DE102013104359A1

DE102013104359A1 - Verpackungsmaschine, verpackungsanlage und verfahren zum betreiben einer verpackungsmaschine

Info

Publication number: DE102013104359A1
Application number: DE201310104359
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Huber
Original assignee: Krones AG
Current assignee: Krones AG
Priority date: 2013-04-29
Filing date: 2013-04-29
Publication date: 2014-10-30

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Verpackungsmaschine (1) mit einem Rahmen (10), der an der Oberseite zumindest bereichsweise offen ist, und mit mindestens einem Verpackungsmodul (3) mit jeweils mindestens einer Verarbeitungsvorrichtung (18) für Artikel, Produkte (50) und / oder Produktzusammenstellungen. Das Verpackungsmodul (3) ist an seiner Oberseite ebenfalls zumindest bereichsweise offen. Das Verpackungsmodul (3) weist parallel zu der Transportrichtung (TR) zumindest bereichsweise seitlich angeordnete Abdeckelemente (11) und / oder Türen (12) auf. Die Verpackungsmaschine (1) umfasst eine erste Eintrittsöffnung (13) zur Zuführung von Artikeln, Produkten (50) und / oder Produktzusammenstellungen in die Verpackungsmaschine (1), wobei sich die Eintrittsöffnung (13) senkrecht zu einer Transportrichtung (TR) für die Artikel, Produkte (50) und / oder Produktzusammenstellungen erstreckt. Weiterhin umfasst die Verpackungsmaschine (1) eine zweite senkrecht zur Transportrichtung (TR) angeordnete Austrittsöffnung (17) zum Ausleiten von Artikeln, Produkten oder Produktzusammenstellungen. Erfindungsgemäß umfasst die Verpackungsmaschine (1) zumindest im Bereich des mindestens einen Verpackungsmoduls (3) ein oberes Abdeckelement (20). Zudem weisen die Eintrittsöffnung (13) und die Austrittsöffnung (17) der Verpackungsmaschine (1) jeweils Schleusen (25, 26) auf. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Verpackungsanlage umfassend eine Verpackungsmaschine (1) und ein Verfahren zum Betreiben einer Verpackungsmaschine (1).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verpackungsmaschine, eine Verpackungsanlage und ein Verfahren zum Betreiben einer Verpackungsmaschine gemäß den Merkmalen der Oberbegriffe der Ansprüche 1, 11 und 12.
Stand der Technik
Verpackungsmaschinen und Gruppierstationen bestehen oft aus einem Maschinenrahmen, der beispielsweise einen Würfel oder einen Quader begrenzt. An diesem Maschinenrahmen sind meist seitliche Türen oder Schiebetüren angebracht, um ein unbeabsichtigtes Eingreifen eines Operators in den Arbeitsraum der Maschine zu verhindern. Zudem haben solche Maschinen in der Regel einen Eintritts- und einen Austrittsbereich, wobei das Produkt über den Eintrittsbereich der Maschine zugeführt und über den Austrittsbereich nach dessen Verarbeitung wieder abgeführt wird. Im Bereich des Eintritts und des Austritts weisen die Maschinen somit Öffnungen auf. Auch sind die bekannten Verpackungsmaschinen oder Gruppiereinrichtungen in der Regel an ihrer Oberseite und Unterseite offen ausgebildet. Auf der Oberseite der Maschine kann beispielsweise ein Schaltschrank am Maschinenrahmen angebracht sein. Der Schaltschrank kann jedoch auch Bestandteil des Maschinenrahmens sein. Insbesondere in der Getränke- und / oder Verpackungsindustrie werden solche Maschinen verwendet. Beispiele hierfür können sein: Gruppierstation, Drehstation, Faltvorrichtung, Einschlagmodul etc. Der im Folgenden verwendete Begriff Verpackungsmaschine umfasst auch den Begriff Gruppiereinrichtung an sich bzw. als Bestandteil einer größeren Anlage. Die Verpackungsmaschinen sind beispielsweise Bestandteil einer Abfülllinie, die im Allgemeinen innerhalb einer Produktionshalle angeordnet ist. Je nachdem, wie viel Platz in der Produktionshalle vorhanden ist, müssen solche Verpackungsmaschinen manchmal in der Nähe von Hallentüren oder Hallentoren platziert werden. Diese werden häufig mehrmals am Tag geöffnet, um neues Material anzuliefern oder um fertige Produkte abzuholen. Dadurch wird von außen Schmutz, wie beispielsweise Sand oder dgl., in die Produktionshalle eingebracht, der sich wiederum an bzw. in den Verpackungsmaschinen absetzt. Auch kommt es vor, dass die von außen eintretende Luft einen deutlich anderen Temperaturwert aufweist als die Raumtemperatur der Produktionshalle. So kann insbesondere im Winter bzw. im Sommer ein deutlicher Temperaturunterschied zwischen Innentemperatur und Außentemperatur bestehen. Die über die Hallentüren oder Hallentore von außen eintretende kalte oder aber auch warme Luft kann die Verarbeitung durch die Verpackungsmaschinen erheblich stören. Für den Fall, dass von außen Schmutz, wie beispielsweise Sand oder dgl., in die Produktionshalle der Maschinen gelangt, besteht weiterhin die Gefahr, dass dieser durch die Öffnungen der Verpackungsmaschine in diese eindringt und sich an empfindlichen Bauteilen absetzt, wodurch es zu Störungen kommen kann. Insbesondere kann es vorkommen, dass Lichtschranken, Sensoren, Antriebsketten, Führungsverstellungen etc. so stark verschmutzen, dass die Verpackungsmaschine ihre Funktion nicht mehr erfüllen kann. Es ist dann notwendig, diese empfindlichen Bauteile zu reinigen oder gegebenenfalls sogar zu ersetzen. Dies bringt zum einen hohen Reinigungs- und Wartungsaufwand mit sich und verursacht zum anderen vor allem durch das Ersetzen von Bauteilen hohe Kosten.
