[0001] Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Betrieb einer Schalenverschließmaschine
gemäß Anspruch 1 und auf eine Schalenverschließmaschine gemäß dem Oberbegriff des
Anspruchs 6.
[0002] Es sind aus der Praxis Schalenverschließmaschinen bekannt, die zwei aufeinander folgende
Zuführbänder vor einer Verschließstation beispielsweise einer Siegelvorrichtung aufweisen,
wobei das stromaufwärts vorgesehene erste Zuführband Schalen von einer Zuführkette
übernimmt. Die Zuführkette weist Mitnehmer in gleichen Abständen auf, wobei jeder
Mitnehmer eine Schale in Richtung der Zuführbänder transportiert. Solche Zuführketten
werden intermittierend betrieben, wenn bevorzugt die Produkte auf der Einlegestrecke
automatisch mit Füllern eingebracht werden. Die Schalen werden auf dem ersten Zuführband
gepuffert und derart auf das zweite Zuführband übergeben, dass dort eine Gruppe von
Schalen in eine Position gebracht wird, um als Gruppe von Schalen von einem Greifersystem
erfasst und in eine Verschließstation der Schalenverschließmaschine übergeben zu werden.
In der Zeitspanne während der Erfassung der Gruppe von Schalen mittels des Greifersystems
können dem zweiten Zuführband keine weiteren Schalen übergeben werden. Für diese Zeit
erfüllt das erste Zuführband eine Pufferfunktion für weitere Schalen, die von der
Zuführkette intermittierend aufgenommen werden müssen, da der Prozess des Füllens
nicht angehalten werden sollte. Die Puffermöglichkeit des ersten Zuführbands ist bestimmt
von der Bandlänge und der Anzahl der Schalen pro Zeiteinheit, die von der Zuführkette
übernommen werden müssen.
[0003] In einer weiteren aus der Praxis bekannten Ausführung wird die Zuführkette in einem
kontinuierlichen Betrieb mit einer konstanten Geschwindigkeit betrieben und Produkte
werden manuell in die Schalen eingelegt. Vor allem bei pastösen oder flüssigen Produkten
ist es wünschenswert, dass die Schalen nicht immer wiederholt angehalten und beschleunigt
werden, sondern mit einer gleichbleibenden oder gering veränderbaren Geschwindigkeiten
ohne Anhalten von der Zuführkette über die Zuführbänder und das Greifersystem schonend
bewegt werden. Die Puffermöglichkeit des ersten Transportbands wird wiederum bestimmt
von der Bandlänge und der Anzahl an Schalen pro Zeiteinheit, die von der Zuführkette
herangeführt werden. Die Leistung (d.h. zu verarbeitende Schalen pro Zeiteinheit)
der Schalenverschließmaschine inklusive der Zuführkette ist begrenzt von der Pufferfunktion
des ersten Zuführbands, um die Wartezeit für das Ergreifen einer Gruppe von Schalen
vom zweiten Zuführband zu überbrücken. Um das Pufferband nicht unnötig lang vorsehen
zu müssen, wird die konstante Geschwindigkeit der Zuführkette entsprechend niedrig
gewählt. Dies wirkt sich negativ auf die Leistungsfähigkeit der Schalenverschließmaschine
aus.
[0004] Eine Schlauchbeutelverpackungsmaschine, d.h. keine Schalenverschließmaschine, die
einen Zuführförderer mit Mitnehmern aufweist, ist aus der
EP 2 484 611 A2 bekannt.
[0005] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Leistung einer Schalenverschließmaschine
mit einer kontinuierlich laufenden Schalenzuführung zu steigern.
[0006] Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Betrieb einer Schalenverschließmaschine
mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. eine Schalenverschließmaschine mit den Merkmalen
des Anspruchs 6. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen
angegeben.
[0007] Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betrieb einer Schalenverschließmaschine, die eine
Siegelvorrichtung, ein Greifersystem, einen Sammelförderer und eine Mitnehmerzuführung
zum Transportieren von Schalen umfasst, weist folgende Schritte auf:
Beladen der mit konstanter Vorschubgeschwindigkeit angetriebenen Mitnehmerzuführung
mit Gruppen von n Schalen, wobei zwischen jeder Gruppe eine Lücke von wenigstens einer
Länge von 2 mal Mitnehmerabstand minus Schalenbreite erzeugt wird,
Übergeben der Gruppe von n Schalen von der Mitnehmerzuführung an den Sammelförderer,
Übernehmen der Gruppe mittels des Greifersystems vom Sammelförderer zum Transport
in die Siegelvorrichtung.
