DE102018133313A1

DE102018133313A1 - Transporteinrichtung für eine Materialbahn

Info

Publication number: DE102018133313A1
Application number: DE102018133313.7A
Authority: DE
Inventors: Christian Deters
Original assignee: Weber Maschinenbau GmbH Breidenbach
Current assignee: WEBER FOOD TECHNOLOGY GMBH, DE
Priority date: 2018-12-21
Filing date: 2018-12-21
Publication date: 2020-06-25

Abstract

Transporteinrichtung für eine Materialbahn (10), mit einer endlosen Transportkette (16), die eine Anzahl von Klammern (22) zum Erfassen eines Randes der Materialbahn (10) und zum Transportieren der Materialbahn in einer Transportrichtung (A) aufweist, einer Rückführungseinrichtung (26) zum Führen der Transportkette (16) während eines Rücklaufes entgegen der Transportrichtung, einer an der Rückführungseinrichtung (26) angeordneten Betätigungseinrichtung (32) zum vorübergehenden Öffnen der Klammern (22), und einer Reinigungseinrichtung (34) zum Reinigen der geöffneten Klammern (22) mit einem Reinigungsfluid, dadurch gekennzeichnet, dass der Betätigungseinrichtung (32) eine Sensoreinrichtung (30) zum Erfassen von an den Klammern (22) haftenden Materialbahnresten (36) zugeordnet ist und dass die Betätigungseinrichtung (32) dazu ausgebildet ist, ein Signal von der Sensoreinrichtung (30) zu empfangen und die Klammern (22) selektiv nur dann zu öffnen, wenn Materialbahnreste (36) detektiert werden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Transporteinrichtung für eine Materialbahn, mit einer endlosen Transportkette, die eine Anzahl von Klammern zum Erfassen eines Randes der Materialbahn und zum Transportieren der Materialbahn in einer Transportrichtung aufweist, einer Rückführungseinrichtung zum Führen der Transportkette während eines Rücklaufes entgegen der Transportrichtung, einer an der Rückführungseinrichtung angeordneten Betätigungseinrichtung zum vorübergehenden Öffnen der Klammern, und einer Reinigungseinrichtung zum Reinigen der geöffneten Klammern mit einem Reinigungsfluid.
Transporteinrichtungen dieser Art werden beispielsweise in Vorrichtungen zur Handhabung, Verarbeitung oder Bearbeitung, insbesondere zum Verpacken von Objekten wie Lebensmittelprodukten und dergleichen eingesetzt. Bei der Materialbahn kann es sich dann beispielsweise um eine Folienbahn handeln, in der im Tiefziehverfahren mehrere Mulden zur Aufnahme der Lebensmittelprodukte gebildet werden. Die Folienbahn wird bei diesen sogenannten Tiefziehverpackungsmaschinen nach und nach durch verschiedene Bearbeitungsstationen transportiert, in denen die Lebensmittelprodukte in die Mulden eingelegt werden, eine Folie aufgesiegelt wird, um die Verpackungsbehälter zu verschließen, und die Folienbahn durch Längs- und Querschnitte in einzelne Verpackungen aufgeteilt wird. Am Folieneinlauf der Transporteinrichtung werden die Klammern automatisch geöffnet, damit die Folienbahn eingefädelt werden kann. Am Folienauslauf werden die Klammern ebenfalls automatisch geöffnet, damit der der Folien-Randstreifen als zurückbleibender Verschnitt aus der Transporteinrichtung ausgetragen werden kann.
