DE3923700A1 - Verfahren sowie vorrichtung zum verpacken von fisch in verpackungsbehaeltern - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Verpacken von Fischen, beispielsweise von Hering, Sardinen oder ähnlichen Fischen in Verpackungsbehältern insbesondere Dosen gemäß Oberbegriff Patentanspruch 1. Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zum Durchführen dieses Verfahrens, gemäß Oberbegriff.

Beim Verpacken von Fischen in Verpackungsbehältern, ins­ besondere Dosen ist es üblicherweise zur Vermeidung von Hohlräumen bzw. zur optimalen Nutzung des zur Verfügung stehenden Verpackungsraumes notwendig, daß die Fische abwechselnd derart in dem Verpackungsbehälter positioniert sind, daß etwa die Hälfte der vergleichsweise breiteren Kopfenden jeweils an beiden Enden des Verpackungsbehälters bzw. der Dose liegen. Weiterhin ist es beim Verpacken von Fisch, beispielsweise Hering, Ostseehering oder Sardinen usw. nicht unüblich, daß der Fisch in dem Verpackungsbehälter mit dem Rücken nach unten und mit dem Baumbereich nach oben positioniert wird.

Dieses Erfordernis nach einer exakten Orientierung der Fische sowohl in Längsrichtung als auch senkrecht bzw. quer dazu hat bisher bedeutet, daß das Verpacken in Verpackungsbehältern manuell erfolgte. Die hierbei erforderliche manuelle und vor allem auch stückweise Handhabung der Fische ist arbeits­ aufwendig und stupide.

Es wurden selbstverständlich bereits Versuche unternommen, um das Verpacken einzeln behandelter Fische zu automatisieren. Die entsprechenden Maschinen bzw. Verfahren hatten jedoch nicht Erfolg, und zwar insbesondere auch wegen der Schwierig­ keiten, bei normaler Produktionsgeschwindigkeit eine aus­ reichende Sicherheit zu erreichen, d.h. sicherzustellen, daß jeder Verpackungsbehälter die genaue Anzahl von Fischen in der richtigen Orientierung enthält, und zwar sowohl in Längsrichtung als auch um die Längsachse. Aus diesem Grunde war es notwendig, auf die manuelle Arbeit zurückzugreifen.

Es ist auch eine Maschine bekannt, in der eine Gruppe von Fischen zunächst gebildet wird, wobei die Anzahl der Fische in der Gruppe der Anzahl von Fischen entspricht, die in einem Verpackungsbehälter verpackt werden soll. Die Gruppe von Fischen wird dann einer Behandlung unterzogen, und zwar in der Form, daß Kopf und Schwanz abgetrennt und die Fische ausgenommen werden. Nach dieser Behandlung wird die Gruppe von Fischen gleichzeitig in den Verpackungsbehälter einge­ bracht. Auch diese Behandlung in einer Gruppe liefert, wie sich zeigt, unbefriedigende Ergebnisse, und zwar insbesondere bei kleinen, relativ weichen Fischarten, da die Größe des Fisches üblicherweise variiert. Aus diesem Grunde stellt das Abtrennen von Kopf und Schwanz bei diesen Verfahren einen unbefriedigenden Kompromiß dar, der bei manchen Fischen zu einem ungenügenden Abtrennen und bei anderen Fischen aber dazu führt, daß wertvolle Teile der Fische verlorengehen.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung aufzuzeigen, die ein automatisches Verpacken von individuell behandelten kleinen Fischen ermöglichen, und zwar mit hoher Zuverlässigkeit und bei hoher Produktionsge­ schwindigkeit.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Verfahren erfindungsgemäß entsprechend dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 ausgebildet.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann der Abstand zwischen solchen Seitenwänden, die die Aufnahmen definieren, reduziert werden und zwar während die Aufnahmen an den Verpackungsbehälter bewegt werden.

Vorzugsweise wird der Boden in der Aufnahme während der Bewegung der Aufnahmen an den Verpackungsbehältern nach unten geklappt.

