EP1593601B1 - Verfahren zum Steuern einer Vakuumverpackungsmaschine sowie Vakuumverpackungsmaschine - Google Patents

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EP1593601B1
EP1593601B1 EP05009574A EP05009574A EP1593601B1 EP 1593601 B1 EP1593601 B1 EP 1593601B1 EP 05009574 A EP05009574 A EP 05009574A EP 05009574 A EP05009574 A EP 05009574A EP 1593601 B1 EP1593601 B1 EP 1593601B1
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pressure
switching
evacuation
time
evacuation process
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EP05009574A
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Andreas Oesterlein
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B31/00—Packaging articles or materials under special atmospheric or gaseous conditions; Adding propellants to aerosol containers
    • B65B31/02—Filling, closing, or filling and closing, containers or wrappers in chambers maintained under vacuum or superatmospheric pressure or containing a special atmosphere, e.g. of inert gas

Definitions

  • the invention relates to a method according to the preamble of claim 1 and to a vacuum packaging machine according to the preamble of claim 5.
  • Another known method is that the evacuation is terminated upon reaching a pressure displayed on a pointer gauge (vacuum clock).
  • the main disadvantage of this method is that the very low pressure at the end of the evacuation process (final pressure) can only be detected very inaccurately with such measuring devices.
  • sensor controls in which the pressure prevailing in a chamber of the packaging machine pressure is constantly detected with a sensor and thereby the evacuation is controlled.
  • suitable sensors and the associated evaluation electronics are expensive and, in particular, susceptible to faults.
  • a method for controlling a vacuum packaging machine for storing food under vacuum is known.
  • the presence of a first and second reference pressure is verified and the time duration from the presence of the first reference pressure until reaching the second reference pressure is determined. Based on this, the remaining time duration of the evacuation process is determined until the predetermined target pressure is reached.
  • the US 6,256,968 B1 a vacuum packaging machine is known, for determining a predetermined target vacuum level within a container, first the presence of a first and second vacuum level is determined, in particular, the time period between reaching the first and second vacuum level is determined. Depending on the determined time duration, the required remaining time duration of the evacuation process until reaching the target vacuum level is determined by means of an algorithmic factor representing a numerical constant chosen depending on the used vacuum pump type, the first and second vacuum level and the target vacuum level.
  • the object of the invention is to provide a method with which an optimized control of the evacuation process or the backfilling in a vacuum packaging machine is possible in particular with simplified means. To solve this problem, a method according to claim 1 is formed.
  • a vacuum packaging machine is the subject of claim 5.
  • the control of the evacuation operation takes place taking into account the signal of, for example, a single sensor, which changes in the manner of a switch from a state in a second state, as soon as the pressure in the evacuated or backgassed space has reached a predetermined threshold or switching pressure.
  • the switching pressure is in the evacuation well above the target final pressure.
  • the switching pressure is, for example, in the order of 200 mbar, while the end pressure is a pressure of 20 mbar or 2 mbar.
  • the evacuation time or the evacuation time required to reach the desired final pressure is then determined by extrapolation by a control and evaluation electronics.
  • a control and evaluation electronics e.g. set a formed in the control or evaluation electronics timer accordingly, so that then after the evacuation or rinsegasungszeit the evacuation or rinsegasungsvorgang is terminated.
  • Tges K x F x ts, where K is a constant, ts is the switching time and F is a factor, which in turn is tabulated in memory as a function of the switching time a vacuum source, eg Vacuum pump controlling control and evaluation electronics is stored, and wherein the final pressure by stepwise or stepwise change of the factor F is set.
  • the in the FIG. 1 very schematically illustrated vacuum packaging machine 1 which is used for packaging food in vacuum-tight packaging or containers 2, has a provided in a packaging line vacuum chamber 3, in which the container to be packaged 2 are introduced and sealed after evacuation.
  • the vacuum chamber 3 is connected via a vacuum line 4 to a source for the vacuum, ie with a vacuum pump 5.
