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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Verpackungsmaschine. Insbesondere
wird nachstehend Bezug genommen auf Verpackungsmaschinen für Schalen,
die Lebensmittel beinhalten; hierbei werden die Schalen oft mit
einem schützenden
Plastikfilm versiegelt, nachdem sie zuvor mit einem von Luft verschiedenen,
inerten Gas befüllt
wurden, wie beispielsweise Stickstoff oder Kohlendioxid.
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Derzeitige
Verpackungsmaschinen umfassen einen Förderer, der die bereits befüllten Schalen zur
Versiegelung einer Siegeleinheit zuführt, wo die Schalen durch den
Film verschlossen werden, nachdem die Luft durch ein inertes Gas
ersetzt wurde. Der Förderer
ist üblicherweise
ein Plattenförderband,
wobei die die Platten transversal zu der Förderrichtung der Schalen angeordnet
sind und wobei die Schalen miteinander und mit einem Antriebssystem
verbunden sind. Die Beförderung
wird demzufolge durch eine Translationsbewegung der Platten erreicht,
welche durch ihre Bewegung die Schale ziehen. Dieses Fördersystem
hat sich als sehr effizient erwiesen, weil es ermöglicht,
eine hohe Präzision
bei der Positionierung der Schale in der Siegeleinheit zu erreichen.
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Jedoch
ist die Produktivität,
welche durch die Benutzung von traditionellen Verpackungsmaschinen
mit einem Plattenförderband
erreicht werden kann, sehr beschränkt, weil das Plattenförderband, nachdem
dieses die Schalen in die Siegeleinheit transportiert hat, zurücksetzen
muss (dadurch Freigabe der Siegeleinheit), um das Schließen der
Siegeleinheit zu ermöglichen.
Deshalb ist in der Praxis der Betrieb der Maschine diskontinuierlich
und deren Produktivität durch
die Tatsache eingeschränkt,
dass der Förderer
nur eine Schale jeweils der Siegeleinheit zuführen kann, wobei das Plattenförderband
anschließend
zurücksetzen
muss und wobei der Förderer,
während
die Siegeleinheit arbeitet, stillstehen muss und auf die Beendigung
der Arbeit der Siegeleinheit und das erneute Öffnen wartet.
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Um
diesen Nachteil zu überwinden,
sind Maschinen entwickelt worden mit mehreren parallel arbeitenden
Siegeleinheiten; somit passieren alle Schalen hintereinander die
Befüllungsmaschine,
wobei anschließend
der gemeinsame Weg in verschiedene Einzelwege aufgespalten wird
und jeder einzelne zum Zuführen
zu einer Siegeleinheit dient. Diese Maschinen sind offenbar sehr
kompliziert und teuer aufgrund der Vervielfachung von den Siegeleinheiten und
des Vorhandenseins eines Schalenverteilers, welcher die Schalen
auf verschiedene Wege verteilt.
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Um
derartige Maschinen weiter zu verbessern, wurden Verpackungsmaschinen
mit mehreren in Reihe angeordneten Siegeleinheiten entwickelt und
mit Plattenförderbändern (auf
welche die Schalen manuell gesetzt werden), die so angeordnet sind, um
eine Schale jeder der Siegeleinheiten zuzuführen; deshalb ist in der Praxis
die Maschine in der Lage gleichzeitig mehrere Schalen zu versiegeln
und zwar ohne die komplizierte Verteilereinrichtung der vorher beschriebenen
Lösung.
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EP 0 680 880 offenbart eine
Maschine gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 1.
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Trotz
der hohen Produktivität,
die mit einer solchen Verpackungsmaschine erreichbar ist, gibt es bestimmte
Nachteile, die hauptsächlich
von der erheblichen Leerlaufzeit zwischen einem ersten Versiegelungsabschnitt
(gleichzeitig für
mehrere Schalen) und dem nächsten
herrühren.
