DE102012001817A1

DE102012001817A1 - Verpackungsmaschine

Info

Publication number: DE102012001817A1
Application number: DE201210001817
Authority: DE
Inventors: Luciano Capriotti
Original assignee: Multivac Sepp Haggenmueller GmbH and Co KG
Current assignee: Multivac Sepp Haggenmueller GmbH and Co KG
Priority date: 2012-01-31
Filing date: 2012-01-31
Publication date: 2013-08-01
Anticipated expiration: 2032-02-01
Also published as: DE102012001817B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Verpackungsmaschine (1) mit einer Siegelstation (12) zum Verschließen von Schalen (20) mit einer Deckelfolie (3). Die Siegelstation (12) weist ein Werkzeugoberteil (13) und eine Schalenaufnahme (14) auf. Die Schalenaufnahme (14) ist zur Aufnahme der Schale (20) vorgesehen, wobei die Schalenaufnahme (14) zwischen einer offenen Stellung und einer geschlossenen Stellung verstellbar ist. Außerdem umfasst die erfindungsgemäße Verpackungsmaschine eine Transporteinheit (22), mittels der die Schale (20) der Schalenaufnahme (14) zuführbar ist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Transporteinheit (22) aus einer Transportposition, die zum Transport der Schale vorgesehen ist, in eine Ruheposition absenkbar ist, um die Schale (20) in der Schalenaufnahme (14) aufzunehmen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verpackungsmaschine mit den technischen Merkmalen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 beziehungsweise ein Verfahren mit den technischen Merkmalen gemäß dem unabhängigen Verfahrensanspruch 12.
Die DE 10 2010 056 316 A1 bezieht sich auf eine Schalenverschließmaschine, die mit einer Siegelvorrichtung ausgestattet ist. Die Siegelvorrichtung umfasst ein starres Werkzeugoberteil, welches während des Siegelvorgangs seine Lage beibehält. Die Siegelvorrichtung umfasst außerdem eine bewegliche Schalenaufnahme, die zur Aufnahme einer Schale vorgesehen ist. Dabei soll die Schale mit einer Deckelfolie, welche durch die Siegelvorrichtung geführt wird, verschlossen werden. Die Schale, umfassend ein Produkt, wird durch ein Transportband in die Siegelvorrichtung geführt. Sobald die Schale eine vorbestimmte Position in der Siegelvorrichtung erreicht hat, wird sie von der Schalenaufnahme ergriffen und von dieser nach oben gegen das Werkzeugoberteil versetzt. Die zwischen der Schale und dem Werkzeugoberteil verlaufende Deckelfolie wird dadurch entlang eines Randbereiches der Schale versiegelt. Aus technischer Sicht besonders herausfordernd ist, die Schale durch die Schalenaufnahme derart kontrolliert gegen das Werkzeugoberteil zu drücken, dass eine Versiegelung der Deckelfolie entlang des Randbereichs der Schale gleichmäßig stattfindet.
Aus der DE 10 2008 030 510 A1 ist eine Schalenverschließmaschine bekannt, bei der ein Greifersystem Schalen, die auf einem Zuführband positioniert wurden, mittels zweier horizontal bewegbarer Greifer erfasst. Die Greifer transportieren die Schalen in eine Siegelstation, in der sie mit einer Deckelfolie verschlossen werden. Nach dem Verschließvorgang werden die verschlossenen Schalen durch die zwei Greifer aus der Siegelstation heraustransportiert und auf ein Abführband übergeben. Dabei transportieren die Greifer gleichzeitig sowohl die unverschlossenen Schalen in die Siegelstation, als auch die verschlossenen Schalen aus der Siegelstation heraus. Problematisch ist, dass der Greifer zum Transport der Schalen viel Platz in Anspruch nimmt. Schwierig ist es auch, die Schalen derart dem Greifer zuzuführen, dass sie in einem vorbestimmten Abstand gruppiert und positioniert werden, nachdem sie in einem unregelmäßigen oder nicht passenden Abstand dem Zuführband der Verschließmaschine zugeführt werden.
Ausgehend vom bekannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Verpackungsmaschine mittels einfacher, konstruktiver technischer Merkmale dahingehend zu verbessern, dass eine zu verschließende Schale auf einfache Art und Weise einer Siegelstation zuführbar ist. Ebenfalls soll ein Verfahren zur Verfügung gestellt warden, welches ein einfaches Positionieren einer Schale für einen Siegelprozess gestattet.
Diese Aufgabe wird mit den technischen Merkmalen des Anspruchs 1 beziehungsweise mit den technischen Merkmalen des unabhängigen Verfahrensanspruchs 12 gelöst. Verbesserte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die technischen Merkmale der Unteransprüche gegeben.