  • the control of the evacuation takes place by means of an evaluation and control electronics 6 and the signal of a pressure sensor 7, which is provided in the illustrated embodiment of the vacuum chamber 3 and responsive to the pressure prevailing in the vacuum chamber 3 vacuum.
  • a pressure sensor 7 may also be provided elsewhere, for example in the vacuum line 4 or in a separate measuring line communicating with the interior of the chamber 3.
  • the sensor 7 is designed as a simple responsive to a negative pressure or threshold pressure or control pressure p s switch which passes on reaching the pressure p s of an electrical state to another electrical state, for example, switches on or off.
  • the sensor 7 consists for example of a mechanical and cooperating with a switch pressure measuring element, such as pressure cell or spring loaded cylinder or curved tube (Bourdon tube), which changes its radius of curvature depending on the internal pressure.
  • a switch pressure measuring element such as pressure cell or spring loaded cylinder or curved tube (Bourdon tube)
  • the switching times are for the different course of the evacuation in the FIG. 2 with the additional index x, y or z, ie denoted by t sx , t sy and t sz .
  • the switching time within which the sensor 7 responds after the initiation of the evacuation process, ie the difference between the time t s and the time to, and taking into account the fundamental course of the pressure-time curve of the evacuation process that time can then be determined in which a desired final pressure, for example a pressure of 20 mbar or 2 mbar is reached and in which the evacuation process can be ended.
  • the switching pressure p s at which the sensor 7 responds, for example, 200 mbar and is thus well above the target final pressure, which is then, for example, only 10% or less than the switching pressure.
  • control of the evacuation process is a pure timing, but not a forced control but a control in which, taking into account the switching time to reach the pressure p s , and taking into account the fundamental exponential pressure-time curve, the time of termination of Evacuation process is determined.
  • this type of control not only the fixed by the construction of the packaging machine 1 parameters, namely z. B. volume of the chamber 3 and delivery volume of the vacuum pump 5, etc., but also changing parameters, such as humidity, air temperature, changes in state of the machine, z. B. the vacuum pump 5 is taken into account.
  • the period of time over which the evacuation is maintained after reaching the switching pressure p s until the end of the evacuation process is then, for example, in the control device 6, taking into account the past until reaching the switching pressure p s switching time t s and taking into account the end the evacuation process desired pressure (eg., 20 mbar or 2 mbar) determined, taking into account a stored there arithmetic rule or by using in a memory 6.1 of the control device 6 z.
  • K is a constant, for example of the value 0.5 or 1.0
  • F is a factor which in turn is a function of the time t s , in the form that at a particular value for the factor F is independent of the filling volume of the vacuum chamber and thus regardless of the volume of air to be evacuated the chamber in each case a certain final pressure is reached when switching off the vacuum pump.
  • the values for the factor F which have been determined for the respective embodiment of the packaging machine, for example by measurement, are stored in the memory 6.1 of the measuring and control electronics 6 in a table for different times t s .
  • the vacuum achievable at shutdown of the vacuum pump is adjustable for different applications of the packaging machine, such as an adjuster, eg, rotary switches, etc., by incrementally or stepwise changing the factor F such that each setting is independent from the filling level of the vacuum chamber 3, that is, regardless of the volume of air to be evacuated in each case the vacuum corresponding to this setting is achieved.
  • the values for different factors F assigned to a particular vacuum are stored in the measuring and control electronics 6 or in a local memory 6.1 in a table for different times t s .
  • the logic of the measuring and control electronics 6 then, for example, is designed so that at a measured time t s , which does not exactly correspond to a time value stored in the table, the next higher, contained in the table time value t s and the associated factor F used for the calculation of the total time T ges .
  • the logic of the measuring and control electronics can also be designed, for example, for calculating intermediate values from the values stored in the table.
  • the measurement of the time t s starts, for example, still at atmospheric pressure, for example with the closing of the chamber 3 by a corresponding closing this contact or sensor, or after closing and switching on the vacuum pump upon reaching a predetermined first pressure threshold.
  • inventive method can also be carried out in the reverse manner.
