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Vakuumverpackungsmaschine
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Die Erfindung betrifft eine Vakuumverpackungsmaschine mit einem schrittweise
arbeitenden Vorschub für die bahnförmige Verpackungsfolie, die von einem Förderband
bzw. von Förderketten geführt ist, mit einer Formstation zur Bildung behälterartiger
Vertiefungen in der Verpackungsfolie, mit einer Zufuhreinrichtung für eine Deckfolie,
einer Vakuumkammer mit Siegeleinrichtung zum Evakuieren und Verschließen der Packung
und einer Schneideeinrichtung zur Aufteilung in
einzelne Packungen.
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Eine Vakuumverpackungsmaschine vorbekannter Ausbildung besteht aus
einer Mehrzahl von einzelnen Antrieben, die jeweils verschiedene Aufgaben besitzen
und unterschiedliche Bedingungen erfüllen müssen. In der Regel wird eine Vakuumverpackungsmaschine
in der Weise angetrieben, daß für den Folienvorschub bzw. für den Antrieb der Verpackungsfolie,
die von Förderketten gehalten und geführt ist, ein Elektromotor Verwendung findet.
Da für manche Vorgänge ohnehin Druckluft notwendig ist, wird die Masse der übrigen
Antriebe durch Druckluft betätigt, Dieses bekannte Antriebssystem befriedigt nur
teilweise.
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Ihm haften eine Vielzahl von Nachteilen an. Die Vorteile bestehen
darin, daß außer der elektrischen Energie nur eine weitere Energieform, nämlich
die Druckluft notwendig ist. Der Nachteil besteht aber darin, daß der Druckluftverbrauch
beträchtlich ist, wobei zu beachten ist, daß die Erzeugung von Druckluft als Antriebsenergie
nur mit einem sehr schlechten Wirkungsgrad möglich ist. Da der Wirkungsgrad mit
größerem Druck sich weiter verschlechtert, können bestimmte Zylinderdurchmesser
nicht unterschritten werden, um die erforderlichen Drücke aufzubringen.
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Von entscheidendem Nachteil ist dabei, daß ein Druckluftantrieb immer
eine unkontrollierbare Eigenbewegung besitzt, die dadurch bedingt ist, daß es sich
um ein komprimierbares Medium handelt und die Kolbenbewegung davon abhängt, wie
groß der jeweilige Widerstand ist, der vom Kolben zu überwinden ist. Bei größeren
Widerständen laufen die Bewegungen langsamer und später ab, bei geringeren Widerständen
dagegen schneller. Manche Arbeitsabläufe können daher nur schlecht kontrolliert
werden.
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Ein wesentlicher Nachteil eines Druckluftantriebes besteht ferner
darin, daß die verarbeitete Druckluft mit öl versetzt werden muß. Die geölte Druckluft
tritt zum Teil in unmittelbarer Nähe der Maschine aus bzw. nur durch besondere Leistungen
abgeleitet werden. Der Austritt der Druckluft bedeutet aber immer eine erhebliche
Belastung für die Umwelt. Hinzu kommt, daß die Vakuumsverpackungsmaschinen vorzugsweise
zur Verarbeitung von Lebensmitteln dienen, wo die Verunreinigung der Luft besonders
schädlich ist.
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Der bisherige Antrieb besitzt insbesondere nur wenig Reserven fUr
Überbelastungen. Dabei ist es von Bedeutung, daß der elektrische-Antriebsmotor zur
Bewegung des Folienbandes immer nur kurzfristig eingeschaltet wird und sich dadurch
ein schlechter AusnUtzungsgrad ergibt. Ein exakter Vorschub ist aber notwendig,
um die Maschine anzutreiben.
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erden mit der Vakuumsverpackungsmaschine Flüssigkeiten verpackt, dürfen
bestimmte Beschleunigungswerte oder Verzögerungswerte nicht überschritten werden,
um ein Überschwappen der Flüssigkeit auszuschließen.
