DE69511265T2

DE69511265T2 - Universelle teig-schneide-und verpackungsvorrichtung

Info

Publication number: DE69511265T2
Application number: DE69511265T
Authority: DE
Inventors: James Finkowski; Robert Meyer; Glenn Rasmussen; Jack Rejsa
Original assignee: Pillsbury Co
Current assignee: Pillsbury Co
Priority date: 1994-06-16
Filing date: 1995-06-05
Publication date: 1999-12-02
Anticipated expiration: 2015-06-06
Also published as: CN1150781A; EP0760780A1; IL113731A; MX9606454A; IL113731A0; DE69511265D1; EP0760780B1; CA2189881A1; US5678394A; DK0760780T3; AU2697795A; US5535575A; BR9507983A; WO1995034470A1; CN1270767A; ZA954202B

Description

Ausgangspunkt der Erfindung

Die Erfindung betrifft allgemein Teig-Schneide- und Verpackvorrichtungen. Insbesondere ergibt die vorliegende Erfindung eine universelle Teig-Schneide- und Verpackvorrichtung mit einem Mechanismus, der dazu geeignet ist, Teig-Produkte mit unterschiedlicher Größe mit höherer Geschwindigkeit in entsprechende Behälter zu überführen, und zwar ohne daß eine getrennte Schneide- und Packvorrichtung erforderlich ist und ohne daß die Herstellungsausrüstung vor der Bearbeitung eines Teigproduktes mit anderer Größe mit anderen Werkzeugen ausgestattet werden muß.
Vorrichtungen zum Instückeschneiden einer Teigbahn und zum Verpacken der Teigstücke in Behältern sind allgemein bekannt. Das US-Patent Nr. 3,427,783 auf den Namen Reid beschreibt eine derartige Teig-Schneide- und Packvorrichtung. Verbesserungen gegenüber der Reid-Vorrichtung sind in dem US-Patent Nr. 5,247,782 auf den Namen Rejsa beschrieben.
Nach Reid wird eine Zurückhalte- und Freigabe-Vorrichtung über dem Mittelbereich einer Schneideeinheit positioniert. Die Zurückhalte- und Freigabe-Vorrichtung schließt eine Vielzahl von Zurückhalte- und Freigabeköpfen oder -rohren ein, die an der Schneide- und Packvorrichtung zur Hin- und Herbewegung durch sechseckige Hohlformen oder Öffnungen in Schneideplatten bzw. -blechen angeordnet sind, die durch Ketten in der Schneideeinheit getragen werden. Wenn sich die Rohre nach unten bewegen, gelangen sie mit Teigstücken in Kontakt, die in den sechseckigen Öffnungen der Schneideplatten zurückgehalten werden. Ein Unterdruck innerhalb der Rohre ermöglicht, daß die Rohre die Teigstücke zurückhalten, wenn sich die Rohre durch die Öffnungen in den Schneideplatten bewegen, wodurch die Teigstücke von der Schneideeinheit entfernt werden.
Eine fortgeführte, nach unten gerichtete Bewegung der Rohre verursacht, daß die Rohre in die offenen Enden von Behältern gelangen, die unterhalb der Schneideeinheit angeordnet sind. Die nach unten gerichtete Bewegung der Rohre wird daher als Pack-Arbeitstakt bezeichnet. Aus den Rohren ausgestoßene Luft verursacht, daß die Teigstücke in dem Behälter abgelegt werden. Die Länge der Rohre ist derart abgestuft, daß die Teigstücke zu Beginn des Packvorgangs auf den Böden der Behälter und am Ende des Packvorgangs im Bereich der Oberseiten der Behälter abgelegt werden, bis die Behälter gefüllt sind.
Die Behälter werden zur Aufnahme der Teigstücke durch eine Vielzahl von Paaren von sich seitlich erstreckenden, horizontal angeordneten oberen und unteren Förderschnecken geeignet positioniert. Leere Behälter werden einem ersten Ende der Förderschnecken durch ein erstes Endlos-Förderband zugeführt. Ein zweites Endlos-Förderband entfernt die gefüllten Behälter von einem zweiten Ende der Förderschnecken. Während sich die Behälter durch die Schnecken bewegen, werden die Teigstücke in den Behältern abgelegt.
Die Schneideeinheit wird diskontinuierlich angetrieben. Ein elektrischer Antriebsmotor ist an ein erstes Getriebe angekoppelt, das seinerseits durch eine erste Welle an ein zweites Getriebe angekoppelt ist. Das zweite Getriebe ist mit der Schneideeinheit durch einen ersten mechanischen diskontinuierlichen Antrieb gekoppelt. Der erste diskontinuierliche Antrieb ermöglicht, daß sich die Schneideeinheit in einer schrittartigen Weise bewegt, um nacheinander Schneideplatten unterhalb der Zurückhalte- und Freigabe-Vorrichtung anzuordnen. Der Antriebsmotor ist weiterhin durch ein drittes Getriebe an eine Kurbel gekoppelt. Die Kurbel ist mit der Zurückhalte- und Freigabe-Vorrichtung verbunden und bewegt die Rohre in einer reziproken bzw. hin und her gerichteten Weise. Die Hin- und Herbewegung der Rohre ist mit der schrittartigen Bewegung der Schneideeinheit synchronisiert, so daß sich die Schneideeinheit nur dann bewegt, wenn sich die Rohre nicht in oder durch die Öffnungen in den Schneideplatten erstrecken.