Gelegentlich kommt es vor, dass kleinere oder größere Stücke der Materialbahn bzw. des Verschnittes an den Klammern der Transportkette haften bleiben. Die an der Rücklaufbahn der Transportkette angeordnete Reinigungseinrichtung dient dazu, diese Materialreste zu entfernen, beispielsweise dadurch, dass die geöffneten Klammern mit Druckluft angeblasen werden.
Beispiele für herkömmliche Transporteinrichtungen dieser Art werden beschrieben in DE 10 2007 021 397 A1 , DE 10 2006 020 368 A1 und DE 698 22 699 T2 .
Bei den herkömmlichen Transporteinrichtungen kennt man einen speziellen Reinigungsbetrieb, bei dem die Transportkette mehrmals umläuft und wobei die Reinigungsdüsen kontinuierlich in Betrieb sind. Es wird dabei jede Klammer während der Rückführung zum Folieneinlauf der Transporteinrichtung vorübergehend geöffnet und freigeblasen, so dass ein relativ hoher Druckluftverbrauch vorliegt und eventuell unnötiger Verschleiß durch zu lange Umläufe im Reinigungsbetrieb entsteht. Zudem ist der Bediener gefordert, die Verschmutzung bzw. deren Entfernung zu überwachen.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Transporteinrichtung zu schaffen, die weniger verschleißanfällig ist und energiesparender betrieben werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Betätigungseinrichtung eine Sensoreinrichtung zum Erfassen von an den Klammern haftenden Materialbahnresten zugeordnet ist und dass die Betätigungseinrichtung dazu ausgebildet ist, ein Signal von der Sensoreinrichtung zu empfangen und die Klammern selektiv nur dann zu öffnen, wenn Materialbahnreste detektiert werden.
Bei der erfindungsgemäßen Transporteinrichtung brauchen während des Rücklaufes der Klammern nur diejenigen Klammern geöffnet zu werden, an denen tatsächlich Materialbahnreste haften. Die übrigen Klammern bleiben dagegen geschlossen, so dass die Zahl der Öffnungs- und Schließvorgänge, die unvermeidlich mit einem gewissen Maß an Reibung und einem gewissen Verschleiß verbunden sind, deutlich verringert werden kann. Auf diese Weise wird nicht nur die Standzeit der Transportkette erhöht, sondern wegen der verminderten Reibung auch der Energieverbrauch gesenkt.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die Signale der Sensoreinrichtung es erlauben, eine Statistik zu führen, so dass eine anomale Häufung von Ereignissen, bei denen Materialbahnreste an den Klammern haften bleiben, automatisch erkannt werden kann, woraufhin dann die Funktion der Transporteinrichtung und/oder des Materialbahnweges und/oder die Materialbahn selbst überprüft und etwaige Störungen beseitigt werden können.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
In einer vorteilhaften Ausführungsform wird auch die Reinigungseinrichtung nur dann aktiviert, wenn Materialbahnreste an den Klammern detektiert wurden. Auf diese Weise kann beispielsweise bei einer durch Strahldüsen gebildeten Reinigungseinrichtung eine beträchtliche weitere Verringerung des Energieverbrauchs, insbesondere des Druckluftverbrauchs, erreicht werden.
Weiterhin ist es optional möglich, dass mittels einer Steuereinheit der Impuls an den Strahldüsen der Reinigungseinrichtung variiert wird. Beispielsweise kann dieser erhöht werden, wenn in einem zweiten oder weiteren Umlauf der Transportkette erneut an der gleiche Stelle der Transportkette ein Materialbahnrest detektiert wird.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung näher erläutert.
Es zeigen:

