EP3738893A1 - Schalenverschliessmaschine sowie verfahren zur sanften aufnahme einer schale - Google Patents

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EP3738893A1
EP3738893A1 EP20170678.5A EP20170678A EP3738893A1 EP 3738893 A1 EP3738893 A1 EP 3738893A1 EP 20170678 A EP20170678 A EP 20170678A EP 3738893 A1 EP3738893 A1 EP 3738893A1
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EP
European Patent Office
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tray
speed
receptacle
trays
predetermined
Prior art date
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EP20170678.5A
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English (en)
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EP3738893B1 (de
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Bernd Höpner
Sebastian FACKLER
Peter Riegger
Thomas Magel
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Multivac Sepp Haggenmueller GmbH and Co KG
Original Assignee
Multivac Sepp Haggenmueller GmbH and Co KG
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Definitions

  • the present invention relates to a tray closing machine according to claim 1. Furthermore, the invention relates to a method for raising and lowering a tray receptacle at a sealing station of a tray closing machine according to independent method claim 11.
  • tray sealing machines which are also called traysealers in practice, it is a technical challenge to gently pick up the trays filled with products and prepared for a sealing process (hereinafter also referred to as trays) within a sealing station with a tray holder within short transport cycles and then to gently put it down on a support plate device during the sealing process.
  • Tilting or tumbling should also be avoided when setting down already closed packages so that a gripper working functionally on the tray sealing machine can grasp the packages as precisely and quickly as possible for further transport.
  • this presupposes that the packaging is made available to the gripper in a precisely positioned manner at a predetermined position, in particular stationary.
  • DE 691 01 374 T2 discloses a motor-driven lifting mechanism of a packaging machine, wherein the lifting speed can be changed during the movement.
  • the object of the invention is to improve a tray closing machine and a method using constructive means that are as simple as possible so that a gentle and efficient tray transport within a sealing station is ensured.
  • the invention should be able to be implemented cost-effectively.
  • the object of the invention is achieved by means of a tray closing machine according to claim 1 and by means of a method according to independent method claim 9.
  • the invention relates to a tray sealing machine which comprises at least one feed unit for transporting trays in a production direction, a sealing station downstream of the feed unit in the production direction for producing packaging, at least one discharge unit downstream of the sealing station in the production direction, and a gripper device.
  • the gripper device is designed to pick up trays provided on the feed unit in a transport cycle and to transport them to the sealing station for a shell-closing process taking place therein, and to pick up packaging produced within the sealing station and transport them to the removal unit.
  • the sealing station has an upper tool part, which comprises a sealing tool, and a lower tool part, which comprises a support plate device for depositing the trays transported into the sealing station and a height-adjustable tray holder for receiving and transporting the trays delivered to the support plate device to the upper tool part.
  • the tray closing machine comprises a lifting mechanism which is designed to move the tray holder from a first position, in which the tray holder is in an initial position when the sealing station is open, to a second position in which the tray holder is in a closed state Sealing station is located in a working position moved towards the upper tool part, to move along a first predetermined movement sequence.
  • the tray holder can be adjusted along the first sequence of movements by means of the lifting mechanism in such a way that the tray holder picks up the trays provided on the support plate device at a predetermined pick-up speed.
  • the tray closing machine is configured so that a local rate of change in the speed of the tray pick-up during the first movement sequence has changed from a positive value to a negative value before the tray pick-up has reached the predetermined pick-up speed and / or the tray pick-up by means of the lifting mechanism from the second position back to the first position along a second predetermined movement sequence, which is provided for opening the sealing station, can be adjusted in such a way that the tray holder transfers the packaging it has picked up to the support plate device at a predetermined depositing speed, whereby a temporal Rate of change in the speed of the tray pick-up during the second movement sequence has changed from a negative value to a positive value before the tray pick-up has reached the predetermined settling speed.
  • the tray holder together with the sealed packaging is lowered as quickly as possible in order to be slowed down to the level of the setting speed in good time before the packaging is set down so that the packs produced can be gently set down.
  • the packaging is nevertheless gently set down.
  • an acceleration process is carried out to optimize the performance of the tray sealing machine and then a braking process is carried out to achieve a set-down speed for smooth delivery of the packaging.
  • the lifting mechanism accelerates the tray pick-up relatively quickly in the direction of the trays and ensures that the tray pick-up is braked in good time to the speed level of the pick-up speed, which is greater than zero, on the basis of which the tray pick-up can pick up the trays in a gentle manner.
  • the tray pickup is first accelerated during the first movement sequence from the first position above the speed level of the pickup speed and then decelerated to the predetermined pickup speed, which is greater than zero, in order to gently pick up the trays by means of this.
  • the trays are picked up immediately after the braking process. This means that the recording speed results directly from the braking process.
  • the change in sign of the rate of change of speed over time takes place between the acceleration and deceleration processes above the speed level of the recording speed.
  • the acceleration process which initially takes place during the first movement sequence, in which the speed of the tray pick-up increases continuously up to the braking process, brings about the desired performance optimization of the operation of the tray sealing machine in the invention.
  • the braking process following the acceleration process during the first movement sequence has the effect that the tray receptacle reaches a suitable pick-up speed for gently picking up the provided trays.
  • the change in the local temporal rate of change in the speed of the tray holder during the first movement sequence from a positive value to a negative value preferably takes place exactly once before the tray holder has reached the predetermined pickup speed resulting from the braking process.
  • the speed of the tray receptacle during the first movement sequence is initially continuous up to a predetermined speed which is greater than that Recording speed, increased and, once the predetermined speed has been reached, continuously reduced to the recording speed.
  • the lifting mechanism already used at the sealing station for the tray receptacle can be controlled simply by means of a control of the tray closing machine in order to coordinate the sequence of movements of the tray receptacle according to the invention. It would be conceivable that corresponding trajectories for the first and / or the second movement sequence are stored and can be called up for the tray pick-up with regard to different tray types, with the aid of which the gentle tray pick-up and the gentle placement of finished packaging can be controlled.
  • the tray receptacle together with the trays received on it, can preferably be moved for a predetermined time interval at the pickup speed.
  • the trays can be received in the tray holder with a particularly precise position and in a stationary manner.
  • the tray sealing machine is configured so that the rate of change over time of the speed of the tray receptacle, including the trays received therein, changes from a positive value to a negative value during the first movement before the tray receptacle is in the second position has arrived.
  • the tray pick-up accelerates together with the trays, i.e. after it has been picked up, to a predetermined speed, preferably up to a maximum speed of the lifting process, before it is then timely before reaching the second position, i.e. the working position for performing a sealing process is braked.
  • This acceleration and braking sequence leads to shortened transport cycles of the trays received by means of the tray receptacle to the sealing tool.
  • the tray receptacle can preferably be moved at the set-down speed for a predetermined time interval from a transfer point in time at which the packs are delivered to the support plate device. This ensures that the packaging can be set down carefully and accurately at predetermined positions on the support plate device.
  • the tray closing machine is preferably configured so that the rate of change over time of the speed of the tray pick-up during the second movement sequence has changed from a negative value to a positive value after the packages have been delivered to the support plate device at the set-down speed and before the tray pick-up has returned to the first position is. This makes it possible for the tray receptacle to return to its starting position as quickly as possible after the packaging has been transferred from it to the support plate device, so that it can pick up trays that have been provided again within a short time for a subsequent tray closing process.
  • the effort can be minimized in that the first movement sequence and the second movement sequence are essentially symmetrical. It would be conceivable that the second movement sequence has higher accelerations than the first movement sequence, since the packaging is already closed here.
  • the pick-up speed and / or the set-down speed can be variably set on the tray sealing machine.
  • the tray closing machine is preferably configured so that the tray pick-up reaches the pick-up speed at a predetermined pick-up position along the first movement sequence before the trays provided on the support plate device are picked up at the tray edges formed thereon.
  • means formed on the tray holder for receiving the respective trays are still spaced approximately 2.5 mm from the tray edges when the tray holder has arrived in the receiving position, i.e. when the tray pick-up is decelerated to the predetermined pick-up speed.