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Insoweit
muss, wenn die Siegeleinheiten zur Versiegelung der Schalen arbeiten,
der Förderer
sich notwendigerweise im Stillstand befinden, da der Förderer (und
insbesondere seine querlaufenden Plattenbestandteile) nicht Raum
für eine
Bewegung hätte und
mit dem Aufbau der Siegeleinheit interferieren wür de. Diese Stillstandszeiten
sind deshalb Grund für
eine beschränkte
Produktivität
und mögliche
hohe Kosten aufgrund der Notwendigkeit, die Anzahl der Siegeleinheiten
zu vervielfachen, um es innerhalb einer vernünftigen Zeit zu ermöglichen
all diese Schalen, welche stetig durch die Befüllungsmaschinen zur Verfügung gestellt
werden, einzuhüllen.
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Das
technische Ziel der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, eine
Verpackungsmaschine zur Verfügung
zu stellen, bei welcher die angegebenen technischen Nachteile der
bekannten Art vermieden werden. Im Rahmen dieses technischen Ziels
ist ein Ziel der Erfindung, eine Verpackungsmaschine zur Verfügung zu
stellen, die eine sehr hohe Gesamtproduktivität erreicht. Ein weiteres Ziel
der Erfindung ist es, eine Maschine zur Verfügung zu stellen, die sehr ökonomisch
ist und die keine Benutzung einer großen Anzahl von Maschinen zum
Freigeben (Verpacken) aller Schalen erfordert, die durch die Befüllungsmaschine
zur Verfügung
gestellt werden (zum Verschließen).
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Ein
weiteres Ziel der Erfindung ist, eine Verpackungsmaschine zur Verfügung zu
stellen, die einfach und zuverlässig
ist und die es ermöglicht,
traditionelle Förderer
zu benutzen, um die Schalen in die Siegeleinheiten zum Verschließen einzubringen.
Das technische Ziel zusammen mit diesen und anderen Zielen wird
gemäß der vorliegenden
Erfindung durch eine Verpackungsmaschine gemäß Anspruch 1 erreicht. Weitere
Merkmale der vorliegenden Erfindung sind in den anderen Ansprüchen angeführt.
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Vorteilhafterweise
ermöglicht
die Maschine der vorliegenden Erfindung das Bewegen des zweiten
Förderers
während
der erste beim Betrieb der Siegeleinheiten stillsteht. Weitere Merkmale
und Vorteile der Erfindung werden deutlicher anhand der nachfolgenden
Beschreibung einer bevorzugten aber nicht-exklusiven Ausführungsform der Verpackungsmaschine
und des Verfahrens zur Verpackung von Schalen der Erfindung, wobei
die Maschine anhand eines nicht einschränkenden Beispiels in den beigefügten Figuren
erläutert
wird, wobei
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1 eine
schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Maschine ist;
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2 eine
seitliche perspektivische Ansicht der Maschine der Erfindung ist;
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3 eine
frontale perspektivische Ansicht der Maschine der Erfindung ist;
und
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4 ein
vergrößerter Ausschnitt
der 3 ist.
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Besagte
Figuren zeigen eine Verpackungsmaschine, die überall durch die Bezugsziffer 1 benannt
ist. Die Verpackungsmaschine 1 besteht aus einem ersten
Förderer 2 zur
diskontinuierlichen Zuführung
von Schalen 3 zum Verschließen zu zwei oder mehreren in
Reihe angeordneten Siegeleinheiten 4. Der erste Förderer 2 ist
ein traditioneller Plattenbandförderer,
aber in anderen Ausführungen
kann dies auch ein Gurtförderer,
Plattenförderer,
etc. sein. Die Maschine umfasst ebenfalls stromaufwärts des ersten
Förderers 2 einen
zweiten Förderer 5,
welcher mit einer Schalenbefüllungsmaschine
verbindbar ist (wobei lediglich der Auslaufförderer 6 für die befüllten Schalen
gezeigt ist).
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Die
Maschine umfasst ebenfalls Mittel 7 zum Transferieren der
Schalen 3 von dem zweiten Förderer 5 zu dem ersten
Förderer 2.
Die Schalen 3 werden kontinuierlich der Verpackungsmaschine 1 durch den
zweiten Förderer 5 zugeführt und
werden diskontinuierlich den Siegeleinheiten 4 durch den
ersten Förderer 2 zugeführt; dies
ermöglicht
dem zweiten Förderer 5 in
Betrieb zu sein (zum Aufnehmen der Schalen) sogar während des
Betriebes der Siegeleinheiten und während des Stillstandes des
ersten Förderers 2.
