DE19749985A1 - Verfahren zum Bilden von Portionen aus einer in Reihe einlaufender, aufrecht stehender, scheibenförmiger Gegenstände - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zum Bilden von Portionen aus quasi kontinuierlich in einer Reihe einlaufender, aufrecht stehender, scheibenförmiger Gegenstände, insbesondere von Gebäckstücken, bei dem die Gegenstände, um einen Stapel zu bilden, kontinuierlich im Zuge der Portionierung in einen schräg oder senk­ recht gestellten Dosierschacht abgesenkt werden und nach dem Füllen des Dosier­ schachtes die abgeteilte Portion seitwärts abgeführt wird.

Aus der DE 34 23 479 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Abtrennen von Grup­ pen scheibenförmiger Gegenstände aus einem Stapel bekannt geworden. Bei den Ge­ genständen handelt es sich um Biskuits. Diese werden in einem nach unten geneigten Kanal geführt. Dabei lastet das vorderste Stück auf einem Abholboden, der kontinuier­ lich gesenkt wird. Synchron mit dem Abholboden wird ein Trennschwert bewegt. Da die Verschiebegeschwindigkeit von Trennschwert und Abholboden größer als die Zuführge­ schwindigkeit der Biskuits ist, verringert sich der Anpreßdruck zwischen den Stücken und das Trennschwert kann mühelos in den nunmehr lockeren Stapel eindringen. In der letzten Phase verlangsamt sich die Bewegung des Trennschwertes. Dadurch entsteht ein Zwischenraum, in den ein Rückhalter greift. Die abgetrennte Gruppe wird abgelegt bzw. einer Weiterverarbeitung zugeführt. Der Zyklus beginnt neu.

Nachteilig hierbei ist, daß sich die bei Backwaren üblichen großen Toleranzen summie­ ren können, so daß trotz gleicher Stapelhöhe abweichende Stückzahlen pro Stapel er­ zielt werden. Auch kann, bedingt durch die Form der Gebäckstücke, trotz eines relativ lockeren Stapels das Trennschwert den Bruch empfindlicher Artikel verursachen.

In der DD 298 224 A5 wurde eine Portioniervorrichtung für Zwieback vorgeschlagen, die diese Nachteile vermeiden soll. Hierbei werden die Stücke manuell so auf zwei parallel nebeneinander angeordnete Transportbander aufgelegt, daß diese eng aneinanderlie­ gend und senkrecht stehend gefördert werden können. Die Transportbänder fördern die Stücke in Führungen, die schräg nach unten geneigt sind. Das unterste Stück pro Strang liegt dabei an einem Nachlasser an, der sich in Transportrichtung des Zwie­ backstranges bewegt. Durch einen Andrücker wird der Zwiebackstrang festgeklemmt. Die Stücke, die sich zwischen Andrücker und Nachlasser befinden, werden ein kurzes Stück weiter gefördert, so daß im Strang eine Lücke entsteht. Nun wird durch einen Querschieber zunächst die abgeteilte Portion des einen Förderbandes in die Flucht des zweiten Förderbandes geschoben. Danach werden sowohl diese als auch die abgeteil­ te Portion des zweiten Förderbandes in das geöffnete Zangenmaul einer Schwenkzange geschoben, die die Portion einer Verpackungsmaschine zuführt.

Diese Lösung hat den Nachteil, daß die Effektivität der Anlage sehr gering ist. Bedingt durch das Arbeitsprinzip können nur sehr geringe Geschwindigkeiten gefahren werden, da die Querschieber und die Schwenkzange lange Wege zurücklegen müssen, um nach erfolgten Arbeitsgang wieder in die Ausgangsstellung zum Beginn des Zyklus zu­ rückzukehren. Darüber hinaus setzt das manuelle Bestücken der Förderbahnen der Produktivität enge Grenzen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein hochproduktives Verfahren einschließlich einer nach diesem Verfahren arbeitenden Vorrichtung zu entwickeln, bei dem aus einem in Reihe ankommenden Strom scheibenförmiger, aufrecht stehender Gegenstände bei schonender Behandlung Portionen gleicher Stückzahl gebildet werden.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des 1. Anspruchs ge­ nannten Merkmale gelöst.

Die erfindungsgemäße Lösung hat den Vorteil, daß eine effektive Anlage realisiert wer­ den kann. Diese ist in der Lage, die insbesondere bei Gebäckstücken nicht zu vermei­ denden größeren Dickentoleranzen auszugleichen.

Das Verfahren und die Einrichtung sollen nun an Hand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert werden.