Eine Vorrichtung gemäß der Erfindung ist entsprechend dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 4 ausgebildet.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung können die Seitenwände der Aufnahme aus einer äußeren Position gegen die Wirkung von Federmitteln gegeneinander bewegt werden.

Vorzugsweise ist jede Aufnahme mit einem Boden versehen, der aus einer im wesentlichen horizontalen Ebene heruntergeklappt werden kann.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführung der Erfindung ist der Transporteur mit einer Antriebswelle versehen, die schrittweise angetrieben und über ein Getriebe mit einer vertikalen Welle verbunden ist, die vier Aufnahmeelemente aufweist, welche in gleichen Winkelabständen um die Achse der Welle an einem gedachten Kreis angeordnet sind, so daß die Aufnahmeelemente schrittweise jeweils um eine Viertelum­ drehung bewegt werden können, sobald die Anzahl an Fischen, die vom Transporteur geliefert wurden, der Anzahl an Fischen entspricht, die in dem Verpackungsbehälter eingebracht werden soll.

Vorzugsweise sind die Seitenwände in den Aufnahmen, die die Aufnahmeelemente bilden, an zwei zueinander parallelen Führungen bzw. Führungsschäften vorgesehen und mit Hilfe von Federmitteln auseinandergehalten, die auf diesen Führungen bzw. Führungsschäften jeweils zwischen zwei benachbarten Seitenwänden vorgesehen sind. Weiterhin ist es möglich, daß eine Steuerkurve fest an dem Lagerpunkt der vertikalen Welle vorgesehen ist, und zwar für das Zusammenwirken mit einem Steuerelement (z.B. Kurvenrolle, Gleitstück oder dgl.), um die Seitenwände der Aufnahmen entlang der Führungen bzw. Führungsschäfte zu bewegen.

Eine zweite Steuerkurve kann für die Steuerung der Böden der Aufnahmen vorgesehen sein.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung im Detail unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht, die eine erste Phase des Verfahrens wiedergibt, in der die Fische von einem Förderer an eine Manipulatoreinrichtung übergeben werden;

Fig. 2 in vergrößerter Darstellung ein Detail der Fig. 1;

Fig. 3 in schematischer Darstellung einen Manipulator während eines anschließenden Abschnitts des Verfahrens;

Fig. 4 den Manipulator in Draufsicht von oben;

Fig. 5 den Manipulator in der Endphase des Verfahrens, in der die Fische in eine Dose eingebracht bzw. eingedrückt werden.

Bei der in den Figuren dargestellten Maschine werden Fische 10, die jeweils einzeln in separaten Aufnahmen eines Trans­ porteurs 12 angeordnet sind, mit diesem Transporteur ange­ fördert. In einem vorausgehenden Arbeitsschritt wurden bereits die Köpfe und Schwänze der Fische 10 abgetrennt. Außerdem wurde bereits jeder zweite Fisch 10 auf dem Trans­ porteur bzw. Förderer so gewendet, daß jeder zweite Fisch 10 mit seinem kopfseitigen Ende gegen die eine Seite des Transporteurs und jeder zweite Fisch mit seinem kopfseitigen Ende gegen die andere Seite dieses Transporteurs gerichtet ist, d.h. die Fische also quer zur Transportrichtung liegen und abwechselnd mit dem kopfseitigen Ende der einen und anderen Seite des Transporteurs benachbart liegen. Die Fische 10 sind weiterhin in den Aufnahmen 11 so angeordnet, daß sie mit der Rückenseite nach oben gerichtet sind.

