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Vorrichtung zum Verpacken von kompaktem elastischem Gut Die Erfindung
betrifft eine Vorrichtung zum vollautomatischen Verpacken von kompaktem elastischem
Gut, insbesondere von Fisch- und Fleischstücken, in aus einem U-förmig geformten
Folienstrang gebildete Taschen.
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Beim automatischen Abpacken von plastischem Gut nicht einheitlicher
Form, insbesondere von abgeteilten Fisch- oder Fleischmengen von bestimmtem Gewicht,
treten besondere Schwierigkeiten auf, die bisher nicht überwunden werden konnten,
so daß das Abpacken von Fisch oder Fleisch in der Regel noch von Hand vorgenommen
wird.
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Diese Schwierigkeiten bestehen nicht nur darin, daß das Gut aus hygienischen
Gründen nicht mit der Außenseite oder aus schweißtechnischen Gründen nicht mit den
zu verschweißenden Stellen der Innenseiten des Folienstranges in Berührung kommen
darf, sondern insbesondere darin, das die abzupackenden Teilmengen in der Regel
aus mehreren Stücken von ganz verschiedener Form bestehen. So hat beispielsweise
eine Teilmenge von aus Schwanzstücken bestehendem Fischfilet eine ganz andere Form
als eine aus Mittelstücken bestehende Teilmenge. Das gleiche Problem ergibt sich
beim Abpacken von Teilmengen von frischem Fleisch usw.
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Beim Einführen von rieselfähigem Verpackungsgut ist es an sich bereits
bekannt, ein Inberührungkommen des Guts mit der Außenseite und den zu schweißenden
Stellen der Innenseite des Folienstranges dadurch zu verhüten, daß zwischen die
umgefalteten Schenkel des sich bewegenden Folienstranges rohrförmige Guteinfüllstutzen
eingeführt werden, die sich mit dem Strang weiterbewegen. Dabei wird der Folienstrang
gleichzeitig mit dem Einführen der Einfüllstutzen an beiden Seiten der Stutzen zum
Bilden von vorläufigen Taschen durch Klammern zusammengepreßt, die das Band erfassen
und dieses nach dem Anheben der Einfüllstutzen zur Schweißstation führen.
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Diese bekannten Verpackungsmaschinen sind zum Verpacken von kompaktem
elastischem Gut ungeeignet, weil einerseits der Folienstrang an der Einfüllstelle
nicht abgestützt ist und sich beim Einbringen von derartigem Gut nach unten ausbauchen
könnte und weil andererseits das oft unregelmäßig geformte und häufig klebrige Gut
im Einfüllstutzen steckenbleiben kann.
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Gemäß der Erfindung wird ein automatisches Verpacken von kompaktem
elastischem Gut in aus einem U-förmigen Folienstrang gebildeten Taschen mittels
einer Vorrichtung, bei der eine in den Strang senkbare und wieder herausziehbare,
in der Bewegungsrichtung des Stranges bewegbare Leitvorrichtung für die Zuführung
des Füllgutes sowie Schweißvorrichtungen zum Herstellen der Quer- und Längsnähte
der Packung vorgesehen sind, dadurch ermöglicht, daß der mit sich verengendem Querschnitt
ausgebildeten Leitvorrichtung ein Stempel zum Eindrücken des Füllgutes zugeordnet
und daß zur Unterstützung des U-förmigen Folienstranges beim Einfüllen eine U-förmig
ausgebildete Wanne vorgesehen ist.
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Mit der neuen Vorrichtung können das Verpackungsgut eng umschließende
Packungen hergestellt werden, die im Verhältnis zur verpackten Gutmenge nur wenig
Verpackungsmaterial benötigen und beim anschließenden Versand oder bei ihrer Lagerung
in Kühlanlagen weniger Platz beanspruchen als Packungen, welche das Gut mit großem
Spiel umgeben.
