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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung
von Lutschstangen, die zum Beispiel aus
EP 1000551A und
BE 877880A bekannt sind.
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Es
ist bekannt, einen Strang von Konfektmasse einer Lutschstangenmaschine
zuzuführen, welche
mit einer Trommel ausgestattet ist, die eine Reihe von Unterformen
auf sich und eine Reihen von Oberformen, welche nacheinander auf
diese geschlossen werden können,
aufweist, welche zusammen einen Formraum zur Herstellung so genannter Rundlutscher
definieren. Die Oberformen sind um einen halben Formen-Mittenabstand
bezüglich
der Unterformen versetzt, so dass jede Oberform die halbe Oberseite
der einen Form und die halbe Oberseite der nächsten Form definiert, und
sind dazwischen mit einer sich nach unten erstreckenden Rippe ausgestattet,
die mit der gegenüberliegenden
Rippe zwischen den Unterformen zusammenwirkt. Nach dem Schließen der
Oberform, welches erfolgt, indem die Oberform in einer Ebene geschwenkt
wird, welche die Mittellinie der Trommel enthält, wird einerseits von einem
axialen Ende aus ein Stempel in den Formhohlraum gepresst, und danach
von dem anderen axialen Ende aus ein Stiel in die Lutschmasse. Nach
ungefähr
einer halben Umdrehung der Trommel werden die Oberformen wieder
geöffnet,
und die Lutschstangen werden durch eine Weitergabevorrichtung übernommen,
zur Weitergabe zu einem Verpackungsförderer, in welchem sie in einer
Sandwichverpackung verpackt werden.
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Der
Strang wird in einer mehr oder weniger tangentialen Richtung der
Trommel zugeführt.
Zur Herstellung von Rundlutschern mit einer Füllung wird ein Strang zugeführt, welcher
mit einer Füllung
in der Mitte versehen ist.
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Es
ist ferner bekannt, flache Lutschstangen, das heißt Lutschstangen,
die einen unrunden oder abgeflachten oder vollkommen flachen Querschnitt aufweisen,
herzustellen und in einer Sandwichverpackung zu verpacken. Ein Strang
von Konfektmasse wird dann in flacher Form einer Trommel zugeführt, die
mit einer entlang des Umfangs angeordneten Reihe von Formen ausgestattet
ist. Die Formen sind für den
Strang von einer axialen Seite aus zugänglich, wobei dieser Strang
anschließend
mittels einer separaten Schneidvorrichtung durchgeschnitten wird,
wonach die Formen geschlossen werden. Auf der radialen Seite wird
die Form mit Druck beaufschlagt, wonach ein Stiel von der anderen
axialen Seite aus eingesteckt wird.
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Es
ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren
zur Herstellung flacher Lutschstangen mit einer Füllung bereitzustellen.
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Eine
weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung und ein Verfahren
zur Herstellung flacher Lutschstangen mit hoher Geschwindigkeit
bereitzustellen.
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Noch
eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung und
ein Verfahren zur Herstellung flacher Lutschstangen mit abgerundeten
Rändern
bereitzustellen.
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Um
mindestens eine der genannten Aufgaben zu lösen, stellt die Erfindung gemäß einem
Aspekt eine Vorrichtung zur Herstellung von Lutschstangen gemäß Anspruch
1 bereit.
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Es
hat sich gezeigt, dass mit der Vorrichtung gemäß der Erfindung flache Lutschstangen
mit hoher Geschwindigkeit hergestellt werden können, möglicherweise Lutschstangen
mit einer Füllung.
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Nach
Herstellung der flachen Lutschstangen müssen diese aus den Formen entnommen
werden. Die Oberformen werden dann zuerst von den Unterformen weg
gedreht, und danach können
die Lutschstangen aus den Unterformen heraus fallengelassen werden
oder aktiv entnommen werden. Die Lutschstangen haben jedoch eine
klebrige Außenseite,
was zur Folge hat, dass die Möglichkeit
besteht, dass die Lutschstangen in den Unterformen kleben bleiben. Um
zu verhindern, dass eine gefüllte
Unterform erneut an der Strangzuführvorrichtung ankommt, wird bei
der Herstellung von Rundlutschern daher ein Schaber verwendet, der
hinter der beabsichtigten Position der Abgabe der Lutschstangen
aus den Formen angebracht ist, wobei dieser Schaber eine Ausstoßkraft auf
die Lutschstangen auszuüben
hat. Dies ist nicht immer erfolgreich, was zur Folge hat, dass eine
Lutschstange dort verbleibt, wo sie ist, oder dass der Schaber ein
Stück der
Lutschstange abschabt. Im Falle von flachen Lutschstangen ist dieses
Problem wesentlich größer, da
die klebrige Oberfläche relativ
groß ist.
Die Gefahr eines Klebenbleibens in der Form erhöht sich dann. Daher wird eine
Unterform angestrebt, die eine kleinere Oberfläche als die Oberform hat, so
dass der aus der Unterform herausragende Teil größer ist, doch kann dies zur
Folge haben, dass der Füllungsprozess
beeinträchtigt
wird.
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Zu
diesem Zweck stellt die Erfindung gemäß einem weiteren Aspekt eine
Vorrichtung des oben erwähnten
Typs bereit, bei welcher die Formen, in einer Querschnittsebene
quer zu der Hauptachse betrachtet, bezüglich des Bewegungsweges geneigt
sind. Infolgedessen kann der Schaber oder Ähnliches eine zusätzliche
vertikale Kraft ausüben,
aufgrund welcher die Abgabe der flachen Lutschstangen verbessert
wird.
