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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum portionierten Abfüllen von flachen Produkten, wie Kartoffelchips, bei dem die Produkte als Produktportionen längs einer Mehrzahl von parallelen, in einer Reihenanordnung angeordneten Portionsförderstrecken an eine Portionsformatierungseinrichtung übergeben werden, wobei die Portionsformatierungseinrichtung die Produktportionen entsprechend der Reihenanordnung der Produktförderstrecken in Portionsreihen übernimmt und in einer Horizontalebene oberhalb einer Verpackungsförderstrecke, längs der in einer Horizontalförderebene Verpackungseinheiten mit einer Mehrzahl von in Matrixanordnung angeordneten Verpackungsbehältern gefördert werden, eine Portionsübergabeanordnung in Matrixform (Übergabematrix) ausbildet, derart, dass in einer Übernahmeposition einer längs der Verpackungsförderstrecke geförderten Verpackungseinheit eine Überdeckung zwischen den in der Übergabematrix angeordneten Produktportionen und den in der Matrixanordnung angeordneten Verpackungsbehältern gegeben ist und eine synchrone Übergabe der in der Übergabematrix angeordneten Produktportionen in die Verpackungsbehälter der Verpackungseinheit erfolgt.
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Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung, die die Durchführung des Verfahrens zum portionierten Abfüllen von flachen Produkten ermöglicht.
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Verfahren zum portionierten Abfüllen von flachen Produkten, wie Kartoffelchips, sind grundsätzlich bekannt. Zur Verpackung von Kartoffelchips in Verpackungseinheiten werden die Kartoffelchips in dem Auslaufbereich einer Fritteuse auf eine Vielzahl von parallel zueinander angeordneten Auslaufförderstrecken übergeben, welche in einem Bahnspreizungsabschnitt zur Vergrößerung des Abstands zwischen den Auslaufförderstrecken divergierend verlaufen und in voneinander beabstandete parallele Produktförderstrecken übergehen. Längs den Produktförderstrecken werden aus den kontinuierlich geförderten Kartoffelchips Produktportionen gebildet, die schließlich in einem Abfüllbereich in vereinzelte Verpackungsbehältnisse übergeben werden, die längs jeweils den einzelnen Produktförderstrecken zugeordneten Verpackungsbehälterförderstrecken aus dem Abfüllbereich abtransportiert werden. Hierbei kommen Verpackungsbehältnisse in unterschiedlichen Dimensionen zum Einsatz kommen.
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Insbesondere bei klein dimensionierten Verpackungsbehältnissen, die nur eine relativ geringe Stückzahl von Kartoffelchips enthalten, ist die maximal erreichbare Ausbringung der Verpackungsanlage bezogen auf die Produktmenge pro Verpackungsbehälterförderstrecke relativ gering. Insgesamt ergibt sich somit bei kleinen Abfüllmengen aufgrund der Vielzahl von Verpackungsbehälterförderstrecken ein unverhältnismäßig großer anlagentechnischer Aufwand.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Ausbringung von abgefüllten Produkten pro Verpackungsbehälterförderstrecke zu erhöhen.
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Zur Lösung dieser Aufgabe weist das erfindungsgemäße Verfahren die Merkmale des Anspruchs 1 auf.
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Erfindungsgemäß werden die längs einer Mehrzahl von parallel in einer Reihenanordnung angeordneten Portionsförderstrecken geförderten Produktportionen an eine Portionsformatierungseinrichtung übergeben, wobei die Portionsformatierungseinrichtung die Produktportionen entsprechend der Reihenanordnung der Produktförderstrecken in Portionsreihen übernimmt und in einer Horizontalebene oberhalb einer Verpackungsförderstrecke, längs der in einer Horizontalförderebene Verpackungseinheiten mit einer Mehrzahl von in Matrixanordnung angeordneten Verpackungsbehältern gefördert werden, eine Portionsübergabeanordnung in Matrixform (Übergabematrix) ausbildet, derart, dass in einer Übernahmeposition einer längs der Verpackungsförderstrecke geförderten Verpackungseinheit eine Überdeckung zwischen den in der Übergabematrix angeordneten Produktportionen und den in der Matrixanordnung angeordneten Verpackungsbehältern gegeben ist und eine synchrone Übergabe der in der Übergabematrix angeordneten Produktportionen in die Verpackungsbehälter der Verpackungseinheit erfolgt.