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Die Erfindung hat es sich zur Aufgabe gemacht, eine Vakuumverpackungsmaschine
der eingangs beschriebenen Art in der Weise auszugestalten, daß der Energieverbrauch
reduziert wird und daß auch die Eelastung der Umwelt durch die Maschine auf ein
möglichst geringes Maß zurückgeführt wird. Dabei ist es ein weiteres Ziel
der
Erfindung, den Herstellungsaufwand so gering wie möglich zu halten.
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Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung aus von einer Vakuumverpackungsmaschine
der eingangs beschriebenen Art. Die Erfindung ist gekennzeichnet durch einen hydraulischen
Antrieb der wesentlichen Stationen und Einrichtungen der Vakuumverpackungsmaschine
und zwar einem Rotationsantrieb für den Folienvorschub und die hydraulischen Hubtische
filr die anderen Stationen und Einrichtungen.
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Auf den ersten Blick scheint der erfindungsgemäße Vorschlag nur zu
einem beträchtlichen zusätzlichen Aufwand zu führen, da zu den bisherigen Antriebsmitteln
noch ein weiteres Antriebsmittel, nämlich das der Hydraulik hinzukommt. Dieser zusätzliche
Aufwand ist jedoch vergleichsweise mäßig, bringt jedoch erhebliche Einsparungen
an derer Stelle, so daß der Gesamtaufwand kaum verändert wird.
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Der wesentliche Vorteil dieses erfindungsgemäßen Vorschlags besteht
darin, daß der Druckluftverbrauch erheblich reduziert wird. Wohl muß auch bei der
Erfindung beispielsweise in der Formstation in der Regel zusätzlich mit Druckluft
gearbeitet werden, um die Verformung der erhitzten Folie herbeizuführen. Der Druckluftverbrauch
hierfür ist jedoch vergleichsweise gering. Eine Belastung der Umwelt tritt hierdurch
nicht ein, weil dafür ungeölte Luft benützt wird bzw. werden muß. Auch einige andere
untergeordnete Antriebe können noch mit Druckluft betrieben werden, ohne daß dies
für die Erfindung von Bedeutung wäre.
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Dagegen werden die hauptsächlichsten Antriebe, an denen vergleichsweise
große Kräfte benötigt werden, hydraulisch ausgebildet. Dies gilt einmal für die
Kammern der Formstation und auch für die Kammern der Vakuumstation. Die
Anordnung
hydraulischer Antriebe an dieser Stelle bringt den Vorteil einer beträchtlichen
Vereinfachung der Konstruktion. Bei einem hydraulischen Antrieb ist es leicht möglich
die erforderlichen Drücke aufzubringen, so daß Einrichtungen, die der Kraftübersetzung
dienen, weitgehend entfallen können. Trotzdem bleiben die'Durchmesser der Antriebszylinder
verhältnismäßig gering.
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Es ist insbesondere gefunden worden, daß es einen entscheidenden Vorteil
bringt, wenn der Vorschub der Verpackungsfolie hydraulisch betätigt wird. Mittels
des hydraulischen Antriebs ist es verhältnismäßig leicht möglich, einmal die hohen
Drehmomente zu erzeugen, die für ein schnelles Arbeitsspiel notwendig sind. Zum
anderen kann ein hydraulischer Antrieb auch gut bezüglich seiner Beschleunigungswerte
reguliert werden. Nach einem besonderen Vorschlag der Erfindung ist hierfür vorgesehen,
daß der hydraulische Rotationsantrieb mit einem Rotationsgeber verbunden ist und
die Vorschubbewegung, sowie die Vorschubgeschwindigkeit und Vorschubbeschleunigung
elektronisch gesteuert sind. Auf diese Weise läßt sich leicht ein bestimmter Vorschub
einstellen bzw. können ohne Umbauten verschiedene Vorschubwerte gefahren werden,
je nachdem, wie groB die einzelnen herzustellenden Verpackungen bemessen sind. Auch
die maximalen Vorschubgeschwindigkeiten und die Vorschubbeschleunigungen oder -verzögerungen
können vorbestimmt werden, so daß sich dann an Hand dieser eingegebenen Werte der
Ablauf des jeweiligen Arbeitsspiels optimal ergibt.
