DE2327229A1

DE2327229A1 - Anlage zum sortieren und verpacken von waffeltueten

Info

Publication number: DE2327229A1
Application number: DE19732327229
Authority: DE
Inventors: Kurt Santelmann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1973-05-29
Filing date: 1973-05-29
Publication date: 1974-12-19

Description

Anlage zum Sortieren und Verpacken von Waffeltüten.
Die Erfindung behandelt ein Verfahren und eine Einrichtung zum automatischen Vorsortieren, Eintüten und Stapeln von auf einem Laufband unregelmäßig liegenden, mit unterschiedlicher Mengendiohte ankommenden, gebackenen Waffeltüten.
Anlagen zum Verpacken von Schüttgütern sind bekannt; Sie ermöglichen es Jedoch nicht, aus einer unregelmäßigen Menge die konischen, zerbrechlichen frisohgebsokenen Waffeln einzeln in Papier- oder Folietüten zu füllen und zu Stangen zu stapeln, wobei in jeder Tüte nur eine Waffel sein darf.
Die Schwierigkeit besteht darin, die Waffeltüten automatisch zu vereinzeln und so aufzurichten, daß sie mit der Spitze nach unten zeigend in schneller Folge in Abhängigkeit von der Papiertüte in diese fallen. Daher wurden bisher diese Art Waffel von Hand einzeln in Tüten gefüllt, welches einen großen Personalaufwand erforderte. Außerdem ist es bei Lebensmitteln erwünscht, sie ohne manuelle Berührung autömatisch einzupacken.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird von der eingangs beschriebenen Erfindung ausgegangen. Zur Lösung ist vorgesehen, daß die konischen Waffeltüten aus einer planverteilten Menge heraus gleitend im Intervall entnommen und zum Sortieren transportiert werden, gesteuert nach dem Mengenbedarf der Einfüllstation, wobei die Waffeln über unregelmäßige in waagerechte und dann in senkrechte Lage gebracht werden, in einzeln hintereinander durch Vibration bewegte Reihen.
Durch diese Transportart ist ee möglioh, die zerbrechlichen Waffeltüten ohne manuelle Berührung in die zu verpackende senkrechte Lage zu bringen.
Die Waffeltüten können durch die Entnahme aus einer planverteilten Menge hinter einem Schrägvibrator und dem anschließenden Transport in Reihenballen ohne bewegliche Steuerteile nicht zu Bruoh gehen. Durch die leichte Vibration auf den Sortierbahnen ergibt sich noch der Vorteil, daß evtl.
anhaftende Backreste abfallen. Durch die Ausnutzung der Waffelschwerpunkte wird die jeweilige Standsicherheit im Vibrator erreioht.
Nach der Erfindung ist weiter vorgesehen, daß die Waffeltüten vibriert in die Einfüllzangen fallen, wobei ein Kontakt betätigt wird, der für weiehes Schließen der Türen hinter Jeweils einer Waffel sorgt bei gleihzeitigem leichten Zurückdrüoken der nächsten Waffel bis die erste Waffel von dieser berührungsfrei ist und dann erst die Zange öffnen läßt.
Dadurch wird erreicht, daß aus einer Reihe von Waffltüten die vordere einzeln ohne Druckbelastung in die Zange fallen kann und nach Zurückhalt der nächsten Waffel frei in die darunter wartende Papiertüte fallen kann.
Daa Schließen der Türen kann so weich eingestellt werden, daß es nicht zum Bruch der Waffel kommt.