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Vorzugsweise
befinden sich die Formen mit ihren in Prozessrichtung vorderen Rändern auf
einem höheren
Niveau als ihre in Prozessrichtung hinteren Ränder, was zur Folge hat, dass
ein Lockerungswerkzeug wie etwa ein Schaber oder Ähnliches in
der Lage ist, ein Kippmoment auf die flachen Lutschstangen in den
Formen auszuüben.
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Der
Kippwinkel kann in der Größenordnung von
4–10 Grad
liegen.
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Bei
einer Ausführungsform
wird ein stationärer
Schaber verwendet, der sich von der stromaufwärts befindlichen Seite bis
unmittelbar über
die Grenzen der Unterformen erstreckt.
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Vorzugsweise
sind die Oberformen jeweils durch verbindende Abschnitte von zwei
benachbarten Oberformelementen definiert, welche nacheinander auf
der Unterform schließbar
sind, wobei sie einen vorderen Abschnitt des Stranges abschneiden, wobei
die Oberformelemente um eine halbe Formbreite versetzt bezüglich der
Unterformen angeordnet sind.
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Es
ist bekannt, die Oberformen jeweils durch die verbindenden Abschnitte
von zwei benachbarten Oberformelementen definiert sein zu lassen,
welche nacheinander auf der Unterform schließbar sind, wobei sie einen
vorderen Abschnitt des Stranges abschneiden, wobei die Oberformelemente
um eine halbe Formbreite versetzt bezüglich der Unterformen angeordnet
sind, wobei die Oberformelemente mit einer ersten Trennrippe ausgestattet
sind, die zu der Unterform hin gerichtet ist, und die Unterformen
voneinander mittels einer zweiten Trennrippe getrennt sind, welche
so positioniert ist, dass sie einen schließenden Kontakt mit der ersten
Trennrippe herstellt, wobei die Oberformelemente um eine quer zur Hauptachse
der Lutschstangenform verlaufende Achse aus einer offenen Position
in eine schließende Position
schwenkbar sind und die Trennrippen in der Lage sind, miteinander
einen Schneidvorgang auf dem Strang auszuführen.
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Es
kann jedoch geschehen, dass nach dem Schließen der Formen die Lutschstangen
durch ein dünnes
Vlies miteinander verbunden bleiben. Dieses Vlies kann während des
Einpressens der Lutschstangen in die Formen intakt bleiben, so dass
benachbarte Lutschstangen an der Position der Abgabe zu weiteren
Teilen der Vorrichtung noch immer aneinander kleben können. Infolgedessen
wird der weitere Prozess unterbrochen. Hier wird eine Verbesserung durch
eine weitere Maßnahme
gemäß der Erfindung erzielt,
gemäß welcher
die erste und die zweite Trennrippe in der Richtung der Hauptachse
mit entsprechenden Unregelmäßigkeiten
wie etwa Stufen versehen worden sind.
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Hierbei
wird auch eine Schneidkante realisiert, die in einer abweichenden
Richtung verläuft (nämlich abweichend
von den gewöhnlich
geraden Trennrippen). Gewöhnlich
wird die Lutschmasse in der geschlossenen Form in der Richtung der
Hauptachse gepresst. Während
des Pressens der Lutschmasse in den geschlossenen Formen trifft
das Vlies, welches sich entlang bewegt, teilweise oder als Ganzes
auf die Unregelmäßigkeit
und wird dadurch zerrissen oder abgeschnitten, so dass benachbarte Lutschmassen
voneinander getrennt werden. Die Schneidwirkung wird zusätzlich verbessert,
wenn die Unregelmäßigkeit
eine Stufe bildet, die senkrecht zur Hauptachse gerichtet ist.
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Der
flache Strang wird während
des Abschneidens an der vorderen und der hinteren Seite flach gepresst
und auf eine zuverlässige
Weise durchgeschnitten. Aufgrund der Unregelmäßigkeiten wie etwa Stufen kann
die Trennung scharf und in einem hohen Maße zuverlässig sein.
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Die
Gestaltung der Schneidkanten der Unterform und der Oberform in der
Vorrichtung gemäß der Erfindung
macht die Vorrichtung sehr geeignet für eine Verwendung bei der Herstellung
von flachen Lutschstangen, die mit einer Füllung versehen sind, aus einem
flachen Strang, der quer zur Hauptachse zugeführt wird. Dies wird weiter
verbessert, wenn die Trennrippen glatt konkav ausgebildet sind oder
die Ober- und Unterformen seitlich durch abgerundete Ränder begrenzt
sind, die sich in der Richtung der Hauptachse erstrecken.
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Die
Schneidwirkung wird zusätzlich
verbessert, wenn die Unregelmäßigkeit
eine Stufe bildet, die senkrecht zur Hauptachse gerichtet ist.
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Die
Schneidwirkung wird zusätzlich
verbessert, wenn die Unregelmäßigkeit
eine Stufe bildet, die eine Schneidkante bildet, welche im Wesentlichen tangential
bezüglich
des Schwenkweges der Oberformen ist.
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Vorzugsweise
befindet sich die Unregelmäßigkeit
ungefähr
in der Mitte der Hauptachse der Form, was zur Folge hat, dass der
Strang einer doppelten Schneidwirkung in der Mitte ausgesetzt ist.