  • the invention has been described above in connection with a vacuum packaging machine in which the evacuation process is carried out in a chamber 3. Other training is possible.
  • control of the evacuation process ie the beginning and the end of the evacuation process in each case by controlling the vacuum pump 5 done.
  • the possibility of controlling the evacuation process to provide a valve arrangement, via which, for the initiation of the evacuation process, the interior of the chamber 3 is connected to the vacuum source, ie eg to the pump 5 and at the end of the evacuation process the interior of the chamber 3 is separated from the vacuum source and connected to the atmosphere.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Vacuum Packaging (AREA)

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 sowie auf eine Vakuumverpackungsmaschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 5.
  • Für die Steuerung des Evakuiervorgangs bei Vakuumverpackungsmaschinen werden bisher folgende Methoden verwendet:
    Im einfachsten Fall erfolgt eine Zeitsteuerung, d.h. der Evakuiervorgang wird nach einer vorgegebenen, beispielsweise an der Maschine vorwählbaren Zeitdauer zwangsläufig beendet. Das hierbei erzielte Endresultat ist sehr ungenau. Die Ungenauigkeit dieser reinen Zeitsteuerung resultiert aus einer Vielzahl von Parametern, die den Verlauf des Evakuiervorgangs beeinflussen, insbesondere auch daraus, dass sich das Kammervolumen in Abhängigkeit von der Menge des eingebrachten Verpackungsguts, durch eventuelles Einbringen oder Herausnehmen von Ausgleichsplatten usw. verändert. Soll ein bestimmtes Vakuum mit Sicherheit erreicht werden, so ist es bei dieser Methode notwendig, die Evakuierdauer großzügig einzustellen, allerdings mit dem Nachteil einer erheblichen Reduzierung der Leistung einer Vakuumverpackungsmaschine (Anzahl der verpackten Einheiten je Zeiteinheit).
  • Eine weitere bekannte Methode besteht darin, dass der Evakuiervorgang bei Erreichen eines an einem Zeigermessgerät (Vakuumuhr) angezeigten Druckes beendet wird. Der wesentliche Nachteil dieser Methode besteht darin, dass der sehr niedrige Druck am Ende des Evakuiervorgangs (Enddruck) mit derartigen Messgeräten nur sehr ungenau erfasst werden kann.
  • Bekannt sind weiterhin Sensorsteuerungen, bei denen der in einer Kammer der Verpackungsmaschine herrschende Druck ständig mit einem Sensor erfasst und dadurch der Evakuiervorgang gesteuert wird. Geeignete Sensoren und die zugehörige Auswertelektronik sind jedoch teuer und insbesondere auch störanfällig.
  • Aus der WO 03/016169 A1 ist ein Verfahren zur Steuerung einer Vakuumverpackungsmaschine zur Aufbewahrung von Lebensmitteln unter Vakuum bekannt. Zur Steuerung des Evakuiervorganges wird das Vorliegen eines ersten und zweiten Referenzdruckes verifiziert und die Zeitdauer vom Vorliegen des ersten Referenzdruckes bis zum Erreichen des zweiten Referenzdruckes bestimmt. Ausgehend hiervon wird die Restzeitdauer des Evakuierungsvorganges bis zum Erreichen des vorgegebenen Zieldruckes bestimmt.
  • Ferner ist der US 6,256,968 B1 eine Vakuumverpackungsmaschine bekannt, bei zur Ansteuerung eines vorgegebenen Zielvakuumlevels innerhalb eines Behälters zunächst das Vorliegen eines ersten und zweiten Vakuumlevels ermittelt wird, wobei insbesondere die Zeitdauer zwischen dem Erreichen des ersten und zweiten Vakuumlevels bestimmt wird. Abhängig von der ermittelten Zeitdauer wird die erforderliche Restzeitdauer des Evakuierungsvorganges bis zum Erreichen des Zielvakuumlevels mittels eines algorithmischen Faktors bestimmt, der eine numerische Konstante darstellt, die abhängig vom verwendeten Vakuumpumpentyp, dem ersten und zweiten Vakuumlevel sowie dem Zielvakuumlevels gewählt ist.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren aufzuzeigen, mit dem insbesondere auch mit vereinfachten Mitteln eine optimierte Steuerung des Evakuiervorgangs bzw. der Rückbegasung bei einer Vakuumverpackungsmaschine möglich ist. Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Verfahren entsprechend dem Patentanspruch 1 ausgebildet. Eine Vakuumverpackungsmaschine ist Gegenstand des Patentanspruches 5.
