DE10023184A1 - Verpackungsmaschine zum Herstellen einer Packung zur Aufnahme von zwei Brötchenhälften mit dazwischenliegendem Belagbeutel und einer Vorrichtung zu seinem Entleeren - Google Patents

Abstract

Bei einer Verpackungsmaschine zum Herstellen einer Packung zur Aufnahme von zwischenliegendem Belagbeutel und einer Vorrichtung zu seinem Entleeren sind folgende Elemente vorgesehen: DOLLAR A - zueinander symmetrisch und in doppelter Ausführung vorhandene Kartonrollenlagerung (1) mit Abzugeinrichtung (2) und Kartonrollenmagazin (3), DOLLAR A - eine Stanzeinrichtung (4), DOLLAR A - eine Sickeinrichtung (5), DOLLAR A - Transport- und Führungselemente (6) zum taktweisen und positionierten Fördern der einzelnen Teile der Endverpackung zu den verschiednen Stufen der Verarbeitung, DOLLAR A - eine Vorteilstationen (1, 11 und 12), DOLLAR A - eine Leimstation (13), DOLLAR A - eine Formstation (15), DOLLAR A - eine Formstation (29) zum Herstellen der Zwischenverpackung, DOLLAR A - eine Klammereinrichtung (34), DOLLAR A - eine Zuführungseinrichtung (19) für die beiden Brötchenhälften (20) mit einer Manschette (21) und eine Serviette (22) zwischen den Stationen (15 und 29), DOLLAR A - eine Beuteltransporteinrichtung (37) mit karusellförmiger Einrichtung (38), DOLLAR A - Arbeitsorgane (39) zur Übernahme des Beutels an dem Zuführbereich des Belages, DOLLAR A - ein Arbeitsorgan (40) zum Öffnen und Heranführen des zu füllenden Beutels an die Ausstossöffnung einer geeignete Dosiermaschine (41), DOLLAR A - eine Beutelformeinrichtung (43)...

Description

Die Erfindung betrifft eine Verpackungsmaschine zum Herstellen einer Packung zur Aufnahme von zwei Brötchenhälften mit dazwischenliegendem Belagbeutel und einer Vorrichtung zu seinem Entleeren.

Bekannt ist durch die DE 196 16 414 C1 ein Verfahren zum Aufbringen eines Belages auf ein Brot. Hierbei wird vorgeschlagen, zwischen zwei Brötchenhälften o. a. einen Belagbeutel zu positionieren. Zum Verteilen des Belages zwischen diesen Hälften wird an der einen Seite der Belagbeutel mit einem Hilfsmittel geöffnet. An der gegenüberliegenden Seite ist das Beutelende durch einen Schlitz geführt. Zum Verteilen des Belages wird der vorher an dem einen Ende geöffnete Beutel durch den gegenüberliegend dazu angeordneten Schlitz gezogen. Durch das hiermit verbundene Einschnüren des Beutels erfolgt infolge des hierdurch auf dem Belag ausgeübten Druckes sein Verteilen.

Zur Umsetzung dieser Losung fehlen geeignete maschinentechnische Gesamtlösungen, die minimale Verpackungskosten zur Folge haben. Diese Lösung muss auch das Verteilen des Belages ohne vorheriges Öffnen des Belagbeutels ermöglichen. Es ist der Einsatz von Karton für das Herstellen dieser Verpackung zu realisieren. Zu gewährleisten sind eine schwingungsarme Arbeitsweise der Bauteile der hierfür vorzuschlagenden Verpackungsmaschine und eine maximale Arbeitsleistung.

Die zum Einsatz kommenden Belagbeutel bestehen aus Kunststoff. Zum unbeabsichtigten Entleeren des Beutels beim Transport der Packung wird gewöhnlich der Belagbeutel versiegelt. Das Öffnen erfolgt mittels Schere u. a. Dieses Öffnen kann auch durch eine Perforation unterstützt werden. Bekannt ist mit der EP 0541093 C1 ein Verfahren zum Aufbringen von Laminaten auf entsprechende Folienbereiche, womit z. B. durch Druckeinwirkung beim Hindurchziehen des Beutels durch den Schlitz der zusammengefügte Beutelöffnungsbereich aufplatzen und den Belag freigeben könnte. Hierbei besteht jedoch u. a. die Gefahr, dass die Beutelöffnung nicht über die gesamte Beutelbreite aufplatzt.

