DD302021A9 - Vorrichtung zum Verpacken von Crackern, Keksen und aehnlichem sowie Verfahren zur Nutzung der Vorrichtung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für das Verpacken von Crackern, Keksen u.ä. und umfasst Einrichtungen zum einzelnen Aufnehmen einer vorgegebenen Anzahl von Produkten unter gleichzeitigem Abzählen; die Überprüfung, ob die Produkte die vorgeschriebene Masse aufweisen, sowie ihren Transport zu einer Verpackungsstation. Die Einrichtungen zum Befördern des Produktes sind in der Lage, sich automatisch auf unterschiedlich lange Keksstapel einzustellen. Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren zur Nutzung der Vorrichtung.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verpacken von Crackers, Keksen und ähnlichen Produkten, die dazu bestimmt ist, eine bestimmte Anzahl von Produkten aufzunehmen und zu stapeln, zu überprüfen, cb sie einer festgelegten Masse entsprechen, und sie vollautomatisch zu einer Verpackungsstation zu transportieren.

Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Nutzung dieser Vorrichtung.

Vorrichtungen zur Verpackung von Produkten wie Cracker, Keksen und ähnlichen sind bekannt. Sie umfassen einen Zuführungskannl für die Produkte, welche gestapelt einer Aufnahmeeiniichtung zugeführt werden, die im allgemeinen aus einer Gabel besteht, die entsprechend einem vorgeschriebenen Volumen eine bestimmte Produktmenge aufnimmt und die Produkte in geeignete Behältnisse einfüllt, die zu einer Fördereinrichtung gehören, durch welche die Produkte zur endgültigen Verpackung gelangen.

Diese Vorrichtungen weisen jedoch Nachteile auf, die darin bestehen, daß das Produkt sozusagen „volumetrisch" gemessen wird. Gegenwärtig gelten jedoch Bestimmungen, nach denen das verpackte Produkt eine vorgeschriebene Masse aufweisen muß, wobei die Toleranzbreite recht eng ist, so daß das Aufnehmen des Produktes nach volumetrischen Kriterien ungenau ist.

Weiterhin muß in Betracht gezogen werden, daß diese Maschinen, um kostengünstig arbeiten zu können, mit hohen Geschwindigkeiten einsetzbar sein müssen, genauer gesagt, sie müssen in der Lage sein, mehrere hundert Crackers pro Minute aufzunehmen, zu stapeln und zu verpacken.

Deshalb besteht in dieser Branche ein Bedarf an Mitteln, die es gestatten, die oben angeführten Operationen akkurat auszuführen, wobei abgesichert ist, daß das aufgenommene Produkt die vorgeschriebene Masse aufweist, und die Mittel funktionssicher und einfach gebaut sind.

Zur Überwindung der oben genannten Probleme stellt die Erfindung eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zu deren Nutzung zur Verfügung zum Verpacken von Crackers, Keksen und ähnlichem, wobei die Vorrichtung über Mittel zur Ausführung folgender Schritte verfügt: einzelnes Aufnehmen der Crackers; Anordnung der Produkte in Stapeln von einer jeweils vorgeschriebenen Anzahl von Produkten; Überprüfung, cb diese Produkte einer vorgeschriebenen Masse entsprechen; Transport der Produkte zu einer Verpackungsstation.

Die Erfindung wird jet2t unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen näher erläutert, wobei

Fig. 1: eine schematische Planansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung und Fig. 2: eine schematische Schnittdarstellung der in Figur 1 abgebildeten Vorrichtung ist.

Aus Figur 1 ist ersichtlich, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Vielzahl von Zuführungseinrichtungen 1 umfaßt, von denen das Produkt an die Einrichtungen 2 weitergeleitet wird zur Bildung von Produktstapeln, die zum Fördermittel 3 transportiert werden, das das Produkt zu den Verpackungsstationen 4 bewegt.

Aub Figur 2 geht hervor, daß jede Zuführungseinrichtung ein Zuführungsrohr bzw. -kanal 5, umfaßt, das bzw. der in einem im wesentlichen vertikalen Teil 6 endet, durch welches die Produkte nebeneinander oder gestapelt eintreten.