Weiter bezweckt die Erfindung, daß die Papiertüten durch drei gleichmäßig wirkende Sauger, die sich mit dem Druck ihrer eigenen Elastizität an die Papiertüten anlegen, aus einem Stapel jeweils einzeln abgesogen, dabei im oberen Umfang geschrumpft und nach unten in das Taktband gebracht werden.
Dabei werden die Durchmesserunterschiede der hängenden Tüten in verschiedener Höhenlage durch die Federung der Saugachse ausgegliohen, sodaß die Saugsoheibe selbst immer die volle Anlage bei gleicher Druckkraft erzielt.
Die Kraft der Luftzylinder wirkt nicht auf die Tüten. Ein Verbeulen der Tüten ist damit ausgeschlossen. Die Ringlippen des verstellbaren Ringes rerden beim Durchziehen der Tüten nach unten gedrückt und schrumpfen die Tüten-Oberkanten, wodurch am unteren Ende immer nur oine Tüte freigegeben wird.
Beim Wechsel der Tüten auf andere Oberflächenqualitäten kann der Ring im Durchmesser nachgestellt werden.
Zum automatischen Ablauf der inlage ist weiter vorgesehen, daß zuerst eine Tüte fallen muß, wobei dieser Vorgang durch einen Kontrollachalter überwacht, bis zum Vorhandensein der Tüte wiederholt werden kann, dann eine Waffel in der Einfüllzange jein muß bevor das Laufband einen Schritt ausführt und danach die Waffel in die Tüte fallen läßt.
Durch die Steuerbedingung ergibt sich der Vorteil, daß immer nur eine Papiertüte in einem Loch des Faktlaufbandes liegt und auch immer nur ein Waffel in eine Papiertüte fällt. Von der Geschwindigkeit her ergibt stich der Vorteil, daß sofort nach dem Schritt die Waffel gleichzeitig mit der Papiertüte fällt und in dem darauf folgendem längeren Intervall der Rückwärtsbewegungen der Saugstation und des Antriebes schon eine neue Waffel in die Zange fallen kann. Die Taktzeit beträgt dann weniger als eine Sekunde.
Zum Abschluß des Verfahrens ist vorgesehen, daß die Waffeltüten mit den Papier- oder Folietüten, seitwärts und von vorn geführt, von oben her in die halbrunde Stapelmulde einlaufen und nach Stillstand axial verfahren zu Stangen beliebig einstellbarer Anzahl gestapelt werden, wobei von außen eine Bremsung erfolgt. Dieses hat den Vorteil, daß die Tüten während der Bewegung seitwärts gegon Schwenken und vorwärts gegen die Zentrifugalkraft gehalten werden, also weitgehend orientiert, bis zum Stillstand, die Stapelmulde erreichen.
Da die hintere Hälfte der Stapelmulde axial verschiebber ist, können keine zusätzlichen Kräfte und somit Beschädigungen auf die Tüten wirken.
Beim Stapeln werden die Tütenkanten von außen deshalb gebremst, um schon den ersten Tüten auf der Stapelrutsche die hohe Geschwindigkeit zu nehmen und sie eo festzulegen, daß sich die nächstfolgende Tüte samt Waffel einwandfrei über die Spitze achieben läßt.
Bei der Einrichtung ist von Vorteil, daß der Schrägvibrator mit versetzten, planliegenden Sprossen ausgerüstet ist.
Durch die Anordnung der Vibratormasse rechtwinklig zu den Sprossenergibt sich eine gute verteilung der Waffeltüten in Richtung auf die naohfolgenden Laufbänder. Außerdem erfolgt ein Auseieben von Backresten und Ausriohten der Tüten.
