-
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verpackung von Lebensmittelportionen gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.
-
Vorbekannte Verpackungsvorrichtungen der eingangs genannten Art weisen eine Verpackungseinrichtung auf, die die Lebensmittelportionen verpackt, beispielsweise in eine Kunststofffolie einschweißt. Die Lebensmittelportionen werden der Verpackungseinrichtung mittels einer Zuführeinrichtung zugeführt, welche einen umlaufenden Träger wie beispielsweise eine Kette oder ein Band und am Träger in gleichen Abständen angeordnete, vom Träger abstehende Mitnehmer für die Lebensmittelportionen aufweist. Jeder der Mitnehmer nimmt dabei eine Lebensmittelportion mit, so dass die Lebensmittelportionen der Verpackungseinrichtung in vorbestimmten und konstanten Abständen zugeführt werden. Der Zuführeinrichtung ist eine Fördereinrichtung vorgeschaltet, die die Lebensmittelportionen zur Zuführeinrichtung transportiert, und der eine Transporteinrichtung zum Transport der Lebensmittelportionen zur Fördereinrichtung vorgeschaltet ist. Bei den vorbekannten Verpackungsvorrichtungen, bei denen die Fördereinrichtung meistens ein Förderband aufweist, können die Lebensmittelportionen aber vor Erreichen der Zuführeinrichtung aufeinander auflaufen, was bei einigen Produktarten sehr nachteilig ist. Handelt es sich bei den Lebensmittelportionen beispielsweise um Speiseeisportionen, so können diese antauen und miteinander verschmelzen, so dass sie nach dem Wiedervereinzeln in der Zuführeinrichtung optisch beeinträchtigt sind. Fertigpizzen können beispielsweise durch ein Auflaufen übereinander geschoben werden, so dass sie nicht mehr automatisiert einzeln verpackt werden können.
-
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass eine Beschädigung der Lebensmittelportionen beim Transport zur Verpackungseinrichtung vermieden oder zumindest reduziert wird.
-
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
-
Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, durch gezielte Ansteuerung der aufeinanderfolgenden Förderbänder sicherzustellen, dass die Lebensmittelportionen in der Fördereinrichtung auf räumliche Abstände zueinander gebracht werden, welche beispielsweise immer gleich sein und dem Abstand zweier aufeinanderfolgender Mitnehmer der Zuführeinrichtung entsprechen können. Letzteres ist aber nicht zwingend erforderlich. Wichtig ist lediglich, dass die Lebensmittelportionen auf räumliche Abstände zueinander gebracht werden, die vorgegeben, aber auch zufällig und unregelmäßig sein können. Die Förderbandsteuereinheit ist zweckmäßig eingerichtet, die Lebensmittelportionen jeweils einzeln zwischen zwei Mitnehmern an die Zuführeinrichtung zu übergeben. Dabei kann das in Förderrichtung letzte Förderband angehalten werden, bis ein Mitnehmer an der Übergabestelle ankommt. Die Ankunft des Mitnehmers kann ein Signal auslösen, das an die Förderbandsteuereinheit übermittelt wird, welche die Übergabe der Lebensmittelportion an die Zuführeinrichtung veranlasst. Die Förderbandsteuereinheit steuert auch dann die Fördereinrichtung so an, dass keine Lebensmittelportionen aufeinander auflaufen, sondern stets zueinander auf Abstand gehalten werden, so dass kein Staudruck entsteht. Zu diesem Zweck sind Sensoren zur Detektion der Lebensmittelportionen vorgesehen, deren Daten an eine Förderbandsteuereinheit übermittelt werden, die die Antriebsmotoren der Förderbänder in Abhängigkeit von den von den Sensoren erhaltenen Daten ansteuert. Weiter wird ein leerpackungsfreier Betrieb der Vorrichtung, bei dem auch beim Fehlen von ausreichenden Mengen an zu verpackenden Lebensmittelportionen keine leeren Verpackungen produziert werden, erleichtert. Dabei wird bevorzugt, dass jedem Förderband mindestens ein Sensor zur Detektion der Lebensmittelportionen zugeordnet ist, wobei die Sensoren vorteilhaft Lichtschranken sind.