Der unterste Cracker eines Stapels in der Zuführung 6, der in Figur 2 durch schraffierte Linien und mit Ziffer 7 bezeichnet dargestellt wird, fällt von der Zuführung auf eine Ablage 8, die an einem Paar senkrechter Stützen 9 befestigt ist, wobei diese Stützen 9 mittels eines Druckkolbens 10 o.a. in im wesentlichen vertikaler Richtung verschiebbar sind, um die Ablage 8 von der Position in Figur 2, wo sie sich in einer Linie mit einer installierten verschiebbaren Ablage 11 für die Produkte befindet, in eine höhere, in Figur 2 durch Strichlinie dargestellte Position zu bringen.

In der verschiebbaren Ablage 11 befindet sich ein Paar Schlitze, in welchen miteinander verbundene Paare von Zapfen 12 gleitend aufgenommen werden können, wobei die Zapfen 12 an den entsprechenden Ketten 13 o. ä. befestigt sind, die auf einem Paar Rädern 14 laufen, welche z. B. von einem Schrittmotor angetrieben werden, um wohlausgewogene Rotationen auszuführen.

Die Zapfen 12 stehen bezüglich der Ablagen H und Π mit einem ausreichenden Abstand hervor, der ihnen das Eingreifen ermöglicht, d. h. aus einem über Zuführung 5 herangebrachten Stapel jenen Cracker aufzunehmen, der sich ganz unten befindet, und seine Weiterbewegung in Richtung weiterer Einrichtungen zu veranlassen.

Talsächlich ist der Abstand zwischen dem Endabschnitt von Zuführung 6 und den Ablagen 8 und 11 etwas größer als die Dicke eines Crackers.

Unterhalb der Zuführung ist eine Fotozelle 15 vorgesehen, um den Durchlauf des Produktes zu überwachen, welches in Richtung einer Aufnahmeeinrichtung abgeführt wird, die allgemein mit Ziffer 16 bezeichnet wird und die ein rotierendes Teil mit einem Paar rechtwinklig angeordneter Wände 17 und 18 umfaßt.

Die Einrichtung 16,-der umgangssprachlich ausgedrückt-sogenannte „Stern", dreht sich synchron mit den Rädern 14, die die Ketten 13 und die Zapfen 12 antreiben. In Arbeitsstellung befindet sich die Wand 17 in einer Linie mit der verschiebbaren Ablage 11, während Wand 18 als Begrenzung und Widerlager für das Produkt dient, das vermittels der Zapfen 12 in Richtung des Sterns 16 geschoben wird.

Wieobenerwähnt, ν ollführt der Stern jedesmal, wenn die Zapfen 12 einen Schritt vorgeschoben werden, eine Drehung um 180^c, während der der Stern das Produkt auf einer Ablage 19 absetzt.

Der Cracker wird auf der Ablage 19 in einer im wesentlichen horizontalen Lage gehalten und zwar vermittels einer Gabel 20, die sich beweglich in einem Paar länglicher Schlitze befindet, die in besagter Auflage 19 vorgesehen sind.

Die Gabel 20 ist an einer Halterung 21 angebracht, die in eine Gewindewelle 22 oder in ein ähnliches System einrastet, das seinerseits synchron mit anderen Einrichtungen von einem Schrittmotor in Drehung versetzt wird (diese wio alle übrigen Funktionen der Maschine sind computergesteuert).

Übsr der Ablage 19 sind zwei Greifvorrichtungen 20 vorgesehen, die sogenannten „Forken", von denen eine ein Plattenteil 21 ist, das an einem Tragarm 22 angebracht ist, wobei unter Wirkung der Feder 23 o. ä. die Plntte 21 in Figur 2 nach links gedrängt wird, und die andere ein Plattenteil 23 ist, das an einem Tragarm 24 angebracht ist, der durch an sich bekannte Mittel um eine im wesentlichen horizontalen Achse in Rotation versetzt wird, um es aus der in Figur 2 in Vollinie dargestellten Position in die durch gestrichelte Linie dargestellte Position zu bringen.

Diese Einrichtungen sind beide an einer gemeinsamen in den Zeichnungen nicht dargestellten Halterung angebracht, welche sich beweglich auf einer Führungsvorrichtung 25 befindet und von einer Gewindewe'le 26 angetrieben wird, die ihrerseits von einem ebenfalls nicht dargestellten Schrittmotor angetrieben wird.