Die dazugehörigen Zeichnungen haben folgende Bedeutung:

Fig. 1: Vereinfachte perspektivische Darstellung der erfindungsgemäßen Einrichtung,

Fig. 2: Ein Stapel in der Phase des Absenkens in den Dosierschacht,

Fig. 3: Draufsicht der in Fig. 2 gezeigten Darstellung,

Fig. 4: Abgesenkter Stapel unmittelbar vor dem Erreichen der Endlage,

Fig. 5: Draufsicht der in Fig. 4 gezeigten Darstellung,

Fig. 6: Eingriff des Abteilers,

Fig. 7: Draufsicht der in Fig. 6 gezeigten Darstellung,

Fig. 8: Abteiler während des Abteilvorganges,

Fig. 9: Abfördern der abgeteilten Portion,

Fig. 10: Abwurf der abgeteilten Portion.

Die Fig. 1 zeigt die erfindungsgemäße Einrichtung in der Phase der Stapelbildung. Aus der Figur wird die kompakte Bauweise der erfinderischen Einrichtung deutlich. Das wird erreicht, indem das Verarbeitungsgut auf einer halbkreisförmigen Bahn vom Ort der Portionierung zum Ort der Abgabe gefördert wird.

Im Einzelnen ist die Einrichtung wie folgt aufgebaut.

Im nicht näher dargestellten Gestell 1 ist beidseitig eine zentrale Welle 2 gelagert. Die­ se liegt zentrisch innerhalb einer Führungsbahn 3, im Ausführungsbeispiel als eine Art Kegelmantel ausgebildet, der ebenfalls im Gestell 1 gelagert ist. Die zu verarbeitenden Gebäckstücke 4 werden nebeneinander liegend und aufrecht stehend über einen Kanal 5 an den nahezu senkrechten Dosierschacht 6 herangebracht.

Die Gebäckstücke 4 werden im oberen Teil des Dosierschachtes 6 durch Führungs­ stäbe 7 und einen verstellbaren Anschlag 8 (siehe Fig. 2) in ihrer Lage gehalten. Ein in den Fig. 1, 2, 3, 5, 6, 7 und 8 erkennbarer Rückhalter 9 hält im unteren Teil des Dosierschachtes 6 den Stapel 12. Im Ausführungsbeispiel ist der Rückhalter 9 dreige­ teilt, wobei pro Element ein Stößel 10 (siehe Fig. 1) vorgesehen ist. Es ist aber auch möglich, bei einer geringen Anzahl von Gebäckstücken bzw. bei geringen Dicken­ schwankungen einen ungeteilten oder zweigeteilten Rückhalter 9 vorzusehen.

Jedem Rückhalter 9 ist ein Antrieb 11, vorzugsweise ein Pneumatikzylinder, zugeord­ net. Das heißt, daß die Rückhalter 9 einzeln betätigbar sind. Zur Bildung des Stapels 12 sind die Rückhalter 9 ausgefahren und berühren die Gebäckstücke 4 (siehe hierzu auch Fig. 2).

Am Gestell 1 bzw. an der Führungsbahn 3, ist oberhalb des Rückhalters 9 ein Stopper 13 dem nachrückenden Stapel 12 zugeordnet. Der Stopper 13 ist ebenfalls über Me­ chanismus 14, vorzugsweise auch einem Pneumatikzylinder, betätigbar. In Fig. 1 ist der Stopper 13 in zurückgezogener Stellung dargestellt.

Mit der zentralen Welle 2 fest verbunden ist eine zentrisch angeordnete Kurve 15. Mit der Rotation der zentralen Welle 2 gegenüber dem Gestell (und damit der Führungs­ bahn 3) bewegt sich die Kurve 15 in Pfeilrichtung. Da der Stapel 12 auf der Kurve 15 lastet, wird durch die Gestaltung der Kurve 15 erreicht, daß der Stapel 12 kontinuierlich abgesenkt wird.

Auf der Kurve 15 und mit dieser fest verbunden ist ein stufenförmig aufgebauter Abteiler 16 angeordnet. Die Anzahl der Rückhalter 9 entspricht der Anzahl der Stufen des Abteilers 16. Die Höhe der Stufen ist vorzugsweise gleich, was zu einer entsprechenden Di­ mensionierung des Rückhalters 9 führt. Der Übergang von einer Stufe zur anderen ist als Schräge ausgeführt.

Ebenfalls fest mit der zentrale Welle 2 verbunden ist ein Halter 18 und etwa parallel dazu ein Rückhalteblech 17 angeordnet. Die Zuordnung Abteiler 16/Rückhalteblech 17/Halter 18 ist definiert, das heißt, die Lage dieser Elemente zueinander ist fest ein­ gestellt und der Art und der Größe des Verarbeitungsgutes bzw. der Höhe der abzutei­ lenden Portionen angepaßt.