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Die
Schneidwirkung wird zusätzlich
verbessert, wenn die zweite Trennrippe eine Stufe bildet, die von
der Schwenkachse weg gerichtet ist, und die Vorrichtung in der üblichen
Weise mit in einer Richtung weg von der Schwenkachse wirkenden Mitteln
zum Pressen der Lutschmasse in die Form in der Richtung der Hauptachse
ausgestattet ist. Die erste Trennkante bildet dann eine Schneidkante,
die der Schwenkachse gegenüber
liegt, entlang welcher die Lutschmasse gepresst wird.
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Es
ist ferner wünschenswert,
dass die Unregelmäßigkeit
eine Spitze bildet, durch welche das Vlies unmittelbar wirksam zum
Durchschneiden gebracht wird.
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Die
zweite Trennrippe weist vorzugsweise einen niedrigen Abschnitt und
einen hohen Abschnitt auf, die durch die Unregelmäßigkeit
getrennt sind.
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Im
Falle des oben erwähnten
Schabers kann dieser sich auf eine vorteilhafte Weise in den Weg des
weiter unten positionierten Abschnitts der zweiten Trennrippe hinein
erstrecken, so dass er sich so weit wie möglich nach unten erstreckt,
in diesem Falle eventuell sogar bis unterhalb des mittleren Schnittes
der Lutschstange.
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Es
ist anzumerken, dass die Trennrippen, welche Unregelmäßigkeiten
wie oben erwähnt
aufweisen, besonders vorteilhaft beim Formen von flachen Lutschstangen
sind, dass sie jedoch bereits beim Formen von Lutschstangen mit
anderen Formen wie etwa Rundlutschern vorteilhaft sein können.
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Vorzugsweise
sind die Ober- und die Unterform seitlich durch abgerundete Ränder begrenzt,
die sich in der Richtung der Hauptachse erstrecken und in die erste
bzw. die zweite Trennrippe übergehen.
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Wenn
die Trennrippen verwendet werden, die mit Unregelmäßigkeiten
versehen sind, ist es vorteilhaft, wenn sich der Schaber in dem
Weg des weiter unten positionierten Abschnitts der Trennrippe der Unterform
erstreckt.
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Vorzugsweise
ist die Vorrichtung mit den flachen Formen ferner mit Mitteln zum
Pressen der Masse des vorderen Abschnitts des Stranges, der sich
in der Form befindet, in die Richtung der Hauptachse ausgestattet,
und/oder mit Mitteln zum Einpressen eines Lutscherstiels in die
Masse in einer entgegengesetzten Richtung.
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Ein
allgemeines Problem bei Maschinen zur Herstellung von Lutschstangen
ist, dass der Vorrat von Lutscherstielen zur Neige gehen kann, und
dass, wenn dies festgestellt wird – oft erst am Ausgang der zugehörigen Verpackungsmaschine;
es werden dann Lutschstangen ohne einen Stiel verpackt – eine beträchtliche
Anzahl von Formen mit Lutschstangenmaterial gefüllt worden ist. Die hergestellten
Lutschstangen – ohne
Stiel – werden
dann weggeworfen, was eine große
Verschwendung von Material ist.
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Es
ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, eine allgemeine Lösung für dieses
Problem bereitzustellen. Gemäß einem
weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Vorrichtung zum Zwecke der
Herstellung von Lutschstangen aus einem Strang von Lutschmaterial
bereitgestellt, die ferner mit einem Vorrat von Lutscherstielen
und einem Vorratssensor zum Detektieren der Stiele im Vorrat auf
einem gewissen erkennbaren Niveau, das mit einer Anzahl von Stielen im
Vorrat zusammenhängt,
ausgestattet ist, wobei die Zuführvorrichtung
Zuführwalzen
aufweist, die eine Zugwirkung auf den Strang ausüben, sowie einen stromaufwärts von
ihr positionierten Strangabschneider, wobei der Vorratssensor und
der Strangabschneider durch eine Steuereinheit gekoppelt sind, welche
den Strangabschneider mit einer Verzögerung aktiviert, die der Verarbeitungszeit
der Anzahl von Stielen entspricht, nachdem der Vorratssensor auf
dem oben erwähnten
Niveau keine Stiele mehr detektiert. Auf diese Weise ist es möglich, die
Maschine eine gewisse Anzahl von Zuführungs- und Formungsoperationen
ausführen
zu lassen, die mit dem Vorrat zusammenhängt, wenn auf eine automatische
Weise festgestellt worden ist, dass ein gewisser Vorrat an Stielen
verblieben ist. Der Strangabschneider wird dann aktiviert, so dass
den Formen kein Lutschmaterial mehr zugeführt wird. Der Teil des Stranges,
der sich stromaufwärts
des Strangabschneiders und der Zuführwalzen befindet, kommt dann
sofort zum Stillstand, und nach dem Auffüllen des Vorrats von Stielen
kann er einfach manuell in Eingriff mit den Zuführwalzen gebracht werden.
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Andererseits
kann es geschehen, dass Stiele abgegeben werden, ohne dass Lutschmaterial
in den Formen vorhanden ist. Um zu verhindern, dass dies geschieht,
ist eine Vorrichtung zur Herstellung von Lutschstangen mit einem
Vorrat von Lutscherstielen und einem Schließmittel für den Vorrat sowie mit einem Strangsensor
an der Stelle der Zuführung zum
Detektieren eines Stranges ausgestattet, wobei das Schließmittel
und der Strangsensor durch eine Steuereinheit gekoppelt sind, welche
das Schließmittel
mit einer Verzögerung
aktiviert, die der Durchlaufzeit des Abschnitts oder der Länge des
Stranges zwischen den Schließmitteln
und dem Strangsensor entspricht. Die Abgabe von Stielen kann somit
aktiv gesteuert werden, angepasst an den Vorschub des Stranges.
