Verfahren und Einrichtung zum Herstellen und Verpacken von Gebäckwaffeln
Bei der Herstellung von Gebäckwaffeln ist es bekannt, zunächst aus dem Waffelteig Waffeltafeln zu backen, aus welchen die Gebäckwaffeln in ihrer endgültigen Form einzeln oder reihenweise über die Breite der Waffeltafeln ausgestanzt werden. Man benutzt hierzu Fussstanzen oder auch elektrisch betriebene Stanzen, bei welchen die Waffeltafeln vom Bedienungsmann eingelegt und für je den Stanzhub nachgeschoben werden müssen. Die aus der Stanze hervortretenden fertigen Gebäckwaffeln werden vom Packer einzeln oder in kleinen Stapeln in einen Transportbehälter eingesetzt. Dieses bekannte Herstellungs- verfahren weist eine Reihe von Nachteilen auf.
Einmal ist das einzelne oder reihenweise Ausstanzen der Gebäckwaffeln zeitraubend und durch das erforderliche Nachschieben von Hand entstehen grosse Abfallmengen. Ausserdem ist es bei dem bekannten Verfahren unvermeidlich, dass die Gebäckwaffel bis zu ihrer Verpackung mehrfach vom Bedienungspersonal angefasst werden muss.
Die Erfindung hat zunächst ein Verfahren zum Herstellen und Verpacken von Gebäckwaffeln zum Gegenstand, bei welchem diese Nachteile vermieden werden sollen.
Das Verfahren nach der Erfindung kennzeichnet sich dabei dadurch, dass aus der vollen Waffeltafel in einem Stanzenhub sämtliche aus ihr zu stanzenden Gebäckwaffeln in ihrer endgültigen Form ausgestanzt und gleichzeitig durch Führungskanäle des Stanzenkopfes, deren Querschnitt die gleiche Form wie die fertige Gebäckwaffeln hat, unmittelbar in einen fünfseitig geschlossenen Transportbehälter eingeschoben und in diesem aufgeschichtet werden, der Transportbehälter mit den eingestapelten Gebäckwaffeln durch Rütteln von Krümeln befreit und danach verschlossen wird. Dieses Verfahren bietet den Vorteil, dass der Stanzvorgang wesentlich verkürzt ist. Ausserdem kann bei dem Verarbeiten der vollen Waffeltafel in einem Stanzenhub die Stanzenform so ausgebildet sein, dass der Abfall auf ein Mindestmass verringert werden kann.
Ein sehr wesentlicher Vorteil des Verfahrens nach der Erfindung ist es ferner, dass das Einsetzen der fertigen Gebäckwaffeln in einen Transportbehälter nicht mehr von Hand geschieht, sondern die fertigen Waffeln unmittelbar aus der Stanzvorrichtung in den Transportbehälter eingeschoben werden. Hierdurch wird der Arbeitsgang des Einsetzens und des beim bisherigen Herstellungsverfahren notwendige umfangreiche Verpackungspersonal eingespart. Zugleich ist durch das Verfahren nach der Erfindung die Möglichkeit gegeben, die Gebäckwaffel ohne Berührung durch menschliche Hände zu verpacken und überhaupt während des gesamten Herstellungsganges eine Berührung mit menschlichen Händen zu vermeiden.
Zur Durchführung dieses Verfahrens umfasst die Erfindung auch eine besondere Einrichtung, die gekennzeichnet ist durch eine Stanzvorrichtung, die eine Zuführungsvorrichtung, welche bestimmt ist, bei jedem Stanzenhub eine Waffeltafel der Stanzpresse zuzuführen, und eine Mehrzahl von mit je einem Fiihrungskanal gekoppelten Stanzmessern aufweist, und durch eine Rüttelvorrichtung zur Aufnahme des gefüllten Transportbehälters mit einem dessen offene Fläche abzudecken bestimmten Gitter. Durch diese Vorrichtung nach der Erfindung wird ohne allzugrossen maschinellen Aufwand das Verfahren nach der Erfindung durchgeführt.
Die Erfindung wird nachfolgend an Hand der beigefügten Zeichnung beispielsweise erläutert.
Fig. 1 ist eine schematische Darstellung des Verfahrens.
Fig. 2 bis 7 zeigen eine Ausführungsform der Stanz- und Verpackungsvorrichtung in Vertikal schnitt und in Einzeldarstellung.
Fig. 8 und 9 zeigen eine andere Ausführungsform der Stanz- und Verpackungsvorrichtung in Vertikalschnitt und in Draufsicht.
Fig. 10 bis 13 zeigen den Transportbehälter in seinen einzelnen Gebrauchszuständen.
Fig. 14 zeigt die Rüttelvorrichtung im Schnitt.
In Fig. 1 ist das Verfahren schematisch erläutert.
Von der Backeinrichtung a, beispielsweise einem be kannen Waffelbackautomaten, gelangen die gebakkenen Waffeltafeln einzeln oder in Stapeln, gegebenenfalls mittels einer automatischen Transportvorrichtung auf den Lagerteil b, der Stanzvorrichtung e. Von diesem wird jeweils die unterste Waffeltafel durch einen Schieber d in die eigentliche Stanze gebracht und in einem Stanzhub zu den fertigen Gebäckwaffeln ausgestanzt. Diese schichten sich automatisch in einen auf den Stanzenkopf aufgesetzten Transportbehälter f.
Sobald dieser mit Gebäckwaffeln angefüllt ist, wird er mit der Öffnung nach unten so lange gerüttelt, bis die restlichen mit den ausgestanzten Gebäckwaffeln in den Transportbehälter gewanderten Krumen entfernt sind. Hierzu wird eine Rüttelvorrichtung g benötigt, die aus einem Rüttler 11 und einem die Öffnung des Transportbehälters f verschliessenden Siebrost i besteht. Der Transportbehälter wird dann verschlossen und versandt oder auf Lager gelegt.