-
Zweckmäßig ist die Förderbandsteuereinheit eingerichtet, den Antriebsmotor des in der Förderrichtung betrachtet ersten Förderbands so anzusteuern, dass sich das erste Förderband mit konstanter Geschwindigkeit bewegt. Diese Geschwindigkeit ist vorzugsweise mindestens so hoch wie die Geschwindigkeiten der anderen Förderbänder. Auf diese Weise werden an der Fördereinrichtung ankommende, meist durch eine vorgeschaltete Transporteinrichtung angelieferte Lebensmittelportionen gleich mit einer möglichst hohen Geschwindigkeit weiter bewegt, so dass Abstände zwischen den Lebensmittelportionen geschaffen werden. Zumindest einer der Sensoren ist zweckmäßig ausgelegt, um die Lebensmittelportionen über ihre gesamte Länge zu erfassen. Dies kann insbesondere der Sensor des auf das erste Förderband folgenden zweiten Förderbands sein. Dieses erfasst dann nicht nur die Vorderkante der Lebensmittelportion, so dass die Ankunft der Lebensmittelportion detektiert wird, sondern er erfasst auch die Hinterkante der Lebensmittelportion, so dass nicht nur erfasst wird, wenn eine Lebensmittelportion den Sensorbereich erreicht, sondern auch, wenn die Lebensmittelportion den Sensorbereich wieder verlässt.
-
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung, die auch eine eigenständige Erfindung sein kann, weist die Verpackungseinrichtung eine um ihre Längsachse drehbar gelagerte Welle zum Aufstecken einer Rolle mit aufgewickelter Kunststofffolie, eine Abwickeleinheit zur Zugbeaufschlagung und zum Abwickeln der Kunststofffolie von der Rolle, eine Verpackungseinheit zum Verpacken der Lebensmittelportionen in die Kunststofffolie, einen Motor zum Antrieb der Welle und eine Foliensteuereinheit zum Ermitteln der auf die Kunststofffolie wirkenden Zugkraft und zur Ansteuerung des Motors in Abhängigkeit von der ermittelten Zugkraft auf. Die Verpackungseinheit kann beispielsweise die Kunststofffolie um die Lebensmittelportion wickeln und Folienabschnitte ablängen und dabei, beispielsweise durch Verschweißen, die Lebensmittelportionen in der Kunststofffolie vorzugsweise luftdicht verpacken. Solche Verpackungseinheiten sind bekannt und werden bereits vielfach in der Praxis eingesetzt. Sie haben jedoch den Nachteil, dass die Kunststofffolie beim Abwickeln stets einer Zugkraft ausgesetzt ist, die zeitlich variieren kann. Die Dicke der Kunststofffolie muss dann stets so bemessen sein, dass die Kunststofffolie nicht abreißen kann, wenn die Zugkraft vorübergehend ansteigt. Dieses Problem wird gemäß der oben beschriebenen, vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung, welche auch als eigenständige Erfindung angesehen werden kann, dadurch gelöst, dass mittels der Foliensteuereinheit die auf die Kunststofffolie wirkende Zugkraft ermittelt wird und dass die Foliensteuereinheit den Motor in Abhängigkeit von der ermittelten Zugkraft ansteuert. Durch eine zusätzliche, motorisch unterstützte Abwicklung der Kunststofffolie von der Rolle kann die Zugkraft reduziert werden, so dass auch Kunststofffolien mit geringerer Dicke eingesetzt werden können, ohne dass die Gefahr besteht, dass die Kunststofffolie aufgrund von temporär erhöhten Zugkräften reißt. Dadurch können erhebliche Mengen an Folienmaterial eingespart werden. Der Antrieb der Welle durch den Motor erfolgt zweckmäßig stufenlos geregelt in Abhängigkeit von der auf die Kunststofffolie wirkenden Zugkraft.
