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Verfahren und Vorrichtung zum automatischen Verpacken von Süßwaren
in Schachteln Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung
zum automatischen Verpacken von Seite an Seite liegenden Süßwarengegenständen, insbesondere
Pralinen, in Schachteln, bei dem die Schachteln mit ihrer offenen Seite nach oben
weisend aufeinanderfolgend unter eine Einsetzvorrichtung bewegt werden, wo ein Gegenstand
in die Schachtel eingelegt wird.
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Es ist bereits bekannt, mit Gegenständen zu füllende Schachteln unter
einen Mechanismus zu fördern, durch den die Gegenstände in die Schachtel eingesetzt
werden. Solche Vorrichtungen hat man schon zum Verpacken von Gittern für Radioröhren,
eingewickelte Schokolade und Flaschen verwendet. Bei allen diesen Vorrichtungen
werden die Gegenstände in voneinander getrennte Abteilungen der Schachteln eingesetzt.
Weiter ist es bekannt, die Gegenstände, nämlich Flaschen, in ihre gesonderten Schachtelabteilungen
zu leiten, indem die Flaschen zwischen federnden Fingern hindurchlaufen, die die
Flaschen mit den Köpfen auf ihre entsprechenden Abteilungen ausrichten. Es ist weiter
bekannt, Ausschnitte aus Zwiebackteig aufeinander in Dosen zu packen, und weiter
bekannt, eine kleine Anzahl dieser Dosen nebeneinander in Schachteln zu packen,
indem sie paarweise durch eine Schachtelseite in die Schachtel eingesetzt werden,
wobei sich die Dosen selbst und die Seite der Schachtel berühren.
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Weiterhin wurde auch schon vorgeschlagen, in Faltbechern befindliche
Süßwarenstücke reihenweise von oben durch Stößel in Schachteln zu befördern, die
keine Zwischenwände aufweisen.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein neues Verfahren und
eine Vorrichtung zu entwickeln, durch das bzw. durch die brüchige Süßwaren bzw.
brüchiges Konfekt verschiedener Form und Größe in spezifischen Stellungen nebeneinander
in eine Schachtel gepackt werden können, ohne daß einzelne Abteilungen in der Schachtel
vorgesehen zu werden brauchen.
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Beim Lösen dieser Aufgabe ergeben sich spezielle Probleme sowohl
bei der Handhabung der brüchigen Gegenstände, ohne sie zu beschädigen, als auch
beim Einsetzen in eine Schachtel, insbesondere, nachdem eine Anzahl Gegenstände
bereits in die Schachtel ein-- gesetzt worden ist und die Schachtel teilweise gefüllt
ist, wobei das Problem auftaucht, weitere Gegenstände im verbleibenden Schachteiraum
genau einzustellen und einzulegen. Solche Probleme treten bei den vorerwähnten bekannten
Verfahren und Vorrichtungen nicht auf, da dort nur eine kIeine Anzahl von Dosen
in eine Schachtel gepackt werden, während die Zwiebackzuschnitte oder -ausschnitte
aufeinandergesta-
pelt werden, wobei die Schachtel innere Abteilungen besitzt oder
die Gegenstände nicht brüchig sind und kein unregelmäßiges Profil besitzen.
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Die vorerwähnte Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß
bei dem eingangs erwähnten Verfahren in jede Schachtel an einer gewünschten Stelle
zwischen die schon in der Schachtel befindlichen Gegenstände Führungselemente eingeführt
und dann die unteren Abschnitte der Führungselemente gespreizt werden, um die Gegenstände
seitlich zu verschieben, worauf dann in den durch die Führungselemente geschaffenen
Raum ein Gegenstand eingelegt wird. Vorteilhaft werden die Süßwaren in der eingelegten
Stellung leicht niedergehalten, während die Führungselemente aus der Schachtel herausgezogen
werden, worauf die Süßwaren freigegeben werden. Durch das erfindungsgemäße Verfahren
werden die Konfektstücke bzw. Pralinen in genau gesteuerter Lage in die Schachtel
eingelegt, und war auf solche Weise, daß die bereits in der Schachtel befindlichen
brüchigen Gegenstände und auch diejenigen, die eingelegt werden, in keinem Fall
beschädigt werden, wobei jegliche innere Abteilungen der Schachtel vermieden sind.