Die Bewegung des endlosen Transporteurs 12 ist derart, daß sich dieser bei der für die Fig. 1 gewählten Darstellung zunächst von links kommend über ein Umlenkrad 13 geführt ist und sich wieder in Richtung nach links wegbewegt, und zwar mit nach unten gewendeten bzw. mit unten liegenden Aufnahmen 11. Im Bereich des Umlenkrades 13 bewegen sich die Aufnahmen 11 entlang eines Wendebogens bzw. einer Wendeplatte 14, die die Fische 10 beim Wenden bzw. während des erwähnten Um­ drehens in der jeweiligen Aufnahme 11 halten. Aus der Fig. 1 ist auch ersichtlich, daß die Fische, die mit ihrem Gewicht bzw. ihrer Masse aus der Wendeplatte 14 aufliegend über diese Wendeplatte bewegt werden, sich aufgrund der Reibung um ihre Längsachse etwas drehen, und zwar bei der für die Fig. 1 gewählten Darstellung im Gegenuhrzeigersinn.

An die Wendeplatte 14 schließt sich an der Unterseite des Umlenkrades 13 eine Aufnahmeplatte 15 an, die mit Hilfe eines sich hin- und herbewegenden Schwenkarmes 16 parallel zu dem benachbarten Abschnitt bzw. der benachbarten Länge des Transporteurs 12 hin- und herbewegt wird. Der Schwenkarm 16 ist über ein Getriebe, beispielsweise über ein Hebelgetriebe synchron mit dem Transporteur 12 angetrieben.

In der Fig. 1 ist die Aufnahmeplatte 15 in ihrer linken Endposition dargestellt, in der diese Platte drei von vier Fächern bzw. Kammern 17 bzw. Aufnahmen abdeckt, die Teil einer in der Fig. 4 näher dargestellten Manipulatorein­ richtung (Manipulators) sind. Fig. 1 zeigt die Situation unmittelbar bevor der in Förderrichtung erste Fisch 10 am Transporteur 12 über eine kurze Höhe herunterfallen und dadurch in die verbliebene, offene Kammer 17 gelangen wird. Wie in der Fig. 2 dargestellt ist, bewegt sich die Platte 15 dann zurück, und zwar in Richtung auf die rechte Seite dieser Figur, wodurch eine zweite Kammer 17 freigegeben wird und der nächstfolgende Fisch auf dem Transporteur in diese Kammer nach unten fallen kann. Dieser Vorgang wird wiederholt, bis alle vier Kammern 17 jeweils einen Fisch aufgenommen haben, der mit seiner Bauchseite gegen die in der Figur linke Seite gedreht ist. Die Platte 15 beginnt dann, sich in die entge­ gengesetzte Richtung, d.h. in Richtung auf die linke Seite der Figur zu bewegen, und zwar in die in der Fig. 1 dar­ gestellte Endposition und nahezu mit der gleichen Ge­ schwindigkeit wie der Transporteur.

Gleichzeitig wird die Manipulatoreinrichtung gedreht, bis eine neue Gruppe von leeren Kammern 17 unterhalb der Platte 15 bereitsteht.

Wie die Fig. 1 und 2 zeigen, ist jede Kammer 17 mit einer Bodenfläche 19 versehen, die an einer Seite der Kammer angelenkt ist. Die Schwenkstellung bzw. der Schwenkwinkel jedes Bodens 19 wird durch eine Führungs- oder Steuerkurve 20 bestimmt, die fest auf einer Tischfläche unterhalb der Aufnahmeplatte 15 vorgesehen ist. Wenn die Manipulatorein­ richtung die Gruppe von Kammern 17 aus der Position der Fig. 1 und 2 wegbewegt, d.h. weg von der Steuerkurve 20, so werden die Platten entsprechend der Fig. 3 nach unten in die Kammern 17 geschwenkt, was bewirkt, daß die Fische 10, die in der oben beschriebenen Weise mit ihrem kopfseitigen Ende ab­ wechselnd der einen und der anderen Seite der Kammern 17 zugewendet sind und mit ihrer Bauchseite nach links in der jeweiligen Kammer gedreht waren, um ihre Längsachse im Uhrzeigersinn gedreht werden.

