabei ist sind die weiteren Transportbänder dafür vorgesehen, Produkte ohne eine Drehung in Produktionsrichtung weiter zu transportieren. Alle Transportbänder können ein oder mehrere Produkte aufnehmen und diese nach einer 45°-, 90°- oder 180°-Drehung mittels der Transporteinrichtung in der Produktionsrichtung weiter transportieren, in Folge in gedrehter Ausrichtung des Produkts.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform weist die Transporteinrichtung zwei Transportbänder und zwei dazu beidseitig senkrecht angeordnete Transportbänder auf. Die ersten zwei Transportbänder transportieren die Produkte ohne eine Veränderung der Lage weiter bzw. entlang der Produktionsrichtung. Alle Transportbänder können jeweils Produkte von einem zuführenden Transportmittel aufnehmen und nach einer Drehung mittels der Transporteinrichtung an ein folgendes Transportmittel auf eine sehr einfache Weise wieder abgeben.
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Die Transportbänder der Transporteinrichtung sind in ihrer Transportrichtung bevorzugt reversibel. Dies ermöglicht eine Aufnahme von Produkten an einem Ende des jeweiligen Transportbandes und ein Abgeben der Produkte am gleichen Ende, aber nach einer Drehung mittels der Transporteinrichtung. Dabei sind die Transportbänder vorzugsweise mittels Servomotoren antreibbar, da diese Antriebe eine hohe Dynamik aufweisen und eine genaue Positionierung der Produkte auf den Transportbändern ermöglichen.
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Alle Transportbänder sind bevorzugt innerhalb eines Kreises oder an einem Kreisumfang angeordnet, um allen von der Symmetrieachse abgewandten Enden der Transportbänder eine Lage zu vorgeschalteten und nachgeschalteten Transportmitteln für eine Übergabe der Produkte zu ermöglichen, wobei die Transportbänder einen möglichst geringen Abstand zu den anderen Transportmitteln haben sollten.
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Vorzugsweise sind die Transportbänder gemeinsam um 45°, 90° und/oder 180° drehbar, um einerseits auch einfache Stellmittel wie Pneumatikzylinder einsetzen zu können oder um ein Anschlagraster mit 45°- oder 90°-Schritten zu verwenden. Alternativ weist ein Servomotor als Antrieb für die Drehbewegung eine hohe Dynamik auf.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Transporteinrichtung eine Drehscheibe, ein Drehkreuz oder ein Drehpolygon aufweist, die eine vertikale Drehachse besitzen, die eine Symmetrieachse der Drehscheibe, des Drehkreuzes oder des Drehpolygons ist. Für die Drehung ergeben sich daraus annähernd gleich verteilte Massenverhältnisse, die für eine dynamische Drehung vorteilig sind. Die Drehscheibe, das Drehkreuz bzw. das Drehpolygon können die Transportbänder der Transporteinrichtung tragen und deren Drehung bewirken.
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Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Betrieb einer Verpackungsanlage zeichnet sich dadurch aus, dass eine Drehscheibe einer Transporteinrichtung zwischen wenigstens vier Stellungen drehbar ist, um Produkte wahlweise ohne oder mit einem Wechsel in der Orientierung zur Produktionsrichtung entlang der Transporteinrichtung zu transportieren. Dies bringt den Vorteil einer flexibel einsetzbaren Transporteinrichtung zum wahlweisen Weitertransportieren von Produkten ohne einen Wechsel der Orientierung des Produkts oder wahlweise mit einem Wechsel der Orientierung, vorzugsweise um 180°. Dabei ist aber auch eine Variante denkbar, bei der ein Zwischenband gegenüber einem Zuführband beispielsweise senkrecht angeordnet ist und die Drehscheibe nur eine 90°-Drehung ausführt, um das Produkt an das Zwischenband zu übergeben.
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Vorzugsweise nimmt ein Transportband Produkte vom Zuführband auf, während gleichzeitig ein anderes Transportband Produkte auf das Zwischenband abgibt, um die Leistung der Verpackungsanlage nicht unnötig zu verringern.
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In einer bevorzugten Ausführung führt die Transporteinrichtung nach jeder Aufnahme wenigstens eines Produkts durch das Transportband eine Drehung um 90° aus, falls ein Wechsel der Orientierung des Produktes gegen die Produktionsrichtung vorgesehen ist. Bei einer Variante mit acht Transportbändern ist eine Drehung um 45° vorgesehen.
