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Die vorliegende Erfindung betrifft eine
Verdichtungseinheit für Gruppen von flachen Produkten, die Seite an
Seite auf der Kante angeordnet sind.
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Die vorliegende Erfindung ist insbesondere zur
Verwendung in der Nahrungsmittelindustrie und speziell zum
Verpacken flacher Nahrungsmittel wie zum Beispiel Süßigkeiten,
Hustenpastillen oder ähnlichem geeignet, auf die sich die
folgende Beschreibung nur beispielhaft bezieht.
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Die US-A-5,076,416 betrifft eine Vorrichtung zur
Schaffung einer ordnungsgemäßen Reihenfolge flacher Produkte,
wobei die Produkte beispielsweise zylindrische
Süßigkeiten, die flach in wahlloser Art und Weise auf eine
vibrierende Oberfläche gelegt werden, einer Anzahl von
gekrümmten nach unten führenden Kanälen zugeführt werden,
welche die Produkte im wesentlichen um 90º in eine "auf der
Kante" Position drehen, und sie einzeln in jeweilige
Taschen einer entsprechenden Förderschnecke zuführen.
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Jede Förderschnecke führt die Produkte transversal nach
vorne und legt sie nacheinander und auf der Kante auf einem
Ausgabeförderer ab, welcher sich unterhalb der
Ausgangsenden der Förderschnecken befindet und ein Förderband mit
transversalen Taschen aufweist, die jeweils zur Aufnahme
einer Gruppe von Produkten ausgebildet sind, welche Seite
an Seite auf der Kante angeordnet sind. Das Förderband
bewegt sich unterhalb einer Anzahl von Führungsstangen
parallel zur Bewegungsrichtung des Ausgabeförderers fort, und
jedes Paar angrenzender Führungsstangen bestimmt, entlang
dem Ausgabeförderer, einen jeweiligen axialen Kanal,
entlang dem alle Produkte nacheinander durch eine vorgegebene
Förderschnecke auf den Ausgabeförderer zugeführt werden.
Mit anderen Worten, die Förderschnecken sind in bezug auf
den Ausgabeförderer zeitlich so abgestimmt, daß ein
bestimmtes Produkt in jede Tasche auf dem Ausgabeförderer
zugeführt wird, und wobei die Ausgangsenden der
Förderschnecken derart abgewinkelt sind, daß jede Förderschnecke
dessen Produkte stets in einen vorgegebenen jeweiligen
axialen Kanal zuführt.
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Abwärts der letzten Förderschnecke enthält daher jede
Tasche auf dem Ausgabeförderer eine Gruppe von Produkten,
Seite an Seite auf der Kante angeordnet, welche
rechtwinklig zur Förderrichtung des Ausgabeförderers
ausgerichtet sind und in der rechtwinkligen Richtung durch die
Führungsstangen getrennt werden.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine
Produktverdichtungsvorrichtung zu schaffen, welche einen
Eingangsförderer ähnlich dem vorstehend beschriebenen
Ausgangsförderer aufweist und in einer nach vorne gerichteten,
verläßlichen Art und Weise für die Zufuhr einer Reihenfolge
von verdichteten Gruppen sorgt, welche jeweils aus einer
Anzahl von sich transversal berührender Produkte besteht,
um sie einer darauffolgenden Verarbeitungseinheit
zuzuführen, die üblicherweise eine Verpackungslinie ist.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine
Verdichtungseinheit für Gruppen von flachen Produkten geschaffen,
die Seite an Seite auf der Kante entlang einer ersten Achse
rechtwinklig zu den Produkten angeordnet sind; die Einheit
weist auf Fördereinrichtungen mit einem ersten Abschnitt
und einem zweiten Abschnitt, die so gestaltet sind, daß die
Gruppen in einer gegebenen Richtung rechtwinklig zu der
ersten Achse nacheinander zugeführt werden; und eine
Verdichtungsvorrichtung, die mit der Fördereinrichtung
zusammenarbeitet; die Fördereinrichtung enthält eine Anzahl von
Tascheneinrichtungen, die in der Richtung gleichmäßig
