EP4000824A1

EP4000824A1 - Vorrichtung zum zuschneiden von lebensmittelverpackungen entlang einer längsrichtung und verfahren zum betreiben einer solchen vorrichtung

Info

Publication number: EP4000824A1
Application number: EP21206830.8A
Authority: EP
Inventors: Thomas Nispel
Original assignee: Weber Maschinenbau GmbH Breidenbach
Current assignee: Weber Food Technology GmbH
Priority date: 2020-11-18
Filing date: 2021-11-08
Publication date: 2022-05-25
Also published as: DE102020130469A1

Abstract

Die Anmeldung betrifft eine Vorrichtung zum Zuschneiden von Lebensmittelverpackungen entlang einer Längsrichtung mit einer Basis, einer an der Basis angeordneten Tragstruktur und zumindest einem mit der Tragstruktur gekoppelten Schneidwerkzeug, wobei das Schneidwerkzeug oder zumindest eines der Schneidwerkzeuge bei an der Basis angeordneter Tragstruktur zwischen einer Schneidstellung und einer Passivstellung verstellbar ist. Die Anmeldung betrifft zudem ein Verfahren zum Zuschneiden von Verpackungen entlang einer Längsrichtung mittels einer Vorrichtung, wobei die Vorrichtung eine Basis, eine an der Basis angeordnete Tragstruktur und zumindest ein mit der Tragstruktur gekoppeltes Schneidwerkzeug umfasst. Gemäß dem Verfahren wird das Schneidwerkzeug zwischen einer Schneidstellung und einer Passivstellung verstellt, um eine Breite der zuzuschneidenden Verpackungen einzustellen, während die Tragstruktur an der Basis angeordnet ist. Anschließend werden die Verpackungen mittels dem zumindest einen sich in seiner Schneidstellung befindlichen Schneidwerkzeug zugeschnitten.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zuschneiden von Lebensmittelverpackungen entlang einer Längsrichtung. Solche Vorrichtungen können Teil einer Verpackungsmaschine sein und dazu dienen, die nach dem Versiegeln der Verpackungen noch zusammenhängenden Verpackungen in Längsrichtung zuzuschneiden, d.h. in einzelne Verpackungen auseinander zu schneiden. Dieser Vorgang wird auch als "Vereinzeln" bezeichnet.
Bislang war es, wenn eine Breite der zuzuschneidenden Lebensmittelverpackungen verändert werden soll, beispielsweise wenn ein anderes Lebensmittelprodukt mit anderen Verpackungsmaßen verarbeitet werden soll, notwendig, eine Schneidwerkzeuge haltende Welle abzubauen, die Schneidwerkzeuge in anderen Abständen zueinander auf der Welle anzuordnen und anschließend die Welle wieder einzubauen.
Ein solcher Umbau bekannter Vorrichtungen auf eine neue Verpackungsbreite ist mühsam und zeitaufwendig.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Zuschneiden von Lebensmittelverpackungen entlang einer Längsrichtung bereitzustellen, mittels der ein schneller und einfacher Umbau von einem Verpackungsmaß auf ein anderes Verpackungsmaß möglich ist. Zudem ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren bereitzustellen, mittels dem ein schneller und einfacher Umbau von einem Verpackungsmaß auf ein anderes Verpackungsmaß möglich ist.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und insbesondere dadurch, dass die Vorrichtung eine Basis, eine an der Basis angeordnete Tragstruktur und zumindest ein mit der Tragstruktur gekoppeltes Schneidwerkzeug umfasst und das Schneidwerkzeug oder zumindest eines der Schneidwerkzeuge bei an der Basis angeordneter Tragstruktur zwischen einer Schneidstellung und einer Passivstellung verstellbar ist.
Die der Erfindung zugrundeliegende Idee beruht darauf, zumindest eines der Schneidwerkzeuge so an der Tragstruktur, beispielsweise einer Welle, zu befestigen, dass dieses aus einer Schneidstellung heraus verstellt werden kann, ohne das Schneidwerkzeug von der Tragstruktur oder die Tragstruktur von einer Basis, beispielsweise einem Maschinengestell, abnehmen zu müssen. So können aufwendige Umbaumaßnahmen, wie z.B. ein Ausbauen einer Welle, vermieden werden.
Als Passivstellung wird hierbei eine inaktive Stellung verstanden, d.h. eine Stellung, in der das Schneidwerkzeug zwar weiterhin Teil der Vorrichtung ist, aber nicht zum Schneiden verwendet werden kann.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Vorrichtung Teil einer Verpackungsmaschine für Lebensmittelprodukte. Eine solche Verpackungsmaschine weist typischerweise Fördermittel zum Fördern einer Folienbahn auf, welche zumindest einen Teil der erzeugten Verpackung darstellt. Vorzugsweise ist das zumindest eine Schneidwerkzeug der erfindungsgemäßen Vorrichtung in seiner Schneidstellung im Betrieb so angeordnet, dass es mittels der Verpackungsmaschine erzeugte Verpackungen in einer Längsrichtung durchtrennt. Bevorzugt definiert jedes der Schneidwerkzeuge eine Schneidebene, welche parallel zueinander ausgerichtet sind und insbesondere parallel zu einer Förderrichtung der Folienbahn und/oder der Verpackungen ausgerichtet sind.
Gemäß einer Ausführungsform ist eine Mehrzahl von in Querrichtung voneinander beabstandet an der Tragstruktur angeordneten Schneidwerkzeugen vorgesehen. Bevorzugt ist eines der Schneidwerkzeuge relativ zu einem anderen der Schneidwerkzeuge, insbesondere zwischen einer Schneidstellung und einer Passivstellung, verstellbar. Vorzugsweise ist das zumindest eine und/oder zumindest ein weiteres der Schneidwerkzeuge relativ zu einem anderen der Schneidwerkzeuge und/oder der Folienbahn verstellbar. Dabei kann das zumindest eine und/oder zumindest ein weiteres der Schneidwerkzeuge relativ zu einem anderen der Schneidwerkzeuge und/oder der Folienbahn zwischen einer Schneidstellung und einer Passivstellung verstellbar sein.