  • Bei der Erfindung erfolgt die Steuerung des Evakuiervorgangs unter Berücksichtigung des Signals beispielsweise eines einzigen Sensors, der nach Art eines Schalters von einem Zustand in einem zweiten Zustand übergeht, sobald der Druck in dem evakuierten bzw. rückbegasten Raum einen vorgegebenen Schwellwert oder Schaltdruck erreicht hat. Der Schaltdruck liegt dabei bei der Evakuierung deutlich über dem angestrebten Enddruck. So liegt der Schaltdruck beispielsweise in der Größenordnung von 200 mbar, während als Enddruck ein Druck von 20 mbar oder 2 mbar angestrebt wird.
  • Aus der Zeitdauer zwischen der Einleitung des Evakuiervorgangs und dem Zeitpunkt, an dem der Schaltdruck erreicht wird (Schalt- oder Ansprechzeit), wird dann von einer Steuer- und Auswertelektronik durch Extrapolation die noch bis zum gewünschten Enddruck benötigte Evakuierzeit oder aber die gesamte Evakuierzeit ermittelt. Mit dieser Zeit wird dann z.B. ein in der Steuer- oder Auswertelektronik gebildeter Timer entsprechend eingestellt, so dass dann nach Ablauf der Evakuierzeit bzw. Rückbegasungszeit der Evakuier- oder Rückbegasungsvorgang beendet wird. Die Gesamtzeit, nach der der Evakuiervorgang beendet wird, ist durch die folgende Funktion bestimmt: Tges = K x F x ts, wobei K eine Konstante, ts die Schaltzeit und F ein Faktor sind, der seinerseits als Funktion von der Schaltzeit tabellarisch in einem Speicher einer eine Vakuumquelle, z.B. Vakuumpumpe steuernden Steuer- und Auswertelektronik abgelegt ist, und wobei der Enddruck durch schrittweise oder stufenweise Änderung des Faktors F eingestellt wird.
  • Weiterbildung der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. es zeigen:
    • Fig. 1
    in sehr vereinfachter schematischer Darstellung eine Vakuumverpackungsmaschine;
    Fig. 2
    zur Erläuterung der Steuerung des Evakuiervorgangs den Zeit-Druck-Verlauf beim Evakuieren der Kammer der Verpackungsmaschine, bei unterschiedlichen Parametern, wie Kammervolumen und/oder Luftfeuchtigkeit und/oder Lufttemperatur und/oder Zustand der Verpackungsmaschine usw.
  • Die in der Figur 1 sehr schematisch dargestellte Vakuumverpackungsmaschine 1, die zum Verpacken von Lebensmittel in vakuumdichten Verpackungen oder Behältern 2 dient, besitzt eine in einer Verpackungslinie vorgesehenen Vakuumkammer 3, in der die zu verpackenden Behälter 2 eingebracht und nach dem Evakuieren verschlossen werden. Die Vakuumkammer 3 ist über eine Vakuumleitung 4 mit einer Quelle für das Vakuum verbunden, d. h. mit einer Vakuumpumpe 5.
  • Die Steuerung der Evakuierzeit erfolgt mittels einer Auswert- und Steuerelektronik 6 und des Signals eines Drucksensors 7, der bei der dargestellten Ausführungsform an der Vakuumkammer 3 vorgesehen ist und auf den in der Vakuumkammer 3 herrschenden Unterdruck anspricht. Selbstverständlich kann der Sensor 7 auch an anderer Stelle, beispielsweise in der Vakuumleitung 4 oder in einer gesonderten, mit dem Innenraum der Kammer 3 in Verbindung stehenden Messleitung vorgesehen sein.
