VERFAHREN ZUM BETRIEB EINER VERPACKUNGSMASCHINE

Abstract

 Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Verpackungsmaschine zum Umwickeln von Verpackungsschalen für Lebensmittel mit einer Verpackungsfolie, insbesondere einer Kunststofffolie, bei dem die Folie einem Haltemechanismus mit zwei voneinander beabstandeten Haltemitteln zugeführt wird, um die zugeführte Folie an zwei einander gegenüberliegenden Seiten zu halten, danach der Abstand der beiden Haltemittel voneinander verstellt wird, und anschließend eine zugeführte Schale durch Anheben von unten gegen die zugeführte Folie gedrückt wird, wobei der Haltemechanismus derart verstellt wird, dass der Abstand der beiden Haltemittel voneinander verringert wird.

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Verpackungsmaschine zum Umwickeln von Verpackungsschalen für Lebensmittel mit einer Verpackungsfolie, insbesondere einer Kunststofffolie, bei dem die Folie einem Haltemechanismus mit zwei voneinander beabstandeten Haltemitteln zugeführt wird, um die zugeführte Folie an zwei einander gegenüberliegenden Seiten zu halten, danach der Abstand der beiden Haltemittel voneinander verstellt wird, und anschließend eine zugeführte Schale durch Anheben von unten gegen die zugeführte Folie gedrückt wird. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung eine entsprechende Verpackungsmaschine.

[0002] Aus Supermärkten sind Verpackungsschalen bekannt, in denen Lebensmittel-Produkte abgepackt sind, wobei das Lebensmittel-Produkt und die Schale von einer Stretchfolie umwickelt sind. Allgemein werden Verpackungsschalen für Lebensmittel-Produkte auch als Trays bezeichnet. Zum Verpacken kommt dabei eine Verpackungsmaschine zum Einsatz, die eine Zuführeinrichtung zum Zuführen der Folie, einen Haltemechanismus zum Halten der zugeführten Folie an zwei aneinander gegenüberliegenden Seiten, und ein Zuführband umfasst, mit der die Schalen mit den Lebensmittel-Produkten einer Hebeeinrichtung, insbesondere einem Hubtisch, zugeführt werden. Die Hebeeinrichtung hebt dann die zugeführte Schale gegen die Stretchfolie, so dass die Folie über die Schale gespannt wird. Die Stretchfolie ist dabei vorgespannt, d.h. der Abstand der beiden Haltemittel wird, nach Zuführung der Stretchfolie und bevor die Schale mit dem Lebensmittel-Produkt gegen die Folie angehoben wird, vergrößert. Hierdurch wird erreicht, dass sich die Folie gleichmäßig und sauber an die Schale mit dem LebensmittelProdukt anlegen kann. Anschließend wird die Folie mittels seitlicher Faltzangen und mittels einer hinteren Faltzange um die Schale geführt und unter den Schalenboden gefaltet. Beim Verlassen der Hebeeinrichtung wird auch das vordere Folienende unter den Schalenboden gefaltet. Danach wird die Folie unter der Schale verschweißt, z.B. mittels einer Wärmeplatte, über die die Schale geführt wird. Die Schale mit dem Lebensmittel ist dann vollständig von einer gespannten Folie eingeschlossen.

[0003] Eine derartige Verpackungsmaschine ist beispielsweise aus der US 5,855,106 bekannt. Eine Stretchfolie, die von einer derartigen Verpackungsmaschine verarbeitet werden kann, ist beispielsweise aus der EP 0 687 558 A2 bekannt.

[0004] Solche Verpackungsmaschinen werden für die Verpackung von festen, flachen Schaumstoffschalen verwendet, in denen z.B. Fleisch verpackt wird. Derartige Verpackungsmaschinen sind jedoch nicht für hohe Verpackungsschalen geeignet, wie sie z.B. zum Verpacken von Salat verwendet werden, da derartige Verpackungsschalen in der Regel sehr instabil sind und deren Seitenwände beim Anheben bzw. Drücken gegen die vorgespannte Folie einknicken würden, wodurch das darin befindliche Lebensmittel zusammengedrückt werden würde. Für hohe, instabile Verpackungsschalen kommen daher andere Verpackungsmaschinen zum Einsatz, bei denen die Verpackungsschale einem Folienschlauch zugeführt wird, der die Verpackungsschale umhüllt. Nach Abschneiden des Schlauches werden die Schlauchenden unter die Verpackungsschale geführt und dort verschweißt.