Die erfindungsgemäße Verpackungsmaschine, wobei es sich dabei vornehmlich um eine Schalenverschließmaschine handelt, umfasst eine Siegelstation zum Verschließen von Schalen mit einer Deckelfolie. Dazu weist die Siegelstation ein Werkzeugoberteil und eine Schalenaufnahme auf, die mindestens eine Schale aufnehmen kann. Die Schalenaufnahme ist zwischen einer offenen Stellung und einer geschlossenen Stellung verstellbar. Außerdem weist die erfindungsgemäße Verpackungsmaschine eine Transporteinheit auf, mittels der die Schale der in ihrer offenen Stellung befindlichen Schalenaufnahme zuführbar ist. Insbesondere ist die Transporteinheit dazu ausgebildet, die Schale so in der Verpackungsmaschine zu positionieren, dass die Schale von der Schalenaufnahme aufnehmbar ist. Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass die Transporteinheit aus einer Transportposition, die zum Transport der Schale vorgesehen ist, in eine Ruheposition absenkbar ist, um die Schale von der Schalenaufnahme tragen zu lassen.
Dadurch, dass die Transporteinheit als Ganzes absenkbar ist, wodurch sie sich von der Schalenaufnahme wegbewegt, kann die herantransportierte Schale, bedingt durch ihre Schwerkraft sowie ihre Form, mit ihrem Rand auf der Schalenaufnahme aufliegen. Eine zusätzliche Bewegung der Schalenaufnahme in vertikaler Richtung relativ zu einer Transportrichtung der Schale ist nicht nötig, um die Schale aufzunehmen. In ihrer von der Schalenaufnahme getragenen Stellung ist die Schale vorzugsweise ohne Kontakt mit der Transporteinheit.
Hinzu kommt, dass bei der Erfindung kein zusätzliches Greifersystem benötigt wird, welches kostspielig und schwer zu koordinieren ist und außerdem viel Platz in Anspruch nimmt.
Demnach ermöglicht es die Erfindung lediglich durch ein Absenken der Transporteinheit, dass die durch die Transportreinheit zugeführte Schale auf einfache Art und Weise in der Schalenaufnahme aufgenommen und von dieser getragen werden kann, um anschließend mit einer Deckelfolie versiegelt zu werden.
Dabei ist der Begriff des Absenkens der Transporteinheit nicht auf eine bestimmte Richtung festgelegt. Wichtig ist nur, dass eine Bewegung der Transporteinheit derart konzipiert ist, dass sie ein Absinken der Schale in die Schalenaufnahme ermöglicht.
Vorstellbar wäre es z. B., dass die Transporteinheit in vertikaler Richtung relativ zu einer Transportebene der Verpackungsmaschine abgesenkt und angehoben werden kann. Dadurch, dass die Transporteinheit relativ zur Transportebene in vertikaler Richtung absenkbar beziehungsweise anhebbar ist, kann die Schale besonders zielgerichtet in die Schalenaufnahme hineinfallen. Alternativ zum Absenken und Anheben der Transporteinheit kann sie auch dadurch von der Schalenaufnahme fortbewegt werden, indem sie seitwärts, vorwärts oder rückwärts relativ zur Verpackungsmaschine in einer Ebene, die im Wesentlichen parallel zur Transportebene verläuft, verfährt. Vorstellbar wäre es auch, dass die Transporteinheit durch eine Schwenkbewegung aus der Transportposition in die Ruheposition verstellbar angeordnet ist. Dadurch können unterschiedliche Geometrien der Verpackungsmaschine berücksichtigt werden.
Vorzugsweise umfasst die Transporteinheit ein Transportband, auf dem die Schale transportierbar ist. Das Transportband bietet eine einfache und günstige Möglichkeit, die Schale der Verpackungsmaschine derart zuzuführen, dass sie durch die Schalenaufnahme für den Siegelprozess aufnehmbar ist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Transporteinheit funktionell zwischen einer Zuliefereinheit und einer Abführeinheit angeordnet. Dies ermöglicht eine problemlose Zu- und Ablieferung der Schalen in beziehungsweise aus der Verpackungsmaschine.
Vorteilhaft ist es auch, wenn die Transporteinheit einen Antrieb umfasst, der zum Durchführen einer Bewegung des Transportbandes der Transporteinheit vorgesehen ist. Vornehmlich handelt es sich dabei um einen Elektromotor, insbesondere um einen Servomotor, der mittels geeigneter Steuer- und Regelungstechnik ansteuerbar ist. Der Antrieb treibt das damit funktionell verbundene Transportband der Transporteinheit derart an, dass die durch die Transporteinheit zugeführte Schale positionsgenau der Schalenaufnahme zuführbar ist.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Transporteinheit unterhalb der Schalenaufnahme angeordnet. Dies ermöglicht es, dass die Transporteinheit auf einfache Art und Weise von der Schalenaufnahme wegbewegt werden kann, um die zugeführte Schale in der Schalenaufnahme aufzunehmen. Durch eine solche Anordnung wird auch ein schnelles Wegbewegen der Transporteinheit von der Schalenaufnahme begünstigt.