-
Dabei ist die Foliensteuereinheit zweckmäßig eingerichtet, den Antrieb der Welle zu starten, wenn die Zugkraft einen ersten Schwellwert erreicht. Weiter kann sie eingerichtet sein, den Antrieb der Welle so zu steuern, dass die Zugkraft einen zweiten Schwellwert nicht überschreitet, welcher zweckmäßig höher ist als der erste Schwellwert. Schließlich kann die Foliensteuereinheit eingerichtet sein, den Antrieb der Welle zu stoppen, wenn die Zugkraft einen dritten Schwellwert unterschreitet, welcher wiederum zweckmäßig kleiner ist als der erste Schwellwert.
-
Vorzugsweise weist die Foliensteuereinheit ein Umlenkelement auf, um das die Kunststofffolie geführt ist, und das abhängig von der Zugkraft aus einer Ruhestellung auslenkbar ist. Ein solches Umlenkelement kann auch als Tänzer bezeichnet werden. Das Umlenkelement ist zweckmäßig an einem Hebelarm angeordnet, der durch die Zugkraft gegen eine Rückstellkraft verschwenkbar ist. Steigt die Zugkraft an, so wird der Hebelarm gegen die Rückstellkraft verschwenkt. Je stärker die Zugkraft ansteigt, desto größer ist der Weg bzw. der Winkel, um den der Hebelarm verschwenkt wird, und die Foliensteuereinheit steuert den Motor dann so an, dass er bei größerer Auslenkung des Hebelarms eine höhere Kraft bzw. ein höheres Drehmoment an die Welle übermittelt.
-
Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen
- Figur 1, 2
- eine Vorrichtung zur Verpackung von Lebensmittelportionen in perspektivischer Ansicht und in Seitenansicht.
-
Die in der Zeichnung dargestellte Vorrichtung 10 zur Verpackung von Lebensmittelportionen, kurz Verpackungsvorrichtung 10, dient dem Verpacken von Lebensmittelportionen 12, im gezeigten Ausführungsbeispiel von Fertigpizzen, in eine Kunststofffolie 14. Die Kunststofffolie 14 ist auf eine Rolle 16 aufgewickelt, welche auf eine um ihre Längsmittelachse drehbar gelagerte Welle 18 aufgesteckt ist. Die Lebensmittelportionen 12 werden in einer Verpackungseinrichtung 20 in die Kunststofffolie 14 verpackt, zu der sie mittels einer Zuführeinrichtung 22 zugeführt werden. Die Zuführeinrichtung 22 weist einen Träger 24 in Form eines umlaufenden Bands auf, von dem in konstanten Abständen Mitnehmer 26 abstehen, die die Lebensmittelportionen 12 an ihrer hinteren Kante beaufschlagen und mitnehmen und so für einen Vorschub sorgen. Der Zuführeinrichtung 22 ist eine Fördereinrichtung 30 vorgeschaltet, die die Lebensmittelportionen 12 zur Zuführeinrichtung 22 transportiert. Zur Fördereinrichtung 30 werden die Lebensmittelportionen 12 mittels einer in der Zeichnung nicht dargestellten Transporteinrichtung transportiert. Der Transport der Lebensmittelportionen 12 erfolgt sowohl in der Zuführeinrichtung 22 als auch in der Fördereinrichtung 30 in einer Förderrichtung 32.
