AT393198B

AT393198B - Waffelteig, gebackenem backteig oder dergleichen

Info

Publication number: AT393198B
Application number: AT577/89A
Authority: AT
Inventors: Franz Jun Ing Haas; Frank Dr Buschbeck; Theodor Ing Schmeskal
Original assignee: Haas Franz Waffelmasch
Priority date: 1989-03-13
Filing date: 1989-03-13
Publication date: 1991-08-26
Also published as: ES2021975A6; US5032413A; JPH02284036A; ATA57789A; GB2230343A; IT9047739A1; JPH0816636B2; BR9001185A; IT1240793B; US5163313A; GB2230343B; FR2644137A1; GB9005462D0; US5032414A; DE4007959A1; FR2644137B1; IT9047739A0

Description

AT 393 198 B

Die vorliegende Erfindung betrifft die Qualitätskontrolle von, in großen Mengen einzeln angefertigten, untereinander gleichen, einseitigen offenen Behältern, wie z. B. Becher, Tüten, Tassen, Teller oder dergleichen, vor der Weiterbehandlung oder Weiterverarbeitung. Solche Behälter werden meist unmittelbar nach ihrer Herstellung ineinandeigesetzt oder ineinandeigeschoben oder auf eine andere Weise ineinandergestapelt und dann 5 stapelweise verpackt oder stapelweise zum Beschichten oder Fullen weitertransportiert.

Ein Beispiel für solche einseitig offenen Behälter sind die, aus der Nahrungs- und Genußmittelindustrie bekannten, in Waffelbacköfen aus Waffelteig gebackenen und für den Verzehr von Speiseeis vorgesehenen Waffeltüten oder Waffelbecher, die je nach Größe zu jeweils 4 bis 11 Stück gleichzeitig in einer der Waffelbackformen eines Waffelbackofens gebacken werden. Bei einem Waffelbackofen, in dessen Inneren 10 72 baugleiche, jeweils mit einer mehrteiligen Backform für 11 Tüten versehene Backzangen zu einer endlosen

Backzangenkette aneinandergereiht von der Teigeingabestation durch den Backraum zur Waffelausgabestation umlaufen, verlassen etwa 24 000 Tüten pro Stunde die Waffelausgabestation auf einer elfbahnigen Rutsche in aufeinanderfolgenden Querreihen von jeweils 11 Tüten pro Querreihe. Diese Waffeltüten wurden meist in aufeinanderfolgenden Querreihen zu einer Stapelvorrichtung befördert, um sie in gestapelter Form, als Stapel 15 leichter und rascher transportieren, verpacken oder in anderer Weise handhaben zu können. Meist wurden die Tüten zu Stapeln mit bestimmter Höhe bzw. Länge ineinandergesetzt in Kisten verpackt vom Waffelerzeuger zu einem Weiterverarbeitungsbetrieb transportiert, wo die Tüten stapelweise z. B. in eine Tüteneisfüllmaschine eingesetzt wurden.

Bei der Herstellung von Waffeltüten, Waffelbecher und dgl. Hohlwaffeln in Waffelbacköfen wurden stets mit, 20 ein sicheres Ausfüllen der Formen gewährleistenden Teigüberschüssen gearbeitet und, bezogen auf die Backtemperatur, längere Backzeiten gefahren. Die Teigmenge sowie Backtemperatur und Backzeit wurden dabei so gewählt, daß die Anzahl der fehlerhaft gebackenen Waffeln sehr gering und damit eiiie eingehende Kontrolle der Waffeln nicht notwendig war, bzw. die dafür erforderlichen hohen Kosten, im Hinblick auf die geringe Anzahl an fehlarhaften Waffeln unwirtschaftlich waren. 25 Im Zuge der Erhöhung der Ausbeute an gebackenen Waffeln pro kg eingesetztem Teig und im Zuge einer Optimierung der Backbedingungen in Richtung einer möglichst kurzen Backzeit, ist die Gefahr, daß sich unvollständige oder qualitativ nicht einwandfreie Hohlwaffeln unter den einwandfreien Hohlwaffeln befinden, stark gestiegen.

Die vorliegende Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, fehlerhafte Behälter möglichst frühzeitig zu 30 erkennen, um sie frühzeitig von dar Weiterbehandlung oder Weiterbearbeitung ausschließen zu können.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung ein Verfahren zum Prüfen von einzelnen, einteiligen, einseitig offenen, allenfalls beschichteten Behältern, wie z. B. Becher, Tütai, Tassen, Teller oder dergleichen vor, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß die einzeln oder in Gruppen zu mehreren nebeneinander angelieferten Behälter, vorzugsweise in ihrer räumlichen Orientierung gleichartig ausgaichtet an eine Förderstrecke übagebai 35 werden, in der die Behälter zumindest eine Prüfstation durchlaufen, in der jedan einzelnen Behälter eindeutig zugeordnete Meßergebnisse ahalten werden, worauf die Behälter, in Abhängigkeit von dem, dem jeweiligen Behälter zugeordneten Meßergebnis aus der Förderstrecke entnommen und weitergegeben oder verworfen werden.

Werden die Behälter bereits in ihrer räumlichen Orientierung gleichartig ausgerichtet an die Förderstrecke übergeben, so kann die bei der Herstellung der Behälter entstandene räumliche Orientierung übernommen werden. 40 Beispielsweise können die, von einar Behältererzeugungsmaschine in ihrer räumlichen Orientierung gleichartig ausgerichtet ausgegebenen Behälter in dieser Orientierung auf die Förderstrecke übernommen werden, wenn diese Orientierung, der zum Prüfen der Behälter erforderlichen Orientierung entspricht

Ist die räumliche Orientierung der angelieferten Behälter für die ftüfung nicht geeignet, so werden die Behälter erfindungsgemäß auf der Förderstrecke in ihrer räumlichen Orientierung gleichartig ausgerichtet, sodaß alle in die 45 Förderstrecke eingebrachten Behälter bereits in der, für die Prüfung erforderlichen räumlichen Ausrichtung die Prüfstation bzw. die Prüfstationen durchlaufen.