Um die Vorrichtung auf möglichst viele verschiedene Verpackungsbreiten einstellen zu können, ist es vorteilhaft, wenn mehrere oder alle Schneidwerkzeuge zwischen einer jeweiligen Schneidstellung und einer jeweiligen Passivstellung verstellbar sind. Durch ein Verstellen der jeweiligen Schneidwerkzeuge können in Querrichtung verschiedene Abstände zwischen sich in jeweiligen Schneidpositionen befindlichen Schneidwerkzeugen erzeugt werden, wodurch sich unterschiedliche Schneidbreitenraster einstellen lassen.
Gemäß einer Ausführungsform ist das zumindest eine Schneidwerkzeug in seiner Schneidebene zwischen der Schneidstellung und der Passivstellung verstellbar. In anderen Worten ist das Schneidwerkzeug vorzugsweise derart verstellbar, dass sich die Ausrichtung seiner Schneidebene während des Verstellens nicht ändert.
Vorzugsweise ist ein Verstellmechanismus vorgesehen, um das zumindest eine Schneidwerkzeug zwischen der Schneidstellung und der Passivstellung zu verstellen. Der Verstellmechanismus ist vorteilhafterweise derart ausgebildet, dass das Schneidwerkzeug geführt von der Schneidstellung in die Passivstellung und/oder von der Passivstellung in die Schneidstellung bewegbar ist. Gemäß einer Ausführungsform kann jedem Schneidwerkzeug ein separater Verstellmechanismus zugeordnet sein. Alternativ dazu können mehrere Schneidwerkzeuge, d.h. eine Gruppe von Schneidwerkzeugen, einen gemeinsamen Verstellmechanismus aufweisen, sodass die mehreren Schneidwerkzeuge auf einfache Weise zueinander synchron zwischen der Schneidstellung und der Passivstellung verstellbar sind. Hierzu kann die Vorrichtung, speziell der Verstellmechanismus, Kopplungsmittel aufweisen, um die Gruppe von Schneidwerkzeugen derart miteinander zu koppeln, dass die Schneidwerkzeuge gemeinsam von der Schneidstellung in die Passivstellung und/oder von der Passivstellung in die Schneidstellung verstellbar sind.
Gemäß einer Ausführungsform ist der Verstellmechanismus dazu ausgebildet, das zumindest eine Schneidwerkzeug um eine Schwenkachse zu verschwenken. Um das zumindest eine Schneidwerkzeug auf besonders einfache Art und Weise zwischen der Schneidstellung und der Passivstellung verstellen zu können, kann der Verstellmechanismus zumindest einen Schwenkarm umfassen. Der Schwenkarm kann mit dem Schneidwerkzeug derart gekoppelt sein, dass sich mittels des Schwenkarms eine Bewegung des Schneidwerkzeugs um die Schwenkachse führen lässt. Vorzugsweise ist das Schneidwerkzeug ortsfest an dem Schwenkarm angeordnet und bewegt sich daher mit einer Schwenkbewegung des Schwenkarms mit. Das Schneidwerkzeug ist aber vorzugsweise drehbar an dem Schwenkarm gelagert.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst der Verstellmechanismus einen Verstellantrieb. Der Verstellantrieb kann dazu ausgebildet und eingerichtet sein, einen Schwenkarm des Verstellmechanismus zu verschwenken. Beispielsweise kann der Verstellantrieb einen Hebel betätigen, welcher mit dem Schwenkarm derart gekoppelt ist, dass der Hebel durch seine Bewegung eine Schwenkbewegung des Schwenkarms bedingt. Vorteilhafterweise kann jedem Schneidwerkzeug oder jeder Gruppe von sich synchron bewegenden Schneidwerkzeugen ein separater Verstellantrieb zugeordnet sein. Der Verstellantrieb kann als Pneumatikzylinder ausgebildet sein. Alternativ dazu kann der Verstellantrieb als Elektromotor ausgebildet sein. Vorzugsweise greift eine Verstellkraft des Verstellantriebs an einem distalen Endbereich des Schwenkarms, d.h. an einem der Schwenkachse entgegengesetzten Ende des Schwenkarms, an.
Der zumindest eine Verstellantrieb kann mit einer Steuereinheit der Vorrichtung gekoppelt sein. Die Steuereinheit kann den zumindest einen Verstellantrieb, insbesondere die mehreren Verstellantriebe, steuern, um die Vorrichtung auf verschiedene, beispielsweise hinterlegte, Betriebsstellungen, d.h. Schneidbreitenraster, einzustellen. Die verschiedenen Betriebsstellungen entsprechen in der Regel verschiedenen vorbestimmten Verpackungsbreiten. Beispielsweise kann die Steuereinheit für eine vorbestimmte Verpackungsbreite eine ersten Gruppe Verstellantriebe in eine der Schneidstellung entsprechende Position steuern und eine zweite Gruppe Verstellantriebe in eine der Passivstellung entsprechende Position steuern.
Gemäß einer Ausführungsform ist das zumindest eine Schneidwerkzeug als Messer, insbesondere Kreismesser, ausgebildet. Bevorzugt sind alle Schneidwerkzeuge als Messer, insbesondere Kreismesser, ausgebildet. Kreismesser eignen sich besonders gut zum Zuschneiden von Lebensmittelverpackungen entlang einer Längsrichtung.
Um ein konstant gutes Schneidergebnis zu erhalten, ist es vorteilhaft, wenn ein Gegenmesser oder eine Gegenschneidkante für das Messer vorgesehen ist. Vorzugsweise ist für jedes Messer ein Gegenmesser oder eine Gegenschneidkante vorgesehen. Das Gegenmesser oder die Gegenschneidkante befindet sich im Gebrauch vorzugsweise unterhalb der Folienbahn oder der Folienförderebene. Gemäß einer Ausführungsform ist zumindest ein Gegenmesser oder zumindest eine Gegenschneidkante, insbesondere eines verstellbaren Messers, zwischen einer Schneidstellung oder Aktivstellung und einer Passivstellung verstellbar. Vorzugsweise ist zumindest jedes einem verstellbaren Messer zugeordnete Gegenmesser oder jede einem verstellbaren Messer zugeordnete Gegenschneidkante zwischen einer Schneidstellung oder Aktivstellung und einer Passivstellung verstellbar. Dies hat den Vorteil, dass das Gegenmesser oder das die Gegenschneidkante bildende Element einen Bereich freigeben können, durch den Verpackungen eines neuen Formats befördert werden sollen. Dies ist besonders dann vorteilhaft, wenn sich das Gegenmesser bzw. die Gegenschneidkante im Betrieb über eine Unterseite der Verpackung hinaus in einen Förderbereich der Lebensmittelverpackungen hinein erstreckt, z.B. in einen Bereich zwischen zwei Schalen.