Die beim Ausstanzen der Gebäckwaffeln entstehenden Abfälle werden in einer Mühle k zu Mehl gemahlen und über ein automatisch gesteuertes Ventil l und ein Gebläse m in ein Silo n überführt. Desgleichen werden die aus dem Transportbehälter f gerüttelten Restkrumen über ein automatisch gesteuertes Ventil o und das Gebläse m in das Silo n überführt.
Die beim Aus stanzen der Gebäckwaffeln anfallenden Randabfälle sind mitunter als ganze Stücke zu gebrauchen. Um sie von den kleineren Stanzabfällen abzutrennen, ist vor der Mühle k ein Sieb p angebracht, das die kleineren Teile in die Mühle k und die grö sseren Stücke in einen Behälter q leitet.
Die automatisch gesteuerten Ventile l und o dienen dazu, die zum Gebläse m führende Saugleitung nur dann zu öffnen, wenn tatsächlich gemahlene Abfälle bzw. Krumen abzuführen sind. Hierdurch wird vermieden, dass Staub- und Schmutzteile aus dem Raum in den Silo n gelangen. Durch das automatisch gesteuerte Ventil l wird ferner ermöglicht, dass die grösseren Waffel stücke, die sich am Sieb p ansammeln, beim Verschliessen des Ventils I in den Behälter q fallen, weil mit dem Schliessen des Ventils I die die Waffelstücke am Sieb p festhaltende Sogkraft aufhört.
Für die automatischen Ventile l und o werden zweckmässig magnetisch gesteuerte Ventile benutzt.
Das Ventil list mit seiner Magnetsteuerung mit der Stanzvorrichtung c gekoppelt, und zwar in der Weise, dass es bei angehobenem Stanzenkopf geöffnet und bei eingedrücktem Stanzenkopf geschlossen ist. Das Ventil o ist zweckmässig mit seiner Magnetsteuerung mit dem Rüttler h gekoppelt, so dass es bei eingeschaltetem Rüttler 11 geöffnet und bei ausgeschaltetem Rüttler h geschlossen ist.
In Fig. 2 bis 7 ist eine Ausführungsform der Stanzvorrichtung dargestellt. Wie aus der Schnittzeichnung der Fig. 2 hervorgeht, besteht die Stanzvorrichtung im wesentlichen aus einem Lagerungsund Zuführungsteil b für die zu verarbeitenden Waffeltafeln, dem eigentlichen Stanzenteil e und dem Antriebs- und Bedienungsteil r. Diese drei grundsätz- lichen Teile derStanzvorrichtung sind auf einer Grundplatte 1 angebracht, die in Arbeitsstellung mit etwa
30 bis 5011 gegen die Waagrechte geneigt ist, und zwar sind der Lagerungs-und Zuführungsteil b und der eigentliche Stanzen teil e oberhalb und der Antriebsund Bedienungsteil r unterhalb der Grundplatte 1 angebracht.
Der Lagerungs und Zuführungsteil b ist im oberen Teil auf die Grundplatte l aufgesetzt und besteht aus einer Bodenplatte 2, welche auf die Grundplatte
1 aufgelegt ist, und einem auf der Bodenplatte 2 hin und her laufenden Zuführungsschieber 3 für die Waffeltafeln 4. Zur Begrenzung der Abwärtsbewegung des Schiebers 3 ist ein Anschlag 5 vorgesehen, der auch zugleich die Waffeltafel in richtiger Lage e vor den Schieber 3 bringt. Zur Lagerung der zu verarbeitenden Waffeltafeln ist oberhalb der Bodenplatte 2 ein Führungsblech 6 angebracht, das zu einem dreiseitig geschlossenen, rechteckigen Gehäuse gebogen ist.
Die Vorderwand dieses Führungsbleches 6 grenzt den Lagerungs-und Zuführungsteil b gegenüber dem eigentlichen Stanzenteil ab und dient zugleich als seitliche Führung und Auflage für den Stapel von Waffeltafeln. Durch die Neigung der Bodenplatte 1 gegen über der Waagrechten ist die Vorderwand 7 des Führungsbleches 6 um den gleichen Winkel gegenüber der Senkrechten geneigt, nimmt deshalb einen Teil des Gewichtes der Waffeltafeln auf und überträgt dieses über die Deckenwandung 8 des Führungsbleches 6 und die Stütze 9 auf die als Verlängerung der Grundplatte 1 dienenden Winkeleisen 10.
Die Hinterwand 11 des Führungsbleches 6 gestattet zusammen mit der Vorderwand 7 ein sauberes Aufstapeln der Waffeltafeln, während die Deckenwand 8 zusammen mit der Vorderwand 7 in anderen Stellungen der Grundplatte
1 ein Herausfallen der Waffeltafeln aus dem La gerungs und Zuführungsteil b verhindert.
Der eigentliche Stanzenteil e besteht im wesentlichen aus dem Stanzenkopf 12, der bezüglich der Grundplatte 1 auf und ab beweglich angebracht ist, und dem Stanzenwiderlager 13, das auf die Grundplatte
1 aufgelegt ist. Das Stanzenwiderlager besteht ausgum- mielastischem Material, beispielsweise Hartgummi, in welches sich die Schneiden des Stanzenkopfes 12 ge ringfügig eindrücken. Diese bietet den Vorteil, dass die
Schneidfläche des Stanzen kopfes geringe Höhenunterschiede haben darf und somit einfacher und billiger herstellbar ist. Am unteren Ende des Stanzenwiderlagers 13 ist ein Anschlag angebracht, vorzugsweise in Form einiger Anschlagstifte 14. Durch den Zuführungsschieber 3 wird die Waffeltafel 4 bis an die Anschlagstifte 14 vorgeschoben.
Die Verwendung von Anschlagstiften 14 bietet den Vorteil dass späte stens durch die nachfolgende Waffeltafel 4 die auf dem Stanzenwiderlager 13 verbliebenen Reste des vorhergehenden Stanzhubes an den Anschlagstiften 14 vorbei in den Abfalltrichter 15 über das Sieb p in die Mühle k bzw. den Behälter q geschoben werden. Im allgemeinen soll dies jedoch nicht durch die nachfolwende Waffeltafel 4 geschehen.