Unterhalb dieser Greifeinrichtumjen ist eine Fördereinrichtung 3 vorgesehen, die die aufgenommenen und gestapelten Crackers zu einer Verpackungsstation hiribewegt.

Diese Fördereinrichtung 3 stellt im wesentlichen eine „blinde" Fördereinrichtung dar, welche eine Vielzahl von Stäben 27 umfaijt, deren Enden an einem Paar Wänden 28 befestigt sind, die wiederum an Ketten o.a. befestigt sind, hier nicht dargestellt, welche in den Führungsvorrichtungen 29 verschiebbar sind.

Nahe dem Verlauf der Förderstäbe 27 ist ein Sensor 30 vorgesehen, der den Durchlauf jedes Forderstabes überwacht, um ein entsprechendes Signal abzugeben, das für die den Apparat antreibenden Einrichtungen bestimmt ist.

Ein aus einer Wand 31 gebildeter beweglicher Anschlag ist an der Wand 28 angebracht, die sich unterhalb des ankommenden Crackerstapels befindet, wobei die Wand 31 mit dem Ende des Stabes 32 verbunden ist, der vermittels einer Federeinrichtung 33, wie z. B. einer Schraubenfeder o. ä., in Richtung des Zentrums der Fördereinrichtung in die durch die punktierte Linie angegebene Lage gedrängt wird.

Am anderen Ende des Stabes 32 ist ein Puffer 34 angebracht, welcher durch eine bewegliche Wand 35, die mit Nockenantrieb arbeitet, in Betrieb gesetzt wird, was hier nicht dargestellt ist.

Es ist Aufgabe der Wand 25, den Puffer 34 nach rechts zu drücken, um den Anschlag 31 vollständig offen zu halten bzw. ihn loszulassen, damit der Anschlag 31 auf einen Crackerstapel, mit dem die Fördereinrichtung mittlerweile beschickt wurde, Druck ausüben kann.

Ein zweiter Sensor 36 ist unterhalb des Sensors 30 angeordnet, der seinerseits dazu bestimmt ist, den Durchlauf der Förderstäbe 27 zu überwachen.

Der Sensor 36, dessen Wirkungsweise im folgenden erläutert wird, gibt seinerseits ein Signal ab, das für die die Maschine steuernden elektronischen Einrichtungen bestimmt ist.

Schließlich sind unterhalb der Fördereinrichtung angeordnete Wägevorrichtungen mit diesen Einrichtungen verbunden, liier nicht dargestellt, da an sich bekannt, die dazu bestimmt sind, die Masse eines Stapels verpackter Crackers zu überprüfen.

Die Betriebsweise ist folgende:

Unter der Voraussetzung, daß die Anzahl der zu verpackenden Produkte jeweils vorher einprogrammiert wurde, werden die Crackers o.a. durch das Zuführungsrohr 5 eingespeist bis der erste von ihnen die Ablage 8 erreicht, wo das Produkt von den vorrückenden Zapfen 12 erfaßt wird, um zur Aufnahmeeinrichtung 16 hinbewegt zu werden.

Zwischenzeitlich wird ein nächster eintreffender Cracker vorgeschoben und auf der Ablage 8 abgelegt, um von den folgenden Zapfen erfaßt zu werden.

Der gerade der Zuführung entnommene Cracker wird unter der Fotozelle 15 entlang geführt, die seinen Durchlauf überwacht, und wird dann auf den Stern 16 abgesetzt, durch dessen Drehung das Produkt auf Ablage 19 abgelegt wird, wo es vermittels Gabel 20 in aufrechter Lage gehalten wird.

Bei jedem Vorschubschritt der Maschine und Aufnahme eines Crackers vollführt die Gewindewelle 22 eine teilweise Drehung, wodurch die Halterung 21 und die Gabel 20 sich um eine Strecke vorwärtsbewegen, die im wesentlichen etwa der Dicke einer Crackers entspricht.

Wenn eine vorgeschriebene Anzahl von Crackers erreicht ist, was durch Fotozelle 15 überprüft wird, bewirken die Steuereinrichtungen der Maschine eine Drehung des Armes 24, bis das Plattenteil 23 so gegen den Crackerstapel drückt, daß dieser zwischen Platte 23 und der entgegengesetzten Platte 21, die vermittels der Feder 23 gegen den Crackerstapel drückt, festgehalten wird.