DE 102007062813 A1 beschreibt eine Trennwand, insbesondere zur Einhausung von Verpackungsmaschinen zur Bildung eines Reinraumes aus einer Mehrzahl von Trennwandelementen. Diese soll insbesondere hygienische Bedingungen beim Verpacken von Lebensmitteln erzielen. Um solchermaßen eingehauste Maschinen einfach reinigen zu können, ist vorgesehen, die Trennwandelemente auf Standelementen zu positionieren, so dass ein unterer Spalt gebildet wird. Der Spalt wird über Spaltplatten überbrückt, die durch Scharniere beweglich zwischen den Trennwandelementen und den Standelementen angeordnet sind.
WO 200790653 A1 beschreibt eine Verpackungsmaschine mit einem Rahmen und verschiedenen Modulen, die entlang des Rahmens verschieblich und / oder variabel ansetzbar sind, so dass die Verpackungsmaschine flexibel konfigurierbar ist. Die Verpackungsmaschine kann einen Rahmen mit Abdeckelementen aufweisen, wobei die Abdeckelemente um eine horizontale Drehachse schwenkbar angeordnet sind.
Aufgabe der Erfindung ist es, Maschinen innerhalb einer Produktionshalle so gegen Schmutz (von außen) abzuschirmen, dass empfindliche Bauteile optimal vor Verschmutzungen geschützt sind.
Die obige Aufgabe wird durch eine Verpackungsmaschine, eine Verpackungsanlage und ein Verfahren zum Betreiben einer Verpackungsmaschine gelöst, die die Merkmale in den Patentansprüchen 1, 10 und 11 umfassen. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen werden durch die Unteransprüche beschrieben.
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Verpackungsmaschine mit einem Rahmen und mindestens einem Verpackungsmodul. Das Verpackungsmodul ist innerhalb des Rahmens angeordnet und umfasst mindestens eine Verarbeitungsvorrichtung zum Bearbeiten der Artikel, Produkte und / oder Produktzusammenstellungen. Insbesondere umfasst eine Verpackungsmaschine eine Mehrzahl von Verpackungsmodulen mit unterschiedlichen Verarbeitungsvorrichtungen, die der Bearbeitung der Artikel, Produkte und / oder Produktzusammenstellungen in zeitlich nacheinander angeordneten Schritten dienen. In Abhängigkeit der notwendigen Abfolge der einzelnen Verpackungsschritte sind die Verpackungsmodule vorzugsweise in einer Produktionslinie hintereinander angeordnet. Vorzugsweise sind die Verpackungsmodule innerhalb eines gemeinsamen Rahmens so angeordnet, dass die Produkte direkt von einem Verpackungsmodul an das nachfolgende Verpackungsmodul übergeben werden. Alternativ umfasst jedes Verpackungsmodul einen eigenen Rahmen, wobei die jeweils benachbarten Verpackungsmodule so über ihre Rahmen miteinander verbunden werden, dass ein gemeinsamer biegesteifer Rahmen gebildet wird. Weiterhin können mehrere Verpackungsmodule eine gemeinsame durchgängige Fördervorrichtung zum Transport der Produkte durch die Verpackungsmodule umfassen. Der Rahmen und das mindestens eine im Rahmen angeordnete Verpackungsmodul sind an der Oberseite zumindest bereichsweise offen.
Insbesondere handelt es sich bei der Verpackungsmaschine um einen Teil einer Abfüllanlage o.ä. Beispielsweise werden befüllte Flaschen in der Verpackungsmaschine zu Gebinden zusammengestellt und anschließend mit einer Kartonumverpackung und / oder einer Folienumverpackung versehen. Den Verpackungsmaschinen ist zu diesem Zweck im Allgemeinen auch mindestens eine erste Zufuhrvorrichtung für Material zur Herstellung der Umverpackung und / oder eine zweite Zufuhrvorrichtung für die zu verpackenden Artikel bzw. Produkte zugeordnet. Weiterhin kann nachfolgend an die Verpackungsmaschine ein Schrumpftunnel angeordnet sein.
Zumindest im Bereich des mindestens einen Verpackungsmoduls weist die Verpackungsmaschine seitlich am Rahmen angeordnete Abdeckelemente auf. Diese sind parallel zur Transportrichtung der Artikel, Produkte und / oder Produktzusammenstellungen durch die Verpackungsmaschine am Rahmen angeordnet und verhindern im laufenden Produktionsbetrieb einen ungewollten Eingriff in die Verarbeitungsvorrichtungen der Verpackungsmaschine. Die Abdeckelemente sind vorzugsweise lösbar bzw. öffnenbar am Rahmen angeordnet, damit ein gezielter Eingriff in die Verarbeitungsvorrichtungen beispielsweise zu Wartungszwecken, möglich ist.
Die Verpackungsmaschine, insbesondere das mindestens eine Verpackungsmodul bzw. eine Zusammenstellung einer Mehrzahl in Reihe angeordneter Verpackungsmodule, weist weiterhin eine Eintrittsöffnung auf, über die die zu verpackenden Artikel und / oder das notwendige Verpackungsmaterial in die Verpackungsmaschine eingeführt werden und eine Austrittsöffnung, über die die fertigen Produkte oder Zwischenprodukte entfernt werden. Die Eintrittsöffnung und die Austrittsöffnung erstrecken sich jeweils weitgehend senkrecht zur Transportrichtung der Artikel, Produkte und / oder Produktzusammenstellungen.
