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Die Erfindung bezieht sich auf eine Greiferanordnung zum Erfassen von Teigstücken oder Backwaren von einer Aufnahmeunterlage sowie Ablegen der Teigstücke oder der Backwaren auf einer Ablageunterlage in einem Arbeitstakt.
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Eine derartige bekannte Greiferanordnung zum Erfassen von Teigstücken besitzt ein Paar annähernd senkrecht nach unten gerichteter Greiferarme, die an ihren oberen Enden zueinander und voneinander weg schwenkbar gelagert sind und mit ihren unteren Enden zwischen einer größer voneinander beabstandeten Freigabelage und einer geringer voneinander beabstandeten Greiflage bewegbar antreibbar sind. Zusätzlich ist mittig ein vertikal bewegbar antreibbarer Ausstoßer angeordnet, der sich in der Greiflage in angehobener Position und in der Freigabelage in abgesenkter Ausstoßposition befindet.
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Diese Greiferanordnung weist einen aufwendigen Aufbau mit einer Mehrzahl bewegbarer Elemente auf und ist daher auch defektanfällig. Darüber hinaus benötigt der Greif- und Freigabevorgang eine erhebliche Mindestzeit, die nicht unterschritten werden kann. Weiterhin können die Greiferarme beim Erfassen der Teigstücke die Teigstücke beschädigen und/oder erzeugen Abdrücke auf den Teigstücken, die dann auch auf den aus den Teigstücken fertig bearbeiteten Produkten bestehen bleiben.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher eine Greiferanordnung zum Erfassen von Teigstücken oder Backwaren der eingangs genannten Art zu schaffen, die einfach aufgebaut ist und eine geringere Defektanfälligkeit aufweist, geringe Taktzeiten des Arbeitstakts ermöglicht sowie Beschädigungen oder Abdrücke auf den Teigstücken oder den Backwaren zumindest weitgehend vermeidet.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein Greifer eine Greiferkammer mit einer nach unten gerichteten Greiferöffnung aufweist, die von einem luftdurchlässigen Gewebe verschlossen ist, wobei ein Luftanschluß in den Bodenbereich der Greiferkammer mündet, über den die Greiferkammer mit einer Unterdruckquelle verbunden ist und im Arbeitstakt mit Unterdruck beaufschlagbar ist.
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Zum Ergreifen der Teigstücke oder Backwaren befindet sich das luftdurchlässige Gewebe in leichter Auflage auf dem Teigstück und die Greiferkammer wird von der Unterdruckquelle mit einem Unterdruck beaufschlagt. Dadurch wird das luftdurchlässige Gewebe zumindest weitgehend durch das Teigstück oder Backwaren abgedeckt und aufgrund der Luftdurchlässigkeit des Gewebes das Teigstück von dem Greifer erfaßt.
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Wird die Unterdruckbeaufschlagung der Greiferkammer beendet und die Greiferkammer passiv oder aktiv belüftet, fällt das Teigstück oder die Backware ab auf die Ablageunterlage.
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Durch diese Ausbildung sind zum Erfassen der Teigstücke oder Backwaren keine Bauteile bewegbar antreibbar, so daß der Greif- und Freigabevorgang nur geringe Zeit erfordert. Dies ermöglicht auch eine Erhöhung des Arbeitstakts und damit der Anzahl der verarbeitbaren Teigstücke oder Backwaren pro Zeiteinheit.
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Weiterhin wird aufgrund von nichtbewegbar antreibbaren Bauteilen für den Greif- und Freigabevorgang die Defektanfälligkeit wesentlich reduziert.
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Da die Teigstücke oder Backwaren über ihre ganze Anlagefläche an dem luftdurchlässigen Gewebe in Anlage sind, erfolgt bei deren Erfassung weder eine Beschädigung noch kommt es zumindest weitgehend nicht zu optisch unschönen Abdrücken an den Teigstücken oder Backwaren.
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Die Aufnahmeunterlage und/oder die Ablageunterlage können Förderbänder sein.
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Backwaren sind Teigstücke, die bereits den Backprozeß durchlaufen haben. Es sind z.B. Brötchen, Donuts, Brote, Berliner, Quarkbällchen, Fettgebäck oder Spritzgebäck.