  • Der Sensor 7 ist als einfacher auf einen Unterdruck bzw. Schwellwertdruck oder Schaltdruck ps ansprechender Schalter ausgebildet, der bei Erreichen des Drucks ps von einem elektrischen Zustand in einen anderen elektrischen Zustand übergeht, beispielsweise ein- oder ausschaltet. Der Sensor 7 besteht beispielsweise aus einer mechanischen und mit einem Schalter zusammenwirkenden Druckmesselement, beispielsweise Druckdose oder mit Federkraft beaufschlagter Zylinder oder gekrümmte Röhre (Rohrfeder), die in Abhängigkeit vom Innendruck ihren Krümmungsradius ändert. Auch andere Ausführungen sind denkbar.
  • Dargestellt sind in der Figur 2 drei unterschiedliche Kurven, die dort mit "Evakuiervorgang x, Evakuiervorgang y und Evakuiervorgang z bezeichnet sind und jeweils den Verlauf des Drucks in der Kammer 3 in Abhängigkeit von der Zeit beim Evakuieren wiedergeben. Durch verschiedene Parameter, wie z. B. Volumen der Kammer 3, Luftfeuchtigkeit, Lufttemperatur, Zustand der Verpackungsmaschine und insbesondere der Pumpe 5 usw. ist der Verlauf dieser Kurven unterschiedlich.
  • Unabhängig hiervon ist aber sämtlichen Kurven gemeinsam, dass die Abnahme des Drucks P in der Kammer 3 in Abhängigkeit von der Evakuierzeit grundsätzlich exponentiell erfolgt. Hierdurch besteht nun die Möglichkeit einer besonders einfachen Steuerung des Evakuiervorgangs, und zwar dadurch, dass nach dem Einleiten des Evakuiervorgangs zum Zeitpunkt t0 die Schaltzeit ts gemessen wird, an der derjenige Druck ps erreicht ist und der Sensor 7 anspricht bzw. ein Sensorsignal an die Auswert-und Steuerelektronik 6 liefert.
  • Die Schaltzeiten sind für den unterschiedlichen Verlauf der Evakuierung in der Figur 2 mit dem zusätzlichen Index x, y bzw. z, d. h. mit tsx, tsy und tsz bezeichnet. Unter Berücksichtigung der Schaltzeit, innerhalb der der Sensor 7 nach dem Einleiten des Evakuiervorgangs anspricht, d. h. der Differenz zwischen der Zeit ts und der Zeit to, und unter Berücksichtigung des grundsätzlichen Verlaufs der Druck-Zeit-Kurve des Evakuiervorgangs kann dann diejenige Zeit bestimmt werden, bei der ein gewünschter Enddruck, beispielsweise ein Druck von 20 mbar oder 2 mbar erreicht ist und bei dem der Evakuiervorgang beendet werden kann. Der Schaltdruck ps, an dem der Sensor 7 anspricht, beträgt beispielsweise 200 mbar und liegt damit deutlich über dem angestrebten Enddruck, der dann beispielsweise nur 10% oder weniger als der Schaltdruck beträgt.
  • Dies bedeutet, dass die Steuerung des Evakuiervorgangs eine reine Zeitsteuerung ist, aber keine Zwangssteuerung sondern eine Steuerung, bei der unter Berücksichtigung der Schaltzeit bis zum Erreichen des Druckes ps, und unter Berücksichtigung des grundsätzlichen exponentiellen Druck-Zeit-Verlaufs der Zeitpunkt der Beendigung des Evakuiervorgangs bestimmt wird. Bei dieser Art der Steuerung werden nicht nur die durch die Konstruktion der Verpackungsmaschine 1 fest vorgegebenen Parameter, nämlich z. B. Volumen der Kammer 3 und Fördervolumen der Vakuumpumpe 5 usw., sondern auch sich ändernde Parameter, wie beispielsweise Luftfeuchtigkeit, Lufttemperatur, Zustandsänderungen der Maschine, z. B. der Vakuumpumpe 5 berücksichtigt.