beabstandet
sind und wobei jede zur Aufnahme einer jeweiligen
Gruppe ausgebildet ist; und Abstandseinrichtungen, die sich
entlang dem ersten Abschnitt zur Trennung der Produkte
innerhalb jeder Gruppe entlang der ersten Achse erstrecken;
dadurch gekennzeichnet, daß die Verdichtungsvorrichtung
zwei Hebelarme aufweist, die wiederum jeweilige
Arbeitsköpfe enthalten, die an dem zweiten Abschnitt angeordnet
sind und zur Einstellung der Produkte ausgebildet sind, um
sie gegeneinander und parallel zur ersten Achse zu
verdichten, wobei die Hebelarme derart gestaltet sind, daß sie
sich um die jeweilige zweite Achse drehen, die sich auf
beiden Seiten der Fördereinrichtung befinden und im
wesentlichen senkrecht zur Förderrichtung und zur ersten Achse
sind; erste Betätigungseinrichtungen zur zyklischen
Bewegung jeder zweiten Achse um eine jeweilige dritte Achse,
die parallel zur zweiten Achse ist; und eine zweite
Betätigungseinrichtung zur Drehung jedes Hebelarms um die
jeweilige zweite Achse.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorstehend
erwähnten Einheit weist die erste Betätigungseinrichtung
zwischen jeder dritten Achse und der jeweiligen zweiten
Achse Kurbeleinrichtungen auf; und erste
Antriebseinrichtungen zur Drehung der Kurbeleinrichtungen um die jeweilige
dritte Achse.
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Die erste Betätigungseinrichtung weist ferner bevorzugt
Nockeneinrichtungen auf, welche sich entlang jeder dritten
Achse zwischen den jeweiligen ersten Antriebseinrichtungen
und den entsprechenden Kurbeleinrichtungen befinden, um die
Kurbeleinrichtungen zyklisch in paralleler Richtung zur
jeweiligen dritten Achse zu bewegen, und um den jeweiligen
Arbeitskopf von und zu einer abgesenkten Position selektiv
zu bewegen, wobei die Tascheneinrichtungen im Eingriff
sind.
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Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, welche
die Erfindung nicht einschränkt, wird nun beispielhaft in
bezug auf die beigefügte Zeichnung beschrieben.
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Es zeigt:
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Fig. 1 eine schematische Draufsicht einer bevorzugten
Ausführungsform der Verdichtungseinheit gemäß der
vorliegenden Erfindung;
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Fig. 2 eine vergrößerte teilweise geschnittene Draufsicht,
wobei Teile aufgrund einer klaren Darstellung von
Einzelheiten von Fig. 1 weggelassen worden sind;
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Fig. 3 eine Schnittansicht entlang der Linie III-III von
Fig. 2;
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Fig. 4 eine Schnittansicht entlang der Linie IV-IV von
Fig. 2.
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Das Bezugszeichen 1 bezeichnet in Fig. 1 und 2 eine
Verdichtungseinheit für Gruppen 2 von flachen Produkten,
die Seite an Seite auf der Kante angeordnet sind und im
gezeigten Beispiel zylindrische Süßigkeiten sind.
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Die Einheit 1 weist einen Förderer 4, einen im
wesentlichen horizontalen Transportzweig 5 auf, welcher eine
obere Oberfläche 5a (Fig. 3) aufweist und sich bei Gebrauch
mit im wesentlichen konstanter Geschwindigkeit in einer im
wesentlichen horizontalen axialen Richtung 6 fortbewegt.
Außen weist der Förderer 4 eine Anzahl von Nuten oder
Aussparungen 7 auf, die sich jeweils rechtwinklig zur Richtung
6 erstrecken und auf dem Zweig 5 und durch die Oberfläche
5a eine Tasche zur Aufnahme des unteren Abschnitts der
Süßigkeiten 3 einer vorgegebenen Gruppe 2 definieren, die
Seite an Seite auf der Kante entlang einer jeweiligen Achse
2a rechtwinklig zur Richtung 6 angeordnet sind.