Nach Rejsa schließt die Schneide- und Packvorrichtung, wie nach Reid, eine Endlos-Schneideeinheit ein, die eine Vielzahl von Schneideplatten aufweist, die durch Trageketten gehaltert sind. Die Schneideplatten weisen eine Vielzahl von Teig-Zurückhalteöffnungen auf. Die Schneideeinheit ist zur Aufnahme einer Teigbahn ausgelegt, die durch eine Druckrolle bzw. -walze in die Schneideplatten gedrückt wird. Die Einteilung der Schneideeinheit ändert sich mit der gewünschten Teigproduktgröße, wobei weiterhin eine spezielle Trägerkette erforderlich ist. Die Druckrolle drückt Teig in die Schneideplatten, die die Teigbahn in Stücke aufteilen, die innerhalb der Teig-Zurückhalte-Öffnungen in den Schneideplatten der Schneideeinheit gehalten werden. Diese Teigstücke werden zu einem Packmechanismus transportiert, der eine Vielzahl von Zurückhalte- und Freigabeköpfen aufweist.
Rejsa lehrt weiterhin Verbesserungen gegenüber Reid. Die Zurückhalte- und Freigabeköpfe oder -kolben werden in einer reziproken bzw. hin und her gerichteten Weise relativ zu der Schneideeinheit durch einen Mikroprozessor gesteuerten Servo-Motor bewegt. Wenn sich die Zurückhalte- und Freigabeköpfe nach unten bewegen (d. h., während des Pack-Arbeitstaktes), gelangen sie in Kontakt mit den Teigstücken, die innerhalb der Zurückhalte- Öffnungen in den Schneideplatten gehalten sind.
Der Betrieb des Servo-Motors wird während dieses Pack-Arbeitstaktes durch den Mikroprozessor in zwei Stufen gesteuert. In der ersten Stufe beschleunigt der Servo-Motor die Zurückhalte- und Freigabeköpfe schnell, mit einer höheren Beschleunigung als der Beschleunigung durch die Schwerkraft. Die Beschleunigung wird fortgeführt, bis die Zurückhalte- und Freigabeköpfe die offenen Enden von Behältern erreichen, die unterhalb der Schneideeinheit angeordnet sind. In der zweiten Stufe des Pack-Arbeitstaktes bremst der Servo-Motor die Zurückhalte- und Freigabeköpfe stark ab, wodurch die Teigstücke von den Köpfen freigegeben werden und die Teigstücke werden in den Behältern abgelegt. Am Ende der zweiten Stufe des Pack-Arbeits taktes, kommt die Bewegung der Zurückhalte- und Freigabeköpfe zum Stillstand und der Zurückbewegungs-Arbeitstakt der Köpfe beginnt.
Durch das Ausstatten des Pack-Mechanismus mit einem durch einen programmierbaren Mikroprozessor gesteuerten Servo-Motor, kann die Teig-Schneide- und -Packvorrichtung die Behälter befüllen, ohne daß ein Druck/Unterdruck-Gebläse und zugehörige Leitungen, Schläuche, Verzweigungsvorrichtungen und Geräusche erforderlich sind, wie dies gemäß Reid der Fall war. Die Beschleunigungs- und Abbrems-Technik ermöglicht vielmehr ein geordnetes Packen bzw. Befüllen ohne die Verwendung von Luftdruck in den Zurückhalte- und Freigabe-Rohren.
Sowohl bei dem System nach Reid als auch bei dem System nach Rejsa liegt jeder Teigproduktgröße eine spezielle Abmessung der sechseckigen Hohlform zugrunde. Daher ändert sich die Länge der Schneideplatten in der Schneideeinheit, wenn sich die Größe des Produktes ändert. Dies erfordert, daß die Strecke (oder der Abstand), um den sich die Schneideeinheit für jeden Arbeitstakt der Zurückhalte- und Freigabeköpfe bewegen muß, für jede unterschiedliche Teigproduktgröße spezifisch ist.
Nach Rejsa werden die Behälter relativ zu dem Packmechanismus auf ähnliche Weise bewegt, wie dies von Reid gelehrt wird. Ein Behälter-Positioniermechanismus ist durch eine Vielzahl von Paaren von Förderschnecken festgelegt, die die Behälter derart bewegen, daß die Behälter diskontinuierlich unterhalb entsprechender Zurückhalte- und Freigabeköpfe angehalten werden, bis der Packmechanismus einen Pack-Arbeitstakt abgeschlossen und Teigstücke von der Schneideeinheit zu den Behältern überführt hat. Jede Behältergröße ist für nur eine Teigproduktgröße spezifisch. Das Hohlform-Abstandsprofil ist spezifisch für die Anzahl von Teigstücken, die pro Hohlform gepackt werden, und der Breite der Schneideplatte bzw. des Schneidestabs, oder der Anzahl von Biscuits. Die Teig-Pack-Abstands- bzw. Vorschubrate wird durch die Trägheit der Maschine und die Interferenz-Bedingungen bei jedem Arbeitstakt eingeschränkt.
Weil das Ausrichten der Behälter mit den sechseckigen Hohlformen in der Schneideplatte wesentlich dafür ist, daß die Teigstücke erfolgreich gepackt werden, ist die Ganghöhe und Beabstandung der Schneckenförderer für jedes Teigprodukt spezifisch.
Weiterhin werden die Schneideplatten mit Hilfe von durch einen Indexierungs- bzw. Vorschubantrieb angetriebenen Ketten durch die Schneide- und Packvorrichtung transportiert. Die Schneideplatten sind an Gliedern in den Ketten befestigt. Die Länge und die Abmessungen der Glieder sind für eine spezielle Teigproduktgröße spezifisch, weil die Schneideplatten eine spezifische Länge aufweisen, die durch die Größe der Biscuits und die Anzahl von Biscuits in der Schneideplatte festgelegt ist. Für jede Teigproduktgröße ist daher eine eigene Mitnehmer- bzw. Trägerketten-Gliedergröße und ein Antriebskettenrad vorgesehen, das zur Kettengliedergröße paßt.
Diese Teig-Schneide- und Packvorrichtung ist daher dazu vorgesehen, Teigprodukte mit nur einer Größe zu schneiden, und diese Teigstücke in Behältern mit entsprechender Größe zu packen.
Jede Produktgröße erfordert eine spezielle Sechseck-Hohlformgröße, Schneideplatte, Mitnehmer- bzw. Trägerkette und spezielle Behälter-Vorschub-Spindeln oder Schnecken.

