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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Verpackungsmaschine
für Folienverpackungen mit
einer Evakuier- und Siegelstation.
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Aus
dem Stand der Technik sind Verpackungsmaschinen wie zum Beispiel
Tiefziehmaschinen bekannt. Eine Tiefziehmaschine verfügt über Arbeitsstationen
wie zum Beispiel eine Formstation, die Packungsschalen aus einer
Unterfolie formt, und eine Evakuier- und Siegelstation, die eine
Oberfolie auf die Packungsschale aufsiegelt und den Raum zwischen
Unter- und Oberfolie evakuiert.
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In
der Tiefziehmaschine befinden sich zur Abfrage von Schutzabdeckungen
viele Sensoren in Gestalt von Magnetschaltern, die erfassen, ob
die Schutzabdeckungen korrekt aufgelegt sind. Erst dann werden die
Maschinenfunktionen freigegeben, wie zum Beispiel Bewegungen von
Hubwerken beim Formen und Siegeln, die gegen Hineingreifen gesichert
werden müssen.
Diese Magnetschalter sind beispielsweise mit einem Öffnerkontakt
und einem Schließerkontakt
ausgestattet, und in Verbindung mit einer eigenen Elekt ronik werden
beide Kontakte sowohl beim Abnehmen wie auch beim Auflegen abgefragt.
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Zu
jedem Magnetschalter, der am Maschinenrahmen bündig und somit hygienisch angebracht ist,
befindet sich an der Schutzabdeckung ein integrierter Magnet. Wenn
der Magnet vom Magnetschalter erfasst wird, wird ein Schließsignal
abgegeben.
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Die 4 zeigt
schematisch ein Verkabelungsschema einer Tiefziehmaschine, wie es
aus dem Stand der Technik bekannt ist. Die Tiefziehmaschine hat
ein Sicherheitsmodul 101 für die Formstation, ein Sicherheitsmodul 102 für die Evakuier-
und Siegelstation und ein Sicherheitsmodul 103 für den Maschinenauslauf.
Die Sicherheitsmodule 101, 102, 103 sind
in einem Schaltschrank 104 üblicherweise mittig in der
Tiefziehmaschine angeordnet. Jedes Sicherheitsmodul 101, 102, 103 ist
mit den verschiedenen Magnetschaltern 105 bis 116 der
entsprechenden Station verbunden, wodurch jeweils ein Sicherheitskreis
gebildet wird. Die Magnetschalter 105 bis 116 erfassen,
ob bestimmte Gehäuseteile
wie zum Beispiel die Schutzabdeckungen, Stützbleche und Seitenverkleidungen
geöffnet
oder geschlossen sind.
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Die 5a zeigt
eine Draufsicht eines Kabelstrangs gemäß dem Stand der Technik, und
die 5b zeigt eine Querschnittsansicht des Kabelstrangs.
Hier sind Kabel 117a, 117b gezeigt, die die einzelnen
Sensoren 105 bis 112 mit dem entsprechenden Sicherheitsmodul 101, 102 verbinden.
Die Kabel 117a verbinden die Sensoren 105 bis 108 mit dem
Sicherheitsmodul 101 der Formstation, und die Kabel 117b verbinden
die Sensoren 109 bis 112 mit dem Sicherheitsmodul 102 der
Evakuier- und Siegelstation. Alle Kabel 117a, 117b sind über einen
Kabelabstandshalter 118 an einem Maschinenrahmen 119 der
Tiefziehmaschine angebracht.
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Bei
Maschinenlängen
von bis zu 20 Meter und über
50 Magnetschaltern ergeben sich in nachteiliger Weise viele Stellen,
an denen sich Schmutz ablagern kann. Verpackungsmaschinen werden
jedoch in der Regel zum Verpacken von Lebensmitteln verwendet, wo
hohe Anforderungen hinsichtlich der Hygiene erfüllt werden müssen.
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Es
ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Verpackungsmaschine
vorzusehen, deren Verkabelung hygienischer ist.
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Diese
Aufgabe wird durch die Verpackungsmaschine mit den Merkmalen des
Anspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Bei
der erfindungsgemäßen Verpackungsmaschine
hat die Arbeitsstation einen ersten Sensor und einen zweiten Sensor,
die einen Zustand der Evakuier- und Siegelstation erfassen, wobei
der erste Sensor und der zweite Sensor in Reihe mit einem Sicherheitsmodul
verbunden sind, das ein Signal abgibt, welches den Zustand der Arbeitsstation
angibt. Durch diese Schaltanordnung kann die Anzahl der Stellen
minimiert werden, die durch die Kabel entstehen und an denen sich
Verschmutzungen ablagern können.