Günstig ist es ferner, daß die Laufbänder schmal gehalten, direkt nebeneinander liegend, mit schräg aufsteigenden Zwischenwänden versehen sind bis zu den Sortierbahnen und über Einzelantriebe bewegt werden, die von den jeweiligen Einfüllvibratoren nach Bedarfsmenge schnell, langsam oder halt gesteuert werden können.
Damit ergibt sich die Möglichkeit, daß der wie eine Plattform wirkende Anfang der Laufbänder die vom Vibrator ankommenden Waffeln vorspeichert und die einzelnen Bänder entsprechend der Taktfolge der Fällstationen Waffeln entnehmen können. Bei gleichzeitigem Laufen der Bänder trennen sich die Waffeln vom Nachbarband durch das Schrägansteigen der Trenn -wände. Diese sorgen für unbeschädigten Transport, bis die Waffeltüten am Ende der Bänder auf den Sortiervibrator rutschen. Die Zuordnung der Laufbänder einzeln zu den Füllstationen ermöglicht ein unabhängiges Stilllegen eines Taktlaufbandei bei einem Defekt.
Eine weitere günstige Einriohtung ist, daß der federnd aufgehänate Sortiervibrator im ersten Teil konisch verlaufende prismatische Bahnen und im zweiten Teil parallel-prigmatisohe Bahnen mit nach vorn größerer Tiefe aufweist, wobei die Berührungrfläohen in Stangen auslaufen.
Hierdurch werden die Waffeltüten, auoh wenn sie quer vom Lauf band ankommen im ersten Teil längsgerichtet und daraus beim Weitervibrieren im zweiten Teil langsam senkrecht gestellt ohne Beschädigung zu nehmen.
Ferner ist vorgesehen, daß der schrägliegende Füllvibrator mit konischen, sich nach vorn erweiternden geraden Gabeln ausgerüstet ist, die oberhalb des Waffeltütenschwerpunktes liegen und auf etwa halber Gabellänge der Kontakt zur Mengenbestimmung liegt.
Dieses bewirkt ein weiches Eingleiten der Waffeln vom S¢)rtiervibrator und ein senkrechtes Weitertransportieren bei «insel- eLd Reihentüten.
Die Kontakt stelle liegt auf halber Länge und kann mit Vor- und Nachverzögerung geschaltet werden entsprechend der Zeitdauer des Ausrichtens auf dem Sortiervibrator.
Ein weiterer Vorteil ergibt sich dadurch, daß die mittels eines Luftzylinders betätigte Einfüllzange durch Betätigen des Kontaktes von seiten der einfallenden Waffeltüte zuerst über ein Gestänge ihre Türen schließt und dann Zange öffnet und nach Freigabe des kontaktes zuerst Zange schließt und danach die Tür öffnet.
Die direkte wegabhängige Steuerung der Einfüllzange nach dem Betätigen des Kontaktes durch eine Waffel garantiert in jedem Fall zuerst ein Sohließen der seitlichen Türen bis zum Stillstand und dannerst den Beginn dos Öffnens der Zange. Somit kann nie eine nächste Waffel in die offene Zange fallen.
Umgekehrt beginnt die Zange zu schließen wenn die Waffel den Kontakt verlassen hat. Der Schließvorgang wird erst beendet, bevor sich die Türen wieder öffnen und die nächste Waffel einfällt.
Außerdem ist von Vorteil, daß der Ring zum Absaugen der Folie- oder Papiertüten konisch und elastisch ist und innen mit schrägstehenden Ringlippen versehen ist, die bei gleichem Abstand sich nach oben in Innendurchmesser vergrößern.
Die Tütenstapel werden dadurch im Ring auseinandergezogen und nach unten mehr geschrumpft. Die untere Ringlippe gibt deshalb immer nur eine Tüte frei entsprechend der Ringeinstellung. Hierbei kann der elastische Ring durch einen Kunststoffkonue enger oder weiter gestellt werden.