[0005] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Verpackungsmaschine der eingangs genannten Art anzugeben, das bzw. die ermöglicht, auch Verpackungsschalen mit hohen, instabilen Seitenwänden zu verarbeiten, ohne dass derartige Verpackungsschalen beim Verpacken zerdrückt werden.

[0006] Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst, und insbesondere dadurch, dass der Haltemechanismus derart verstellt wird, dass der Abstand der beiden Haltemittel voneinander verringert wird. Erfindungsgemäß wird also die Folie dem Haltemechanismus bei einem ersten Abstand der beiden Haltemittel voneinander zugeführt, und der Haltemechanismus wird derart verstellt, dass der Abstand der beiden Haltemittel voneinander von dem ersten Wert auf einen zweiten Wert verringert wird. Das Verringern des Abstands der beiden Haltemittel voneinander bewirkt, dass die zugeführte Folie zwischen den beiden Haltemitteln durchhängt.

[0007] Anders als aus dem Stand der Technik bekannt, wird die Folie also nicht vorgespannt, sondern es wird im Gegenteil auf ein Durchhängen der Folie abgestellt. Hierdurch kann erreicht werden, dass Verpackungsschalen mit hohen, instabilen Seitenwänden nicht zerstört werden, wenn die Verpackungsschalen von unten gegen die Folie gedrückt werden. Durch die Erfindung wird ermöglicht, dass die aus dem Stand der Technik bekannten Verpackungsmaschinen, die bislang lediglich für die Verpackung von festen, flachen Verpackungsschalen geeignet waren, durch eine entsprechende geringfügige Modifizierung auch für Verpackungsschalen mit hohen, instabilen Seitenrändern verwendet werden können. Eine einzige, universelle Verpackungsmaschine kann damit sowohl die Verpackung von festen, flachen Verpackungsschalen als auch die Verpackung von Verpackungsschalen mit hohen, instabilen Seitenwänden übernehmen.

[0008] Gemäß einer Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass das Maß der Verringerung des Abstands der beiden Haltemittel voneinander, insbesondere die Festlegung des vorgenannten zweiten Werts, in Abhängigkeit von dem Schalentyp und/oder wenigstens einer Abmessung der zugeführten Schale erfolgt. Das Maß der Verringerung kann demnach an die jeweilige zugeführte Verpackungsschale angepasst werden. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der Abstand umso weiter verringert wird, je größer die Höhe und/oder die Grundfläche (bzw. der Footprint) der zugeführten Schale ist. Bei Schalen mit besonders hohen Seitenwänden hängt die Folie dann stärker durch als bei Schalen mit im Vergleich hierzu niedrigeren Seitenwänden.

[0009] Grundsätzlich ist es möglich, dass der Schalentyp und/oder die Höhe und/oder die Grundfläche der zugeführten Schale in eine Eingabeeinheit der Verpackungsmaschine eingegeben wird bzw. werden, und dass das Maß der Verringerung des Abstands bzw. der vorgenannte zweite Wert anhand der Eingabe bestimmt wird. Alternativ oder zusätzlich kann aber auch vorgesehen sein, dass der Schalentyp der zugeführten Schale automatisch erkannt und/oder wenigstens eine Abmessung der zugeführten Schale automatisch ermittelt wird. Die Erkennung des Schalentyps kann mittels einer Objekterkennungseinrichtung, beispielsweise einer Kamera, erfolgen, die Ermittlung der wenigstens einen Abmessung beispielsweise mittels einer Kamera oder einer Lichtschranke.

[0010] Schließlich kann die die Schale umspannende Folie seitlich und an einem hinteren Ende unter die Schale gefaltet werden, die Schale mit der unter die Schale gefalteten Folie an eine Heizplatte übergeben werden, wodurch ein vorderes Ende der Folie unter die Schale gefaltet wird, und die Folienenden mittels der Heizplatte an der Unterseite der Schale verschweißt werden. Damit ist die Verpackungsschale mit dem darin befindlichen Lebensmittel vollständig von der Folie umhüllt.