Vielmehr ist zwischen der Vorderwandi 7 des Führungsbleches 6 und dem Stanzenkopf 12 ein quer zur Grundplatte 1 verlaufendes Pressluftzuführungsrohr 16 mit seitlichen Bohrungen 17 vorgesehen, das bei jedem Stanzenhub während des Abhebens des Stanzenkopfes 12 vom Widerlager 13 unter Pressluft gesetzt wird und mit seinen düsenartigen Bohrungen 17 einen breiten Luftstrom erzeugt, der den Zwischenraum zwischen dem Stanzenkopf 12 und dem Widerlager 13 durchspült und der hinreicht, um die auf dem Stanzenwiderlager 13 verbliebenen Reste an den Anschlagstiften 14 vorbei wegzuspülen.
Gegebenenfalls an den Anschlagstiften liegende, seitliche Abfallstücke werden durch die Kraft des Pressluftstromes an den Anschlagstiften 14 durchschnitten und wandern ebenfalls in den Abfalltrichter 15, bevor die nächste Waffeltafel 4 durch den Zuführungsschieber 3 auf das Stanzenwiderlager 13 gelegt wird.
Der Aufbau des Stanzenkopfes 12 ist aus den Fig. 2, 3 und 4 ersichtlich. Er besteht im wesentlichen aus einem Rahmen 18, der Stanzform 19 und der Haltevorrichtung 20 für das Transportgefäss 21. Der Rahmen 18 ist beispielsweise aus U-Eisen hergestellt und auf ihn die Stanzform 19 mittels ihres ringsumlaufenden Flansches 22 aufgeschraubt. An jeder Seite ist der Rahmen 18 durch ein weiteres U-Eisen doppelt gehalten und in dem Zwischenraum 23 zwischen dem Rahmen 18 und dem zusätzlichen U-Eisen 24 je eine Pleuelstange 25 mittels eines Bolzens 26 drehbar gelagert. Die Pleuelstangen 25 sind an ihrem anderen Ende mit einer Kurbelwelle oder mit Exzentern 27 des Antriebs- und Bedienungsteiles r gekoppelt.
In den seitlichen Zwischenräumen 23 des Rahmens 18 können ferner vier Gleitlager 28 angeordnet sein, mit welchen der Stanzenkopf 12 auf beispielsweise zylindrischen Gleitbolzen 29, die an der Grundplatte 1 befestigt sind, hin und her gleitet. In der vorliegenden Ausführungsform wird die Stanzform durch Metallrohre, vorzugsweise Stahlrohre gebildet, deren lichter Querschnitt der endgültigen Form der ausgestanzten Gebäckwaffeln entspricht. Diese Rohre 30 besitzen eine Wandstärke von etwa 0,5 mm und sind in ihrem Inneren zu Gleitkanälen für die ausgestanzten Gebäckwaffeln ausgebildet. An ihrer Aussenseite sind die Rohre 30 miteinander verbunden, beispielsweise verlötet und die Zwischenräume zwischen den Rohren 30 beispielsweise mit Lötmasse 31 verschlossen.
Nach den Schneiden hin sind die Zwischenräume 32 zwischen den Rohren 30 freigelassen. Diese Zwischenräume 32 füllen sich mit Stanzresten, die zugleich zu Mehl zerdrückt werden und sich etwas in das Stanzwiderlager 13 eindrücken. Beim Abheben des Stanzenkopfes 12 von dem Widerlager 13 verbleiben diese Mehlreste sowie die ausserhalb der Stanzform liegenden Abfallteile 33 auf dem Stanzenwiderlager 13 und werden durch einen Luftstrom weggespült. Auf der den Schneiden abgewandten Seite ist auf die Stanzenform 19 die Haltevorrichtung 20 für den Transportbehälter 21 aufgesetzt und auf dem Flansch 22 befestigt. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, besteht die Haltevorrichtung 20 für den Transportbehälter 21 aus einem die Innenwände des Transportbehälters 21 belegen den Mantel aus Metallblech.
Der Aufbau des Antriebs- und Bedienungsteiles ist aus den Fig. 2, 5 und 7 ersichtlich. Der Antrieb der Stanzvorrichtung besteht aus einem Elektromotor 34, der über ein die Drehzahl herabsetzendes Getriebe 35 mit der Antriebswelle 36 für die Stanzvorrichtung verbunden ist. Die Welle 36 kann entweder als Kurbelwelle ausgebildet sein oder Exzenter 27 tragen, welche über die Pleuelstange 25 dem Stanzenkopf 12 seine Hin- und Herbewegung erteilen. Zur besseren Kraftübertragung ist die Antriebswelle 36 an jeder Seite der Stanzvorrichtung in einem Lager 37 geführt.
Über Kettenräder 38 und eine Gliederkette 39 ist die Antriebswelle 36 mit der Betätigungswelle 40 für den Zuführungsschieber 3 verbunden, so dass beide Wellen 36 und 40 mit gleicher Drehzahl umlaufen. Die Drehbewegung der in den Lagern 41 laufenden Betätigungswelle 40 wird durch Kurbelhebel 42 und Pleuelstangen 43 in eine Hin- und Herbewegung umgewandelt und auf den Zuführungsschieber 3 übertragen.
Der Bedienungsteil der S'tanzvorrichtung dient dazu, diese Vorrichtung für die jeweiligen Arbeitsgänge in eine geeignete Stellung zu bringen. Diese Stellungen der Stanzvorrichtung sind in Fig. 6 dargestellt. Zunächst wird die Stanzvorrichtung in die Stellung B (Fig. 6) gebracht und in dieser Stellung der Zuschnitt für den Transportbehälter, wie er in Fig. 10 dar , gestellt ist, um den Blechmantel 20 gelegt und zusammengeklebt, so dass sich ein Behälter nach Fig. 11 ergibt. In der Stellung B kann auch ein Stapel von Waffeltafeln auf den Lagerungs- und Zuführungsteil b eingelegt werden, wenn nicht mit automatischer Zuführung der zu verarbeitenden Waffeltafeln gearbeitet wird.
