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Die Erfindung bezieht sich auf Schalenverschließmaschinen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie auf Verfahren zu Verschließen von Schalen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 8.
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Eine gattungsgemäße Schalenverschließmaschine ist z. B. aus der
DE 10 2008 030 510 A1 bekannt. Bei herkömmlichen Schalenverschließmaschinen wird die Anzahl der Verarbeitungstakte, die die Maschine in einer Zeiteinheit ausführen kann, maßgeblich durch die Bearbeitungszeit beim Verändern der Atmosphäre in der Schale und deren Versiegelung in der Siegelstation beeinflusst. Hierbei beansprucht insbesondere die Veränderung der Atmosphäre in der Schale durch Evakuierung und Befüllung oder durch Spülung mit einem Austauschgas wertvolle Zeit. Eine hohe Taktfrequenz ist jedoch ein wesentlicher Faktor, der zur Effizienz einer Schalenverschließmaschine beiträgt.
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Es ist daher Aufgabe der Erfindung, durch konstruktiv möglichst einfache Verbesserungen die Effizienz von Schalenverschließmaschinen zu erhöhen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Schalenverschließmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 oder durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 8.
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Die erfindungsgemäße Schalenverschließmaschine umfasst eine Siegelstation, die zum Versiegeln von Schalen mit einer Oberfolie und zum Verändern der in den Schalen vorherrschenden Atmosphäre konfiguriert ist, und eine Greifvorrichtung, die zum Versetzen der Schalen von einer Zuführeinrichtung in die Siegelstation konfiguriert ist. Die Schalenverschließmaschine zeichnet sich dadurch aus, dass die Greifvorrichtung eine Gasspüldüse aufweist, die dazu konfiguriert ist, die Schale während des Versetzens mit einem Austauschgas zu spülen.
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Als Gasspüldüse kann eine Struktur angesehen werden, die dazu geeignet ist, einer Gasströmung eine gewünschte Strömungsrichtung, insbesondere in Richtung der Schale, zu geben. Es kann sich z. B. um eine speziell geformte Vorrichtung oder um eine einfache Auslassöffnung handeln. Unter Spülen mit einem Austauschgas kann ein Vorgang verstanden werden, in dem das Austauschgas in eine Kavität der Schale, in der ein zu verpackendes Produkt aufgenommen sein kann, eingeleitet wird. Dabei kann das in der Kavität vorhandene Gasgemisch, in der Regel Luft, verdrängt werden. Dadurch kann insbesondere die Sauerstoffmenge in der Kavität reduziert werden, was die Haltbarkeit der verpackten Produkte positiv beeinflussen kann.
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Dadurch, dass bereits während des Versetzens der Schale Austauschgas in die Schale geleitet und somit die Sauerstoffmenge bereits reduziert wird, kann die Zeit, welche in der Siegelstation zur Atmosphärenveränderung aufzuwenden ist, verkürzt werden, da nur noch eine Restmenge an Sauerstoff aus der Schale entfernt werden muss. Es kann also die Anzahl der Takte, welche die Schalenverschließmaschine pro Zeiteinheit ausführen kann, erhöht werden, was zu einer verbesserten Effizienz der Schalenverschließmaschine beitragen kann.
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Vorzugsweise kann die Greifvorrichtung eine Gasleitung aufweisen, die dazu konfiguriert ist, ein Gas zu der Gasspüldüse hin zu leiten. Dazu kann die Gasleitung mit der Gasspüldüse verbunden sein. Als Gasleitung kann beispielsweise ein Schlauch angesehen werden. Dies kann eine besonders kostengünstige und leicht zu fertigende Form der Gasleitung darstellen. Besonders günstig ist es, wenn die Gasleitung in einen Greifer der Greifvorrichtung integriert ist. Beispielsweise kann eine Bohrung in einem Greiferarm vorgesehen sein. Eine in den Greifer integrierte Gasleitung kann den Vorteil aufweisen, dass sie, z. B. im Vergleich zu Schläuchen weniger alterungsanfällig ist, folglich länger gasdicht bleibt und somit eine längere Haltbarkeit aufweisen kann.