[0011] Die Erfindung betrifft ferner eine Verpackungsmaschine zum Umwickeln von Verpackungsschalen für Lebensmittel mit einer Verpackungsfolie, insbesondere einer Kunststofffolie, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens gemäß der vorstehenden Offenbarung, mit einer Zuführeinrichtung zum Zuführen der Folie, einem Haltemechanismus mit zwei voneinander beabstandeten Haltemitteln, um die zugeführte Folie an zwei aneinander gegenüberliegenden Seiten zu halten, wobei der Abstand der beiden Haltemittel voneinander verstellbar ist, einem Zuführband zum Zuführen der Schalen und einer Hebeeinrichtung, um die zugeführte Schale durch Anheben von unten gegen die zugeführte Folie zu drücken, wobei die Verpackungsmaschine einen Betriebsmodus umfasst, bei dem, bei zugeführter Folie und bevor die zugeführte Schale durch Anheben von unten gegen die zugeführte Folie gedrückt wird, der Abstand der beiden Haltemittel voneinander verringert wird. Insbesondere kann eine Kontrolleinheit zur Steuerung der Verpackungsmaschine vorgesehen sein, die dazu ausgebildet ist, bei zugeführter Folie den Abstand der beiden Haltemittel voneinander zu verringern. Hierbei ergeben sich dieselben Vorteile, wie sie vorstehend zu dem erfindungsgemäßen Verfahren beschrieben sind. Insbesondere kann die Verpackungsmaschine einen weiteren Betriebsmodus umfassen, bei dem, bei zugeführter Folie und bevor die zugeführte Schale durch Anheben von unten gegen die zugeführte Folie gedrückt wird, der Abstand der beiden Haltemittel voneinander vergrößert wird. Hierdurch wird zusätzlich der aus dem Stand der Technik bekannte Betrieb der Verpackungsmaschine ermöglicht, d.h. mit der Verpackungsmaschine ist sowohl ein Betrieb mit durchhängender Folie als auch ein Betrieb mit vorgespannter Folie möglich.

[0012] Bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Verpackungsmaschine ergeben sich in analoger Weise aus den Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens, und umgekehrt. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung angegeben.

[0013] Ein nicht beschränkendes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben.

[0014] Dabei zeigt die einzige Figur, die Fig. 1, eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Folienverpackungsmaschine 1. In dem oberen Teil der Figur ist eine schematische Draufsicht und in dem unteren Teil der Figur eine Seitenansicht der Verpackungsmaschine 1 dargestellt.

[0015] Die Verpackungsmaschine 1 umfasst eine Folienspendeeinrichtung 217, eine Folienzuführeinrichtung 216, eine Folientransporteinrichtung 214 und eine zwischen der Folienzuführeinrichtung 216 und der Folientransporteinrichtung 214 angeordnete Folienschneideinrichtung 215. Eine Rolle einer Verpackungsfolie K, insbesondere einer Kunststofffolie, kann in die Folienspendeeinrichtung 217 eingelegt und dort durch einen Folienhalter oder Rollenhalter gehaltert werden. Mittels der Folienzuführeinrichtung 216 kann ein abgewickeltes Ende der Folie K dann an die Folientransporteinrichtung 214 übergeben werden.

[0016] Die Folientransporteinrichtung 214 weist zwei parallel zueinander beabstandet angeordnete Riemenfördereinrichtungen 201 und 202 auf, um die zugeführte Folie K an zwei einander gegenüberliegenden Seiten in einer Transportrichtung X zu fördern, bis die Vorderkante der Folie K an dem in Transportrichtung X gesehen vorderen Ende der Folientransportrichtung 214 angekommen ist, woraufhin der Folientransport gestoppt und über die Folienschneideinrichtung 215 die Folie K von der übrigen Folienrolle abgetrennt wird. Darüber hinaus sind die Riemenfördereinrichtungen 201 und 202 dazu ausgelegt, die insbesondere abgetrennte Folie K klemmend an den zwei einander gegenüberliegenden Seiten zu halten. Hierzu können beispielsweise nicht dargestellte Hubaktoren vorgesehen sein, wie sie aus dem Stand der Technik grundsätzlich bekannt sind.

[0017] Die Folientransporteinrichtung 214 ist derart ausgebildet, dass der Abstand der beiden Riemenfördereinrichtungen 201 und 202 voneinander verstellbar ist. Zur Verstellung des gegenseitigen Abstands kann die erste Riemenfördereinrichtung 201 oder die zweite Riemenfördereinrichtung 202 oder können beide Riemenfördereinrichtungen 201 und 202 gleichzeitig quer zu der Folientransportrichtung X bewegt werden, insbesondere mittels eines motorischen Antriebs, welcher von einer Kontrolleinheit der Verpackungsmaschine 1 gesteuert wird.

