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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für die automatische
Herstellung von Portionen getoasteter Brotscheiben oder dgl.
nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Eine derartige Vorrichtung ist aus der US-A 4 026 406 bekannt.
Bei dieser fallen die Brotscheiben durch einen vertikalen Teil
der gekrümmten Führungen unmittelbar auf ein Förderband, und die
Packungen werden am Ende des Förderbandes in einer
Haltevorrichtung gebildet.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur
Verfügung zu stellen, die einfach aufgebaut und in der Lage ist,
Portionen von getoasteten Brotscheiben zu bilden, die in jeder
gewünschten Anzahl verpackt werden sollen, ohne daß dabei die
Gefahr eines Verklemmens aufgrund der Reibung zwischen den
einzelnen Brotscheiben besteht.
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Gemäß der Erfindung wird dieses Problem durch eine Vorrichtung
gelöst, die die Merkmale im kennzeichnenden Teil des
Patentanspruchs 1 aufweist.
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Die Scheiben werden innerhalb der Rutschen oder Führungen durch
Schaufeln gehalten, die rhythmisch so zurückgezogen werden, daß
die erste Scheibe, nachdem sie auf den Tisch gefallen ist, durch
eine Stange unter die folgende Führung transportiert wird, wo
die zweite Scheibe durch die Rückzugsbewegung der Schaufel
dieser Führung zugeführt wird. An ihrem Ende ist jede Führung
mit einer Sperrvorrichtung zum Festhalten der jeweils vorletzten
Scheibe in der Führung ausgerüstet.
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Ein automatisches Verpacken von Zwieback oder anderen
Lebensmitteln oder davon verschiedenen Produkten ist bekannt und
kann zum Verpacken von fertigen Lebensmitteln verwendet werden,
selbst wenn diese schon zubereitet sind. Im besonderen Fall von
Scheiben getoasteten Brotes bestand - wie bereits erwähnt - das
wesentliche Problem darin, daß die Scheiben nicht aufeinander
rutschen können. Dieser Nachteil hatte zur Folge, daß in der
Herstellungsphase von den Fertigprodukten zur Verpackung auch
manuelle Eingriffe für die Portionierung notwendig waren. Diese
letzte Phase kann somit menschliches Eingreifen erforderlich
machen. Der gesamte Zyklus lief daher wie folgt ab:
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1. Backphase und Scheibenbildung: automatisch
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2. Portionierungsphase: durch Bedienungspersonen ausgeführt
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3. Verpackungsphase: automatisch.
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Nach Kenntnis des Erfinders der vorliegenden Erfindung steht
keine Vorrichtung zur Verfügung, mit der Portionen getoasteter
Brotscheiben in einem ununterbrochenen, automatischen Zyklus
hergestellt werden können. Der Einsatz der Vorrichtung gemäß der
Erfindung in einem Lebensmittelbetrieb, der sich insbesondere
auf die Herstellung von Zwieback oder dgl. spezialisiert hat,
ergibt die folgenden Vorteile:
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- Einsparung von Handarbeit,
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- Produktionssteigerung, da kürzere Bearbeitungszyklen,
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- Verbesserung der hygienischen Bedingungen.
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Ein wesentlicher Punkt besteht darin, daß die Produktion ohne
Einschränkungen erhöht werden kann. Sie hängt nur von der Zahl
der im Betrieb eingesetzten Maschinen ab, ohne daß dabei die
Notwendigkeit besteht, die Zahl der Arbeiter zu erhöhen.
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Die Portioniervorrichtung gemäß der Erfindung findet ihren
besten Einsatz in Lebensmittelfabriken und/oder Betrieben, in
denen getoastete Brotscheiben oder Zwieback in Packungen oder
Schachteln verpackt werden sollen. Die Vorrichtung kann
selbstverständlich auch für andere Lebensmittelprodukte oder
Waren eingesetzt werden, bei denen eine Portionierung
vorgenommen werden muß.
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Im Betrieb des Patentinhabers wird die Vorrichtung am Ausgang
eines Ofens eingesetzt, der getoastete Brotscheiben abgibt, die
dann in den hierfür geeigneten Führungen kanalisiert werden, wo
sie auf einem vorgeschriebenen Weg die automatisch ablaufenden
Portionierzyklen durchlaufen, um abschließend verpackt zu
werden.