Vorzugsweise umfasst die Schalenaufnahme mindestens ein erstes und ein zweites Halteteil, die zur Aufnahme der Schale vorgesehen sind. Durch das erste und das zweite Halteteil ist eine besonders platzsparende und einfache Aufnahme der Schale in der Schalenaufnahme möglich, Vorzugsweise ist das erste und das zweite Halteteil parallel zur Transportebene verstellbar. Eine zur Transportebene parallele Bewegung des ersten und des zweiten Halteteils erfordert keine komplizierte und teure Bewegungsmechanik und ist einfach durchzuführen.
Vorstellbar ist es auch, dass durch die Schalenaufnahme mehrere Schalen gleichzeitig aufnehmbar sind, insbesondere zwei, vier oder mehr Schalen. Dadurch kann die Durchsatzrate erhöht werden. Die maximale Durchsatzrate ist bedingt zum einen durch die Abmessung des Werkzeugs, zum anderen durch die Abmessung der Schalen.
Gemäß einer weiteren Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, dass zur Aufnahme von mehreren Schalen in der Schalenaufnahme das erste sowie das zweite Halteteil relativ zu einem Mittelteil bewegbar sind, um zwischen dem Mittelteil und dem ersten und dem zweiten Halteteil mehrere Schalen aufzunehmen. Bei einer derartigen Ausführung wäre es vorstellbar, die Schalen mehrreihig hintereinander und/oder zwei- bzw. mehrspurig nebeneinander mittels der Transporteinheit der Schalenaufnahme zuzuführen. Dadurch ist es möglich, eine große Anzahl an Schalen dem Siegelprozess zu- und abzuführen.
Eine besonders stabile Schalenaufnahme kann dadurch erreicht werden, indem die Schalenaufnahme in der geschlossenen Stellung eine Platte bildet. Die Schalenaufnahme in Form einer Platte bietet insbesondere für den Siegelprozess eine robuste und stabile Lösung.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die Schalenaufnahme entlang einer Führung verstellbar ist, welche der Schalenaufnahme zusätzlich Stabilität verleiht. Besonders stabil könnte die Schalenaufnahme geführt und gehalten werden, wenn die Führung eine Führungsplatte bildet.
Zusätzlich könnte in einer weiteren Ausführungsform der Erfindung vorgesehen sein, dass die Schalenaufnahme, insbesondere das erste und das zweite Halteteil, entlang von mindestens einem Führungsbolzen führbar sind, welcher vornehmlich parallel zur Transportebene angeordnet ist. Beispielsweise könnten Führungsbolzen das erste und das zweite Halteteil derart miteinander verbinden, dass mindestens eines der beiden Halteteile auf den Führungsbolzen verschiebbar angeordnet ist. Es versteht sich auch, dass die Führungsbolzen derart zwischen dem ersten und dem zweiten Halteteil angeordnet sein sollen, dass die Aufnahme der Schale in der Schalenaufnahme nicht gehindert wird. Die Führungsbolzen ermöglichen es vor allem, dass das erste und das zweite Halteteil positionsgenau zusammenführbar sind, wobei sie für zusätzliche Stabilität der Schalenaufnahme, insbesondere für den Siegelprozess, sorgen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist in der Schalenaufnahme eine Aufnahmenut vorgesehen, in der ein Randbereich der Schale aufnehmbar ist. Beim Aufnehmen der Schale in die Schalenaufnahme sinkt der Randbereich der Schale in die Aufnahmenut hinein, wodurch die Schale besonders sicher und rutschfest in der Schalenaufnahme während des Siegelprozesses gehalten werden kann.
Vorteilhaft ist es auch, wenn die Schalenaufnahme in der Verpackungsmaschine austauschbar montiert ist. Dadurch ist es möglich, die Verpackungsmaschine für einen Produktwechsel umzurüsten. Dies macht die Verpackungsmaschine für unterschiedliche Schalenformen oder Schalengeometrien flexibel einsetzbar, insbesondere hinsichtlich unterschiedlich geformter Schalenränder.