Die Fig. 4 zeigt die Manipulatoreinrichtung in Draufsicht. Hieraus ist ersichtlich, daß diese Manipulatoreinrichtung vier Gefache bzw. Gruppen 22 von Kammern 17 aufweist, die in gleichen Winkelabständen von jeweils 90° um eine vertikale Welle 23 verteilt vorgesehen sind, welche in einer koaxialen Hülse 24 gelagert ist und sich nach oben bis zu einem nicht dargestellten Antrieb bzw. Getriebe erstreckt. Die erwähnte Welle wird synchron mit dem Transporteur schrittweise in 90°- Schritten angetrieben und ist mit einer quadratischen Platte 25 verbunden, die die vier Gruppen 22 von Kammern 17 trägt, und zwar mit Hilfe von horizontalen Halte- oder Führungs­ rahmen 26.

Die Kammern 17 sind von fünf Seitenwänden 27 gebildet, von denen alle Wände, allerdings mit Ausnahme der mittleren Wand 27 in Richtung des jeweiligen Führungsrahmens 26 verschoben werden können. Dieses Verschieben erfolgt mit Hilfe einer greifer- oder zangenartig wirkenden Einrichtung, die für jede Gruppe 22 vorgesehen ist und zwei Arme 28 und 29 aufweist, die schwenkbar an der Platte 25 gelagert und über ein Paar von wegstehenden Armen und Gelenkhebeln 30 miteinander verbunden sind, wobei der Arm 28 jeweils mit einem Hebelarm 28 a versehen ist. An dem Hebelarm 28 a ist ein Gleitstück 28 b beispielsweise in Form einer Rolle vorgesehen, die gegen eine exzentrische Steuerkurve 31 anliegt, welche fest an der Hülse 24 vorgesehen ist. Wenn bei der für die Fig. 4 gewählten Darstellung die Welle 23 schrittweise im Gegenuhrzeigersinn gedreht wird, verläßt die dortige obere Gruppe 22 der Kammern 17 die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Position unterhalb des Transporteurs 12 und durch die Preßeinrichtung werden die äußeren Seitenwände 17 in Richtung auf die mittlere feste Seitenwand bewegt, und zwar gegen die Wirkung von Federmittel 32, die die Seitenwände 17 auseinander zu bewegen versuchen.

Die in der Fig. 4 linke Gruppe 22 befindet sich in einer Position, die nahezu der in der Fig. 3 dargestellten Position entspricht. Die Gruppe 22 hat nun die Steuerkurve 20 ver­ lassen, so daß die Bodenfläche 19 sich nach unten geschwenkt haben und die Fische 10 mit ihrem Rücken teilweise auf der Tischfläche 21 aufliegen. Gleichzeitig wurden die Seitenwände 27 der Kammer 17 teilweise zusammengedrückt, und zwar durch den Preßmechanismus 28-30, was zu einer Drehung der Fische derart führt, daß diese in der jeweiligen Kammer mit ihrer Bauchseite nach oben liegen, während gleichzeitig auch die Breite der jeweiligen Kammer reduziert ist. Die in der Fig. 4 unten dargestellte Gruppe 22 befindet sich über einer Öffnung 33 in der Tischfläche 21. In dieser Position hat der Preß­ mechanismus 28-30 die Seitenwände 27 so weit, wie nur möglich, aufeinander zu bewegt. Diese Position ist auch in der Fig. 5 dargestellt, aus der ersichtlich ist, daß die Fische 10 nun um ihre Längsachse gedreht wurden, so daß deren Bauchseite nach oben weist. Unterhalb der Öffnung 33 ist ein Transporteur 34 für die Bereitstellung von Dosen angeordnet. Dieser Transporteur ist synchron mit der schrittweisen Drehbewegung der Manipulatoreinrichtung angetrieben, so daß eine offene und leere Dose 35 immer dann bereit steht, wenn eine Gruppe von Fischen 10 in die in der Fig. 5 dargestellte Position bewegt ist. Wenn die Gruppe von Fischen 10 die Position erreicht, ist die Öffnung 33 durch eine Platte 18 verschlossen. In dieser Position sind Druckmittel 36 oberhalb der Gruppe von Kammern 17 angeordnet. Diese Preßmittel 36 sind so ausgebildet, daß gleichzeitig die vier Fische vertikal nach unten in eine Dose eingebracht bzw. eingedrückt werden können. Die Platte 18 wird kurz vor der Aktivierung der Preßeinrichtung 36 wegbewegt, um sicherzustellen, daß kein Fisch oder kein Teil hiervon sich aus der zugehörigen Kammer vor den übrigen Fischen herausbewegen kann.