Günstig ist ferner die unordnung daß an der Tütenabsaugung drei Zylinder mit auf der Kolbenstange befindlichen echrägen, elastischen Saugern symmetrisch an einem verfahrbaren Wagen befestigt sind, der mittels Luftzylinder auf und ab bewegt wird, gesteuert vom unten liegenden Kontakt.
Mit den drei Saugern nird beim Anpressen ein gleichmäßiger Druck über den Umfang der Tüten ausgeübt, welches zu einem gleichmäßigen Ansaugen durch das Vakuum führt un damit ein zentrisches Abziehen der Tüten ergibt. Die Tütenabsaugung ist in Abhängigkeit vom unteren Kontakt gesteuert, bis jeweils eine Tüte im Loch des Taktbandes vorhanden ist. Das Vakuum wird kurz vor krreichen der unteren Endlage abgeschaltet.
Die weitere Verpackung geschieht günstig in der Weise, daß der aus einem festen und einem beweglichen halbrunden Teil bestehende Stapler mit seitlicher Führung im beweglichen Teil eine hintere Überdeckung zur Aufnahme der Tütenspitzen besitzt und dieses bewegliche Teil axial ausfahren kann in die aufklappbaren Stapeirutschen.
Durch diese Staplerteilung wird beim usstoßen der Tüten mit Waffel nur der hintere Teil der Tüte umfaßt, womit das Vorderteil frei zur Auflage in der Rutschenwölbung ist. Nach Ablauf der am Zählwerk angegebenen Zahl öffnet sich die Rutsche und läßt die Tütenstange nach unten auf das Paokblech gleiten.
Die Fortbewegung des Taktbandes wird damit ermöglicht, daß ein mehrteiliges Malteserkreuz, an dem die zntriebsräder der Kette befestigt sind, über einen Kurbeltrieb in Abhängigkeit von dem Kontakt der infü.llzange mit zwei Luft Zylindern getrieben wird.
Dieses hat den Vorteil, daß die Kette mit den Tüten gleichmäßig schnell anfährt und bremst und erst nach Erhalten des Anfahrimpulses, wenn wirklich eine Waffel vorhanden ist, mit dem Schritt beginnt.
Die Eifindung wird an Hand der Abb. 1-9 beschrieben.
Abb. 1 zeigt die Gesamtanlage, die einem Transportband 1 mit unregelmäßig liegenden, gebaokenen Waffel nachgeschaltet ist. Die Verteilung übernimmt der Schrägvibrator 2 mit eingesetzten Längssprosseni, an den sich die zusammenliegenden Laufbänder 3 anschließen, deren Antriebe darunter liegen.
Die Antriebe sind je Laufband regelbar. Die Laufbänder 3 führen schräg nach oben auf den Sortiervibrator 4. Dieser besitzt Ausrichtbahnen bis zum Snekrechtstellen der Tüten. Am Ende des nach unten schräggeneigten Vibrators stehen winklig dazu die Füllvibrtoren 5. Die Stangen des Vibrators 4 öffnen sich vorne konisch über einer Rutchwand der Vibratoren 5, um ein leiohtes Wechseln der Waffeln zu gestatten. Im Vibrator 5 laufen die jetzt senkrecht stehenden Waffeltüten durch den Kontakt 8, der bei einer usunterbrochenen Reihe von Waffeln das zugehörige Laufband 3 verlangsamt, beim. stoppt, bis die Reihe sich lichtes und in Bewegung ist.
Somit wird immer eine kontinuierliche Waffelmenge in diesen Vibrator zugeschaltet und in die Zange 6 vibriert. Von hier aus fällt nach Jedem Schritt des Taktlaufbandes 7 eine Waffel in eine von der Tütenabsaugung 9 ankommende Papier- oder Folientüte. Die gefüllte Tüte wird dann taktweise dem Stapler zugeführt, der sie in der Stapelrutsche 10 zu Stangen susammenschiebt und die vollen Stangen auf das Packblech 11 legt.