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Das luftdurchlässige Gewebe kann jedes dazu geeignete Gewebe, insbesondere ein Filzgewebe oder ein Gazegewebe oder ein Baumwollgewebe oder ein Leinengewebe oder ein Metallgewebe sein.
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Das luftdurchlässige Gewebe kann auch ein teigabweisendes Gewebe wie z. B. ein Polyestergewebe sein, so daß die Luftdurchlässigkeit des Gewebes zumindest weitgehend beibehalten wird und nicht durch an dem Gewebe haftenbleibende Teigteilchen reduziert wird.
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Es versteht sich dabei, daß das luftdurchlässige Gewebe ein nahrungsmittelgeeignetes Gewebe ist.
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Ist das Gewebe ein elastisches Gewebe, so wölbt es sich nach Erfassen des Teigstücks oder der Backware aufgrund des Unterdrucks teilweise in die Greiferkammer hinein und zieht dadurch auch das Teigstück oder die Backware etwas in die Greiferkammer hinein. Dadurch wird die Anlagefläche des luftdurchlässigen Gewebes und damit die Haltekraft des Greifers erhöht und das Teigstück oder die Backware bei ausreichend großem Hineinziehen in die Greiferkammer von der Aufnahmeunterlage abgehoben.
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Das Gewebe kann aber auch ein starres Gewebe wie z.B. ein Metallgewebe sein, das vorzugsweise vom umlaufenden Rand der Greiferöffnung aus kalottenartig in die Greiferkammer hineingewölbt ist.
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Ein Metallgewebe z.B. aus Edelstahl ist gut zu reinigen und weist Lebensmitteltauglichkeit auf.
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Durch die Wölbung des Gewebes ergibt sich eine vergrößerte Auflagefläche des Gewebes auf dem Teigstück, so daß zum Ergreifen und Halten des Teigstücks ein geringerer Saugdruck erforderlich ist. Die führt weiterhin dazu, daß optisch unschöne Abdrücke an den Teigstücken vermieden werden.
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Das gewölbte Gewebe kann eine derartige Elastizität aufweisen, daß es sich beim Erfassen des Teigstücks um ein geringes Maß weiter in die Greifkammer hineinwölbt, um dann beim Ablegen des Teigstücks sich elastisch zurückbewegt und dabei ein Lösen des Teigstücks von dem Gewebe unterstützt.
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Um das Gewebe bei Verschleiß austauschen zu können oder zum Reinigen von der Greiferkammer abnehmen zu können, kann das Gewebe an einem Gewebeelement angeordnet ist, das lösbar an der Greiferöffnung befestigbar sein.
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Eine einfach Montierbarkeit und Demontierbarkeit des Gewebeelements ist dadurch möglich, daß das Gewebeelement mittels einer Rastanordnung oder Verschraubung lösbar an der Greiferöffnung befestigbar ist.
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Dazu kann in einfacher und leicht betätigbarer Weise das Gewebeelement einen radial umlaufenden Rastwulst aufweisen, der in eine umlaufende Rastnut im Bereich der Greiferöffnung an der Innenwand der Greiferkammer elastisch einrastbar ist.
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Die Greiferkammer weist vorzugsweise einen Querschnitt entsprechend der Form der zu verarbeitenden Teigstücke oder Backwaren auf. Dies kann eine quadratischer, eine rechteckiger, ein ovaler oder ein runder Querschnitt sein. Dabei besitzt die Greiferöffnung eine entsprechende Form.
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Weist die Greiferkammer eine kalottenartige Innenwand auf, verringert sich der Querschnitt der Greiferkammer mit zunehmendem Abstand zur Greiferöffnung. Damit kann das Volumen der Greiferkammer reduziert werden, was zu einem schnelleren Evakuieren der Greiferkammer beim Erfassen der Teigstücke führt, wodurch auch der Arbeitstakt der Greiferanordnung erhöht werden kann.
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Die Sicherheit gegen optisch unschöne Abdrücke an den Teigstücken oder Backwaren wird noch erhöht, wenn der umlaufende Rand der Greiferöffnung der Greiferkammer eine radial nach außen gerichtete Wölbung aufweist.