1 eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Transporteinrichtung;
2 die Transporteinrichtung in einem Schnitt quer zur Transportrichtung; und
3 eine Detailansicht zu 1.

In 1 ist in einer Seitenansicht eine Transporteinrichtung für eine Materialbahn 10 gezeigt, die an einem Folieneinlauf 12 in die Transporteinrichtung eingeschleust wird und an einem Folienauslauf 14 wieder aus der Transporteinrichtung ausgeschleust wird. Bei der Materialbahn 10 kann es sich beispielsweise um eine Folienbahn handeln, aus der in einer Folge von längs der Transporteinrichtung angeordneten Bearbeitungsstationen Verpackungsbehälter für Lebensmittelprodukte hergestellt, befüllt, gesiegelt und voneinander getrennt werden.
Die Transporteinrichtung weist auf jeder Längsseite der Materialbahn 10 eine endlose Transportkette 16 auf, die über Umlenkrollen 18 geführt ist und durch einen Kettenantrieb 20 so angetrieben wird, dass das obere Trum der Transportkette sich in einer Transportrichtung A vom Folieneinlauf 12 zum Folienauslauf 14 bewegt. In der Zeichnung ist nur eine der beiden synchron zueinander laufenden Transportketten 16 dargestellt.
Die Transportkette 16 ist auf ihrer gesamten Länge mit in gleichmäßigen Abständen angeordneten Klammern 22 bestückt, die dazu dienen, den betreffenden Rand der Materialbahn 10 zu erfassen und zu halten. Das Obertrum der Transportkette ist dabei in einer in 1 nicht gezeigten, jedoch in 2 im Schnitt dargestellten Führungsschiene 24 geführt, so dass die über die Klammern 22 in die Kette eingeleiteten Zugkräfte, insbesondere quer zur Transportrichtung A, aufgefangen werden können. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind in 1 die Klammern 22 nur in einigen Abschnitten der Transportkette 16 dargestellt. Diese Klammern 22 laufen außerhalb der Führungsscheine 24, so dass sie den Rand der Materialbahn 10 erfassen können. Am Folieneinlauf 12 der Transporteinrichtung werden die Klammern 22 mit Hilfe einer an sich bekannten und deshalb hier nicht gezeigten Öffnungs- und Schließeinrichtung vorübergehend geöffnet, damit die Materialbahn 10 eingeschleust werden kann. Wahlweise können dabei die Klammern 22 oder die gesamte Transportkette 16 auch etwas in der Richtung quer zur Transportrichtung A ausgelenkt werden, damit sich die Materialbahn 10 leichter in die Klammern 22 einführen lässt. Am Folienauslauf 14 der Transporteinrichtung ist eine weitere Öffnungs- und Schließeinrichtung angeordnet, mit der die Klammern 22 vorübergehend geöffnet werden, um die Materialbahn 10 auszuschleusen, während die Klammern 22 längs des Untertrums der Transportkette 16 zum Folieneinlauf zurücklaufen. Die Klammern 22 sind derart seitlich versetzt an der eigentlichen Transportkette 16 angeordnet, dass sie nicht mit den Umlenkrollen 18 und dem Kettenantrieb 20 kollidieren.
Längs des Untertrums der Transportkette 16 ist eine Rückführungseinrichtung 26 zur Führung der Transportkette 16 vorgesehen. Da hier jedoch wesentlich geringere Querkräfte auftreten, ist die Rückführungseinrichtung 26 in diesem Beispiel in mehrere getrennte Blöcke 28 unterteilt, die die Kette nur intervallweise abstützen.
An der Rückführungseinrichtung 26 sind, in der Reihenfolge von links nach rechts in 1, eine Sensoreinrichtung 30, eine Betätigungseinrichtung 32 und eine Reinigungseinrichtung 34 angeordnet. Die Sensoreinrichtung 30 dient dazu, etwaige Materialbahnreste 36 zu detektieren, die an den Klammern 22 haften geblieben sind. Dazu weist die Sensoreinrichtung 30 im gezeigten Beispiel eine Schaltfahne 38 auf, die durch die Materialbahnreste 36 mechanisch verschwenkt wird, wenn sich die Klammern in Rücklaufrichtung bewegen. Die Sensoreinrichtung 30 liefert dann ein Signal an eine Steuereinheit 40, die die Detektionsereignisse registriert und zählt und mit einer an die Transportgeschwindigkeit der Kette angepassten Verzögerung ein Signal an die Betätigungseinrichtung 32 liefert, die daraufhin selektiv diejenigen Klammern 22 öffnet, an denen die Materialbahnreste 36 detektiert wurden. Danach wird zeitgerecht die Reinigungseinrichtung 34 aktiviert, um die Materialbahnreste aus den geöffneten Klammern 22 zu entfernen.