Erfindungsgemäß werden die Verarbeitungsvorrichtungen der Verpackungsmaschine, beispielsweise die Gruppiereinrichtung, die Faltvorrichtung und/ oder das Einschlagmodul, weitgehend von dem äußeren Umfeld und den damit in Verbindung stehenden negativen Einwirkungen abgeschirmt. Dies wird dadurch erreicht, dass die Verpackungsmaschine zumindest im Bereich des mindestens einen Verpackungsmoduls ein oberes Abdeckelement umfasst. Vorzugsweise ist die Verpackungsmaschine an ihrer Oberseite komplett verschlossen. Insbesondere wird durch die geschlossene Oberseite in Verbindung mit den seitlichen Abdeckelementen eine Maschinenhaube gebildet. Das Verschließen erfolgt dabei mittels Abdeckungen, welche beispielsweise aus Kunststoff wie Polymethylmethacrylat (Plexiglas) oder einem anderen geeigneten Material bestehen. Auch könnten solche Abdeckungen aus einem flexiblen Kunststoff, wie beispielsweise Folien o.ä., bestehen. Vorzugsweise sind die verwendeten Abdeckungen transparent, so dass die Sicht in die Verpackungsmaschine nicht behindert wird.
Weiterhin weisen die Eintrittsöffnung und die Austrittsöffnung jeweils Schleusen auf. Dabei handelt es sich vorzugsweise um Luftschleusen. Die Artikel, Produkte und / oder Produktzusammenstellungen können durch die Luftschleusen durchtreten, während ein Durchtritt von Luft und / oder Schmutz von außen in den durch die seitlichen Abdeckelemente und das mindestens eine obere Abdeckelement gebildeten Innenraum der Verpackungsmaschine zumindest weitgehend verhindert wird. Insbesondere wird dadurch weitgehend verhindert, dass Schmutz in den Arbeitsbereich der Verpackungsmaschine eindringt. Die Schleuse kann dabei beispielsweise als eine Art Vorhang ausgebildet sein. Der Vorhang kann dabei aus mehreren streifenförmigen Einzelvorhängen bestehen, welche sich zumindest teilweise in vertikaler Richtung überlappen. Dies bezeichnet man auch als Lamellenvorhang. Die Vorhänge können vorzugsweise aus flexiblen Kunststofffolien bestehen oder aber auch aus Textilfasern. Diese Schleusen können sozusagen mit den Fliegenvorhängen im normalen Hausgebrauch verglichen werden.
Bevorzugt ist am oberen Abdeckelement zusätzlich noch mindestens ein Gebläse mit Filter vorgesehen. Über das Gebläse wird Luft von außerhalb der Verpackungsmaschine angesaugt und gefiltert in den durch die seitlich angeordneten Abdeckelemente und das obere Abdeckelement gebildeten Innenraum der Verpackungsmaschine geleitet. Für den Fall, dass die Verpackungsmaschine an ihrer Unterseite offen ist, entsteht bei dem Betrieb des Gebläses ein gewisser Überdruck im Innenraum der Verpackungsmaschine, wobei überschüssige Luft nach unten über eine offene Unterseite der Verpackungsmaschine abgeleitet wird. Dadurch wird sichergestellt, dass sich nur gereinigte, saubere Luft innerhalb der Verpackungsmaschine befindet.
Eine weitere Möglichkeit besteht darin, dass die Maschine an allen offenen Seitenbereichen jeweils Abdeckelemente aufweist, welche verhindern, dass Schmutz in die Maschine gelangt. Beispielsweise kann auch unterhalb der Transporteinrichtung im Bereich der Eintritts- und Austrittsöffnung jeweils ein weiteres seitliches Abdeckelement angeordnet sind. Ebenso ist es denkbar, die Unterseite der Verpackungsmaschine mit mindestens einem unteren Abdeckelement zu versehen. Das mindestens eine untere Abdeckelement bildet zusammen mit den seitlich angeordneten Abdeckelementen und dem oberen Abdeckelement eine so genannte Einhausung.
Im Falle einer Einhausung des Innenraums der Verpackungsmaschine wird der Überdruck durch die Schleusen im Bereich der Eintritts- und Austrittsöffnung ausgeglichen, indem die überschüssige Luft durch die Schleusen nach außen entweicht. Alternativ ist in dem mindestens einen unteren Abdeckelement mindestens eine nach unten öffnende Klappe vorgesehen, durch die der Überdruck abgebaut werden kann. Insbesondere darf bei dieser Ausführungsform das untere Abdeckelement keine Aufstandsfläche bilden, sondern muss sich in einem Abstand oberhalb einer Bodenfläche der Produktionshalle o.ä. befinden, damit sich die Klappe zumindest teilweise durch den erhöhten Luftinnendruck bzw. Überdruck im Innenraum der Verpackungsmaschine öffnen kann. Das Öffnen der Klappe erfolgt dabei bei Überschreiten eines vordefinierten Schwellenwertes automatisch.