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Weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den
Unteransprüchen am Schluß der folgenden Beschreibung, in der ein Ausführungsbeispiel
der neuen Vorrichtung an Hand der Zeichnungen erläutert ist. Von den Zeichnungen
ist Fig. 1 eine schematische Seitenansicht der Maschine, Fig. 2 eine in Richtung
der Pfeile II-II der Fig. 1 gesehene Ansicht, welche die in Fig. 1 rechts der Linie
II-II liegenden Teile der Entleerungs- und P ackungsstation zeigt, Fig. 3 eine schematische,
perspektivische Ansicht der Folienführung zur Verpackungsstation, aus der auch die
Einführung der Leitvorrichtung in die etwa U-förmig gebogene Folienbahn ersichtlich
ist, Fig. 4 eine perspektivische Ansicht der Verpackungsstation zu einem Zeitpunkt,
in welchem das aus einem Zuführungsbecher entleerte Gut sich in der Leitvorrichtung
befindet, Fig. 5 eine schematische Ansicht, die das Überführen des Gutes aus der
Leitvorrichtung in die inner-
halb des wannenartigen Behälters befindliche
Folie zeigt, Fig. 6 eine schematische Ansicht, die die Packung vor dem Anbringen
der oberen Schweißnaht zeigt.
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Der Gesamtaufbau der Maschine, in welcher insbesondere Fischfilet
in Packungen von etwa rechteckiger Form abgepackt werden soll, ist am besten aus
Fig. 1 ersichtlich. Die Maschine ist an ihrer einen Seite durch den die Getriebe
der verschiedenen zusammenarbeitenden Vorrichtungen enthaltenden Getriebekasten
1 und an ihrer anderen Seite durch Stützen 2 am Boden abgestützt.
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Für die Zuführung des Füllgutes sind Becher 3 mit unterem Bodenverschluß
vorgesehen. Die leeren Becher 3 werden an der Füllstation A auf einer waagerechten
Schiene 4 vorbeigeführt. Die Bewegung der Becher wird durch Mitnehmer 5 einer unterhalb
der Schiene angeordneten Förderkette 6 bewirkt. Der Antrieb dieser über die Kettenräder
6 a und 6 b laufenden Kette erfolgt in üblicher Weise von dem im oder am Getriebekasten
angeordneten Antriebsmotor aus und ist in der Zeichnung nicht gezeigt.
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Die Becher oder Kassetten3 haben in dem gezeigten Ausführungsbeispiel
rechteckigen Querschnitt, wobei die beiden langen Seiten nach unten etwas konvergieren.
Der Boden der Becher wird von zwei Klappen 7 a und 7 b gebildet, welche, solange
sich die Becher auf der Schiene 4 bewegen, auf einen in Fig. 1 nicht gezeigten Teil
der Schiene in geschlossener Stellung aufliegen. Die Klappen sind vorzugsweise in
der aus Fig. 4 ersichtlichen Weise durch Scharniere an den langen Seitenwänden der
Becher befestigt, können aber auch in der in Fig. 1 gezeigten Weise nur an den Stirnwänden
der Becher befestigt sein.
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Nach dem Füllen der Becher 3 in der Füllstation A werden die Becher
von den Mitnehmern 5 bis zum Ende der Schiene 4 vorgeschoben. Der am Ende der Schiene
zur Ruhe gekommene Becher wird dann durch eine um eine Achse 8 schwenkbare Vorschubvorrichtung9
auf eine mit der Schiene4 fluchtende Schiene 10 geschoben und auf dieser so weit
vorwärts bewegt, bis er in die Entleerungsstellung gelangt, in welcher er durch
eine Einrastvorrichtung 11 gehalten wird. Die Schiene 10 weist ebenfalls eine Vorrichtung
10 a zur Abstützung der Klappen 7 a und 7 b auf, die sich bis zu der Entladestelle
der Becher erstreckt, in der sich die Klappen automatisch öffnen. Das Gut fällt
dann in eine trichterförmige Leitvorrichtung 12, deren Arbeitsweise weiter unten
eingehend erklärt wird. Der geleerte Becher wird dann durch eine waagerechte Bewegung
der Schiene 10 in der in Fig. 1 gezeigten Ansicht nach rechts bewegt, bis seine
linke obere Kante hinter einer Rastvorrichtung 13 gefangen wird. Der Antrieb der
Schiene 10 wird durch einen Lenker 14 bewirkt. Bei der Rechtsbewegung der Schiene
10 stößt der durch die Rastvorrichtung 11 gehaltene Becher 3 auf den durch die Rastvorrichtung
13 gehaltenen vorangegangenen Becher und schiebt diesen Becher auf eine anschließende
feste Schiene 15, wodurch die Reihe der auf dieser Schiene stehenden geleerten Becher
um die Breite eines Bechers nach rechts gedrängt wird.