Denkbar wäre z. B. ein Wickeln des zu öffnenden Bereiches des Belagbeutels, womit ein Entweichen des Belages unterbunden wird. Dieser aufgewickelte Bereich könnte auch durch eine Klammer zusammengedrückt werden. Eine derartige Lösung ist jedoch nicht bekannt.

Im Buch Dietze, G., Lippmann, R.: Verpackungstechnik. Hilthingveriag, Heidelberg, 1990, werden verschiedene Lösungen zum Wickeln von Hartkaramell oder Falten von Zahncremetuben vorgestellt. Im Prinzip könnten diese Lösungen auch eine Grundlage zum Wickeln der Belagbeutelöffnung bilden. Hier werden auch Lösungen zum Herstellen von Faltpackungen, zum Vereinzeln von lagenförmigen Gitter u. a. vorgestellt. Als bekannt können Vorrichtungen zum Stanzen und Sicken von Kartonzuschnitten vorausgesetzt werden. Umfassend bekannt ist das Takten verschiedener Verarbeitungsvorgänge, der Einsatz roboterförmiger Bauelemente, Führungen, Mitnahmeelemente, Sauggreifer usw.

Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine maschinentechnische Gesamtlösung zur Umsetzung der DE 196 16 414 C1 zu schaffen. Dabei soll der Arbeitsgang der Öffnung des Belagbeutels beim Verteilen des Belages während des Hindurchziehens des Belagbeutels durch den Schlitz entfallen. Werkstoffseitige Grundlage zum Herstellen der mit der Vorrichtung herzustellenden Packung soll Karton bilden. Es ist eine schwingungsarme Arbeitsweise der Maschine mit maximaler Produktivität zu gewährleisten. Das Trocken von Leimverbindungen muss mit minimalem Aufwand erfolgen. Das hat jedoch den Einsatz von Leimen zur Folge, die nicht für einen Kontakt mit Lebensmittel zugelassen sind. Um trotzdem einen derartigen Einsatz zu ermöglichen, muss das Brötchen mit dem Belagbeutel durch eine Manschette mit lebensmittelunbedenklichem Werkstoff zum Einsatz kommen. Diese Manschette soll gleichzeitig die Voraussetzung für eine hygienische Entnahme des belegten Brotes aus der Packung ermöglichen. Zu ermöglichen ist ein bedienerloser Einsatz der Maschine.

Zur Lösung dieser Aufgabe führt, dass die Stationen Stanzen, Sicken, Falten, Kleben und Vorformen der Zwischenverpackung, Zuführung der Brötchen mit Manschette und Serviette in diese Verpackung doppeltsymmetrisch und somit in doppelter Ausführung, zueinander angeordnet werden.

Die symmetrische Anordnung dieser Stationen ermöglicht einen einfacheren Antrieb einiger Arbeitsorgane. Die aus zwei zusammenhängenden Formhälften, in der die Brötchen mit der Manschette und Serviette positioniert werden, bestehende Zwischenverpackungshälften werden durch Klammem aus Karton verbunden. Dazu wird eine Klammereinrichtung vorgeschlagen. Vorher werden zwischen den beiden Zwischenverpackungshälften, in denen in geeigneter Weise die Brötchenhälften mit Manschette und Serviette positioniert wurden, der Belagbeutel gelegt.

Eine Schwerpunktaufgabe der Gesamtlösung wird darin gesehen, eine Vorrichtung vorzuschlagen, womit der Beutelöffnungsbereich, nachdem der Belagbeutel mit der erforderlichen Belagmenge gefüllt wurde, mittels speziell vorzuschlagender Vorrichtungen gewickelt, in die entsprechende Form wie in der Zwischenverpackung zusammengedrückt bzw. dabei entlüftet und in diesem zusammengedrückten Zustand in der Packung positioniert wird. Der Belagbeutel wird mit passendem Gut gefüllt. Er bauscht dabei aus. In der Packung muss der Beutel jedoch entsprechend geformt sein. Hierzu wird der Einsatz entsprechender Formeinrichtungen vorgesehen. Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus dem in Fig. 1 verdeutlichten Ausführungsbeispiele.