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Weitere
Merkmale und Zweckmäßigkeiten der
Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels
anhand der beigefügten Zeichnungen.
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Von
den Figuren zeigen:
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1 eine
Verpackungsmaschine gemäß der vorliegenden
Erfindung, die als Tiefziehmaschine ausgeführt ist;
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2 ein
Verkabelungsschema der Verpackungsmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung;
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3a eine
Draufsicht eines Kabelstrangs gemäß der vorliegenden Erfindung;
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3b eine
Querschnittsansicht des Kabelstrangs gemäß der vorliegenden Erfindung;
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4 ein
Verkabelungsschema gemäß dem Stand
der Technik;
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5a eine
Draufsicht eines Kabelstrangs gemäß dem Stand der Technik; und
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5b eine
Querschnittsansicht des Kabelstrangs gemäß dem Stand der Technik.
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Ein
Ausführungsbeispiel
einer Verpackungsmaschine gemäß der Erfindung
wird anhand einer Tiefziehmaschine unter Bezugnahme auf die 1 beschrieben,
wobei die Verpackungsmaschine selbstverständlich auch in einer anderen
Bauart wie zum Beispiel als Schalenverschließmaschine und Kammerbandmaschinen
ausgeführt
sein kann. Für diese
Verpackungsmaschinen ist ein besonderer Hygieneaufwand notwendig.
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Gemäß der 1 hat
die Tiefziehmaschine u. A. eine Formstation 20, eine Befüllstation 31,
eine Evakuier- und Siegelstation 21 und Schneideinrichtungen 22,
die in dieser Reihenfolge in einer Bearbeitungsrichtung R an einem
Maschinenrahmen 23 angeordnet sind. Eingangsseitig befindet
sich an dem Maschinenrahmen eine Zuführrolle 24, von der
eine Unterfolie 25 abgerollt wird. Im Bereich der Evakuier- und
Siegelstation ist 21 eine zweite Zuführrolle 26 vorgesehen,
von der eine Oberfolie 27 abgerollt wird.
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Ausgangsseitig
ist an der Verpackungsmaschine eine Abführeinrichtung in Form eines
Transportbandes 30 vorgesehen, mit der fertige vereinzelte
Packungen abtransportiert werden. Ferner weist die Verpackungsmaschine
eine nicht dargestellte Vorschubeinrichtung auf, die die Unterfolie 25 seitlich ergreift
und taktweise im Hauptarbeitstakt in der Bearbeitungsrichtung weiter
transportiert. Die Vorschubeinrichtung kann zum Beispiel durch seitlich
angeordnete Transportketten, seitliche Greifer oder Friktionswalzen
realisiert werden.
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In
der dargestellten Ausführungsform
werden in der Formstation 20 aus der Unterfolie 25 durch Tiefziehen
Packungsschalen P geformt. Dabei kann die Formstation 20 derart
ausgebildet sein, dass in der Richtung senkrecht zu der Bearbeitungsrichtung R
mehrere Packungsschalen P nebeneinander gebildet werden.
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In
der dargestellten Ausführungsform
ist die Evakuier- und Siegelstation 21 so ausgebildet,
dass die Oberfolie 27 auf einen oberen Rand der Packungsschalen
P durch Wärme
aufgesiegelt wird. Die Evakuier- und Siegelstation 21 ist
als eine geschlossene Kammer ausgebildet, in der die Atmosphäre in den
Packungen vor dem Versiegeln evakuiert und ggf. durch ein Austauschgas
ersetzt wird, wie zum Beispiel CO2 als Schutzgas.
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Die
Schneideinrichtungen 22 vereinzeln die versiegelten Packungen.
Hinter den Schneideinrichtungen 22 befindet sich eine Auslaufstation 30,
aus der die fertigen Packungen entnommen werden.
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Die
Arbeitsweise der Tiefziehmaschine wird im Folgenden dargestellt.
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Die
Unterfolie 25 wird von der Zuführrolle 24 abgerollt
und durch die Vorschubeinrichtung in die Formstation 20 transportiert.