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Diese und weitere Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung
des in der Zeichnung schematisch dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiels
der Erfindung. Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Vakuumverpackungsmaschine
entsprechend
der Erfindung und Fig. 2 eine Ansicht einer Einzelheit der Erfindung.
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Die gezeigte Vakuumverpackungsmaschine besteht im wesentlichen aus
dem Gestell 13, das alle Teile der Maschine aufnimmt. An den beiden Enden sind die
Kettenräder 14 und 15 angeordnet und zwar jeweils paarweise, die die Ketten 16 führen.
Die Ketten 16 ergreifen, wie an sich bekannt, die Unterfolie 11 an den beiden Rändern.
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Die Unterfolie 11 läuft von der Rolle 17 ab und wird über die Rollen
18 und 19 dem Kettenrad 15 zugeführt, wo sie zwischen den Ketten 16 eingeklemmt
wird. Die Folie 11 gelangt zunächst zur Formstation 7 und die beiden Kammerteile
20 und 21 dieser Formstation werden durch den hydraulisch beaufschlagten Zylinder
2 angetrieben. Die Einzelheiten des Zusammenwirkens der beiden Kammerteile 20 und
21 sind nicht näher dargestellt. In der Formstation erfolgt die Bildung der becherartigen
Vertiefungen in der Folie 11, wobei auf die Folie insbesondere auf der einen Seite
ein Vakuum und auf der anderen Seite Druckluft einwirkt oder auch nur mit Druckluft.
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Nach Durchlaufen der Formstation gelangt die Folie 11 zur Füllstation
22. Am Ende der Füllstation wird die Deckfolie 1o auf die Folie 11 aufgelegt und
die beiden Folien gelangen zur Vakuumstation 8. Die Vakuumstation besteht im wesentlichen
aus den beiden Kammerteilen 23 und 24, die von dem hydraulischen Zylinder 3 angetrieben
sind. In der Vakuumstation erfolgt die Evakuierung und auch die Versiegelung, Die
Deckfolie lo läuft von der Rolle- 25 ab bzw, wird von dieser Rolle abgezogen, Zu
diesem Zweck ist die am Arm 26
bewegliche Rolle 9 vorgesehen. Der
Arm 26 wird von dem hydraulischen Zylinder 4 angetrieben. Auf der Rolle 25 wirkt
ferner die Rollenbremse 12, die von dem Zylinder 5 betätigt wird. Die Folie lo läuft
von der Vorratsrolle 25 über die Rollen 27, 9, 28, 29 und 3o. Durch eine geeignete
Beaufschlagung der Zylinder 4 und 5 wird jeweils beim Vorschub der Folie 11 eine
ausreichende Menge an Folie 1o zugegeben, die jeweils wieder von der Vorratsrolle
25 abgezogen werden.-Die-weiteren notwendigen Einrichtungen wie Folienklemmen und
Steuerungseinrichtungen, die auf den Aufdruck auf der Folie lo Rücksicht nehmen,
sind nicht näher dargestellt-.
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Hinter der Vakuumstation 8 folgt die Querschneidung mittels der Schneideinrichtung
31, die von dem Zylinder 32 angetrieben ist. Dieser Antrieb kann hydraulisch verwirklicht
sein oder auch auf pneumatischem Wege.
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Die Längsschneideeinrichtung ist schematisch mit 33 angedeutet. Die
Art des Antriebes dieser Einzelheit ist ohne Bedeutung.
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Über die Kettenräder 14 erfolgt der Vorschub der Ketten 16.
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Der Antrieb der Kettenräder 14 wird von der Vorlegewelle 34 abgenommen,
auf die der Rotationsantrieb 1 über das Kettenrad 35 und die Kette 36 einwirkt.
Der Rotationsantrieb 1 ist ein Hydraulikmotor. An diesen Hydraulikmotor ist der
Rotationsgeber 6 angeschlossen, der der elektronischen Steuerung dieses Motors dient.