Im gezeigten Beispiel weist die Reinigungseinrichtung 34 eine Reihe von Düsen 42 auf, die in einem der Blöcke 28 der Rückführungseinrichtung 26 gebildet sind und über eine Druckleitung 44 und eine Plenumkammer 46 mit Druckluft T gespeist werden können. Die Druckluftleitung 44 enthält ein Ventil 48, das durch die Steuereinheit 40 angesteuert wird. Auf diese Weise wird der Betrieb der Reinigungseinrichtung 34 so gesteuert, dass die Druckluft gezielt nur auf diejenigen Klammern 22, an denen Materialbahnreste detektiert wurden, und allenfalls noch auf die benachbarten Klammern abgegeben wird. Die Düsen 42 sind auf einem Längenabschnitt der Rückführungseinrichtung 26 angeordnet, der im wesentlichen mit dem Längenabschnitt identisch ist, auf den die Klammern 22 durch die Betätigungseinrichtung 32 geöffnet gehalten werden.
In 2 sind Einzelheiten der Transporteinrichtung detaillierter dargestellt. Das Führungsprofil 24 und die Blöcke 28 der Rückführungseinrichtung 26 sind an einem durchgehenden Tragprofil 50 angeordnet, das seinerseits an einem Halteprofil 52 gehalten ist. Die Transportkette 16 läuft in einer Nut des Führungsprofils 24 und jedes Blockes 28, die die Querschnittsform eines liegenden T hat. Jedes Kettenglied oder zumindest einige in gleichmäßigen Abständen längs der Kette angeordneten Kettenglieder weisen einen Ausleger 54 auf, der durch einen Schlitz, über den sich die T-förmige Nut in Richtung auf die Materialbahn 10 öffnet, aus dem Führungsprofil 24 herausragt. Jeder dieser Ausleger trägt eine der Klammern 22. Jede Klammer 22 hat ein Oberteil 56 und ein Unterteil 58, die den Rand der Materialbahn 10 klemmend zwischen sich aufnehmen. Die Begriffe „Oberteil“ und „Unterteil“ beziehen sich hier auf die Orientierung der Klammern 22 am Obertrum der Transportkette 16. Das Oberteil 56 ist an einem Schaft 60 gehalten, der sich vertikalbeweglich durch das Unterteil 58 und den Ausleger 54 erstreckt und am unteren Ende einen Taster 62 trägt, der durch die Betätigungseinrichtung 32 betätigt wird. Eine Feder 66 (3) stützt sich an dem Unterteil 58 und dem Taster 62 ab und spannt das Oberteil 56 nach unten vor, so dass die Klammer 22 geschlossen gehalten wird und eine Klemmkraft auf die Materialbahn 10 ausübt.
Die in 1 gezeigte Betätigungseinrichtung 32 weist eine Druckplatte 64 auf, die um eine Achse 66 schwenkbar ist und beispielsweise mit Hilfe eines Exzenterantriebs so verschwenkt werden kann, dass eine an ihrer Unterseite gebildete, leicht angeschrägte Druckfläche 68 auf die nach oben weisenden Taster 62 der Klammern drückt, die am Untertrum zurücklaufen.
3 zeigt zwei der Klammern 22 am Untertrum der Transportkette 16, die durch den Block 28 läuft, an dem sich die Betätigungseinrichtung 32 befindet. Die Druckplatte 64, von der in 3 nur ein Teil dargestellt ist, nimmt im Normalbetrieb eine Position ein, in der ihre Unterseite dicht oberhalb der Taster 62 der geschlossenen Klammern 22 liegt. In 3 ist die Druckplatte 64 jedoch durch den Exzenterantrieb so verschwenkt worden, dass ihre Druckfläche 68 auf die Taster 62 drückt, so dass die Klammern 22 geöffnet werden, sobald ihr Taster 62 auf die Unterseite der Druckplatte 64 aufläuft. Weiterhin ist in 3 zu erkennen, dass die Düsen 42 in Höhe der geöffneten Klammern 22 liegen, so dass die Materialbahnreste wirksam fortgeblasen werden können. Sobald die Klammern 22 die Reihe der Düsen 42 passiert haben und sich unter der Druckfläche 68 hindurch bewegt haben, sorgt die Feder 66 wieder für das Schließen der Klammer 22.
In 2 ist an der Klammer 22 am Untertrum ein Materialbahnrest 36 gezeigt, der in dieser Klammer 22 gehalten ist. Außerdem ist hier die räumliche Lage der Schaltfahne 38 der Sensoreinrichtung 30 relativ zu der Klammer 22 zu erkennen. Es versteht sich jedoch, dass die Sensoreinrichtung 30 allgemein auch durch einen anderen Sensortyp gebildet werden kann, beispielsweise durch einen optischen Sensor.
Auch für die Reinigungseinrichtung 34 sind unterschiedliche Ausgestaltungen denkbar. Beispielsweise kann in geeigneter Position relativ zu den Düsen 42 eine Auffangeinrichtung, beispielsweise eine Auffangschale für die fortgeblasenen Materialreste angeordnet sein. In einer anderen Ausführungsform kann anstelle von Strahldüsen auch eine Saugvorrichtung zum Absaugen der Materialreste vorgesehen sein.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102007021397 A1 [0004]
DE 102006020368 A1 [0004]
DE 69822699 T2 [0004]