  • the tray closing machine is configured so that the tray receptacle reaches the set-down speed along the second movement sequence at a predetermined set-down position before the packs are set down on the support plate device by means of packaging bottoms formed thereon. It is conceivable that the tray receptacle has arrived in the predetermined set-down position when the packaging bottoms of the trays received in the tray receptacle are positioned approximately 2.5 mm above the receiving plates provided on the support plate device.
  • a sealing process can be carried out particularly advantageously if the sealing tool is mounted within the upper part of the tool in a height-adjustable manner.
  • the sealing station is preferably configured to carry out an evacuation and / or gassing process to create a desired atmosphere within the packaging.
  • the support plate device in particular the support plate formed thereon, is mounted in a stationary manner at the sealing station.
  • the gentle picking up of the trays and the smooth setting down of the sealed packaging is achieved by the special lifting movement by means of the lifting mechanism used for the tray pick-up at the sealing station.
  • the invention also relates to a method for raising and lowering a tray receptacle at a sealing station of a tray sealing machine.
  • trays provided on a support plate device are picked up by means of the shell holder and are transported for a shell closing process to an upper tool part positioned above the shell holder.
  • the tray holder is moved by means of a lifting mechanism from a first position, in which the tray holder is in an initial position when the sealing station is open, to a second position in which the tray holder is in a working position moved towards the upper part of the tool when the sealing station is closed located, adjusted along a first predetermined sequence of movements, wherein the tray receptacle picks up the trays provided on the support plate device at a predetermined pick-up speed.
  • a rate of change over time in the speed of the tray pick-up changes from a positive value to a negative value during the first movement sequence before the tray pick-up reaches the predetermined pick-up speed and / or the tray pick-up by means of the hoist after a tray closing process returns from the second position to the first Position along a second predetermined movement sequence is adjusted in such a way that the tray receptacle transfers manufactured, ie sealed, packaging picked up on it at a predetermined set-down speed to the support plate device, a rate of change of the speed changing over time during the second movement sequence from a negative value to a positive value before the tray pick-up reaches the predetermined settling speed.
  • the acceleration of the shell receptacle from the second position is initially until it is reached carried out a predetermined, in particular maximum lowering speed. Following this, but before the packaging received on it is released, the tray pick-up is decelerated to a speed level of the predetermined set-down speed, by means of which the tray pick-up gently transfers the packaging to the support plate device. As with the lifting of the tray holder, when the tray holder is lowered, a shorter lifting time can be achieved to optimize the performance of the tray closing process and at the same time allow the closed packaging to be set down gently.
  • the tray pick-up is first accelerated to a speed level above the pick-up speed and then braked in order to reach the predetermined pick-up speed by means of which the provided trays can be picked up gently by means of the tray pick-up.
  • the acceleration and deceleration of the tray holder causes both a performance-optimized displacement of the tray holder and a gentle pick-up of the trays.
  • the tray receptacle is preferably increased at the pickup speed for a predetermined time interval from a point in time at which the trays are received on it. This ensures that the trays picked up by means of the tray holder can take up their exact position on the tray holder before they are lifted further.
  • an advantageous variant provides that the rate of change over time of the speed of the tray holder, including the trays picked up on it, changes from a positive value to a negative value during the first movement sequence before the tray holder has arrived in the second position.
  • the tray pick-up is accelerated further up to a predetermined speed level, preferably up to a maximum lifting speed, in order then to arrive at the second position, i.e. to be braked until it comes to a standstill, whereby a particularly rapid adjustment movement of the shell holder towards the upper part of the tool is achieved.
  • the sealed packagings can be delivered to the support plate device in a particularly positionally accurate manner in that the tray receptacle is further lowered for a predetermined time interval at the depositing speed from a transfer time at which the packs are delivered to the support plate device.
  • a rapid return to the first position of the tray holder is promoted by the fact that the rate of change of the speed of the tray holder changes from a negative value to a positive value afterwards during the second movement sequence the packages are delivered to the support plate device at the set-down speed and before the tray receptacle has returned to the first position.
  • FIG 1 shows a tray sealing machine 1.
  • the tray sealing machine 1 is designed as a so-called traysealer.
  • the tray sealing machine 1 comprises a feed unit 2 for transporting trays T in a production direction P, the trays T for example in Figure 2a to be shown.
  • the feed unit 2 is followed by a sealing station 3 for producing packaging V.
  • the packages V are by a shell closing process S according to Figure 2f manufactured.
  • FIG. 1 Also shows Figure 1 a discharge unit 4, which is arranged downstream of the sealing station 3 in the production direction P, for transporting away produced packaging V.
  • the tray closing machine 1 out Figure 1 furthermore has a gripper device 5 which is designed to pick up trays T provided on the feed unit 2 in a transport cycle and to transport them to the sealing station 3 for the shell closing process S taking place therein.
  • the gripper device 5 is configured to pick up packages V produced within the sealing station 3 and to transport them to the discharge unit 4.
  • the sealing station 3 has according to Figure 1 an upper tool part 6 and a lower tool part 7.
  • FIG 2a shows the sealing station 3 from Figure 1 isolated in a schematic sectional view.
  • the sealing station 3 is located in the Figure 2a in an open state.
  • the lower tool part 7 is positioned below the upper tool part 6 at a distance.
  • the upper tool part 6 comprises a sealing tool 8.
  • the lower tool part 7 provides a support plate device 9 which is used to deposit the trays T transported into the sealing station 3.
  • the lower tool part 7 comprises a height-adjustable mounted shell receptacle 10 for receiving and transporting the trays T placed on the support plate device 9 to the upper tool part 6 positioned above it.
  • Figure 2a also shows a lifting mechanism 11 which is designed to move the shell receptacle 10 from one in the Figure 2a first position P1 shown in a later in connection with the Figures 2e and 2f to move described second position P2.
  • first position P1 when the sealing station 3 is open, the tray receptacle 10 is stored in an initial position.
  • second position P2 when the sealing station 3 is closed, the shell receptacle 10 is in a working position moved towards the upper tool part 6. In the working position, an evacuation, gassing and / or sealing process can be carried out.
  • the support plate device 9 is equipped with support plates 12, on which tray bases B of the respective trays T sit.
  • the tray receptacle 10 is raised by means of the lifting mechanism 11 and has receptacles 13 which receive the trays T provided on the tray edges R thereof.
  • the tray receptacle 10 is raised vertically along a direction Y to receive the trays T made available.
  • Figure 2b shows the sealing station 3 with one above its in Figure 2a shown starting level raised shell holder 10.
  • the respective receptacles 13 have approached the shell edges R of the trays T.
  • Figure 2c shows the height-adjustable shell receptacle 10 with trays T received on the receptacles 13 formed thereon. The respective trays T are now no longer on the support plate device 9.
  • Figure 2d shows the tray receptacle 10 in an even further raised position, shortly before the sealing station 3 is closed.
  • the shell receptacle 10 is shown in the second position P2, in which the shell receptacle 10 is in a working position moved towards the upper tool part 6 when the sealing station 3 is closed.
  • the sealing station 3 is now in a hermetically sealed state in order to optionally carry out an evacuation and / or gassing process within a chamber formed therein.
  • the sealing tool 8 is made from the in Figure 2e position shown in the Figure 2f The position shown is lowered in order to close the trays T provided in the tray receptacle 10 by means of an upper film (not shown) (tray closing process S). The upper film is sealed along the tray edges R onto the trays T provided. The packagings V are then separated within the sealing station 3.
  • the Figures 2a to 2f show a closing process of the sealing station 3, the tray receptacle 10 being adjusted from the first position P1 to the second position P2, in which the tray closing process S can take place on trays T received therein.
  • the tray receptacle 10 After the respective trays T provided by means of the tray holder 10 have been sealed, they are transported back to the support plate device 9 by means of the tray holder 10.
  • the shell receptacle 10 returns to the first position P1 so that the in Figure 1
  • the gripper device 5 shown can pick up the sealed packaging V placed on the support plate device 9 and transport it to the discharge unit 4.
  • Figure 3 shows a sequence of movements A, which can be used for raising and lowering the tray receptacle 10 for closing and opening the sealing station 3.