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Nachdem
die Lutschstangen aus den Formen entnommen worden sind, müssen sie
an die eigentliche Verpackungsmaschine übergeben werden.
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Es
ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, zu diesem Zweck ein reibungslos
funktionierendes Mittel bereitzustellen, mit welchem die Lutschstangen von
beliebiger Form von einer Formtrommel an einen Verpackungsförderer übergeben
werden können. Gemäß einem
weiteren Aspekt der Erfindung ist die Trommel mit Querschlitzen
zur Aufnahme der Lutscherstiele versehen, wobei stationäre Stielheber
in einer Spur der Trommel angebracht sind, wo die Formen geschlossen
sind und die Stiele in die Lutschmasse eingepresst worden sind,
wobei diese Stielheber so positioniert sind, dass sie die Stiele
mittels Schwerkraft zu einer Lutschstangen-Übergabetrommel übergeben,
die in ihrer Nähe
angebracht ist und mit Vertiefungen für die Stiele versehen ist,
zum Übergeben
der Lutschstangen zu einem Verpackungsförderer, wobei die Stielheber
in Begrenzungselemente übergehen,
die sich entlang des Umfangs der Übergabetrommel erstrecken,
um die Stiele in den Vertiefungen zu halten.
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Vorzugsweise
ist der Verpackungsförderer mit
Stielklemmen ausgestattet, und ein nach außen federbelastetes Übergabemittel
ist zwischen der Übergabetrommel
und dem Förderer
angebracht, wobei dieses Übergabemittel
die Stiele aus den Vertiefungen auf der Übergabetrommel heraus in die Klemme
des Förderers
drückt.
Infolgedessen werden die Stiele auf eine zuverlässige Weise übergeben.
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Es
ist bekannt, Lutschstangen in einer Sandwichfolien-Verpackungsvorrichtung
mittels eines Verpackungsförderers
zu verpacken, der eine Zuführvorrichtung
für eine
obere Folie und eine untere Folie oberhalb bzw. unterhalb der zugeführten Lutschstangen
aufweist, und Mittel zum Herstellen einer Längsdichtung auf jeder Seite
der Lutschstangen sowie Mittel zum Herstellen einer Querdichtung
auf jeder Seite der Lutschstangen, mit Mitteln zum Trennen der Folien
an der Stelle der Querdichtungen. Es ist ferner bekannt, die Längsdichtung
und die Querdichtung mit einem einzigen Paar von Walzen herzustellen
und danach die Folien mittels eines Paares von Messerwalzen abzuschneiden.
Dies erfordert eine nahezu perfekte Einpassung der Lutschstangen
in die Dichtwalzen, welche nicht oft realisiert wird. Stattdessen
wird ein Paar Walzen für
die Längsdichtung verwendet,
ein Paar Walzen für
die Querdichtung und danach ein Paar Messerwalzen. Dies erfordert jedoch
mehr Platz.
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Eine
weitere Aufgabe der Erfindung ist es, hierbei eine Verbesserung
zu erzielen, wobei zu diesem Zweck, gemäß einem weiteren Aspekt, die
Mittel zum Herstellen der Querdichtungen und die Trennmittel auf
demselben Paar von ersten Walzen vorgesehen sind, die miteinander
zusammenwirken und zu beiden Seiten des Bewegungsweges der Lutschstangen
und Folien angebracht sind, und wobei die Mittel zum Herstellen
von Längsdichtungen
an einem zweiten Paar von Walzen vorgesehen sind, die stromaufwärts des
ersten Paares von Walzen angebracht sind.
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Bei
gewöhnlichen
Verpackungsmaschinen für
Sandwichverpackungen sind die Dicht- und Schneidesalzen im Falle
einer Reparatur von Defekten oder einer Wartung schwer zu erreichen,
da sich der Förderer
für die
Stiele entlang der Vorderseite erstreckt. Es ist eine weitere Aufgabe
der Erfindung, hierbei eine Verbesserung zu erzielen, wobei zu diesem
Zweck, gemäß einem
weiteren Aspekt, ein Verpackungsförderer bereitgestellt wird,
der eine Zuführvorrichtung
für eine
obere Folie und eine untere Folie oberhalb bzw. unterhalb der zugeführten Lutschstangen
aufweist, und Mittel zum Herstellen einer Längsdichtung auf jeder Seite
der Lutschstangen, Mittel zum Herstellen einer Querdichtung auf
jeder Seite der Lutschstangen, mit Mitteln zum Trennen der Folien
an der Stelle der Querdichtungen, wobei der Verpackungsförderer mit
einem umlaufenden Körper ausgestattet
ist, der Halter für
die Lutscherstiele sowie einen Antrieb für ihn aufweist, wobei der umlaufende
Körper
auf einem Rahmen angeordnet ist, welcher zwischen einer Position,
die den Dichtungsmitteln benachbart ist, zum Zusammenwirken mit
diesen, und einer entfernten Position, in welcher die Dichtungsmittel
frei zugänglich
sind, beweglich ist.
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Vorzugsweise
ist der Rahmen um eine Achse drehbar, die mit dem Antrieb des umlaufenden Körpers zusammenfällt, so
dass für
den Antrieb im Hinblick auf ein Schwenken keine komplexen Vorkehrungen
getroffen werden müssen.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt stellt die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen
flacher Lutschstangen mit einer Füllung bereit, wobei ein Strang von
Lutschmaterial einer umlaufenden Reihe von Formen zugeführt wird,
die eine umlaufende Reihe von festen Unterformen und eine mit ihnen
umlaufende Reihe von Oberformen, welche geöffnet und geschlossen werden
können,
wobei sie den vorderen Abschnitt des Stranges abschneiden, der für die betreffende
Lutschstange benötigt
wird, aufweist, wobei der Strang flach zugeführt wird, vorzugsweise in einer
Richtung, die sich in einer Ebene befindet, die zu der Umlaufebene
parallel ist.