Während des nachfolgenden Rotationsschrittes wird durch die Steuerkurve 31 ein Auseinanderbewegen der Wände 27 aufgrund der Wirkung der Federn 32 möglich.

Durch das vorbeschriebene Verfahren bzw. durch die vor­ beschriebene Vorrichtung wird ein Gruppieren und Verpacken der Fische in Dosen durch eine sehr exakte und sorgfältige Führung bzw. Positionierung jedes Fisches erreicht, so daß schließlich vier Fische mit ihrer Bauchseite nach oben in jeder Dose 35 angeordnet sind, und zwar derart, daß jeder zweite Fisch mit seinem kopfseitigen Ende in die eine Richtung und alle übrigen Fische mit dem kopfseitigen Ende in die andere Richtung weisen. Bei einem Prototyp der Vor­ richtung gemäß der Erfindung wurde eine normale Arbeits­ geschwindigkeit von 50 Dosen pro Minute, d.h. von 200 Fischen pro Minute erreicht. Die Vorrichtung läßt sich relativ einfach dahingehend modifizieren, daß mit ihr jeweils fünf oder sechs Fische Seite an Seite liegend in Dosen eingebracht werden können. Außerdem ist es auch in einfacher Weise möglich, die Gruppen 22 der Kammern 17 für eine andere Art von Gruppierung auszutauschen. Mit weiteren, einfach durch­ führbaren Modifikationen ist es auch möglich, das Verfahren sowie die Vorrichtung so zu ändern, daß die Fische in zwei Lagen in die Dosen eingebracht werden.

Die Erfindung ist daher nicht auf die vorbeschriebene Ausführungsform beschränkt, sondern zahlreiche Modifikationen und Änderungen sind möglich, ohne daß dadurch der der Erfindung zugrundeliegende Erfindungsgedanke verlassen wird. So kann beispielsweise auch das Einbringen der Fische in die Kammern bzw. Fächer auch auf andere Weise als vorstehend beschrieben erfolgen. Die Anzahl der Gruppen 22 der Kammern kann bei der Manipulatoreinrichtung ebenfalls unterschiedlich sein, und zwar ebenso wie die Anzahl der Kammern je Gruppe. Die Gruppen 22 können auch auf andere Weise und anderen Mitteln als mit einer rotierenden Welle bewegt werden, beispielsweis mit Hilfe eines endlosen Transporteurs. Auch die für die Änderung der Breite der Kammern vorgesehenen Mittel können auf verschiedenste Weise realisiert sein. Weiterhin kann die Vorrichtung in der Weise modifiziert werden, daß das Ausschieben der Fische aus den Kammern nicht in vertikaler Richtung, sondern in horizontaler Richtung erfolgt.