Das Gebläse kann wahlweise zur Klimatisierung des Innenraums der Verpackungsmaschine dienen, d.h. der Innenraum der Verpackungsmaschine wird weitgehend auf einem konstanten Temperaturniveau gehalten. Zu diesem Zweck ist im Innenraum der Verpackungsmaschine mindestens ein Temperatursensor angeordnet. Dieser ermittelt im laufenden Produktionsbetrieb ständig einen Ist-Temperaturwert und übermittelt diesen Wert laufend an eine Steuerungseinheit. Die Steuerungseinheit vergleicht den jeweiligen Ist-Temperaturwert mit einem Soll-Temperaturwert und passt gegebenenfalls die Leistung des Gebläses an, um den gewünschten Soll-Temperaturwert herzustellen.
Bei einer Verpackungsanlage, bei der eine Verpackungsmaschine mit einem Schrumpftunnel kombiniert ist, ist vorzugsweise der kurze Übergangsbereich zwischen dem Austrittsbereich der Verpackungsmaschine und dem Eintrittsbereich des Schrumpftunnels ebenfalls mittels einer Einhausung gegen Schmutz von außen geschützt. Dabei ist es von Vorteil, wenn die Schleuse am Austritt der Verpackungsmaschine noch vor dem Einlauf des Schrumpftunnels angebracht ist, um zu vermeiden, dass warme Luft aus dem Schrumpftunnel in die Verpackungsmaschine gelangt.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Betreiben einer Verpackungsanlage, insbesondere zum Erzeugen definierter Produktionsbedingungen innerhalb einer oben beschriebenen Verpackungsmaschine. Im laufenden Produktionsbetrieb wird ständig der Ist-Temperaturwert innerhalb der Verpackungsmaschine ermittelt und mit einem vordefinierten Soll-Temperaturwert verglichen. Weicht der Ist-Temperaturwert von dem gewünschten Soll-Temperaturwert ab, wird über eine Steuerungseinheit die Leistung des Gebläses entsprechend reguliert bzw. angepasst.
Die besonderen Vorteile der Erfindung liegen darin, dass die Verschmutzung empfindlicher Bauteile in der Verpackungsmaschine deutlich reduziert wird. Dies reduziert wiederum den Wartungs- und Reparaturaufwand, was sich in geringeren Personal- und Bauteilkosten widerspiegelt. Durch ein weitgehend gleichbleibendes Temperaturniveau in der Verpackungsmaschine werden zudem gleichbleibende, reproduzierbare Produktions- und Verarbeitungsbedingungen erzielt.
Figurenbeschreibung
Im Folgenden sollen Ausführungsbeispiele die Erfindung und ihre Vorteile anhand der beigefügten Figuren näher erläutern. Die Größenverhältnisse der einzelnen Elemente zueinander in den Figuren entsprechen nicht immer den realen Größenverhältnissen, da einige Formen vereinfacht und andere Formen zur besseren Veranschaulichung vergrößert im Verhältnis zu anderen Elementen dargestellt sind.
1 zeigen unterschiedliche Ansichten einer Verpackungsmaschine gemäß dem vorbekannten Stand der Technik.
2 zeigen unterschiedliche Ansichten einer erfindungsgemäßen Verpackungsmaschine.
3 zeigt eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verpackungsmaschine.
3 zeigt eine Ausführungsform eines Verpackungsmoduls.
Für gleiche oder gleich wirkende Elemente der Erfindung werden identische Bezugszeichen verwendet. Ferner werden der Übersicht halber nur Bezugszeichen in den einzelnen Figuren dargestellt, die für die Beschreibung der jeweiligen Figur erforderlich sind. Die dargestellten Ausführungsformen stellen lediglich Beispiele dar, wie die erfindungsgemäße Vorrichtung ausgestaltet sein kann und stellen keine abschließende Begrenzung dar.
1 zeigen unterschiedliche Ansichten einer Verpackungsmaschine 1 gemäß dem vorbekannten Stand der Technik. Insbesondere zeigt 1A eine seitliche Darstellung, 1B zeigt eine Darstellung von oben und 1C zeigt einen Querschnitt im Eintrittsbereich 12 des Verpackungsmoduls 3a. Die Verpackungsmaschine 1 besteht aus vier Verpackungsmodulen 3a bis 3d. Der Verpackungsmaschine 1 sind weiterhin eine Zuschnittszufuhr 2 und ein nachgeordneter Schrumpftunnel 4 zugeordnet. Beispielsweise handelt es sich bei dem Verpackungsmodul 3a um ein Modul, in dem die Kartonzuschnitte 2* vorbereitet werden und die zu verpackenden Artikel (nicht dargestellt) auf diesen angeordnet werden. Bei dem Verpackungsmodul 3b handelt es sich beispielsweise um ein Faltmodul, in dem die Kartonzuschnitte 2* um die Artikel herum zur Umverpackung gefaltet werden. Das Verpackungsmodul 3c ist beispielsweise ein Druckmodul, in dem die Karton-Verpackungen nach Wunsch bedruckt werden. Oder das Verpackungsmodul 3c ist ein Gruppiermodul, in dem mehrere fertige Karton-Verpackungen zu einer Verpackungseinheit zusammengestellt werden. Bei dem Verpackungsmodul 3d handelt es sich um ein Folieneinschlagmodul, in dem die Karton-Verpackung zum Schutz mit einer Schrumpffolie versehen wird oder in dem die zu einer Verpackungseinheit zusammengestellten Karton-Verpackungen mittels einer Schrumpffolie zusammengefasst werden. Die Schrumpffolie wird beispielsweise als Endlosmaterial auf Folienrollen 5 bereitgestellt. In dem der Verpackungsmaschine 1 nachfolgenden Schrumpftunnel 4 wird die Schrumpffolie um die Karton-Verpackung bzw. um die zu einer Verpackungseinheit zusammengefassten Karton-Verpackungen herum geschrumpft.
