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Vorrichtung zum Einlegen von Gegenständen in Behälter, Büchsen usw.
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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einlegen von Gegenständen,
insbesondere ebenen oder flachen Ausstichen aus Teig für Zwieback, Biskuit od. dgl.,
die in zwei oder mehreren Reihen angefördert werden, in einer der Reihenzahl entsprechenden
Mischung in Behälter, Büchsen usw., mit Greifvorrichtungen zum Bewegen der Gegenstände
in die Behälter.
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Die Vorrichtung nach der Erfindung eignet sich insbesondere zum Einbringen
von Teigschnitten oder Rohlingen in Büchsen und zum annähernden Abgleichen des Gesamtgewichtes
von Zwieback, die jeweils in tausende von Behältern täglich eingepackt werden müssen;
auf diese Weise werden kostspielige Ubergewichte und unzulässige Untergewichte vermieden.
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Die Schwierigkeiten, die üblicherweise bei unrichtigen Gewichten
auftreten, sind in der Hauptsache auf Dickenänderungen der Teigwarenblätter zurückzuführen.
Diese verursachen Änderungen des Gewichts der zehn Stücke (oder der Stücke in anderer
gleichbleibender Anzahl), die normalerweise in eine Büchse eingelegt werden. Die
glatte und gleichförmige schonende Verpackung bei einem Mindestmaß an Kosten- und
Zeitaufwand ist ebenfalls eine der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe, weil Teigwarenstücke
im allgemeinen dazu neigen, sich etwas zu krümmen oder sich innerhalb des Behälters
schief zu legen.
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Vorrichtungen dieser Art sind an sich in großer Zahl bekannt, weisen
aber zum Teil schwerwiegende Nachteile auf.
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So ist z. B. bereits eine Anordnung mit einer Reihe von Transportbändern
bekanntgeworden, die seitlich nebeneinanderliegen und dazu dienen, eine größere
Anzahl von Gegenständen in Behälter und in Schichten einzufüllen, während die Behälter
von dem einen Ende zu dem anderen Ende der Transportbänder befördert werden. Hier
werden die Behälter zu beiden Seiten der Transportbänder bewegt, so daß sich ein
umständlicher und kostspieliger Aufbau ergibt.
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Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, ein schnelles und
gleichförmiges Einlegen der Gegenstände zu ermöglichen, wobei sie die einzelnen
für einen einzigen Behälter bestimmten Gegenstände verschiedenen Stellen des Teigwarenblatts
entnehmen soll, aus dem die Teigstücke ausgeschnitten worden sind; dies sind in
der Praxis im allgemeinen zehn oder mehr verschiedene Stellungen quer und längs
über das Blech hinweggehend.
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Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß von
den nebeneinanderliegenden Förderern für die einzelnen Reihen jeder länger ist als
der auf der einen Seite von ihm befindliche Förderer, so daß deren Enden gestaffelt
neben- und hintereinanderliegen, jedem Förderer eine Greifvorrichtung so zugeordnet
ist, daß alle drei Vorrichtungen ebenfalls gestaffelt angeordnet sind, und daß Transporteinrichtungen
vorgesehen sind, welche die zu füllenden Behälter von Greifvorrichtung zu Greifvorrichtung
längs und quer zu den Förderern bewegen.
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Vorzugsweise können die Förderer für die Gegenstände aus einer Reihe
schmaler Transportbänder verschiedener Länge bestehen, die nebeneinander angeordnet
sind.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung
dienen als Greifvorrichtung an sich bekannte Sauggreifer, die sich auf einer kreisförmigen
Bahn bewegen und in zyklischer Folge in Tätigkeit treten.