Gemäß einer Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens wird für in einem Backofen mit umlaufenden, auf-und zumachbaren Backformen gebackenen Behältern vorgeschlagen, daß die aus den geöffneten Backformen in der, durch die Backform vorgegebenen Anordnung herausfallenden Behälter zuerst an die Förderstrecke übergeben 50 werden und dann auf dieser gleichartig ausgerichtet werden. Diese Verfahrungsführung beseitigt allfällige, sich aus der Übergabe der Behälter an die Förderstrecke ergebende Ausrichtungsfehler.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung sieht vor, daß die Behälter in der Prüfstation einer Prüfung ihrer strukturellen Integrität unterzogen werden. Für Behälter aus porösem Material schlägt die Erfindung vor, daß in der Prüfstation gleichzeitig mit der 55 strukturellen Integrität des Behälters auch die Durchlässigkeit und Strukturgüte des Behältermaterials am Behälter ermittelt wird.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die Behälter zuerst eine erste Prüfstation durchlaufen, in der sie auf Formgenauigkeit geprüft werden, und dann erst eine zweite Prüfstation durchlaufen, in der sie auf strukturelle Integrität geprüft werden. 60 Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung können vom Behälter vorstehende Ansätze oder Erhebungen, die innerhalb vorgegebener Toleranzen über das Sollmaß der Behälter vorstehen, während der Formgenauigkeitsprüfung abgetragen werden. Bei dieser Verfahrensvariante kann durch das Entfernen von Graten, -2-

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Spritzansätzen oder dergleichen nicht nur das Aussehen und die spätere Handhabung der Behälter verbessert, sondern auch die Prüfung auf strukturelle Integrität durch eine Verbesserung der Formgenauigkeit der Beschickungsöffnung der Behälter erleichtert werden.

Weiters kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, daß Behälterwandbereiche mit Formabweichungen von der Soll-Gestalt des Behälters, die über vorgegebene Toleranzen hinausgehen, bei der Formgenauigkeitsprüfung zerstört werden, sodaß die betroffenen Behälter in der nachfolgenden Prüfung auf strukturelle Integrität als fehlerhaft erkannt werden.

Erfindungsgemäß kann weiters vorgesehen sein, daß zur Prüfung auf strukturelle Integrität ein Unterdrück an die Beschickungsöffnung des Behälters angelegt wird und der Luftzufuhrstrom durch die Behälterwände als Istwert für die strukturelle Integrität des Behälters bzw. des Behältermaterials haangezogen wird.

Weiters kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, daß zur Prüfung auf strukturelle Integrität Luft unter Druck in den Behälter durch dessen Beschickungsöffnung eingebracht wird und der Luftverlust durch die Behälterwände als Istwert für die strukturelle Integrität des Behälters bzw. des Behältermaterials herangezogen wird.

Zur Auswertung kann erfindungsgemäß der, bei der Prüfung auf strukturelle Integrität ermittelte Istwert mit einem vorgegebenen Sollwert verglichen werden.

Bei Behältern aus porösem Material kann zur Ermittlung des Sollwertes zumindest ein dichter und formtreuer Vergleichsbehälter in der Prüfstation auf strukturelle Integrität geprüft werden.

Weiters schlägt die Erfindung eine Vorrichtung zum Prüfen von einzelnen, einteiligen, einseitig offenen, durch Ineinanderschieben bzw. Auf- oder Einsetzen stapelbaren, allenfalls beschichteten Behältern, wie z. B. Becher, Tüten, Tassen, Teller oder dergleichen vor, welche dadurch gekennzeichnet ist, daß eine, vorzugsweise getaktet bewegte Fördereinrichtung mit in einer oder mehreren, in Förderrichtung verlaufenden Bahnen angeordneten Aufhahmeelementen für die Behälter vorgesehen ist, entlang welcher eine, vorzugsweise von einer Zufuhrvorrichtung mit Behältern beschickbare Aufnahmestation, gegebenenfalls eine Ausrichtstation zum gleichartigen, räumlichen orientierten Ausrichten der Behälter und mindestens eine Prüfstation für die Behälter angeordnet sind.

Erfindungsgemäß kann eine Ausrichtstation zum räumlich gleichartig orientierten Ausrichten der Behälter vorgesehen sein, welche eine, mit den Aufnahmeelementen der Fördereinrichtung zusammenwirkende Andrückeinrichtung aufweist. Durch diese Ausbildung werden alle Behälter räumlich gleichartig orientiert ausgerichtet in eine genau definierte Lage gebracht Zweckmäßigerweise kann die Andrückeinrichtung eine, gegenüber der Fördereinrichtung heb- und senkbare Druckplatte zum Andrücken der Behälter an den, vorzugsweise fingerförmig ausgebildeten, Aufnahmeelementen aufweisen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird eine eigene Formgenauigkeitsprüfstation für die Behälter vorgeschlagen.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung sieht vor, daß in der Formgenauigkeitsprüfstation für jede Bewegungsbahn der, von der Fördereinrichtung transportierten Behälter, jeweils eine, der äußeren Sollkontur der Behälter entsprechende, stationäre Stanzschablone zum Abtrennen von, an der Außenseite der Behälter über die äußere Sollkontur überstehenden Graten in der Bewegungsbahn der Behälter vorgesehen ist

Weiters kann erfindungsgemäß in der Formgenauigkeitsprüfstation für jede Bewegungsbahn der Behälter jeweils ein, in die Behälter einführbarer, der inneren Sollkontur der Behälter entsprechender Kalibrierdom vorgesehen sein.