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Dadurch kann die Greiferöffnung auch keinen Abdruck auf den Teigstücken oder Backwaren hinterlassen.
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Die Greiferkammer kann vor Ergreifen des Teigstücks mit einem Druckluftimpuls beaufschlagbar sein. Dadurch wird auf dem Teigstück befindliches Mehl zumindest weitgehend von dem Teigstück abgeblasen, so daß das Teigstück anschließend mit größerer Sicherheit von dem Greifer erfaßt wird.
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Ist die Greiferkammer zum Ablegen der Teigstücke oder Backwaren mit einem Druckluftimpuls beaufschlagbar, so erfolgt ein schnelles Belüften der Greiferkammer und ein im Arbeitstakt zeitlich genau definiertes Ablegen der Teigstücke oder Backwaren mit hoher Positionsgenauigkeit auf der Ablageunterlage.
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Darüber hinaus erfolgt durch den Druckluftimpuls nach jedem Arbeitstakt auch ein Reinigungsblasen durch das lustdurchlässige Gewebe hindurch.
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Zu einem besonders einfachen Aufbau führt es, wenn die Unterdruckquelle aus ein oder mehreren Ejektoren gebildet ist und jeder Ejektor einen Druckluftanschluß aufweist, der in gerader Strömungsrichtung über eine Düse zu einer Mischkammer und von der Mischkammer zu einem Auslaß führt und quer zur Strömungsrichtung vom Druckanschluß zum Auslaß ein Sauganschluß in die Mischkammer mündet, wobei die Sauganschlüsse mit dem Luftanschluß der Greiferkammer verbunden sind.
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Weist die Greiferanordnung mehrere gleichzeitig zu betätigende Greifer auf, so können in bauteile- und bauraumsparender Weise die Luftanschlüsse mehrerer Greifer mit den Sauganschlüssen einer oder mehrerer Unterdruckquellen verbunden sein.
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Ist der Greifer zwischen einer Aufnahmeposition und einer davon entfernten Ablageposition im Arbeitstakt bewegbar antreibbar, wobei in der Aufnahmeposition ein Erfassen der Teigstücke oder Backwaren von der Aufnahmeunterlage und in der Ablageposition ein Ablegen der Teigstücke oder Backwaren auf die Ablageunterlage erfolgt, so können Aufnahmeunterlage und Ablageunterlage an unterschiedlichen Stellen angeordnet sein.
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Um die Teigstücke oder Backwaren erhöht von der Aufnahmeunterlage abheben zu können, kann der Greifer zu einem Erfassen des Teigstücks oder der Backware zur Aufnahmeunterlage absenkbar und nach einem Erfassen des Teigstücks oder der Backware von der Aufnahmeunterlage im Arbeitstakt von der Aufnahmeunterlage sich anhebbar antreibbar sein.
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Desgleichen kann der Greifer zu einem Ablegen des Teigstücks oder der- Backware auf der Ablageunterlage im Arbeitstakt absenkbar und nach der Ablage des Teigstücks oder der Backware anhebbar antreibbar sein.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen
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1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Greifers im Querschnitt
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2 eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Greiferanordung mit einem Greifer nach 1
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3 eine schematische Darstellung eines dritten Ausführungsbeispiels einer Greiferanordung mit einem Greifer nach 1
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4 eine schematische Darstellung eines vierten Ausführungsbeispiels einer Greiferanordung mit einem Greifer nach 1
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5 eine schematische Darstellung eines fünften Ausführungsbeispiels einer Greiferanordung mit einem Greifer nach 1
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6 eine schematische Darstellung eines sechsten Ausführungsbeispiels einer Greiferanordung mit einem Greifer nach 1
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7 ein siebtes Ausführungsbeispiel eines Greifers ohne Gewebe im Querschnitt
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8 ein achtes Ausführungsbeispiel eines Greifers ohne Gewebe im Querschnitt
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9 der Greifer nach 8 mit einem Gewebeelement im Querschnitt
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10 das Gewebeelement des Greifers nach 9 im Querschnitt
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11 ein neuntes Ausführungsbeispiel eines Greifers im Querschnitt
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12 ein zehntes Ausführungsbeispiel eines Greifers im Querschnitt.