[0008] Der Vorgang des Beladens der Mitnehmerzuführung mit Schalen kann durch eine Abstapeleinheit
oder manuell durch das Bedienpersonal erfolgen. Durch die Lücke zwischen zwei aufeinander
folgenden Gruppen auf der Mitnehmerzuführung steht zur Übergabe der Schalen vom Sammelförderer
mittels des Greifersystems in die Siegelvorrichtung die dafür benötigte Zeit zur Verfügung.
Im Gegensatz zu einer kontinuierlich, aber langsam laufenden Mitnehmerzuführung ohne
eine Lücke, bei der nur eine minimale Zeitspanne zur Übergabe zur Verfügung steht,
kann die Vorschubgeschwindigkeit der Mitnehmerzuführung, die eine Lücke zwischen den
Gruppen von n Schalen aufweist, erhöht und beispielsweise verdoppelt werden. Dies
bedeutet somit eine erhöhte Leistung. Zusätzlich kann ein nach dem Stand der Technik
bekanntes Zuführband vor dem Sammelförderer entfallen, so dass sich die Maschinenlänge
und die Kosten für die Schalenverschließmaschine reduzieren.
[0009] Vorzugsweise wird die Lücke durch eine nicht eingelegte Schale zwischen zwei aufeinander
folgenden Gruppen erzeugt, d. h. durch das Nicht-Einlegen einer Schale an einen Mitnehmer
bzw. an eine eigentlich für eine Schale vorgesehene Position. Dabei weist die Mitnehmerzuführung
mehrere Mitnehmer auf, die alle einen gleichen Abstand zueinander haben. Bei einer
Gruppe mit n Schalen, die beispielsweise aus n=fünf in Transportrichtung hintereinander
angeordneten Schalen besteht, sind n=fünf aufeinanderfolgende Mitnehmer zum Transport
der fünf Schalen vorgesehen und somit werden fünf Schalen vor die jeweiligen aufeinanderfolgenden
Mitnehmer eingelegt. Ein nachfolgender sechster bzw. n+1-ter Mitnehmer erhält keine
Schale, sondern frühestens erst ein siebter bzw. n+2-ter Mitnehmer erhält die erste
Schale der nachfolgenden neuen Gruppe. Bei einem solchen Verfahren sorgt entweder
das Bedienpersonal für ein korrektes Einlegen der Schalen und Bilden der Gruppen bzw.
Lücken, oder eine Abstapeleinheit legt die Schalen automatisch vor die Mitnehmer ein.
[0010] In einer vorteilhaften Variante wird die Lücke durch einen doppelten Mitnehmerabstand
zwischen zwei aufeinander folgenden Gruppen erzeugt, indem beispielsweise bei einer
Gruppe mit n=fünf Schalen wiederholende fünf gleichmäßig zueinander beabstandete Mitnehmer
auf der Mitnehmerzuführung vorgesehen sind und ein theoretisch folgender sechster
bzw. n+1-ter Mitnehmer nicht vorhanden ist und die nächste Gruppe von Schalen daher
erst mit dem "siebten" bzw. n+2-ten folgenden Mitnehmer für die nächste Gruppe mit
n Mitnehmern beginnt.
[0011] Bevorzugt werden die Mitnehmerzuführung und der Sammelförderer geschwindigkeitssynchron
beim Übergeben der Schalen betrieben, um die Schalen positionsgenau und mit einem
neuen für das Greifersystem optimierten Abstand auf dem Sammelförderer zu positionieren.
[0012] In einer vorteilhaften Ausführung überprüft ein Sensor, beispielsweise als Lichtschranke
ausgeführt, die Position oder das Vorhandensein der Lücke. Dabei kann der Sensor am
Ende der Mitnehmerzuführung vorgesehen sein.