Gemäß einer Ausführungsform ist eine Abdeckung mit zumindest einer Ausnehmung vorgesehen. Die Abdeckung dient dazu, einen oberen Teil der Vorrichtung, welcher die Schneidwerkzeuge und/oder den Verstellmechanismus umfassen kann, von den Verpackungen räumlich zu trennen. Die zumindest eine Ausnehmung kann so angeordnet sein, dass das Schneidwerkzeug, insbesondere das Messer, in seiner Schneidstellung abschnittsweise durch die Ausnehmung hindurchgreift. In der Passivstellung kann sich das Schneidwerkzeug vollständig auf einer Seite der Abdeckung, insbesondere vollständig über der Abdeckung, befinden.
Gemäß einer Ausführungsform ist das zumindest eine Messer auf einer Welle, insbesondere einer rotierbaren Antriebswelle, angeordnet. Vorzugsweise können mehrere Messer oder alle Messer der Vorrichtung auf der Welle, insbesondere der rotierbaren Antriebswelle, angeordnet sein. Das zumindest eine Gegenmesser kann auf einer zweiten Welle, insbesondere einer zweiten rotierbaren Antriebswelle, angeordnet sein. Die erste Welle und die zweite Welle können in entgegengesetzte Richtungen antreibbar sein.
Gemäß einer Ausführungsform können das Messer und das Gegenmesser eine Rollscherschneideinheit bilden. Dies bedeutet, dass das zumindest eine Messer in Form eines kreisförmigen Messers, d.h. eines Kreismessers, ausgebildet ist und auf einer ersten, in Gebrauchslage vorzugsweise oben liegenden, Welle angeordnet ist. Dem zumindest einen Messer ist zumindest ein kreisförmiges Gegenmesser zugeordnet, das auf einer zweiten, in Gebrauchslage vorzugsweise unterhalb der ersten Welle angeordneten, Welle angeordnet ist. Ein Abstand zwischen einer Mittelachse der ersten Welle und einer Mittelachse der zweiten Welle ist vorzugsweise kleiner als die Summe der Radien eines der Messer und seines entsprechenden Gegenmessers. In anderen Worten liegt das zumindest eine Messer mit seiner Seitenfläche, d.h. Stirnfläche, an seinem entsprechenden Gegenmesser an. Durch ein Drehen der Wellen in entgegengesetzten Richtungen werden die Verpackungen durch einen von den Rollscherschneideinheiten bewirkten Rollscherschnitt voneinander getrennt.
Gemäß einer Ausführungsform ist das zumindest eine Messer radial beweglich auf der Welle, insbesondere Antriebswelle, angeordnet. Hierzu kann das Messer über eine Kreuzscheibenkupplung mit der Welle verbunden sein. Vorzugsweise dient die radiale Beweglichkeit des Messers auf der Welle zur Verstellung des zumindest einen Messers zwischen der Schneidstellung und der Passivstellung relativ zu der Welle, welche üblicherweise ortsfest an der Tragstruktur angebracht ist. Das zumindest eine Messer ist vorzugsweise in axialer Richtung auf der Welle fixierbar.
Gemäß einer Ausführungsform ist das zumindest eine Messer, insbesondere eine Messerschneide des zumindest einen Messers, durch zumindest zwei separate Messerteile gebildet. Vorzugsweise wird die Messerschneide durch zumindest zwei, insbesondere kreisabschnittsförmige, separate Teile gebildet. Vorzugsweise erstrecken sich die kreisabschnittsförmigen Teile über maximal 180°. Dies hat den Vorteil, dass die Messer einfacher auf der Welle fixiert werden und/oder von der Welle entfernt werden können.
Gemäß einer Ausführungsform ist ein Antrieb zum Erzeugen einer Schneidbewegung des Schneidwerkzeugs vorgesehen. Der Antrieb kann mit der Antriebswelle gekoppelt sein, um die Antriebswelle anzutreiben. Wenn sich das Schneidwerkzeug in der Passivstellung befindet, kann das Schneidwerkzeug weiter angetrieben oder entkoppelt werden. Falls ein Gegenmesser vorgesehen ist, kann der Antrieb zudem mit der zweiten Welle gekoppelt sein, um die Gegenmesser anzutreiben. Alternativ kann ein separater, insbesondere synchronisierter, Antrieb für die zweite Welle vorgesehen sein.
Gemäß einer Ausführungsform ist zumindest eines der Schneidwerkzeuge quer, insbesondere senkrecht, zu den Schneidebenen verstellbar. Hierdurch kann die Vorrichtung noch flexibler auf verschiedene Verpackungsbreiten angepasst werden. Sofern mehrere Schneidwerkzeuge vorgesehen sind, können diese einzeln, d.h. relativ zueinander, oder gemeinsam quer zu den Schneidebenen verstellbar sein. Es ist zudem denkbar, dass eine erste Gruppe von Schneidwerkzeugen relativ zu einer zweiten Gruppe von Schneidwerkzeugen quer zu den Schneidebenen verstellbar ist. Der jeweilige Verstellmechanismus und/oder Verstellantrieb kann ebenfalls quer, insbesondere senkrecht, zu den Schneidebenen verstellbar sein.
Die Erfindung betrifft zudem eine Verpackungsmaschine, insbesondere Tiefziehverpackungsmaschine, mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. Die Verpackungsmaschine kann beispielsweise eine Fördereinrichtung für eine Folienbahn, z.B. in Form zweier in Querrichtung beabstandeter, synchron angetriebener und die Folienbahn seitlich haltender Transportketten, eine Form- und/oder Siegelstation, eine Quertrennstation und eine Etikettierstation umfassen.