Nachdem die Stanzvorrichtung zum Arbeitsprozess vorbereitet ist, wirdr sie aus der Vorbereitungsstellung B in die Arbeitsstellung A gebracht und die Antriebsvorrichtung in Gang gesetzt. Der automatische Betrieb geht so lange vonstatten, bis das Transportgefäss 21 mit ausgestanzten Gebäckwaffeln gefüllt ist Sodann wird die Stanzvorrichtung in die Entnahmestellung C gebracht und der Transportbehälter mit den in ihm eingeschichteten ausgestanzten Gebäckwaffeln nach unten von seiner Haltevorrichtung 20 abgezogen und in eine Rüttelvorrichtung nach Fig. 14 eingesetzt.
Um die Stanzvorrichtung in die verschiedenen Stellungen verbringen zu können, ist die Grundplatte 1 mittels eines oder mehrerer Lagerblöcke 44 (Fig. 7) drehbar auf die Trägerwelle 45 gesetzt. Zum Einrasten in der jeweiligen Stellung ist die Grundplatte 1 mit einer seitlichen Lochplatte 46 fest verbunden, in welcher entsprechend den drei Stellungen A, B, C Bohrung 47 vorgesehen sind, in welche ein mit dem Maschinengestell verbundener und mit der Handkurbel 48 (Fig. 6) zu betätigender Bolzen eingreift.
In den Fig. 8 und 9 ist eine weitere Ausführungsform der Stanzvorrichtung schematisch dargestellt.
In dieser Ausführungsform ist die Stanz- und Verpakkungsvorrichtung wiederum als Lagerungs-und Zuführungsteil h, eigentlicher Stanzen- und Verpackungsteile e und Antriebs- und Bedienungsteil r ausgebildet. Im wesentlichen Unterschied zu der ersteren Ausführungsform ist bei der Stanz und Verpackungsvorrichtung nach Fig. 8 der Stanzenkopf 120 aus zwei übereinanderliegenden Platten 121 und 122 gebildet, die an ihren unteren Enden mittels Scharnieren 123 und einer Welle 124 zueinander verklappbar miteinander verbunden sind. Die beiden Platten 121 und 122 bilden zusammen einen Stanzenblock, der mit durchgehenden Kanälen 125 zum Durchlassen der ausgestanzten Gebäckwaffeln versehen ist. Die obere Platte 121 trägt wiederum die Haltevorrichtung 20 für den Transportbehälter.
Zum Ausstanzen der Gebäckwaffeln wird der Stanzenkopf 120 bezüglich der Grundplafte 1 auf und ab bewegt. Gegenüber der ersteren Ausführungsform bietet der Stanzenkopf 120 nach Fig. 8 den Vorteil, diass die in Fig. 6 dargestellten Stellungen nicht mehr von der gesamten Vorrichtung, sondern nur noch von der oberen Platte 121 des Stanzenkopfes 120 und der Haltevorrichtung 20 für den Transportbehälter eingenommen werden.
Die Grundplatte 1 und mit ihr der Lagerungs-und Zuführungsteil b sowie der Antriebs- und Bedienungsteil r können feststehend ausgebildet werden. Eine weitere Anderung gegenüber der ersteren Ausführungsform besteht darin, dass das Stanzenwiderlager 130 aus Stanzstempeln 131 besteht, die in die Kanäle 125 des Stanzenkopfes 120 eingreifen. Die Stanzstempel 131 sind auf einer Trägerplatte 132 befestigt, die selbst wieder mit Abstand 133 auf der Grundplatte 1 angebracht ist. An den Zwischenräumen zwischen den Stanzstempeln 131 ist die Trägerplatte 132 durchbohrt, um durch diese Bohrungen 134 die Stanzabfälle in den Zwischenraum 133 zwischen der Trägerplatte 132 und der Grundplatte 1 zu leiten.
Der Zwischenraum
133 wird von einem Pressluftzufiihrungsrohr 16 mit Düsenbohrungen 17 aus periodisch mit Pressluft durchspült, um die Stanzabfälle abzuführen. In dieser Aus führungsform ist es nicht mehr notwendig, die Schneidbleche der Stanzenform in das nachgiebige Widerlager einzudrücken. Dadurch wird nur eine wesentlich geringere Stanzkraft benötigt. Zur Führung des Stanzenkopfes 120 gegenüber der Grundplatte 1 sind im Stanzenkopf 120 seitlich schwalbenschwanzförmige Ausnehmungen 126 und an der Grundplatte 1 schwalbenschwanzförmige Führungsleisten 127 vorgesehen.
Es ist jedoch auch möglich, die Ausuehmungen 126 in die Grundplatte einzuschneiden und die Fühmngsleisten 127 fest mit dem Stanzenkopf 120 zu verbinden und gegebenenfalls als Exzenterstössel zu benutzen. Der Antrieb der Stanzvorrichtung nach Fig. 8 geschieht wiederum mittels eines Antriebsmotors 34 über ein die Drehzahl herabsetzendes Getriebe 35 auf eine Kurbelwelle oder Antriebswelle 36 mit Exzenter 27. Von der Antriebswelle 36 wird auch die Betätigungswelle 400 für den Zuführungsschieber 3 angetrieben. Von der Betätigungswelle 400 wird die Drehbewegung über ein Kegelräderpaar 401 auf eine Exzenterscheibe 402 übertragen, die zusammen mit der Pleuelstange 403 die Drehbewegung in eine Hinund Herbewegung übersetzt und auf den Zuführungsschieber 3 überträgt. Diese Ausführungsform bietet gegenüber der ersteren den Vorteil wesentlich geringerer Bauhöhe.
Der in Fig. 10 bis 13 dargestellte Transportbehälter besteht vorzugsweise aus Karton oder Wellpappe.
Es ist jedoch auch denkbar, andere Werkstoffe zu benutzen, aus welchen Faltschachteln herstellbar sind.