[0013] Die erfindungsgemäße Schalenverschließmaschine umfasst eine Siegelvorrichtung, ein
Greifersystem, einen Sammelförderer und eine mit einer konstanten Vorschubgeschwindigkeit
betreibbare Mitnehmerzuführung zum Transportieren von Schalen. Die Erfindung zeichnet
sich dadurch aus, dass eine Gruppe von n Schalen von der Mitnehmerzuführung an den
Sammelförderer übergebbar ist und die Gruppe von n Schalen durch das Greifersystem
vom Sammelförderer übernehmbar ist, um die Schalen der Siegelvorrichtung zuzuführen,
und dass auf der Mitnehmerzuführung zwischen jeweils zwei aufeinander folgenden Gruppen
von n Schalen eine Lücke mit wenigstens einer Länge von 2 mal Mitnehmerabstand (D)
minus Schalenbreite (B) von wenigstens einer Schale vorgesehen ist.
[0014] Die Lücke zwischen den Gruppen von n Schalen führt zu einer Zeitspanne, in der dem
Sammelförderer nach einer aufgenommenen Gruppe keine neuen Schalen zugeführt werden
und das Greifersystem diese Gruppe vom Sammelförderer aufnehmen und der Siegelvorrichtung
zuführen kann. Dabei können die Schalen bei laufendem Sammelförderer von dem synchron
mit dem Sammelförderer mitbewegten Greifersystem aufgenommen werden, ohne dass es
hierbei zu einem Anhalten der Schalen kommt. Die Mitnehmerzuführung selbst kann währenddessen
mit einer konstanten Vorschubgeschwindigkeit weiterlaufen, um den kontinuierlichen
Betrieb aufrecht zu halten. Ein kontinuierlicher Betrieb ist für die Belastung der
betroffenen Mechanik und das in der Schale eingelegte Produkt vorteilhaft. Desweiteren
kann ein nach dem Stand der Technik bekanntes Zuführband zwischen einer Zuführkette
bzw. Mitnehmerzuführung und dem Sammelförderer entfallen, so dass sich die Maschinenlänge
und die Kosten für eine Schalenverschließmaschine reduzieren.
[0015] Vorzugsweise ist ein Sensor vorgesehen, um die Lücke zwischen den Gruppen von Schalen
zu überprüfen. Sollte eine Lücke nicht vorhanden sein, so kann die Mitnehmerzuführung
angehalten oder die Geschwindigkeit so reduziert werden, bis der Sammelförderer wieder
Schalen übernehmen kann. Dabei ist bevorzugt der Sensor am Ende der Mitnehmerzuführung
angeordnet.
[0016] In einer vorteilhaften Ausführung ist der Sensor eine Lichtschranke, um eine oder
mehrere Spuren zu überwachen.
[0017] Vorzugsweise sind die Schalen von der Mitnehmerzuführung auf den Sammelförderer geschwindigkeitssynchron
übergebbar, damit die Position jeder Schale auf dem Sammelförderer für weitere Positionierungen
bekannt ist. Mittels einer Maschinensteuerung können diese Positionen verfolgt werden,
um den Sammelförderer und das Greifersystem entsprechend zu steuern.
[0018] Es ist vorteilhaft, wenn eine Steuerung vorgesehen ist, die eine Umschaltung zwischen
einem kontinuierlichem Betrieb und einem intermittierendem Betrieb der Mitnehmerzuführung
aufweist, um eine höhere Flexibilität für den Einsatz einer solchen Schalenverschließmaschine
zu ermöglichen.
[0019] Die Mitnehmerzuführung umfasst vorzugsweise wenigstens eine Kette mit Mitnehmern,
die in Transportrichtung einen gleichen Abstand zueinander haben.
[0020] Der Abstand begrenzt die Abmessungen der Schalen in der Transportrichtung.
[0021] Es ist auch denkbar, dass die Schalenverschließmaschine zweispurig ausgeführt ist
und die Mitnehmerzuführung somit zwei Spuren von Schalen dem Sammelförderer zuführen
kann.
[0022] Im Folgenden wird ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer
Zeichnung näher erläutert. Im Einzelnen zeigen:
- Fig. 1
- eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Schalenverschließmaschine mit einer
Mitnehmerzuführung, teilweise ohne dargestellte Verkleidung,
- Fig. 2
- einen vergrößerten Ausschnitt am Ende der Mitnehmerzuführung.
[0023] Gleiche Komponenten sind in den Figuren durchgängig mit gleichen Bezugszeichen versehen.