Die Erfindung betrifft zudem ein Verfahren zum Zuschneiden von Verpackungen, insbesondere Lebensmittelverpackungen, entlang einer Längsrichtung mittels einer Vorrichtung, wobei die Vorrichtung eine Basis, eine an der Basis angeordnete Tragstruktur, und zumindest ein mit der Tragstruktur gekoppeltes Schneidwerkzeug umfasst, wobei das Schneidwerkzeug zwischen einer Schneidstellung und einer Passivstellung verstellt wird, um eine Breite der zuzuschneidenden Verpackungen einzustellen, während die Tragstruktur an der Basis angeordnet ist und Zuschneiden der Verpackungen mittels dem zumindest einen sich in seiner Schneidstellung befindlichen Schneidwerkzeug.
Die Erfindung beruht auf der Idee, eine Breite zu zerschneidender Verpackungen einzustellen, ohne Schneidwerkzeuge von der Vorrichtung abnehmen zu müssen oder Teile der Vorrichtung abbauen zu müssen. Hierdurch kann die Verstellung der Vorrichtung beispielsweise automatisiert erfolgen. Eine Verstellung des zumindest einen Schneidwerkzeugs findet statt, wenn das Verpackungsformat hinsichtlich seiner Breite verändert werden soll, was in der Regel bei Produktwechseln der Fall ist.
Vorzugsweise ist eine Mehrzahl von in Querrichtung voneinander beabstandet an der Tragstruktur angeordneten Schneidwerkzeugen vorgesehen. Dann kann bei dem Verfahren zumindest eines der Schneidwerkzeuge relativ zu einem anderen der Schneidwerkzeuge verstellt werden. Dabei ist es vorteilhaft, wenn das zumindest eine Schneidwerkzeug relativ zu einem anderen der Schneidwerkzeuge zwischen der Schneidstellung und der Passivstellung verstellt wird, um eine Breite der zuzuschneidenden Verpackungen (21) einzustellen.
Gemäß einer Ausführungsform wird die Vorrichtung auf unterschiedliche Verpackungsbreiten eingestellt, indem ein erster Satz von Schneidwerkzeugen in seine jeweilige Schneidstellung verstellt wird und ein zweiter Satz von Schneidwerkzeugen in seine jeweilige Passivstellung verstellt wird. Wenn die Vorrichtung erneut auf eine andere Verpackungsbreite eingestellt werden muss, kann ein anderer Satz von Schneidwerkzeugen in seine jeweilige Schneidstellung verstellt werden und die restlichen Schneidwerkzeuge in ihre jeweilige Passivstellung verstellt werden. Als Satz von Schneidwerkzeugen wird zumindest ein Schneidwerkzeug, insbesondere eine Mehrzahl von Schneidwerkzeugen, verstanden.
Gemäß einer Ausführungsform wird das zumindest eine Schneidwerkzeug in seiner Schneidebene zwischen der Schneidstellung und der Passivstellung verstellt. In anderen Worten kann das Schneidwerkzeug verstellt werden, ohne die Schneidebene des Schneidwerkzeugs zu verändern. Dies hat den Vorteil, dass eine relativ einfache und kostengünstig herzustellende Mechanik zur Verstellung des Schneidwerkzeugs verwendet werden kann.
Vorzugsweise wird das zumindest eine Schneidwerkzeug mittels eines Verstellmechanismus zwischen der Schneidstellung und der Passivstellung verstellt. Das zumindest eine Schneidwerkzeug kann mittels des Verstellmechanismus um eine Schwenkachse verschwenkt werden, um das Schneidwerkzeug zwischen der Schneidstellung und der Passivstellung zu verstellen. Hierzu kann ein um die Schwenkachse verschwenkbarer Schwenkarm dienen.
Gemäß einer Ausführungsform wird das Schneidwerkzeug, insbesondere rotativ, angetrieben. Das Schneidwerkzeug kann als Messer, insbesondere Kreismesser ausgebildet sein und um eine Mittelachse des Kreismessers angetrieben werden.
Das zuvor und nachstehend beschriebene Verfahren kann mit einer der beschriebenen Ausführungsformen der Vorrichtung ausgeführt werden. Zudem kann die zuvor und nachstehend beschriebene Vorrichtung dazu ausgebildet sein, einen oder mehrere der beschriebenen Verfahrensschritte durchzuführen.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand rein beispielhafter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1: eine seitliche Ansicht einer Verpackungsmaschine;
Fig. 2: eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Zuschneiden von Lebensmittelverpackungen entlang einer Längsrichtung in einer ersten Betriebsstellung;
Fig. 3: die Vorrichtung von Fig. 1 in einer zweiten Betriebsstellung;
Fig. 4: die Vorrichtung von Fig. 1 in einer dritten Betriebsstellung;
Fig. 5A: eine Seitenansicht einer Schneideinheit der Vorrichtung von Fig. 2 in einer Passivstellung;
Fig. 5B: die Schneideinheit von Fig. 5A in einer Schneidstellung;
Fig. 6A: eine perspektivische Ansicht der Schneideinheit von Fig. 5A;
Fig. 6B: eine Explosionsdarstellung einer an einem Schwenkarm angebrachten Kreuzscheibenkupplung;
Fig. 7A: eine Seitenansicht der Schneideinheit von Fig. 5A in der Schneidstellung mit dargestellter Abdeckung und Gegenschneidkante;
Fig. 7B: eine Schnittansicht der Schneideinheit von Fig. 7A entlang einer Schneidebene;
Fig. 8A: eine schematische Darstellung einer ersten Betriebsstellung der Vorrichtung von Fig. 2 in Transportrichtung;
Fig. 8B: eine schematische Darstellung einer zweiten Betriebsstellung der Vorrichtung von Fig. 2 in Transportrichtung;
Fig. 9A: eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Zuschneiden von Lebensmittelverpackungen entlang einer Längsrichtung;
Fig. 9B: eine mögliche Anordnung von zwei Schneidwerkzeugen an einer gemeinsamen Gegenschneidkante; und
Fig. 10: ein Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens.