Abb. 2 zeigt das Taktlaufband mit den wesentlichen Funktionsmerkmalen.
Im Gestell 12 ist das gelochte Taktband 13 auf Kettenrädern 14 an drei Punkten gelagert. Das Taktband 13 wird durch den Malteserantrieb 15 bewegt.
Dieser Antrieb hat eine kleine Teilung, damit der Abstand der gefüllten Tüten 16 im Taktband wegen der Massenbeschleunigung kurz sein kann.
Der Kurbeltrieb 17 mit den Luftzylindern 18 u. 19 bewegt das Malteserkreuz taktweise nach den einfallenden Waffeltüten. Die Luftzylinder 18 u. 19 drücken und ziehen sich wechselweise, von Steuerblook 20 betätigt, über ihre Totlagen. Die Lagerung des Antriebes ist im Gehäuse 21. Die Papiertüten 22 lagern in einem Behälter 23, von wo aus sie durch einen senkrecht verfahrbaren Wagen 24 mit Zylinder 25 in das Taktband 13 gebracht werden. Erkennbar ist, die elastische Aufhängung 26 des Vibrators4 am Gestell 27. Die Waffeltüte 28 gleitet über die Rutschwand 29 in den Vibrator 5 und weiter in die Zange 6. Durch den Höhen. - und Seitenschutz 30 werden die bewegten Tüten 16 für den Stapler 31 vorgerichtet.
In der Stapelstation liegen die Tüten in der Mulde 32. Sie werden durch Zylinder 33 beim Stapeln über den Keil 34 axial ausgriohtet. Die komplette Stange fällt durch die mit Zylinder 35 geöffnete Rutache 10 auf das Packblech 11. Der Funktionsablauf ist gewährleistet durch den Schaltschrank 36 und die pneumatischen Steuerblöcke 37 u. 38, wobei aus tbersichtsgründen die Leitungen weggelassen wurden.
Aus Abb. 3 ist die Funktion der Tütenabsaugung 9 ersichtlich. Im Oberteil des Gestells 39 unter dem Tütenbehälter 23 liegt der elastische Ring 40, der beim tXachstellen mit Schraube 43 über den konischen Ring 42 verkleinert oder vergrößert wird. Am Wagen 24 befinden sich die Zylinder 44 mit dem zu den Saugern durchgehenden Vakuumanschluß 45. Der Wagen läuft kugelgelagert auf den Säulen 46. Die Ausbildung der Spitzen der schrägen Ringlippen 41 zeigt Abb. 3a.
In Abb. 4 ist die Lage der elastischen Sauger 47 mit ihren Hohlkammern an den Tüten ersichtlich. Abb. 5 zeigt den Füllvibrator mit der Rutschwand 48 und dem Kengenkontakt~49. Buf den Gabeln 50 gleiten die Waffeltüten in die Zange 6 gegen die Rutsche 51. Die Tür 52 in Abb. 6,betätigt durch das Gestänge 53 in Wegabhängigkeit von den Gabeln 54, schwenkt über deh Vibrator in Hohe des Waffeloberteiles. Mit dem Zylinder 55 werden die Türen 52 und die Gabeln 54 bewegt, wenn die Waffeltüte 28 den schrägliegenden Kontakt 56 erreicht hat.
In Abb. 7 ist der axial verschiebbare Stapler 31 mit dem vorderen Halbrund-Teil und der hinteren Spitzenaufnahme zu sehen. Die feste Mulde zur Tütenaufnahme besteht aus den Teilen 32a u. b, vor und hinter dem Taktband gelaer. Dieses besteht aus der Kette 57 und den daran befestigten Lochplatten 58. In Abb. 8 ist die Form der Mulde 32 erkennbar. Abb. 9 stellt die Stapelrutsche 10 dar, bei der durch den Zylinder 35 über das Gestänge 59 die Klappen 60 zum Durchfallen der Stangen 62 betätigt werden. Beim Stapeln werden die Stangen mit der Bremee 61 von oben an den Tütenkanten gebremst.