Vorzugsweise umfasst die Verpackungsmaschine ein Hubwerk, das vornehmlich zum Bewegen der Transporteinheit und/oder des Werkzeugoberteils vorgesehen ist. In einer besonders günstigen Ausführungsform der Erfindung ist ein Hub des Werkzeugoberteils und elf Hub der Transporteinheit unabhängig voneinander einstellbar. Dadurch lassen sich mit der Verpackungsmaschine kürzere Verpackungszeiten fahren.
Vorteilhaft wäre es, wenn eine Hublänge beziehungsweise eine Hubstrecke der Transporteinheit variabel einstellbar ist. Dadurch ist es möglich, beim Absenken der Transporteinheit unterschiedliche Schalengrößen zu berücksichtigen, insbesondere hinsichtlich unterschiedlicher Schalentiefen. Der variabel einstellbare Hub ermöglicht es auch, ein Wegbewegen der Transporteinheit von der Schalenaufnahme derart einzustellen, dass die aufzunehmende Schale vollständig in die Schalenaufnahme einsinken kann, wenn sich die Transporteinheit in der Ruheposition befindet. Vorteilhaft ist es, wenn zwischen dem Boden der in der Schalenaufnahme eingeschlossenen Schale und dem Transportband der Transporteinheit, wenn diese sich in der Ruheposition befindet, ein Mindestabstand von 0.1 cm, vornehmlich 0.5 cm, vorgesehen ist. Dadurch ist es möglich, die Verfahrwege der Transporteinheit aus der Transportposition in die Ruheposition sowie umgekehrt, aber auch die Verstellzeiten der Transporteinheit, zu optimieren.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass eine Geschwindigkeit des Hubs der Transporteinheit aus der Transportposition in die Ruheposition und/oder aus der Ruheposition in die Transportposition variabel einstellbar ist. Vorzugsweise ist die Hubgeschwindigkeit aus der Transportposition in die Ruheposition unabhängig von der Hubgeschwindigkeit aus der Ruheposition in die Transportposition einstellbar. Beispielsweise konnte die Transporteinheit langsamer aus der Transportposition in die Ruheposition verstellbar sein, als sie von der Ruheposition in die Transportposition verstellbar ist. Dadurch ist es möglich, die Schale kontrolliert und vorsichtig durch die Transporteinheit in die Schalenaufnahme hinein zu heben, wobei gleichzeitig ein schnelles Verfahren der Transporteinheit zurück in die Transportposition gewährleistet wird. Ein langsameres Verstellen der Transporteinheit aus der Transportposition in die Ruheposition kann insbesondere dann von Vorteil sein, wenn es sich bei dem Produkt in der Schale um eine Flüssigkeit handelt, so dass diese nicht aus der Schale herausschwappt.
Vorzugsweise kann die Geschwindigkeit der Transporteinheit, wenn diese aus der Transportposition in die Ruheposition verfährt, derart eingestellt werden, dass die Schale solange auf dem Transportband der Transporteinheit sitzen bleibt, bis sie durch die Schalenaufnahme stabil aufgenommen ist. Dadurch kann verhindert werden, dass die Schale beim Aufnehmen durch die Schalenaufnahme kippt. Damit kann der Verpackungsprozeß beschleunigt werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfasst die Verpackungsmaschine ein Unterteil, welches dazu ausgebildet ist, zusammen mit dem Werkzeugoberteil eine Vakuumkammer zum Evakuieren und/oder Begasen der Schale zu erzeugen. Dadurch kann die Verpackungsmaschine zum Verpacken von unterschiedlichen Lebensmitteln verwendet werden.
Vorzugsweise ist das Unterteil im Gegensatz zu einer Bewegung des Werkzeugoberteils unbeweglich angeordnet. Dadurch können Kosten bei der Herstellung der Verpackungsmaschine eingespart werden. Möglich wäre es jedoch auch, dass das Unterteil beweglich angeordnet ist, wobei es sich zum Bilden einer luftdicht geschlossenen Kammer mit dem Werkzeugoberteil in Richtung des Werkzeugoberteils bewegt. Dadurch ist das Unterteil bei verschiedenen Produktverpackungszyklen flexibel einsetzbar.
Vorzugsweise umfasst die Verpackungsmaschine eine Abwickelstation, mit der die Deckelfolie der Verpackungsmaschine zuführbar ist. Mit der Abwickelstation kann die Deckelfolie dem Siegelprozess kontrolliert zugeführt werden.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Positionieren mindestens einer Schale für einen Siegelprozess. Dabei wird eine Schale mittels einer Transporteinheit in eine Siegelstation transportiert. Die Siegelstation umfasst Zur Aufnahme der Schale eine Schalenaufnahme, die zwischen einer geschlossen und einer geöffneten Stellung verstellt werden kann. Sobald die Schale richtig in der Siegelstation positioniert ist, schließt die Schalenaufnahme der Siegelstation, um die Schale aufzunehmen. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Transporteinheit aus einer Transportposition, in der sie sich befindet, wenn sie die Schale der Schalenaufnahme zuführt, in eine Ruheposition absenkt, um die Schale durch die Schalenaufnahme zu tragen. Dadurch ist es möglich, dass die Schale bedingt durch ihre Gewichtskraft und ihre Form von der Schalenaufnahme aufgenommen wird beziehungsweise in diese kontrolliert und vorsichtig hineinsinkt.