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Im folgenden soll die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung,
die ein Ausführungsbeispiel zeigt, im einzelnen beschrieben werden. In der Zeichnung
ist Fig. 1 eine Draufsicht auf die Vorrichtung nach der Erfindung, wobei einzelne
Teile abgebrochen dar-
gestellt sind, um die Einzelheiten der Fördereinrichtung
besser zur Darstellung zu bringen, Fig. 2 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt,
auf das Förderende der Vorrichtung nach Fig. 1, Fig. 3 eine Draufsicht in etwas
größerem Maßstab auf das Förderende der nebeneinander angeordneten Transportbänder,
Fig. 4 die Ansicht eines Längsschnitts durch den Mechanismus zum Anheben und Niederlegen
des Zwiebacks und zum Herumdrehen der Behälter, Fig. 5 eine Draufsicht, bei der
einzelne Teile im Interesse der deutlicheren Darstellung weggebrochen sind; sie
zeigt insbesondere die Hilfsmittel zum Übertragen der Behälter von der sich drehenden
Unterlage auf eine andere Unterlage und das Einlegen des Gegenstandes in den Behälter,
Fig. 6 eine Draufsicht auf den feststehenden Nocken der Maschine, Fig.7 eine Seitenansicht
auf die Kante des Nockens gemäß Fig. 6, Fig. 8 eine Ansicht des abgewickelten Profils
der Nockenoberfläche des feststehenden Nockens, Fig. 9 eine Draufsicht auf den umlaufenden
Nocken, die gleichzeitig einen Teil des Antriebsmechanismus wiedergibt, Fig. 10
eine Seitenansicht des umlaufenden Nockens und Fig. 11 eine Abwicklung des Profils
der Nockenoberfläche des rotierenden Nockens.
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Die Figuren sind zum Teil nur schematische Darstellungen; nicht besonders
dargestellte oder herausgezeichnete Teile der Vorrichtung haben die übliche Form.
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Wie man insbesondere aus Fig. 1 ersieht, besteht die Vorrichtung
im wesentlichen aus einem angetriebenen endlosen Band 10 mit einem Blech 12 mit
Teig oder Teigwaren, die auf diesem Blech angeliefert werden und über die Walzen
14 und 16 in eine bestimmte Lage innerhalb eines Zylinderschneiders gelangen, der
mit 18 bezeichnet ist. Die Schneidvorrichtung enthält radial angeordnete Messer
mit innenliegendem Kolben 20. Diese Kolben werden von feststehenden Nocken 22 gegen
den Druck von Federn 24 aus der Schneidlage angehoben.
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Die Ausschnitte oder Rohlinge von Zwiebackteig bleiben auf den Schneidvorrichtungen,
bis die Messer über die Finger 30 zu liegen kommen. Diese Finger sind zweckmäßigerweise
im Abstand voneinander angeordnete Stangen, die sich in der allgemeinen Bewegungsrichtung
des Transportbandes 28, aber etwas oberhalb von dessen Ende, d. h. also nach hinten
zu erstrecken, beim Laufen der Maschine ist dies also das Förderende. Diese Finger
30 ragen nach den Seiten der Distanzelemente oder Anschläge 32 heraus, die nach
oben zwischen benachbarte Finger greifen und bis zu einer solchen Höhe herausragen,
daß bei Bewegung der Ansätze zwischen die Finger 30 diese Ansätze die rückwärtige
Kante der Zwiebackausschnitte berühren und diese bei genau festgelegtem Abstand
in der Längsrichtung des Transbortbandes voneinander vorwärts bewegen, wie dies
in Fig. 2 gezeigt ist. Die Ansätze haben zwischen den jeweils am nächsten liegenden
Punkten Abstände voneinander, die größer sind als die Länge eines einzelnen Ausstichs,
d. h. also, ihre Abmessung von vorn nach hinten gemessen.
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Übliche Antriebsvorrichtungen, die nicht dargestellt sind, betätigen
die Synchronisierungsgetriebe 36, 38
und 39, so daß die relativen Geschwindigkeiten
der Schneidvorrichtung 18 und des Transportbandes 28 festliegen. Der Antrieb für
das Transportband 10 kann ein ganz normaler Antrieb sein, er ist nicht dargestellt,
aber so beschaffen, daß die Geschwindigkeit dieses Transportbandes geringer ist
als die Geschwindigkeit des Transportbandes 28. Daraus ergibt sich ein Zwischenraum
zwischen den Aus stichen, nachdem sie von dem Transportband 10 mit Hilfe des beschriebenen
Mechanismus auf das Transportband 28 gegeben sind. Der bisher beschriebene Vorrichtungsteil
gehört nicht zum Gegenstand der Erfindung.
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Die Vorrichtung nach der Erfindung enthält eine Greifvorrichtung
40 zum Anheben des Mechanismus 42 und zum Fördern der einzelnen Behälter, beispielsweise
der Büchsen oder Behälter 44. Diese Greifvorrichtung wird durch einen mit 46 bezeichneten
Antrieb in Umdrehung versetzt; er enthält eine zentral angeordnete Welle und Gegenwellen,
wie dies in Fig. 1 dargestellt ist.
