DE20305759U1

DE20305759U1 - Maschine zum Abfüllen von flüssigen Nahrungs- und Genußmitteln in Becher

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Publication number: DE20305759U1
Application number: DE20305759U
Authority: DE
Original assignee: Finnah Engineering und Packaging GmbH
Current assignee: Finnah Engineering und Packaging GmbH
Priority date: 2003-04-08
Filing date: 2003-04-08
Publication date: 2004-08-19
Anticipated expiration: 2013-04-09

Abstract

Form-, Füll- und Verschließmaschine, insbesondere zum Abfüllen von flüssigen Nahrungs- und Genußmitteln in Becher (2), wobei die eine Reihenanordnung bildende Maschine (1, 1') insbesondere mit einer aufgabeseitig einen Folienstrang (3) aufnehmenden Zuführeinrichtung (5), einer Heizeinrichtung (6) mit Becherformung (7), einer Abfüllstation (8), einer die Becher (2) verschließenden Siegelstation (10), einer Stanzstation (11) und einer Verpackungseinrichtung (14) als jeweilige Bearbeitungsstationen versehen ist, auf denen mit einer im wesentlichen in Maschinenlängsrichtung (M) verlaufenden Vorschubbewegung (15) die jeweiligen Becher (2) aus formatabhängig in einer horizontalen Vorschubebene (N) vorgeschobenen Teilbereichen des Folienstranges (3) im Takt geformt, gefüllt, verschlossen und verpackt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Bearbeitungsstationen auf eine veränderbare Länge der im Takt vorgeschobenen Teilbereiche und/oder eine veränderte Breite (T, T') des Folienstranges (3) einstellbar sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Form-, Füll- und Verschließmaschine, insbesondere zum Abfüllen von flüssigen Nahrungs- und Genußmitteln in Becher, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bekannte Maschinen dieser Art sind als Form-, Füll- und Verschließmaschinen, sogenannte FFV-Maschinen, konzipiert, auf denen in einem automatischen Durchlauf kundenspezifisch unterschiedliche Abmessungen aufweisende Becher aus einem Folienstrang geformt, diese auf einer nachgeordneten Station befüllt und danach die Becher versandfertig verschlossen werden. Derartige Maschinen weisen die jeweiligen Bearbeitungsstationen in einer Reihenanordnung auf, wobei auf der Maschine nur eine bestimmte, z. B. auf einen speziellen Kunden abgestimmte Becherform bearbeitet werden kann. Eine Umrüstung auf eine veränderte Bechergröße oder Becherform ist mit hohem technischem und finanziellem Aufwand verbunden.
Die Erfindung befaßt sich mit dem Problem, eine Form-, Füll- und Verschließmaschine zu schaffen, die mit geringem technischem Aufwand an unterschiedliche Größen des Folienstranges bzw. des Becherformates anpaßbar ist und nach kurzen Umrüstzeiten einen veränderten Verfahrensablauf ermöglicht.
Die Erfindung löst diese Aufgabe mit einer Form-, Füll- und Verschließmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Hinsichtlich wesentlicher weiterer Ausgestaltungen wird auf die Ansprüche 2 bis 12 verwiesen.
Die erfindungsgemäß ausgebildete Maschine ist als eine modulare Baueinheit konzipiert, bei der die jeweiligen Bearbeitungsstationen in ihrer Position innerhalb der Bearbeitungsstrecke veränderbar sind und auf verschiedene Forlienvorläufe einstellbar sind. Damit können veränderbare Längen von im Takt vorgeschobenen Teilbereichen eines Folienstranges verarbeitet werden. Außerdem ist vorgesehen, daß die Bearbeitungsstationen auf eine veränderbare Breite des Folienstranges einstellbare Werkzeuge aufweisen, so daß nach einem produktabhängigen Wechsel der Folienabmessungen ein breiterer oder schmalerer Folienstrang aufnehmbar, formbar und füllbar ist.
Mit dieser Konstruktion ist erreicht, daß die Maschine ohne aufwendigen Umbau ihrer Gestellteile durch eine einfache Längs- bzw. Querverlagerung der funktionalen Baugruppen an eine Änderung der eingangsseitig durch Tiefziehen erzeugten Becheranzahl und/oder -kontur angepaßt werden kann. Bei diesem modularen Konzept ergeben sich unterschiedliche Einstellmöglichkeiten dadurch, daß die Bearbeitungsstationen sowohl einzeln als auch gruppenweise verlagerbar sind, wobei diese Verlagerung auch innerhalb eines kompakten Maschinengestells erfolgen kann. Diese Verstellbarkeiten im System können auch vorsehen, daß ein gesamter Modul oder nur eine in diesem vorgesehene Werkzeug- Baugruppe vollständig ausgetauscht wird.