Fig. 1 verdeutlicht eine Draufsicht. Als bekannt kann die Wirkungsweise der Kartonrollenlagerung 1 mit der Abzugeinrichtung 2 und dem Kartonrollenmagazin 3, der Stanzeinrichtung 4 und der Sickeinrichtung 5 mit den Transport- und Führungselementen 6 zum taktweisen und positionierten Fördern der einzelnen Teile der Endpackung unterstellt werden.

Zum besseren Verständnis sind die Zuschnitte 7 der Stanzeinrichtungen und die durch die Sickeinrichtung auf diese Zuschnitte zu realisierenden Sicklinien 8 verdeutlicht. Die äusseren Abmessungen des Zuschnittes sind die Seitenlängen b sowie 1. Der Zuschnitt hat mittig eine Trennlinie 9, die durch die Bereiche mit der Länge a unterbrochen sind. Diese Trennlinie bildet die Symmetrielinie für die herzustellenden und hiermit verbundenen Zwischenverpackungshälften 1a und 1b zur Aufnahme der beiden Brötchenhälften sowie der Manschette und der Serviette.

Nach der Sickstation schliessen sich die Vorfaltstationen 11 und 12 des Zuschnittes zum Realisieren des den Schlitz bildenden dreieckförmigen Stempelbereiches, die Leimstation 13 zum Herstellen dieses dreieckförmigen Rohrbereiches 14 und die Formstation 15 zum endgültigen Herstellen der Zwischenverpackungshälften 16 an. Hier wird die bleibende dreieckförmige Rohrform hergestellt. Für das Funktionieren der herzustellenden Packung ist dabei ein bestimmter Überstand mit dem Mass c wichtig, womit ein entsprechendes Aufeinanderdrücken der beiden dreieckförmigen Rohrprofile auf der einen Seite auf den Drehfaltbereiches und auf der anderen Seite auf dem Einschnürbereich des Belagbeutels beim Verteilen des Belages ausgeübt wird. Hierbei muss gesagt werden, dass die Seiten A des dreieckförmigen Rohrprofiles, wenn sie dann zusammengeklappt sind, den eigentlichen Kontakt der Zwischenverpackung mit dem Belagbeutel herstellen. Zum besseren Verständnis wurden hierbei noch einmal die Lage der Trennlinien 9 eingezeichnet, die auch die Drehachse der beiden Hälften 17a und 17b z. B. beim Zusammenklappen zur endgültigen Zwischenverpackung repräsentieren.

Nach der Leimtrocken- und Formstation 15 schliesst sich in Richtung des Förderweges der endgültig geformten Zwischenverpackung 18, die anschliessend mit einer Schlauchbeutelmaschine, und dabei unter einer Schutzgasatmosphäre stehend, endverpackt wird, die Zuführeinrichtung 19 für die beiden Brötchenhälften 20 mit der Manschette 21 und der Serviette 22 an. Die Manschette 21 wird dabei über einem Faltstempel 23 mit einem zwischen den beiden Brötchenhälften angeordneten Falt 24 versehen.

Die Zuführung der beiden Brötchenhälften mit der Manschette und Serviette in die noch auseinandergelegten, jedoch mit dem dreieckförmigen Rohrprofil zu versehenden, Zwischenverpackungshälften kann auf zwei verschiedenen Weisen erfolgen. Die erste Möglichkeit besteht darin, dass das oberste dreieckförmige Rohrprofil 25 über entsprechende Manipulierelemente zur Seite geklappt wird, so dass, von oben positioniert, diese Teile in die Zwischenverpackungshälften eingeführt werden können. Eine andere Möglichkeit besteht darin, dass die in einer Positioniereinrichtung 26 gehaltenen Zwischenverpackungshälften, hier mit 27 und 28 verdeutlicht, um 90° gedreht werden, so dass von der offenen Seite der Zwischenverpackungshälften aus die entsprechenden Teile eingeführt werden können.

Zur Minimierung der Leimtrocknungsstrecke und damit zur Gewährleistung eines schnelltrocknenden Leimes, der jedoch keinen Kontakt mit Lebensmittel erlaubt, kann die Manschette 21 mit Seitenlaschen 21 versehen werden. Diese Laschen verhindern in der Verpackung den Kontakt zwischen der Leimzone und dem Brot.