Jedem Verpackungsmodul 3a bis 3d ist eine Schaltvorrichtung 6a bis 6d zugeordnet, wobei die Schaltvorrichtungen 6a bis 6d miteinander zu einer Gesamt-Schalteinheit verknüpft sein können. Auf die Darstellung der Zufuhreinrichtung für die Bereitstellung der Artikel wurde aus Gründen der Übersichtlichkeit verzichtet.
Die Verpackungsmaschine 1 umfasst eine Rahmenkonstruktion 10, in bzw. an der die Verpackungsmodule 3a bis 3d angeordnet sind. Insbesondere handelt es sich hierbei um eine allseitig offene Rahmenkonstruktion. An der Rahmenkonstruktion 10 sind parallel zur Transportrichtung TR seitliche Abdeckelemente 8 angeordnet. Diese verhindern einen ungewollten seitlichen Eingriff in die Verpackungsmaschine 1 und dienen somit vor allem dem Schutz des Personals. Weiterhin begrenzen die seitlichen Abdeckelemente 8 ein seitliches Herunterfallen von Artikeln o.ä., so dass heruntergefallene Artikel o.ä. nicht einfach auf den Boden der Produktionshalle fallen und dort herumliegen. Um die Verarbeitungsvorrichtungen innerhalb der Verpackungsmodule 3a bis 3d warten oder reparieren zu können, ist vorgesehen, zumindest einen Teil der Abdeckelemente 8 als Türen 9 auszuführen, die geöffnet werden können, so dass ein gezielter Eingriff in die Verpackungsmaschine 1 möglich ist.
Die Rahmenkonstruktion 10 ist weiterhin oben und unten offen. Die Schaltvorrichtungen 6a bis 6d der Verpackungsmodule 3a bis 3d sind beispielsweise an den oberen Rahmenelemente der Rahmenkonstruktion 10 angeordnet. Die Leitungen von den Schaltvorrichtungen 6a bis 6d zu den Verarbeitungsvorrichtungen der Verpackungsmodule 3a bis 3d können beispielsweise in den Rahmenelementen der Rahmenkonstruktion 10 angeordnet sein (nicht dargestellt).
1C zeigt einen Querschnitt im Eintrittsbereich 12 eines Verpackungsmoduls 3a. Die Kartonzuschnitte 2* werden über ein Förderband 14 transportiert. Der Eintrittsbereich 12 ist offen und umfasst insbesondere eine Eintrittsöffnung 13, durch die die Kartonzuschnitte 2* oder gegebenenfalls andere für den Verpackungsprozess notwendige Artikel oder Materialien in den Verarbeitungsinnenraum des Verpackungsmoduls 3a befördert werden. Weiterhin ist ein dem Verpackungsmodul 3a zugeordneter Bedienungsmodul 15 dargestellt. Das Bedienungsmodul 15 ist beispielsweise als Touch-Panel ausgeführt, über das der die Verpackungsmaschine bedienende und / oder überwachende Personal einfach Änderungen des zu bearbeitenden Produktes eingeben kann. Entsprechende Informationen werden dann an die Schaltvorrichtungen 6a bis 6d übermittelt und umgesetzt. Das Bedienungsmodul 15 kann weiterhin als Fehleranzeigemodul dienen und dem Personal sofort Probleme innerhalb der Verpackungsmaschine lokalisieren. Das sogenannte Touch-Panel wird also verwendet, um einerseits Maschinenzustände anzuzeigen und andererseits dafür, dass mittels einer Eingabe bestimmte Maschinenfunktionen abgerufen werden können. Beispielsweise kann über das Bedienungsmodul 15 ein Automatik-Betrieb eingestellt werden. Andererseits können auch einzelne Funktionen als Handbetrieb definiert werden. Es können Maschinenzustände wie Leistung, aktuelles Verarbeitungsprogramm, aktueller Arbeitsschritt etc. angezeigt werden. Zusätzlich können über das Bedienungsmodul 15 die Gebläse 30 aktiviert oder deaktiviert werden. Bevorzugt werden an dem Bedienungsmodul 15 die aktuelle Umgebungstemperatur sowie die Innenraumtemperatur der Verpackungsmaschine angezeigt. Weiterhin können über das Bedienungsmodul die Gebläse 30, respektive deren Leistung, stufenlos geregelt werden. Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann. Mittels einer geeigneten Anzeige an dem Bedienungsmodul wird ein Maschinenbediener somit über den Verschmutzungsgrad der Filtervorrichtung informiert.
2 zeigen unterschiedliche Ansichten einer erfindungsgemäßen Verpackungsmaschine 1a. Insbesondere zeigt 1A eine seitliche Darstellung, 2B zeigt eine Darstellung von oben und 2C zeigt einen Querschnitt im Eintrittsbereich 12.