Bei dem Zuschnitt des Transportbehälters nach Fig. 10 reihen sich die Vorderwand 201. die Bodenwand 202, die Hinterwand 203, die Deckelwand 204 und die Verschlusslasche 205 aneinander. Jeder der Wandteile 201 bis 204 trägt auf jeder Seite eine Lasche 206 bis 209. Die an die Bodenwand 202 angesetzten Laschen 207 haben einmal gleiche Breite wie die Bodenwand 202 und zum anderen gleiche Höhe wie die Seitenwände 201 und 203. Dadurch wird erreicht, dass die Laschen 207, wenn sie als innerste Teile in die Seitenwände eingelegt werden, -nach innen hin völlig glatte Seitenwände ergeben, um die eingeschichteten Gebäckwaffeln zu schonen. Die Laschen 206 und 208 überdecken die Laschen 207 nicht ganz zur Hälfte, während die Seitenlaschen 209 des Deckels 204 zum völlig dichten Verschluss des Transportbehälters beitragen.
Der Transportbehälter bietet den Vorteil, dass er mit bereits verschlossenem Deckel 204 von der Seite her gefüllt werden kann und die auf einer Seite liegenden Laschen 206 bis 209 nach dem Füllen in der Weise verschlossen werden können, dass sich zum Entnehmen der Gebäckwaffeln beim Verbraucher der Deckel 204 öffnen lässt, ohne den zuletzt geschlossenen Seitenteil zu öffnen. In der dargestellten besonderen Ausführungsform des Transportbehälters, bei welchem die innerste ein Seitenteil bildende Lasche 207 den gesamten seitlichen Querschnitt des Transportbehälters überdeckt, sind die äussersten Lagen von Gebäckwaffeln, die sich an die Seitenteile anlegen, besonders gut gegen Beschädigung geschützt.
In Fig. 11 ist der Transportbehälter in seitlich geöffnetem Zustand mit verschlossenem Deckel dargestellt. In diesem Zustand kann der Transportbehälter auf die Haltevorrichtung 20 der Stanz- und Verpackungsvorrichtung aufgeschoben werden. Vorzugsweise wird aber der Zuschnitt bereits um die Haltevorrichtung 20 gefaltet und die Lasche 205 aussen auf die Vorderwand 201 gelegt und dort befestigt. Darauf werden die Seitenlaschen 207, 206 und 208 sowie 209 in dieser Reihenfolge umgelegt und miteinander befestigt. Nach dem Füllen des Transportbehälters und Entfernen der Krumen werden auch auf der noch offenen sechsten Seite die Laschen 207, 206 und 208 sowie 209 in dieser Reihenfolge eingelegt und mitein ander befestigt.
Das Befestigen der Laschen miteinan- der bzw. der Lasche 205 auf der Vorderwand 201 kann in jeder bekannten Weise geschehen, beispielsweise mittels Klebstreifen, Heftklammern, Druckknöpfen usw. Der versandfertige Transportbehälter ist in Fig. 12 gezeigt. Da der Verbraucher den Transportbehälter in der in Fig. 13 dargestellten Weise öffnet, liegen die durch die Stanz- und Verpackungsvorrichtung automatisch senkrecht eingestapelten Gebäckwaffeln seitlich aufgereiht in mehreren Reihen und Schichten vor ihm und können dem Transportbehälter leicht entnommen werden.
Die in Fig. 14 dargestellte Rüttelvorrichtung zum Entfernen der Krumen aus dem Transportbehälter mit den eingeschichteten Gebäckwaffeln besteht im wesentlichen aus einem Einsetzrahmen 301, dessen Boden, Seitenwände und Hinterwand geschlossen sein können, während die Vorder- und Oberseite offen sind. Der Einsetzrahmen 301 besitzt zwei seitliche Wellenstümpfe 302, mit welchen er in die Lager 303 des Aussengestelles 304 um eine waagrechte Achse drehbar eingesetzt ist. An seiner Oberseite ist der Einsetzrahmen 301 mit einem die offene Seite des Transportgefässes abdeckenden Siebdeckel 305 versehen, der mittels eines Scharnieres oder dergleichen umklappbar am Einsetzrahmen 301 angebracht ist.
Ausserdem besitzt der Siebdeckel 305 eine Verriegelungsvorrichtung, beispielsweise in Form einer federnd gelagerten Hakensperre, die den Deckel 305 in geschlossenem Zustand auf dem Einsetzrahmen 301 festhält. Im Inneren des Einsetzrahmens können blattfederartige Abstandshalter vorgesehen sein, die ein seitliches Verschieben des eingesetzten Transportbehälters 21 verhindern. Aussen an dem als Träger für den Einsetzrahmen 301 dienenden Aussengestell 304 ist ein Rüttler 306 angebracht. Unterhalb des Einsetzrahmens 301 besitzt das Aussengestell 304 eine Auffangwanne 307 zur Aufnahme der aus dem Transportbehälter gerüttelten Krumen und Weiterleitung zum Silo.
Zum Entfernen der Krumen aus dem Transportbehälter 21 wird dieser aus der Stanz- und Verpakkungsvorrichtung kommend mit der offenen Seite nach oben in den Einsetzrahmen 301 gesetzt und die oberste Lage der Gebäckwaffeln ausgeglichen. Sodann wird der Siebdeckel 305 auf die offene Seite des Transportbehälters 21 heruntergeklappt und verriegelt. Nach der Verriegelung des Siebdeckels 305 mit dem Einsetzrahmen 301 wird der Einsetzrahmen 301 mit dem Transportbehälter 21 mit dem Siebdeckel 305 nach unten umgeklappt und der Rüttler 306 in Gang gesetzt. Nachdem die Krumen hinreichend aus dem Transportbehälter 21 herausgerüttelt worden sind, wird der Rüttler wieder ausgeschaltet und der Einsetzrahmen 301 in seine Ursprungslage zurückgeschwenkt, der Siebdeckel 305 entriegelt und geöffnet und der Transportbehälter dem Einsetzrahmen entnommen und verschlossen.