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Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht mittels lediglich einer Verpackungsförderstrecke eine Ausbringung von Verpackungsbehältnissen, die bei den bekannten Verfahren zum portionierten Abfüllen von flachen Produkten lediglich mit einer Vielzahl von Verpackungsförderstrecken erreicht werden kann. Daraus ergibt sich ein wesentlich reduzierter anlagentechnischer Aufwand für den dem Abfüllbereich einer Verpackungsanlage benachbarten Verpackungsbehälterzuförderungs- und abförderungsbereich, der bei den bekannten Verpackungsanlagen aufgrund der höheren benötigten Anzahl von Verpackungsförderstrecken zur Abfüllung und Abförderung der befüllten Verpackungseinheiten wesentlich aufwändiger ausgeführt sein muss.
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Im Gegensatz hierzu ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren eine synchrone Abführung einer Mehrzahl von zu einer Verpackungseinheit zusammengefassten Verpackungsbehältnissen mit nur einer Verpackungsförderstrecke.
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Vorzugsweise ist die Übergabematrix aus einer oder mehreren Portionsreihen gebildet, sodass wahlweise eine synchrone oder eine sukzessive Befüllung der Verpackungsbehälter mit in Portionsreihen angeordneten Produktportionen erfolgen kann.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Übergabematrix entsprechend der Matrixanordnung der Verpackungseinheit ausgebildet ist, sodass mit einem Abfüllvorgang sämtliche Verpackungsbehälter der Verpackungsbehältereinheit gleichzeitig befüllt werden können.
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Vorzugsweise erfolgt mit der Portionsformatierungseinrichtung während der Formatierung der Übergabematrix eine Horizontalförderung der Portionsreihen, sodass der Ausbildung der Übergabematrix eine Weiterförderung der Produktportionen überlagert wird, wodurch eine Verzögerung des Abfüllvorgangs durch Ausbildung der Übergabematrix verhindert wird.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Horizontalförderung der Portionsreihen unter einem Förderwinkel von 90° zur Förderrichtung der Verpackungsförderstrecke erfolgt, sodass die Übergabematrix ohne Änderung der Ausrichtung der Portionsreihen in einer Horizontalebene direkt an die Verpackungseinheit übergeben und in die Verpackungsbehälter der Verpackungseinheit abgefüllt werden können.
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Wenn die Produktportionen als Portionsraupen auf den Produktförderstrecken gefördert werden und bei Übergabe in Portionsaufnahmen der Portionsformatierungseinrichtung in eine Stapelanordnung überführt werden, kann eine Stapelanordnung der in die Verpackungsbehälter abgefüllten Produkte unter Aufrechterhaltung der in der Horizontalebene der Verpackungsförderstrecke angeordneten Verpackungsbehälter erreicht werden.
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Wenn die Produktportionen als Portionsraupen auf den Produktförderstrecken gefördert werden und vor Übergabe in Portionsaufnahmen der Portionsformatierungseinrichtung in eine Aufrechtanordnung überführt werden, kann eine Aufrechtanordnung der Produkte in den Verpackungsbehältern der Verpackungseinheit unter Aufrechterhaltung der in der Horizontalebene der Verpackungsförderstrecke angeordneten Verpackungsbehälter erreicht werden.
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Als besonders vorteilhaft erweist es sich, wenn während der Horizontalförderung der Produktportionen in der Portionsformatierungseinrichtung die Abstände zwischen den Portionsreihen reduziert werden, um während der Übergabe der Produktportionen von den Produktförderstrecken in die Verpackungsbehälter der Verpackungseinheit eine Komprimierung der Übergabematrix zur Anpassung an minimierte Abstände zwischen den Verpackungsbehältern in der matrixförmig ausgebildeten Verpackungseinheit vornehmen zu können.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum portionierten Abfüllen von flachen Produkten weist die Merkmale des Anspruchs 9 auf.