Um die im Inneren der Verpackungsmodule 3a bis 3d angeordneten Verarbeitungsvorrichtungen vor Verschmutzungen zu schützen, umfasst die Verpackungsmaschine 1a zusätzlich zu den in 1 beschriebenen seitlichen Abdeckelementen 8 zumindest im Bereich des mindestens einen oben offenen Verpackungsmoduls ein oberes Abdeckelement 20, das im Wesentlichen die gesamte Oberseite der oben offenen Rahmenkonstruktion abdeckt. Weiterhin ist im Eintrittsbereich 12, über den die für den Verpackungsprozess benötigten Artikel oder das entsprechende Material, beispielsweise Kartonzuschnitte 2* o.ä., den Verpackungsmodulen 3a bis 3d zugeführt werden, eine Eintrittsschleuse 25 vorgesehen. Im Austrittsbereich 16, über den die bearbeiteten, (teil-)fertigen Produkte abgeführt werden, ist der Austrittsöffnung 17 zugeordnet eine Austrittsschleuse 26 angeordnet. Bei den Schleusen 25, 26 handelt es sich insbesondere um Luftschleusen, die einen freien Durchtritt der Produkte und / oder Produktzusammenstellungen erlauben, aber den Durchtritt von Luft und / oder Schmutz von außen in den durch die seitlichen Abdeckelemente 8 und das obere Abdeckelement 20 gebildeten halboffenen Innenraum der Verpackungsmaschine 1a weitgehend verhindern. Die Schleusen 25, 26 sind beispielsweise als Lamellenvorhänge 27 ausgebildet. Die Lamellen sind senkrecht angeordnet und an einer oberen Befestigung aufgehängt, die beispielsweise an der Rahmenkonstruktion 10 befestigt ist. Die Lamellen sind vorzugsweise aus einem Kunststoff, Weich-PVC oder einem anderen geeigneten flexiblen Material gefertigt. Um eine besonders gute Abdichtung des Innenraums zu den Zeitpunkten zu erzielen an denen sich keine Produkte oder Produktzusammenstellungen im Einlaufs- oder Austrittsbereich 12, 16 befinden, ist vorgesehen, dass die Lamellen überlappend montiert sind. Das Material, aus dem die Lamellen bestehen, sollte robust und leicht zu reinigen sein.
Unterhalb des Förderbands 14 ist in 2C ein weiteres Abdeckelement 21 dargestellt. Dabei handelt es sich um ein Abdeckelement 21, das sich im Eintrittsbereich 12 und auch im Austrittsbereich 16 orthogonal zur Transportrichtung TR des Förderbands erstreckt und dabei den Innenraum der Verpackungsmaschine 1a unterhalb des Förderbands 14 begrenzt.
In das obere Abdeckelement 20 sind zwei Gebläse 30 integriert, die jeweils eine Filtervorrichtung 31 aufweisen. Über die Gebläse 30 wird Luft von außerhalb der Verpackungsmaschine 1a angesaugt und gefiltert in den durch die seitlichen Abdeckelemente 8 und das obere Abdeckelement 20 gebildeten Innenraum der Verpackungsmaschine 1a geleitet. Dadurch entsteht in dem Innenraum der Verpackungsmaschine 1a durch gereinigte, saubere Luft ein gewisser Überdruck. Dieser verhindert zusätzlich ein ungewünschtes Eindringen von Luft von außen. Die gereinigte, saubere Luft kann aus dem Innenraum insbesondere nach unten über die offene Unterseite der Verpackungsmaschine 1a entweichen.
Weiterhin kann die Verpackungsmaschine 1a ein unteres Abdeckelement 22 umfassen, das den Innenraum der Verpackungsmaschine 1a nach unten hin begrenzt. Insbesondere ist vorgesehen, dass das untere Abdeckelement 22 keine Aufstandsfläche der Verpackungsmaschine 1a bildet, sondern in einem Abstand oberhalb der Bodenfläche angeordnet ist, auf der die Verpackungsmaschine 1a steht. Insbesondere weist das untere Abdeckelement 22 mindestens eine Klappe auf, die sich nach unten öffnet. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass sich die Klappe zumindest teilweise öffnet, wenn im Innenraum der Verpackungsmaschine 1a ein Überdruck durch die in den Innenraum eingeblasene saubere Luft vorliegt. Eventuell über die Öffnungen im Eintritts- und Austrittsbereich 12, 16 eingebrachter Schmutz wird nach unten weggeblasen und über die Klappe im unteren Abdeckelement 22 aus der Verpackungsmaschine 1a entfernt. Vorzugsweise öffnet sich die Klappe automatisch, wenn der Innendruck im Innenraum der Verpackungsmaschine 1a einen gewissen Schwellenwert überschreitet.
Weiterhin ist der kurze Übergangsbereich Ü (vgl. 1) zwischen Austrittsbereich 16 der Verpackungsmaschine 1a und Eintrittsbereich des Schrumpftunnels 4 mittels einer Einhausung 28, d.h. mittels allseitig angeordneter Abdeckelemente 29 gegen Schmutz von außen geschützt. Dabei ist es von Vorteil, wenn die Schleuse 26 im Austrittsbereich 16 der Verpackungsmaschine 1a noch vor dem Einlauf des Schrumpftunnels 4 angebracht ist. Dadurch wird vermieden, dass warme Luft aus dem Schrumpftunnel 4 in die Verpackungsmaschine 1a gelangt.
3 zeigt eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verpackungsmaschine 1b. Diese umfasst drei Verpackungsmodule 3e, 3f, 3g mit jeweils unterschiedlichen Verarbeitungsvorrichtungen 18e, 18f, 18g. Jedes Verpackungsmodul 3e, 3f, 3g umfasst einen Rahmen 40e, 40f, 40g, der jeweils aus mindestens vier vertikal angeordneten Stützelementen 41 und einen an den Stützelementen 41 befestigten oberen Rahmen 42 gebildet ist. Die Rahmen 40e, 40f, 40g sind miteinander zu einem biegesteifen Rahmen 7 verbunden, indem beispielsweise aneinandergrenzende Stützelemente 41 benachbarter Rahmen 40e, 40f, 40g miteinander verschraubt o.ä. sind. Herkömmlicherweise ist die Oberseite im Bereich jedes Verpackungsmoduls 3e, 3f, 3g offen ausgestaltet. An den Rahmenelementen können parallel zur Transportrichtung TR der Produkte innerhalb der Verpackungsmaschine 1b seitliche Abdeckelemente 8 angeordnet sein. Diese verhindern insbesondere ein ungewünschtes Eingreifen in die Verpackungsmaschine 1b im laufenden Produktionsbetrieb. Um die Verpackungsmaschine 1b einfach warten und reparieren zu können, sind zumindest ein Teil der Abdeckelemente 8 als Türen 9 ausgebildet, die von außen geöffnet werden können.