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Vorzugsweise
weist der flache Strang von Lutschmaterial eine umhüllte Füllung auf.
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Vorzugsweise
bewegen sich die Unterformen entsprechend einem Formungsweg, und
der Strang wird entsprechend einem Einführungsweg eingeführt, welcher
mit dem Formungsweg einen spitzen Winkel bildet, betrachtet in einer
zum Formungsweg parallelen Ebene, vorzugsweise entsprechend einem
kreisförmigen
Weg.
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Vorzugsweise
ist jede Oberform durch zwei aufeinander folgende obere Formelemente
vorgesehen, welche nacheinander in einen schließenden Eingriff mit der betreffenden
Unterform gebracht werden, wobei das Abschneiden des Stranges mittels zusammenwirkender
Schneidränder
an sowohl den aufeinander folgenden oberen Formelementen als auch
der Unterform erfolgt, wobei die zusammenwirkenden Schneidränder mit
Unregelmäßigkeiten
versehen sind, die in der Ebene der schneidenden Bewegung ausgebildet
sind.
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Die
Unterformen werden während
der Aufnahme des vorderen Abschnitts des Stranges bezüglich des
Formungsweges geneigt gehalten, vorzugsweise nach hinten geneigt.
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Die
Erfindung wird auf der Grundlage einer beispielhaften Ausführungsform
erläutert,
die in den beigefügten
Zeichnungen dargestellt ist, wobei:
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1 eine
schematische Ansicht einer beispielhaften Ausführungsform einer Vorrichtung
gemäß der Erfindung
zeigt;
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1A eine
Einzelheit der Trommel von 1 zeigt,
mit zusätzlichem
Vorrat von Stielen;
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1B–D eine
Oberform im Querschnitt und in der Unteransicht zeigt;
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2A eine
Endansicht eines Aufklappens einer Reihe von aufeinander folgenden
Formen zeigt;
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2B eine
aus einer Oberform und einer Unterform bestehende Baugruppe während des Schließens zeigt;
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2C–E einige
Stadien des Formprozesses auf einer Vorrichtung gemäß der Erfindung
zeigt;
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3 eine
flache Lutschstange gemäß der Erfindung
zeigt;
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4 eine
schematische Vorderansicht einer Vorrichtung gemäß der Erfindung zeigt;
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4A und 4B eine
Einzelheit an der Position der Übergabestelle
der Stiele in der Vorrichtung von 4 zeigen;
und
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5 eine
schematische Ansicht der Verbesserung der Zugänglichkeit einer Verpackungsvorrichtung
in der Vorrichtung gemäß der Erfindung zeigt.
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Die
in 1 dargestellte Vorrichtung 1 ist eine
kombinierte Maschine zum Herstellen und Verpacken von flachen Lutschstangen,
in welcher die flachen Lutschstangen nicht nur geformt werden können, sondern
auch verpackt werden können.
Die Vorrichtung 1 weist eine Trommel 2 auf, welche
in der Richtung B umläuft,
und ist mit einer sich entlang des Umfangs erstreckenden Reihe von
Formen 3 zur Herstellung von flachen – gefüllten – Lutschstangen L (3)
ausgestattet, wobei diese Formen 3 gebildet werden durch
eine umlaufende zusammenhängende
Reihe von Unterformen 3a und eine Reihe von Oberformen 3b,
die jeweils um eine halbe Schrittweite bezüglich der Unterformen 3a versetzt
angeordnet sind und um eine eigene tangentiale Achse T gelenkig
schwenkbar sind. Das Herunterklappen der Oberformen 3b zu
den Unterformen 3a hin und das erneute Anheben derselben
findet auf eine gesteuerte Art und Weise mittels fest angebrachter
Führungen
wie etwa der Führungen 41, 42 (1A)
statt, die entlang des Umfangs der Trommel 2 positioniert
sind.
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Auf
der Außenseite
der Trommelwand 10 sind, in axialer Richtung betrachtet,
beiderseits der Unterformen 3a und mit diesen fluchtend,
axial ausgerichtete Kanäle
angeordnet, nämlich
breite Kanäle 8 auf
der in der Nähe
der gelenkigen Verbindung mit den Oberformelementen 3b befindlichen
Seite der Unterform 3a, in welchen ein Formpressbolzen 7 axial
verschiebbar ist, wobei dieser Formpressbolzen 7 ähnlich wie
der von den Elementen 3a, 3b gebildete Formhohlraum 3 geformt
ist, sowie schmale Nuten 11, in welchen Stiele 9,
die von einem noch zu erläuternden
Stielehalter 40 kommen, axial verschiebbar sind, um, wenn
die Formen geschlossen sind, in die Formmasse L gepresst zu werden.
Es versteht sich, dass, auch wenn sie nicht dargestellt sind, Mittel
zum Bewegen der Pressbolzen 7 und der Stiele 9 vorhanden
sind, welche in Maschinen zur Herstellung von Rundlutschern an sich
bekannt sind.
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Die
Oberformen 3b sind in den 1B–D deutlicher
dargestellt; sie sind für
eine Verwendung auf einer mit Unterformen ausgestatteten Trommel ausgebildet.