-
Die Fördereinrichtung 30 weist mehrere in der Förderrichtung 32 hintereinander angeordnete Förderbänder 34 auf. Das in der Förderrichtung 32 gesehen erste Förderband 34 schließt dabei direkt an die Transporteinrichtung 32 an, während das letzte Förderband 34 die Lebensmittelportionen 12 an die Zuführeinrichtung 22 übergibt. Jedes der Förderbänder 34 wird mittels eines Antriebsmotors 36 angetrieben. Die Antriebsmotoren 36 werden individuell von einer nicht im Detail dargestellten Förderbandsteuereinheit angesteuert, die in einem Gehäuse 40 der Verpackungsvorrichtung 10 aufgenommen ist. Die Ansteuerung der Antriebsmotoren 36 durch die Förderbandsteuereinheit erfolgt in Abhängigkeit von Signalen, die von als Lichtschranken ausgebildeten Sensoren 42 an die Förderbandsteuereinheit übermittelt werden. Die Sensoren 42 erfassen die Lebensmittelportionen 12, wobei der Sensor 42, der dem zweiten Förderband 34 zugeordnet ist, die Lebensmittelportionen 12 über ihre gesamte Länge erfasst, also von der Vorderkante bis zur Hinterkante, gemessen in der Förderrichtung 32. Die weiteren Sensoren 42, die den anderen Förderbändern 34 zugeordnet sind, erfassen jeweils zumindest die Vorderkante der Lebensmittelportionen 12, so dass sie deren Ankunft am Ort des jeweiligen Sensors 42 detektieren. Die Förderbandsteuereinheit steuert die Antriebsmotoren 36 so an, dass die in der Regel in undefinierten gegenseitigen Abständen von der Transporteinrichtung angelieferten Lebensmittelportionen 12 auf vorbestimmte gegenseitige Abstände gebracht werden, die den gegenseitigen Abständen der Mitnehmer 26 entsprechen. Dabei ist vorgesehen, dass der Antriebsmotor 36 des ersten Förderbandes 34 von der Förderbandsteuereinheit so angesteuert wird, dass sich das erste Förderband 34 mit konstanter Geschwindigkeit bewegt. Bei der Übergabe einer Lebensmittelportion 12 von einem Förderband 34 auf das nachfolgende Förderband 34 steuert die Förderbandsteuereinheit die betreffenden Antriebsmotoren 36 so an, dass sich die beiden beteiligten Förderbänder 34 mit gleicher Geschwindigkeit bewegen. Die Ansteuerung der Antriebsmotoren 36 durch die Förderbandsteuereinheit ermöglicht es, die Lebensmittelportionen 12 auf Abstände zueinander zu bringen, so dass bei entsprechender Anlieferung von Lebensmittelportionen 12 durch die Transporteinrichtung zur Fördereinrichtung 30 an jeden der Mitnehmer 26 eine Lebensmittelportion 12 übergeben werden kann. Ein leerpackungsfreier Betrieb der Verpackungseinrichtung 20, bei dem die Kunststofffolie 14 nur weiter abgewickelt wird, wenn Lebensmittelportionen 12 zur Verpackung bereitstehen, wird dadurch einfacher ermöglicht. Insbesondere wird das abrupte Abbremsen und Beschleunigen der Kunststofffolie 14 zumindest weitgehend vermieden. Auch ein Auflaufen der Lebensmittelportionen 12 aufeinander in der Fördereinrichtung 30, das die Lebensmittelportionen 12 beschädigen kann, wird durch die Ansteuerung der Antriebsmotoren 36 durch die Förderbandsteuereinheit vermieden.