Vorzugsweise ist die Schalenaufnahme dazu ausgebildet, relativ zum Werkzeugoberteil ihre Lage beizubehalten, wenn die Transporteinheit zwischen der Transportposition und der Ruheposition verfährt. Dadurch kann man auf einen zusätzlichen Hebemechanismus verzichten, der die Schalenaufnahme anhebt und sie gegen das Werkzeugoberteil drückt.
Von Vorteil ist es auch, wenn das Werkzeugoberteil zeitgleich oder zeitlich versetzt mit der Transporteinheit verstellt wird. Dadurch ist es möglich, die Zeit für den Verpackungsprozeß zu optimieren.
Eine Ausführungsform gemäß der Erfindung wird durch die folgenden Figuren gezeigt. Dabei zeigen:
1 eine Verpackungsmaschine gemäß dem Stand der Technik,
2 eine schematische Ansicht der erfindungsgemäßen Verpackungsmaschine,
3 eine Seitenansicht der Positionierung einer Schale relativ zur Schalenaufnahme,
4 eine Draufsicht der Positionierung der Schale relativ zur Schalenaufnahme,
5 eine Seitenansicht der aufgenommenen Schale durch die Schalenaufnahme,
6 eine Draufsicht der aufgenommenen Schale in der Schalenaufnahme,
7 die Transporteinheit in abgesenktem Zustand,
8 das Werkzeugoberteil während des Siegelprozesses,
9 die Transporteinheit in der Transportposition zum Transport der versiegelten Schale, und
10 die Verpackungsmaschine mit einem Unterteil zum Bilden einer Vakuumkammer.
Die 1 zeigt eine Schalenverschließmaschine 100 gemäß der DE 10 2008 030 510 A1 , die in der Beschreibungseinleitung zitiert wurde. Die Schalenverschließmaschine 100 umfasst ein Greiferpaar 50, der für einen Transfer der herantransportierten Schalen in und aus einer Siegelstation der Schalenverschließmaschine 100 vorgesehen ist. Die nicht zu sehende Siegelstation befindet sich im Inneren der Schalenverschließmaschine 100.
Die 2 zeigt eine schematische Ansicht einer Verpackungsmaschine 1 gemäß der Erfindung. Die Verpackungsmaschine 1 umfasst eine Abwickelvorrichtung 2 für die Deckelfolie 3. Die Abwickelvorrichtung 2 umfasst eine Folienzuführrolle 4, von der die Deckelfolie 3 in die Verpackungsmaschine 1 hineingeführt wird, und einen Restfolienaufwickler 5. Die Abwickelstation 2 umfasst ferner eine erste und eine zweite Umlenkrolle 6, 7, die an der Verpackungsmaschine 1 angeordnet sind. Außerdem umfasst die Abwickelstation 2 eine erste und eine zweite Führungsrolle 8, 9. Für die Abwickelstation 2 ist auch eine Klemmeinheit 43 vorgesehen, die an einem Werkzeugoberteil 13 einer Siegelstation 12 befestigt ist. Mit der Klemmeinheit 43 kann die Folie 3 während einer Bewegung des Werkzeugoberteils 13 fest gehalten werden. Schließlich sind eine erste und eine zweite Ausgleichrolle 10, 11 vorgesehen, die sich bei einer Bewegung der festgeklemmten Folie 3 heben oder senken.
Die Verpackungsmaschine 1 umfasst des Weiteren die Siegelstation 12. Die Siegelstation 12 weist das Werkzeugoberteil 13 und eine Schalenaufnahme 14 auf. Die Schalenaufnahme 14 ist unterhalb des Werkzeugoberteils 13 angeordnet.
Das Werkzeugoberteil 13 der Siegelstation 12 umfasst ein Oberteil 15. Weiterhin umfasst das Werkzeugoberteil 13 eine Siegelplatte 16. Die Siegelplatte 16 kann mittels einer Halterung 17 am oder im Oberteil 15 des Werkzeugoberteils 13 befestigt sein. Schließlich umfasst das Werkzeugoberteil 13 eine Schneidvorrichtung 38, die zum Durchtrennen der Deckelfolie 3 vor, während oder nach dem Siegelprozess vorgesehen ist.