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Es kann vorteilhaft sein, wenn eine Ausblasrichtung der Gasspüldüse einstellbar ist. Auf diese Weise kann die Ausblasrichtung z. B. an verschiedene Schalenformate anpassbar sein. Dies kann helfen, möglichst viel von dem in der Schale befindlichen Gas durch das Austauschgas zu verdrängen.
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Es ist denkbar, dass die Gasspüldüse in einen Greifer der Greifvorrichtung integriert ist. Als eine in den Greifer integrierte Gasspüldüse kann z. B. eine Bohrung angesehen werden. Eine in den Greifer integrierte Gasspüldüse ist sowohl in Verbindung mit einer in den Greifer integrierten Gasleitung denkbar als auch mit einer anderen Form der Gasleitung, z. B. mit einem Schlauch. Eine in den Greifer integrierte Gasspüldüse kann insbesondere dann von Vorteil sein, wenn eine Schalenöffnung während des Versetzens abgedeckt werden soll, wie weiter unten noch erläutert werden wird. Die Ausblasrichtung einer in den Greifer integrierten Gasspüldüse kann, wie bereits erwähnt, einstellbar sein.
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Vorstellbar ist auch, dass die Gasspüldüse an einem Greifer der Greifvorrichtung befestigt ist. Dies kann die Einstellung der Ausblasrichtung erleichtern. Auch ein Austausch und eine Wartung kann erleichtert werden. Ein Austauschen der Gasspüldüse durch eine andere Art von Gasspüldüse, beispielsweise durch eine Gasspüldüse mit einem anderen Auslassquerschnitt, kann vorteilhaft sein, um die Schalenverschließmaschine an unterschiedliche Schalenformate anzupassen.
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Es ist kann vorteilhaft sein, wenn die Greifvorrichtung dazu konfiguriert ist, eine Schalenöffnung der Schale während des Versetzens, vorzugsweise gasdicht, abzudecken. Ohne eine Abdeckung könnte ein Teil des Austauschgases in der Schale beim Versetzen wieder aus der Schale entweichen. Durch eine Abdeckung kann also die Menge an wieder in die Schale eintretendem, unerwünschtem Gas vermindert werden. Als Schalenöffnung kann die Öffnung angesehen werden, durch welche die Schale, insbesondere die darin vorgesehene Kavität, befüllt und/oder durch den Kunden entleert werden kann. Abdecken kann als Erzeugen eines, vorzugsweise gasdicht, abgeschlossenen Raums über der Schalenöffnung und/oder über der Schale angesehen werden, wobei in den Raum noch Austauschgas einleitbar sein kann.
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Die Erfindung sieht auch ein Verfahren zum Verschließen von Schalen durch eine Schalenverschließmaschine vor. Das Verfahren umfasst ein Bereitstellen einer zu verschließenden Schale auf einer Zuführeinrichtung und ein Versetzen der Schalen von der Zuführeinrichtung in eine Siegelstation der Schalenverschließmaschine durch eine Greifvorrichtung. Das Verfahren umfasst des Weiteren ein Versiegeln der Schale mit einer Oberfolie durch die Siegelstation. Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass die Schale während des Versetzens der Schale mit einem Austauschgas gespült wird.
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Unter Spülen mit einem Austauschgas kann ein Vorgang verstanden werden, in dem das Austauschgas in eine Kavität der Schale, in der ein zu verpackendes Produkt aufgenommen sein kann, eingeleitet wird. Dabei kann das in der Kavität vorhandene Gasgemisch, in der Regel Luft, verdrängt werden. Dadurch kann insbesondere die Sauerstoffmenge in der Kavität reduziert werden, was die Haltbarkeit der verpackten Produkte positiv beeinflussen kann.
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Dadurch, dass bereits während des Versetzens der Schale Austauschgas in die Schale geleitet und somit die Sauerstoffmenge bereits reduziert wird, kann die Zeit, welche in der Siegelstation zur Atmosphärenveränderung aufzuwenden ist, verkürzt werden, da nur noch eine Restmenge an Sauerstoff aus der Schale entfernt werden muss. Es kann also die Anzahl der Takte, welche die Schalenverschließmaschine pro Zeiteinheit ausführen kann, erhöht werden, was zu einer verbesserten Effizienz der Schalenverschließmaschine beitragen kann.