[0024] Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Schalenverschließmaschine 1 mit einer Mitnehmerzuführung
2, die Gruppen 3 von Schalen 4 in einer Transportrichtung R einer Siegelvorrichtung
11 der Schalenverschließmaschine 1 zuführt. In dem gezeigten Beispiel besteht eine
Gruppe 3 aus zwei Spuren von je n=sieben Schalen 4. Die Mitnehmerzuführung 2 ist zweispurig
ausgeführt und umfasst zwei seitlich nebeneinander angeordnete Ketten 5, die jeweils
Mitnehmer 6 aufweisen, die jeweils in der Transportrichtung R einen gleichen Abstand
D zueinander aufweisen. Die zwei Ketten 5 haben einen nicht gezeigten gemeinsamen
Antrieb, um die Ketten 5 in einem kontinuierlichen Modus mit einer konstanten Vorschubgeschwindigkeit
anzutreiben.
[0025] Vor der Mitnehmerzuführung 2 ist eine Abstapeleinheit 7 vorgesehen, um leere Schalen
4 zweireihig auf die Mitnehmerzuführung 2 fallen zu lassen oder abzulegen. Die Mitnehmer
6 schieben die Schalen 4 entlang eines Einlegebereiches 8, entlang dessen von beiden
Seiten der Mitnehmerzuführung 2 Bediener stehen können, um die Schalen 4 mit Produkten
zu füllen, bevor die Schalen 4 von der Mitnehmerzuführung 2 auf einen nachfolgenden
Sammelförderer 9 der Schalenverschließmaschine 1 übergeben werden.
[0026] Die Schalenverschließmaschine 1 umfasst eine Steuerung 10 mit einem Touchscreenmonitor
zur Bedienung durch den Bediener. In der Schalenverschließmaschine 1 ist stromabwärts
nach dem Sammelförderer 9 eine Siegelvorrichtung 11 angeordnet, um jeweils eine Gruppe
3 von Schalen 4 mit einer Deckelfolie zu verschließen, die von einer Aufnahmeeinheit
12 abgezogen und als ein Restfoliengitter mittels eines Aufwickeldorns 13 aufgenommen
wird. Über ein Transportband 14 wird die Gruppe 3 von verschlossenen Schalen 4 in
der Transportrichtung R aus der Schalenverschließmaschine 1 heraustransportiert.
[0027] Anhand der Fig. 2 wird das Verfahren zur Übergabe der Gruppe 3 von Schalen 4 näher
erläutert. Die Schalen 4 werden von den Mitnehmern 6 auf den Ketten 5 in der Transportrichtung
R kontinuierlich mit einer konstanten Vorschubgeschwindigkeit geschoben. Zwischen
zwei aufeinanderfolgenden Gruppen 3 ist eine Lücke 15 von einer Schale 4 vorgesehen.
Die Lücke 15 entspricht somit einer Länge von 2 mal einem Mitnehmerabstand D zweier
aufeinanderfolgenden Mitnehmer 6 minus eine Schalenbreite B einer Schale 4 in Transportrichtung.
Die Mitnehmerzuführung 2 umfasst je einen Sensor 17 pro Spur bzw. pro Kette 5 zur
Prüfung der Lücke 15. Vorzugsweise sind dabei die Sensoren 17 am Ende der Mitnehmerzuführung
2 angeordnet.
[0028] Bei der Übernahme der Schalen 4 durch den Sammelförderer 9 von der Mitnehmerzuführung
2 wird der Abstand zweier aufeinanderfolgender Schalen 4 so verändert, dass er einem
Abstand C entspricht, der für eine Aufnahme durch ein Greifersystem 16 vorgegeben
ist. Während der Übernahme wird die Geschwindigkeit des Sammelförderers 9 auf die
Geschwindigkeit der Mitnehmerzuführung 2 aufsynchronisiert. Um den Abstand D auf der
Mitnehmerzuführung 2 auf den Abstand C auf dem Sammelförderer 9 beispielsweise zu
verringern, kann die Geschwindigkeit des Sammelförderers 9 zwischen zwei Übernahmen
von Schalen 4 reduziert werden. Ist eine Gruppe 3 vollständig von dem Sammelförderer
9 aufgenommen worden, so nähern sich beidseitig zwei Greifersysteme 16 von jeweils
einer Seite zur Mitte hin und quer zur Transportrichtung R den Schalen 4 an, um diese
zu erfassen und in die Siegelvorrichtung 11 zu übergeben und gleichzeitig eine Gruppe
3 von verschlossenen Schalen 4 von der Siegelvorrichtung 11 auf das Transportband
14 zu übergeben. Während der hierfür benötigten Zeitspanne können keine Schalen 4
vom Sammelförderer 9 von der Mitnehmerzuführung 2 übernommen werden. Durch die vorhandene
Lücke 15 zwischen den Gruppen 3 wird die benötigte Zeitspanne gewährt, wobei die Mitnehmerzuführung
2 weiter mit konstanter Vorschubgeschwindigkeit betrieben wird.