Gemäß der dargestellten Ausführungsform ist die Oberseite der Verpackungsmaschine 1b durch ein oberes Abdeckelement 20 abgedeckt. Weiterhin ist im Bereich der Eintrittsöffnung (nicht dargestellt) und im Austrittsbereich 16 unterhalb eines Förderbandes 14 für den Transport der Produkte ein weiteres stirnseitiges Abdeckelement 21 angeordnet. Oberhalb des Förderbands 14 ist ein Lamellenvorhang 27 als Ausgangsschleuse 26 vorgesehen. Der Lamellenvorhang 27 lässt die Produkte weitgehend ungehindert durch, verhindert aber das Eindringen von Luft, Staub und Schmutz in den Innenraum der Verpackungsmaschine 1b.
In das obere Abdeckelement 20 ist ein Gebläse 30 mit Filtervorrichtung 31 integriert, um saubere Luft in den Innenraum der Verpackungsmaschine 1b zu blasen, die über die offene Unterseite wieder entweichen kann.
4 zeigt ein Verpackungsmodul 3h mit obere Abdeckung 20 inklusive Gebläse 30 mit Filtervorrichtung 31. In dem Verpackungsmodul 3h werden Produkte 50 auf Fördervorrichtungen 14* in drei Parallelreihen transportiert. 4 zeigt, dass die seitlichen Abdeckelemente 8 beispielsweise als Türen 9 aus Glas oder Polymethylmethacrylat ausgeführt sein können, so dass die Produktion innerhalb des Verpackungsmoduls 3h einfach überwacht werden kann. Auf die Darstellung des Lamellenvorhangs im Eintrittsbereich 12 bzw. im Austrittsbereich 16 mit Austrittsöffnung 17 wurde verzichtet. Beispielsweise handelt es sich bei dem Verpackungsmodul 3h um ein mittleres Verpackungsmodul, das aufgrund seiner Anordnung innerhalb einer Verpackungsmaschine (vgl. 3) keine eigene Eintritts- und / oder Austrittsschleuse benötigt. Weiterhin ist in 4 ein unteres Abdeckelement 22 zu erkennen, das gegebenenfalls Klappen umfassen kann, die sich nach unten öffnen, so dass die durch das Gebläse 30 in den Innenraum geblasene Luft vorzugsweise nach unten und / oder über den Eintritts- bzw. Austrittsbereich 12, 16 entweichen kann.
4 zeigt weiterhin einen Temperatursensor 33, der über eine Steuerungseinheit 35 mit dem Gebläse 30 verbunden ist. Somit kann das Gebläse 30 zur Klimatisierung des Innenraums der Verpackungsmaschine 1b (vgl. 3) dienen. Der Temperatursensor 33 ermittelt im laufenden Produktionsbetrieb ständig einen Ist-Temperaturwert und übermittelt den jeweilig gemessenen Wert laufend an die Steuerungseinheit 35. Die Steuerungseinheit 35 vergleicht den Ist-Temperaturwert mit einem Soll-Temperaturwert und passt gegebenenfalls die Leistung des Gebläses 30 an, um den gewünschten Soll-Temperaturwert einzustellen.
Die Erfindung wurde unter Bezugnahme auf eine bevorzugte Ausführungsform beschrieben. Es ist jedoch für einen Fachmann vorstellbar, dass Abwandlungen oder Änderungen der Erfindung gemacht werden können, ohne dabei den Schutzbereich der nachstehenden Ansprüche zu verlassen.
Bezugszeichenliste

1: Verpackungsmaschine
2: Kartonzufuhr
3: Verpackungsmodul
4: Schrumpftunnel
5: Folienvorrat
6: Schaltvorrichtung
7: Rahmen
8: seitliche Abdeckelemente
9: Tür
10: Rahmen
12: Eintrittsbereich
13: Eintrittsöffnung
14: Förderband
14*: Fördervorrichtung
15: Bedienungsmodul
16: Austrittsbereich
17: Austrittöffnung
18: Verarbeitungsvorrichtung
20: oberes Abdeckelement
21: seitliches Abdeckelement
22: unteres Abdeckelement
23: Lüftungsklappe
25: Eintrittsschleuse
26: Austrittsschleuse
27: Lamellenvorhang
28: Einhausung
29: Abdeckelement
30: Gebläse
31: Filtervorrichtung
33: Temperatursensor
35: Steuerungseinheit
40: Rahmen
41: vertikales Stützelement
42: oberer Rahmen
50: Produkt
TR: Transportrichtung
Ü: Übergangsbereich

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102007062813 A1 [0003]
WO 200790653 A1 [0004]

Claims

Verpackungsmaschine (1) mit einem Rahmen (10), der an der Oberseite zumindest bereichsweise offen ist, und mit mindestens einem dem Rahmen (10) zugeordneten Verpackungsmodul (3) mit jeweils mindestens einer Verarbeitungsvorrichtung (18) für Artikel, Produkte (50) und / oder Produktzusammenstellungen, das an der Oberseite zumindest bereichsweise offen ist, wobei das mindestens eine Verpackungsmodul (3) parallel zu der Transportrichtung (TR) zumindest bereichsweise seitlich angeordnete Abdeckelemente (11) und / oder Türen (12) aufweist, und wobei die Verpackungsmaschine (1) eine erste Eintrittsöffnung (13) zur Zuführung von Artikeln, Produkten (50) und / oder Produktzusammenstellungen in die Verpackungsmaschine (1) aufweist, wobei sich die Eintrittsöffnung (13) senkrecht zu einer Transportrichtung (TR) für die Artikel, Produkte (50) und / oder Produktzusammenstellungen erstreckt und wobei die Verpackungsmaschine (1) eine zweite Austrittsöffnung (17) zum Ausleiten von Artikeln, Produkten oder Produktzusammenstellungen umfasst, wobei sich die Austrittsöffnung (17) senkrecht zu der Transportrichtung (TR) für die Artikel, Produkte (50) und / oder Produktzusammenstellungen erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass die Verpackungsmaschine (1) zumindest im Bereich des mindestens einen Verpackungsmoduls (3) ein die offene Oberseite verschließendes oberes Abdeckelement (20) umfasst und wobei die Eintrittsöffnung (13) und die Austrittsöffnung (17) der Verpackungsmaschine (1) Schleusen (25, 26) aufweisen.