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Um die Erfindung verständlicher zu machen, wird nun ein Ausführungsbeispiel
an Hand der Zeichnungen erläutert, und zwar zeigt Fig. 1 eine Aufsicht auf den Plan
einer Packmaschine, in der die Erfindung angewendet ist, F i g. 2 einen vertikalen
Schnitt durch die die Schachtel füllende Vorrichtung, Fig.3 einen vertikalen Schnitt
in vergrößertem Maßstabe durch den Einlagemechanismus nach Fig. 2, F i g. 4 eine
vergrößerte perspektivische Ansicht eines in F i g. 2 und 3 angedeuteten Streicharmes,
F i g. 5 eine Aufsicht auf die die Schachtel füllende Vorrichtung nach F i g. 2,
F i g. 6 eine Seitenansicht der die Schachtel füllenden Vorrichtung nach F i g.
2 und 5, wobei in Richtung des Pfeiles 21 der F i g. 5 gesehen wird, Fig.7 eine
Seitenansicht der Justiervorrichtung im vergrößerten Maßstab, die auf der gegenüberliegenden
Seite der Füllvorrichtung liegt, F i g. 8 eine Endansicht der Vorrichtung nach F
i g. 7, gesehen in Richtung des Pfeiles 23.
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Wie sich aus Fig. 1 ergibt, besitzt diePackmaschine einen Hauptförderer
2, der in Richtung des Pfeiles, z. B. mittels eines nicht dargestellten Dreiphasen-Synchromnotors
kontinuierlich bewegt wird. Der Förderer 2 trägt am Ende einer Reihe von Maschinen
20 eine Anzahl Schachteln 4, wobei die Maschinen 20 abwechselnd auf gegenüberliegenden
Seiten des Förderbandes 2 im Abstand angeordnet sind. Jede Maschine 20 kann in gewünschter
Weise eingestellt sein, um einen Gegenstand besonderer Größe und Form zu handhaben,
wobei die Gegenständel6 im Ausführungsbeispiel Konfektstücke oder Pralinen sind,
und zwar in sortierter Form. Diese Pralinen 16 werden durch einen Förderer 28 auf
eine drehende, schwingende Plattform 30 gefördert, von der sie in Linie vereinzelt
eine Rampe 32 abwärts in eine Einheit 34 gefördert werden, wo die Pralinen 16 in
Hüllen in Form von Faltbechern bzw. Faltnäpfen 18 eingesetzt werden. Die Pralinen
16 in ihren Bechern 18 werden dann durch einen Fördererl34 (Fig. 2) einer eine Schachtel
füllende Vorrichtung 37 zugeleitet. Die Vorrichtung 37 jeder Maschine 20 setzt eine
einzelne verpackte Praline 16 abwärts in jede Schachtel in eine genaue Lage ein,
sobald die betreffende Schachtel 4 unter der Vorrichtung 37 vorbeiläuft. Wie sich
aus der Zeichnung ergibt, ist die Vorrichtung 37 jeder Maschine20 gegenüber der
Breite des Förderers in eine leicht unterschiedliche Stellung gebracht, um dadurch
die verschiedenen Punkte der Schachtel 4 füllen zu können.
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Entsprechend F i g. 2 werden die eingehüllten Pralinsen 16 durch
den Fördererl34 in Richtung des Pfeiles auf eine glattpolierte Platte 36 der die
Schachtel füllenden Vorrichtung 37 gefördert und diese Platte fluchtet mit der Oberfläche
des Förderers 134.
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Jedes Schokoladenstück oder jede Praline 16 in ihrer Hülle 18 wird
von der Platte 36 mittels eines Abstreicharmes 38 (Fig.4) wegbewegt, der im Umriß
einen V-förmigen zentrierenden Bogenhaken aufweist. Auf diese Weise werden die Pralinen
unmittelbar über der Achse 39 eines vertikalen füllenden Einsatzmechanismus 40 zentriert,
wobei der Gegenstand 16 über die Oberfläche der Platte 36 zur Kante 42 verschoben
wird.