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Hierdurch gelangt der am weitesten rechts befindliche Becher dieser
Reihe in eine solche Stellung, daß er von dem Ende der Stange 16 einer rotierenden
Fördervorrichtung erfaßt werden kann, die durch eine Kette 17 in Drehung versetzt
wird. Die Schiene 10 verharrt in ihrer nach rechts vorgeschobenen Stellung
so lange,
bis ein normalerweise oberhalb der Schiene befindlicher Stempelmechanismus, der
zum Überführen des Guts aus der Leitvorrichtung zur Verpackungsstelle benötigt wird,
seinen weiter unten beschriebenen Arbeitsgang beendet hat, bei dem er sich durch
den Zwischenraum zwischen den beiden Schienen 4 und 10 hindurchbewegen muß.
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Der von der Stange 16 mitgenommene Becher wird beim Entlangbewegen
auf einer halbkreisförmigen Bahn 18 um 1800 gedreht und im umgekippten Zustand auf
einer waagerechten Schiene 19 abgesetzt.
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Bei Aufwärtsbewegung des Bechers auf der Bahn 18 schließt sich die
Bodenklappe 7 b von selbst, während die Klappe 7 a, die durch einen nicht gezeigten
Ansatz am Boden des Bechers daran gehindert wird, sich um mehr als 900 zu öffnen,
am oberen Ende der Bahn 18 von einer rotierenden Drahtbürste 20 erfaßt wird. Die
sich in Pfeilrichtung drehende Drahtbürste 20 erfaßt die Kante der offenen Klappe
7 a und schleudert diese Klappe nach links, so daß sie sich schließen muß.
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Die Becher werden auf einer Schiene 19 durch Mitnehmer 21 eines zweiten
Kettentriebs 22 nach links bewegt und am anderen Ende der Schiene 19 wiederum von
einer Stange 23 erfaßt und auf die Schiene 4 geschoben. Die halbkreisförmige Bahn
24 der zweiten rotierenden Fördervorrichtung ist so ausgebildet, daß die Bodenklappen
7 a, 7b der Becher sich nicht von selbst öffnen können. Die Antriebe des zweiten
Kettentriebs, der zweiten rotierenden Fördervorrichtung und der Drahtbürste 20 sind
nicht dargestellt, können aber ebenfalls vom Hauptantriebsmotor abgenommen oder
durch einen besonderen Motor betätigt werden.
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Die vorstehend beschriebenen Zuführungseinrichtungen für die Becher
dienen nur zur Erläuterung der Maschine und sind nicht Gegenstand der Erfindung.
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Vor der Beschreibung von weiteren Einzelheiten der Maschine sei zuerst
die prinzipielle Wirkungsweise der an der Verpackungsstation B ablaufenden Vorgänge
unter Hinzuziehung der schematischen Fig. 3, 4, 5 und 6 erläutert.
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Fig. 2 zeigt das an sich bekannte Herstellen der Packungshülle aus
einer flachen Folienbahn. Die Folie wird von einer Vorratsrolle 25 abgezogen und
anschließend zwischen zwei angetriebenen Zugwalzen 26 hindurchgeführt, deren Antrieb
nicht gezeigt ist.