Unterhalb der zentralen Welle 2 befindet sich ein Transportband 19, auf dem Verpackungsbehälter 20 bereitgestellt werden, oder ein Gefacheband einer Verpackungsma­ schine. Oberhalb des Transportbandes 19 endet die Führungsbahn 3, so daß die ab­ geteilten Gebäckstücke 4 nach unten in die Verpackungsbehälter 20 oder das Gefa­ cheband fallen (siehe auch Fig. 10).

In einer anderen, hier nicht dargestellten Form der Erfindung ist ein zweiter, dem ersten gegenüberliegender Abteiler 16 vorgesehen. Damit sind kürzere Wege, geringere Ge­ schwindigkeiten und somit auch kürzere Bearbeitungszeiten erreichbar.

Zum erfindungsgemäßen Verfahren:
Die zentrale Welle 2 rotiert mit gleichbleibender Geschwindigkeit und bewegt damit die Kurve 15 und die mit ihr verbundenen Elemente, den Abteiler 16, das Rückhalteblech 17 und den Halter 18 auf einer Kreisbahn. In den Fig. 2 bis 10 werden nachfolgend die wichtigsten Phasen dargestellt, die sich aus der Rotation der Welle 2 ergeben.

Die Fig. 2 und 3 zeigen eine Darstellung des Dosierschachtes 6 in der Phase des Absenkens. Der Stapel 12 lastet auf der sich bewegenden Kurve 15. Diese ist so ge­ staltet, daß sich der Stapel 12 in Pfeilrichtung absenkt. Gehalten wird er Stapel 12 durch die Führungsstäbe 7 und durch den Abteiler 8 sowie durch den Rückhalter 9, der sich in dieser Phase in vorgezogener Lage befindet. Der Stopper 13 ist noch nicht im Eingriff.

Die Fig. 4 und 5 zeigen den Stapel 12 unmittelbar vor Erreichen der Endlage. Der Stopper 13 ist im Eingriff und fixiert kurzzeitig den nachrückenden und auch nachdrüc­ kenden Gutstrom. Damit wird zwar keine Lücke gebildet, der Stapel 12 wird jedoch entlastet. Die Kraft, die zum Abteilen einer Portion aus dem Stapel 12 erforderlich ist, kann dadurch ebenso wie der Produktabrieb minimiert werden. Der Abteiler 16 steht in dieser Phase unmittelbar vor seinem Eingriff in den Stapel 12, der Halter 18 und das Rückhalteblech 17 sind in unmittelbarer Nähe.

In den Fig. 6 und 7 ist der unmittelbare Portioniervorgang dargestellt. Dabei schiebt der Abteiler 16 die gewünschte Anzahl der Gebäckstücke 4 aus dem Verbund des Stapel 12 heraus. Die Höhe der Portion wird durch den verstellbaren Anschlag 8, gegen den der Abteiler 16 arbeitet, begrenzt.

Durch den stufenförmigen Aufbau des Abteiler 16 wird dieser Vorgang sukzessive voll­ zogen. Es werden Teilportionen, beginnend von unten, aus der Flucht des Dosier­ schachtes geschoben und zwischen Rückhalteblech 17, Halter 18 und Führungsbahn 3 abgelegt. Dabei zieht sich der Rückhalter 9 stufenweise zurück.

Durch die Gestaltung der AbteiIer-Übergänge von Stufe zu Stufe als Schräge wird er­ reicht, daß sich nach dem Abteilen der Teilportionen die Toleranzen der Gebäckstücke 4 nur innerhalb der Teilportionen summieren können. In der Fig. 8 wird dieser Effekt dar­ gestellt. In dieser Figur sind die Toleranzgrenzen der Gebäckstücke 4 durch eine dünne, durchgehende Linie (Maximum) und durch eine dicke, gestrichelte Linie (Minimum)) dargestellt.

Die abgeteilte Portion wird nunmehr, gehalten durch Rückhalteblech 17, Halter 18 und Führungsbahn 3, kontinuierlich durch den Abteiler 16 weiter gefördert.

Nachdem der Abteiler 16 die Flucht des Dosierschachtes passiert hat, gibt der Stopper 13 den Stapel 12 frei, so daß dieser wieder auf der Kurve 15 zu liegen kommt, mit der Weiterbewegung abgesenkt wird und der Zyklus erneut beginnt.

Die abgeteilte Portion wird, gehalten durch die oben beschriebenen Mittel, bis zum tief­ sten Punkt des Führungsbahn 3 gefördert und nach der Abwurfkante 21 auf die be­ reitstehenden Verpackungsbehälter 20 oder auf das Gefacheband abgeworfen bzw. abgelegt (siehe hierzu die Fig. 9 und 10).