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Wie insbesondere in Fig. 2 und 3 gezeigt, weist der
Zweig 5 des Förderers 4 einen Eingangsabschnitt 8 auf,
entlang dem sich der Zweig 5 unterhalb einer Anzahl von
Führungswänden oder Stangen 9 parallel zur Richtung 6
erstreckt und eine Zahl von Längskanälen 10 bestimmt, welche
der Anzahl der Süßigkeiten 3 in jeder Gruppe 2 entspricht.
Bei Gebrauch bewegt sich jede Süßigkeit 3 in Richtung 6
entlang des Eingangsabschnitts 8 des Förderers 4 und des
jeweiligen Kanals 10 fort, wobei sich dessen unterer
Abschnitt innerhalb einer jeweiligen Aussparung 7 im Eingriff
befindet, und im wesentlichen in einer vertikalen "auf der
Kante"-Position rechtwinklig zur Ebene des Zweigs 5 und
parallel zur Richtung 6 durch zwei Stangen 9 gehalten wird,
welche den jeweiligen Kanal 10 bestimmen und für eine
Trennung von den anliegenden Süßigkeiten 3 sorgen.
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Der Zweig 5 des Förderers 4 weist ferner einen
Ausgabeabschnitt 11 auf, an dem sich der Zweig 5 unterhalb von
zwei im wesentlichen vertikalen Wänden 12 und 13 befindet,
welche sich parallel zur Richtung 6 erstrecken und einen
Längskanal 14 bilden, dessen Breite ungefähr gleich, jedoch
nicht geringer als die Gesamtdicke der Süßigkeiten 3 in
jeder Gruppe 2 ist.
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Schließlich weist der Zweig 5 des Förderers 4 ferner
einen dazwischenliegenden Abschnitt 15 auf, welcher den
Eingangsabschnitt 8 und den Ausgangsabschnitt 11 verbindet
und dessen Länge im wesentlichen der doppelten Länge vom
Mittelpunktsabstand von aneinandergrenzenden Aussparungen 7
entspricht.
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Am dazwischenliegenden Abschnitt 15 arbeitet der Zweig
5 des Förderers 4 mit einer Verdichtungsvorrichtung 16
zusammen, die auf zwei Längsplatten 17 parallel zu und im
wesentlichen in einer Ebene mit der Oberfläche 5a gelagert
ist, und sich an beiden Seiten des Zweigs 5 in Richtung 6
erstreckt.
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Wie insbesondere in den Fig. 2 und 3 gezeigt, weist die
Vorrichtung 16 für jede Platte 17 eine Kurbel auf, welche
aus einer zylindrischen Platte 18 besteht und in drehender
und axial gleitender Weise innerhalb einer zylindrischen
Durchgangsöffnung 19 in der Platte 17 angebracht ist, so
daß sie sich entlang einer im wesentlichen vertikalen Achse
20 rechtwinklig zur Oberfläche 5a bewegt und sich auf Grund
einer Betätigungsvorrichtung, die als Ganzes mit 21
bezeichnet wird, um die Achse 20 dreht.