Mit dieser modularen Anpassung der Maschine an das vorgesehene Endprodukt ist die Möglichkeit geschaffen, eine vorbestimmte Folienabmessung als Ausgangsmaterial der Becherformung für eine Vielzahl von unterschiedlichen Endprodukten einzusetzen und damit auch die Lagerhaltung an Folienmaterialen vorteilhaft zu reduzieren.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung, die ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Maschine zum Abfüllen von Nahrungsmitteln in Becher zeigt. In der Zeichnung zeigen:
1 eine Prinzipdarstellung der erfindungsgemäßen Maschine, die mehrere modulare Bearbeitungsstationen an jeweiligen Teilbereichen des Maschinengestells aufweist,
2 eine Seitenansicht ähnlich 1 mit den durch ein Maschinengestell verbundenen Bearbeitungsstationen,
3 und 4 jeweilige Stirnansichten der Maschine mit einer Prinzipdarstellung von querverstellbaren Baugruppen zum Transport des Folienstranges im Bereich einer Bearbeitungsstation,
5 eine Prinzipdarstellung eines zwischen den Modulen vorgesehenen Verstellmechanismus mit einer Spindel und einem Stellmotor, und
6 eine Prinzipdarstellung einer beweglichen Lagerung eines Moduls im Bereich einer bodenseitigen Stützschiene.
In 1 ist eine insgesamt mit 1 bezeichnete Form-, Füll- und Verschließmaschine (FFV-Maschine) dargestellt, wie sie insbesondere in der Molkereiindustrie zur Abfüllung von flüssigen Nahrungs- und Genußmitteln in Becher 2 (3) vorgesehen ist. Diese FFV-Maschine weist eine Reihenanordnung von an sich bekannten Baugruppen auf, wobei eine aufgabenseitig einen Folienstrang 3 von einer Folienrolle 4 aufnehmende Zuführeinrichtung 5, eine Heizeinrichtung 6 mit einer Becherformung 7, eine Abfüllstation 8 mit Füllwerkzeugen 9 und 9', eine die Becher 2 verschließende Siegelstation 10, eine Stanzstation 11 und eine einen Taktrechen 12 sowie einen Setzpacker 13 aufweisende Verpackungseinrichtung 14 vorgesehen sind.
In dieser Reihenanordnung der Bearbeitungsstationen werden die Becher 2 bzw. der Folienstrang 3 mit einer im wesentlichen in Maschinenlängsrichtung M verlaufenden Vorschubbewegung (Pfeil 15) in einer horizontalen Vorschubebene H ( 3) im formatabhängigen Takt vorgeschoben, so daß die Becher 2 aus dem Folienstrang 3 geformt und danach die Becher gefüllt, verschlossen sowie verpackt werden.
Bei der erfindungsgemäß ausgebildeten FFV-Maschine 1 sind jeweilige Bearbeitungsstationen 5, 6, 7, 8, 10, 11 und 14 vorgesehen, die einzeln oder gruppenweise auf eine veränderbare Länge der im Takt vorgeschobenen Teilbereiche des Folienstranges 3 einstellbar sind. Ebenso ist vorgesehen, daß die Bearbeitungsstationen bzw. deren jeweilige Werkzeuge auf eine veränderte Breite T, T' (4) des in der Vorschubebene H zu verlagernden Folienstranges 3 bzw. der Querreihe von Bechern 2 einstellbar sind. Damit ist eine formatveränderbare FFV-Anlage 1 geschaffen, die an verschiedene Vorschublängen je Takt bzw. verschiedene Folienbreiten T, T' anpaßbar ist, wobei für diese Verstellbarkeit des Systems unterschiedliche konstruktive Varianten vorgesehen sein können.
Eine erste Prinzipdarstellung gemäß 1 zeigt dabei, daß die Bearbeitungsstationen als jeweilige in der Vorschubebene H relativ zueinander verstellbare Module A, B, C, D, E und F ausgebildet sind. In dieser Ausführung sind die Zuführeinrichtung 5 als Modul A und der Modul B mit der Heiz- und Becherformeinrichtung 6, 7 so verbunden, daß diese beiden Module A und B gemeinsam in einer Pfeilrichtung 16 relativ zum Modul C mit der Abfüllstation 8 verlagerbar sind.