Method and device for the production and packaging of biscuit wafers
In the production of biscuit wafers, it is known to first bake wafer bars from the wafer dough, from which the biscuit wafers are punched out in their final shape individually or in rows over the width of the wafer bars. For this purpose, foot punches or electrically operated punches are used, in which the wafer slabs are inserted by the operator and have to be pushed in for each punching stroke. The finished biscuit wafers emerging from the punch are placed individually or in small stacks in a transport container by the packer. This known production method has a number of disadvantages.
On the one hand, punching out the biscuit wafers individually or in rows is time-consuming and the necessary manual pushing them in results in large amounts of waste. In addition, with the known method it is inevitable that the pastry wafers have to be touched several times by the operating personnel before they are packaged.
The invention firstly relates to a method for producing and packaging biscuit wafers in which these disadvantages are to be avoided.
The method according to the invention is characterized in that all of the pastry wafers to be punched from it are punched out in their final shape in one punching stroke and at the same time through guide channels of the punch head, the cross-section of which has the same shape as the finished pastry wafers, directly into one Transport container closed on five sides can be inserted and stacked in this, the transport container with the stacked biscuit wafers is freed from crumbs by shaking and then closed. This method offers the advantage that the punching process is significantly shortened. In addition, when processing the full wafer sheet in one punch stroke, the punch shape can be designed so that the waste can be reduced to a minimum.
Another very important advantage of the method according to the invention is that the finished biscuit wafers are no longer inserted into a transport container by hand, but the finished wafers are pushed directly from the punching device into the transport container. This saves the operation of inserting and the extensive packaging personnel required in the previous manufacturing process. At the same time, the method according to the invention makes it possible to pack the biscuit wafers without being touched by human hands and to avoid contact with human hands at all during the entire production process.
To carry out this method, the invention also comprises a special device, which is characterized by a punching device which has a feeding device which is intended to feed a wafer sheet to the punching press with each punching stroke, and a plurality of punching knives, each coupled to a guide channel, and by a vibrating device for receiving the filled transport container with a grid intended to cover its open area. By means of this device according to the invention, the method according to the invention is carried out without excessive machine expenditure.
The invention is explained below with reference to the accompanying drawing, for example.
Figure 1 is a schematic representation of the process.
Fig. 2 to 7 show an embodiment of the punching and packaging device in vertical section and in individual representation.
8 and 9 show another embodiment of the punching and packaging device in vertical section and in plan view.
10 to 13 show the transport container in its individual states of use.
14 shows the vibrating device in section.
The method is illustrated schematically in FIG.
From the baking device a, for example a be can wafer baking machine, the baked wafer bars arrive individually or in stacks, optionally by means of an automatic transport device, on the storage part b, the punching device e. From this, the bottom wafer plate is brought into the actual punch by a slider d and punched out into the finished biscuit wafers in a punching stroke. These are automatically layered in a transport container f placed on the punch head.
As soon as this is filled with biscuit wafers, it is shaken with the opening facing downwards until the remaining crumbs that have migrated into the transport container with the punched biscuit wafers are removed. For this purpose, a vibrating device g is required, which consists of a vibrator 11 and a sieve grate i which closes the opening of the transport container f. The shipping container is then sealed and shipped or put into storage.
The waste produced when the biscuit wafers are punched out are ground to flour in a mill k and transferred to a silo n via an automatically controlled valve l and a fan m. Likewise, the residual crumbs shaken from the transport container f are transferred into the silo n via an automatically controlled valve o and the fan m.
The edge waste that occurs when punching out the biscuit wafers can sometimes be used as whole pieces. In order to separate them from the smaller punching waste, a sieve p is attached in front of the mill k, which guides the smaller pieces into the mill k and the larger pieces into a container q.
The automatically controlled valves l and o serve to open the suction line leading to the fan m only when actually ground waste or crumbs are to be removed. This prevents dust and dirt particles from entering the silo from the room. The automatically controlled valve l also enables the larger pieces of wafer that collect on the sieve p to fall into the container q when valve I is closed, because when valve I closes the suction force holding the waffle pieces on the sieve p ceases .
Magnetically controlled valves are expediently used for the automatic valves 1 and o.
The valve list with its magnetic control is coupled to the punching device c in such a way that it is open when the punch head is raised and closed when the punch head is pressed in. The valve o is suitably coupled with its magnetic control to the vibrator h, so that it is open when the vibrator 11 is switched on and closed when the vibrator h is switched off.
In Fig. 2 to 7 an embodiment of the punching device is shown. As can be seen from the sectional drawing in FIG. 2, the punching device essentially consists of a storage and supply part b for the wafer bars to be processed, the actual punching part e and the drive and operating part r. These three basic parts of the punching device are attached to a base plate 1, which in the working position is approximately
30 to 5011 is inclined to the horizontal, namely the storage and supply part b and the actual punching part e above and the drive and operating part r below the base plate 1.
The storage and supply part b is placed in the upper part on the base plate l and consists of a base plate 2, which is on the base plate
1 is placed, and a feed slide 3 for the wafer boards 4 running back and forth on the base plate 2. To limit the downward movement of the slide 3, a stop 5 is provided, which also brings the waffle board in the correct position e in front of the slide 3. To store the wafer sheets to be processed, a guide plate 6 is attached above the base plate 2 and is bent into a rectangular housing closed on three sides.
The front wall of this guide plate 6 delimits the storage and supply part b from the actual punched part and at the same time serves as a lateral guide and support for the stack of wafer bars. Due to the inclination of the base plate 1 relative to the horizontal, the front wall 7 of the guide plate 6 is inclined at the same angle relative to the vertical, therefore takes up part of the weight of the wafer plates and transfers it via the top wall 8 of the guide plate 6 and the support 9 the angle iron 10 serving as an extension of the base plate 1.
The rear wall 11 of the guide plate 6 together with the front wall 7 allows the wafer boards to be neatly stacked, while the top wall 8 together with the front wall 7 in other positions of the base plate
1 prevents the wafer bars from falling out of the storage and feed part b.