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Wie in Fig. 3 gezeigt, weist jede Vorrichtung 21 eine
zylindrische Trommel 22 koaxial zur Achse 20 auf, die
unterhalb der entsprechenden Platte 18 angeordnet ist, und in
gleitender und drehender Art und Weise innerhalb eines
tassenförmigen Körpers 23 untergebracht ist, dessen offenes
Ende nach oben gegenüber dem unteren Ende der Platte 18
liegt, und einen äußeren Flansch 24 aufweist, welcher auf
einem festen Rahmen 25 mit Hilfe von Schrauben 26 eingepaßt
ist. Der Körper 23 weist eine zylindrische seitliche Wand
27 auf, welche am Boden durch eine im wesentlichen
horizontale Bodenplatte 28 geschlossen ist, die einen rohrförmigen
axialen Fortsatz 29 hat, der sich von der Platte 28 nach
unten erstreckt und in dem in drehender und axial
gleitender Art und Weise ein zylindrischer Fortsatz 30 koaxial zur
Achse 20 untergebracht ist und sich von dem Bodenende der
Trommel 22 nach unten erstreckt. Mit Hilfe einer
kerbverzahnten Kupplung 31 ist der Fortsatz 30 in Drehrichtung
jedoch in axial beweglicher Art und Weise mit dem oberen
Ende der Ausgangswelle 32 eines Motors 33 verbunden,
welcher für die Drehung der Trommel 22 um die Achse 20 sorgt
und mit einem Motor 33 der anderen Vorrichtung 21 über eine
bekannte nicht gezeigte Timing- bzw. Zeitabfolgeeinrichtung
zeitlich abgestimmt ist.
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Die Vorrichtung 21 weist ferner einen Zapfen 34 auf,
der radial durch die Wand 27 hindurch eingepaßt ist und
eine Lehrlauf-Mitnehmerwalze 35 lagert, welche in den
Körper 23 hineinragt und mit einem Nockeneinschnitt bzw.
einer Nockennut 36 an der äußeren seitlichen Oberfläche der
Trommel 22 im Eingriff ist, um die Trommel axial entlang
der Achse 20 nach vorne und zurück zu bewegen, je nachdem,
wie die Trommel um die Achse 20 durch den Motor 33 gedreht
wird.
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Die Vorrichtung 21 ist mit der entsprechenden Platte 18
durch ein Antriebselement verbunden, welches durch einen
Zapfen 37 bestimmt wird, welcher eine Achse 38 parallel zu
und exzentrisch in bezug auf die Achse 20 aufweist. Der
Zapfen 37 weist einen unteren Endabschnitt auf, welcher in
dreh- und axial fixierter Art und Weise durch einen
exzentrischen axialen Sitz 39 befestigt ist, der sich durch
einen oberen Abschnitt der Trommel 22 hindurch ausbildet;
und einen oberen Endabschnitt, der in dreh- und axial
fixierter Art und Weise durch eine exzentrische Öffnung 40
hindurch montiert ist, welche durch die Platte 18 und
koaxial mit der Achse 38 ausgebildet ist.
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Der Zapfen 37 bildet den Drehpunkt eines entsprechenden
Schwenkarms 41, welcher zwei im wesentlichen gerade Arme 42
und 43 aufweist, welche einen spitzen Winkel bilden. Der
Arm 42 ist ein Verdichtungsarm, welcher an den Zapfen 37
oberhalb der entsprechenden Platte 17 angebracht ist und
einen Arbeitskopf 44 an seinem Ende aufweist; wobei der Arm
43 ein Steuerarm ist, der an dem Zapfen 37 unterhalb der
entsprechenden Platte 17 angebracht ist.
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Die Arme 42 der Schwenkarme 41 sind im wesentlichen zum
Ausgabeabschnitt 11 des Zweigs 5 des Förderers 4
ausgerichtet, wobei sich die Köpfe 44 am dazwischenliegenden
Abschnitt 15 des Zweigs 5 jeweils gegenüberliegen. Auf der
anderen Seite sind die Arme 43 unterhalb des Zweigs 5
jeweils
zueinander ausgerichtet, und weisen an ihren freien
Enden jeweilige Zapfen 45 mit entsprechenden Achsen 46
parallel zur Achse 20 auf, und lagern entsprechende
Leerlaufrollen 47, welche die Schwenkarme 41 mit einer
Betätigungsvorrichtung 48 verbinden, um die Schwenkarme 41 in
gleicher und entgegengesetzter Richtung um die
entsprechende Achse 38 zu drehen.