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Der Abzug der Folie von der Vorratsrolle 25 erfolgt durch eine Pendelwalze
26 a, deren schwenkbarer Stützarm mit 26b bezeichnet ist. Der die Druckwalzen verlassende
Strang wird in einer doppelwandigen, U-förmigen Formeinrichtung 27, die rechtwinklig
zu den Walzen 26 angeordnet ist, zu einem U-förmigen Strang 28 geformt, der anschließend
durch eine etwa U-förmige Wanne 29 läuft, in welcher das abzupackende Gut in den
U-förmigen Folienstrang eingeführt wird. Über der U-förmigen Wanne 29 befindet sich
die Leitvorrichtung 12 mit sich nach unten verengendem Querschnitt, die bei jedem
Abpackvorgang in bekannter Weise eine kombinierte waagerechte Hin- und Herbewegung
und Aufundabbewegung ausführt, derart, daß sie aus ihrer in Fig. 1 und 3 gezeigten
Stellung, in der sie zur Aufnahme und Weiterleitung des aus dem Becher entleerten
Gutes 30 in den in der U-förmigen Wanne 29 befindlichen Teil des Folienstrangs dient,
angehoben und dann seitlich zur Förderbewegung der Becher und
gleichzeitig
etwas abwärts in Richtung auf die U-förmige Formvorrichtung bewegt wird, in die
sie eintritt (s. Fig. 3). Anschließend wird die Leitvorrichtung in waagerechter
Richtung wieder in die in Fig. 1 und 2 gezeigte Stellung gebracht, wobei ihr unteres
Ende zwischen den beiden Schenkeln des U-förmigen Folienstrangs 28 verbleibt. Die
verschiedenen Bewegungsrichtungen der Leitvorrichtung 12 sind in Fig. 3 durch Pfeile
dargestellt.
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Der eigentliche Abpackvorgang geht dabei in folgender Reihenfolge
vor sich: a) Die in den Folienstrang 28 eingetretene Leitvorrichtung 12 wird über
die Wanne 29 geschoben, in dessen oberes Ende sie hineinragt; b) die Seitenränder
31 der Packung (Fig. 4) werden an beiden Enden der Wanne geschweißt; c) das Gut
wird zugeführt und in die Leitvorrichtung 12 entleert (Fig. 4); d) das Gut wird
durch einen Fächerstempel 32 aus der Leitvorrichtung in die durch die geschweißten
Seitenränder 31 gebildete, durch die Leitvorrichtung offengehaltene Folientasche
gedrückt; e) die Leitvorrichtung wird nach Anheben des Stempels 32 aus dem oberen
Randteil der in der U-förmigen Wanne befindlichen Tasche herausgehoben; f) der freigegebene
obere Rand 33 der Folientasche wird durch schwenkbare Klemmbacken 34 zusammengedrückt;
g) Schweißbacken 35 schließen sich und verschweißen den oberen Rand 33 (Fig. 6);
h) die allseitig verschlossene Packung wird außerhalb des in Fig. 2 rechts liegenden
Seitenrandes 31 von einer Zange 36 erfaßt und von dieser in waagerechter Richtung
in die Abnahme- und Abschneidestation C (Fig. 2) gezogen, in welcher die fertigen
Packungen vom Strang abgeschnitten werden, wie weiter unten noch näher erläutert
wird.
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Weitere Einzelheiten der Anordnung verschiedener am Abpackvorgang
beteiligter Vorrichtungen werden im folgenden an Hand der Fig. 1 und 2 beschrieben.
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Der Stempel 32, der zum Anpassen der Stempeldruckfläche an den sich
verengenden Querschnitt der Leitvorrichtung 12 fächerförmig ausgebildet sein kann,
weist beispielsweise in der in Fig. 1 gezeigten Anordnung oberhalb und unterhalb
des mittleren Stempelteils entgegen dem Druck von Federn einschwenkbare Teile auf.
Der Stempel ist auf zwei senkrechten Stangen 37 geführt. Der Antriebsmechanismus
des Stempels ist nicht gezeigt.