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Auch diese Vorrichtungen haben in Abstand voneinander und am Umfang
angeordnete Taschen 48 solcher Größe, daß sie die zu füllenden Behälter 44 aufnehmen
können. Ein Übertragungsmechanismus mit Stemrädern 50 ist zwischen benachbarten
umlaufenden Stützen angeordnet, um die Behälter 44 von dem einen umlaufenden Greifer
zu dem nächstliegenden Greifer zu transportieren, wie dies aus Fig. 1 ersichtlich
ist; die Sternräder sind dabei mit der gleichen Umfangsgeschwindigkeit angetrieben
wie die umianfenden Greifvorrichtungen 40.
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Streifenförmige Führungsbleche 53 (Fig. 5) leiten die Behälter in
die Taschen 48, während andere Führungsbleche 55a die Behälter in die am Umfang
angeordneten Taschen 57 der Sternräder 50 führen.
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Die Greifvorrichtung selbst besteht aus den Sauggreifern42, 49 und
nicht dargestellten Schraubverbindungen (mit Gewinde) od. dgl., die den Kopf49 an
dem Rohr 42 festhalten. Der Kopf 49 kann von üblicher Bauart sein und z. B. aus
perforiertem Messing mit Bohrungen von 0,794 mm Durchmesser bestehen oder aus einem
Drahtgeflecht mit zwanzig bis vierzig Maschendrähten, die steif genug sind, um die
Form zu bewahren.
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Die Bauteile zur Befestigung der Röhre, derart, daß sie sich in vertikaler
Richtung bewegen kann, und die Mittel zum wahlweisen Absenken und Anheben des Rohres
enthalten auch eine in vertikaler Richtung verschiebbare Stange52, eine Nockenleitbacke
55, einen feststehenden ringförmigen Hebenocken 56, einen ebenfalls ringförmigen
umlaufenden Nocken 58 sowie die Vorrichtung für dessen Rotationsantrieb mit der
feststehenden Drehzahl von einer Umdrehung je Zwiebackaufnehmevorrichtung.
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Sind auf den drehbaren Greifvorrichtungen beispielsweise zehn Anhebekolbenköpfe
angeordnet, dann muß sich der Nocken 58 je Umdrehung der Anordnung zehnmal drehen.
Die Senkwirkung auf den Kolben (über den Nocken 58, die Nockenleitbacke 55 und die
Stange52) veranlaßt den Kolben 42 der Hebevorrichtung in der Stellung für das Loslassen
des Zwiebacks in den Behälter einzubringen, sobald die Nockenleitbacke 55 durch
den Spalt 67 (Fig. 6 bis 8) hindurchgeht, und bewegt sich dann aufwärts während
des Durchlaufs von nur einigen Winkelgraden einer Umdrehung der Nockenleitbacke55;
der vollständige Abstand, quer durch den Spalt gemessen, entspricht einer Drehung
von 360 der obenerwähnten
zehnstufigen Anordnung. Die hohe Drehzahl
des Nockens 58 macht eine so starke Steigung des Anlaufteils 77 der Nockenoberfläche
nicht erforderlich, wie dies bei einem plötzlichen Schlag oder Stoß auf die Nockenleitbacke
55 der Fall wäre, wenn sie plötzlich aus der Loslaßstellung heraus angehoben wird.
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Das plötzliche Sinken und Wiederhochheben der Leitbacke 55 vollzieht
sich trotz der geringen Neigung wegen der hohen Drehzahl des beweglichen Nockens
58.