Gemäß der 4 umfasst die Schalenaufnahme 14 ein erstes Halteteil 18 und ein zweites Halteteil 19. Zwischen dem ersten und dem zweiten Halteteil 18, 19 ist eine Schale 20 mit einem darin befindlichen Produkt 21 dargestellt.
Unterhalb der Schalenaufnahme 14 ist eine Transporteinheit 22 angeordnet, die die Schalen bis in die Schalenaufnahme 14 transportieren kann. Die Transporteinheit 22 umfasst ein Transportband 23, auf welchem die Schale 20 der Schalenaufnahme 14 zuführbar ist. Die Transporteinheit 22 umfasst eine erste und eine zweite Transportrolle 24, 25. Die Transporteinheit 22 umfasst außerdem einen Träger 26, der gemäß der 2 T-förmig ist und zum Tragen der ersten Transportrolle 24 und der zweiten Transportrolle 25 vorgesehen ist. Am Träger 26 ist ein Antrieb 27 befestigt. Alternativ dazu kann der Antrieb 27 direkt an einer der ersten oder der zweiten Transportrolle 24, 25 befestigt sein, wobei diese dann als Antriebsrolle funktioniert.
Gemäß der Strichpunktlinie in der 2 umfasst die Transporteinheit 22 eine dritte Transportrolle 28, die am Träger 26 befestigt und mit der Antriebseinheit 27 funktionell verbunden ist. Dadurch bilden die erste, die zweite und die dritte Transportrolle 24, 25, 28 die Formation eines umgedrehten Dreiecks. Bei dieser Formation verläuft das Transportband 23 von der ersten Transportrolle 24 zu der zweiten Transportrolle 25, von der zweiten Transportrolle 25 zu der dritten Transportrolle 28 und von der dritten Transportrolle 28 zu der ersten Transportrolle 24.
In Transportrichtung F gesehen ist vor der Transporteinheit 22 eine Zuliefereinheit 29 angeordnet. Auf der Zuliefereinheit 29 können mindestens eine Schale 20 mit einem darin befindlichen Produkt 21 für den Verpackungsprozess bereitgestellt werden. Außerdem ist die Zuliefereinheit 29 derart konfiguriert, dass sie mindestens eine Schale 20 so der Transporteinheit 22 zuführt, dass die mindestens eine Schale 20 positionsgenau mittels der Transporteinheit 22 der Schalenaufnahme 20 bereitstellbar ist.
In Transportrichtung F ist der Transporteinheit 22 eine Abführeinheit 30 nachgeordnet. Die Abführeinheit 30 ist dafür vorgesehen, mindestens eine versiegelte Schale 20 von der Verpackungsmaschine 1 abzutransportieren.
Ebenfalls zeigt die 2 eine Steuereinheit 31, die funktionell mit der Zuliefereinheit 29, der Transporteinheit 22 sowie der Abführeinheit 30 verbunden ist. Die Steuereinheit 30 ist derart konfiguriert, dass sie einen Schalentransport entlang der Transportrichtung F durch die Verpackungsmaschine 1 hindurch koordiniert. Eine funktionelle Ansteuerung der Zuliefereinheit 29, der Transporteinheit 22 und/oder der Abführeinheit 30 ist schematisch durch eine Strichpunktlinie 32 dargestellt.
Die 3 zeigt eine schematische Ansicht in Transportrichtung F. Dabei ist die Schale 20 auf dem Transportband 23 der Transporteinheit 22 angeordnet. Die Schale 20 ist zwischen dem ersten und dem zweiten Halteteil 18, 19 der Schalenaufnahme 14 positioniert. Die Schalenaufnahme 14 befindet sich in der 3 in einer offenen Stellung zur Aufnahme der Schale 20. Das erste Halteteil 18 ist auf einer ersten Führung 32 und das zweite Halteteil 19 ist auf einer zweiten Führung 33 verschiebbar angeordnet.
Das Transportband 23 der Transporteinheit 22 ist derart angeordnet, dass die aufsitzende Schale 20 mit einem Randbereich 34 über die Schalenaufnahme 14 hinausragt.
Die 4 zeigt eine Draufsicht auf die Anordnung gemäß der 3. Die Schale 20 ist auf dem Transportband 23 der Transporteinheit 22 angeordnet und zwischen dem ersten und dem zweiten Halteteil 18, 19 der geöffneten Schalenaufnahme 14 positioniert, um von der Schalenaufnahme 14 für einen anschließenden Siegelprozess aufgenommen zu werden. Ebenso zeigt die 4 die erste und die zweite Führung 32, 33 aus der Vogelperspektive.