Die Transfermittel 7 sind so angeordnet, dass die Schalen 3 in
eine Richtung im Wesentlichen quer zu der Achse 10 des
ersten Förderers 2 bewegt werden.
Aus diesem Grund weisen der erste und zweite Förderer 2, 5 einen
Abschnitt 11a, 11b auf, die gegenseitig nebeneinander
liegen, um den Schalen zu ermöglichen,
von dem zweiten zu dem ersten Förderer 2, 5 zu
gleiten.
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Vorteilhafterweise
enthalten die Transfermittel 7 einen Schieber 12,
der über
den zweiten und ersten Förderer 5, 2 bewegbar
ist in Übereinstimmung
mit ihrem nebeneinander liegenden Abschnitt 11a, 11b.
Der Schieber 12 ist starr mit einem Antrieb 13 verbunden,
der auf einer Achse 14 verschiebbar gelagert ist; der Antrieb
ist hydraulisch, pneumatisch oder elektrisch je nach Anforderungen.
Die Maschine 1 umfasst ebenfalls Mittel 15 zur
Steuerung der Anzahl von Schalen 3, die dem zweiten Förderer 5 zugeführt werden.
Diese Steuermittel 15 umfassen einen dritten Förderer 16,
stromaufwärts
des zweiten Förderers 5,
und einen Sensor 18 zur Feststellung der Anwesenheit und/oder
des Durchtritts einer Schale 3 auf den dritten Förderer 16.
Der Sensor 18 ist mit einem elektronischen Prozessor 19 verbunden,
um die Bewegung des ersten, zweiten und des dritten Förderers 2, 5, 16 und
die Transfermittel 7 zu steuern.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
der Maschine 1 umfasst diese einen ersten Anschlag 21 stromaufwärts des
dritten Förderers 16;
dieser erste Anschlag 21 ist beweglich zwischen einer Nichtbetriebsstellung 21b (veranschaulicht
durch unterbrochene Linien in 4) in der
er den Schalen 3, die von der Befüllungsmaschine stammen, erlaubt durchzutreten
und einer Betriebsstellung 21a, in der er diesen Durchtritt
verhindert. Vorteilhafterweise umfasst die Maschine 1 einen
zweiten Anschlag 23 stromabwärts des Sensors 18;
der zweite Anschlag ist bewegbar zwischen einer Nichtbetriebsstellung 23b,
bei der er den Schalen 3 erlaubt durchzutreten (diese Position
wird in 4 durch durchgezogene Linien
veranschaulicht), und einer Betriebsstellung 23a, in der
er den Durchtritt der Schalen 3 verhindert. Der Betrieb
der Verpackungsmaschine der Erfindung ist aus der Beschreibung und
den Zeichnungen ersichtlich und umfasst im Wesentlichen das Folgende.