  • the movement sequence A comprises a first predetermined movement sequence A1, based on the speed curve of which is used to raise the tray holder 10 from the first position P1, in which the tray holder 10 is in the starting position when the sealing station 3 is open, to the second position P2, in which the shell receptacle 10 is in a closed state of the sealing station 3 in the working position moved towards the upper tool part 6 is shown.
  • the tray receptacle 10 can be adjusted along the first movement sequence A1 by means of the lifting mechanism 11 in such a way that the tray receptacle 10 takes along the trays T provided on the support plate device 9 at a predetermined pick-up speed v1 at time t1.
  • Figure 3 shows that the shell receptacle 10 is initially accelerated along the first movement sequence A1 up to an approach speed v2 and is decelerated from reaching the approach speed v2 to the receptacle speed v1.
  • the amount of the approach speed v2 is greater than the pickup speed v1.
  • the tray receptacle 10 is thus first accelerated to a speed level above the pickup speed v1 and then decelerated again to the pickup speed v1 before the trays T are picked up at it at the pickup speed v1.
  • a local temporal rate of change G of the speed changes from a positive value to a negative value along the first movement section A1 before the trays T are picked up on the tray holder 10, before the tray holder 10 has reached the predetermined pickup speed v1.
  • the tray holder 10 moves in Figure 3 along a time interval X1 with an almost constant speed, ie essentially with the recording speed v1.
  • FIG. 3 shows Figure 3 that after the trays T have been picked up, the tray holder 10 is initially accelerated further along the first movement sequence A1 and then braked, that is, there is another change in the rate of change G of the speed from a positive value to a negative value before the tray holder 10 in the second position P2, ie in the working position, in which the shell closing process S takes place.
  • the shell closing process S takes place within a predetermined time interval. Following the shell closing process S, the sealing station 3 is opened again.
  • the shell receptacle 10 is displaced along the second predetermined movement sequence A2 by means of the lifting mechanism 11 from the second position P2 back to the first position P1.
  • the tray receptacle 10 has accelerated until it reaches a maximum lowering speed v5, from which point the tray receptacle 10 is decelerated to the deposition speed v4.
  • the tray receptacle 10 is moved along a time interval X2 is moved essentially constantly at the lowering speed v4 in order to gently lower the produced packaging V onto the support plate device 9.
  • the shell receptacle 10 is accelerated again and then braked so that it quickly returns to the first position P1.
  • the packs V are then supported by the support plate device 9 by means of the in Figure 1
  • the gripper device 5 shown is picked up and transferred to the discharge unit 4.
  • the gripper device 5 can place new trays T on the support plate device 9.
  • the tray transport is repeated according to the sequence of movements A in order to produce new packages V.
  • the movement sequence A shown for the tray holder 10 of the sealing station 3 has the technical effect that the trays T can be gently picked up by the tray holder 10 and the sealed packaging V can also be gently set down by the tray holder 10.
  • the set sequence of movements A also ensures rapid tray transport within the sealing station 3, so that the tray closing machine 1 according to the invention can efficiently transport trays and sealed packages within shortened transport cycles.

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schalenverschließmaschine (1) und ferner auf ein Verfahren zum sanften Aufnehmen von Trays (T) und zum sanften Absetzen von versiegelten Verpackungen (V).

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schalenverschließmaschine gemäß dem Anspruch 1. Ferner bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zum Anheben und Absenken einer Schalenaufnahme an einer Siegelstation einer Schalenverschließmaschine gemäß dem unabhängigen Verfahrensanspruch 11.
  • An bekannten Schalenverschließmaschinen, die in der Praxis auch Traysealer genannt werden, ist es eine technische Herausforderung, innerhalb kurzer Transportzyklen die mit Produkten befüllten, für einen Siegelvorgang bereitgestellten Schalen (im Folgenden auch Trays genannt) innerhalb einer Siegelstation sanft mit einer Schalenaufnahme aufzunehmen und im Anschluss an den Siegelvorgang auch wieder sanft auf einer Stütztellereinrichtung abzusetzen.
  • Insbesondere bei Schalen mit pastösen, flüssigen oder losen Produkten kann eine zu abrupte Schalenaufnahme dazu führen, dass ein Teil solcher Produkte aus der Schale herausfliegt beziehungsweise herausschwappt.
  • Auch beim Absetzen bereits verschlossener Verpackungen soll ein Kippen oder Taumeln vermieden werden, damit ein funktional an der Schalenverschließmaschine arbeitender Greifer die Verpackungen möglichst präzise und schnell für einen Weitertransport ergreifen kann. Dies setzt allerdings voraus, dass die Verpackungen positionsgenau an einer vorbestimmten Position, insbesondere stillstehend, dem Greifer bereitgestellt werden.
  • DE 691 01 374 T2 offenbart ein motorbetriebenes Hubwerk einer Verpackungsmaschine, wobei sich die Hubgeschwindigkeit während der Bewegung ändern lässt.
  • Vor dem Hintergrund der obengenannten technischen Herausforderungen stellt sich der Erfindung die Aufgabe, eine Schalenverschließmaschine sowie ein Verfahren unter Einsatz möglichst einfacher konstruktiver Mittel dahingehend zu verbessern, dass damit ein sanfter sowie effizienter Schalentransport innerhalb einer Siegelstation gewährleistet wird. Außerdem soll die Erfindung kostengünstig realisierbar sein.
  • Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst mittels einer Schalenverschließmaschine gemäß dem Anspruch 1 sowie mittels eines Verfahrens gemäß dem unabhängigen Verfahrensanspruch 9.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den jeweiligen Unteransprüchen angegeben.
  • Die Erfindung betrifft eine Schalenverschließmaschine, die mindestens eine Zuführeinheit zum Transport von Trays in einer Produktionsrichtung, eine in der Produktionsrichtung der Zuführeinheit nachgelagerte Siegelstation zum Herstellen von Verpackungen, mindestens eine der Siegelstation in der Produktionsrichtung nachgelagerte Abführeinheit sowie eine Greifereinrichtung umfasst. Die Greifereinrichtung ist dazu ausgebildet, in einem Transportzyklus an der Zuführeinheit bereitgestellte Trays aufzunehmen und in die Siegelstation für einen darin stattfindenden Schalenschließvorgang zu transportieren sowie innerhalb der Siegelstation hergestellte Verpackungen aufzunehmen und zur Abführeinheit zu transportieren.
  • Die Siegelstation weist ein Werkzeugoberteil, das ein Siegelwerkzeug umfasst, sowie ein Werkzeugunterteil auf, das eine Stütztellereinrichtung zur Ablage der in die Siegelstation hineintransportierten Trays und eine höhenverstellbare Schalenaufnahme zum Aufnehmen und Transportieren der an die Stütztellereinrichtung abgegebenen Trays hin zu dem Werkzeugoberteil umfasst.
  • Ferner umfasst die Schalenverschließmaschine ein Hubwerk, das dazu ausgebildet ist, die Schalenaufnahme von einer ersten Position, in welcher sich die Schalenaufnahme bei einem geöffneten Zustand der Siegelstation in einer Ausgangsposition befindet, zu einer zweiten Position, in welcher sich die Schalenaufnahme bei einem geschlossenen Zustand der Siegelstation in einer an das Werkzeugoberteil herangerückten Arbeitsposition befindet, entlang eines ersten vorbestimmten Bewegungsablaufs zu bewegen. Die Schalenaufnahme ist mittels des Hubwerks derart entlang des ersten Bewegungsablaufs verstellbar, das die Schalenaufnahme mit einer vorbestimmten Aufnahmegeschwindigkeit die auf der Stütztellereinrichtung bereitgestellten Trays aufnimmt.