Die 5 zeigt die Anordnung der 3, wenn die Schalenaufnahme 14 in einer geschlossenen Stellung ist, Dabei sind das erste und das zweite Halteteil 18, 19 derart zueinander positioniert, dass sie die Schale 20 einschließen. Eine Bewegungsrichtung des ersten und des zweiten Halteteils 18, 19 ist in der 5 horizontal dargestellt, kann jedoch von dieser abweichen. Es ist nämlich möglich, dass das erste Halteteil 18 und das zweite Halteteil 19 entlang einer Kurvenlaufbahn 35 zusammenführbar sind. Eine weitere Möglichkeit bestünde darin, dass das erste und das zweite Halteteil 18, 19 entlang einer Neigungsrichtung relativ zu einer Transportebene 36 zusammenführbar sind. Die Transportebene 36 kann durch die Ausrichtung des Transportbandes 23 vorgegeben werden, wobei die Transportebene 36 parallel zur Transportrichtung F verläuft.
Die 6 zeigt eine Draufsicht der 5, in der die Schale 20 in der Schalenaufnahme 14 eingeschlossen bzw. von dieser aufgenommen ist.
Die 7 zeigt die Transporteinheit 22 in einer Ruheposition, in die sie aus der mit den 2 bis 6 dargestellten Transportposition abgesenkt ist. Gemäß der 7 wird die Transporteinheit 22 senkrecht zur Transportebene 36 abgesenkt. Indem sich die Transporteinheit 22 vom Schalenboden der Schale 20 wegbewegt, sinkt die Schale 20 mit dem darin befindlichen Produkt 21 in die geschlossene Schalenaufnahme 14 hinein. Dies ist auch gestrichelt dargestellt. Während die Transporteinheit 22 in der Ruheposition ist, ist die Schalenaufnahme 14 in der geschlossenen Position, so dass die Schale 20 sicher und positionsgenau in der Schalenaufnahme 14 aufgenommen ist und nun von dieser getragen wird.
Eine Bewegungsrichtung, in der sich die Transporteinheit 22 vom Schalenboden der Schale 20 wegbewegt, kann unterschiedlich vorgesehen sein. Beispielsweise ist die Transporteinheit 22 lediglich durch Absenken vom Schalenboden der Schale 20 entfernbar.
Um eine Bewegung der Transporteinheit 22 weg von der Schalenaufnahme 14 durchzuführen, ist ein Hubwerk 42 vorgesehen. Ein Hub des Hubwerks 42 ist variabel einstellbar, so dass die Transporteinheit 22 relativ zur Schalenaufnahme 14 unterschiedlich weit beabstandet werden kann.
Gemäß der 7 ist im ersten und im zweiten Halteteil 18, 19 der Schalenaufnahme 14 jeweils eine Aufnahmenut 37 ausgebildet. Die Aufnahmenut 37 ist dafür vorgesehen, einen Abschnitt des Randbereichs 34 aufzunehmen, sodass die Schale 20 mittels der Aufnahmenut 37 in der Schalenaufnahme 14 positionier- und fixierbar ist.
Die 8 zeigt die Verpackungsmaschine 1 während eines Siegelprozesses. Dabei befindet sich die Transporteinheit 22 in der Ruheposition. Die Schalenaufnahme 14 ist in der geschlossenen Stellung und hält die Schale 20 zum Versiegeln bereit. Zum Versiegeln ist vorgesehen, dass das Werkzeugoberteil 13 aus einer relativ zur Schalenaufnahme 14 entfernten Lage in eine Siegelposition bewegbar ist. In der Siegelposition drückt die Siegelplatte 16 während des Siegelns die Deckelfolie 3 gegen den Randbereich 34 der Schale 20. Mit der Schneidvorrichtung 38 kann die Deckelfolie 3 durchtrennt werden.
Die 8 zeigt außerdem, dass der Schalenboden der Schale 20 durch einen Abstand 39 vom Transportband 23 entfernt ist. Dieser Abstand 39 kann durch den variierbaren Hub der Transporteinheit 22 unterschiedlich groß ausfallen.
Die 9 zeigt die Verpackungsmaschine 1 in einem Zustand, in dem die Transporteinheit 22 zurück in die Transportposition gebracht ist sowie das Werkzeugoberteil 13 zurück in die von der Schalenaufnahme 14 entfernte Position verstellt ist. Die Schale 20 umfasst jetzt einen Deckel 40, der aus einem Abschnitt der Deckelfolie 3 besteht. Frühestens wenn das Transportband 23 der Transporteinheit 22 mit dem Deckelboden der Schale 20 während einer Aufwärtsbewegung der Transporteinheit 22 in Kontakt kommt, ist die Schalenaufnahme 14 aus der für den Siegelprozess vorgesehenen geschlossenen Stellung in die offene Stellung verstellbar, Möglich ist es auch, dass die Schalenaufnahme 14 erst dann öffnet, wenn die Transporteinheit 22 wieder in ihrer Transportstellung angekommen ist.