Die in Fig. 1 dargestellte, in einer Transportrichtung T arbeitende Verpackungsmaschine 12 umfasst ein Maschinengestell 47. An einem linken Seitenrahmen und an einem rechten Seitenrahmen des Maschinengestells 47 ist jeweils eine hier nur schematisch am stromaufwärts gelegenen Ende der Maschine dargestellte Transportkette 27 geführt. Die beiden Transportketten 27 bilden gemeinsam Fördermittel für eine von einer Vorratsrolle 23a abgezogene Unterfolie 23.
Die Verpackungsmaschine 12 umfasst eine Mehrzahl von in Transportrichtung T aufeinander folgenden Arbeitsstationen, nämlich eine auch als Tiefzieher oder Thermoformer bezeichnete Formstation 11, eine Einbringstation 13 für zu verpackende Produkte 10, eine Zufuhrstation 14 für eine von einer Vorratsrolle 25a abgezogene Oberfolie 25, eine Siegelstation 15 zur Verbindung der Unterfolie 23 mit der Oberfolie 25, eine Etikettierstation 16, eine Quertrennstation 17 sowie eine Längstrennstation 19, d.h. eine Vorrichtung 19 zum Zuschneiden von Verpackungen 21 entlang einer Längsrichtung.
Bei den zu verpackenden Produkten 10 handelt es sich beispielsweise um Lebensmittelprodukte, hier in Form von sogenannten Portionen, die jeweils mehrere Scheiben umfassen, welche zuvor mittels eines Lebensmittelslicers (nicht dargestellt) von einem laib- oder riegelförmigen Lebensmittel wie z.B. Wurst, Käse, Schinken oder Fleisch abgetrennt wurden.
Den Betrieb der Verpackungsmaschine 12 einschließlich der erwähnten Arbeitsstationen steuert eine zentrale Steuereinrichtung 41. Zudem ist die Verpackungsmaschine 12 mit einer Bedieneinrichtung 45 versehen, die z.B. einen Touchscreen umfasst, an welchem einem Bediener alle erforderlichen Informationen angezeigt werden können und der Bediener alle notwendigen Einstellungen vor und während des Betriebs der Maschine vornehmen kann.
An der ein Oberwerkzeug 11a und ein Unterwerkzeug 11b umfassende Formstation 11 werden jeweils in einem Tiefziehprozess in der Unterfolie 23 auch als Mulden bezeichnete Vertiefungen 29 ausgebildet. In diese Vertiefungen 29 werden an der Einbringstation 13 die erwähnten Produkte oder Portionen 10 eingelegt. Die Einbringstation 13 umfasst hier einen sogenannten Einleger, von dem zwei Endlosförderbänder 13a, 13b dargestellt sind. Alternativ oder zusätzlich kann die Einbringstation 13 einen hier ebenfalls schematisch dargestellten Roboter 50 umfassen, z.B. in Form eines sogenannten "Picker", der als Delta-Roboter mit einem Greifer 52, der zwei jeweils eine Portion 10 gemeinsam haltende Schaufeln umfasst, ausgebildet sein kann. Derartige Roboter und deren Einsatz bei der Handhabung von Lebensmitteln, insbesondere beim Einlegen von Portionen in Vertiefungen von Verpackungen, sind dem Fachmann grundsätzlich bekannt, weshalb hier weitergehende Ausführungen nicht erforderlich sind.
Anschließend werden die mit den gefüllten Vertiefungen 29 versehene Unterfolie 23 und die Oberfolie 25 der Siegelstation 15 zugeführt, die ein Oberwerkzeug 15a und ein Unterwerkzeug 15b umfasst. Mittels dieser Werkzeuge 15a, 15b werden die Oberfolie 25 und die Unterfolie 23 miteinander verbunden. Hierdurch werden die Vertiefungen 29 und somit die von Oberfolie 25 und Unterfolie 23 gebildeten Verpackungen 21 verschlossen. In Fig. 1 sind quer zur Transportrichtung T verlaufende, auch als Siegelnähte bezeichnete Siegelstellen 43 schematisch angedeutet.
Im Anschluss an die Siegelstation 15 hängen die Verpackungen 21 noch durch die Oberfolie 25 und die Unterfolie 23 zusammen, müssen also noch vereinzelt werden. Hierzu dienen die Quertrennstation 17 und die Längstrennstation 19.
In den Fig. 2 bis 4 ist eine erfindungsgemäße Längstrennstation 19 gezeigt, welche auch als "Vorrichtung zum Zuschneiden von Lebensmittelverpackungen entlang einer Längsrichtung" bezeichnet wird und in einer Verpackungsmaschine zum Einsatz kommen kann, wie sie zuvor beschrieben worden ist. Die Vorrichtung 19 umfasst eine Tragstruktur 31, welche mit dem Maschinengestell 47 der Verpackungsmaschine verbunden ist. An dieser Tragstruktur 31 ist eine sich senkrecht zur Transportrichtung erstreckende Antriebswelle 33 drehbar gelagert. Die Antriebswelle 33 dient dazu, ein von einem Antriebsmotor 34 erzeugtes Drehmoment auf mehrere Kreismesser 35 zu übertragen. Die Kreismesser 35 sind derart auf der Antriebswelle 33 angeordnet, dass ihre jeweiligen Schneidebenen im Wesentlichen senkrecht zu den in Längsrichtung auseinanderzuschneidenden Folienflächen ausgerichtet sind. Eine, in einem mittleren Bereich der Antriebswelle 33 angeordnete, Gruppe von Kreismessern 35a ist jeweils mit einem Verstellmechanismus 36 gekoppelt, um die Kreismesser 35a zwischen einer Passivstellung (siehe Fig. 5A) und einer Schneidstellung (Fig. 5B) hin und her zu verstellen. Jeder in den Figuren gezeigte Verstellmechanismus 36 umfasst einen Schwenkarm 37, der um eine Schwenkachse S schwenkbar gelagert ist. Zudem umfasst der Verstellmechanismus 36 einen Verstellantrieb 38, der im vorliegenden Fall als Pneumatikzylinder ausgebildet ist. Zum Verstellen des jeweiligen Kreismessers 35a von der Passivstellung (Fig. 5A) in die Schneidstellung (Fig. 5B) wird der Pneumatikzylinder 38 eingefahren. Hierdurch wird ein, mit einem Zylinderkolben 38a verbundener L-förmiger Hebel 39 um seine Schwenkachse 39a verschwenkt. Das Verschwenken des L-förmigen Hebels 39 hat zur Folge, dass der in einem distalen Endbereich 37a mit dem L-förmigen Hebel 39 gekoppelte Schwenkarm 37 und das mit dem Schwenkarm 37 gekoppelte Kreismesser 35 von der Passivstellung in die Schneidstellung verschwenkt werden. Um das Kreismesser 35 wieder zurück in die Passivstellung zu verschwenken, wird der Zylinderkolben 38a des Pneumatikzylinders 38 wieder ausgefahren, wodurch der L-förmige Hebel 39 zurück verschwenkt wird und damit auch der mit dem L-förmigen Hebel 39 gekoppelte Schwenkarm 37 und das mit dem Schwenkarm 37 gekoppelte Kreismesser 35 zurück verschwenkt werden.