  • Kennzeichnend für die Erfindung ist, dass die Schalenverschließmaschine dazu konfiguriert ist, dass eine lokale zeitliche Änderungsrate der Geschwindigkeit der Schalenaufnahme während des ersten Bewegungsablaufs von einem positiven Wert zu einem negativen Wert gewechselt ist, ehe die Schalenaufnahme die vorbestimmte Aufnahmegeschwindigkeit erreicht hat und/oder die Schalenaufnahme mittels des Hubwerks aus der zweiten Position zurück zur ersten Position entlang eines zweiten vorbestimmten Bewegungsablaufs, der zum Öffnen der Siegelstation vorgesehen ist, derart verstellbar ist, dass die Schalenaufnahme mit einer vorbestimmten Absetzgeschwindigkeit die an ihr aufgenommenen hergestellten Verpackungen an die Stütztellereinrichtung übergibt, wobei eine zeitliche Änderungsrate der Geschwindigkeit der Schalenaufnahme während des zweiten Bewegungsablaufs von einem negativen Wert zu einem positiven Wert gewechselt ist, ehe die Schalenaufnahme die vorbestimmte Absetzgeschwindigkeit erreicht hat. Hier wird nach dem Durchführen des Siegelvorgangs die Schalenaufnahme zusammen mit den versiegelten Verpackungen maximal schnell abgesenkt, um dann rechtzeitig vor dem Absetzen der Verpackungen auf das Geschwindigkeitsniveau der Absetzgeschwindigkeit abgebremst zu werden, damit die hergestellten Verpackungen sanft absetzbar sind. Trotz des damit erreichten zügigen Absenkens der Schalenaufnahme wird dennoch ein sanftes Absetzen der Verpackungen gewährleistet. Wie beim Anheben der Schalenaufnahme wird hier also auch beim Absenken der Schalenaufnahme zunächst ein Beschleunigungsvorgang zur Leistungsoptimierung der Schalenverschließmaschine und anschließend ein Bremsvorgang zum Erreichen einer Absetzgeschwindigkeit zur sanften Abgabe der Verpackungen durchgeführt. Das Hubwerk beschleunigt damit vergleichsweise schnell die Schalenaufnahme in Richtung der Trays und sorgt dafür, dass die Schalenaufnahme rechtzeitig auf das Geschwindigkeitsniveau der Aufnahmegeschwindigkeit, das größer als Null ist, abgebremst wird, anhand welcher die Schalenaufnahme die Trays auf sanfte Art und Weise aufnehmen kann.
  • Bei der Erfindung wird die Schalenaufnahme zunächst während des ersten Bewegungsablaufs aus der ersten Position heraus über das Geschwindigkeitsniveau der Aufnahmegeschwindigkeit beschleunigt und dann auf die vorbestimmte Aufnahmegeschwindigkeit, die größer als Null ist, abgebremst, um mittels dieser die Trays sanft aufzunehmen. Die Aufnahme der Trays findet damit unmittelbar nach dem Bremsvorgang statt. Dies bedeutet, dass die Aufnahmegeschwindigkeit direkt aus dem Bremsvorgang resultiert. Der Vorzeichenwechsel der zeitlichen Änderungsrate der Geschwindigkeit findet zwischen dem Beschleunigungs- und Abbremsvorgang oberhalb dem Geschwindigkeitsniveau der Aufnahmegeschwindigkeit statt.
  • Der zunächst während des ersten Bewegungsablaufs stattfindende Beschleunigungsvorgang, bei dem die Geschwindigkeit der Schalenaufnahme kontinuierlich bis zum Bremsvorgang zunimmt, bewirkt bei der Erfindung die gewünschte Leistungsoptimierung des Betriebs der Schalenverschließmaschine. Der während des ersten Bewegungsablaufs dem Beschleunigungsvorgang folgende Bremsvorgang bewirkt, dass die Schalenaufnahme eine geeignete Aufnahmegeschwindigkeit für ein sanftes Aufnehmen der bereitgestellten Trays erreicht.
  • Vorzugsweise findet der Wechsel der lokalen zeitlichen Änderungsrate der Geschwindigkeit der Schalenaufnahme während des ersten Bewegungsablaufs von einem positiven Wert zu einem negativen Wert genau einmal statt, bevor die Schalenaufnahme aus dem Bremsvorgang resultierend die vorbestimmte Aufnahmegeschwindigkeit erreicht hat. In anderen Worten wird bei der Hubbewegung die Geschwindigkeit der Schalenaufnahme während des ersten Bewegungsablaufs zunächst kontinuierlich bis zu einer vorbestimmten Geschwindigkeit, die größer ist als die Aufnahmegeschwindigkeit, erhöht und ab dem Erreichen der vorbestimmten Geschwindigkeit kontinuierlich bis auf die Aufnahmegeschwindigkeit reduziert.
  • Bei der Erfindung kann das bereits an der Siegelstation für die Schalenaufnahme eingesetzte Hubwerk einfach mittels einer Steuerung der Schalenverschließmaschine angesteuert werden, um den erfindungsgemäßen Bewegungsablauf der Schalenaufnahme zu koordinieren. Vorstellbar wäre es, dass für die Schalenaufnahme hinsichtlich verschiedener Schalentypen entsprechende Bahnkurven für den ersten und/oder den zweiten Bewegungsablauf hinterlegt und aufrufbar sind, anhand welcher die sanfte Trayaufnahme sowie das sanfte Absetzen fertig hergestellter Verpackungen steuerbar ist.
  • Vorzugsweise ist die Schalenaufnahme zusammen mit den an ihr aufgenommenen Trays für ein vorbestimmtes Zeitintervall mit der Aufnahmegeschwindigkeit verfahrbar. Die Trays können dadurch besonders positionsgenau und stillstehend in der Schalenaufnahme aufgenommen werden.
  • Eine vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, dass die Schalenverschließmaschine dazu konfiguriert ist, dass die zeitliche Änderungsrate der Geschwindigkeit der Schalenaufnahme, samt der darin aufgenommenen Trays, während des ersten Bewegungsablaufs von einem positiven Wert zu einem negativen Wert gewechselt ist, ehe die Schalenaufnahme in der zweiten Position angekommen ist. Wie beim Anfahren an die bereitgestellten Trays beschleunigt gemäß dieser Variante die Schalenaufnahme zusammen mit den Trays, d.h. nach deren Aufnahme, auf eine vorbestimmte Geschwindigkeit, vorzugsweise bis auf eine Maximalgeschwindigkeit des Hubvorgangs, bevor sie dann rechtzeitig vor Erreichen der zweiten Position, d.h. der Arbeitsposition zum Durchführen eines Siegelvorgangs, abgebremst wird. Diese Beschleunigungs- und Bremsabfolge führt zu verkürzten Transportzyklen der mittels der Schalenaufnahme aufgenommenen Trays hin zum Siegelwerkzeug.
  • Vorzugsweise ist die Schalenaufnahme ab einem Übergabezeitpunkt, zu dem die Verpackungen an die Stütztellereinrichtung abgegeben sind, für ein vorbestimmtes Zeitintervall mit der Absetzgeschwindigkeit verfahrbar. Damit wird erreicht, dass die Verpackungen vorsichtig sowie positionsgenau an vorbestimmten Positionen auf der Stütztellereinrichtung absetzbar sind.
  • Vorzugsweise ist die Schalenverschließmaschine dazu konfiguriert, dass die zeitliche Änderungsrate der Geschwindigkeit der Schalenaufnahme während des zweiten Bewegungsablaufs von einem negativen Wert zu einem positiven Wert gewechselt ist, nachdem die Verpackungen mit der Absetzgeschwindigkeit an die Stütztellereinrichtung abgegeben sind und bevor die Schalenaufnahme in die erste Position zurückgekehrt ist. Damit ist es möglich, dass die Schalenaufnahme, nachdem die Verpackungen von ihr an die Stütztellereinrichtung abgegeben wurden, maximal schnell in ihre Ausgangsposition zurückfährt, damit sie innerhalb kurzer Zeit erneut bereitgestellte Trays für einen anschließenden Schalenschließvorgang aufnehmen kann.
  • Steuerungstechnisch lässt sich der Aufwand dadurch minimieren, indem der erste Bewegungsablauf und der zweite Bewegungsablauf im Wesentlichen symmetrisch sind. Vorstellbar wäre es, dass der zweite Bewegungsablauf höhere Beschleunigungen als der erste Bewegungsablauf aufweist, da hier die Verpackungen bereits verschlossen sind.
  • Zur Bearbeitung verschiedener Schalentypen ist es vorteilhaft, wenn an der Schalenverschließmaschine die Aufnahmegeschwindigkeit und/oder die Absetzgeschwindigkeit variabel einstellbar sind.