Claims (11)

1. Verfahren zum Bilden von Portionen aus einer quasi kontinuierlich in einer Reihe ein­ laufender, aufrecht stehender, scheibenförmiger Gegenstände, insbesondere von Gebäckstücken, bei dem die Gegenstände, um einen Stapel zu bilden, kontinuierlich im Zuge der Portionierung in einen schräg oder senkrecht gestellten Dosierschacht abgesenkt werden und nach dem Füllen des Dosierschachtes die abgeteilte Portion seitwärts abgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Stapel im Dosierschacht (6) durch mindestens einem Rückhalter (9) gehalten wird, daß die Dosierung erfolgt, indem ein gerader bzw. geteilter Abteiler (16) die Portion aus der Flucht des Dosier­ schachtes (6) schiebt und korrespondierend dazu der/die Rückhalter (9) zurückge­ zogen wird/werden, dabei während des Dosierens eine kurzzeitige Druckentlastung des Gutes im Dosierschacht (6) durch Fixieren des nachrückenden Produktstromes erfolgt und die abgeteilte Portion mit geeigneten Mitteln erfaßt und zur Weiterverarbei­ tung an nachfolgende Einrichtungen übergeben wird.

2. Verfahren zum Bilden von Portionen aus einer in Reihe einlaufender, aufrecht stehen­ der, scheibenförmiger Gegenstände nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die abgeteilte Portion im Dosierschacht (6) durch mindestens zwei übereinander an­ geordnete Rückhalter (9) fixiert wird, die Rückhalter (9), beginnend von unten, nach­ einander gelöst werden und die freigegebenen Teilportionen mit der Freigabe durch die Rückhalter (9) seitwärts aus der Flucht des Dosierschachtes (6) geschoben wer­ den.

3. Verfahren zum Bilden von Portionen aus einer in Reihe einlaufender, aufrecht stehen­ der, scheibenförmiger Gegenstände nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilportionen immer die gleiche Anzahl von Gegenständen aufweisen.

4. Vorrichtung zum Bilden von Portionen aus einer in Reihe einlaufender, aufrecht ste­ hender, scheibenförmiger Gegenstände, insbesondere von Gebäckstücken, beste­ hend aus einer Zuführeinrichtung, einem schräg oder senkrecht angeordneten Do­ sierschacht und einem Abteiler zum Portionieren und Abführen der Portion, dadurch gekennzeichnet, daß ein Stopper (13) oberhalb des Dosierschachtes (6) dem nach­ rückenden Strom zugeordnet ist, daß dem Abteiler (16) mindestens ein zu diesem korrespondierender Rückhalter (9) zugeordnet ist und daß weiterhin geeignete Mittel zur Aufnahme der abgeteilten Portion vorgesehen sind.

5. Vorrichtung zum Bilden von Portionen aus einer in Reihe einlaufender, aufrecht ste­ hender, scheibenförmiger Gegenstände nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Abteiler (16) von unten beginnend, stufenförmig aufgebaut ist, derart, daß die Anzahl der Stufen der Anzahl der Rückhalter (9) und die Höhe der Stufen dem Wir­ kungsbereich des mit diesem korrespondierenden Rückhalters (9) entspricht.

6. Vorrichtung zum Bilden von Portionen aus einer in Reihe einlaufender, aufrecht ste­ hender, scheibenförmiger Gegenstände nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Übergänge von Stufe zu Stufe des Abteilers (16) als Schrägen ausgeführt sind.

7. Vorrichtung zum Bilden von Portionen aus einer in Reihe einlaufender, aufrecht ste­ hender, scheibenförmiger Gegenstände nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe der abgeteilten Portion durch den verstellbaren Anschlag (8) bestimmt wird.

8. Vorrichtung zum Bilden von Portionen aus einer in Reihe einlaufender, aufrecht ste­ hender, scheibenförmiger Gegenstände nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß dem Stapel (12) mindestens zwei, mit einem Abteiler (16) korrespondierende Rückhalter (9) zugeordnet sind.

9. Vorrichtung zum Bilden von Portionen aus einer in Reihe einlaufender, aufrecht ste­ hender, scheibenförmiger Gegenstände nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet daß der Stapel (12) im Dosierschacht (6) durch mindestens zwei Führungsstäbe (7) und dem Rückhalter (9) in seiner Lage gehalten wird.

10. Vorrichtung zum Bilden von Portionen aus einer in Reihe einlaufender, aufrecht ste­ hender, scheibenförmiger Gegenstände nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Stapel (12) im Dosierschacht auf einer Kurve (15) lastet.

11. Vorrichtung zum Bilden von Portionen aus einer in Reihe einlaufender, aufrecht ste­ hender, scheibenförmiger Gegenstände nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die abgeteilte Portion bis zum Ablegen zwischen einem Halter (18) einer Füh­ rungsbahn (3) und einem Rückhalteblech 17 gehalten und durch den Abteiler 16 transportiert wird.