[0029] Die Ausführung ist nicht auf ein mehrspuriges System beschränkt. Die Leistung einer
einspurigen Schalenverschließmaschine 1 ist gleichfalls mit der Erfindung steigerbar.
1. Verfahren zum Betrieb einer Schalenverschließmaschine (1), die eine Siegelvorrichtung
(11), ein Greifersystem (16), einen Sammelförderer (9) und eine Mitnehmerzuführung
(2) zum Transportieren von Schalen (4) umfasst, wobei das Verfahren folgende Schritte
aufweist:
- Beladen der mit konstanter Vorschubgeschwindigkeit angetriebenen Mitnehmerzuführung
(2) mit Gruppen (3) von n Schalen (4), wobei zwischen jeder Gruppe (3) eine Lücke
(15) mit wenigstens einer Länge von 2 mal Mitnehmerabstand (D) minus Schalenbreite
(B) erzeugt wird,
- Übergeben der Gruppe (3) von n Schalen (4) von der Mitnehmerführung (2) an den Sammelförderer
(9),
- Übernehmen der Gruppe (3) mittels des Greifersystems (16) vom Sammelförderer (9)
zum Transport in die Siegelvorrichtung (11).
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lücke (15) durch eine nicht eingelegte Schale (4) zwischen zwei aufeinander folgenden
Gruppen (3) erzeugt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lücke (15) durch einen doppelten Mitnehmerabstand (D) jeweils nach n Mitnehmern
(6) erzeugt wird.
4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mitnehmerzuführung (2) und der Sammelförderer (9) geschwindigkeitssynchron beim
Übergeben der Schalen (4) betrieben werden.
5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Sensor (17) die Lücke (15) überprüft.
6. Schalenverschließmaschine (1), umfassend eine Siegelvorrichtung (11), ein Greifersystem
(16), einen Sammelförderer (9) und eine mit einer konstanten Vorschubgeschwindigkeit
betreibbare Mitnehmerzuführung (2) zum Transportieren von Schalen (4), dadurch gekennzeichnet, dass eine Gruppe (3) von n Schalen (4) von der Mitnehmerzuführung (2) an den Sammelförderer
(9) übergebbar ist und dass die Gruppe (3) von n Schalen (4) durch das Greifersystem
(16) vom Sammelförderer (9) übernehmbar ist, um sie der Siegelvorrichtung (11) zuzuführen,
und dass auf der Mitnehmerzuführung (3) zwischen jeweils zwei aufeinander folgenden
Gruppen (3) von n Schalen (4) eine Lücke (15) mit wenigstens einer Länge von 2 mal
Mitnehmerabstand (D) minus Schalenbreite (B) vorgesehen ist.
7. Schalenverschließmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Sensor (17) vorgesehen ist, um die Lücke (15) zu überprüfen.
8. Schalenverschließmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (17) am Ende der Mitnehmerzuführung (2) angeordnet ist.
9. Schalenverschließmaschine nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (17) eine Lichtschranke ist.
10. Schalenverschließmaschine nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Mitnehmerzuführung (2) und der Sammelförderer (9) geschwindigkeitssynchron betreibbar
sind.
11. Schalenverschließmaschine nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuerung (10) vorgesehen ist, die eine Umschaltung zwischen einem kontinuierlichem
Betrieb und einem intermittierendem Betrieb der Mitnehmerzuführung (2) aufweist.
12. Schalenverschließmaschine nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Mitnehmerzuführung (2) wenigstens eine Kette (5) mit Mitnehmern (6) umfasst.