Damit sich der Schwenkarm 37 und das mit dem Schwenkarm 37 gekoppelte Kreismesser 35 in radialer Richtung relativ zu der ortsfesten Antriebswelle 33 bewegen lassen, sind der Schwenkarm 37 und das Kreismesser 35 über eine Kreuzscheibenkupplung 40 (Fig. 6A und 6B) mit der Antriebswelle 33 verbunden.
Wie in den Fig. 2 bis 4 zu sehen ist, kann die Vorrichtung 19 durch die zuvor beschriebene Verstellbarkeit der einzelnen Schneideinheiten in verschiedenen Betriebsstellungen betrieben werden. In Fig. 2 sind beispielsweise die zwei äußeren Kreismesser 35a in Schneidstellung gebracht, während das mittlere Kreismesser 35a in Passivstellung gebracht ist. Dagegen ist in Fig. 3 das mittlere Kreismesser 35a in Schneidstellung gebracht während die beiden äußeren Kreismesser 35a in Passivstellung gebracht sind. In Fig. 4 wiederum sind alle drei Kreismesser 35a in Schneidstellung gebracht. Selbstverständlich kann die Vorrichtung 19 abhängig von den verschiedenen Anzahlen der auseinanderzuschneidenden Verpackungen auch weniger oder mehr verstellbare Schneideinheiten aufweisen.
In den Fig. 7A und 7B ist eine Verpackungsauflage 53 zu sehen, welche dazu dient, die Verpackungen 21 während des Schneidvorgangs abzustützen und eine Gegenschneidkante 53b zu bilden. Die Verpackungsauflage 53 wird im vorliegenden Fall durch Träger 53 gebildet, welche sich im Betrieb, wie in Fig. 8A und 8B gezeigt, entlang von Zwischenräumen 54 zwischen den Vertiefungen 29 der Verpackungen 21 erstrecken und auf deren Oberseiten 53a die zu zerschneidenden Abschnitte der Verpackungen 21 aufliegen. Wie in Fig. 7B zu sehen ist, sind in den Oberseiten 53a der Träger 53 Ausnehmungen 55 ausgeformt, in welche die Kreismesser 35 in der Schneidstellung eingreifen. Oberhalb der Träger 53 und beabstandet von den Trägern 53 ist eine Abdeckung 56 mit mehreren, jeweils einem Kreismesser 35 zugeordneten, Ausnehmungen 56a angeordnet. Die Abdeckung 56 begrenzt einen Förderbereich 57 für die Verpackungen 21 nach oben hin.
In den Fig. 8A und 8B ist gezeigt, weshalb die Träger 53 - wie deren zugehörige Schneideinheiten 35 - zwischen einer Aktivstellung oder Schneidstellung (Fig. 8A) und einer Passivstellung (Fig. 8B) verstellbar sind. Dadurch, dass der mittlere Träger 53, wie in Fig. 8B gezeigt, in eine Passivstellung bringbar ist, gibt der Träger 53 einen Förderbereich 57 frei, sodass eine größere Verpackung 21 durch den Förderbereich 57 gefördert werden kann, ohne dass die Vertiefung 29 der größeren Verpackung 21 mit dem Träger 53 kollidiert.
In Fig. 9A ist eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung 19 gezeigt. Anstelle einer gemeinsamen Schwenkachse S für die Schwenkarme 37 sind bei dieser Ausführungsform zwei Gruppen von Schwenkarmen 37 vorgesehen, wobei eine erste Gruppe von Schwenkarmen 37 um eine erste Schwenkachse S1 und eine zweite Gruppe von Schwenkarmen 37 um eine zweite Schwenkachse S2 schwenkbar ist. Die erste Schwenkachse S1 liegt in Transportrichtung T vor dem jeweiligen zu verstellenden Kreismesser 35 und die zweite Schwenkachse S2 liegt in Transportrichtung T hinter dem jeweiligen zu verstellenden Kreismesser 35. Eine Verschwenkbewegung der ersten Gruppe von Schwenkarmen 37 in die Schneidstellung verläuft folglich in entgegengesetzter Richtung zu einer Verschwenkbewegung in die Schneidstellung der zweiten Gruppe von Schwenkarmen 37. Hierdurch können die beiden Kreismesser 35 in axialer Richtung kompakt nebeneinander angeordnet werden, wodurch es möglich ist, wie in Fig. 9B gezeigt, zwei Kreismesser 35 mit einer einzigen Verpackungsauflage 53 zu gruppieren und die beiden Kreismesser 35 wahlweise mit Gegenschneidkanten 53b, 53c der Verpackungsauflage 53 zu verwenden.
Fig. 10 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Zuschneiden von Lebensmittelverpackungen entlang einer Längsrichtung mit einer Mehrzahl von mit einer Tragstruktur gekoppelten Schneidwerkzeugen. Das Verfahren kann mit einer der zuvor beschriebenen Vorrichtungen 19 durchgeführt werden. In einem ersten Schritt A wird die Vorrichtung 19 in eine erste Betriebsstellung gebracht, d.h. auf einen ersten Satz von gewünschten Verpackungsbreiten eingestellt. Hierzu wird ein entsprechendes Signal von der Steuereinrichtung 41 an die jeweiligen Verstellantriebe gesendet, um die Schneidwerkzeuge 35 jeweils entweder in Schneidstellung oder in Passivstellung zu bringen. Anschließend wird in einem zweiten Schritt B die Vorrichtung betrieben, um zusammenhängende Verpackungen entsprechend ihren gewünschten Breiten auseinander zu schneiden. Hierzu wird ein entsprechendes Signal von der Steuereinrichtung 41 an den Antriebsmotor 34 gesendet, um mit dem Antriebsmotor 34 die Schneidwerkzeuge 35 anzutreiben. Zudem wird von der Steuereinrichtung 41 ein entsprechendes Signal an die Fördermittel 27 gesendet, um die Fördermittel 27 zu aktivieren. Wenn Verpackungen einer anderen Verpackungsbreite hergestellt werden sollen, wird in einem dritten Schritt C die Vorrichtung in eine zweite Betriebsstellung gebracht. Dabei wird zumindest eines der Schneidwerkzeuge 35 von einer Schneidstellung in eine Passivstellung oder von einer Passivstellung in eine Schneidstellung verstellt. Hierzu wird wieder ein entsprechendes Signal von der Steuereinrichtung 41 an die jeweiligen Verstellantriebe gesendet. Anschließend wird in einem vierten Schritt D die Vorrichtung in der zweiten Betriebsstellung betrieben, um Verpackungen mit einer anderen Verpackungsbreite zu vereinzeln, d.h. auseinander zu schneiden.
Dabei kann in den Schritten A und C, wie im Vergleich zwischen den Figuren 2 und 3 zu sehen ist, eines der Schneidwerkzeuge 35 relativ zu einem anderen der Schneidwerkzeuge 35 in seiner Schneidebene zwischen der Schneidstellung und der Passivstellung verstellt werden. Zur Verstellung der Schneidwerkzeuge 35 kann der oben beschriebene Verstellmechanismus 36 dienen. In diesem Fall kann jedes der verstellbaren Schneidwerkzeuge 35a mittels seines jeweiligen Schwenkarms 37 um eine Schwenkachse S verschwenkt werden, um das jeweilige Schneidwerkzeug 35a zu verstellen. In den Schritten B und D können die Schneidwerkzeuge 35 durch den Antriebsmotor 34 in Rotation versetzt werden, um die Verpackungen auseinander zu schneiden.