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Der ringförmige feststehende Nocken 56 ist ein unvollständiger Ringkörper
mit einem Spalt 67, der die Breite D aufweist und dessen Enden abgeschrägt sind
(s. die Flächen 69 in den Fig. 6 bis 8). Die Nockenoberfläche dieses feststehenden
Nockens besitzt an der Stelle der Vorrichtung eine Vertiefung 71, an welcher der
Kolbenkopf in der Aufnehmestellung auf einen Zwieback od. dgl. abgesenkt werden
soll, wenn die Nockenleitbacke 55 in diese Vertiefung gelangt. Der Spalt 67 läßt
die Nockenleitbacke, sobald sie sich quer durch den Spalt bewegt, auf den rotierenden
Nocken 58 an der Stelle 73 fallen (Fig. 9 bis 11). Der Nocken 58 dreht sich schneller,
als die Nockenleitbacke 55 umläuft, und ist so angebracht und angetrieben, daß die
Schrägfläche75 des umlaufenden Nockens die Leitbacke erfaßt. Die Nockenleitbacke
läuft an dieser Schrägfläche herab, unmittelbar nachdem die Leitbacke anfängt, sich
quer durch den Spalt 67 zu bewegen. Die Folge davon ist, daß der Aufnehmekopf, der
indirekt an der Nockenleitbacke befestigt ist, den Zwieback an dem Punkt 81 an dem
Nocken in den Behälter legt. Da der rotierende Nocken mit seiner höchsten Geschwindigkeit
unter der Leitbacke 55 hindurchläuft, hebt die Nockenschrägiläche 77 mit ihrer schwächeren
Neigung die Nockenleitbacke auf den Punkt 79 auf der feststehenden Nocke. Der Zyklus
beginnt dann wieder von neuem und wiederholt sich.
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Übliche, nicht dargestellte Hilfsmittel treiben den rotierenden Nocken
mit einer Winkelgeschwindigkeit an, die ein Mehrfaches der Umlaufgeschwindigkeit
der Nockenleitbacke 55 beträgt, weil auf der rotierenden Stützvorrichtung vierzig
Füllstellen vorhanden sind. Mit anderen Worten, der umlaufende Nocken vollführt
eine vollständige Umdrehung, während die Nockenleitbacke und die umlaufende Anordnung,
in welcher die Nockenleitbacke untergebracht ist, sich nur über die Strecke D (Fig.
8) weiterbewegt, das ist die Entfernung neben den Füllstellen, die durch die Behälterstellungen48
(Fig. 1) in der umlaufenden Greifvorrichtung dargestellt ist. Kommen auf eine umlaufende
Greifvorrichtung zehn solcher Füllstellen, dann dreht sich der rotierende Nocken
um 360° weiter, während die Nockenleitbacke nur eine Drehung von 360 vollführt.
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An Besonderheiten wäre noch zu erwähnen, daß der Teig in die Form
einer ebenen Schicht von beispielsweise 15,875 mm gebracht ist, die mit Hilfe eines
Förderbandes der umlaufenden Schneidvorrichtung zugeführt wird. Die Schneidvorrichtung
erstreckt sich auch über das vordere Ende des Förderbandes hinaus, an dem die Anschläge
oder Distanzstücke 32 befestigt sind. Die Wirkung der Schneidvorrichtung besteht
darin, den Zwieback od. dgl. auszustechen und ihn in entsprechendem Takt an die
Finger 30 anzulegen.
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Der Zwieback wandert nun zusammen mit dem Träger zu der Mittellinie
des Aufnahmekopfes in
Punkt 26 a, an dem die Mittellinie des Zwiebacks unmittelbar
unter dem Mittelpunkt des Kolbens oder des Aufnehmekopfes liegt. Der Aufnehmekopf
senkt sich in diesem Augenblick herunter und kommt mit dem Zwieback in Berührung.
Durch das Partialvakuum auf der Innenseite des Kopfes wird der Zwieback von dem
Förderband weg angehoben und auf einer gebogenen Bahn seitwärts heraus bewegt und
dann von dem drehbaren Aufllehmekopl hochgehoben. Nachdem sich der Aufnehmekopf
über einen Winkel von annähernd 70° verschwenkt hat, beginnt er, immer noch in Drehbewegung,
sich nach unten zu bewegen, bis er den Zwieback in seine Ablagestellung 26 b in
den Behälter legt. Auf dem Wege von der Leerstellung im linken Teil von Fig. 1 bis
zu der Stellung, die dem annähernd gefüllten Zustand des Behälters entspricht, tritt
eine stufenweise Verringerung der Entfernung ein, um die der Zwieback in den Behälter
abgesenkt wird, derart, daß der erste Zwieback nahe dem Boden des Behälters und
die später ankommenden Zwiebäcke auf die vorher eingebrachten Stücke gelegt werden.
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In allen Fällen wird Druckluft durch den hohlen Kolben 42 in den
Aufnehmekopf geleitet. Diese bläst den Zwieback bei Beginn des Zurückziehens des
Kolbens aus dem Behälter mit Hilfe des Nockens 56 im Punkt26b fort.