Ferner besteht ein weiters Merkmal der Erfindung darin, daß in da Formgenauigkeitsprüfstation für jede Bewegungsbahn der Behälter jeweils zumindest eine Oberflächenbearbeitungseinrichtung zum Abtragen von, über die innere und/oder äußere Sollkontur der Behälter vorstehenden Graten und/oder Oberflächenbereichen der Behälter vorgesehen ist.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung sieht vor, daß eine eigene Prüfstation für die Prüfung der strukturellen Integrität da Behälter vagesehen ist.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung sieht να, daß die Prüfstation für die Prüfung der strukturellen Integrität der Behälter für jede Bewegungsbahn da Behälta jeweils einen, dichtend auf die Beschickungsöffnung eines in dieser Bahn auf den Aufhahmeelementen angeordneten Behälters absetzbaren bzw. anlegbaren Meßkopf besitzt, da an eine Druck- oda Saugluftquelle üba eine Leitung angeschlossen ist, in der eine Meßblende angeordnet ist, wobei zur Messung des Druckes zu beiden Seiten da Meßblende Drucksensoren vorgesehen sind, die an eine Auswerteeinheit angeschlossen sind, in da die dem Luftstrom durch die Meßblende entsprechende Druckdifferenz gebildet und als Meßwert für die strukturelle Integrität ausgewatet wird.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird eine Prüfeinrichtung zur Prüfung da strukturellen Integrität von einzelnen, einteiligen, einseitig offenen, allenfalls beschichteten Behältern, wie z. B. Becher, Tüten, Tassen, Teller oder dergleichen vorgeschlagen, welche dadurch gekennzeichnet ist, daß ein dichtend auf die Beschickungsöffnung eines Behälters absetzbarer bzw. anlegbarer Meßkopf vorgesehen ist, wobei das Innere des Behälters über eine Leitung an eine Druckluft- oder Sauglbtquelle angeschlossen ist, daß im Verlauf dieser Leitung eine Meßblende angeordnet ist, daß beidseits der Meßblende Drucksensoren zur Messung des Druckes angeordnet sind, daß die Meßwerte der Drucksensoren zur Ermittlung da Druckdiffaenz zu beiden Seiten der Meßblende einer Auswerteeinheit zugeführt sind, in der da Luftstrom durch die Meßblende ermittelt und als Maß für die Dichtigkeit der Behälter bzw. der Behälterwände herangezogen wird. Zweckmäßigerweise kann der -3-

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Meßkopf eine, an die Beschickungsöffnung der Behälter anlegbare Dichtung aufweisen. Diese Prüfstation zeigt einen einfachen Aufbau, wobei jedoch aufgrund der Empfindlichkeit des gewählten Prüfverfahrens auch kleine durchlässige Stellen in den Behälterwänden festgestellt werden können. Die Auswertung dieses Verfahrens erfolgt sehr rasch, sodaß bereits der nächste Taktschritt in Abhängigkeit vom Prüfergebnis gesteuert werden kann.

Als fehlerhafte Behälter werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung verstanden: A: Behälter, bei denen: a) die räumliche Gestalt des Behälters bzw. seiner äußeren und/oder inneren Oberfläche von einer vorgegebenen Soll-Gestalt über vorgegebene Toleranzen hinaus abweichen, oder bei denen b) herstellungsbedingte Grate, Fahnen, Rippen oder dergleichen vom Behälter über die Toleranzen hinaus von der Soll-Gestalt vorstehen, oder bei denen c) in da Behälterwand eine oder mehrere Fehlstellen vorhanden sind, z. B. ein Loch in da Behälterwand oda ein unvollständig ausgebildeter Rand an der Beschickungsöffnung des Behälters, oder B: Behälta aus porösem oder feinporigem Material, bei denen: a) einer der unter A angegebenen Fehler auftritt, oder bei denen b) örtliche Fehlstellen in der Behälterwand von einer einzigen großen Blase oder von einer Ansammlung überdurchschnittlich großer Poren gebildet werden, welche die Durchlässigkeit der Behälterwand stade erhöhen und die Festigkeit der Behälterwand örtlich herabsetzen, ohne daß ein Loch in der Behälterwand vorhanden wäre, oder bei denen c) sich eine große Ansammlung von übagroßen Poren über einen größeren Flächenbaeich der Behälterwand erstreckt, sodaß dieser an sich einheitliche, vollständige Behälterwandbereich so durchlässig ist, wie wenn dort ein einziges großes Loch vorhanden wäre, oda C: Behälter aus porösem oder feinporigem Material mit eina Beschichtung auf der inneren und/oder äußeren Behälteroberfläche, bei denen: a) einer der unta A angegebenen Fehla auftritt, oder bei denen b) die Beschichtung eine oda mehrere Fehlstellen aufweist, sodaß die durch die Beschichtung zu ozielende Dichtheit des Behälters nicht erreicht wird.

Erfindungsgemäß werden die Behälter auf ihre strukturelle Integrität und Formgenauigkeit geprüft, um festzustellen, ob sie frei von den oben genannten Fehlem sind.

Zur Feststellung der strukturellen Integrität eines Behälters wird dessen Luft- bzw. Gasdurchlässigkeit ermittelt, wobei sowohl bei den ermittelten Istwerten als auch bei den festzulegenden Sollwerten zwischen 1) Behälter aus undurchlässigem Material 2) Behälter aus porösem, grobporigem oder feinporigem Material, und 3) Behältern aus porösem, grobporigem oder feinporigem Material mit einer, die Luft- bzw. Gasdurchlässigkeit der Behälterwand bis zu einem jeweils erwünschten Wert herabsetzenden Beschichtung, unterschieden waden muß.

Bei Behältern aus porösem, luft- bzw. gasdurchlässigen Material besitzt der strukturell integre Behälter mit regelmäßigem, die gewünschte Porengröße aufweisendem Strukturgefüge, ohne Fehlstellen und Löcher einen genau bestimmbaren Luftdurchlässigkeitswert, da von dem Luftdurchlässigkeitswert eines gleichartigen Behälters mit einem kleinen Loch oder mit einem ungenügenden Strukturgefüge zufolge zu vieler übergroßer Poren eindeutig zu unterscheiden ist

Bei beschichteten Behältern aus porösem, luft bzw. gasdurchlässigen Matoial besitzt der strukturell integre Behälter einen, dem Maß da durch die Beschichtung einzustellenden Durchlässigkeitswat entsprechenden genau bestimmbaren Luftdurchlässigkeitswert, der sich eindeutig von dem eines unzureichend beschichteten oda gar unbeschichteten Behälters untoscheideL

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind den beiliegenden Zeichnungen, der nachfolgenden Beschreibung und den Patentansprüchen zu entnehmen.