Claims (10)

1. Verfahren zum Verpacken zum Verpackungsgut, wie bei­ spielsweise Hering, Sardinen oder ähnlichen Fischen in Verpackungsbehältern, insbesondere Dosen (35), wobei die Fische mit konstanter Geschwindigkeit auf einem Trans­ porteur mit einer vorgegebenen Längs- und Querorientierung zugeführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß der am Transporteur (12) erste Fisch (10) unter Beibehaltung einer Orientierung an eine erste Aufnahme einer Reihe von Aufnahmen (17) transportiert wird, die an der Bewegungs­ bahn des Transporteurs vorgesehen sind,
daß jeweils der nächstfolgende Fisch am Transporteur entsprechend an die nächstfolgende Aufnahme (17) in der Reihe bewegt wird, bis die Zahl der Fische (10) in den Aufnahmen (17) gleich der Zahl der in einem Verpackungs­ behälter (35) zu verpackenden Fische ist, daß die Reihe der Aufnahmen (17) vom Transporteur (12) an den Ver­ packungsbehälter (35) bewegt wird, wobei die Fische (10) in den Aufnahmen (17) um ihre Längsachse in eine vor­ gegebene Positionierung bzw. Orientierung gedreht werden, und
daß die Fische (10) aus den Aufnahmen (17) ausgeschoben und in den Verpackungsbehälter (35) eingeschoben bzw. eingebracht werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmen (17) zwischen Wandabschnitten (27) gebildet sind, und daß der Abstand zwischen diesen Wandabschnitten (27) reduziert wird, während die Aufnahmen (17) an die Verpackungsbehälter (35) bewegt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Aufnahme (17) einen Boden (19) aufweist, der während der Bewegung der Aufnahmen (17) an die Verpackungsbehälter (35) nach unten geklappt wird.

4. Vorrichtung zum Verpacken von Verpackungsgut, beispiels­ weise Hering, Sardinen oder ähnlichen Fischen in Ver­ packungsbehältern, vorzugsweise Dosen (35), wobei der Fisch mit kontinuierlicher Geschwindigkeit auf einem Transporteur (12) aufliegend und mit einer vorgegebenen Positionierung bzw. Orientierung in Längs- und Quer­ richtung zugefördert wird, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei Aufnahmeeinrichtungen bzw. Gefache (22) vorgesehen sind, von denen jede eine Gruppe von Aufnahmen (17) aufweist, die mit Seitenwänden (27) versehen sind und derart bewegbar sind, daß eine Gruppe dem Transporteur (12) benachbart ist, wenn die andere Gruppe einem Ver­ packungsbehälter (35) benachbart ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwände (27) der Aufnahmen (17) aus einer äußeren Position gegen die Wirkung von Federmitteln (32) auf­ einander zubewegbar sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeich­ net, daß jede Aufnahme mit einem Boden versehen ist, der aus einer im wesentlichen horizontalen Ebene nach unten klappbar ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4-6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Transporteur (12) mit einer Antriebs­ welle versehen ist, die schrittweise angetrieben und über ein Getriebe mit einer vertikalen Welle (23) verbunden ist, die vier Aufnahmeelemente (22) aufweist, die in gleichem Winkelabstand voneiannder um die Achse der vertikalen Welle (23) verteilt sind, so daß die Aufnahme­ elemente (22) schrittweise jeweils um eine Viertelum­ drehung weiterbewegt werden können, sobald die Anzahl der vom Transporteur angeförderten Fische (10) gleich der Anzahl der Fische ist, die in einen Verpackungsbehälter (35) verpackt werden sollen.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4-7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Seitenwände (27) in denjenigen Aufnahmen (17), die die Aufnahmeelemente (22) bilden, an zwei parallelen Führungen bzw. Führungsschäften verschiebbar geführt sind und durch Federmittel (32) auseinanderge­ drückt werden, die auf den Führungen bzw. Führungsschäften jeweils zwischen zwei benachbarten Seitenwänden (27) vorgesehen sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste, mit Steuerelementen (28 b) zusammenwirkende Steuerkurve (31) fest am Lagerpunkt der vertikalen Welle (22) vorgesehen ist, und daß die Steuerelemente mit dieser Steuerkurve für eine seitliche Verschiebung der Seiten­ wände (27) entlang der Führungen zusammenwirken.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, gekenn­ zeichnet durch eine zweite Steuerkurve (20) zur Steuerung des Bodens (19) der Aufnahmen.