Die Oberformen 3b sind an einem Ende mit einer aufrecht
stehenden Platte 110 versehen, in welcher eine Scharnierbohrung 111 angebracht
worden ist. Die Rippe 44, welche die beiden Formelemente
trennt, weist einen hohen Teil und einen niedrigen Teil auf, die
voneinander durch eine Stufe 33b getrennt sind. Am anderen
Ende werden die Formelemente durch glatt gekrümmte Flächen 113 und 114 begrenzt.
In dem Querschnitt von 1B ist erkennbar, dass die Formelemente
mit der Rippe 44 durch gekrümmte Flächen verbunden sind. Infolge
der Krümmung
der Trommel und der geneigten Ausrichtung der aufeinander folgenden
Unterformen infolge dieser Krümmung
sind die geraden oberen Ebenen für
beide Formelemente zueinander geneigt.
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Auf
der stromaufwärts
befindlichen Seite der Formtrommel 2 befindet sich eine
U-förmige
Zuführrinne 4,
welche durch Mittel, die nicht näher
dargestellt sind, fest auf der Maschine 1 positioniert
ist. Ebenfalls fest an der Maschine angebracht sind durch nicht
näher dargestellte
Antriebsmittel angetriebene Antriebswalzen 5a, 5b zum
Antreiben eines flachen Stranges S von Konfektmasse zum Herstellen
von Lutschstangen in der Richtung A. Stromaufwärts von den Antriebswalzen 5a, 5b befindet
sich ein Schneidemechanismus 6a, 6b zum Durchschneiden
des Stranges S mit der Füllung
V.
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Auf
der stromabwärts
befindlichen Seite der Formtrommel 2 befindet sich eine Übergabescheibe 14,
welche (siehe 4) mit Aufnahmespalten 15 versehen
wurden, in welchen Stiele 9 enganliegend aufgenommen werden.
Um die Stiele in den Aufnahmespalten 15 zu halten, sind
eine oder mehrere Führungsplatten 16 vorgesehen,
welche mit ihrem der Scheibe 14 zugewandten Rand 17 in
einem für
diesen Zweck geeigneten geringen Abstand von dem Umfangsrand der
Scheibe 14 angeordnet sind. Die Scheibe 14 wird
in der Richtung C angetrieben. Zwischen der Trommel 2 und
der Scheibe 14 ist eine Führung 70 vorhanden,
welche sich innerhalb des Umfangs des Trommelrandes 10 in
dem Weg der Stiele 9 erstreckt, um die Stiele 9 aus
den Nuten 11 heraus- und in die Aufnahmespalte 15 hineinzudrücken.
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Wenn
die Lutschstangen nicht verpackt oder woanders verpackt werden sollten,
kann leicht ein Sammeltrog an – und
in – der
Position der Übergabescheibe 14 und
ihrer begleitenden Mittel angebracht werden.
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Um
zu verhindern, dass Material der Lutschstangen L an den Unterformen 3a auf
der Höhe
der Übergabescheibe 14 oder,
wenn diese Scheibe nicht vorhanden ist, an der Position der – durch
Herabfallen erfolgenden – Abgabe
in einen Sammeltrog kleben bleibt, ist an der unteren Spur der Trommel 2 eine
Art von Meißel 93 in
einer festen stationären Weise
positioniert, wobei dieser Meißel
eine Spitze 94 aufweist, welche entgegengesetzt zu dem
Fluss gerichtet ist und welche sich nach oben bis in die Nähe des Weges
der Rippen 30 erstreckt. Insbesondere gilt, dass (siehe 2A)
die Formen, die von den Elementen 3a, 3b gebildet
werden, unter einem Winkel α bezüglich der
Tangente an die Trommel angeordnet sind, und derart, dass die Hauptebenen
in Bewegungsrichtung nach oben geneigt sind. Infolgedessen ist die
Dicke des Lutschmaterials unmittelbar stromabwärts der Rippe 30 kleiner,
als es in den nachfolgenden Bereichen der Fall ist. Die Spitze 94 übt daher
auf eine schnelle und wirksame Weise eine ausreichende Abhebekraft
auf das Lutschmaterial aus, welches noch in der Unterform 3a klebt.
Auf diese Weise ist es nahezu ausgeschlossen, dass noch gefüllte Unterformen 3a an
der Stelle, wo der Strang S zugeführt wird, vorbeigeführt werden
und dadurch eine Störung
infolge von doppeltem Material auftritt.
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In
Stromabwärtsrichtung
des Prozesses ist die Übergabescheibe 14 mit
der Verpackungsmaschine 20 verbunden, wobei diese Maschine 20 Mittel,
welche nicht näher
dargestellt sind, zum Zuführen von
Verpackungsfolienbahnen 80a, 80b aufweist, und
mit dem in 4 dargestellten Förderer 90,
welcher eine endlose umlaufende Kette 21 aufweist, auf welcher
Stielklemmen 24, welche an sich bekannt sind, angeordnet
worden sind, und welche in der Richtung D um Walzen 22 und 23 herum
umläuft,
wobei die Walze 22 angetrieben ist.
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Die
Klemmen 24 bestehen aus einer ersten Klemme 24a und
einer zweiten Klemme 24b, wobei diese Klemme 24a um
eine Achse Y zwischen einer offenen Position und einer Klemmposition
drehbar ist, zu der Klemmposition hin federbelastet ist und zum Öffnen mit
einem Arm 24c ausgestattet ist, welcher mittels stationärer Mittel
auf der Verpackungsmaschine auf eine an sich bekannte Art und Weise, die
nicht dargestellt ist, betätigt
werden kann.