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Die Leitvorrichtung 12 ist verschiebbar auf Schienen 38 gelagert
und wird durch einen über Leitrollen 40, 41 geführten Band- oder Kettenantrieb 39
entlang den Schienen verschoben. Die in Fig. 2 links liegende Leitrolle 40 und die
linken Enden der Schienen 38 sind fest am Maschinengehäuse gelagert. Die rechte
Leitrolle 41 des Antriebs und die rechten Enden der Schienen 38 können um die Achse
der ortsfest gelagerten Leitrolle 40 mittels eines von einer Kurvenscheibe 42 betätigten
Gestänges 43, 44 verschwenkt werden, wobei das in Fig. 2 links liegende Ende des
Hebels 43 den ortsfesten Drehpunkt des Gestänges bildet.
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Die Vorrichtungen zum Verschweißen der Folienränder bestehen aus
einem waagerecht liegenden
Backenpaar 35 zum Herstellen der Verschlußnaht 33 und
zwei senkrecht angeordneten Backenpaaren 45 zum Verschweißen der beiden Seiten 31
der Folientasche. Alle drei Backenpaare werden durch Schwenkhebel betätigt. Der
einfachen Darstellung halber sind in Fig. 1 nur die an der linken Seite der Wanne
29 fluchtend hintereinanderliegenden Backen 45 und die an der rechten Seite der
Wanne liegende, waagerecht verlaufende Backe 35 dargestellt. In Fig. 2, in der beide
der seitlichen Backen 45 dargestellt sind, sind die waagerecht wirkenden Backen
35 ebenfalls gezeigt.
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Die vorerwähnten Klemmbacken 34, welche die nach der Aufwärtsbewegung
der Leitvorrichtung 12 freigegebenen oberen Randteile 33 der Folie unterhalb der
herzustellenden Verschlußnaht zusammendrücken, sind sowohl in Fig. 1 als auch in
Fig. 5 gezeigt.
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Die in Fig. 1 und 2 dargestellten Schwenkhebel für die Schweißbacken
35 und 45 sowie für die Klemmbacken34 sind mit den im Inneren des Getriebekastens
1 angeordneten, nicht gezeigten Antriebskurvenscheiben mittels Stangen46 47 und
48 verbunden, die durch einen Schlitz 49 der Getriebekastenwand austreten.
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Nach dem Anbringen der oberen Schweißnaht wird das Herausziehen der
fertigen Packung durch die obengenannte Zange36 bewirkt, die auf einer verschiebbaren,
auf einem Teil ihrer Länge mit einer Verzahnung 50 versehenen Stange 51 gelagert
ist.
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Die Hin- und Herbewegung der Stange 51 wird durch ein Zahnrad 52 bewirkt.
Die Zange ist nur in Fig. 2 gezeigt und befindet sich dort in einer Stellung, in
der eine fertige Packung 53 gerade aus der Wanne 29 herausgezogen worden ist. Wenn
die Zange 36 die in Fig. 2 gezeigte Stellung erreicht hat und die beiden Backen
der Zange den von ihnen erfaßten Folienstrang freigegeben haben, wird die Stange
51 mit der offenen Zange durch das Zahnrad 52 so weit nach links bewegt, daß sie
den Folienstrang etwas außerhalb des rechten Endes der Wanne erfassen kann. Um das
Herausbewegen der fertigen Packung aus der Wanne 29 zu erleichtern, sind am Boden
und an beiden Seiten der Wanne Bandförderer 54 angeordnet. Das eine Trum dieser
Bandförderer läuft längs der Innenwandung der Wanne. Beim Herausziehen der Packung
aus der Wanne werden diese Förderbänder bei Beginn der Rechtsbewegung der Zange
in Tätigkeit gesetzt, wobei gleichzeitig mit der Bewegung der Zange 36 eine nicht
gezeigte Hilfszange betätigt wird, welche das rechte Ende der zuletzt herausgezogenen
fertigen Packung erfaßt und es ohne Richtungsänderung nach rechts (Fig. 2) in die
mit C bezeichnete Stellung vorzieht. In dieser Stellung werden die beiden aus der
Füllstellung herausgezogenen Packungen durch eine Schere 55 voneinander getrennt.
Die am Ende des Strangs befindliche Packung kann jetzt in große Behälter verpackt
oder direkt in einen Gefrierraum übergeführt werden.
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Zum Einrichten kann die Maschine auch durch ein Handrad 56 betätigt
werden.