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In
einem ersten Arbeitsgang befinden sich der erste Förderer 2 und
der zweite Förderer 5 im Stillstand,
wohingegen der dritte Förderer 16 sich
bewegt und die Schalen erhält,
die ihm kontinuierlich durch den Förderer 6 der Befüllungsmaschine
zugeführt
werden. Die Schalen 3 werden vorteilhafterweise auf dem
Förderer 6 durch
feste Führungen 25 geführt entlang
derer die Schalen 3 gleiten. Wird eine Schale 3 auf
den dritten Förderer 16 gezogen
(der sich mit gleicher oder leicht höherer Geschwindigkeit als der
Förderer 6 der
Befüllungsmaschine
bewegt), stellt der Sensor 18 deren Anwesenheit fest und
bewirkt, dass der erste Anschlag 21 von seiner Position 21b (in
welcher er den Schalendurchtritt nicht verhindert) in die Position 21 (in
welcher er den Durchtritt von weiteren Schalen, die vom Förderer 6 stammen, zu
dem Förderer 16 verhindert) übergeht;
dies stellt hauptsächlich
einen Sicherheitsfaktor dar; in anderen Beispielen kann der erste
Anschlag 21 auch fehlen. Der zweite Anschlag 23 (falls
vorhanden) befindet sich zu Beginn in der Position 23a (das
bedeutet, er ist bereit, um den Durchtritt von den Schalen 3 von dem
dritten Förderer 16 zu
dem zweiten Förderer 5 zu
verhindern). Stellt der Sensor die Anwesenheit einer Schale 3 auf
den dritten Förderer 16 fest,
wird der zweite Anschlag 23 veranlasst, von der Position 23a in
die Position 23b überzugehen
(in welcher er den Durchtritt der Schalen von dem dritten Förderer 16 zu dem
zweiten Förderer 5 erlaubt);
in der Praxis wird der zweite Anschlag 23 gleichzeitig
oder sofort nach dem ersten Anschlag 21 betrieben. Der
zweite Förderer 5 wird
dann angetrieben (mit derselben Geschwindigkeit wie der dritte Förderer 16),
so dass die Schale 3 den dritten Förderer 16 verlässt und
auf den zweiten Förderer 5 übertritt;
der zweite Förderer 5 hält dann
an, während
er auf eine weitere Schale von dem dritten Förderer 16 wartet.
Stellt der Sensor 18 nicht länger die Anwesenheit der Schale 3 auf
dem dritten Förderer 16 fest
(weil die Schale 3 auf den zweiten Förderer 5 übergegangen
ist), wird der zweite Anschlag 23 von der Position 23b auf
die Position 23a abgesenkt; gleichzeitig (oder nach einer
bestimmten Zeit, nachdem der Sensor 18 nicht länger die
Anwesenheit der Schale 3 auf dem dritten Förderer 16 feststellt)
geht der erste Anschlag 21 von der Position 21a in
die Position 21b über
und ermöglicht einer
weiteren Schale 3 von dem Förderer 6 der Befüllungsmaschine
auf den dritten Förderer 16 der
Verpackungsmaschine 1 überzutreten.
Die Schalen 3, die von dem dritten Förderer 16 auf den
zweiten Förderer 5 übergegangen
sind, bleiben in Reihe auf dem Förderer 5,
wie dies beispielsweise in 1 gezeigt ist,
die zwei Schalen in Reihe auf dem Förderer 5 zeigt. Die
Werte, die durch den Sensor 18 erhalten werden, werden
an den elektronischen Prozessor 19 übertragen, welcher die Anzahl
der Schalen 3 zählt, die
nacheinander von dem dritten Förderer 16 auf den
zweiten Förderer 5 übergehen.
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Hat
der elektronische Prozessor 19 eine vorbestimmte Anzahl
von Schalen gezählt
(vorzugsweise entsprechend der Anzahl der Siegeleinheiten 4;
im vorliegenden Beispiel ist deren Anzahl vier), verhindert der
zweite Förderer 5 nicht
nur, dass eine weitere Schale 3 auf ihn befördert wird
und dann anhält (wobei
es dem dritten Förderer 16 ermöglicht wird, diese
vollständig
abzugeben), sondern bewegt sich weiter bis die Schalen 3 so
in Position gebracht sind, dass sie sich fluchtend mit Plätzen 28 des
ersten Plattenförderbandes 2 befinden,
wie anhand der Achsen 27 der 1 gezeigt;
währenddessen
arbeitet der dritte Förderer 16 weiter
wie beschrieben.
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Die
Verpackungsmaschine und das Verfahren zum Verpacken von Schalen
und welche auf diese durch ihn auf eine Platte 29 rutschen,
welche zwischen den nebeneinander liegenden Abschnitten 11a und 11b der
Förderer 2 und 5 liegt.