[0018] Darüber hinaus weist die Verpackungsmaschine 1 ein Zuführband 102 auf, über welches mit der Folie K zu umwickelnde Verpackungsschalen P mit darin befindlichen Lebensmittel-Produkten einem Hubtisch 105 der Verpackungsmaschine 1 zuführbar sind. Der Hubtisch 105 ist dazu ausgelegt, eine jeweilige Schale P nach oben zu der in der Folientransporteinrichtung 214 gehaltenen Folie K derart zu transportieren, dass die Schale P von unten gegen die Folie K gedrückt wird, so dass sich die Folie K bei dem Hubvorgang automatisch um die Schale P legt.

[0019] Um die Verpackungsmaschine 1 für Verpackungsschalen P mit hohen, instabilen Seitenwänden verwenden zu können, ohne die labilen Verpackungsschalen P beim Drücken gegen die Folie K zu zerdrücken, ist erfindungsgemäß vorgesehen, den gegenseitigen Abstand der beiden Riemenfördereinrichtungen 201 und 202 zu verringern, so dass die zwischen den beiden Riemenfördereinrichtungen 201 und 202 aufgespannte Folie K zumindest leicht durchhängt. Anders als aus dem Stand der Technik bekannt, wird die Folie K also nicht durch Vergrößerung des Abstands zwischen den beiden Riemenfördereinrichtungen 201 und 202 vorgespannt, sondern es ist vielmehr ein Durchhängen der Folie K beabsichtigt. Beim Drücken der Schale P von unten gegen die Folie K kann daher ein von der Folie K ausgeübter Widerstand minimiert werden, wobei hierbei jedoch nicht notwendigerweise ausgeschlossen werden muss, dass die Folie K nach Anheben der Schale P eventuell sehr leicht gespannt ist.

[0020] Im Einlaufbereich des Zuführbandes 102 ist eine Kamera 103 vorgesehen, mit der verschiedene Schalentypen erkannt werden können. Basierend auf dem erkannten Schalentyp kann dann bestimmt werden, wie weit der Abstand der beiden Riemenfördereinrichtungen 201 und 202 verringert werden muss, um ein ausreichend starkes Durchhängen der Folie K für den jeweiligen Schalentyp zu erreichen. Eine derartige Zuordnung zwischen Schalentyp und Abstandsverringerung kann in einem Speicher der Verpackungsmaschine 1 hinterlegt sein. Alternativ oder zusätzlich kann eine Lichtschranke 104 vorgesehen sein, um die Höhe der zugeführten Schalen P zu bestimmen, wobei aus der bestimmten Höhe ebenfalls auf das Maß der erforderlichen Verringerung des Abstands geschlossen werden kann. Insbesondere kann der Abstand umso weiter verringert werden, je größer die Höhe und/oder die Grundfläche der zugeführten Schale P ist. Die Lichtschranke 104 kann im Übrigen zusätzlich auch dazu verwendet werden, ein Startsignal für den Verpackungsprozess auszulösen.

[0021] Zum weiteren Umwickeln der Verpackungsschalen P wird nach Anheben der Verpackungsschale P die Folie K seitlich und hinten mittels seitlicher Faltzangen 108a und 108b sowie mittels einer hinteren Faltzange 110 um die Schale P nach unten geführt und unter die Schale P bzw. den Boden der Schale P gefaltet. Anschließend wird die Schale P über einen Pusher 109 aus dem Folienpackbereich heraus auf eine Siegelplatte 107 geschoben, wodurch auch das vordere Ende der Folie K unter die Schale P gefaltet wird. Die Siegelplatte 107 ist auf eine Temperatur aufgeheizt, bei der die unter die Schale P gefalteten Enden der Folie K miteinander verschweißt bzw. versiegelt werden.