Anschließend an diese einstellbaren Module A, B und C ist in Vorschubrichtung 15 nachfolgend eine Verbindung der Module D, E und F zu einer dritten modularen Baugruppe verdeutlicht. Diese Einheit D, E, F mit der Siegelstation 10 und der Verpackungseinrichtung 14 ist in einer mit einer Pfeilrichtung 16' angedeuteten Stellebene relativ zum Modul C verlagerbar, wobei gemäß 1 nur der Modul C einstellbar ist.
Entsprechend der Position eines als Bezugspunkt des Systems vorgesehenen Nullpunktes der Gesamtanlage sind mit diesem Modul-Konzept unterschiedliche Verstellmöglichkeiten denkbar, da beispielsweise gemäß 1 die Module D, E und F bodenseitig bei 18 fest fixiert sind und die Module A, B und C einzeln bzw. gemeinsam verfahrbar auf einer Schienenführung 19 abgestützt sind. Nach einer der vorgesehenen Verlagerungen in die jeweilige Gebrauchsstellung werden die Module A, B und C durch eine nicht näher dargestellte Feststelleinrichtung in ihrer Position so fixiert, daß die Position des Folienstranges 3 weitgehend unverändert ist und die an den Modul C anschließenden Verpackungsanlagen können ebenfalls in ihrer Position verbleiben.
In einer weiteren denkbaren Ausführung können die Module A und B fest auf dem Boden 18' fixiert sein. Dabei sind dann die Module C, D, E und F entsprechend verlagerbar auf einer der Schienenführung 19 entsprechenden Schiene (nicht dargestellt) gelagert und nach Erreichen der Gebrauchsstellung erfolgt die Arretierung der Module.
In 1 ist der Modul B mit einer Becherformung 7 versehen, die zum Maschinengestell 20 fest positioniert ist. Die vorgelagerte Arbeitsstation in Form der Heizeinrichtung 6 ist in einem bestimmten Bereich verstellbar (Pfeil 21). Dadurch ist eine einfache und schnelle Einstellung der Heizeinrichtung 6 zur Becherformung 7 innerhalb des Moduls B möglich.
Innerhalb des mit einem Maschinengestell 22 versehenen Moduls C weist die Abfüllstation 8 zwei Füllwerkzeuge 9, 9' auf, wobei das vordere Füllwerkzeug 9' relativ zum Maschinengestell 22 verstellbar ist (Pfeil 23) und damit die Möglichkeit besteht, innerhalb eines bestimmten Teilbereiches der Vorschublänge entsprechend der Taktzahl eine Einstellung der Füllwerkzeuge 9 und 9' zueinander vorzunehmen.
Im Bereich des Moduls D ist ein nicht näher dargestellter und nur mit einem Querpfeil R angedeuteter Modul E als quer zur Vorschubrichtung 15 vorgesehener Siegelfolienvorlauf vorgesehen, der eine an sich bekannte Siegelfolie in den Bereich der Siegelstation 10 verlagert. Diese Siegelstation 10 ist entsprechend einer Pfeilrichtung 24 relativ zu der am Gestellrahmen 25 gehaltenen Stanzstation 11 verstellbar. Damit ist die Einstellung des Moduls D (und E) auf eine entsprechende Taktzahl für den vorbestimmten Bereich der Vorschublänge möglich und die Verstellmöglichkeiten zwischen diesen beiden Arbeitsstationen 10 und 11 erstrecken sich auf die vorhandene Länge des Moduls D.
Der als Verpackungseinrichtung vorgesehene Modul F weist fest am Maschinengestell 26 festgelegte Stationen in Form des Taktrechens 12 und des Setzpackers 13 auf, wobei diese beiden Baugruppen jeweils entsprechend eines neu vorgegebenen Maschinentaktes die neu vorgegebene Arbeitsposition durch interne Einstellbewegungen (Pfeil 28, 28') anfahren können.