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Im Folgenden werden vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert.
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Im Einzelnen zeigen:
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1a eine schematische Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Verpackungsanlage mit der Transporteinrichtung in einer ersten Stellung,
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1b eine schematische Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Verpackungsanlage mit der Transporteinrichtung in einer zweiten Stellung,
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2 eine schematische Draufsicht auf eine alternative Transporteinrichtung in einer ersten Stellung,
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3a wie 2 in einer zweiten Stellung,
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3b wie 2 in einer dritten Stellung,
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4 eine Variante der Transporteinrichtung,
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5 eine Variante der Transporteinrichtung,
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6 eine Variante der Transporteinrichtung mit acht Transportbändern,
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7 eine Variante der Transporteinrichtung der 1 mit zwei übereinander angeordneten und vertikal bewegbaren Transportbändern.
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Gleiche Komponenten sind in den Figuren durchgängig mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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1a zeigt eine erfindungsgemäße Verpackungsanlage 1 mit einer schematisch angedeuteten Verpackungsmaschine 2, einem Zwischenband 3, einer Transporteinrichtung 4 und einem Zuführband 5. Die Transporteinrichtung 4 weist ein Transportband 6 auf und reicht von dem Zuführband 5 zum Zwischenband 3. Die Transporteinrichtung 4 befindet sich in der 1 in einer ersten Stellung und ist in Produktionsrichtung R ausgerichtet. Das Transportband 6 nimmt an einer Drehbewegung um eine zentrale, vertikale Achse teil und befindet sich in einer gemeinsamen Transportebene (z. B. der Zeichnungsebene) mit den beiden anderen Bändern 3, 5.
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Produkte 10, in den Figuren als eine Portion mit vier geschnittenen und geschindelten Lebensmittelscheiben dargestellt, werden auf einer nicht gezeigten Aufschnittmaschine hergestellt und auf dem Zuführband 5 in einem gleichmäßigen oder einem ungleichmäßigen Abstand zueinander an die Transporteinrichtung 4 herangeführt. In der ersten Stellung der Transporteinrichtung 4 werden die Produkte vom Zuführband 5 auf das erste Transportband 6 übergeben und das Transportband 6 übergibt die Produkte in ihrer Orientierung gleichbleibend auf das Zwischenband 3. Nach dem Zwischenband 3 kann das Zusammenführen der Produkte 10 mit L-Boards erfolgen, vorzugsweise bevor beides zusammen der Verpackungsmaschine 2 zugeführt wird.
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1b zeigt das Transportband 6 mit darauf befindlichen Produkten, nachdem es eine 180°-Drehung vollzogen hat und die Produkte in umgekehrter Orientierung an das Zwischenband 3 übergibt.
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2 zeigt eine alternative Transporteinrichtung 4 mit einer kreisförmigen Drehscheibe 15. Ein erstes Transportband 7a und ein zweites Transportband 7b der Transporteinrichtung 4 haben zusammen annähernd die Länge des Durchmessers der Drehscheibe 15 und reichen von dem Zuführband 5 zum Zwischenband 3. Zwei weitere Transportbänder 8 und 9 sind senkrecht zu den Transportbändern 7a, 7b angeordnet und zur Mitte der Drehscheibe 15 ausgerichtet. Die Transporteinrichtung 4 befindet sich in der 2 in einer ersten Stellung und ist in Produktionsrichtung R ausgerichtet.
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Produkte 10 werden auf dem Zuführband 5 in einem gleichmäßigen oder einem ungleichmäßigen Abstand zueinander an die Transporteinrichtung 4 herangeführt. In der ersten Stellung der Transporteinrichtung 4 in 2 werden die Produkte vom Zuführband 5 auf das erste Transportband 7a übergeben, anschließend auf das zweite Transportband 7b übergeben, und das zweite Transportband 7b übergibt die Produkte in ihrer Orientierung gleichbleibend auf das Zwischenband 3. Nach dem Zwischenband 3 kann das Zusammenführen der Produkte 10 mit den L-Boards erfolgen, vorzugsweise bevor beides zusammen der Verpackungsmaschine 2 zugeführt wird.