  • Vorzugsweise ist die Schalenverschließmaschine dazu konfiguriert, dass die Schalenaufnahme entlang des ersten Bewegungsablaufs die Aufnahmegeschwindigkeit an einer vorbestimmten Aufnahmeposition erreicht, ehe die auf der Stütztellereinrichtung bereitgestellten Trays an daran ausgebildeten Schalenrändern durch die Schalenaufnahme aufgenommen sind. Hier wäre es vorstellbar, dass an der Schalenaufnahme ausgebildete Mittel zur Aufnahme der jeweiligen Trays noch ungefähr 2,5 mm von den Schalenrändern beabstandet sind, wenn die Schalenaufnahme in der Aufnahmeposition angekommen ist, d.h. wenn die Schalenaufnahme in die vorbestimmte Aufnahmegeschwindigkeit abgebremst ist.
  • Eine Variante sieht vor, dass die Schalenverschließmaschine dazu konfiguriert ist, dass die Schalenaufnahme entlang des zweiten Bewegungsablaufs die Absetzgeschwindigkeit an einer vorbestimmten Absetzposition erreicht, ehe die Verpackungen mittels daran ausgebildeter Verpackungsböden auf der Stütztellereinrichtung abgesetzt sind. Vorstellbar ist es, dass die Schalenaufnahme in der vorbestimmten Absetzposition angekommen ist, wenn die Verpackungsböden der in der Schalenaufnahme aufgenommenen Trays ungefähr 2,5 mm oberhalb von an der Stütztellereinrichtung vorgesehenen Aufnahmetellern positioniert sind.
  • Ein Siegelvorgang lässt sich insbesondere dadurch vorteilhaft durchführen, wenn das Siegelwerkzeug höhenverstellbar innerhalb des Werkzeugoberteils gelagert ist. Die Siegelstation ist vorzugsweise dazu konfiguriert, zur Herstellung einer gewünschten Atmosphäre innerhalb der Verpackungen einen Evakuierungs- und/oder Begasungsprozess durchzuführen.
  • Eine kostengünstige und einfache Ausführung der Schalenverschließmaschine sieht vor, dass die Stütztellereinrichtung, insbesondere die daran ausgebildeten Stützteller, stationär an der Siegelstation gelagert ist. Gemäß der Erfindung wird das sanfte Aufnehmen der Trays und das sanfte Absetzen der versiegelten Verpackungen durch die besondere Hubbewegung mittels des für die Schalenaufnahme eingesetzten Hubwerks an der Siegelstation erreicht. Damit kann an der erfindungsgemäßen Schalenverschließmaschine auf ein zusätzliches Hubwerk für die Stütztellereinrichtung verzichtet werden.
  • Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren zum Anheben und Absenken einer Schalenaufnahme an einer Siegelstation einer Schalenverschließmaschine. Dabei werden beim Anheben der Schalenaufnahme, mittels der Schalenaufnahme auf einer Stütztellereinrichtung bereitgestellte Trays aufgenommen und für einen Schalenverschließvorgang zu einem oberhalb der Schalenaufnahme positionierten Werkzeugoberteil transportiert. Die Schalenaufnahme wird mittels eines Hubwerks von einer ersten Position, in welcher sich die Schalenaufnahme bei einem geöffneten Zustand der Siegelstation in einer Ausgangsposition befindet, zu einer zweiten Position, in welcher sich die Schalenaufnahme bei einem geschlossenen Zustand der Siegelstation in einer an das Werkzeugoberteil herangerückten Arbeitsposition befindet, entlang eines ersten vorbestimmten Bewegungsablaufs verstellt, wobei die Schalenaufnahme mit einer vorbestimmten Aufnahmegeschwindigkeit die an der Stütztellereinrichtung bereitgestellten Trays aufnimmt.
  • Erfindungsgemäß wechselt eine zeitliche Änderungsrate der Geschwindigkeit der Schalenaufnahme während des ersten Bewegungsablaufs von einem positiven Wert zu einem negativen Wert, bevor die Schalenaufnahme die vorbestimmte Aufnahmegeschwindigkeit erreicht und/oder die Schalenaufnahme mittels des Hubwerks im Anschluss an einen Schalenschließvorgang aus der zweiten Position wieder zurück zur ersten Position entlang eines zweiten vorbestimmten Bewegungsablaufs derart verstellt wird, dass die Schalenaufnahme mit einer vorbestimmten Absetzgeschwindigkeit an ihr aufgenommene hergestellte, d.h. versiegelte, Verpackungen an die Stütztellereinrichtung übergibt, wobei eine zeitliche Änderungsrate der Geschwindigkeit während des zweiten Bewegungsablaufs von einem negativen Wert zu einem positiven Wert wechselt, bevor die Schalenaufnahme die vorbestimmte Absetzgeschwindigkeit erreicht. Das Beschleunigen der Schalenaufnahme aus der zweiten Position heraus wird dabei zunächst bis zum Erreichen einer vorbestimmten, insbesondere maximalen Absenkgeschwindigkeit durchgeführt. Im Anschluss daran, allerdings vor der Abgabe der an ihr aufgenommenen Verpackungen, wird die Schalenaufnahme bis auf ein Geschwindigkeitsniveau der vorbestimmten Absetzgeschwindigkeit abgebremst, mittels welcher die Schalenaufnahme die Verpackungen an die Stütztellereinrichtung sanft übergibt. Wie beim Anheben der Schalenaufnahme lässt sich damit auch beim Absenken der Schalenaufnahme eine verkürzte Hubzeit zur Leistungsoptimierung des Schalenschließvorgangs und gleichzeitig ein sanftes Absetzen der verschlossenen Verpackungen realisieren. Bei der Erfindung wird die Schalenaufnahme zunächst auf ein Geschwindigkeitsniveau oberhalb der Aufnahmegeschwindigkeit beschleunigt und dann abgebremst, um die vorbestimmte Aufnahmegeschwindigkeit zu erreichen, mittels welcher sich die bereitgestellten Trays sanft mittels der Schalenaufnahme aufnehmen lassen. Das Beschleunigen und Abbremsen der Schalenaufnahme bewirkt sowohl eine leistungsoptimierte Verlagerung der Schalenaufnahme sowie ein sanftes Aufnehmen der Trays damit.
  • Vorzugsweise wird die Schalenaufnahme ab einem Zeitpunkt, zu dem an ihr die Trays aufgenommen sind, für ein vorbestimmtes Zeitintervall mit der Aufnahmegeschwindigkeit angehoben. Damit wird sichergestellt, dass die mittels der Schalenaufnahme aufgenommenen Trays positionsgenau ihren Platz an der Schalenaufnahme einnehmen können, bevor sie weiter angehoben werden.
  • Eine vorteilhafte Variante sieht vor, dass die zeitliche Änderungsrate der Geschwindigkeit der Schalenaufnahme, samt den daran aufgenommenen Trays, während des ersten Bewegungsablaufs von einem positiven Wert zu einem negativen Wert wechselt, ehe die Schalenaufnahme in der zweiten Position angekommen ist. Hier wird die Schalenaufnahme, nachdem die Trays an ihr aufgenommen sind, weiter bis zu einem vorbestimmten Geschwindigkeitsniveau, vorzugsweise bis zu einer maximalen Anhebegeschwindigkeit, beschleunigt, um dann anschließend bis zur Ankunft in der zweiten Position, d.h. bis zu ihrem Stillstand, abgebremst zu werden, wodurch eine besonders zügige Verstellbewegung der Schalenaufnahme hin zum Werkzeugoberteil erreicht wird.
  • Besonders positionsgenau lassen sich die versiegelten Verpackungen an die Stütztellereinrichtung dadurch abgeben, dass die Schalenaufnahme ab einem Übergabezeitpunkt, zu dem die Verpackungen an die Stütztellereinrichtung abgegeben sind, für ein vorbestimmtes Zeitintervall mit der Absetzgeschwindigkeit weiter abgesenkt wird.
  • Ein zügiges Zurückkehren in die erste Position der Schalenaufnahme wird dadurch begünstigt, indem die zeitliche Änderungsrate der Geschwindigkeit der Schalenaufnahme während des zweiten Bewegungsablaufs von einem negativen Wert zu einem positiven Wert wechselt, nachdem die Verpackungen mit der Absetzgeschwindigkeit an die Stütztellereinrichtung abgegeben sind und bevor die Schalenaufnahme in die erste Position zurückgekehrt ist.
  • Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels in den folgenden Figuren beschrieben.
  • Es zeigen:
    • Figur 1
    eine erfindungsgemäße Schalenverschließmaschine,
    Figur 2a
    eine geöffnete Siegelstation mit darin bereitgestellten Trays,
    Figur 2b
    ein Anheben der Schalenaufnahme relativ zur stationär angeordneten Stütztellereinrichtung,
    Figur 2c
    eine Mitnahme der Trays mittels der Schalenaufnahme, um die Trays für einen Siegelvorgang anzuheben,
    Figur 2d
    ein Anheben der Trays mittels der Schalenaufnahme hin zum darüber angeordneten Werkzeugoberteil der Siegelstation,
    Figur 2e
    eine Darstellung der Siegelstation im geschlossenen Zustand,
    Figur 2f
    eine Darstellung der Siegelstation beim Schalenschließvorgang zum Versiegeln der in der Schalenaufnahme bereitgestellten Trays, und
    Figur 3
    einen schematischen Bewegungsablauf der Schalenaufnahme beim Schließen und Öffnen der an der Schalenverschließmaschine eingesetzten Siegelstation.
  • In den Figuren gezeigte technische Merkmale werden durchgehend mit gleichen Bezugszeichen versehen.
  • Figur 1 zeigt eine Schalenverschließmaschine 1. Die Schalenverschließmaschine 1 ist als sogenannter Traysealer ausgebildet. Die Schalenverschließmaschine 1 umfasst eine Zuführeinheit 2 zum Transport von Trays T in einer Produktionsrichtung P, wobei die Trays T beispielsweise in Figur 2a gezeigt werden. In der Produktionsrichtung P ist der Zuführeinheit 2 eine Siegelstation 3 zum Herstellen von Verpackungen V nachgelagert. Die Verpackungen V werden durch einen Schalenschließvorgang S gemäß Figur 2f hergestellt.
  • Ferner zeigt Figur 1 eine der Siegelstation 3 in der Produktionsrichtung P nachgeordnete Abführeinheit 4 zum Abtransport hergestellter Verpackungen V. Die Schalenverschließmaschine 1 aus Figur 1 besitzt des Weiteren eine Greifereinrichtung 5, die dazu ausgebildet ist, in einem Transportzyklus an der Zuführeinheit 2 bereitgestellte Trays T aufzunehmen und in die Siegelstation 3 für den darin stattfindenden Schalenschließvorgang S zu transportieren. Außerdem ist die Greifereinrichtung 5 dazu konfiguriert, innerhalb der Siegelstation 3 hergestellte Verpackungen V aufzunehmen und zur Abführeinheit 4 zu transportieren. Die Siegelstation 3 besitzt gemäß Figur 1 ein Werkzeugoberteil 6 sowie ein Werkzeugunterteil 7.
  • Figur 2a zeigt die Siegelstation 3 aus der Figur 1 isoliert in schematischer Schnittdarstellung. Die Siegelstation 3 befindet sich in der Figur 2a in einem geöffneten Zustand. Das Werkzeugunterteil 7 ist unterhalb dem Werkzeugoberteil 6 beabstandet positioniert. Das Werkzeugoberteil 6 umfasst ein Siegelwerkzeug 8. Das Werkzeugunterteil 7 sieht eine Stütztellereinrichtung 9 vor, die zur Ablage der in die Siegelstation 3 hineintransportierten Trays T dient. Ferner umfasst das Werkzeugunterteil 7 eine höhenverstellbar gelagerte Schalenaufnahme 10 zum Aufnehmen und Transportieren der an die Stütztellereinrichtung 9 abgestellten Trays T hin zu dem darüber positionierten Werkzeugoberteil 6.
  • Figur 2a zeigt ferner ein Hubwerk 11, das dazu ausgebildet ist, die Schalenaufnahme 10 von einer in der Figur 2a gezeigten ersten Position P1 in eine später in Zusammenhang mit den Figuren 2e und 2f beschriebene zweite Position P2 zu bewegen. In der ersten Position P1 ist die Schalenaufnahme 10 beim geöffneten Zustand der Siegelstation 3 in einer Ausgangsposition gelagert. In der zweiten Position P2 befindet sich die Schalenaufnahme 10 beim geschlossenen Zustand der Siegelstation 3 in einer an das Werkzeugoberteil 6 herangerückten Arbeitsposition. In der Arbeitsposition können ein Evakuierungs-, Begasungs- und/oder Siegelvorgang durchgeführt werden.
  • In der Figur 2a sind vier Trays T nebeneinander bzw. in Produktionsrichtung P hintereinander auf der Stütztellereinrichtung 9 angeordnet. Die Stütztellereinrichtung 9 ist mit Stütztellern 12 ausgestattet, auf welchen Schalenböden B der jeweiligen Trays T aufsitzen. Die Schalenaufnahme 10 wird mittels des Hubwerks 11 angehoben und besitzt Aufnahmen 13, die die bereitgestellten Trays T an deren Schalenränder R aufnehmen. Die Schalenaufnahme 10 wird zur Aufnahme der bereitgestellten Trays T entlang einer Richtung Y senkrecht angehoben.
  • Figur 2b zeigt die Siegelstation 3 mit einer über dessen in Figur 2a gezeigten Ausgangsniveau angehobenen Schalenaufnahme 10. In Figur 2b haben sich die jeweiligen Aufnahmen 13 den Schalenrändern R der Trays T genähert. Die jeweiligen Trays T stehen jedoch immer noch mit den daran ausgebildeten Schalenböden B auf den jeweiligen Stütztellern 12 der Stütztellereinrichtung 9 auf.
  • Figur 2c zeigt die höhenverstellbare Schalenaufnahme 10 mit an den daran ausgebildeten Aufnahmen 13 aufgenommenen Trays T. Die jeweiligen Trays T stehen jetzt nicht mehr auf der Stütztellereinrichtung 9. Figur 2d zeigt die Schalenaufnahme 10 in einer noch weiter angehobenen Position, kurz bevor die Siegelstation 3 geschlossen wird.
  • In der Figur 2e wird die Schalenaufnahme 10 in der zweiten Position P2 gezeigt, in welcher sich die Schalenaufnahme 10 beim geschlossenen Zustand der Siegelstation 3 in einer an das Werkzeugoberteil 6 herangerückten Arbeitsposition befindet. Die Siegelstation 3 befindet sich nun in einem hermetisch abgeschlossenen Zustand, um innerhalb einer darin ausgebildeten Kammer optional einen Evakuierungs- und/oder Begasungsvorgang durchzuführen.
  • Das Siegelwerkzeug 8 wird aus der in Figur 2e gezeigten Lage in die gemäß der Figur 2f gezeigten Lage abgesenkt, um die in der Schalenaufnahme 10 bereitgestellten Trays T mittels einer nicht gezeigten Oberfolie zu verschließen (Schalenschließvorgang S). Die Oberfolie wird dabei entlang der Schalenränder R auf die bereitgestellten Trays T gesiegelt. Im Anschluss daran werden die Verpackungen V innerhalb der Siegelstation 3 vereinzelt.
  • Die Figuren 2a bis 2f zeigen einen Schließvorgang der Siegelstation 3, wobei die Schalenaufnahme 10 aus der ersten Position P1 bis hin in die zweite Position P2 verstellt wird, in welcher der Schalenschließvorgang S an darin aufgenommenen Trays T stattfinden kann. Nachdem die jeweiligen mittels der Schalenaufnahme 10 bereitgestellten Trays T versiegelt sind, werden diese mittels der Schalenaufnahme 10 zurück zur Stütztellereinrichtung 9 transportiert. Dabei kehrt die Schalenaufnahme 10 in die erste Position P1 zurück, so dass die in Figur 1 gezeigte Greifereinrichtung 5 die auf der Stütztellereinrichtung 9 abgestellten, versiegelten Verpackungen V abholen und zur Abführeinheit 4 transportieren kann.