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren und Einrichtung zum automatischen Vorsortiern, iintüten und Stapeln von auf einem Laufband unregelmäßig liegenden, mit unterschiedlicher Mengendichte ankommenden, gebackenen Waffeltüten, dadurch gekennzeichnet, daß die konischen Waffeltüten aus einer -planverteilten Menge heraus gleitend im Intervall entnommen und zum Sortieren transportiert werden, gesteuert nach de blengenbedarf der Einfüllstation, wobei die Waffeln über unregelmäßige in waagerechte und d&nn in senkrechte Lage gebracht werden, in einzeln hintereinander durch Vibration bewegte Reihen.

2. Veriahren, dadurch gekennzeichnet, daß die Waffeltüten vibriert in die Linfüllwangen (6) fallen, wobei ein Kontakt betätigt wird, der für weiches Schließen der Türen hinter jeweils einer Waffel sorgt bei gleichzeitigem leichten Zurückdrücken der nächsten Waffel bis die erste Waffel von dieser berührungsfrei ist und dann erst die Zange öffnen läßt.

3. Verfahren, dadurch gekennieichnet, daß die Papiertüten durch drei gleichmäßig wirkende Sauger (4A), die sich mit dem Druck ihrer eigenen Elastizität an die Papiertüten anlegen, aug einem Stapel jeweils einzeln abgesogen, dabei im oberen Umfang geschrumpft und nach unten in das Taktband gebraoht werden.

4. Verfahren, dadurch gekennzeichnet, daß zuerst eine Tüte fallen muß, wobei dieser Vorgang durch einen Kontrollschalter überwacht, bis zum Vorhandensein der Tüte wiederholt werden kann, dann eino Waffel in der Einfüllzange (6) sein muß bevor das Laufband (7) einen Schritt ausführt und danach die-Waffel in die Tüte fallen läßt.

5. Verfahren, dadurch gekennzeichnet, daß die Waffeltüten mit den Papier-oder Folintüten, seitwärts und von vorn geführt, von oben her in die halbrunde Stapelmulde B2) einlaufen und nach Stillstand axial verfahren zu Stangen beliebig einstellbarer Anzahl gestapelt werden, wobei von außen eine Bremsung erfolgt.

6. Einrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß der Schrägvibrator (2) mit versetzten, planliegenden Sprossen ausgerüstet ist.

7. Einrichtung, dadurch gekennzeichnet, da8 die Laufbänder (3) schmal gehalten, direkt nebeneinander liegend, mit schräg aufcteigendan Zxischenwänden versehen sind bis zu den Sortierbahnen (4) und über Einzelantriebe bewegt werden, die von den jeweiligen Einfüllvibratoren (5) nach Bedarfsmenge schnell, langsam oder halt gesteuert werden können.

8. Einrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß der federnd aufgehärgte Sortiervibrator (4) im ersten Teil konisch verleufende prismatische Bahnen und im zweien Teil parallel-prismatische Bahnen mit nach vorn größerer Tiefe aufweist, wobei die Berührungsflächen in Stangen auslaufen.

9. Einrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß der schrägliegende Füllvibrator (5) mit konischen, sich nach vorn erweiternden geraden Oabeln ausgerüstet ist, die oberhalb des Waffelsohwerpunkteg liegen und auf etwa halber Kabellänge der Kontakt zur Mengenbestimmung liegt.

10. Einrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die mittels eines Luftzylinders(33) betätigte Einfüllzange (6) durch Betätigen des Kontaktes von Seiten der einfallenden Waffeltüte zuerst über ein Gastänge ihre Türen schließt und dann Zange öffnet und nach Freigabe des Kontaktes zuerst Zange sohließt und danach die Tür 2) öffnet.

11. tinrichtung, dadurch gekennseichnet, daß der Ring ) zum Absaugen der Solia- oder Papiertüten konisch und elastisch ist und innen mit schrägstehenden Ringlippen versehen ist, die bei gleichem Abstand sich nach oben im Innendurohmesser vergrößern.

12 Einrichtung, dadurch gekennieiohnet, daß an der Tütenabsaugung (8) drei Zylinder mit auf der Kolbenstange befindliohen, eohrägen, elastischen Saugern (47) symetrisch an einem verfahrbaren Wagen (24) befestigt sind, der mittgla Luftzylinder auf und ab bewegt wird, gesteuert vom unten liegenden Kontakt.

13. Einrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß der aus einem festen und einem beweglichen halbrunden Teil bestehende Stapler (31) mit seillicher Führung im beweglichen Teil eine hintere Überdeckung zur Aufnahme der Tütenspitzen besitzt und dieses bewegliche Teil axial ausfahren kann in die aufklappbare Stapelrutsche.

14. Einriohtung, dadurch gekennzeichnet, daß ein mehrteiliges Malteserkreuz ( ) an dem die Antriebsräder der Kette befestigt sind, über einen Kurbeltrieb in Abhängigkeit von dem Kontakt der Einfüllzange mit zwei Luftzylindern getrieben wird.

L e e r s e i t e