Verpackungsmaschine (1) nach Anspruch 1, wobei die Schleusen (25, 26) Luftschleusen sind, über die ein Durchtritt der Artikel, Produkte (50) und / oder Produktzusammenstellungen erfolgt, wobei ein Durchtritt von Luft und oder Schmutz in einen durch die Abdeckelemente (11, 20) gebildeten Innenraum der Verpackungsmaschine (1) weitgehend verhinderbar ist.
Verpackungsmaschine (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Schleusen (25, 26) als Lamellenvorhänge (27) ausgebildet sind.
Verpackungsmaschine (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei die seitlich angeordneten Abdeckelemente (11) und das obere Abdeckelement (20) eine Maschinenhaube bilden.
Verpackungsmaschine (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei das obere Abdeckelement (20) ein Gebläse (30) zur Luftzuführung in den durch die seitlich angeordneten Abdeckelemente (11) und das obere Abdeckelement (20) gebildeten Innenraum der Verpackungsmaschine (1) umfasst, wobei dem Gebläse (30) eine Filtereinheit (31) zugeordnet ist.
Verpackungsmaschine (1) nach Anspruch 5, wobei das Gebläse (30) so angeordnet ist, dass Luft in den durch die Abdeckelemente (8, 20) begrenzten Innenraum der Verpackungsmaschine (1) blasbar ist.
Verpackungsmaschine (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei die Verpackungsmaschine (1) zumindest im Bereich des Verpackungsmoduls (3) mindestens ein unteres Abdeckelement (22) umfasst, welches zusammen mit den seitlich angeordneten Abdeckelementen (11) und dem oberen Abdeckelement (20) eine Einhausung bildet.
Verpackungsmaschine (1) nach Anspruch 6, wobei die Verpackungsmaschine (1) in einer Produktionshalle angeordnet ist und wobei das untere Abdeckelement (22) der Verpackungsmaschine (1) in einem Abstand oberhalb einer Bodenfläche der Produktionshalle angeordnet ist und wobei das untere Abdeckelement (22) mindestens eine bei Überdruck innerhalb des durch die Abdeckelemente (11, 20, 22) Innenraums der Verpackungsmaschine (1) automatisch nach unten öffnenbare Klappe umfasst.
Verpackungsmaschine (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei im Innenraum der mindestens Verpackungsmaschine (1) ein Temperatursensor (33) zur Messung einer Ist-Temperatur im Innenraum der mindestens Verpackungsmaschine (1) angeordnet ist und wobei die Verpackungsmaschine (1) eine Steuerungseinheit (35) umfasst, wobei der Temperatursensor (33) mit der Steuerungseinheit (35) gekoppelt ist.
Verpackungsmaschine (1) nach Anspruch 8, wobei durch den Temperatursensor (33) ein Ist-Temperaturwert ermittelbar und wobei durch die Steuerungseinheit (35) eine Differenz zwischen einem vordefinierten Soll-Temperaturwert und dem Ist-Temperaturwert errechenbar ist und wobei durch die Steuerungseinheit (35) die Leistung des Gebläses (30) in Abhängigkeit der ermittelten Temperaturdifferenz regulierbar ist.
Verpackungsanlage umfassend eine Verpackungsmaschine (1) gemäß einem der voranstehenden Ansprüche und eine Schrumpftunnel (4), wobei zwischen dem Austrittsbereich (16) der Verpackungsmaschine (1) und einem Eintrittsbereich des Schrumpftunnels ein Übergangsbereich mit einem Fördermittel für die mit Schrumpffolie umhüllten Artikel, Produkte (50) und / oder Produktzusammenstellungen angeordnet ist, wobei der Übergangsbereich mittels allseitig angeordneter Abdeckelemente (29) eingehaust ist.
Verfahren zum Erzeugen definierter Produktionsbedingungen innerhalb einer Verpackungsmaschine (1) gemäß einem der Ansprüche 5 bis 10, wobei a. ein Ist-Temperaturwert innerhalb der Verpackungsmaschine (1) ermittelt wird, b. eine Differenz zwischen einem vordefinierten Soll-Temperaturwert und dem Ist-Temperaturwert errechnet wird und c. die Leistung des Gebläses (30) entsprechend reguliert wird.