Im folgenden wird die Erfindung an Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen näher erläutert Es zeigen Fig. 1 schematisch eine bevorzugte Ausführungsform einer Vorrichtung zur Durchführung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, Fig. 2 schematisch die Aufnahmestation der Vorrichtung da Fig. 1 mit der Halteeinrichtung für die Behälta, Fig. 3 schematisch, die in da Prüfstation da Vorrichtung der Fig. 1 zum Prüfen der strukturellai Integrität eines Behälters verwendete Prüfeinrichtung, Fig. 4 schematisch die Greif- und Stapelstation der Fig. 1, und Fig. 5 die Ausgabestation der Stapelvorrichtung der Fig. 1 und Fig. 6 schematisch eine andere Ausführungsform der Prüfeinrichtung.

Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einer langgestreckten, als Kettenförderer ausgebildeten Fördereinrichtung (2), entlang der in Transportrichtung aufeinanderfolgend, eine Aufnahmestation (100), eine Ausrichtstation (200), eine erste Prüfstation (300), eine zweite Prüfstation (400) und eine Stapelstation (500) angeordnet sind.

Die Aufnahmestation (100) der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist an der Ausgabestation eines Backofens (7) mit umlaufender Backformenkette (4) angeordnet, wobei die mehrteiligen auf- und zumachbaren Backformen .4-

AT393 198 B (8) der Backformenkette (4) vier in Umlaufrichtung der Backformenkette (4) hintereinander angeordnete Formhohlräume für jeweils einen Becher (1) auf weisen. Die, nur symbolisch dargestellte, Backformenkette (4) bildet die Zufuhrvorrichtung der erfindungsgemäßen Vorrichtung, die die Aufnahmestation (100) mit Behälter (1) , z. B. Waffelbecher beschickt. In der Ausgabestation des Backofens (7) und somit in der Aufnahmestation (100) der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden die Backformen (8) geöffnet und die Behälter (1) in eine Halteeinrichtung (9) der Aufnahmestation (100) abgeworfen. Da der Abwurf der Behälter (1) aus den Backformen (8) nicht zu exakt gleichen Zeiten erfolgt, wird die Halteeinrichtung (9) so lange unterhalb der Backformen (8) mit diesen mitgeführt, bis die Behälter (1) abgeworfen sind. Die Halteeinrichtung (9) wird sodann abgesenkt und die von ihr gehaltenen Behälter (1) mit den Aufnahmeelementen (3) der Fördereinrichtung (2) in Kontakt gebracht bzw. in diese eingesetzt

Die Backformen (8) führen die gebackenen Behälter (1) im wesentlichen mit konstanter Geschwindigkeit quer zur dargestellten Bewegungsrichtung der Fördereinrichtung (2) durch den Backofen (7). Mit der Halteeinrichtung (9), welche öffenbare Greifer (27) umfaßt, kann somit das ungleichmäßig lange Haften der Behälter (1) an der Backform (8) sowie die relativ lange Flugstrecke der Behälter (1) von der Backform (8) zur Fördereinrichtung (2) vermieden werden, sodaß die Behälter (1) zu definierten Zeitpunkten auf die Fördereinrichtung (2) abgesetzt werden. Es liegt also eine wegbegrenzte, synchrone Mitführung der Halteeinrichtung (9) mit den Backformen (8) bzw. der Backformenkette (4) des Backofens (7) vor. Die Bewegung der Halteeinrichtung (9) wird durch die Kurve (28) verdeutlicht; eine nähere Erläuterung der Funktionsweise der Halteeinrichtung »folgt anhand der Fig. 2.

Fig. 2 zeigt eine, sich in Richtung des Pfeiles (30), d. h. in Umlaufrichtung der Backformenkette bewegende Backform (8), in der die Behälter (1) mitgeführt werden. Mit Pfeil (29) ist die Bahn eines ersten Behälters (1) dargestellt, der von der geöffneten Backform (8) bereits abgefallen ist, während mit dem Pfeil (29') die Bahn eines Behälters (1) angedeutet ist, der noch nicht aus der Backform (8) herausgefallen ist und somit gegenüber dem ersten Behälter verspätet auf die Fördereinrichtung (2) fallen würde. Mit der Kurve (28) ist die Bahn der Halteeinrichtung (9) verdeutlicht, die, wie mit Pfeil (30') angedeutet, zum Teil synchron bzw. parallel mit der Bahn der Backform (8) verläuft, so lange, bis alle vier Behälter (1) aus der Backform (8) herausgefallen sind. Im wesentlichen genau über der Fördereinrichtung (2) erfolgt das Absenken der Halteeinrichtung (9) zu den fingerförmigen Aufnahmeelementen (3) der Fördereinrichtung (2). Die Fördereinrichtung (2) kann von Förderbändern, Kettenförderern oder anderen, vorzugsweise getaktet bewegten, Fördereinrichtungen gebildet sein, auf denen die Aufnahmeelemente (3) in einer, der Anzahl von nebeneinander aus den Backformen (8) austretenden Behältern (1), entsprechenden Anzahl an, quer zur Förderrichtung nebeneinander angeordneten, in Förderrichtung verlaufenden Bahnen angeordnet sind. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel sind das vier parallel zueinander verlaufende Bahnen entsprechend den vier, in einer Backform (8) gleichzeitig gebackenen Behälter (1).