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Die Behälter 44 werden der Vorrichtung durch irgendwelche nicht dargestellte
Einrichtungen an der ersten Station zugeführt und dann in die Taschen 48 in der
umlaufenden Greifvorrichtung 40 eingehängt.
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Jeder Träger steht genau konzentrisch zu der zentralen Befestigung
des Aufnahmekolbens, der den Träger abstützt und in Umdrehung versetzt. Der Behälter
durchläuft dann den gesamten Füllungszyklus, wobei jeder Behälter sich in einer
besonderen Tasche48 eines Trägers befindet. Beim Einbringen eines jeden Zwiebacks
wird der Behälter mit Hilfe der Anordnung von Sternrädern 50 und unter Zuhilfenahme
der Führung 55 a zur nächsten Station befördert.
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Es ist natürlich unbedingt erforderlich, jeweils einen Zwieback an
jeder folgenden Station in seiner exakten Höhenlage innerhalb des Behälters abzulegen.
Infolgedessen führen die aufeinanderfolgenden Aufnehmeköpfe von links nach rechts
in Fig. 1 Hübe abnehmbarer Länge aus, so daß der erste Kopf den untersten Zwieback
am Boden des Behälters und der letzte Kopf zur rechten den obersten Zwieback ablegt.
Die Zwiebäcke geraten also weder aus ihrer horizontalen Lage noch drücken sie auf
die darunterliegenden Zwiebäcke.
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Die Bewegungen bestimmter Teile der Vorrichtung sind synchronisiert.
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Die gefüllten Behälter werden aus der letzten Füllstelle rechts (Fig.
1) herausgenommen, geprüft und dann in der üblichen Weise verschlossen.
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Der Teig für das Gebäck kann ein beliebiger sein. wie er im allgemeinen
für backfertig vorbereitetes Gebäck, insbesondere Zwieback, benutzt wird, also beispielsweise
ein Teig aus: 100 Gewichtsteilen weißen Mehls, annähernd 62 Gewichtsteilen Wasser,
2,5 bis 3,5 Natriumpyrophosphat auf Anhydridbasis und Natriumkarbonat in mindestens
gleicher Menge wie das Pyrophosphat sowie in geeignetem Überschuß von 10 bis 40°/0.
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Das Transportband 28 sollte in der Längsrichtung so stabil sein,
daß der Abstand der Gegenstände auf ihm unveränderlich ist und mit Sicherheit eingehalten
wird.
Mit Vorteil kann man ein normales Gummiförderband verwenden mit Nuten 65 und nicht
dargestellten eingebetteten Stabilisierungseinlagen für die Formhaltung, beispielsweise
aus dicht beieinander liegenden nicht rostenden Stahldrähten, die sich in Längsrichtung
erstrecken und geschlossene Schleifen innerhalb des Förderbandes bilden sowie mit
Quernuten auf der Innenseite des Bandes, die mit der An. triebswalze 63 (Fig. 2)
übereinstimmen. An dem Förderband werden im allgemeinen die exakt beispielsweise
mit nicht dargestellten Bolzen im Abstand voneinander angeordneten Elemente oder
Führungsstäbe 32 befestigt.
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Andere Teile der Vorrichtung sind aus Werkstoffen hergestellt, die
man im allgemeinen für ähnliche Teile in anderen Maschinen verwendet, also z. B.
aus Stahl, verzinnten Stahlplatten, nicht rostendem Stahl, Aluminium, Messing od.
dgl.
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Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel der neuen Vorrichtung bewegen
sich die nebeneinanderliegenden streifenförmigen Transportbänder mit einer Geschwindigkeit
von etwa 10 m pro Minute. Die Vorrichtung hat eine Stückleistung von 160 Behältern
je Minute, wenn die Zwiebäcke einen Mittelpunktabstand von 63,5 mm haben.
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Die Vorrichtung nach der Erfindung kann zum Verpacken von Gegenständen
in Behälter, z. B.
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Büchsen verwendet werden, die kleine Teekuchen und dünnes Gebäck entweder
in teigförmigem Zustand oder in fertigem Zustand sind, sowie zum Verpacken von Kandiszuckerformstücken,
plastischen Scheiben, Formstücken u. dgl.