-
Die Verpackungseinrichtung 20 weist eine Verpackungseinheit 50 auf, die die Lebensmittelportionen 12 in die Kunststofffolie 14 verpackt, Folienpartien von der als Endlosfolie ausgebildeten Kunststofffolie 14 ablängt und die Lebensmittelportionen 12 in den Folienpartien verschweißt. Die Verpackungseinrichtung 20 weist des Weiteren eine Abwickeleinheit 52 auf, die die Kunststofffolie 14 mit Zug beaufschlagt und von der Rolle 16 abwickelt. Das Abwickeln der Kunststofffolie 14 von der Rolle 16 wird zudem durch einen Motor 54 unterstützt, der die Welle 18 antreibt. Die Verpackungseinrichtung 20 weist eine Foliensteuereinheit 56 auf, die die auf die Kunststofffolie 14 wirkende Zugkraft ermittelt und den Motor 54 in Abhängigkeit von der ermittelten Zugkraft ansteuert. Die Foliensteuereinheit 56 weist ein Umlenkelement 58 auf, das auch als Tänzer bezeichnet werden kann, und das an einem Hebelarm 60 angeordnet ist. Die Kunststofffolie 14 wird um das Umlenkelement 58 umgelenkt und beaufschlagt dieses mit einer Kraft, die proportional zur auf die Kunststofffolie 14 wirkenden Zugkraft ist. Diese Kraft lenkt das Umlenkelement bzw. den Hebelarm 60 gegen eine Rückstellkraft aus einer Ruheposition aus, wobei die Auslenkung von der Foliensteuereinheit 56 erfasst wird. Die Ansteuerung des Motors 54 erfolgt in der Weise, dass der Motor 54 ein umso größeres Drehmoment auf die Welle 18 gibt, je größer die Zugkraft ist. Auf diese Weise kann die Dicke der Kunststofffolie 54 gering gehalten werden ohne die Gefahr, dass die Kunststofffolie 54 bei temporärem Auftreten größerer Zugkräfte reißt, da durch das aktive Abwickeln der Kunststofffolie 14 von der Rolle 16 aufgrund des Antriebs der Welle 18 durch den Motor 54 die auf die Kunststofffolie 14 wirkende Zugkraft verringert wird. Die Foliensteuereinheit 56 startet den Antrieb der Welle 18 durch den Motor 54, wenn die Zugkraft einen ersten Schwellwert erreicht. Sie steuert den Antrieb der Welle 18 durch den Motor 54 so, dass die Zugkraft einen zweiten Schwellwert nicht überschreitet, der größer ist als der erste Schwellwert. Unterschreitet die Zugkraft einen dritten Schwellwert, der kleiner ist als der erste Schwellwert, so stoppt die Foliensteuereinheit 56 den Antrieb der Welle 18 durch den Motor 54. Auf einer mittels eines weiteren Motors 54' angetriebenen weiteren Welle 18' ist eine weitere Rolle 16' mit einer weiteren Kunststofffolie 14' aufgesteckt, die zum Einsatz kommt, wenn die Kunststofffolie 14 fast vollständig abgewickelt ist. Dann wird die weitere Kunststofffolie 14' mit dem Ende der Kunststofffolie 14 verklebt und durch die Abwickeleinheit 52 abgewickelt, um die Lebensmittelportionen 12 zu verpacken. Die weitere Kunststofffolie 14' wird ebenfalls um das Umlenkelement 58 geführt, um den weiteren Motor 54' ebenso anzusteuern wie zuvor den Motor 54.
Zusammenfassend ist folgendes festzuhalten:
-
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung 10 zur Verpackung von Lebensmittelportionen 12 mit einer Verpackungseinrichtung 20, mit einer Zuführeinrichtung 22 zum Zuführen der Lebensmittelportionen 12 in gleichen räumlichen Abständen zur Verpackungseinrichtung 20, wobei die Zuführeinrichtung 22 einen umlaufenden Träger 24 und am Träger 24 in gleichen Abständen angeordnete, vom Träger 24 abstehende Mitnehmer 26 für die Lebensmittelportionen 12 aufweist und mit einer Fördereinrichtung 30 zum Transport der Lebensmittelportionen 12 zur Zuführeinrichtung 22 in einer Förderrichtung 32. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Fördereinrichtung 30 mehrere in der Förderrichtung 32 aufeinanderfolgende, jeweils mittels eines Antriebsmotors 36 angetriebene Förderbänder 34, eine Förderbandsteuereinheit und Sensoren 42 zur Detektion der Lebensmittelportionen 12 aufweist, wobei die Förderbandsteuereinheit eingerichtet ist, die Antriebsmotoren 36 der Förderbänder 34 in Abhängigkeit von von den Sensoren 42 erhaltenen Daten so anzusteuern, dass die Lebensmittelportionen 12 auf räumliche Abstände zueinander gebracht werden.