In der Darstellung gemäß 2 ist ein insgesamt mit 27 bezeichnetes Maschinengestell in Form eines zusammenhängenden Maschinenrahmens dargestellt, mit dem die Maschine 1' über die Gesamtlänge L eine ortsfeste Einheit bildet. Innerhalb dieses Maschinengestells 27 ist lediglich der Modul B im Bereich der Becherformung 7 als eine ortsfeste Arbeitsstation vorgesehen. Sämtliche weitere Bearbeitungsstationen im Bereich der Module B, C, D, E und F, nämlich die Kontaktheizung 6, die Abfüllstationen 9 sowie 9', die Siegelstation 10, die Stanzstation 11, die Taktrechen 12 und der Setzpacker 13, sind jeweils als verstellbare Station ausgebildet. Deren Verlagerbarkeit in bzw. entgegen der Vorschubrichtung 15 ist durch entsprechende Pfeile verdeutlicht. Damit lassen sich ganze Taktzahlen für einen bestimmten Bereich von Vorschublängen zwischen sämtlichen der Stationen einstellen und das System ist entsprechend variabel an sich ändernde Formen des jeweiligen Bechers bzw. eine Veränderung der je Takt zu bearbeitenden Becheranzahl anpaßbar. Eine Verstellung der Module relativ zueinander ist bei dieser Ausführung nicht vorgesehen, wozu das Maschinengestell 27 eine durchgehende ungeteilte Basisstrebe 27' aufweist.
In 5 ist in einer Prinzipdarstellung eine einfache Ausführung eines Verstellmechanismus, beispielhaft zwischen den Modulen C und D bei Pfeil 16' dargestellt. In dieser Ausführung wird der Abstand 16' zwischen den Modulen C und D durch eine einen Stellmotor 29 aufweisende Stellspindel 30 bewirkt, wobei der Modul C mittels einer Stütze 22' des Gestells 22 auf der Schienenführung 19 verlagerbar und der Modul D auf dem Boden 18 durch eine Stützstrebe 25' des Gestells 25 abgestützt ist.
Diese Schienenführung 19 ist in 6 in einer vergrößerten Ausschnittsdarstellung verdeutlicht, wobei auf dem bodenseitig abgestützten Schienenteil 31 ein eine Gleitlagerung oder eine Rollenlagerung bildende Abstützung 32 vorgesehen sein kann.
An Stelle der in 5 dargestellten Stellspindel 30 ist auch denkbar, zwischen den Modulen B und C bzw. C und D jeweilige nicht näher dargestellte Distanzstücke einzubringen, die entsprechend den vorgesehenen Abständen bei 16 und 16' auswechselbar sind.
In 3 und 4 ist in Prinzipdarstellungen die konstruktive Ausführung der Bearbeitungsstationen zur Anpassung an die Breite T, T' des Folienstranges 3 dargestellt. In 3 wird deutlich, daß zur horizontalen Verlagerung des Folienstranges 3 ein randseitig an diesem angreifender Vorschubantrieb 33 mit jeweiligen quer zur Mittellängsebene M verstellbaren Tragteilen 34, 35 (Pfeil 40, 40') vorgesehen ist. Diese Tragteile 34 und 35 weisen einen Stellantrieb 36 auf, so daß die Tragteile 34 und 35 in den jeweiligen Pfeilrichtungen 40, 40' so verlagerbar sind, daß für den Folienstrang 3 unterschiedliche Auflagebreiten T und T' (4) erreicht sind. Dieser Vorschubantrieb 33 mit den Tragteilen 34, 35 kann im Bereich jedes der Module A bis F vorgesehen sein, wobei die jeweiligen Tragteile 34 und 35 auch als austauschbare Teile vorgesehen sein können, so daß eine Anpassung an das jeweilige Becher- bzw. Folienformat möglich ist.
Die vorbeschriebenen Anlagen 1 und 1' mit den jeweiligen Modulen A bis F sind als beispielhafte Ausführungen anzusehen, da insbesondere auch die Möglichkeit besteht, im Bereich des Moduls D die Siegelstation 10 ortsfest zum zugehörigen Maschinengestell 25 zu positionieren und dabei die Stanzstation 11 als verstellbare Einheit anzuordnen. Mit dieser Variante der Einstellbarkeit wird erreicht, daß die der Siegelstation 10 nachgeordnete Stanzstation 11 mit geringerem Aufwand an den anschließenden Modul F mit dem Taktrechen 12 bzw. dem Setzpacker 13 angepaßt werden kann. Mit dieser einfacheren Ausführung ist lediglich eine minimale Änderung der Abgabeposition der jeweiligen Packung aus der Stanzstation 11 bei einer Formatänderung verbunden.