  • Aufgrund der Parameter können sich beispielsweise folgende Zeitwerte bis zum Erreichen des Schaltdruckes ps ergeben:
    • Evakuiervorgang x:
    Zeitdauer der Evakuierung von Atmosphärendruck bis auf ps z.B. 6 Sekunden
    Evakuiervorgang y:
    Zeitdauer der Evakuierung von Atmosphärendruck bis auf ps z.B. 8 Sekunden
    Evakuiervorgang z:
    Zeitdauer der Evakuierung von Atmosphärendruck bis auf ps z.B. 10 Sekunden
  • Wird beispielsweise ein Vakuum bzw. Unterdruck von 20 mbar angestrebt, so beträgt die Gesamtevakuierzeit:
    • Evakuiervorgang x:
    Gesamtevakuierzeit z.B. 15 Sekunden
    Evakuiervorgang y:
    Gesamtevakuierzeit z.B. 20 Sekunden
    Evakuiervorgang z:
    Gesamtevakuierzeit z.B. 25 Sekunden
  • Wird beispielsweise ein Vakuum bzw. Unterdruck von 2 mbar angestrebt, so beträgt die Gesamtevakuierzeit:
    • Evakuiervorgang x:
    Gesamtevakuierzeit z.B. 30 Sekunden
    Evakuiervorgang y:
    Gesamtevakuierzeit z.B. 40 Sekunden
    Evakuiervorgang z:
    Gesamtevakuierzeit z.B. 50 Sekunden
  • Die Zeitdauer, über die der Evakuiervorgang nach Erreichen des Schaltdruckes ps bis zur endgültigen Beendigung des Evakuiervorgangs aufrecht erhalten wird, wird dann beispielsweise in der Steuereinrichtung 6 unter Berücksichtigung der bis zum Erreichen des Schaltdrucks ps vergangenen Schaltzeit ts und unter Berücksichtigung des am Ende des Evakuiervorgangs gewünschten Drucks (z. B. 20 mbar oder 2 mbar) ermittelt, und zwar unter Berücksichtigung einer dort gespeicherten Rechenregel oder aber unter Verwendung von in einem Speicher 6.1 der Steuereinrichtung 6 z. B. tabellarisch abgelegten Daten oder Datensätzen, die die Gesamtevakuierzeit als Funktion der Schaltzeit enthalten.
  • Im Detail erfolgt die Steuerung beispielsweise derart, dass die Gesamtzeit Tges des Evakuiervorgangs, d.h. die Gesamtzeit vom Einschalten der Vakuumpumpe bis zum Ausschalten dieser Pumpe nach einer bestimmten Funktion erfolgt, nämlich: T ges = K × F × ts
    Figure imgb0001
     wobei K eine Konstante ist, beispielsweise mit dem Wert von 0,5 oder 1,0 und F ein Faktor ist, der seinerseits eine Funktion der Zeit ts ist, und zwar in der Form, dass bei einem bestimmten Wert für den Faktor F unabhängig von dem Füllvolumen der Vakuumkammer und damit unabhängig von dem zu evakuierenden Luftvolumen der Kammer jeweils ein bestimmter Enddruck beim Abschalten der Vakuumpumpe erreicht ist. Hierfür ist im Speicher 6.1 der Mess- und Steuerelektronik 6 tabellarisch für unterschiedliche Zeiten ts die Werte für den Faktor F abgelegt, die für die jeweilige Ausführung der Verpackungsmaschine beispielsweise durch Messung ermittelt wurden.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist das beim Abschalten der Vakuumpumpe erreichbare Vakuum für unterschiedliche Anwendungen der Verpackungsmaschine einstellbar, und zwar beispielsweise an einer Einstelleinrichtung, z.B. Drehschalter usw., und zwar durch schrittweises oder stufenweises Ändern des Faktors F in der Weise, dass bei jeder Einstellung unabhängig von dem Befüllgrad der Vakuumkammer 3, d.h. unabhängig von dem zu evakuierenden Luftvolumen jeweils das dieser Einstellung entsprechende Vakuum erreicht wird. Auch bei dieser Ausführung sind in der Mess- und Steuerelektronik 6 bzw. in einem dortigen Speicher 6.1 tabellarisch für unterschiedliche Zeiten ts die jeweils einem bestimmten Vakuum zugeordneten Werte für unterschiedliche Faktoren F abgelegt.