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Das Verfahren kann vorteilhafterweise ein Abdecken einer Schalenöffnung der Schale während des Versetzens der Schale durch die Greifvorrichtung umfassen. Wie bereits erwähnt, könnte ohne eine Abdeckung ein Teil des Austauschgases in der Schale beim Versetzten wieder aus der Schale entweichen. Durch eine Abdeckung kann also die Menge an wieder in die Schale eintretendem, unerwünschtem Gas vermindert werden. Als Schalenöffnung kann die Öffnung angesehen werden, durch welche die Schale, insbesondere die darin vorgesehene Kavität, befüllt und/oder durch den Kunden entleert werden kann. Abdecken kann als Erzeugen eines, vorzugsweise gasdicht, abgeschlossenen Raums über der Schalenöffnung und/oder über der Schale angesehen werden, wobei in den Raum noch Austauschgas einleitbar sein kann.
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Schalenverschließmaschine sowie auf ein Verfahren der vorstehend beschriebenen Art. Im Folgenden werden vorteilhafte Ausführungsbeispiele anhand von Zeichnungen näher erläutert.
- 1 zeigt eine schematische Perspektivansicht einer Schalenverschließmaschine.
- 2 zeigt eine schematische Schnittansicht eine Greifvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel, wobei die Zeichnungsebene senkrecht zu einer Produktionsrichtung orientiert ist.
- 3 zeigt eine schematische Schnittansicht eine Greifvorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel, wobei die Zeichnungsebene senkrecht zu einer Produktionsrichtung orientiert ist.
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1 zeigt ein Beispiel für eine Schalenverschließmaschine 1. Sie kann ein Gestell 2 umfassen. Die Schalenverschließmaschine 1 kann des Weiteren eine Zuführeinrichtung 7 aufweisen, z. B. ein Förderband, ein Riemenförderer oder eine einfache Abstellfläche, auf der die zu verschließenden Schalen für das Zuführen bereitgestellt werden können. Sie kann außerdem eine Siegelstation 9 aufweisen. Durch die Zuführeinrichtung 7 können befüllte aber zu diesem Zeitpunkt noch unverschlossene Schalen 8 zu der Siegelstation 9 befördert werden. Die Schalen 8 können mit einer Greifvorrichtung 11 in einer Produktionsrichtung P in die Siegelstation 9 umgesetzt werden und dort mit einer von oben zugeführten Oberfolie 5 (Folie) verschlossen werden, beispielsweise durch Ansiegeln der Oberfolie 5. Zu diesem Zweck kann die Siegelstation 9 ein Siegelwerkzeug 10 umfassen, das später noch näher beschrieben werden wird. Die derart fertiggestellten Verpackungen können über die Greifvorrichtung 11 aus der Siegelstation 9 auf ein Abführband 15 umgesetzt werden.
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Nach dem Ansiegeln der Oberfolie 5 können den Verpackungen bzw. Verpackungsverbünden entsprechende Bereiche der Oberfolie 5 in der Siegelstation 9 aus der Bahn der Oberfolie 5 ausgeschnitten werden. Es verbleibt ein Folienrestgitter der Oberfolie 5, welches mit einer Vorrichtung 3 zum Aufwickeln der Folie 5 aufgewickelt wird.