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Nach dem Verlassen der Kante 42 der Platte 36 ruht die in der Becherhülle
befindliche Praline 16 auf
einer federnden Falltür 44 des umlaufenden Einlegemechanismus
40 und wird direkt oberhalb eines inneren konvergierenden Führungskanals 46 eingestellt,
der durch eine Anzahl federnder innerer und äußerer konisch angeordneter Leitfinger
47 und 48 des Einsetzmechanismus definiert ist. Dieser Einsetzmechanismus wird auf
einer länglichen Umlaufbahn 35 durch die die Schachtel füllende Vorrichtung 37 fortbewegt,
wie sich aus F i g. 5 ergibt, und nimmt damit die eingehüllte Praline in eine genau
bestimmte Stellung oberhalb einer der Schachteln 4 auf dem Hauptförderer 2 mit.
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Wie in F i g. 3 dargestellt ist, besteht die federnde bzw. nachgiebige
Falltür 44 aus mehreren dreieckförmigen Gummistreifen, die in Ringform angeordnet
sind, und zwar mit ihren Spitzen nach innen zur zentralen vertikalen Achse 39 des
Mechanismus gerichtet, wobei hierdurch ein kleines mittleres Loch 310 bestehenbleibt.
Ein ringförmiger Rahmen 312 stützt die Falltür und auch die nachgiebigen konischen
Finger 48. Wie aus den F i g. 2 und 6 klar ersichtlich ist, bildet dieser ringförmige
Rahmen312 das untere Ende eines beweglichen Schlittens 314, welcher eine vertikale
Platte 316 mit zwei oberen und zwei unteren Führungsaugen 317 und 318 aufweist,
die auf zwei parallelen, vertikalen Gleitstangen 319 und 320 auf und ab gleitend
angeordnet sind. Diese Gleitstangen sind fest auf einem Wagen 322 angeordnet, welcher
mit einer Förderkette 323 verbunden ist, die sich entlang einer langgestreckten,
endlosen Bahn um ein Kettenrad 324 auf einer vertikalen Welle 325 und ein Kettenrad
326 auf einer Parallelwelle 327 erstreckt. Jede Welle 325 und 327 ist in zwei Lagern
über und unter dem Kettenrad bei 328 bzw. 329 gelagert, wie aus F i g. 5 ersichtlich
ist. Die Lager 328 und 329 sind an einer oberen und an einer unteren Tragplatte
330 bzw. 332 befestigt, welche mit zwei inneren Säulen 334 und 336 verbunden sind,
wobei die ganze Vorrichtung auf Füßen 338 und 340 aufgebaut ist. Die Förderkette
323 wird durch einen Dreiphasen-Synchronmotor bewegt, der die Welle 327, z. B. durch
ein Reduziergetriebe, antreibt.
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Um die Wagen 323 zu führen, ist eine obere U-förmige Schiene 342,
die sich um und unter der Kante der oberenTragplatte erstreckt und eine untere,
U-förmige Schiene 344, die sich um die Kante der unteren Tragplatte 322 erstreckt,
vorgesehen. Jeder Wagen weist vier Führungsrollen 345 mit vertikalen Achsen und
vier Führungsrollen 346 mit horizontalen Achsen auf. Zwei der ersterwähnten Rollen
laufen in der oberen Schiene 342, während zwei der letzterwähnten Rollen an den
inneren Kanten der oberen Führungsschiene angreifen. In ähnlicher Weise laufen zwei
Rollen 345 in der unteren Schiene, während zwei Rollen 346 an den inneren Kanten
der oberen Führungsschiene angreifen, welche gleichzeitig eine Stützschiene für
die Wagen bildet.
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Wie aus Fig.2 ersichtlich, weist jeder der vier Schlitten 314 ein
Konsol 347 auf, welches von der Platte 316 über der Einsatzvorrichtung 40 vorerstreckt.
Das Konsol 347 weist einen vertikalen, mit einem Führungsschlitz 350 für einen Stößel
versehenen Streifen 348 auf, welcher sich vom äußeren Ende des Konsols 347 parallel
zum Stößel 50 aufwärts erstreckt. Eine in einer im Konsol 347 angeordneten Büchse
abgestützte Druckfeder 352 umgibt den Stößel unter einem Stellring353, welcher den
Stößel normalerweise in seine angehobene Stellung drückt.