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An
der Position des Übergangs
zwischen der Scheibe 14 und dem Förderer 90 ist ein
plattenförmiger
Stielheber 18 angeordnet, welcher mittels eines Federmittels 19,
das an der Position der Aufhängung in
seiner Vorrichtung vorgesehen ist, zu dem Förderer 90 hin bezüglich der
stationären
Teile der Maschine 1 federbelastet ist. Die Platte 18 ist
mit einer Vertiefung 18b versehen, die sich von dem Rand 18a aus
nach innen erstreckt, wobei sich diese Vertiefung in der Umlaufebene
der Klemmen 24 erstreckt. Die vordere Kopfebene 24d des
Klemmelements 24a kann infolgedessen die Platte 18 gegen
die Federspannung nach oben drücken
und verläuft
dann durch die Vertiefung 18c, während der Stiel sich auf der
Ebene 18a nach oben bewegt.
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Da
sich die Spitze 18a nach oben bewegt, werden die Stiele 9 unmittelbar
stromabwärts
des Endes des Randes 17 aus den Aufnahmespalten 15 herausgedrückt, so
dass die Stiele 9 in die offenen Klemmen 24 gedrückt werden,
wonach die Klemme 24a sofort geschlossen wird. Während sie
aus den Aufnahmespalten 15 herausgedrückt werden, werden die Stiele
von einer Ebene 16a der Platte (oder Platten) 16 gestützt. Da
die Platte 18 und somit die Spitze 18a zu der
Klemme 24 hin federbelastet ist, verbleibt der Stiel 9 in
Kontakt mit der Ebene 16a, und die Bewegung des Stiels 9 wird
während
der Übergabe
an die Klemme 24 ganz genau gesteuert.
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In
der Vorderansicht von 4 ist der Förderer 90 vor den
Paaren von Walzen 50 und 60 positioniert, die
in 1 dargestellt sind. Diese Paare von Walzen 50a,
b und 60a, b werden in den Richtungen E1, E2 bzw. F1, F2
angetrieben. Die Walzen 50a, b weisen Hohlräume 51 und
Nuten 52 zum Aufnehmen von Lutschstangen L mit Stielen 9 zwischen
ihnen auf. Mit Hilfe von Dichtprofilen 53, 54 werden
die Folienbahnen 80a, b, die unmittelbar stromaufwärts eingeführt werden,
mit Längsdichtungen
versehen. Die Hohlräume 51 können auch
einen Kanal bilden, welcher in Umfangsrichtung zusammenhängend ist.
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Die
Walzen 60a, b sind mit Rippen ausgestattet, zwischen welchen
quer verlaufende Hohlräume 64 ausgebildet
sind. Die Rippen auf der Walze 60a weisen zwei beheizte
Streifen 61 auf, und dasselbe gilt für die Rippen auf der Walze 60b.
Die Rippen 60a weisen jedoch einen Widerlagerstreifen 63 zwischen
den beheizten Streifen auf, während
auf der Walze 60b ein mit diesem zusammenwirkender Schneidstreifen 62 vorhanden
ist. Die Walzen 60a, b ordnen daher beide eine Querdichtung
in der kombinierten Folienbahn 80a, b an und schneiden
sie durch. Unmittelbar danach befindet sich das stromabwärts gelegene
Ende des Förderers 90 dort,
wo Mittel, welche nicht näher
dargestellt sind, zum Öffnen
der Klemmen 24 vorgesehen sind, so dass die fertig gestellten
und verpackten Lutschstangen in der Richtung G in einen Sammeltrog
abgegeben werden können,
welcher nicht näher
dargestellt ist.
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Eine
Besonderheit ist ferner, wie in 5 dargestellt,
dass der Förderer 90 in
der Richtung I und wieder zurück
um eine Mittellinie kippbar ist, die mit einer Rotationsmittellinie 21 der
angetriebenen Walze 22 zusammenfällt. Nach dem Kippen des Förderers 90 nach unten
sind die hinter ihm positionierten Walzen 50, 60 leicht
für Reparatur-
und Auswechselungsarbeiten sowie für eine Behebung von Störungen zugänglich.
Danach kann der Förderer 90 zurückgeschwenkt
und in der Betriebsposition befestigt werden.
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Im
Folgenden wird auf das Formen der Lutschstangen L mit einer Füllung V
eingegangen.
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In 2A ist
die gekrümmte
Trommelwand für
Zwecke der Veranschaulichung flach ausgestreckt dargestellt, wobei
der Strang S ebenfalls weggelassen worden ist. Es wurden jedoch
einige gefüllte
Formen dargestellt. Es wird außerdem
auf die 1 und 1A Bezug
genommen; der Strang S wird über
die Rinne 4 zugeführt,
während
die Oberformelemente 3b mit ihren Nocken 43 über die
Führung 41 nach
unten schwenken, zu der Trommel 10 hin, wobei sie sich
an der Oberseite mit der Führung 42 in
Kontakt befinden. Wie in 2A dargestellt, werden
die Oberformelemente 3b daher nach unten in Richtung H
gedrückt.
Die Oberformelemente 3b sind mit einer Formfläche 45a und
einer Formfläche 45b ausgestattet,
welche zueinander komplementär sind,
doch zu aufeinander folgenden Unterformen 3a gehören. Sie
sind mittels einer scharfen Rippe 44 voneinander getrennt
worden, welche mit einer Rippe 30 zusammenwirkt, welche
sich zwischen aufeinander folgenden Unterformen 3a befindet,
um den Strang S an dieser Stelle zu durchschneiden.