Nach der Zuführeinrichtung 19 schliesst sich die Formstation 29 zum Herstellen der endgültigen Form der Zwischenverpackung 18 an. Hierbei werden z. B. die beiden Zwischenverpackungshälften 1a und 1b mit den darin positionierten Brötchenhälften sowie der Manschette 21 und Serviette 22 zusammengeklappt. Die Bereiche des Zuschnittes mit der Länge a bilden dabei eine Art Scharnier oder Drehgelenk, hier mit einem kleinen Kreis symbolisiert. Zum Realisieren des Zusammenklappvorganges muss jedoch vorher über entsprechende Überstandsreduzierorgane der Überstand c auf das Mass Null verändert werden.

Beim Zusammenklappen wird der Belagbeutel 30 über den Robotergreifer 31 zwischen die sich zunehmend berührenden Hälften 10a und 10b geführt, bis der Beutel durch den Druck der Brötchenhälften und der Seiten A des dreieckförmigen Rohrprofiles gehalten wird. Zuvor muss jedoch die Wirkung der Überstandsreduzierorgane wieder aufgehoben werden. Zum ungehinderten Entfernen der Zange des Robotergreifers 31 können im Bereich des dreieckförmigen Rohrprofiles beim Herstellen der Zuschnitte entsprechende Aussparungen 32 ausgestanzt werden, so dass im zusammengeklappten Zustand der Zwischenverpackungshälften ein Freiraum zum Herausgleiten der Zangenorgane aus den zusammengeklappten dreieckförmigen Rohrprofilen entsteht.

Das Zusammenhalten der Zwischenverpackungshälften wird über Klammern 33 aus Karton realisiert, die in die seitlich offenen und noch nicht miteinander verbundenen dreieckförmigen Rohröffnungen eingeführt werden, wobei jeweils die Seite A durch die Klammer zusammengehalten wird. Auf der gegenüberliegenden Seite des Rohrprofiles sind die Zwischenverpackungshälften über den Zuschnittsbereich mit der Länge a verbunden. Zum Realisieren der Klammerverbindung kommt die Klammereinrichtung 34 zum Einsatz. Das Klammermaterial liefern die in der Stanzstation 4 herausgetrennten Aussparungen 35 im Zuschnitt. Diese Aussparungen an der Zwischenverpackung ermöglichen das seitliche Herausziehen des mit einem Belag versehenen Brotes, wobei die jeweils gegenüberliegenden dreieckförmigen Rohrprofile die Führung gewährleisten. Die in der Stanzstation 4 herausgetrennten Aussparungen 35 werden z. B. über eine pneumatische Fördereinrichtung 36 zur Klammereinrichtung gefördert.

Die Belagbeutel können an einer umfassend bekannten Beuteltransporteinrichtung 37 zu einer analog bekannten karussellförmigen Einrichtung 38 herantransportiert werden, an der sich das Arbeitsorgan 39 zur Übernahme des Beutels an dem Zuführbereich des Belages und das Arbeitsorgan 40 zum Öffnen und Heranführen des Beutels an eine geeignete Kolbendosiermaschine 41 befinden. Der noch mit der karussellförmigen Einrichtung 38 verbundene und unförmig gefüllte Belagbeutel 42 wird im nächsten Takt an die Beutelformeinrichtung 43 vorbeibewegt und über die Drückeinrichtung 44 am oberen Beutelbereich so erfasst, dass die Luft vollständig aus dem Beutel entfernt ist. Diese Drückeinrichtung 44 fördert in Verbindung mit einer Halteeinrichtung 45 den Beutel 46 aus der Förderstrecke der karussellförmigen Einrichtung 38 heraus und übergibt ihn an die Wickeleinrichtung 47. Der Weitertransport des Beutels wird dabei durch die Fördereinrichtung 48 unterstützt. Der Robotergreifer 31 entnimmt den mit einem Drehfalt versehenen Belagbeutel aus dem Bereich der Wickeleinrichtung 47.

Pro Takt der vorgestellten Verpackungsmaschine 49 werden zwei Packungen hergestellt. Der Antrieb der symmetrisch angeordneten Arbeitsorgane mit den entsprechenden Antriebs- und Übertragungselementen kann z. B. durch ein mit einem Antrieb verbundenen Zahnrad 50 realisiert werden, das im Kontakt mit zwei Zahnstangen 51 und 52 steht, die mit den entsprechenden Übertragungselementen 53 der Arbeitsorgane 54 verbunden sind. Der Antrieb der Arbeitsorgane kann jedoch auch während des Weitertransportes der Teile über die Transport- und Führungselemente erfolgen, indem die entsprechenden Übertragungselemente mit entsprechenden fest installierten Anschläge usw. im Kontakt kommen, wodurch der entsprechende Verarbeitungsvorgang ausgelöst wird.