The actual punching part e consists essentially of the punching head 12, which is mounted so as to be movable up and down with respect to the base plate 1, and the punching abutment 13, which is attached to the base plate
1 is up. The punch abutment consists of rubber-elastic material, for example hard rubber, into which the cutting edges of the punch head 12 are pressed slightly. This has the advantage that the
Cutting surface of the punch head may have slight differences in height and is therefore easier and cheaper to manufacture. At the lower end of the punching abutment 13, a stop is attached, preferably in the form of a few stop pins 14. The wafer board 4 is pushed forward to the stop pins 14 by the feed slide 3.
The use of stop pins 14 offers the advantage that at least the following wafer board 4 pushes the remnants of the previous punching stroke remaining on the punching abutment 13 past the stop pins 14 into the waste funnel 15 via the sieve p into the mill k or into the container q . In general, however, this should not be done by the subsequent waffle table 4.
Rather, between the front wall 7 of the guide plate 6 and the punch head 12 there is a compressed air supply pipe 16 running transversely to the base plate 1 with lateral bores 17, which is placed under compressed air with each punch stroke during the lifting of the punch head 12 from the abutment 13 and with its nozzle-like bores 17 A broad air flow is generated which flushes through the space between the punch head 12 and the abutment 13 and which is sufficient to flush away the residues remaining on the punch abutment 13 past the stop pins 14.
Any lateral waste pieces lying on the stop pins are cut through by the force of the compressed air flow on the stop pins 14 and also migrate into the waste funnel 15 before the next wafer board 4 is placed on the punch abutment 13 by the feed slide 3.
The structure of the punch head 12 can be seen from FIGS. 2, 3 and 4. It consists essentially of a frame 18, the punch 19 and the holding device 20 for the transport vessel 21. The frame 18 is made, for example, of U-iron and the punch 19 is screwed onto it by means of its circumferential flange 22. The frame 18 is held twice on each side by a further U-iron and a connecting rod 25 is rotatably mounted in the space 23 between the frame 18 and the additional U-iron 24 by means of a bolt 26. The connecting rods 25 are coupled at their other end to a crankshaft or to eccentrics 27 of the drive and operating part r.
In the lateral spaces 23 of the frame 18, four slide bearings 28 can also be arranged, with which the punch head 12 slides back and forth on, for example, cylindrical slide bolts 29 that are fastened to the base plate 1. In the present embodiment, the punching form is formed by metal tubes, preferably steel tubes, the clear cross section of which corresponds to the final shape of the punched-out biscuit wafers. These tubes 30 have a wall thickness of approximately 0.5 mm and are designed in their interior to form sliding channels for the punched-out biscuit wafers. On their outside, the tubes 30 are connected to one another, for example soldered, and the spaces between the tubes 30 are closed with soldering compound 31, for example.
After the cutting, the spaces 32 between the tubes 30 are left free. These intermediate spaces 32 are filled with punch residues, which are simultaneously crushed to flour and are pressed somewhat into the punch abutment 13. When the punch head 12 is lifted from the abutment 13, these flour residues and the waste parts 33 lying outside the die remain on the punch abutment 13 and are washed away by an air stream. On the side facing away from the cutting edges, the holding device 20 for the transport container 21 is placed on the punching die 19 and fastened on the flange 22. As can be seen from FIG. 2, the holding device 20 for the transport container 21 consists of a sheet metal jacket, the inner walls of the transport container 21.
The structure of the drive and control part can be seen from FIGS. 2, 5 and 7. The drive of the punching device consists of an electric motor 34 which is connected to the drive shaft 36 for the punching device via a gear 35 reducing the speed. The shaft 36 can either be designed as a crankshaft or carry an eccentric 27 which, via the connecting rod 25, impart its back and forth movement to the punch head 12. For better power transmission, the drive shaft 36 is guided in a bearing 37 on each side of the punching device.
The drive shaft 36 is connected to the actuating shaft 40 for the feed slide 3 via chain wheels 38 and a link chain 39, so that both shafts 36 and 40 rotate at the same speed. The rotary movement of the actuating shaft 40 running in the bearings 41 is converted into a reciprocating movement by crank levers 42 and connecting rods 43 and transmitted to the feed slide 3.
The control part of the dancing device is used to bring this device into a suitable position for the respective work steps. These positions of the punching device are shown in FIG. First, the punching device is brought into position B (Fig. 6) and in this position the blank for the transport container, as shown in Fig. 10, is placed around the sheet metal jacket 20 and glued together, so that a container according to Fig 11 results. In the position B, a stack of wafer bars can also be placed on the storage and supply part b, if the automatic supply of the wafer bars to be processed is not used.
After the punching device has been prepared for the work process, it is brought from the preparation position B to the work position A and the drive device is started. The automatic operation continues until the transport container 21 is filled with punched-out biscuit wafers. Then the punching device is brought into the removal position C and the transport container with the punched-out biscuit wafers stacked in it is pulled down from its holding device 20 and placed in a vibrating device according to FIG. 14 used.
In order to be able to move the punching device into the various positions, the base plate 1 is rotatably placed on the support shaft 45 by means of one or more bearing blocks 44 (FIG. 7). To lock in the respective position, the base plate 1 is firmly connected to a lateral perforated plate 46 in which, corresponding to the three positions A, B, C, bore holes 47 are provided, in which a crank handle 48 connected to the machine frame and with the hand crank 48 (Fig. 6 ) engages the actuated bolt.
Another embodiment of the punching device is shown schematically in FIGS. 8 and 9.
In this embodiment, the punching and packaging device is again designed as a storage and supply part h, actual punching and packaging parts e, and drive and operating part r. In the punching and packaging device according to FIG. 8, the punching head 120 is formed from two superimposed plates 121 and 122 which are connected to each other at their lower ends by hinges 123 and a shaft 124 such that they can be folded away. The two plates 121 and 122 together form a punching block which is provided with continuous channels 125 for the passage of the punched-out biscuit wafers. The upper plate 121 in turn carries the holding device 20 for the transport container.