In der Formstation 20 werden durch Tiefziehen der Unterfolie 25 Packungsschalen
P gebildet. Die Packungsschalen P werden im Hauptarbeitstakt zu
der Befüllstation 31 weitertransportiert,
in der sie mit der zu verpackenden Ware befüllt werden. Anschließend werden
die befüllten Packungsschalen
P im Hauptarbeitstakt durch die Vorschubeinrichtung in die Evakuier-
und Siegelstation 21 weiter transportiert. Synchronisiert
mit dem Vorschub der befüllten
Packungsschalen P wird die Oberfolie 27 in die Evakuier-
und Siegelstation 21 transportiert. In der Evakuier- und
Siegelstation 21 wird die Oberfolie 27 auf die
Packungsschalen P aufgesiegelt, wobei der Raum zwischen der Unter- und Oberfolie vorher
evakuiert und ggf. mit einem Austauschgas ersetzt wurde. Hinter
der Evakuier- und Siegelstation 21 werden die versiegelten
Packungsschalen P mit dem Vorschub der Unterfolie 25 in
die Schneideinrichtungen 22 weitertransportiert, in der die
Packungen vereinzelt werden.
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Die 2 zeigt
ein Verkabelungsschema der Verpackungsmaschine gemäß der vorliegenden
Erfindung. Die Evakuier- und Siegelstation 21 hat einen ersten
Sensor 1 und einen zweiten Sensor 2, die einen
Zustand der Evakuier- und Siegelstation 21 erfassen, wobei
der erste Sensor 1 und der zweite Sensor 2 in
Reihe mit einem Sicherheitsmodul 3 verbunden sind, das
ein Signal abgibt, welches den Zustand der Schutzabdeckungen der
Evakuier- und Siegelstation 21 angibt. Durch diese Schaltanordnung
kann die Anzahl der Stellen minimiert werden, die durch die Kabel
entstehen und in denen sich Verschmutzungen ablagern können. Im
dargestellten Ausführungsbeispiel
ist jeder Sensor 1, 2 ein Magnetschalter, der
eine Position einer Schutzabdeckung der Evakuier- und Siegelstation 21 angibt.
Genauer gesagt erfassen die Magnetschalter, ob die Schutzabdeckungen,
Stützbleche,
Seitenverkleidungen oder andere Gehäuseteile der Evakuier- und
Siegelstation 21 geöffnet
oder geschlossen sind. Die Magnetschalter haben vorzugsweise jeweils
einen Öffnerkontakt und
einen Schließerkontakt.
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Die
Evakuier- und Siegelstation 21 hat des Weiteren eine erste
Kupplung 4 mit einem ersten Anschluss 5, einem
zweiten Anschluss 6 und einem dritten Anschluss 7,
wobei der erste Anschluss 5 mit dem Sicherheitsmodul 3 verbunden
ist. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel
bildet der erste Anschluss 5 gleichzeitig eine steckbare
Trennstelle zwischen dem Sensorstrang und dem Sicherheitsmodul 3.
Eine derartige steckbare Trennstelle ist für das Abkoppeln der Arbeitsstation
zum Beispiel für
den Versand hilfreich. Der zweite Anschluss 6 ist mit dem ersten
Sensor 1 verbunden, und der dritte Anschluss 7 ist
mit dem zweiten Sensor 2 verbunden. Genauer gesagt ist
der dritte Anschluss 7 bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel
mit einer zweiten Kupplung 8 verbunden, die wiederum mit
dem zweiten Sensor 2 verbunden ist.
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Die
erste und die zweite Kupplung 4, 8 sind jeweils
als T-Stück
ausgebildet. Vorzugsweise ist zumindest der erste, der zweite oder
der dritte Anschluss 5, 6, 7 zum Beispiel
als Stecker oder Buchse ausgeführt,
und weiter bevorzugt zum Beispiel mit einem Gewindemaß M8 oder
M12. Derartige Stecker und Buchsen eignen sich gut zur Übertragung
der Öffner-
und Schließerkontaktsignale,
und sie sind aufgrund ihrer vorgefertigten Konfektionierung und ihres
geringen Montageaufwands besonders kostengünstig. Ein weiterer Vorteil
der Steckverbinder ist das einfache Austauschen und Hinzufügen der
Sensoren sowie die Bereitstellung von Trennstellen bei der Demontage
der Verpackungsmaschine.
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Die
Evakuier- und Siegelstation 21 hat weitere Sensoren 14 und 15,
wobei die Sensoren 1, 2, 14 und 15 eine
Stichleitung bilden, die an einem Ende offen ist. Der Sensor 15 ist
der letzte Sensor in der Stichleitung. Dieser Sensor 15 ist
vorzugsweise nicht über
eine als T-Stück
ausgebildete Kupplung angeschlossen, sondern über eine einfache Verlängerung 16 mit
zwei Anschlüssen.