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Erfindungsgemäß ist die Vorrichtung mit einer Portionsformatierungseinrichtung versehen, die eine Mehrzahl paralleler Aufnahmereihen aufweist, wobei die Aufnahmereihen zur Ausbildung einer Übergabematrix jeweils eine Mehrzahl in einer der Reihenanordnung der Produktförderstrecken entsprechenden Reihenanordnung angeordneter Portionsaufnahmen aufweisen.
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In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die Portionsformatierungseinrichtung als Umlaufförderer mit längs einer in der Anzahl der Produktförderstrecken entsprechenden Anzahl von Formatierungsförderstrecken ausgebildet, die in Umlaufrichtung mit einander nachfolgend angeordneten einzelnen Portionsaufnahmen versehen sind.
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Nachfolgend wird eine Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens mit einer zur Ausführung des Verfahrens geeigneten Vorrichtung anhand der Zeichnung näher erläutert.
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Es zeigen:
- 1: eine schematische Darstellung eines Abfüllbereichs einer Verpackungsanlage zur Verpackung von flachen Produkten in einer Draufsicht;
- 2: eine isometrische Darstellung der in 1 dargestellten Verpackungsanlage;
- 3: eine im Abfüllbereich angeordnete Portionsformatierungseinrichtung;
- 4: die in 2 dargestellte Portionsformatierungseinrichtung in Seitenansicht.
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1 zeigt in einer Ansicht von oben und in schematischer Darstellung eine Verpackungsförderstrecke 10 einer Verpackungsanlage mit einem im Schnittpunkt der Verpackungsförderstrecke 10 mit einer Reihenanordnung paralleler Produktförderstrecken 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17 und 18 ausgebildeten Abfüllbereich 20. Die Produktförderstrecken 11 bis 18 dienen jeweils zur Zuführung von flachen, im Fall des vorliegend dargestellten Ausführungsbeispiels als Kartoffelchips ausgebildeten und in Produktportionen 21 zusammengefassten Produkten 22 in den Abfüllbereich 20.
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Im vorliegenden Fall sind die Produktportionen 21 als Produktstapel ausgebildet, bei denen, wie insbesondere aus 2 ersichtlich, die einzelnen Produkte mit ihrer konkaven Seite nach oben weisend aufeinanderliegend angeordnet sind.
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Wie die 1 und 2 weiter zeigen, werden längs der Verpackungsförderstrecke 10 Verpackungseinheiten 23 gefördert, die jeweils in einer Matrixanordnung 24 zusammenhängend ausgebildete Verpackungsbehälter 25 aufweisen. Derartige Verpackungseinheiten 23 werden regelmäßig in Abfüllanlagen verwendet, die zur Abfüllung von Joghurtprodukten dienen, wobei die Verpackungseinheiten 23 auf Kunststofffolienbasis im Eingangsbereich der Verpackungsbehälterförderstrecke 10 mittels eines Thermoformverfahrens hergestellt und nach Vereinzelung aus dem Folienverbund in der dargestellten Matrixanordnung 24 in den Abfüllbereich 20 gefördert werden.
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Wie insbesondere 3 zeigt, ist im Abfüllbereich 20 eine Portionsformatierungseinrichtung 26 angeordnet, die einzelne, zueinander parallele Formatierungsförderstrecken 27 bis 34 aufweist, die jeweils einer Produktförderstrecke 11 bis 18 zugeordnet sind und mit einander nachfolgend angeordneten einzelnen Portionsaufnahmen 36 versehen sind. Die Portionsaufnahmen 36 weisen jeweils einen Förderanschlag auf, gegen den, wie in 4 dargestellt, die Produktportionen 21 gefördert werden, sodass die Produktportionen 21 nach Übernahme von den Produktförderstrecken 11 bis 18 definiert in den Portionsaufnahmen 36 aufgenommen sind.