Bezugszeichenliste

10: Produkt
11: Formstation
11a: Oberwerkzeug
11b: Unterwerkzeug
12: Verpackungsmaschine
13: Einbringstation
13a: Endlosförderband
13b: Endlosförderband
14: Zufuhrstation
15: Siegelstation
15a: Oberwerkzeug
15b: Unterwerkzeug
16: Etikettierstation
17: Quertrennstation
19: Längstrennstation
21: Verpackung
23: Unterfolie
23a: Vorratsrolle
25: Oberfolie
25a: Vorratsrolle
27: Transportkette
29: Vertiefung
31: Tragstruktur
33: Antriebswelle
34: Antriebsmotor
35: Kreismesser
36: Verstellmechanismus
37: Schwenkarm
37a: distaler Endbereich
38: Verstellantrieb
38a: Zylinderkolben
39: Hebel
39a: Schwenkachse
40: Kreuzscheibenkupplung
41: Steuereinrichtung
43: Siegelstelle
45: Bedieneinrichtung
47: Maschinengestell
50: Roboter
52: Greifer
53: Verpackungsauflage
53a: Oberseite
53b: Gegenschneidkante
53c: Gegenschneidkante
54: Zwischenraum
55: Ausnehmung
56: Abdeckung
56a: Ausnehmung
57: Förderbereich