Gleichzeitig wird der Druckkolban 10 betätigt, der Ablage 8 nach oben bewegt, so daß die Crackers angehoben werden, wodurch verhindert wird, daß sie von den Zapfen 12 erlaßt werden.

Synchron dazu werden die Sensoren in der Nähe des aus Stäben bestehenden Fördermittels 3 aktiviert.

Während dieses Schrittes wird die Wand 35 vollkommen nach rechts bewegt, um die entgegengesetzte Platte 31 in einer geöffneten Stellung ?u halten, was in den Zeichnungen mit einer Vollinie dargestellt ist.

Wenn sich ein Förderstab 27 einem Punkt in der Nähe des Sensors 30 nähert, o^:'ot letzterer ein Signal ab, woraufhin der Prozessor den Motor aktiviert, Gewindewelle 26 in Rotation zu versetzen, um die „Forken" zusammen mit dem Crackerstapel nach rechts zu bewegen, wonach der Crackerstapel dann in das Fördermittel zwischen zwei aufeinanderfolgende Stäbe 7 gebracht wird.

Der Crackerstapel wird von den „Forken" solange zurückgehalten, bis sich ihm ein Förderstab 27 nähert, dessen Durchlauf von einem Sensor 36 erfaßt wird.

Auf das Signal von Sensor 36 hin wird die Wand 35 nach links bewegt, wodurch Puffer 34 und Platte 31 losgelassen werden, wobei letztere durch Feder 33 nach links gedrängt wird, so daß der Crackerstapel gegen die gegenüberliegende Wand 28 gedrückt wird.

Zu diesem Zeitpunkt wird die linke Forke wieder geöffnet, woraufhin die Forken in 'hre Ausgangsposition zurückkehren.

Darauf wird die Ablage 8 wieder nach unten bewegt und der Zyklus kann erneut beginnen.

Durch diese Konstruktion kann die beschriebene Vorrichtung mit hohen Geschwindigkeiten arbeiten und alle Möglichkeiten nutzen, die die elektronische Steuerung bietet.

Insbesondere nachdem die Crackerstapel verpackt sind, werden sie erneut gewogen, und je nachdem, ob ihre Masse der vorgeschriebenen Masse entspricht oder nicht, steuert der Computer die Maschine so, daß bei Notwendigkeit jeder Stapel von einer größeren oder kleineren Anzahl von Crackers gebildet wird.

Es versteht sich, daß die obigen Funktionen für jeden Zuführungskanal 1 individuell reguliert werden können.

Im Unterschied zu den Verfahren des bisherigen Standes der Technik, bei denen eine Crackermenge nach einer festgelegten Volumengrundlage aufgenommen wird, gestattet es das erfindungsgemäße Verfahren, eine festgelegte Anzahl von Produkten aufzunehmen, die mit durch Federkraft wirkende Greifmittel erfaßt werden, die Masse dieser Produkte zu überprüfen und bei Notwendigkeit ihre Anzahl zu verändern, bis Packen der erforderlichen Masse erreicht sind.

Darüber hinaus können verschiedene Komponenten der oben beschriebenen Vorrichtung durch gif ichwertige Komponenten ersetzt werden, ohne vom Erfindungsprinzip abzugehen.

So kann beispielsweise der Druckkolben 10 durch einen Motor ersetzt werden, der e^;ne Gewindewelle antreibt, oder es können Nocken an Stelle des Schrittmotors zum Erzeugen der Bewegungen von Gabel 20 benutzt werden.

Von Fachleuten auf diesem Gebiet kann eine Vielzahl weiterer Modifikationen und Veränderungen, die in den Bereich dieser Erfindung, entsprechend den angefügten Patentansprüchen gehören, gefunden werden.

Claims (13)

1. Vorrichtung für das Vei packen von Crackers oder ähnlichem eines Typs, der Mittel zur Aufnahme einer bestimmten Produktmenge aus einer Zuführongseinrichtung und ihres Transports zu einer Verpackungsstation umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß Produkte einzeln aufgenommen werden und Mittel vorgesehen sind, die den Abbruch eines Zyklus bewirken, wenn eine vorgeschriebene Anzahl von Crackers erreicht ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung Mittel zum Anordnen der aufgenommenen Crackers in Stapeln sowie durch Federkraft wirkende Greifmittel zum Aufnehmen de?, so gebildeten Stapels und zu dessen Absetzen auf eine Fördereinrichtung umfaßt.