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Wie insbesondere aus 1 und 2 ersichtlich, sind die Verpackungsbehälter 25 in einer 4x8-Matrixanordnung angeordnet, sodass also vier in Förderrichtung zueinander parallele Verpackungsbehälterreihen 37, 38, 39, 40 in den Verpackungseinheiten 23 ausgebildet sind, wobei die Verpackungsbehälterreihen 37, 38, 39, 40 jeweils acht Verpackungsbehälter 25 aufweisen.
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Die in 3 dargestellte Portionsformatierungseinrichtung 26 ermöglicht mit den acht parallel zueinander angeordneten Formatierungsförderstrecken 27 bis 34 die synchrone Übernahme von in einer Portionsreihe 19 angeordneten acht Produktportionen 21 von den Produktförderstrecken 11 bis 18. Die auf den Formatierungsförderstrecken 27 umlaufend angeordneten Portionsaufnahmen 36 ermöglichen nach Übernahme der Produktportionen 21 von den Produktförderstrecken 11 bis 18 die Ausbildung einer Übergabematrix 41, wobei die mit den Produktportionen 21 befüllten Portionsaufnahmen 36 eine Relativpositionierung der Produktportionen 21 in der Übergabematrix 41 ermöglichen, die der Relativpositionierung der Verpackungsbehälter 25 in der Matrixanordnung 24 der Verpackungseinheit 23 entspricht.
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Wenn in einer in den 3 und 4 dargestellten Übernahmeposition P sich die Verpackungseinheit 23 derart unterhalb der in der Übergabematrix 41 angeordneten Produktportionen 21 befindet, erfolgt eine synchrone Öffnung der Portionsaufnahmen 36, derart, dass ein Aufnahmeboden 42 aufgeschwenkt wird und die in den Portionsreihen 19 in der Übergabematrix 41 angeordneten Produktportionen 21 in Überdeckung mit der Matrixanordnung 24 der Verpackungseinheit 23 in jeweils zugeordnete Verpackungsbehälter 25 abgefüllt werden.
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Nach erfolgtem Abfüllvorgang wird die mit den Produktportionen 21 befüllte Verpackungseinheit 23 in Förderrichtung der Verpackungsförderstrecke 10 um eine Taktung vorbewegt, sodass eine nachfolgende, noch leere Verpackungseinheit 23 befüllt werden kann.
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Mit der in den Figuren beispielhaft dargestellten Portionsformatierungseinrichtung 26 erfolgt, wie vorstehend beschrieben, eine Abfüllung von Produktportionen 21, die in einer Übergabematrix 41 der Portionsformatierungseinrichtung 26 angeordnet sind, die der Verpackungsbehältermatrix der Verpackungseinheit 23 entspricht.
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Wie aus 1 und 2 deutlich wird, ist es auch möglich, mittels einer hier nicht näher dargestellten Portionsformatierungseinrichtung eine von der Matrixanordnung 24 der Verpackungseinheit 23 abweichende Übergabematrix auszubilden, die aus einer oder mehreren Portionsreihen 19 gebildet ist, die sukzessive in die Verpackungsbehälterreihen 37, 38, 39, 40 abgefüllt werden.
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Bei der in den 3 und 4 dargestellten Portionsformatierungseinrichtung 26 können die Portionsaufnahmen 36 auf den Formatierungsförderstrecken 27 bis 34 zumindest abschnittsweise, also etwa in dem horizontalen, im Wesentlichen in einer Horizontalebene mit den Produktförderstrecken 11 bis 18 angeordneten Förderabschnitt mit differenzierter Geschwindigkeit gefördert werden, sodass die Abstände zwischen den Portionsaufnahmen 36 während der Förderung in den oberhalb der Verpackungsförderstrecke 10 angeordneten Abfüllbereich 20, in dem die Übergabematrix 41 ausgebildet wird, reduziert werden können.