[0022] Abschließend kann die verpackte Schale P über ein Querförderband 106 zu einer in der Figur nicht dargestellten Etikettiervorrichtung transportiert und mit einem Etikett versehen werden. Hierzu ist unterhalb des Zuführbands 102 eine Waage 101 angeordnet, mit der das Gewicht der zugeführten Verpackungsschalen P mit den Lebensmittelprodukten bestimmt werden kann. Ein mit der Waage 101 verbundener Drucker kann dann ein Etikett, auf dem das Gewicht der befüllten Schale P angegeben ist, ausdrucken. Die Etikettiervorrichtung übernimmt das Etikett von dem Drucker und appliziert dieses auf die verpackte Schale P.

[0023] Als Verpackungsfolie kann eine Kunststofffolie verwendet werden, die dehnbar ist, d.h. eine sogenannte Stretchfolie. Diese Folie ist thermoplastisch und kann bei hoher Temperatur versiegelt oder verschweißt werden. Die Dicke der Folie liegt üblicherweise in einem Bereich zwischen 10 µm und 60 µm.

Bezugszeichenliste

[0024] 

1

Verpackungsmaschine

101

Waage

102

Zuführband

103

Kamera

104

Lichtschranke

105

Hubtisch

106

Querförderband

107

Siegelplatte

108a

seitliche Faltzange

108b

seitliche Faltzange

109

Pusher

110

hintere Faltzange

201

Riemenfördereinrichtung

202

Riemenfördereinrichtung

214

Folientransporteinrichtung

215

Folienschneideinrichtung

216

Folienzuführeinrichtung

217

Folienspendeeinrichtung

K

Verpackungsfolie

P

Verpackungsschale (mit Lebensmittel-Produkt)

X

Transportrichtung

Ansprüche

1. Verfahren zum Betrieb einer Verpackungsmaschine (1) zum Umwickeln von Verpackungsschalen (P) für Lebensmittel mit einer Verpackungsfolie (K), bei dem die Folie (K) einem Haltemechanismus (214) mit zwei voneinander beabstandeten Haltemitteln (201, 202) zugeführt wird, um die zugeführte Folie (K) an zwei einander gegenüberliegenden Seiten zu halten, danach der Abstand der beiden Haltemittel (201, 202) voneinander verstellt wird, und anschließend eine zugeführte Schale (P) durch Anheben von unten gegen die zugeführte Folie (K) gedrückt wird,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Haltemechanismus (214) derart verstellt wird, dass der Abstand der beiden Haltemittel (201, 202) voneinander verringert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Maß der Verringerung des Abstands der beiden Haltemittel (201, 202) voneinander in Abhängigkeit von dem Schalentyp und/oder wenigstens einer Abmessung der zugeführten Schale (P) erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Abstand umso weiter verringert wird, je größer die Höhe und/oder die Grundfläche der zugeführten Schale (P) ist.

4. Verfahren nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Schalentyp der zugeführten Schale (P) automatisch erkannt und/oder wenigstens eine Abmessung der zugeführten Schale (P) automatisch ermittelt wird, insbesondere mittels einer Kamera (103) oder einer Lichtschranke (104).

5. Verpackungsmaschine zum Umwickeln von Verpackungsschalen (P) für Lebensmittel mit einer Verpackungsfolie (K), insbesondere zur Durchführung des Verfahrens gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, mit einer Zuführeinrichtung (216) zum Zuführen der Folie (K), einem Haltemechanismus (214) mit zwei voneinander beabstandeten Haltemitteln (201, 202), um die zugeführte Folie (K) an zwei aneinander gegenüberliegenden Seiten zu halten, wobei der Abstand der beiden Haltemittel (201, 202) voneinander verstellbar ist, einem Zuführband (102) zum Zuführen der Schalen (P) und einer Hebeeinrichtung (105), um die zugeführte Schale (P) durch Anheben von unten gegen die zugeführte Folie (K) zu drücken,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Verpackungsmaschine (1) einen Betriebsmodus umfasst, bei dem, bei zugeführter Folie (K) und bevor die zugeführte Schale (P) durch Anheben von unten gegen die zugeführte Folie (K) gedrückt wird, der Abstand der beiden Haltemittel (201, 202) voneinander verringert wird.

6. Verpackungsmaschine nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Verpackungsmaschine (1) einen weiteren Betriebsmodus umfasst, bei dem, bei zugeführter Folie (K) und bevor die zugeführte Schale (P) durch Anheben von unten gegen die zugeführte Folie (K) gedrückt wird, der Abstand der beiden Haltemittel (201, 202) voneinander vergrößert wird.

Zeichnung