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Um die vertikale Stellung des Stößels 50 zu steuern, umgibt ein flacher
Nockenstreifen 354, welcher von Streben 355 getragen wird, die Vorrichtung. An diesem
Nockenstreifen greift eine Nockenrolle 356 an, welche in dem gegabelten oberen Ende
des Stößels 50 auf einem Achsstift 357 gelagert ist, welcher nach außen in den Führungsschlitz
350 für den Stößel eingreift.
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Während des Bewegungsabschnittes, während welchem der Abstreicharm
38 den umhüllten Gegenstand von der Auslaufplatte 36 entfernt, steigt der Nockenstreifen
354 über seine Anfangsebene 354-0 an, um genügend Freiheit für den Gegenstand unter
dem nachgiebigen konkaven Stößelpuffer 360 vorzusehen.
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Nachdem die Einsetzvorrichtung die Kante 42 der Auslaufplatte passiert
hat, neigt sich der Nockenstreifen 354 entlang dem Abschnitt 354-1 allmählich abwärts,
um den konkaven Puffer 360 fest gegen die obere Fläche des umhüllten Gegenstandes
zu drücken.
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Die inneren Enden der Gummistreifen 44 beginnen etwas nach unten nachzugeben
und bilden ein Nest, in welchem der Gegenstand gegen die Zentrifugalkraft gehalten
wird, wenn der Schlitten 322 und seine Wagen 314 um die Krümmung herumschwenken.
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Bei der Schwenkung um die erste I(rümmung bleibt der Nockenstreifen
354 in derselben Ebene, wie bei 354-2 gezeigt ist, wobei der Gegenstand fest gehalten
wird. Wenn die Einsetzvorrichtung anfängt, sich über der Schachtel 4 zu bewegen,
neigt sich der Nockenstreifen eine erste Neigung 354-3 abwärts und dann eine steilere
Neigung 354-4, dem sich ein horizontaler Verweilabschnitt 354-5 anschließt und endet
in einer aufwärts gerichteten Neigung 354-6, welche in die ursprüngliche Ebene 354-0
übergeht, wie dies links aus der F i g. 6 ersichtlich ist.
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Während des ersten Teiles der Abwärtsbewegung 354-3 über der Schachtel
wird der Wagen 314 der Einsatzvorrichtung mit derselben Geschwindigkeit abwärts
gedrückt wie der Stößel. Auf diese Weise greifen die Einsetzfinger 48 in der gewünschten
Stellung in die Schachtel ein. Da der Stößel noch nicht vollständig nach unten gedrückt
ist, ist die in dem Napf befindliche Schokolade noch nicht bis zu den Spitzen der
federnden Finger 48 abwärts gedrückt, wie dies in F i g. 6 ersichtlich ist. Somit
stehen die Spitzen der Finger 48 eng zusammen und können zwischen die bereits in
der Schachtel befindlichen, in Näpfe eingesetzte Schokoladenteile eingeführt werden.
Bei der letzten Abwärtsneigung 354-4 des Nockenstreifens wird der Stößel innerhalb
derEinsetzvorrichtung nach unten bewegt, um das in den Napf eingesetzte Schokoladenstück
bis zu den Spitzen der Finger 48 in die Schachtel abwärts zu drücken, wie dies in
F i g. 2 gezeigt ist.
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Um die vertikale Stellung des Wagens 314 zu steuern, greift eine
am oberen Ende der Platte 316 befestigte Nockenrolle 364 in eine nutenförmige, an
der oberen Platte 363 befestigte Nockenbahn 362 ein.
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Über den Hauptteil ihrer Gesamtlänge verläuft die nutenförmige Nockenbahn
362 in der gleichen Ebene, wobei sie jedoch über der zu beschickenden Schachtel
einen abwärts gerichteten Neigungsabschnitt 362-1 aufweist, welcher die gleiche
Neigung wie der Abschnitt 354-3 des Nockenstreifens aufweist. Die nutenförmige Nockenbahn
362 weist einen langgestreckten, horizontalen Verweilabschnitt 362-2 auf, auf dem
der Stößel die in den Napf eingesetzte Schokolade in die Schachtel einsetzt, da
der Stößel durch
den steileren, abwärts gerichteten No cken abschnitt 354-4 abwärts
bewegt wird.