  • Figur 3 zeigt einen Bewegungsablauf A, der für ein Anheben und Absenken der Schalenaufnahme 10 zum Schließen und Öffnen der Siegelstation 3 einsetzbar ist. Der Bewegungsablauf A umfasst einen ersten vorbestimmten Bewegungsablauf A1, wobei anhand dessen Geschwindigkeitsverlauf das Anheben der Schalenaufnahme 10 aus der ersten Position P1, in welcher sich die Schalenaufnahme 10 bei einem geöffneten Zustand der Siegelstation 3 in der Ausgangsposition befindet, zu der zweiten Position P2, in welcher sich die Schalenaufnahme 10 bei einem geschlossenen Zustand der Siegelstation 3 in der an das Werkzeugoberteil 6 herangerückten Arbeitsposition befindet, gezeigt wird. Die Schalenaufnahme 10 kann mittels des Hubwerks 11 derart entlang des ersten Bewegungsablaufs A1 verstellt werden, dass die Schalenaufnahme 10 mit einer vorbestimmten Aufnahmegeschwindigkeit v1 zum Zeitpunkt t1 die auf der Stütztellereinrichtung 9 bereitgestellten Trays T mitnimmt.
  • Figur 3 zeigt, dass die Schalenaufnahme 10 entlang des ersten Bewegungsablaufs A1 zunächst bis auf eine Anfahrgeschwindigkeit v2 beschleunigt wird und ab dem Erreichen der Anfahrgeschwindigkeit v2 bis zur Aufnahmegeschwindigkeit v1 abgebremst wird. Die Anfahrgeschwindigkeit v2 ist betragsmäßig größer als die Aufnahmegeschwindigkeit v1. Entlang des ersten Bewegungsablaufs A1 wird somit die Schalenaufnahme 10 zunächst bis auf ein Geschwindigkeitsniveau oberhalb der Aufnahmegeschwindigkeit v1 beschleunigt und dann bis zur Aufnahmegeschwindigkeit v1 wieder abgebremst, bevor an ihr die Trays T mit der Aufnahmegeschwindigkeit v1 aufgenommen werden. In Figur 3 wechselt entlang des ersten Bewegungsabschnitts A1 vor der Aufnahme der Trays T an der Schalenaufnahme 10 eine lokale zeitliche Änderungsrate G der Geschwindigkeit von einem positiven Wert zu einem negativen Wert, ehe die Schalenaufnahme 10 die vorbestimmte Aufnahmegeschwindigkeit v1 erreicht hat.
  • Sobald die Trays T an der Schalenaufnahme 10 aufgenommen sind, verfährt die Schalenaufnahme 10 in Figur 3 entlang eines Zeitintervalls X1 mit nahezu konstanter Geschwindigkeit, d.h. im Wesentlichen mit der Aufnahmegeschwindigkeit v1.
  • Außerdem zeigt Figur 3, dass nach der Aufnahme der Trays T die Schalenaufnahme 10 weiter entlang des ersten Bewegungsablaufs A1 zunächst beschleunigt und dann abgebremst wird, d.h. erneut ein Wechsel der zeitlichen Änderungsrate G der Geschwindigkeit von einem positiven Wert zu einem negativen Wert stattfindet, ehe die Schalenaufnahme 10 in der zweiten Position P2, d.h. in der Arbeitsposition, angekommen ist, in welcher der Schalenschließvorgang S abläuft.
  • Gemäß der Figur 3 findet der Schalenschließvorgang S innerhalb eines vorbestimmten Zeitintervalls statt. Im Anschluss an den Schalenschließvorgang S wird die Siegelstation 3 wieder geöffnet. Dabei wird die Schalenaufnahme 10 entlang des zweiten vorbestimmten Bewegungsablaufs A2 mittels des Hubwerks 11 aus der zweiten Position P2 zurück zur ersten Position P1 verlagert.
  • Beim Absenken der Schalenaufnahme 10 wird während des zweiten Bewegungsablaufs A2 die zeitliche Änderungsrate G der Geschwindigkeit der Schalenaufnahme 10 von einem negativen Wert zu einem positiven Wert gewechselt, ehe die Schalenaufnahme 10 eine vorbestimmte Absetzgeschwindigkeit v4 erreicht hat. Figur 3 zeigt, dass das Anheben und Absenken der Schalenaufnahme 10 im Wesentlichen positionssymmetrisch abläuft.
  • Bevor die in Figur 3 gezeigte Absetzgeschwindigkeit v4 erreicht ist, hat die Schalenaufnahme 10 eine Beschleunigung bis zum Erreichen einer maximalen Absenkgeschwindigkeit v5 durchgeführt, ab welcher die Schalenaufnahme 10 bis zur Absetzgeschwindigkeit v4 abgebremst wird. Mit Erreichen der Absetzgeschwindigkeit v4 wird die Schalenaufnahme 10 entlang eines Zeitintervalls X2 im Wesentlichen mit der Absetzgeschwindigkeit v4 konstant fortbewegt, um die hergestellten Verpackungen V sanft auf der Stütztellereinrichtung 9 abzusetzen. Nach Durchlaufen des Zeitintervalls X2 wird die Schalenaufnahme 10 erneut beschleunigt und anschließend abgebremst, so dass sie zügig in die erste Position P1 zurückkehrt. Die Verpackungen V werden dann von der Stütztellereinrichtung 9 mittels der in Figur 1 gezeigten Greifereinrichtung 5 abgeholt und an die Abführeinheit 4 übergeben. Gleichzeitig kann die Greifereinrichtung 5 neue Trays T auf der Stütztellereinrichtung 9 abstellen. Dann wird der Schalentransport gemäß dem Bewegungsablauf A wiederholt, um neue Verpackungen V herzustellen.
  • Der in der Figur 3 gezeigte Bewegungsablauf A für die Schalenaufnahme 10 der Siegelstation 3 bewirkt den technischen Effekt, dass die Trays T sanft mittels der Schalenaufnahme 10 aufgenommen und die versiegelten Verpackungen V mittels der Schalenaufnahme 10 ebenfalls sanft abgesetzt werden können. Der eingestellte Bewegungsablauf A sorgt zudem für einen zügigen Schalentransport innerhalb der Siegelstation 3, so dass die erfindungsgemäße Schalenverschließmaschine 1 effizient, d.h. innerhalb verkürzter Transportzyklen, Trays und versiegelte Verpackungen transportieren kann.

Claims (13)

  1. Schalenverschließmaschine (1), umfassend mindestens eine Zuführeinheit (2) zum Transport von Trays (T) in einer Produktionsrichtung (P), eine in der Produktionsrichtung (P) der Zuführeinheit (2) nachgelagerte Siegelstation (3) zum Herstellen von Verpackungen (V), mindestens eine der Siegelstation (3) in der Produktionsrichtung nachgelagerte Abführeinheit (4) sowie eine Greifereinrichtung (5), die dazu ausgebildet ist, in einem Transportzyklus an der Zuführeinheit (2) bereitgestellte Trays (T) aufzunehmen und in die Siegelstation (3) für einen darin stattfindenden Schalenschließvorgang (S) zu transportieren sowie innerhalb der Siegelstation (3) hergestellte Verpackungen (V) aufzunehmen und zur Abführeinheit (4) zu transportieren, wobei die Siegelstation (3) ein Werkzeugoberteil (6), das ein Siegelwerkzeug (8) umfasst, sowie ein Werkzeugunterteil (7) aufweist, das eine Stütztellereinrichtung (9) zur Ablage der in die Siegelstation (3) hineintransportierten Trays (T) und eine höhenverstellbare Schalenaufnahme (10) zum Aufnehmen und Transportieren der an die Stütztellereinrichtung (9) abgegebenen Trays (T) hin zu dem Werkzeugoberteil (6) umfasst, wobei die Schalenverschließmaschine (1) ferner ein Hubwerk (11) aufweist, das dazu ausgebildet ist, die Schalenaufnahme (10) von einer ersten Position (P1), in welcher sich die Schalenaufnahme (10) bei einem geöffneten Zustand der Siegelstation (3) in einer Ausgangsposition befindet, zu einer zweiten Position (P2), in welcher sich die Schalenaufnahme (10) bei einem geschlossenen Zustand der Siegelstation (3) in einer an das Werkzeugoberteil (6) herangerückten Arbeitsposition befindet, entlang eines ersten vorbestimmten Bewegungsablaufs (A1) zu bewegen, wobei die Schalenaufnahme (10) mittels des Hubwerks (11) derart entlang des ersten Bewegungsablaufs (A1) verstellbar ist, dass die Schalenaufnahme (10) mit einer vorbestimmten Aufnahmegeschwindigkeit (v1) die auf der Stütztellereinrichtung (9) bereitgestellten Trays (T) aufnimmt, dadurch gekennzeichnet, dass
    die Schalenverschließmaschine (1) dazu konfiguriert ist, dass eine zeitliche Änderungsrate (G) der Geschwindigkeit der Schalenaufnahme (10) während des ersten Bewegungsablaufs (A1) von einem positiven Wert zu einem negativen Wert gewechselt ist, ehe die Schalenaufnahme (10) die vorbestimmte Aufnahmegeschwindigkeit (v1) erreicht hat, und/oder dass die Schalenaufnahme (10) mittels des Hubwerks (11) aus der zweiten Position (P2) zurück zur ersten Position (P1) entlang eines zweiten vorbestimmten Bewegungsablaufs (A2), der zum Öffnen der Siegelstation (3) vorgesehen ist, derart verstellbar ist, dass die Schalenaufnahme (10) mit einer vorbestimmten Absetzgeschwindigkeit (v4) die an ihr aufgenommenen hergestellten Verpackungen (V) an die Stütztellereinrichtung (9) übergibt, wobei eine zeitliche Änderungsrate (G) der Geschwindigkeit der Schalenaufnahme (10) während des zweiten Bewegungsablaufs (A2) von einem negativen Wert zu einem positiven Wert gewechselt ist, ehe die Schalenaufnahme (10) die vorbestimmte Absetzgeschwindigkeit (v4) erreicht hat.