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Die in den Figuren dargestellten Greifer 1 weisen eine Greiferkammer 2 mit einer kalottenartigen Innenwand 3 auf. Die Greiferöffnung 4 der Greiferkammer 2 besitzt eine radial nach außen gerichtete Wölbung 5 und ist von einem luftdurchlässigen Gewebe 6 verschlossen.
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Das luftdurchlässige Gewebe 6 ist etwas elastisch und nahrungsmittelgeeignet.
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Am Boden 7 der Greiferkammer 2 mündet ein Luftanschluß 8 in die Greiferkammer 2, über den von einer in 1 nicht dargestellten Unterdruckquelle die Greiferkammer 2 in einem Arbeitstakt mit einem Unterdruck beaufschlagbar und anschließend belüftbar ist.
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In den 2 bis 6 sind als Unterdruckquellen Ejektoren 9, 9‘ dargestellt, die einen Druckluftanschluß 10 aufweisen, über den in dem Arbeitstakt Druckluft dem Ejektor 9, 9‘ zugeführt wird.
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Von dem Druckluftanschluß 10 strömt die Druckluft in gerader Linie durch eine Düse 11 in eine Mischkammer 12 und weiter zu einem Auslaß 13 und ins Freie. Dabei entsteht in der Mischkammer 12 ein Unterdruck, der über einen quer zur Strömungsrichtung der Druckluft 15 von der Mischkammer 12 zur Greiferkammer 2 führenden Sauganschluß 14 die Greiferkammer 2 beaufschlagt.
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Liegt dabei das luftdurchlässige Gewebe 6 über einem Teigstück 16, so wird das Teigstück 16 vom Unterdruck in der Greiferkammer 2 an das luftdurchlässige Gewebe 6 herangezogen und somit von dem Greifer 1 erfaßt. Da dabei das Gewebe 6 zumindest weitgehend von dem Teigstück 16 abgedeckt wird, verliert es auch seine Luftdurchlässigkeit und wird zusammen mit dem Teigstück 16 teilweise in die Greiferkammer 2 hineingezogen.
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Das sich dabei kugelkappenartig verformende Gewebe 6‘ ist in 1 dargestellt.
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Der Ejektor 9, 9‘ kann dabei unmittelbar neben dem Greifer 1 (2, 3, 5 und 6) oder über eine als Schlauch oder Rohr ausgebildete Unterdruckleitung 17 auch in einem Abstand zum Greifer 1 angeordnet sein.
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Am Ende des Arbeitstaktes wird zum Ablegen des Teigstücks 16 die Druckluftzufuhr zum Druckluftanschluß 10 beendet, so daß sich der Unterdruck in der Greiferkammer 2 abbaut und das Teigstück 16 von dem Gewebe 6, 6‘ abfällt.
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In 3 mündet weiterhin ein Druckluftimpulsanschluß 18 quer zur Strömungsrichtung 15 in die Mischkammer 12.
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Soll das Teigstück 16 abgelegt werden, erfolgt außer der Beendung der Druckluftzufuhr zur Greiferkammer 2 nicht nur ein Abbau des Unterdrucks sondern es wird über den Druckluftimpulsanschluß 18 ein Impuls an Druckluft über die Mischkammer 12 in die Greiferkammer 2 eingeblasen, so daß dort schnell ein Überdruck aufgebaut wird.
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Dieser Überdruck in der Greiferkammer 2 läßt das Teigstück 16 schnell von dem Gewebe 6‘ abfallen und Durchbläst dabei das Gewebe 6‘, so daß dieses gleichzeitig gereinigt wird.
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5 zeigt, daß der Sauganschluß 14 von zwei Ejektoren 9 zusammengefaßt ist und in die Greiferkammer 2 eines Greifers 1 führt. Dadurch kann eine größere Haltekraft und unterschiedlich einstellbare Volumenströme erzeugt sowie ein schnelleres unter Unterdrucksetzen der Greiferkammer 2 erfolgen.
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6 zeigt wiederum einen Sauganschluß 14 eines Ejektors 9, der auf drei Stränge aufgeteilt ist, wobei jeder Strang einer Greiferkammern 2 von drei Greifern zugeführt ist.