3. Vorrichtung zum Verpacken der Crackers o.a. nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei den Aufnahmemitteln um Zapfenpaare handelt, die an einer Fördereinrichtung befestigt sind und die sich beweglich auf einer Ablage befinden, auf der ein Crackerstapel abgesetzt wird, derausderZuführung überder Ablage eingespeist wird, daß dieCrackerseinernach dem anderen von den Zapfen aufgenommen und in Richtung der Aufnahmeeinrichtungen gelenkt werden, wobei darüber hinaus Mittel vorgesehen sind, die die Ablage anheben, damit der Schritt des Aufnehmens von Crackers unterbrochen wird, sobald die erforderliche Menge davon erreicht ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmeeinrichtungen eine schwenkbare Platte 17 umfassen, die Crackers aufnehmen und sie auf eine Ablage (19) absetzen kann, so daß sie auf einer Haltegabel (20) ruhen, wobei Mittel vorgesehen sind, die synchron mit den Aufnc'hmeeinrichtungen arbeiten, um die Gabel zum Zurückziehen zu veranlassen, und zwar bei jedem Schritt um eine Entfernung, die der Dicke eines Crackers entspricht.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel, die das Zurückziehen der Gabel veranlassen, eine Gewindewelle umfassen, die von einem Schrittmotor angetrieben wird und mit der Halterung der Gabel ineinandergreift.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung Greifmittel umfaßt, die dazu bestimmt sind, einen Crackerstapel aufzunehmen und ihn zu einer Fördereinrichtung hinzuleiten, wobei die Greifmittel durch Federkraft wirksam werden.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Greifmittel ein Plattenelement umfassen, das an einer festen Halterung angebracht ist und durch Federkraft wirksam wird, sowie ein Plattenelement, das an einer beweglichen Halterung angebracht ist, die von einer Position, wo sie den Durchlauf der Crackers nicht beeinträchtigt, in eine tiefere Position gebracht werden kann, wodurch gegeneinanderwirkende Wände gebildet werden, die die Crackers zurückhalten.

8. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung eine „blinde" Fördereinrichtung umfaßt, die die Crackerstapel einer Verpackungsvorrichtung zuleitet, wobei Mittel vorgesehen sind, die die Position der Stäbe, aus denen die Fördereinrichtung besteht, überwachen und abhängig von jener Position über das Aufladen eines Crackerstapels entscheiden.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekenmeichnet, daß diese Mittel ein Näherungsdetektor sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter Meßfühler in der Nähe des Stabfördermittels vorgesehen ist, der in der Lage ist, die Stäbe des Fördermittels bei Annäherung an einen darauf befindlichen Crackerstapel zu überwachen und als Ergebnis dessen Mittel auszulösen, die die Crackers auf der Fördereinrichtung stoppen und das Mittel zum Ergreifen der Stapel zur Öffnung zu veranlassen.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Stoppen eines Stapels innerhalb der Fördereinrichtung eine bewegliche Wand darstellen, die einerseits der Wirkung des Federmittels und andererseits der Wirkung von Nocken ausgesetzt sind, die den Federmitteln entgegenwirken, um die Wand vollständig geöffnet zu halten.

12. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung Mittel umfaßt, die dazu bestimmt sind, die Masse der aufgenommenen Crackers zu überwachen, die ermittelte Masse mit dem vorgeschriebenen Wert zu vergleichen und die Steuereinrichtungen der Maschine in Abhängigkeit von der ermittelten Masse zu beeinflussen.

13. Verfahren zum Verpacken von Crackers, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren folgende Schritte umfaßt: Aufnahme einer vorgeschriebenen Anzahl von Crackers aus einem Zuführungsmittel, Überprüfung, ob die Masse der Crackers mit einem vorgeschriebenen Wert übereinstimmt und schließlich Angleichung der in jedem Zyklus aufzunehmenden Anzahl von Crackers in Abhängigkeit vom ermittelten Wert.

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