  • Die Logik der Mess- und Steuerelektronik 6 dann beispielsweise so ausgebildet ist, dass bei einer gemessenen Zeit ts, die nicht einem in der Tabelle abgelegten Zeitwert exakt entspricht, den nächsthöheren, in der der Tabelle enthaltenen Zeitwert ts und den diesem zugeordneten Faktor F für die Berechnung der Gesamtzeit Tges verwendet.
  • Weiterhin kann die Logik der Mess- und Steuerelektronik beispielsweise auch für eine Berechnung von Zwischenwerten aus der in der Tabelle abgelegten Werten ausgebildet sein.
  • Die Erfindung wurde voranstehend an einem Ausführungsbeispiel beschrieben. Es versteht sich, dass zahlreiche Änderungen möglich sind, ohne das dadurch der der Erfindung zugrunde liegende Erfindungsgedanke verlassen wird.
  • So ist es beispielsweise möglich, anstelle von nur einem einzigen Sensor 7 zwei oder mehr als zwei derartige Sensoren vorzusehen, die dann bei einem unterschiedlichen Schaltdruck ps schalten oder ansprechen, sodass durch Ermittlung zweier oder mehrerer Schaltzeiten ts der zu erwartende Verlauf des Evakuiervorgangs noch genauer errechnet bzw. extrapoliert werden kann und dadurch eine weitere Optimierung der Steuerung des Evakuiervorgangs erreichbar ist.
  • Die Messung der Zeit ts startet beispielsweise noch bei Atmosphärendruck, z.B. mit dem Schließen der Kammer 3 durch einen entsprechenden dieses Schließen Kontakt oder Sensor, oder aber nach dem Schließen und Einschalten der Vakuumpumpe bei Erreichen eines vorgegebenen ersten Druck-Schwellwertes.
  • Weiterhin ist es beispielsweise auch eine Messung des sich in Abhängigkeit von dem Druck ändernden Schalpegels möglich.
  • Bei Einrichtungen oder Maschinen mit Rückbegasung kann das erfindungsgemäße Verfahren auch in umgekehrter Weise ausgeführt werden. Vorstehend wurde die Erfindung im Zusammenhang mit einer Vakuumverpackungsmaschine beschrieben, bei der der Evakuiervorgang in einer Kammer 3 vorgenommen wird. Auch andere Ausbildungen sind denkbar.
  • Vorstehend wurde weiterhin davon ausgegangen, dass die Steuerung des Evakuiervorgangs, d. h. der Beginn und das Ende des Evakuiervorgangs jeweils durch Ansteuerung der Vakuumpumpe 5 erfolgen. Grundsätzlich besteht selbstverständlich auch die Möglichkeit, zur Steuerung des Evakuiervorgangs eine Ventilanordnung vorzusehen, über die zur Einleitung des Evakuiervorgangs der Innenraum der Kammer 3 mit der Vakuumquelle, d. h. z. B. mit der Pumpe 5 verbunden und bei Beendigung des Evakuiervorgangs der Innenraum der Kammer 3 von der Vakuumquelle abgetrennt und mit der Atmosphäre verbunden wird.