Der Antrieb der Halteeinrichtung (9) erfolgt über entsprechende Kurvenscheiben und Steuerantriebe. Die Bahn der Halteeinrichtung muß nicht unbedingt T-förmig sein, sie könnte z. B. auch L-förmig sein, d. h. die synchrone Bewegung mit der Backform (8) bzw. der Backförmehkette (4) des Backofens (7) könnte bereits zu einem früheren Zeitpunkt erfolgen; es hat sich jedoch erwiesen, daß eine T-förmige Bahn antriebsmäßig gut verifizierbar ist.

Nachdem die Behälter (1) in der Aufnahmestation (100) von der Halteeinrichtung (9) in die Aufnahmeelemente (3) der Fördereinrichtung (2) eingesetzt wurden, werden sie zu ein»1 Ausrichtstation (200) befördert, in der sie von einer, als Druckplatte ausgebildeten, mit den Aufnahmeelementen (3) der Fördereinrichtung (2) zusammenwirkenden Andrückeinrichtung (10) definiert und mit vorgegebenem Druck in die Aufnahmeelemente (3) gedrückt werden. Dabei werden alle Behälter (1) räumlich gleichartig orientiert ausgerichtet, sodaß sie in der für die nachfolgende Prüfung richtigen Lage auf der Fördereinrichtung angeordnet sind.

Nach der Ausrichtstation (200) werden die Behälter in einer genau definierten Lage zu einer Formgenauigkeitsprüfstation (300) transportiert, in der oberhalb jeder Bahn der Aufnahmeelemente (3) jeweils ein auf die Lage des jeweiligen Behälters (1) genau ausgerichteter, nichtrotierender, der inneren Sollkontur der Behälter (1) entsprechender Kalibrierdom (32) umgeben von einer, mit rotierenden Fräsringen (31) versehenen Oberflächenbearbeitungseinrichtung (11) vorgesehen sind. Mit den rotierenden Fräsringen (31) werden über die Ebene der Beschickungsöffnung (13) (Fig. 3) des Behälters (1) vorstehende Grate abgetragen, ohne die in dieser Ebene liegenden Bereiche der Beschickungsöffnung zu bearbeiten.

Der Kalibrierdom (32) kann auch durch ein Fräswerkzeug zur Innenbearbeitung der Behälter (1) ersetzt werden. Mit dem konzentrisch zum Behälter (1) angeordneten Kalibrierdom (32) werden bei dessen axialem Eintauchen in den Behälter (1) mögliche Innenausbuchtungen zerstört bzw. abgearbeitet und dadurch ein fehlerhafter Behälter zum Ausschußbehälter gemacht, da seine Luftdurchlässigkeit erhöht wird.

In der Formgenauigkeitsprüfstation (300) ist der Oberflächenbearbeitungsvorrichtung (11) eine Stanzschablone (12) mit ein»: Durchtrittsöffnung (33) für den Behälter (1) nachgeordnet, durch die die Behälter (1) hindurchtransportiert werden, wobei von den Behältern (1) vorstehende Grate, Fahnen oder dergleichen abgeschert worden. Vorteilhafterweise erfolgt die Ausrichtung der Behälter auf der Fördereinrichtung (2) so, daß die Stanzschablone (12) parallel zu den Backgraten der Behälter (1) verläuft. Selbstverständlich kann die -5-

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Stanzschablone auch vor der Oberflächenbearbeitungsvorrichtung (11) angeordnet sein.

Der Formgenauigkeitsprüfstation (300) nachfolgend ist eine weitere Prüfstation (400) angeordnet, in der die, gegebenenfalls mutwillig durch die Oberflächenbearbeitungseinrichtung (11) bzw. den Kalibrierdom (32) zerstörten Behälter (1) hinsichtlich ihrer strukturellen Integrität überprüft werden. Diese Vorgangsweise ist in Fig. 3 näher erläutert. Auf die von der Fördereinrichtung (2) im entsprechenden Takt herangebrachten bzw. angehaltenen Behälter (1) wird unter Zwischenschaltung einer Dichtung (26), z. B. einem Gummiring, einem Balg oder dergleichen, ein Meßkopf (24) aufgesetzt, welcher über eine Leitung (14) mit einer Druckluft- oder Saugluftquelle (15) in Verbindung steht. In der Leitung (14) ist eine Meßblende (18) angeordnet, zu deren beiden Seiten Meßsensoren angeordnet sind, die den Druck zu beiden Seiten der Meßblende (18) messen, und entsprechende Meßsignale der Auswerteeinheit (16) zuführen. Es ist auch möglich, die Meßsensoren in der Auswerteeinheit (16) vorzusehen und nur Druckleitungen zu beiden Seiten der Meßblende zu führen. Aufgrund des durch die Meßblende (18) verursachten Druckabfalls bzw. der Differenz des zu beiden Seiten herrschenden Druckes kann die Größe der Luftströmung durch die Meßblende (18) festgestellt werden. Wenn der, aus porösem Material bestehende Behält»' (1) z. B. ein Waffelbecher eine, hier als Loch in der Behälterwand dargestellte Fehlstelle (34) besitzt, kann aufgrund der Luftströmung durch die Meßblende (18) festgestellt werden, ob die diesem fehlerhaften Behält» (1) zuzuordnende Luftströmung einen bestimmten, dem fehlerfreien Behälter (1) entsprechenden, auf die Porosität des Behälters äbgestimmten Mindestwert überschreitet; entsprechende Signale werden in der Auswerteeinheit (16) gebildet, vorzugsweise in einem Vergleicher mit vorgegebenen Sollwerten verglichen und als Steuersignal einer Steuereinrichtung (17) für eine Ausscheidung fehlerhafter Behälter zugeführt. Die Prüfung kann sowohl mit Überdruck als auch mit Unterdrück durchgeführt werden; die Auswertung des Meßergebnisses kann in Echtzeit erfolgen.