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In 2 sind die befüllte Schale 8 sowie die Greifvorrichtung 11 in einer schematischen Schnittansicht dargestellt, wobei die Schnittebene senkrecht zur Produktionsrichtung P verläuft. Wie im vorliegenden Ausführungsbeispiel, kann die Greifvorrichtung 11 zum Beispiel zwei Greifer 12a, 12b umfassen. Zum Öffnen der Greifvorrichtung 11 können die Greifer 12a, 12b voneinander fortbewegt werden. Zum Schließen der Greifvorrichtung 11 können die Greifer 12a, 12b aufeinander zu bewegt werden. 2 zeigt einen geschlossenen Zustand der Greifvorrichtung 11. Die Greifvorrichtung 11 kann eine Gasspüldüse 13a aufweisen. Wie im vorliegenden Ausführungsbeispiel kann die Gasspüldüse 13a in den Greifer 12a integriert sein. Des Weiteren kann die Greifvorrichtung 11 eine Gasleitung 14a aufweisen. Die Gasleitung 14a kann mit der Gasspüldüse 13a verbunden sein. Wie in 2 dargestellt, kann auch die Gasleitung 14a in den Greifer 12a integriert sein. Die Gasspüldüse 13a kann dazu konfiguriert sein, die Schale 8 während des Versetzens mit einem Austauschgas zu spülen. Sie kann des Weiteren dazu konfiguriert sein, das Austauschgas in einer Ausblasrichtung 16 zu der Schale 8 hin zu leiten.
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Die Greifvorrichtung 11 kann des Weiteren eine zweite Gasspüldüse 13b aufweisen. Diese kann ebenfalls in einen Greifer, in diesem Fall den Greifer 12b der Greifvorrichtung 11, integriert sein. Des Weiteren kann die Greifvorrichtung 11 eine zweite Gasleitung 14b umfassen. Die zweite Gasleitung 14b kann mit der zweiten Gasspüldüse 13b verbunden sein. Es sind Ausführungsformen denkbar, in denen die zweite Gasspüldüse 13b analog zu der Gasspüldüse 13a dazu konfiguriert sein kann, Austauschgas zu der Schale 8 hin zu leiten. Es sind jedoch auch Ausführungsbeispiele denkbar, in denen die zweite Gasspüldüse 13b dazu konfiguriert ist, Gas von der Schale 8 fort zu leiten, insbesondere Gas, das durch das durch die Gasspüldüse 13a eingeleitete Austauschgas verdrängt wurde. Dementsprechend kann die zweite Gasleitung 14b dazu konfiguriert sein, Gas zu der zweiten Gasspüldüse 13b hin oder von ihr fort zu leiten.
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2 zeigt ebenfalls eine Schalenöffnung 17 der Schale 8. Es ist ebenfalls zu sehen, dass die Greifvorrichtung 11 dazu konfiguriert sein kann, die Schalenöffnung 17, vorzugsweise gasdicht, abzudecken. Beispielsweise können die Greifer 12a, 12b jeweils eine Abdeckplatte 18a, 18b aufweisen. In Ausführungsbeispielen, in denen die Gasspüldüse 13a und die zweite Gasspüldüse 13b zum Einleiten von Austauschgas konfiguriert sind, kann eine gasdichte Abdeckung der Schalenöffnung 17 als weniger vorteilhaft angesehen werden, da das Entweichen des unerwünschten Gases erschwert werden kann. Insbesondere in Ausführungsbeispielen, in denen die zweite Gasspüldüse 13b zum Leiten von Gas von der Schale 18 fort konfiguriert ist, kann eine gasdichte Abdeckung der Schalenöffnung 17 besonders vorteilhaft sein.
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In 3 sind die Schale 8 und die Greifvorrichtung 11 gemäß einer zweiten Ausführungsform in einer schematischen Schnittansicht dargestellt, wobei die Schnittebene wiederum senkrecht zur Produktionsrichtung P verläuft. In diesem Ausführungsbeispiel kann die Greifvorrichtung 11 wiederum zwei Greifer 12c und 12d aufweisen. Diese unterscheiden sich von den Greifern 12a, 12b in dem ersten Ausführungsbeispiel dadurch, dass in sie weder eine Gasleitung noch eine Gasspüldüse integriert ist. Wie im vorliegenden zweiten Ausführungsbeispiel kann eine Gasspüldüse 13c an dem Greifer 12c befestigt sein. Die Ausblasrichtung 16 der Gasspüldüse 13c kann dabei durch ein Gelenk 19 einstellbar sein. Die Greifvorrichtung 11 gemäß dem in 3 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel kann des Weiteren eine Gasleitung 14c umfassen. Bei der Gasleitung 14c kann es sich um einen Schlauch handeln. Der Schlauch 14c kann mit der Gasspüldüse 13c verbunden sein.