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Während der Stößel,~durch den horizontalen Nokkenabschnitt 354-5
gehalten, in seiner untersten Stellung verweilt, fangen die Einsetzfinger an, sich
zurückzuziehen, was durch den aufwärts gerichteten Abschnitt 362-3 der nutenförmigen
Nockenbahn gesteuert wird. Der Stößel verbleibt in seiner tiefsten Stellung, bis
die federnden Finger 48 in eine Stellung aufwärts bewegt worden sind, in der sie
den umhüllten Gegenstand freigeben. Hierdurch wird verhindert, daß der umhüllte
Gegenstand versehentlich aus seiner richtigen Stellung in der Schachtel wieder aufgenommen
wird.
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Um den Abstreicharm 38 bei der Führung des umhüllten Gegenstandes
in Ausrichtung mit der Öffnung 310 in der federnden Falltür 44 zu unterstützen,
erstreckt sich ein verstellbarer, gekrümmter Führungsarm 402 (F i g. 5) neben dem
Abgabeende des Förderers 24 und steht über die Auslaufplatte 36 vor. Der Abstreicharm
ist durch eine Klemmschraube 404 gehalten und kann verschwenkt werden, um die Stellung
seiner Spitze 406 gegenüber der Bewegungsbahn der konkaven Fläche 408 (Fig. 4) des
Abstreicharmes 38 zu verstellen. Darüber hinaus kann die Stellung des Abstreicharmes
selbst gegenüber der Achse 39 der Öffnung 310 verstellt werden, wie dies durch die
Verstellschlitze 410 in F i g. 4 gezeigt ist. Auf diese Weise können verschiedene
Größen und Formen in Näpfe eingesetzter Schokoladenteile gehandhabt werden.
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Eine dünne, glatte Blattfeder 412 aus Federstahl erstreckt sich etwas
über die Kante 42 der Auslaufplatte 36 hinaus und bildet eine Rampe, auf der der
umhüllte Gegenstand sanft abwärts auf die federnde Falltür 44 gleiten kann, während
sich die Einsetzvorrichtung 40 von der Auslaufplatte fortbewegt.
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Während der Einstellung des Systems und während der Verstellung zum
B eschicken verschiedener Schachtelarten kann es für die Bedienungsperson erwünscht
sein, daß der Hauptförderer 2 läuft und auch, daß eine oder mehrere der Maschinen
20 laufen, während die Einsetzvorrichtung 40 daran gehindert wird, sich abwärts
in die Schachtel 4 zu bewegen. Auf diese Weise bewegt sich die Einsetzvorrichtung
über den Schachteln, und die Bedienungsperson kann sehen, an welcher Stelle in der
Schachtel sie sich abwärts bewegen wird, wenn der Antrieb hierfür erfolgt.
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Um die Einsetzvorrichtung 40 an der Abwärtsbewegung in die Schachteln
zu hindern, schwenkt die Bedienungsperson lediglich einen Handgriff 414 (Fig. i
g. 8) nach oben von einem Anschlag 416 fort und in Anlage an einen zweiten Anschlag
418. Wie in F i g. 8 gezeigt, ist dieser Handgriff 414 mit der Mitte einer Welle
420 verbunden, welche zwei daran befestigte Hubnocken 421 und 422 aufweist. Diese
Hubnocken laufen auf Lagerplatten 423 und 242, welche auf zwei sich über der oberen
Platte 363 erstreckenden Konsolen 425 angeordnet sind. Eine horizontale Stütze 426
erstreckt sich zwischen diesen Konsolen, um zwei Gleitlager 427 und 428 abzustützen,
durch welche sich zwei Hubstangen 429 und 430 erstrecken.
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Diese Hubstangen sind an lose auf der Welle 420 angeordneten Buchsen
431 und 432 befestigt.
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Wenn der Handgriff aufwärts gegen den Handschlag 418 geschwenkt wird,
heben die Nocken 421 und 422 die Welle 420 an und ziehen so die Stangen 429 und
430 aufwärts. Die unteren Enden dieser Stangen sind mit dem oberen Teil 433 eines
Hubrahmens
434 verbunden, an welchem die Abschnitte des Nockenstreifens
354 und die Abschnitte der Schiene 362, welche zum Abwärtssenken der Einsetzvorrichtung
40 in die Schachteln dient, befestigt sind. Auf diese Weise wird die Einsetzvorrichtung
durch Anheben des Hubrahmens 434 daran gehindert, sich in die Schachteln abwärts
zu senken.