  2. Schalenverschließmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalenaufnahme (10) zusammen mit den an ihr aufgenommenen Trays (T) für ein vorbestimmtes Zeitintervall (X1) mit der Aufnahmegeschwindigkeit (v1) verfahrbar ist.
  3. Schalenverschließmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalenverschließmaschine (1) dazu konfiguriert ist, dass die zeitliche Änderungsrate (G) der Geschwindigkeit der Schalenaufnahme (10), samt der darin aufgenommenen Trays (T), während des ersten Bewegungsablaufs (A1) von einem positiven Wert zu einem negativen Wert gewechselt ist, ehe die Schalenaufnahme (10) in der zweiten Position (P2) angekommen ist.
  4. Schalenverschließmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Schalenaufnahme (10) ab einem Übergabezeitpunkt, zu dem die Verpackungen (V) an die Stütztellereinrichtung (9) abgegeben sind, für ein vorbestimmtes Zeitintervall (X2) mit der Absetzgeschwindigkeit (v4) verfahrbar ist.
  5. Schalenverschließmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalenverschließmaschine (1) dazu konfiguriert ist, dass die zeitliche Änderungsrate (G) der Geschwindigkeit der Schalenaufnahme (10) während des zweiten Bewegungsablaufs (A2) von einem negativen Wert zu einem positiven Wert gewechselt ist, nachdem die Verpackungen (V) mit der Absetzgeschwindigkeit (v4) an die Stütztellereinrichtung (9) abgegeben sind und bevor die Schalenaufnahme (10) in die erste Position (P1) zurückgekehrt ist.
  6. Schalenverschließmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Schalenverschließmaschine (1) die Aufnahmegeschwindigkeit (v1) und/oder die Absetzgeschwindigkeit (v4) variabel einstellbar sind.
  7. Schalenverschließmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalenverschließmaschine (1) dazu konfiguriert ist, dass die Schalenaufnahme (10) entlang des ersten Bewegungsablaufs (A1) die Aufnahmegeschwindigkeit (v1) an einer vorbestimmten Aufnahmeposition erreicht, ehe die auf der Stütztellereinrichtung (9) bereitgestellten Trays (T) an daran ausgebildeten Schalenrändern (R) durch die Schalenaufnahme (10) aufgenommen sind.
  8. Schalenverschließmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalenverschließmaschine (1) dazu konfiguriert ist, dass die Schalenaufnahme (10) entlang des zweiten Bewegungsablaufs (A2) die Absetzgeschwindigkeit (v4) an einer vorbestimmten Absetzposition erreicht, ehe die Verpackungen (V) mittels daran ausgebildeter Verpackungsböden (B) auf der Stütztellereinrichtung (9) abgesetzt sind.
  9. Verfahren zum Anheben und Absenken einer Schalenaufnahme (10) an einer Siegelstation (3) einer Schalenverschließmaschine (1), wobei beim Anheben der Schalenaufnahme (10) mittels der Schalenaufnahme (10) auf einer Stütztellereinrichtung (9) bereitgestellte Trays (T) aufgenommen und für einen Schalenschließvorgang (S) zu einem oberhalb der Schalenaufnahme (10) positionierten Werkzeugoberteil (6) transportiert werden, wobei die Schalenaufnahme (10) mittels eines Hubwerks (11) von einer ersten Position (P1), in welcher sich die Schalenaufnahme (10) bei einem geöffneten Zustand der Siegelstation (3) in einer Ausgangsposition befindet, zu einer zweiten Position (P2), in welcher sich die Schalenaufnahme (10) bei einem geschlossenen Zustand der Siegelstation (3) in einer an das Werkzeugoberteil (6) herangerückten Arbeitsposition befindet, entlang eines ersten vorbestimmten Bewegungsablaufs (A1) verstellt wird, wobei die Schalenaufnahme (10) mit einer vorbestimmten Aufnahmegeschwindigkeit (v1) die an der Stütztellereinrichtung (9) bereitgestellten Trays (T) aufnimmt,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    eine zeitliche Änderungsrate (G) der Geschwindigkeit der Schalenaufnahme (10) während des ersten Bewegungsablaufs (A1) von einem positiven Wert zu einem negativen Wert wechselt, bevor die Schalenaufnahme (10) die vorbestimmte Aufnahmegeschwindigkeit (v1) erreicht, und/oder dass die Schalenaufnahme (10) mittels des Hubwerks (11) im Anschluss an einen Schalenschließvorgang (S) aus der zweiten Position (P2) wieder zurück zur ersten Position (P1) entlang eines zweiten vorbestimmten Bewegungsablaufs (A2) derart verstellt wird, dass die Schalenaufnahme (10) mit einer vorbestimmten Absetzgeschwindigkeit (v4) an ihr aufgenommene hergestellte Verpackungen (V) an die Stütztellereinrichtung (9) übergibt, wobei eine zeitliche Änderungsrate (G) der Geschwindigkeit während des zweiten Bewegungsablaufs (A2) von einem negativen Wert zu einem positiven Wert wechselt, bevor die Schalenaufnahme (10) die vorbestimmte Absetzgeschwindigkeit (v4) erreicht.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalenaufnahme (10) ab einem Zeitpunkt, zu dem an ihr die Trays (T) aufgenommen sind, für ein vorbestimmtes Zeitintervall (X1) mit der Aufnahmegeschwindigkeit (v1) angehoben wird.
  11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die zeitliche Änderungsrate (G) der Geschwindigkeit der Schalenaufnahme (10), samt den daran aufgenommenen Trays (T), während des ersten Bewegungsablaufs (A1) von einem positiven Wert zu einem negativen Wert wechselt, ehe die Schalenaufnahme (10) in der zweiten Position (P2) ankommt.
  12. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalenaufnahme (10) ab einem Übergabezeitpunkt, zu dem die Verpackungen (V) an die Stütztellereinrichtung (9) abgegeben sind, für ein vorbestimmtes Zeitintervall (X) mit der Absetzgeschwindigkeit (v4) weiter abgesenkt wird.
  13. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die zeitliche Änderungsrate (G) der Geschwindigkeit der Schalenaufnahme (10) während des zweiten Bewegungsablaufs (A2) von einem negativen Wert zu einem positiven Wert wechselt, nachdem die Verpackungen (V) mit der Absetzgeschwindigkeit (v4) an die Stütztellereinrichtung (9) abgegeben sind und bevor die Schalenaufnahme (10) in die erste Position (P1) zurückgekehrt ist.
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