Als vorteilhaft für sämtliche der Module A bis F hat es sich gezeigt, daß es hinreichend sein kann, innerhalb eines der Module A bis F nur eine einzige der Bearbeitungsstationen fest zu positionieren und sämtliche andere Arbeitsstationen als die verstellbaren Baugruppen auszuführen. Als diese verstellbaren Arbeitsstationen sind jeweils diejenigen Baugruppen auszuwählen, die während einem bzw. nach einem Takt einen Arbeitsschritt ausführen und innerhalb dieses Taktes eine genaue Positionierung erfordern. Ausgenommen von der Verstellbarkeit können nur diejenigen Stationen sein, die auf den entsprechenden Teilbereich des Folienstranges 3 einwirken, aber von der Positionierung der Becher 2 im Folienstrang 3 zur jeweiligen Arbeitsstation unabhängig sind. Dies betrifft beispielsweise die Kühlung des Folienstranges 3 zwischen der Siegelstation 10 und Stanzstation 11.
Für eine nachträgliche Umrüstung des erfindungsgemäßen Modul-Systems auf eine bestehende Maschinen-Anlage ist in jedem Fall ein Austausch der jeweiligen Formatteile erforderlich, wobei dies die Bearbeitungsstationen im Bereich der Heizeinrichtung 6, der Becherformung 7, der Abfüllstation 9, 9', der Siegelstation 10 und der Stanzstation 11 betrifft.

Claims

Form-, Füll- und Verschließmaschine, insbesondere zum Abfüllen von flüssigen Nahrungs- und Genußmitteln in Becher (2), wobei die eine Reihenanordnung bildende Maschine (1, 1') insbesondere mit einer aufgabeseitig einen Folienstrang (3) aufnehmenden Zuführeinrichtung (5), einer Heizeinrichtung (6) mit Becherformung (7), einer Abfüllstation (8), einer die Becher (2) verschließenden Siegelstation (10), einer Stanzstation (11) und einer Verpackungseinrichtung (14) als jeweilige Bearbeitungsstationen versehen ist, auf denen mit einer im wesentlichen in Maschinenlängsrichtung (M) verlaufenden Vorschubbewegung (15) die jeweiligen Becher (2) aus formatabhängig in einer horizontalen Vorschubebene (N) vorgeschobenen Teilbereichen des Folienstranges (3) im Takt geformt, gefüllt, verschlossen und verpackt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Bearbeitungsstationen auf eine veränderbare Länge der im Takt vorgeschobenen Teilbereiche und/oder eine veränderte Breite (T, T') des Folienstranges (3) einstellbar sind.
Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bearbeitungsstationen als jeweilige in der Vorschubebene (H) relativ zueinander verstellbare Module (A, B, C, D, E, F) ausgebildet sind.
Maschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere der modularen Bearbeitungsstationen (A, B, C) gleichzeitig einstellbar sind.
Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Module (B, C, D, E, F) auf einem gemeinsamen Maschinengestell (27) verlagerbar sind.
Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Bearbeitungsstationen (10, 11, 14) gemeinsam einen der verlagerbaren Module (D, E, F) bilden.
Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bearbeitungsstationen als einzelne Module (B, C, D, F) auf einem getrennte Teilbereiche aufweisenden Maschinengestell (20, 22, 25, 26) verstellbar sind.
Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die horizontal geführten Module (B, C, D) durch Distanzstücke in ihrem Abstand (16, 16') einstellbar sind.
Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstände (16, 16') zwischen den Modulen (B, C, D) durch eine einen Stellmotor (29) aufweisende Stellspindel (30) veränderbar sind.
Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Module (A, B, C) im Bereich des Maschinengestells (20, 22) durch Gleitlager o. dgl. (32) auf einer Schienenführung (19) abgestützt sind.
Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Module (A, B, C, D, E, F) als einzeln austauschbare Baugruppen ausgebildet sind.
Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Bearbeitungsstationen zur Anpassung an die Breite (T, T') des Folienstranges (3) jeweilige in Querrichtung (40, 40') zur Längsmittelebene (M) verstellbare Tragteile (34, 35) aufweisen.
Maschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragteile (34, 35) in Querrichtung (40, 40') mittels eines am Gestellteil (20, 25) abgestützten Stellmotors (36) verlagerbar sind.