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Die
Schalen 3, die sich auf dem ersten Plattenförderband 2 befinden,
werden auf bekannte Weise in die Siegeleinheiten 4 verbracht
und verschlossen. Vorteilhafterweise erhält der dritte Förderer 16 weiterhin
Schalen 3, während
der Förderer 2 die Schalen
in die Siegeleinheiten 4 transportiert und dann sich zurückbewegt
und stillsteht und auf den Abschluss der Versiegelung der Schalen
wartet, und befördert
diese auf den zweiten Förderer 5,
auf dem sie zueinander ausgerichtet werden, bis sie, sobald die
vorbestimmte Anzahl erreicht ist, zuerst so befördert werden, dass sie an den
Achsen 27 ausgerichtet sind und dann auf den ersten Förderer 2 transferiert werden;
dies ermöglicht
es, eine sehr hohe Produktivität
zu erreichen für
eine Verpackungsmaschine 1, da sich die Stillstandszeiten
aufgrund des Versiegelns (während
derer sich der erste Förderer 2 im Stillstand
befinden muss) nicht negativ auf den Förderer 5 auswirken.
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Die
besondere Konstruktionsform, wie beschrieben, beinhaltet auch eine
Platzoptimierung, wobei jedoch in anderen Ausführungsformen der zweite Förderer 5 so
angepasst werden kann, dass sie bereits mit den Achsen 27 fluchtend
angeordnet sind, wenn die Schalen 3 von dem dritten Förderer 16 zu
dem zweiten Förderer 5 transferiert
werden und ein weiteres Bewegen des Förderers 5 nicht benötigt wird,
um diese in diese Anordnung zu bringen.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Schalenverpackung.
Mit diesem Verfahren werden die Schalen 3 anhand eines
ersten Förderers 2,
welcher sich diskontinuierlich bewegt, in die Siegeleinheiten 4 befördert, in
denen sie verschlossen werden. Eine vorgegebene Anzahl von Schalen 3 wird
auch hintereinander einem zweiten Förderer 5 zugeführt, der
sich unidirektional bewegt, um die Schalen 3 auf den ersten
Förderer 2 zu
transferieren. Auf diese Weise wird die vorgegebene Anzahl von Schalen 3 dem
zweiten Förderer 5 zugeführt, während der
erste Förderer 2 eine
Schale jeder Siegelkammer 4 zuführt und zu seiner Ausgangskonfiguration
zurückkehrt
(und anschließend
im Stillstand verbleibt und auf das Ende des Versiegelns wartet).
Vorzugsweise bewegt sich der zweite Förderer 5 diskontinuierlich
und der erste Förderer 2 vor und
zurück.
Bei dem Verfahren der Erfindung werden die Schalen 3 im
Wesentlichen transversal zu ihrer Förderrichtung auf dem ersten
Förderer 2 bewegt.
In einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens wird die Anzahl
der Schalen 3, die dem zweiten Förderer 5 zugeführt werden,
gezählt
und wenn die Anzahl der Schalen 3 mit der Anzahl der Siegeleinheiten 4 übereinstimmt,
werden die Schalen auf den ersten Förderer 2 transferiert.
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Modifikationen
und Abwandlungen sind zusätzlich
zu denen möglich,
die bereits angegeben sind; beispielsweise kann die Maschine in
einer anderen Ausführungsform
keinen zweiten Förderer 5 aufweisen;
in dieser Ausgestaltung ist der zweite Förderer 5 durch einen
Auslaufförderer
der Befüllungsmaschine
ersetzt, wenn besagte Verpackungsmaschine in Betrieb ist. Der Betrieb
der Maschine in dieser Ausgestaltung ist derselbe wie bereits zuvor
beschrieben. In der Praxis ergab sich, dass die Verpackungsmaschine
und das Verfahren zum Verpacken von Schalen der Erfindung ganz besonders
vorteilhaft sind, da eine sehr hohe Produktivität erreicht werden kann bei
der Benutzung von üblichen
Förderern
beispielsweise Plattenförderbändern, die
eine hohe Verlässlichkeit
zusätzlich
zur Genauigkeit bei der Positionierung der Schalen innerhalb der
Siegeleinheiten gewährleisten.
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Die
Verpackungsmaschine und das Verfahren zum Verpacken von Schalen,
welche auf diese Weise konzipiert sind, ermöglichen zahlreiche Modifikationen
und Abänderungen,
die alle in den Umfang der Ansprüche
fallen. In der Praxis können
die benutzten Materialien sowie die Abmessungen entsprechend den
Anforderungen und dem Stand der Technik gewählt werden.