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Die Ausführungsbeispiele der 7 bis 12 entsprechen weitgehend dem Ausführungsbeispiel der 1.
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7 zeigt ohne Gewebe einen Greifer 1 mit einer Greiferkammer 2 quadratischen Querschnitts, der im Bereich der Greiferöffnung 4 an der Innenwand 3 der Greiferkammer 2 eine umlaufende Rastnut 19 aufweist.
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Auch 8 zeigt ohne Gewebe einen Greifer 1 mit einer Greiferkammer 2, der im Bereich der Greiferöffnung 4 an der Innenwand 3 der Greiferkammer 2 eine umlaufende Rastnut 19 aufweist. Dabei weist die Greiferkammer einen kalottenförmigen Querschnitt auf.
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9 zeigt den Greifer nach 8, wobei in die umlaufende Rastnut 19 ein Rastwulst 20 eines Gewebeelements 21 eingerastet ist. Das in 10 separat dargestellte Gewebeelement 21 weist das Gewebe 6 auf, an dessen radial umlaufendem Rand der Rastwulst 20 angeordnet ist. Das Gewebe 6 hat bereits eine dem zu verarbeitenden Teigstücken 16 angepaßte kugelkappenartige Form. Dieser Rastwulst 20 ist elastisch verformbar und weist eine radial nach außen gerichtete Vorspannung auf. Diese Vorspannung bewirkt ein festes Halten des Rastwulstes 20 des Gewebeelements 21 in der Rastnut 19. Durch starke Kraftbeaufschlagung des Gewebes 6 in die Greiferkammer 2 hinein kann der Rastwulst 20 aus der Rastnut 19 ausrasten und das Gewebeelement 21 zum Austausch gegen ein anderes Gewebeelement 21 oder zum Reinigen des Gewebes 6 entnommen werden.
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11 zeigt einen Greifer 1 mit einer Greiferkammer 2, der im Bereich der Greiferöffnung 4 an der umlaufenden Stirnseite des Greifers 1 eine umlaufende Rastnut 19 aufweist. Dabei weist die Greiferkammer 2 einen kalottenförmigen Querschnitt auf, wobei in die umlaufende Rastnut 19 ein Rastwulst 20 eines Gewebeelements 21 eingerastet ist. Das Gewebeelement 21 weist das Gewebe 6 auf, an dessen radial umlaufendem Rand der Rastwulst 20 angeordnet ist. Das Gewebe 6 hat bereits eine dem zu verarbeitenden Teigstücken 16 angepaßte kugelkappenartige Form. Dieser Rastwulst 20 ist elastisch verformbar.
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Auch 12 zeigt einen Greifer 1 mit einer Greiferkammer 2, der im Bereich der Greiferöffnung 4 an der umlaufenden Außenseite des Greifers 1 eine umlaufende Rastnut 19 aufweist. Dabei weist die Greiferkammer 2 einen kalottenförmigen Querschnitt auf, wobei in die umlaufende Rastnut 19 ein Rastwulst 20 eines Gewebeelements 21 eingerastet ist. Das Gewebeelement 21 weist das Gewebe 6 auf, an dessen radial umlaufendem Rand der Rastwulst 20 angeordnet ist. Das Gewebe 6 hat bereits eine dem zu verarbeitenden Teigstücken 16 angepaßte kugelkappenartige Form. Dieser Rastwulst 20 ist elastisch verformbar und weist eine radial nach innen gerichtete Vorspannung auf.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Greifer
- 2
- Greiferkammer
- 3
- Innenwand
- 4
- Greiferöffnung
- 5
- Wölbung
- 6
- Gewebe
- 6‘
- Gewebe
- 7
- Boden
- 8
- Luftanschluß
- 9
- Ejektor
- 9‘
- Ejektor
- 10
- Druckluftanschluß
- 11
- Düse
- 12
- Mischkammer
- 13
- Auslaß
- 14
- Sauganschluß
- 15
- Strömungsrichtung
- 16
- Teigstück
- 17
- Unterdruckleitung
- 18
- Druckluftimpulsanschluß
- 19
- Rastnut
- 20
- Rastwulst
- 21
- Gewebeelement