Bei einer gleichzeitigen Förderung von mehreren Behältern, ausgerichtet in einer Linie quer zur Bewegungsrichtung der Fördereinrichtung (2) kann der Meßkopf (24) von einer Platte gebildet sein, die eine entsprechende Anzahl von Leitungen (14) mit Meßblenden (18) trägt Durch entsprechende Feinregelung kann ein entsprechender konstanter Eingangsdruck in das Prüfsystem erreicht werden und somit die Genauigkeit der Messung entsprechend hoch gemacht werden.

Die Steuereinrichtung (17), steuert, wie in Fig. 1 mit den Pfeilen bzw. Leitungen (35) schematisch angedeutet die Halteeinrichtung (9), die Andrückeinrichtung (10), die Obeiflächenbearbeitungseinrichtung (11) der Formgenauigkeitsprüfstation (300), die Prüfeinrichtung (400) zum Prüfen der strukturellen Integrität sowie die noch zu beschreibende Stapeleinrichtung in der Stapelstation (500). Es ist verständlich, daß die einzelnen Stationen jeweils entsprechende Antriebseinrichtungen elektrischer oder elektromechanischer oder pneumatischer Natur besitzen, die jedoch der Übersichtlichkeit halb» und weil sie für den Fachmann Selbstverständlichkeiten darstellen, nicht näh» beschrieben wurden.

Der Prüfstation (400) ist eine Greif- bzw. Stapeleinrichtung (6) nachgeordnet. Die Prüfstation (400) stellt für jeden Behälter (1) die Information zur V»fügung, ob ein Gutstück oder ein Ausschußstück vorliegt. In der Greif- bzw. Stapeleinrichtung (6) wird jeder Behälter der Behälterreihe separat manipuliert. Die von der Prüfstation (400) erkannten Gutstücke werden mit einem Greifer (19), der frontal oder von unten in die Aufnahmeelemente (3), auf denen der jeweilige Behälter (1) aufrechtsteht, eingreift, erfaßt und in eine Übergabeposition angehoben. In Fig. 1 und 4 ist die Variante mit frontalem Eingriff in die Aufnahmeelemente (3) dargestellt.

Der Greifer (19) befindet sich in seiner Ruhestellung in einer angehobenen Stellung, die oberhalb der Bewegungsbahn der Behälter (1) liegt, sodaß ein Ausschußstück unbehelligt vom Greifer (19) unter diesem vorbeibewegt wird. Wenn der Greifer (19) abgesenkt wird und einen Behälter (1) ergreift, hebt der Greif» (19) den Behälter in eine Stellung an, in der der Behälter an unterster Stelle eines Behälterstapels (22) angeordnet wird bzw. auf einen bereits gebildeten Behälterstapel (22) aufgeschoben wird. In dieser Kontaktstellung mit dem Behälterstapel (22) wird der zugeführte Behälter (1) von einem Stapelgreifer (20) erfaßt und um ein vorgegebenes Stück nach oben angehoben, das der Stapelteilung entspricht. Daraufhin kann ein weiter» Behälter (1) vom Greif» (19) dem Behälterstapel (22) von unten zugeführt werden, indem der Greifer (19), der nun frei ist, nach unten fährt, wenn ein neues Gutstück signalisiert wird und in der Aufnahmeposition diesen Behälter (1) auihimmt Dieser Bewegungsablauf bewirkt die Bildung eines sukzessive wachsenden Stapels, sofern Gutstücke angeliefert w»den. Im Falle von Ausschußstücken bleibt d» Greifer (19) in Warte- bzw. Übergabeposition.

Der Stapel (22) ist von einer, nach Art eines Greifers funktionierenden Halterung (21) seitenbegrenzt gehalten, welche Greifvorsprünge (36) besitzt, um ein Zurückfallen d» Behälter (1) zu verhindern. Wächst der Stapel bis zu einer Höhe, die durch einen einstellbaren Anschlag bzw. einem End- bzw. Näherungsschalt» (25) definiert ist, so werden entweder die Halterung (21) und der Behälterstapel (22), der von den Greifvorsprüngen (36) gehalten wird, von nicht näh» dargestellten Schwenkeinrichtungen von einer im wesentlichen v»tikalen Lage in eine im wesentlichen horizontale Lage übergeführt bzw. ein» Entnahmeschiene (37) angenähert oder die Entnahmeschiene (37) wird dem Behälterstapel (22) und der Halterung (21) um einen Drehpunkt (37') entgegengeschwenkt, sodaß d» Behälterstapel (22) auf der Schiene (37) an- bzw. aufliegt Der Schi»ie (37) ist ein Antriebszylinder (39) für eine Stange (45) zugeordnet, welche an ihrem freien Ende eine Greifklaue (38) trägt, die an das obere Ende des Stapels (22) anlegbar ist und bei Verschiebung der Stange (45) in Richtung des Pfeiles (40) den Behälterstapel (22) aus d» Halterung (21) entfernt, d»en Arme sich geöffnet -6-