In der 9 wird die fertig versiegelte Schale 20 zum Abtransport an die Transporteinheit 22 sowie an die in Transportrichtung F nachgelagerte Abführeinheit 30 freigegeben.
Die 10 zeigt die Verpackungsmaschine 1 mit einem Unterteil 40. Das Unterteil 40 ist derart ausgebildet, dass es zusammen mit der Schalenaufnahme 14 und mit dem Oberteil 15 während des in der 8 dargestellten Siegelprozesses eine Vakuumkammer 41 zum Evakuieren und Begasen der Schale 20 erzeugen kann.
Die erfindungsgemäße Verpackungsmaschine 1 bietet den Vorteil, dass sie in sämtlichen Bereichen der Lebensmittelverpackung einsetzbar ist, wobei sie nicht ausschließlich auf diese beschränkt ist. Vielmehr kann die erfindungsgemäße Verpackungsmaschine auch zum Verpacken von Flüssigkeiten beziehungsweise von nicht essbaren Gegenständen verwendet werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102010056316 A1 [0002]
DE 102008030510 A1 [0003, 0045]

Claims

Verpackungsmaschine (1), umfassend eine Siegelstation (12) zum Verschließen von Schalen (20) mit einer Deckelfolie (3), wobei die Siegelstation (12) ein Werkzeugoberteil (13) und eine Schalenaufnahme (14) aufweist, die mindestens eine Schale (20) aufnehmen kann, wobei die Schalenaufnahme (14) zwischen einer offenen Stellung und einer geschlossenen Stellung verstellbar ist, und eine Transporteinheit (22), mittels der die Schale (20) der Schalenaufnahme (14) zuführbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Transporteinheit (22) aus einer Transportposition, in der sie zum Transport der Schale (20) vorgesehen ist, in eine Ruheposition absenkbar ist, so dass die Schalenaufnahme (14) die Schale (20) trägt.
Verpackungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Transporteinheit (22) mindestens ein Transportband (23) umfasst, auf dem die Schale (20) transportierbar ist.
Verpackungsmaschine nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Transporteinheit (22) einen Antrieb (27) umfasst, vornehmlich einen Elektromotor.
Verpackungsmaschine nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Transporteinheit (22) unterhalb der Schalenaufnahme (14) angeordnet ist.
Verpackungsmaschine nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalenaufnahme (14) mindestens ein erstes und ein zweites Halteteil (18, 19) umfasst, die zur Aufnahme der Schale (20) vorgesehen sind.
Verpackungsmaschine nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalenaufnahme (14) in der geschlossenen Stellung eine Platte bildet.
Verpackungsmaschine nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalenaufnahme (14) eine Aufnahmenut (37) umfasst, in der ein Randbereich (34) der Schale (20) aufnehmbar ist.
Verpackungsmaschine nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Hubwerk (42) zum Bewegen der Transporteinheit (22) vorgesehen ist.
Verpackungsmaschine nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Hub der Transporteinheit (22) variabel einstellbar ist.
Verpackungsmaschine nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Siegelstation (12) ein Unterteil (40) umfasst, welches dazu ausgebildet ist, zusammen mit dem Werkzeugoberteil (13) eine Vakuumkammer (41) zum Evakuieren und Begasen der Schale (20) zu erzeugen.
Verpackungsmaschine nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verpackungsmaschine (1) ein Zulieferband (29) umfasst, das die Schale (20) der Transporteinheit (22) zuführt.
Verfahren zum Positionieren einer Schale (20) für einen Siegelprozess, umfassend: Zuführen mindestens einer Schale (20) mittels einer Transporteinheit (22) in eine Siegelstation (12), die zur Aufnahme der Schale (20) eine Schalenaufnahme (14) aufweist, die zwischen einer geschlossenen und einer geöffneten Stellung verstellbar ist, Schließen der Schalenaufnahme (14) der Siegelstation (12), um die Schale (20) aufzunehmen, und Absenken der Transporteinheit (22) aus einer Transportposition, in der sie sich befindet, wenn sie die Schale (20) der Schalenaufnahme (14) zuführt, in eine Ruheposition, so dass die Schale (20) von der Schalenaufnahme (14) getragen wird.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalenaufnahme (14) dazu ausgebildet ist, relativ zum Werkzeugoberteil (13) ihre Lage beizubehalten, wenn die Siegelplatte (16) zum Siegeln gegen die Schalenaufnahme (14) drückt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeugoberteil (13) zeitgleich oder zeitlich versetzt mit der Transporteinheit (22) verstellt wird.