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3a zeigt die Transporteinrichtung 4 von 2 in einer zweiten Stellung, bei der die Drehscheibe 15 gegenüber der ersten Stellung um 90° um eine zentrale, vertikale Drehachse 12 gedreht ist. Dabei ist das dritte Transportband 8 dem Zuführband 5 zugewandt und das vierte Transportband 9 dem Zwischenband 3 zugewandt. Das dritte Transportband 8 übernimmt wenigstens ein Produkt 10 vom Zuführband 5, vorzugsweise bei geschwindigkeitssynchronem Betrieb mit dem Zuführband 5.
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Nach Beenden der Übernahme dreht sich die Drehscheibe 15 der Transporteinrichtung 4 wiederholt um 90° beispielsweise im Uhrzeigersinn (siehe Pfeil um den Drehpunkt 12) in eine dritte Stellung, so dass sich, wie in 3b gezeigt, die Portion 10 entgegengesetzt zur Produktionsrichtung R ausgerichtet auf dem ersten Transportband 7a befindet. Das Transportband 7a übergibt das Produkt 10 an das Zwischenband 3 in Produktionsrichtung R. Währenddessen übernimmt das zweite Transportband 7b ein weiteres Produkt 10 vom Zuführband 5. Somit werden bei jedem Zyklus, der sich nach einer 90°-Drehung der Drehscheibe 15 wiederholt, Produkte 10 vom Zuführband 5 übernommen und zeitgleich Produkte 10 auf das Zwischenband 3 übergeben. Die Drehachse 12 liegt im Mittelpunkt der Drehscheibe 15. Alle Transportbänder 3, 5, 7a, 7b, 8, 9 werden durch Servomotoren 16 angetrieben.
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Somit können Produkte 10 mit der Transporteinrichtung 4 (siehe 2, 3a, 3b) wahlweise ohne eine Veränderung der Orientierung in einer ersten Stellung oder mit Veränderung der Orientierung durch zyklisches Drehen der Transportbänder 7a, 7b, 8, 9 in Produktionsrichtung R transportiert werden. Diese flexibel einsetzbare Transporteinrichtung 4 ist auch für mehrspurige zu transportierende Produkte 10 denkbar und nicht wie dargestellt auf ein Produkt 10 bzw. eine Portion beschränkt.
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4 zeigt eine Variante der Transporteinrichtung 4 mit einem Drehpolygon 11 statt einer Drehscheibe 15, das eine Drehachse 12 im Mittelpunkt des Drehpolygons 11 aufweist.
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5 zeigt alternativ zur Drehscheibe 15 ein Drehkreuz 13, das durch die vier Transportbänder 7a, 7b, 8, 9 gebildet wird.
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6 zeigt eine weitere Variante einer erfindungsgemäßen Transporteinrichtung 4 mit acht Transportbändern. Hierbei erfolgt die Drehung in 45°-Schritten, um Produkte in einer um 180° gedrehten Ausrichtung in Produktionsrichtung zu Transportieren. Das erste und zweite Transportband 7a, 7b können Produkte ohne Veränderung der Orientierung bei Ausrichtung des ersten und zweiten Transportbands 7a, 7b in Produktionsrichtung transportieren.
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7 zeigt eine Variante der Transporteinrichtung 4 der 1 mit zwei übereinander angeordneten Transportbändern 7 und 17, die zusammen oder optional auch einzeln um 180° um die Drehachse 12 drehbar sind. Beide Transportbänder 7, 17 sind miteinander mittels einer Verbindung 18 gekoppelt und vertikal zwischen zwei Positionen verstellbar. Dabei befindet sich entweder das obere Transportband 7 oder das untere Transportband 17 auf gleicher Höhe wie das Zuführband 5.
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Während ein Transportband 7, 17 Produkte 10 vom Zuführband 5 aufnimmt, gibt das andere Transportband Produkte an das Zwischenband 3 ab, das seinerseits zwischen zwei Positionen positionierbar ist. Das Zwischenband 3 schwenkt um eine horizontale Achse, die stromabwärts vorgesehen ist, damit das stromaufwärts befindliche Bandende des Zwischenbands 3 Produkte vom Transportband 7 (Pfeil auf, Stellung oben) und zur Aufnahme von Produkten vom Transportband 17 (Pfeil ab, Stellung unten) aufnehmen kann.
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Übereinander angeordnete Transportbänder wie in 7 können analog auch bei den Ausführungsbeispielen der 2 bis 6 vorgesehen sein.