Claims

Transporteinrichtung für eine Materialbahn (10), mit einer endlosen Transportkette (16), die eine Anzahl von Klammern (22) zum Erfassen eines Randes der Materialbahn (10) und zum Transportieren der Materialbahn in einer Transportrichtung (A) aufweist, einer Rückführungseinrichtung (26) zum Führen der Transportkette (16) während eines Rücklaufes entgegen der Transportrichtung, einer an der Rückführungseinrichtung (26) angeordneten Betätigungseinrichtung (32) zum vorübergehenden Öffnen der Klammern (22), und einer Reinigungseinrichtung (34) zum Reinigen der geöffneten Klammern (22) mit einem Reinigungsfluid, dadurch gekennzeichnet, dass der Betätigungseinrichtung (32) eine Sensoreinrichtung (30) zum Erfassen von an den Klammern (22) haftenden Materialbahnresten (36) zugeordnet ist und dass die Betätigungseinrichtung (32) dazu ausgebildet ist, ein Signal von der Sensoreinrichtung (30) zu empfangen und die Klammern (22) selektiv nur dann zu öffnen, wenn Materialbahnreste (36) detektiert werden.
Transporteinrichtung nach Anspruch 1, mit einer Steuereinrichtung (40), die dazu ausgebildet ist, das Signal der Sensoreinrichtung (30) zu empfangen und die Reinigungseinrichtung (34) selektiv nur dann zu aktivieren, wenn Materialbahnreste (36) detektiert werden.
Transporteinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der die Reinigungseinrichtung mindestens eine Düse (44) zum Ausstoß eines gasförmigen Reinigungsfluids aufweist.
Transporteinrichtung nach Anspruch 3, bei der die Düse (42) in der Rückführungseinrichtung (26) ausgebildet ist.
Transporteinrichtung nach Anspruch 3 oder 4, bei der die Reinigungseinrichtung (34) mehrere Düsen (42) aufweist, die in einer Reihe angeordnet sind, deren Länge etwa demjenigen Abschnitt der Transportkette (16) entspricht, in welchem die Klammern (22) durch die Betätigungseinrichtung (32) offen gehalten werden.
Verfahren zum Reinigen einer Transporteinrichtung für eine Materialbahn (10), die folgendes aufweist: eine endlose Transportkette (16), die eine Anzahl von Klammern (22) zum Erfassen eines Randes der Materialbahn (10) und zum Transportieren der Materialbahn in einer Transportrichtung (A) aufweist, eine Rückführungseinrichtung (26) zum Führen der Transportkette (16) während eines Rücklaufes entgegen der Transportrichtung, eine an der Rückführungseinrichtung (26) angeordnete Betätigungseinrichtung (32) zum vorübergehenden Öffnen der Klammern (22), und eine Reinigungseinrichtung (34) zum Reinigen der geöffneten Klammern (22) mit einem Reinigungsfluid, dadurch gekennzeichnet, dass an den Klammern (22) haftende Materialbahnreste (36) mit einer eine Sensoreinrichtung (30) erfasst werden und dass mit Hilfe der Betätigungseinrichtung (32), auf ein Signal von der Sensoreinrichtung (30) hin, die Klammern (22) selektiv nur dann geöffnet werden, wenn Materialbahnreste (36) detektiert werden.
Verfahren nach Anspruch 6, bei dem die Reinigungseinrichtung (34) selektiv nur dann aktiviert wird, wenn Materialbahnreste (36) detektiert werden.