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Während des normalen Betriebes, wie dies in F i g. 2 gezeigt ist,
wird die Rolle 364 am oberen Ende der Tragplatte 316 von der Schiene 362 abgestützt
und bewegt sich entlang den nach unten geneigten Schienenabschnitten 362-1, 362-2
und 362-3 nach unten. Eine Hilfsrolle 364 A ist an der Außenseite der Platte 316
befestigt, welche normalerweise frei über einen Hilfsabschnitt 362A hinwegläuft,
welcher sich entlang dem Boden des Hubrahmens 434 erstreckt. Wenn dieser Hubrahmen
434 in seine obere Stellung U angehoben wird, bewegt sich die Hilfsschiene 362A
aufwärts bis unter die Rolle 364A, um so den Wagen 314 abzustützen und zu verhindern,
daß er sich so weit abwärts bewegt, wie dies normalerweise der Fall ist.
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Die Abschnitte des niederdrückenden Nockens 354, welche sich zwischen
den Punkten, B in F i g. 7 erstrecken, sind auf dem Hubrahmen 434 angeordnet und
werden mit dem Hubrahmen hochbewegt. Normalerweise greift eine Hilfsnockenrolle
356A an diesen Abschnitten des Nockenstreifens an, um den Stößel vollständig abwärts
zu drücken. Wenn jedoch der Hubrahmen 434 angehoben ist, läuft die Rolle 356 lediglich
an einem fortlaufenden Abschnitt des Nockenstreifens 354 entlang, welcher von einem
Konsol 436 gehalten ist.
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Eine entfernbare Abdeckung 366 erstreckt sich über den oberen Teil
und die Seiten der Vorrichtung 37 und ist mit der oberen Platte 363 durch eine Anzahl
Stützpfosten 368 befestigt. Die Abdeckung 366 weist eine Durchlaßöffnung für den
Handgriff 414 auf.
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Um die genaue Stellung innerhalb der sich in Längsrichtung auf dem
Hauptförderer bewegenden Schachtel 4, in welcher der umhüllte Gegenstand abgesetzt
werden soll, zu bestimmen, richtet die Bedienungsperson die Stellung der Maschine
20 am Förderer aus, bevor sie mit dem Fußboden verankert wird. Auch kann die Bedienungsperson
die Arbeitsweise der Vorrichtung 37 gegenüber dem Hauptförderband verstellen.
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Um die Stellung innerhalb der Schachtel 4 quer zum Hauptförderer
zu bestimmen, an welcher der umhüllte Gegenstand eingesetzt wird, wird die ganze
Vorrichtung 37 in ihrer Stellung verstellt, indem ihre Füße 338 und 340 näher oder
weniger weit von der Kante des Hauptförderers bewegt werden. Um diese Bewegung der
Vorrichtung zuzulassen, während der Rest der Maschine stationär verbleibt, kann
die Lage des Endes des Förderers 134 einstellbar gemacht werden, damit es in erforderlichem
Maße bis an die Kante der Auslaufplatte 36 verschoben werden kann, während die Spannung
des Fördergurtes 134 aufrechterhalten wird.
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Im Falle der Schachtel, die zwei Lagen Schokoladenstücke aufweist,
wird durch das System die erste Lage eingesetzt und dann eine horizontale Pappe
oder steifes Papier als Trennwand eingefügt. Diese Trennwand dient dann als Boden,
auf welchem die obere Schicht der Schokoladenteile abgesetzt werden.
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Selbstverständlich muß die zusätzliche Höhe der obe-
ren Schachtelebene
bezüglich der Bewegung der Einsetzvorrichtung 40 und der Stößel 50 berücksichtigt
werden. Dies kann in bequemer Weise durchgeführt werden, indem die Ebene der zweiten
Hälfte des Hauptförderers um einen Betrag abgesenkt wird, welcher gleich der Entfernung
vom Boden der Schachtel bis zur oberen Fläche der Trennwand ist. Wahlweise können
die Maschinen 20 um diesen Betrag entlang der zweiten Hälfte des Hauptförderers
in der Höhe verstellt werden.