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Die Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel
erläutert, das in der Zeichnung dargestellt ist. Es zeigen:
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Figur 1 eine Vorderansicht der Vorrichtung,
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Figur 2 die Seitenansicht einer der Führungen,
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Figur 3 die Vorderansicht der in Figur 2 dargestellten Führung,
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Figur 4 die Draufsicht (Figur 4a) und die Seitenansicht (Figur
4b) einer der Schaufeleinrichtungen und
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Figur 5 in einer vertikalen Ebene den Längsschnitt durch eine
der Sperrvorrichtungen.
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Der Hauptteil der Vorrichtung ist ein zentraler Körper, der die
Form eines Kegelstumpfviertels hat und aus einer Reihe von
Führungen 1, 1', 1'', ... besteht, die in Arbeitsrichtung der
gesamten Vorrichtung gesehen hintereinander angeordnet sind.
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Jede Führung hat einen horizontalen Teil, der mit dem Boden
eines nicht gezeigten Ofens verbunden ist, sowie einen vertikalen
Teil, der mit dem horizontalen Teil durch einen gekrümmten Teil
verbunden ist (vgl. Figur 2). Entsprechend der
kegelstumpfförmigen Ausbildung des zentralen Körpers ist die erste Führung 1
größer als die zweite Führung 1', die zweite Führung größer als
die dritte Führung 1'' und so fort. Der Abstand zwischen einer
Führung und der folgenden Führung, gemessen in einer
horizontalen Ebene am unteren Ende der Führungen, entspricht der Dicke
der zu verpackenden Scheiben. Der offene Bereich jeder Führung
1, 1', 1''... ist am unteren Ende durch eine Stützplatte 20
abgedeckt.
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Unter dem zentralen Körper ist ein fester Fördertisch 15
angebracht. Der vertikale Abstand zwischen der Tischplatte 15 und
dem unteren Ende aller Führungen 1, 1', 1'' ... ist etwas größer
als die vertikale Abmessung (Länge oder Breite) der Scheiben,
welche auf der Platte 15 in einer stehenden Position ankommen.
Wie Figur 1 zeigt, ist an wengistens einer Seite der Platte 15
ein sich bewegendes Fördermittel angebracht, beispielsweise eine
endlose Kette 5 oder ein endloser Riemen, an welchem
Förderelemente (Stangen 4) angebracht sind, die gleiche Abstände
voneinander haben. Der Abstand zwischen zwei Stangen 4
entspricht der horizontalen Abmessung der Scheiben, welche sich
auf der Platte 15 vorwärtsbewegen. Die Länge jeder Stange 4
entspricht der Höhe einer herzustellenden Packung, d.h. der
Summe der Dicke aller Scheiben in einer Packung.
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Wie in Figur 1 mit gestrichelten Linien angegeben, kehren die
Stangen 4, die an der Fördereinrichtung 5 (Kette, Riemen oder
dgl.) befestigt sind, unterhalb der Platte 15 zu ihrer
Anfangsposition im Bereich der ersten Führung 1 zurück.
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An einer Seitenwand des vertikalen Teils jeder Führung 1, 1',
1'' ... ist eine Sperrvorrichtung 2 befestigt. Wie Figur 5
zeigt, hat jede Sperrvorrichtung 2 ein U-förmiges Gehäuse 6, in
dem ein Arbeitszylinder 10 (Pneumatikzylinder) angebracht ist.
Das äußere Ende der Kolbenstange 16 des Zylinders 10 ist mit
einem Stoßdämpfer 9 verbunden, der in dem Gehäuse 6 verschiebbar
gelagert ist und zwei Stifte 8 trägt, die in einer vertikalen
Ebene liegen. Jeder Stift 8 ist innerhalb des Stoßdämpfers 9
gegen die Kraft einer Feder 7 in Längsrichtung beweglich.
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Aus den Figuren 1 und 2 geht hervor, daß jede Führung 1, 1',
1''... eine Schaufeleinrichtung 3 hat, die eine Stütze 13
aufweist, welche mit dem zentralen Körper fest verbunden ist. Auf
der Stütze 13 ist mittels einer Schraube 14 ein
Pneumatikzylinder 11 befestigt. Die Kolbenstange 17 des
Zylinders 11 ist mit einer Schaufel 12 verbunden, die eine
stufenförmige Ausbildung hat. Das freie Ende der Schaufel 12
ragt in den vertikalen Teil der zugehörigen Führung 1 (1', 1'',
...) hinein, wenn sich die Kolbenstange 17 in ihrer
ausgefahrenen Stellung befindet. Auf der oberen Seite der Stütze
13 ist ein Stift 18 befestigt, der in einen Führungsschlitz 19
eingreift, welcher in den hinteren Teil der auf der Oberfläche
der Stütze 13 gleitenden Schaufel 12 eingearbeitet ist.