Claims (6)

  1. Verfahren zur Steuerung des Evakuiervorgangs in einem Behandlungsraum (3) einer Vakuumverpackungsmaschine, bei dem die Zeitdauer (Schaltzeit) (ts) ab Einleitung des Evakuiervorgangs bis zum Erreichen eines vorgegebenen Schwellwert- oder Schaltdruckes (ps) in dem Behandlungsraum (3) ermittelt, dann aus dieser Schaltzeit (ts) die bis zur Erreichung eines vorgegebenen oder eingestellten Enddruckes notwendige Evakuierdauer extrapoliert und bei Erreichen dieser Evakuierdauer der Evakuiervorgang beendet wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Gesamtzeit Tges, nach der der Evakuiervorgang beendet wird, durch die folgende Funktion bestimmt ist: Tges = K x F x ts,
    wobei K eine Konstante, ts die Schaltzeit und F ein Faktor sind, der seinerseits als Funktion von der Schaltzeit (ts) tabellarisch in einem Speicher (6.1) einer eine Vakuumquelle, z.B. Vakuumpumpe steuernden Steuer- und Auswertelektronik (6) angelegt ist, und wobei der Enddruck durch schrittweise oder stufenweise Änderung des Faktors F eingestellt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
    dass nach Einleitung des Evakuiervorgangs jeweils die Schaltzeiten (ts) bis zum Erreichen eines ersten und wenigstens eines zweiten Schaltdruckes (ps) ermittelt werden, und dass dann aus diesen Schaltzeiten (ts) die Evakuierdauer extrapoliert wird.
  3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass mit wenigstens einem Sensor der Druck im Behandlungsraum (3) der Verpackungsmaschine erfasst wird.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Evakuierung der Schaltdruck (ps) um ein Vielfaches, beispielsweise wenigstens etwa um den Faktor 10 größer als der Enddruck ist.
  5. Vakuumverpackungsmaschine mit wenigstens einem mit einem Vakuum oder einem Unterdruck während eines Evakuiervorgangs beaufschlagbaren Behandlungsraum (3), mit wenigstens einem auf den Druck im Behandlungsraum (3) ansprechenden, beispielsweise als Druckschalter ausgebildeten Sensor (7) sowie mit einer den Evakuiervorgang in Abhängigkeit von dem Signal des Sensors (7) steuernden Steuer- und Auswertelektronik (6), bei der der Sensor (7) einen ersten sowie einen zweiten elektrischen Zustand aufweist und bei Erreichen eines Schwellwert- oder Schaltdruckes (ps) im Behandlungsraum (3) von dem ersten in den zweiten Zustand übergeht, bei der die Steuer- und Auswertelektronik (6) Mittel zum Messen der Schaltzeit (ts) zwischen dem Einleiten des Evakuiervorgangs und dem Ansprechen des wenigstens einem Sensors (7) bei Erreichen des Schaltdruckes (ps) sowie weitere Mittel aufweist, um aus der wenigstens einen Schaltzeit (ts) und unter Berücksichtigung eines vorgegebenen oder eingestellten Enddruckes ein Zeitsignal für die Beendigung des Evakuiervorgangs zu bilden, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und Auswertelektronik (6) die Gesamtzeit Tges, nach der der Evakuiervorgang beendet wird, durch die folgende Funktion bestimmt: T ges = K x F x ts ,
    Figure imgb0002
    wobei K eine Konstante, ts die Schaltzeit und F ein Faktor sind, der seinerseits als Funktion der Schaltzeit (ts) tabellarisch in einem Speicher (6.1) der eine Vakuumquelle, z.B. Vakuumpumpe steuernden Steuer- und Auswertelektronik (6) abgelegt ist, und dass die Vakuumverpackungsmaschine eine Einstelleinrichtung zur Einstellung des Enddruckes aufweist, wobei mittels der Einstelleinrichtung der Faktor F schrittweise oder stufenweise geändert wird.
  6. Vakuumverpackungsmaschine nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch wenigstens zwei Sensoren (7), die bei unterschiedlichen Schaltdrücken (ps) und damit bei unterschiedlichen Schaltzeiten (ts) ansprechen, und dass die Steuer- und Auswertelektronik (6) unter Berücksichtigung der wenigstens zwei Schaltzeiten (ts) das Zeitsignal für die Beendigung des Evakuiervorgangs bildet.
EP05009574A 2004-05-06 2005-05-02 Verfahren zum Steuern einer Vakuumverpackungsmaschine sowie Vakuumverpackungsmaschine Active EP1593601B1 (de)

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DE102004023025 2004-05-06
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