A: erster Schritt
B: zweiter Schritt
C: dritter Schritt
D: vierter Schritt
T: Transportrichtung
S: Schwenkachse

Claims

Vorrichtung (19) zum Zuschneiden von Lebensmittelverpackungen (21) entlang einer Längsrichtung mit
einer Basis (47),

einer an der Basis (47) angeordneten Tragstruktur (31) und

zumindest ein mit der Tragstruktur (31) gekoppeltes Schneidwerkzeug (35), wobei das Schneidwerkzeug (35) oder zumindest eines der Schneidwerkzeuge (35) bei an der Basis (47) angeordneter Tragstruktur (31) zwischen einer Schneidstellung und einer Passivstellung verstellbar ist.
Vorrichtung (19) nach Anspruch 1,
wobei eine Mehrzahl von in Querrichtung voneinander beabstandet an der Tragstruktur (31) angeordneten Schneidwerkzeugen (35) vorgesehen ist,

insbesondere wobei eines der Schneidwerkzeuge (35) relativ zu einem anderen der Schneidwerkzeuge (35), insbesondere zwischen einer Schneidstellung und einer Passivstellung, verstellbar ist.
Vorrichtung (19) nach Anspruch 1 oder 2,
wobei das zumindest eine Schneidwerkzeug (35) in seiner Schneidebene zwischen der Schneidstellung und der Passivstellung verstellbar ist.
Vorrichtung (19) nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche,
wobei ein Verstellmechanismus (36) vorgesehen ist, um das zumindest eine Schneidwerkzeug (35) zwischen der Schneidstellung und der Passivstellung zu verstellen.
Vorrichtung (19) nach Anspruch 4,
wobei der Verstellmechanismus (36) dazu ausgebildet ist, das zumindest eine Schneidwerkzeug (35) um eine Schwenkachse (S; S1, S2) zu verschwenken, insbesondere wobei der Verstellmechanismus (36) zumindest einen Schwenkarm (37) umfasst.
Vorrichtung (19) nach Anspruch 4 oder 5,
wobei der Verstellmechanismus (36) einen Verstellantrieb (38) umfasst,

insbesondere um einen Schwenkarm (37) des Verstellmechanismus (36) zu verschwenken.
Vorrichtung (19) nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche,
wobei das zumindest eine Schneidwerkzeug (35) als Messer, insbesondere Kreismesser, ausgebildet ist,

insbesondere wobei ein Gegenmesser oder eine Gegenschneidkante (53b) für das Messer (35) vorgesehen ist.
Vorrichtung (19) nach Anspruch 7,
wobei eine Abdeckung (56) mit zumindest einer Ausnehmung (56a) vorgesehen ist, und wobei das Messer (35) in seiner Schneidstellung abschnittsweise durch die Ausnehmung (56a) hindurchgreift.
Vorrichtung (19) nach zumindest einem der Ansprüche 7 oder 8,
wobei das Messer (35) auf einer Welle (33), insbesondere einer rotierbaren Antriebswelle, angeordnet ist.
Vorrichtung (19) nach Anspruch 9,
wobei das Messer (35) radial beweglich auf der Welle (33), insbesondere Antriebswelle, angeordnet ist.
Vorrichtung (19) nach zumindest einem der Ansprüche 7 bis 10,
wobei das Messer (35), insbesondere eine Messerschneide, durch zumindest zwei separate Messerteile gebildet ist.
Vorrichtung (19) nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche,
wobei ein Antrieb (34) zum Erzeugen einer Schneidbewegung des Schneidwerkzeugs (35) vorgesehen ist und/oder

wobei zumindest eines der Schneidwerkzeuge (35) quer, insbesondere senkrecht, zu den Schneidebenen verstellbar ist.
Verpackungsmaschine (12), insbesondere Tiefziehverpackungsmaschine, mit einer Formstation (11), einer Einbringstation (13), einer Zufuhrstation (14), einer Siegelstation (15), einer Etikettierstation (16) und/oder einer Quertrennstation (17) und mit einer Vorrichtung (19) gemäß zumindest einem der vorherigen Ansprüche.
Verfahren zum Zuschneiden von Verpackungen (21), insbesondere Lebensmittelverpackungen, entlang einer Längsrichtung mittels einer Vorrichtung, wobei die Vorrichtung eine Basis (47), eine an der Basis (47) angeordnete Tragstruktur (31), und zumindest ein mit der Tragstruktur (31) gekoppeltes Schneidwerkzeug (35) umfasst,
wobei das Schneidwerkzeug (35) zwischen einer Schneidstellung und einer Passivstellung verstellt wird, um eine Breite der zuzuschneidenden Verpackungen (21) einzustellen, während die Tragstruktur (31) an der Basis (47) angeordnet ist und

Zuschneiden der Verpackungen (21) mittels dem zumindest einen sich in seiner Schneidstellung befindlichen Schneidwerkzeug (35).
Verfahren nach Anspruch 14,
wobei eine Mehrzahl von in Querrichtung voneinander beabstandet an der Tragstruktur (31) angeordneten Schneidwerkzeugen (35) vorgesehen ist, und wobei eines der Schneidwerkzeuge (35) relativ zu einem anderen der Schneidwerkzeuge (35) zwischen seiner Schneidstellung und seiner Passivstellung verstellt wird, um eine Breite der zuzuschneidenden Verpackungen (21) einzustellen,

insbesondere wobei die Vorrichtung auf unterschiedliche Verpackungsbreiten eingestellt wird, indem ein erster Satz von Schneidwerkzeugen (35) in seine jeweilige Schneidstellung verstellt wird und ein zweiter Satz von Schneidwerkzeugen in seine jeweilige Passivstellung verstellt wird.