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Die
Verpackungsmaschine hat die Formstation 20 als eine weitere
Arbeitsstation. Der Formstation 20 ist ein weiteres Sicherheitsmodul 11 zugeordnet.
Die Formstation 20 hat einen dritten Sensor 9 und
einen vierten Sensor 10, die einen Zustand der Formstation 20 erfassen,
wobei der dritte Sensor 9 und der vierte Sensor 10 in
Reihe mit dem weiteren Sicherheitsmodul 11 verbunden sind,
das ein Signal abgibt, welches den Zustand der Schutzabdeckungen
der Formstation 20 angibt. Ähnlich wie bei der Evakuier-
und Siegelstation 21 sind der dritte und der vierte Sensor 9, 10 jeweils
Magnetschalter, die eine Position einer Schutzabdeckung der Formstation 20 angeben.
Genauer gesagt erfassen die Magnetschalter, ob die Schutzabdeckungen,
Stützbleche, Seitenverkleidungen
oder andere Gehäuseteile
der Formstation 20 geöffnet
oder geschlossen sind. Das Verkabelungsschema der Formstation 20 ist
identisch zu dem Verkabelungsschema der Evakuier- und Siegelstation 21.
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Das
Sicherheitsmodul 3 der Evakuier- und Siegelstation 21 und
das weitere Sicherheitsmodul 11 der Formstation 20 sind
gemeinsam in einem Schaltschrank 12 der Verpackungsmaschine
angeordnet. Dadurch wird ein modularer Aufbau der Verpackungsmaschine
verwirklicht, d. h. pro Arbeitsstation 20, 21 ist
ein entspre chendes Sicherheitsmodul 3, 11 in dem
Schaltschrank 12 vorhanden.
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Die
Verpackungsmaschine hat des Weiteren die Auslaufstation 32 als
eine dritte Arbeitsstation. Der Auslaufstation 32 ist ein
drittes Sicherheitsmodul 13 zugeordnet. Deren Verkabelungsschema
für die Sensoren
ist analog zu den Verkabelungsschemata der Evakuier- und Siegelstation 21 und
der Formstation 20 ausgebildet.
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Die 3a zeigt
eine Draufsicht eines Kabelstrangs gemäß der vorliegenden Erfindung,
und die 3b zeigt eine Querschnittsansicht
des Kabelstrangs. Hier sind Kabel 17a, 17b gezeigt,
die die einzelnen Sensoren mit dem entsprechenden Sicherheitsmodul 3, 11 verbinden.
Die Kabel 17a verbinden die Sensoren 1, 2, 14, 15 mit
dem Sicherheitsmodul 3 der Evakuier- und Siegelstation 21,
und die Kabel 17b verbinden die Sensoren 9, 10 sowie
weitere, nicht bezeichnete Sensoren der Formstation 20 mit dem
Sicherheitsmodul 11 der Formstation 20. Alle Kabel 17a, 17b sind über einen
Kabelabstandshalter 18 an einem Maschinenrahmen 19 der
Tiefziehmaschine angebracht. Hier ist im Vergleich mit den 5a, 5b deutlich
zu sehen, dass die Erfindung die Anzahl der Stellen minimiert, an
denen sich Schmutz ablagern kann.
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Der
Schutzumfang beschränkt
sich nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel, sondern er umfasst
weitere Änderungen
und Abwandlungen, sofern diese innerhalb des durch die beigefügten Ansprüche definierten
Umfangs fallen.
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Bei
dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind
die Kupplungen 4, 8 als T-Stück ausgebildet. Alternativ
können
die Kupplungen auch als Y-Stück bzw.
Y-Adapter ausgebildet sein.
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Bei
dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind
die Sensorstränge
der jeweiligen Arbeitsstationen jeweils als Stichleitungen ausgeführt, die
an einem Ende offen sind. Zum Beispiel sind der erste Sensor 1 und
der zweite Sensor 2 in der Stichleitung der Evakuier- und
Siegelstation 21 integriert. Alternativ können die
Sensorstränge
der jeweiligen Arbeitsstationen als geschlossene Ringleitungen ausgeführt sein,
so dass zum Beispiel der erste Sensor 1 und der zweite
Sensor 2 in einer Ringleitung der Evakuier- und Siegelstation 21 integriert
sind.
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Die
Erfindung ist nicht nur bei Tiefziehmaschinen anwendbar, sondern
auch bei anderen Verpackungsmaschinen wie zum Beispiel bei Schalenverschließmaschinen
und Kammerbandmaschinen.