Claims

AT 393 198 B haben, um die Greifvorspriinge (36) aus der Bahn des Behälterstapels (22) zu bewegen. Die Behälterstapel können somit entnommen und z. B. verpackt werden. Die aus den Aufnahmeelementen (3) nicht entnommenen Behälter (1) werden bei der Umlenkung der Fördereinrichtung (2) an einer Endrolle (44) nach unten in einen Auffangbehälter (41) abgeworfen. Auswerfer, z. B. Keile (42), oder in die Aufnahmeelemente (3) eingreifende Stifte oder dergleichen, dienen zum Auswerfen allenfalls verklemmter Behälter in den Auffangbehälter (41). Mittels Preßluftdüsen (43), Bürsten oder dergleichen kann eine Reinigung der Aufnahmeelemente (3) von anhaftenden Behälterstücken erfolgen. In Fig. 6 ist schematisch eine zweite Ausführungsform (600) der Prüfeinrichtung zur Prüfung auf strukturelle Integrität der Behälter (1) dargestellt. Der nur schematisch dargestellte, auf die Beschickungsöffnung des Behälters (1) aufgesetzte Meßkopf (601) ist an zwei Leitungen (602, 603) angeschlossen. Die Leitung (602) enthält eine Kalibrierdüse (604), die die maximale Strömungsgeschwindigkeit begrenzt, und führt über ein Ausgleichsgefäß (605) und einen Druckregler (606) zu einer Saugluftquelle bzw. Luftpumpe (607). Die Leitung (602) führt zu zwei Differenzdruckmeßsonden (608, 609), von denen die eine Meßsonde (608) vom Umgebungsluftdruck beaufschlagt wird, während die andere Meßsonde (609) über eine Leitung (610) mit der Leitung (602) auf der vom Meßkopf (601) abgewandten Seite der Kalibrierdüse (604) verbunden ist. Die beiden Differenzdruckmeßsonden (608, 609) sind mit einer elektronischen Auswerteeinrichtung (611) verbunden, welche einen Sollwertvergleich durchführt und ein Ausgangssignal an eine, nicht dargestellte Steuereinrichtung abgibt. Bei der Prüfung wird das, durch den Meßkopf (601) im Behälter (1) eingeschlossene Volumen mit einem Unterdrück gegenüber dem Umgebungsluftdruck beaufschlagt und die maximale Strömungsgeschwindigkeit durch eine Drossel (604) (Kalibrierdüse) limitiert. Dabei stellt sich in dem eingeschlossenen Volumen, je nach der Dichtheit bzw. der strukturellen Integrität des Behälters bzw. der Güte des Strukturgefüges des Behälterwandmaterials bzw. der Beschickung der Behälterwand ein verschiedener Differenzdruck zur Umgebung bzw. ein verschiedener Differenzdruck über der Kalibrierdüse ein. Diese Differenzdrücke werden gemessen und quantitativ zur Qualitätsbeurteilung ausgewertet. In den Fig. 1, 3, 4, 5 und 6 sind für die Stationen (200, 300, 400 und 500) der erfindungsgemäßen Vorrichtung jeweils nur die einem einzigen Behälter (1) bzw. einer einzigen Bahn der Aufnahmeelemente (3) der Fördereinrichtung (2) zugeordneten Einrichtungen bzw. Bauelemente dargestellt. Selbstverständlich sind diese jeweils in einer Anzahl nebeneinander vorzusehen, die der Anzahl an nebeneinander verlaufenden Bahnen an von den Aufnahmeelementen (3) gehaltenen Behälter (1) entspricht Bei den Stationen (200, 300 und 400) können jeweils die, quer zur Förderrichtung der Fördereinrichtung (2) nebeneinander angeordneten, jeweils ein«: einzelnen Behälterbahn zugeordneten Einrichtungen bzw. Bauelemente zu einer gemeinsamen Baueinheit zusammengefaßt in einem gemeinsamen Gestellrahmen angeordnet sein. Die Erfindung wurde anhand von, in einem Backofen mit umlaufenden Backformen hergestellten gebackenen, unbeschichteten, becherförmigen Behältern erläutert Solche Behälter können in Waffelbackautomaten hergestellte, in ihrer endgültigen Form gebackene Waffeltüten oder Waffelbecher sein, oder auch andere, aus Backteig hergestellt Behälter sein. Mit der vorliegenden Erfindung können Behälter aus sehr verschiedenartigen Materialien einer Qualitätskontrolle unterworfen werden, wobei alle Behälter und nicht nur eine Stichprobe «faßt werden. Bevorzugt wird die Erfindung auf Behälter aus porösem, verrottbarem Material angewendet. PATENTANSPRÜCHE 1. Verfahren zum Prüfen von einzelnen, einteiligen, einseitig offenen, allenfalls beschichteten Behältern, wie z. B. Becher, Tüten, Tassen, Teil«: oder dergleichen, vorzugsweise aus einem porösen oder feinporigen Material wie z. B. gebackener Back- oder Waffelteig, dadurch gekennzeichnet, daß die einzeln oder in Gruppen zu mehreren nebeneinander angelieferten Behälter, vorzugsweise in ihrer räumlichen Orientierung gleichartig ausgerichtet, an eine Förderstrecke übergeben werden, in der die Behälter zumindest eine Prüfstation durchlaufen, in der jedem einzelnen Behälter eindeutig zugeordnete Meßergebnisse »halten werden, worauf die Behälter, in Abhängigkeit von dem, dem jeweiligen Behälter zugeordneten Meßergebnis aus der Förderstrecke entnommen und weitergegeben oder verworfen werden. -7- AT393 198 B
2. Verfahren nach Anspruch 1 zum Prüfen von, in einem Backofen mit umlaufenden, auf- und zumachbaren Backformen gebackenen Behältern, dadurch gekennzeichnet, daß die, aus den geöffneten Backformen in der, durch die Backform vorgegebenen Anordnung herausfallenden Behälter zuerst an die Förderstrecke übergeben und dann auf dieser gleichartig ausgerichtet werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Behälter in der Prüfstation einer Prüfung ihrer strukturellen Integrität unterzogen werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, für Behälter aus porösem Material, dadurch gekennzeichnet, daß in der Prüfstation mit der strukturellen Integrität des Behälters auch die Durchlässigkeit und Strukturgüte des Behältermaterials am Behälter ermittelt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Behälter zuerst eine erste Prüfstation durchlaufen, in der sie auf Formgenauigkeit geprüft werden, und dann erst eine zweite Prüfstation durchlaufen, in der sie auf strukturelle Integrität geprüft werden.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß vom Behälter vorstehende Ansätze oder Erhebungen, die innerhalb vorgegebener Toleranzen über das Sollmaß der Behälter vorstehen, während der Formgenauigkeitsprüfung abgetragen werden.