Claims (7)

1. Verpackungsmaschine zum Herstellen einer Packung zur Aufnahme von zwischenliegendem Belagbeutel und einer Vorrichtung zu seinem Entleeren, gekennzeichnet durch zueinander symmetrisch und in doppelter Ausführung vorhandenen Kartonrollenlagerung (1) mit Abzugeinrichtung (2) und Kartonrollenmagazin (3), eine Stanzeinrichtung (4), eine Sickeinrichtung (5), die Transport- und Führungselemente (6) zum taktweisen und positionierten Fördern der einzelnen Teile der Endverpackungen zu den verschiedenen Stufen der Verarbeitung, eine Vorfaltstationen (1, 11 und 12), eine Leimstation (13), eine Formstation (15), eine Formstation (29) zum Herstellen der Zwischenverpackung und eine Klammereinrichtung (34), sowie rechtwinkelig o. ä. zu dem bisher beschriebenen Förderweg zwischen den Stationen (15 und 29) eine Zuführeinrichtung (19) für die beiden Brötchenhälften (20) mit einer Manschette (21) und eine Serviette (22), eine Beuteltransporteinrichtung (37) mit karussellförmiger Einrichtung (38), Arbeitsorgane (39) zur Übernahme des Beutels an dem Zuführbereich des Belages, ein Arbeitsorgan (40) zum Öffnen und Heranführen des zu füllenden Beutels an die Ausstossöffnung einer geeignete Dosiermaschine (41), eine Beutelformeinrichtung (43) und eine Drückeinrichtung (44), die den Beutel (42) in Verbindung mit einer Halteeinrichtung (45) aus der Förderstrecke der karussellförmigen Einrichtung (38) herausfördert und ihr der Wickeleinrichtung (47) übergibt, wobei der Weitertransport des gerade zu wickelnden Beutels durch eine Fördereinrichtung (48) unterstützt wird, und wobei in geeigneter Weise ein Robotergreifer (31) angeordnet ist, der den mit einem Drehfalt versehene Belagbeutel aus dem Bereich der Wickeleinrichtung (47) weg und in dem Bereich der Formstation (29) manipuliert.

2. Verpackungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich hinter der Klammereinrichtung eine Schlauchbeutelmaschine (18) befindet, die hergestellte Zwischenverpackung endverpackt.

3. Verpackungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Faltstempel (23) angeordnet ist, der zwischen die beiden Brötchenhälften einen Falt legt.

4. Verpackungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Positioniereinrichtung (26) der Formstation, die die Zwischenverpackungshälften (27 und 28) positioniert, um 90° drehbar gelagert ist und an der Einrichtung (26) sich entsprechende Arbeitsorgane 26a zum Manipulieren der dreieckförmigen Rohrprofiles der Zwischenverpackung befinden.

5. Verpackungsmaschine nach einem der genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Einrichtung (26) Überstandsreduzierorgane angeordnet sind.

6. Verpackungsmaschine nach einem der genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine pneumatische Fördereinrichtung die in der Stanzstation (4) herausgetrennten Aussparungen (35) zur Klammereinrichtung (34) fördert.

7. Verpackungsmaschine nach einem der genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb der symmetrisch angeordneten Arbeitsorgane mit den entsprechenden Antriebs- und Übertragungselementen durch ein mit einem Antrieb verbundenen Zahnrad (50) realisiert wird, das im Kontakt mit zwei Zahnstangen (51 und 52) steht, die mit den entsprechenden Übertragungselementen (53) der Arbeitsorgane (54) verbunden sind, dass der Antrieb der Arbeitsorgane jedoch auch während des Weitertransportes der Teile über die Transport- und Führungselemente erfolgt, indem die entsprechenden Übertragungselemente mit entsprechenden fest installierten Anschläge usw. im Kontakt kommen, wodurch der entsprechende Verarbeitungsvorgang ausgelöst wird.