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Zum besseren Verständnis der Erfindung wird der Weg einer
Brotscheibe von der Portionierung bis zur Verpackung beschrieben.
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Die erste Scheibe, die von dem Ofenboden kommt, wird durch ein
nicht weiter gezeigtes und im Zusammenhang mit der Erfindung
nicht relevantes System in die Führung 1 geschoben, in der sie
über den gekrüminten Bereich in den vertikalen Teil gelangt, wo
sie auf der Schaufel 12 ankommt, die durch den Pneumatikzylinder
11 betätigt wird (Position der Figur 2). Anschließend wird die
Kolbenstange 17 so weit zurückgezogen, daß die Brotscheibe auf
die Platte 15 fallen kann. Gleichzeitig mit der Bewegung der
Schaufel 12 wird die zweite Scheibe, die in der Zwischenzeit der
ersten Scheibe nachgefolgt ist, durch die beiden Stifte 8
festgehalten, die durch den Pneumatikzylinder 10 ausgefahren
worden sind. Diese Bewegung endet bei der Scheibe an deren
Schmalseite, die in Berührung mit den beiden Stiften 8 kommt.
Die Federn 7 des Stoßdämpers 9 verringern dabei die Andruckkraft
der Stifte 8 gegen die Scheibe, wodurch eine Beschädigung oder
Zerstörung der Scheibe vermieden wird.
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Zwischenzeitlich wird die erste Scheibe, die in aufrechter
Stellung auf die Platte 15 gefallen ist, durch eine der Stangen 4
unter die folgende Führung 1' transportiert. Hier wird die
nächste Scheibe über die zweite Führung 1' zugeführt, die bezüglich
der ersten Führung um einen Abstand zurückversetzt ist, der der
Dicke der Scheibe entspricht.
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Die Scheibe, der auf ihrem Weg so viele weitere Scheiben folgen,
wie das Programm für eine vollständige Packung vorsieht, wird
durch die Förderstange 4 weitergeschoben, bis sie zusammen mit
den anderen Scheiben auf einer Ebene ankommt, wo die Verpackung
erfolgt. Die Stange 4, die die Scheiben auf die Packebene
geschoben hat, verläßt jetzt die Scheiben und setzt ihren Weg
nach einem U-förmigen Wendeabschnitt fort, um anschließend einen
weiteren Zyklus zu beginnen.
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Vorzugsweise hat die Sperrvorrichtung 2 wenigstens zwei Stifte
8, die Pendelbewegungen der in der Führung gehaltenen Scheibe
vermeiden.
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Der Abstand zwischen einer Führung und der folgenden Führung
entspricht der Dicke einer Scheibe mit ausreichender Toleranz,
um zu gewährleisten, daß die Scheibe in aufrechter Stellung ohne
Hindernis passieren kann, um anschließend nach einem
Zurückziehen der Schaufel 3 von dem Förderer 5 mitgenommen zu
werden.
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Die Vorrichtung für die Portionierung wird durch einen
Elektromotor angetrieben, der eine Welle mit Nocken in Drehung
versetzt, welche die Funktion von Taktgebern haben.
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Es kann vorkommen, daß in einer der Führungen 1, 1', 1''... eine
defekte Scheibe oder keine Scheibe zugeführt wird. Um die
Herstellung einer unvollständigen Packung zu verhindern, kann jede
Führung 1, 1', 1''... oder jede Sperrvorrichtung 2 mit einem
Sensor ausgerüstet sein, der die gesamte Vorrichtung für einen
kurzen Augenblick anhält, damit eine einwandfreie Scheibe
eingelegt werden kann.
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Die im Beispiel erläuterte Vorrichtung wird elektromechanisch
betrieben, sie kann aber auch mit einem
elektronisch-mechanischen System ausgerüstet sein. Die Funktion der
Steuereinrichtungen für alle Teile, die rhythmisch bewegt werden, kann
nämlich von elektronischen Komponenten durchgeführt werden. Im
Fall einer elektronisch-mechanischen Realisation mit
Fernbedienung ist es möglich, daß nur eine Bedienungsperson eine
ganze Reihe von Portioniereinrichtungen gemäß der Erfindung
steuert.