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Wie insbesondere in Fig. 2 gezeigt, weist die
Vorrichtung 48 ein Ausgabeelement 49 auf, welches einen
rohrförmigen Körper 50 aufweist, welcher sich entlang einer im
wesentlichen horizontalen Achse 51 parallel zur Richtung 6
erstreckt und sich unterhalb des Eingangsabschnitts 8 des
Zweigs 5 des Förderers 4 befindet. Am anderen Ende
gegenüber des dazwischenliegenden Abschnitts 15 des Zweigs 5
weist der rohrförmige Körper 50 einen ringförmigen äußeren
Flansch 52 gegenüber dem ringförmigen äußeren Flansch 53
eines Zapfens 54 auf, welcher in gleitender Art und Weise
innerhalb einer Öffnung 55 in dem rohrförmigen Körper 50
eingepaßt ist. Ein Endabschnitt des Zapfens 54 ragt aus dem
rohrförmigen Körper 50 heraus, und ist mit dem rohrförmigen
Körper 50 über die Zwischenstellung einer Spiralfeder 56
verbunden, um den Flansch 53 zum Flansch 52 und die
elastischen Spannrollen 47 innerhalb der Lücke zu strecken,
welche zwischen den Flanschen 52 und 53 begrenzt ist. Der
rohrförmige Körper 50 setzt eine Verbindungsstange eines
gelenkigen Parallelogramms 57 ein, welches zwei Kurbeln 58,
59 aufweist, welche an einem Ende am rohrförmigen Körper 50
durch entsprechende Stifte 60, 61 parallel zur Achse 20
drehbar gelagert sind, und an der anderen Seite an einem
festen Rahmen, welcher durch zwei befestigte im
wesentlichen horizontale Halter 64 bestimmt ist, durch
entsprechende Stifte 62, 63 drehbar gelagert sind. Die Kurbel 58
setzt einen ersten Arm eines im wesentlichen L-förmigen
Schwenkarms 65 in Kraft, dessen zweiter Arm 66 an seinem
freien Ende an einem Zapfen 67 angebracht ist, welcher eine
Leerlaufrolle 68, mit dessen Achse 69 parallel zur Achse 20
lagert. Die Rolle 68 ist mit einer Nockennut 70 im
Eingriff, welche an der äußeren zylindrischen Oberfläche einer
Trommel 71 ausgebildet ist, und ist zur Drehung an einem
festen Rahmen 72 gelagert und ist an der Ausgangswelle 73
- im wesentlichen horizontal und senkrecht zur Richtung 6
- eines Motors 74 angebracht. Der Motor 74 ist in einer nicht
gezeigten bekannten Art und Weise mit den Motoren 33
synchronisiert, um den rohrförmigen Körper 50 in einer
Richtung parallel zur Achse 51 und zur Richtung 6 im
wesentlichen vor und zurück zu bewegen.
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Aus der vorhergehenden Beschreibung ist es daher
offensichtlich, daß, wenn die Motoren 33 und folglich die beiden
Stifte 37 in Ruhe bleiben, ein Arbeiten des Motors 74 der
Betätigungsvorrichtung 48 zur axialen Versetzung des
Ausgabeelements 49 und so die rotierenden Schwenkarme 41 in
entgegengesetzten Richtungen um die Zapfen 37 vorsieht, so daß
die Köpfe 44 zueinander im wesentlichen in transversaler
Richtung in bezug auf die Förderrichtung 6 des Zweigs 5 des
Förderers 4 bewegt werden.
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Umgekehrt, wenn die Rollen 47 von dem Ausgabeelement 49
und den Schwenkarmen 41 freigegeben werden, welche
ringförmig um die entsprechenden Zapfen 37 befestigt sind,
sieht ein Arbeiten der Motoren 33 der
Betätigungseinrichtungen 21 zur Drehung der Platten 18, die aufgrund der
Exzentrizität der Zapfen 37 wie Kurbeln zur Drehung der
großen Enden der entsprechenden Verbindungsstangen dienen,
die aus den Köpfen 44 der Arme 41 bestehen, entlang
jeweiliger im wesentlichen kreisförmiger Wege vor.