To punch out the biscuit wafers, the punch head 120 is moved up and down with respect to the base plate 1. Compared to the first embodiment, the punch head 120 according to FIG. 8 offers the advantage that the positions shown in FIG. 6 are no longer occupied by the entire device, but only by the upper plate 121 of the punch head 120 and the holding device 20 for the transport container .
The base plate 1 and with it the storage and supply part b and the drive and operating part r can be designed to be stationary. A further change compared to the first embodiment is that the punch abutment 130 consists of punch punches 131 which engage in the channels 125 of the punch head 120. The punches 131 are fastened on a carrier plate 132, which itself is again attached to the base plate 1 at a distance 133. The carrier plate 132 is drilled through at the gaps between the punching punches 131 in order to guide the punching waste through these bores 134 into the gap 133 between the carrier plate 132 and the base plate 1.
The gap
133 is periodically flushed with compressed air from a compressed air supply pipe 16 with nozzle bores 17 in order to remove the punching waste. In this imple mentation form, it is no longer necessary to press the cutting plates of the punching form into the flexible abutment. As a result, only a significantly lower punching force is required. To guide the punch head 120 with respect to the base plate 1, dovetail-shaped recesses 126 are provided laterally in the punch head 120 and dovetail-shaped guide strips 127 on the base plate 1.
However, it is also possible to cut the recesses 126 into the base plate and to connect the guide strips 127 firmly to the punch head 120 and, if necessary, to use them as an eccentric ram. The punching device according to FIG. 8 is driven again by means of a drive motor 34 via a speed-reducing gear 35 on a crankshaft or drive shaft 36 with eccentric 27. The actuating shaft 400 for the feed slide 3 is also driven by the drive shaft 36. The rotary motion is transmitted from the actuating shaft 400 via a pair of bevel gears 401 to an eccentric disk 402 which, together with the connecting rod 403, converts the rotary motion into a reciprocating motion and transmits it to the feed slide 3. Compared to the former, this embodiment has the advantage of a significantly lower overall height.
The transport container shown in FIGS. 10 to 13 is preferably made of cardboard or corrugated cardboard.
However, it is also conceivable to use other materials from which folding boxes can be produced.
In the case of the cut of the transport container according to FIG. 10, the front wall 201, the bottom wall 202, the rear wall 203, the top wall 204 and the closure flap 205 are lined up. Each of the wall parts 201 to 204 has a tab 206 to 209 on each side. The tabs 207 attached to the bottom wall 202 have the same width as the bottom wall 202 and the same height as the side walls 201 and 203. This ensures that the Tabs 207, if they are inserted into the side walls as innermost parts, result in side walls that are completely smooth inward, in order to protect the layered pastry wafers. The tabs 206 and 208 cover the tabs 207 not quite halfway, while the side tabs 209 of the lid 204 contribute to the completely tight closure of the transport container.
The transport container offers the advantage that it can be filled from the side with the lid 204 already closed and the tabs 206 to 209 on one side can be closed after filling in such a way that the lid is open when the consumer can remove the biscuit wafers 204 can be opened without opening the last closed side part. In the particular embodiment of the transport container shown, in which the innermost flap 207 forming a side part covers the entire lateral cross-section of the transport container, the outermost layers of biscuit wafers that lie against the side parts are particularly well protected against damage.
In Fig. 11 the transport container is shown in the laterally open state with the lid closed. In this state, the transport container can be pushed onto the holding device 20 of the punching and packaging device. Preferably, however, the blank is already folded around the holding device 20 and the tab 205 is placed on the outside of the front wall 201 and fastened there. The side flaps 207, 206 and 208 as well as 209 are then folded over in this order and fastened together. After filling the transport container and removing the crumbs, the tabs 207, 206 and 208 and 209 are inserted in this order and fastened together on the sixth side that is still open.
The fastening of the tabs to one another or of the tab 205 on the front wall 201 can take place in any known manner, for example by means of adhesive strips, staples, snaps, etc. The transport container ready for dispatch is shown in FIG. Since the consumer opens the transport container in the manner shown in FIG. 13, the biscuit wafers automatically stacked vertically by the punching and packaging device lie laterally in several rows and layers in front of him and can easily be removed from the transport container.
The vibrating device shown in FIG. 14 for removing the crumbs from the transport container with the layered biscuit wafers consists essentially of an insert frame 301, the bottom, side walls and rear wall of which can be closed, while the front and top are open. The insert frame 301 has two lateral stub shafts 302, with which it is inserted into the bearings 303 of the external frame 304 so as to be rotatable about a horizontal axis. On its upper side, the insert frame 301 is provided with a sieve cover 305 which covers the open side of the transport vessel and which is attached to the insert frame 301 so that it can be folded over by means of a hinge or the like.
In addition, the sieve cover 305 has a locking device, for example in the form of a spring-mounted hook lock, which holds the cover 305 in the closed state on the insert frame 301. In the interior of the insert frame, leaf spring-like spacers can be provided which prevent the inserted transport container 21 from shifting to the side. A vibrator 306 is attached to the outside of the outer frame 304 serving as a carrier for the insert frame 301. Below the insert frame 301, the outer frame 304 has a collecting trough 307 for receiving the crumbs jolted out of the transport container and forwarding them to the silo.
To remove the crumbs from the transport container 21, it is placed in the insert frame 301 with the open side up, coming from the punching and packaging device, and the top layer of the biscuit wafers is leveled out. The sieve cover 305 is then folded down onto the open side of the transport container 21 and locked. After the screen cover 305 has been locked to the insert frame 301, the insert frame 301 with the transport container 21 with the screen cover 305 is folded down and the vibrator 306 is started. After the crumbs have been sufficiently shaken out of the transport container 21, the vibrator is switched off again and the insert frame 301 is swiveled back into its original position, the sieve lid 305 is unlocked and opened and the transport container is removed from the insert frame and closed.