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In 2B ist
die Lage der Formen während des
Herunterklappens der Oberform 3b dargestellt. Das Ende 112 der
Oberform 3b wird hier durch die Stangen 41 und 42 geführt (siehe
auch 1A). Es ist zu erkennen, dass die Rippe 30 einen
erhöhten Teil 31 und
einen abgesenkten Teil 32 aufweist, die durch eine vertikale
Stufe 33 voneinander getrennt sind. Die Rippe 44 ist
komplementär
dazu geformt. Mittels der Stufe 33 wird eine vertikale,
scharfe Unregelmäßigkeit
geformt, in deren Ergebnis nicht nur die Schneidwirkung zwischen
den Rippen 30 und 44 während des Schließens der
Formen 3 stark verbessert wird, sondern auch in dem fortgesetzten
Prozess, wie im Folgenden erläutert
wird, das Vlies S', welche
sich in der Praxis als schwer perfekt zu durchschneiden erwies,
immer vollständig
durchschnitten werden kann, was dazu führt, dass die Lutschstangen
L vollständig
voneinander getrennt werden.
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Das
Pressen der Formelemente 3b auf die Formelemente 3a findet
mittels einer fest angebrachten Pressführung 12 (1)
statt, die entlang des Umfangs angeordnet ist. Während dieses Pressens werden
zuerst die Pressbolzen 7 in die Form gepresst und danach
die Stiele 9.
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Die
Rippen 44 und 30 gehen in die flachen Flächen 45a, 45b über, und
so weiter, über
konvexe Randflächen.
Infolgedessen wird die Füllung
V, die in dem Strang S vorhanden ist, ebenfalls getrennt, während auch
eine Schicht aus Ummantelungsmaterial M aus dem Strang geformt wird.
Das Ergebnis ist, dass die Lutschstange L eine Füllung V hat, die von allen
Seiten mit Ummantelungsmaterial M umhüllt ist (3).
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In
den 2C–E
ist der Prozess des eigentlichen Formens der Lutschstangen L dargestellt.
In 2B ist die Situation zu dem Zeitpunkt unmittelbar nach
dem Schließen
der Form 3 dargestellt. Der abgeschnittene vordere Abschnitt
S' des Stranges
S, welcher möglicherweise
immer noch über
ein Vlies mit dem Rest des Stranges S verbunden ist und in der Form 3 aufgenommen
worden ist, befindet sich zwischen den Stufen 33a, b und
dem linken Ende der Form 3. Der Pressbolzen 7 wird
dann nach rechts gedrückt
und schiebt die Lutschmasse S' nach
rechts, in den Formhohlraum. Das mögliche Vlies bewegt sich ebenfalls
hier entlang, so dass der Abschnitt S' und das Vlies sich entlang der Stufen 33a,
b bewegen, siehe 2D. Gleichzeitig wird aus der
entgegengesetzten Richtung ein Lutscherstiel 9 in den Formhohlraum
gepresst, in die ankommende Lutschmasse S' hinein. Schließlich wird die in 2E dargestellte
Situation erreicht, in welcher die in Form gepresste Lutschmasse
S' auf eine zuverlässige Weise vollständig, also
ohne Vlies, von dem Rest des Stranges oder der nächsten Lutschmasse S' in der nächsten Form
getrennt ist. Als Ergebnis werden glatte Lutschstangen in den Formen 3 erhalten,
welche außerdem
auf eine zuverlässige
Weise aus diesen entnommen werden können.
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In 1A ist
ferner ein Vorrat 40 von Stielen dargestellt, welcher an
sich bekannt ist. Neu ist, dass auf einem gewissen Niveau ein Sensor 47 angebracht
worden ist, welcher in der Lage ist zu detektieren, dass auf diesem
Niveau keine Stiele mehr vorhanden sind. Eine zentrale Steuereinheit
für die
Vorrichtung 1 (siehe 1), welche über die
Leitung 101 Signale von dem Sensor 47 empfängt, kann
dann, oder nach einer gewissen Verzögerung, das Messer 6a, 6b betätigen, um
den Strang S zu durchschneiden. Der Strang S wird dann zu der Trommel 2 hin bewegt,
solange er sich in Eingriff mit den Ausgleichs- und Antriebswalzen 5a, 5b befindet.
Der verbleibende Vorrat in Bezug auf das Niveau des Sensors 47,
die Zuführgeschwindigkeit
des Stranges S und die Position der Antriebswalzen 5a, 5b bezüglich der
Abgabe/des Austritts aus dem Vorrat von Stielen wurden in die Steuereinheit 100 eingegeben.
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In 1 ist
ferner ein Sensor 48 dargestellt, welcher über eine
Leitung 102 mit der zentralen Steuereinheit 100 verbunden
ist und fest in der Vorrichtung 1 angebracht ist, um das
Vorhandensein des Lutschmasse-Stranges S zu detektieren. Ferner
ist, wie in 1A schematisch dargestellt,
der Vorrat von Stielen 40 mit einem Schließmittel 49 ausgestattet, welches über eine
Leitung mit der zentralen Steuereinheit 100 verbunden ist.
Wenn der Sensor 48 das Nichtvorhandensein des Stranges
S detektiert, wird die Steuereinheit 100 darüber informiert.
Diese Steuereinheit ist so programmiert, dass sie dann über eine
Leitung 103 das Schließmittel 49 aktiviert,
unter Berücksichtigung
der Zeit, welche das nachfolgende Ende des Stranges S benötigt, um
in den Formen 3 anzukommen.