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Mit anderen Worten ist es durch ein gleichzeitiges
Arbeiten der Vorrichtungen 21 und 48 möglich, die Köpfe 44
entlang entsprechender im wesentlichen elliptischer Wege P
zu bewegen, wobei dessen längere Achsen im wesentlichen
transversal in Bezug auf die Richtung 6 sind. In jedem Fall
könnte die Länge und die Form sowie die Neigung der
längeren
Achse in Bezug auf die Richtung 6 jedes Pfades P wie
erforderlich mit Hilfe der Betätigungsvorrichtung 48
angepaßt werden.
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Aus der vorhergehenden Beschreibung ist es ebenso klar,
daß es mit Hilfe der Nockennut 36 möglich ist, die Köpfe 44
vertikal zwischen einer angehobenen Position (durch die
unterbrochene Linie in Fig. 3 gezeigt) oberhalb der
Oberfläche 5a, und einer abgesenkten Position (durch die
durchgehende Linie in Fig. 3 gezeigt) zu bewegen, in der die
Köpfe 44 gerade überhalb dem Bodenabschnitt der
Aussparungen 7 positioniert sind.
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Mit anderen Worten, durch ein derartiges Festlegen der
Geschwindigkeiten der Motoren 33, daß die Geschwindigkeit
der Zapfen 37 im wesentlichen gleich der
Fördergeschwindigkeit des Zweigs 5 des Förderers 4 ist, und daß die durch
Stifte 37 auf die Köpfe 44 in Richtung 6 übertragene
Bewegung im wesentlichen gleich, zumindest für eine vorgegebene
Entfernung, der Fördergeschwindigkeit des Zweigs 5 des
Förderers 4 ist, und durch Arbeiten des Motors 74 mit der
gleichen Geschwindigkeit wie die Motoren 33 ist es durch
ein geeignete Auslegung und Zeitabstimmung der Einschnitte
36 und 70 möglich, die Köpfe 44 entlang der Pfade P in
einer solchen Art und Weise zu bewegen, daß:
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- wenn sich die Süßigkeiten 3 in einer Gruppe 2 dem
Ausgabeende des entsprechenden Kanals 10 nähern, beginnen
die Köpfe 44 sich in Richtung 6 und überhalb der Oberfläche
5a zu bewegen;
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- wenn die Süßigkeiten 3 in der Gruppe 2 beginnen, die
entsprechenden Kanäle 10 zu verlassen, ist die
Geschwindigkeit der Bewegung der Köpfe 44 gleich der
Fördergeschwindigkeit des Zweigs 5, und die Köpfe 44 befinden sich
oberhalb der Aussparung 7, in welcher die Gruppe 2
untergebracht ist;
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- bevor die Süßigkeiten 3 die jeweiligen Kanäle 10
tatsächlich verlassen, bewegen sich die Köpfe 44, welche sich
in Richtung 6 mit der gleichen Geschwindigkeit wie der
Zweig 5 bewegen, nach unten in die Aussparung 7 und
zueinander, so daß sie die beiden Endsüßigkeiten 3 berühren;
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- wenn die Süßigkeiten 3 die Kanäle 10 tatsächlich
verlassen, werden die Köpfe 44, die sich noch in Richtung 6
mit der gleichen Geschwindigkeit wie der Zweig 5 bewegen,
weiter zusammen und in einer Linie mit den sich
gegenüberliegenden Oberflächen der Wände 12 und 13 gebracht, so daß
folglich die Gruppe 2 verdichtet wird und die Süßigkeiten 3
miteinander in Kontakt gebracht werden;
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- wenn die Süßigkeiten 3 anfangen, mit dem Kanal 14 im
Eingriff zu stehen, werden die Köpfe 44 von der Aussparung
7 angehoben und beginnen sich zurück zu bewegen.