7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß Behälterwandbereiche mit Formabweichungen von der Soll-Gestalt des Behälters, die über vorgegebene Toleranzen hinausgehen, bei der Formgenauigkeitsprüfung zerstört werden.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zur Prüfung auf strukturelle Integrität ein Unterdrück an die Beschickungsöffnung des Behälters angelegt wird und der Luftzufuhrstrom durch die Behälterwände als Istwert für die strukturelle Integrität des Behälters bzw. des Behältermaterials herangezogen wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zur Prüfung auf strukturelle Integrität Luft unter Druck in den Behälter durch dessen Beschickungsöffnung eingebracht wird und der Luftverlust durch die Behälterwände als Istwert für die strukturelle Integrität des Behälters bzw. des Behältermateriales herangezogen wird.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß der bei der Prüfung auf strukturelle Integrität ermittelte Istwert mit einem vorgegebenen Sollwert verglichen wird.
11. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, für Behälter aus porösem Material, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ermittlung des Sollwertes zumindest ein dichter und formtreuer Vergleichsbehälter in der Prüfstation auf strukturelle Integrität geprüft wird.
12. Vorrichtung zum Prüfen von einzelnen, einteiligen, einseitig offenen, durch Ineinanderschieben bzw. Aufoder Einsetzen stapelbaren, allenfalls beschichteten Behältern, wie z. B. Becher, Tüten, Tassen, Teller oder dergleichen, vorzugsweise aus porösem oder feinporigem Material wie z. B. Waffelbecher, Waffeltüten, Waffelteller und dergleichen, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine, vorzugsweise getaktet bewegte, Fördereinrichtung (2) mit in einer oder mehreren in Förderrichtung verlaufenden Bahnen angeordneten Aufnahmeelementen (3) für die Behälter (1) vorgesehen ist, entlang welcher eine, vorzugsweise von einer Zufuhrvorrichtung (4) mit Behältern (1) beschickbare Aufnahmestation (100), gegebenenfalls eine Ausrichtstation (200) zum gleichartigen räumlich orientierten Ausrichten der Behälter (1) und mindestens eine Prüfstation (300, 400, 600) für die Behälter (1) angeordnet sind.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine Ausrichtstation (200) zum räumlich gleichartig orientierten Ausrichten der Behälter (1) vorgesehen ist, welche eine, mit den Aufnahmeelementen (3) der Fördereinrichtung (2) zusammenwirkende Andrückeinrichtung (10) aufweist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Andrückeinrichtung (10) eine, gegenüber der Fördereinrichtung (2) heb- und senkbare Druckplatte zum Andrücken der Behälter (1) an den, vorzugsweise fingerförmig ausgebildeten, Aufnahmeelementen (3) aufweist.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß eine eigene Formgenauigkeitsprüfstation (300) vorgesehen ist. -8- AT 393 198 B
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß in der Formgenauigkeitsprüfstation (300) für jede Bewegungsbahn der, von der Fördereinrichtung (2) transportierten Behälter (1) jeweils eine, der äußeren Sollkontur der Behälter (1) entsprechende, stationäre Stanzschablone (12) zum Abtrennen von, an der Außenseite der Behälter (1) über die äußere Sollkontur überstehenden Graten in der Bewegungsbahn der Behälter (1) vorgesehen ist.
17. Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß in der Formgenauigkeitsprüfstation (300), für jede Bewegungsbahn der Behälter (1) jeweils ein, in die Behälter (1) einführbarer, der inneren Sollkontur der Behälter (1) entsprechender Kalibrierdom (32) vorgesehen ist.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß in der Formgenauigkeitsprüfstation (300) für jede Bewegungsbahn der Behälter (1) jeweils zumindest eine Oberflächenbearbeitungseinrichtung (11) zum Abtragen von, über die innere und/oder äußere Sollkontur der Behälter (1) vorstehenden Graten und/oder Oberflächenbereichen der Behälter (1) vorgesehen ist.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß eine eigene Prüfstation (400, 600) für die Prüfung der strukturellen Integrität der Behälter (1) vorgesehen ist.
20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfstation (400, 600) für die Prüfung der strukturellen Integrität der Behälter (1) für jede Bewegungsbahn der Behälter (1) jeweils einen, dichtend auf die Beschickungsöffnung (13) eines in dieser Bahn auf den Aufnahmeelementen (3) angeordneten Behälters (1) aufsetzbaren bzw. anlegbaren Meßkopf (24) besitzt, der an eine Druck- oder Saugluftquelle (15) über eine Leitung (14) angeschlossen ist, in der eine Meßblende (18) angeordnet ist, wobei zur Messung des Druckes zu beiden Seiten der Meßblende (18) Drucksensoren vorgesehen sind, die an eine Auswerteeinheit (16) angeschlossen sind, in der die dem Luftstrom durch die Meßblende (18) entsprechende Druckdifferenz gebildet und als Meßwert für die strukturelle Integrität ausgewertet wird.
21. Prüfeinrichtung für die Prüfung der strukturellen Integrität von einzelnen, einteiligen, einseitig offenen, allenfalls beschichteten Behältern, wie z. B. Becher, Tüten, Tassen, Teller oder dergleichen, vorzugsweise aus einem porösen oder feinporigen Material wie z. B. Back- oder Waffelteig, dadurch gekennzeichnet, daß ein dichtend auf die Beschickungsöffnung (13) eines Behälters (1) absetzbarer bzw. anlegbarer Meßkopf (24) vorgesehen ist, wobei das Innere des Behälters (1) über eine Leitung (14) an eine Druckluft- oder Saugluftquelle (15) angeschlossen ist, daß im Verlauf dieser Leitung (14) eine Meßblende (18) angeordnet ist, daß beidseits der Meßblende (18) Drucksensoren zur Messung des Druckes angeordnet sind, daß die Meßwerte der Drucksensoren zur Ermittlung der Druckdifferenz zu beiden Seiten der Meßblende (18) einer Auswerteeinheit (16) zugeführt sind, in der der Luftstrom durch die Meßblende ermittelt und als Maß für die Dichtigkeit der Behälter bzw. der Behälterwände herangezogen wird.
22. Prüfeinrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßkopf (14) eine, an die Beschickungsöffnung (13) der Behälter (1) anlegbare Dichtung (16) aufweisL Hiezu 3 Blau Zeichnungen -9-