Zusammenfassung der Erfindung

Es besteht ein Bedarf die Möglichkeit zur Verfügung zu stellen, Produkte mit beliebiger Größe in einer Fertigungszeile abzupacken. Insbesondere besteht ein Bedarf an einer universellen Teig-Schneide- und Packvorrichtung, die Teigprodukte mit unterschiedlicher Größe wirksam verarbeiten kann, indem der Teig von der Schneideeinheit in entsprechende Teigproduktbehälter überführt wird, ohne daß die gesamte Verarbeitungszeile für eine Teigproduktgröße ausgelegt ist, oder daß eine Zeile vollständig auf andere Werkzeuge umgerüstet werden muß, um an eine andere Teigproduktgröße angepaßt zu werden.
Eine Teig-Schneide- und Packvorrichtung schließt eine Vielzahl von Schneideplatten ein, die benachbart zueinander gehaltert sind, um eine Endlos-Schneideeinheit zu bilden. Ein drehbares Element ist relativ zu der Schneideeinheit angeordnet, um eine Teigbahn in die Öffnungen in den Schneideplatten zu drücken, um die Teigbahn in eine Vielzahl von Teigstücken zu zerschneiden. Ein hin- und herbeweglicher Packmechanismus ist relativ zu der Endlos-Schneideeinheit angeordnet, um sich in die Öffnungen zu erstrecken, um die Teigstücke von den Öffnungen zu entfernen. Ein Behälter-Positioniermechanismus positioniert eine Vielzahl von Behältern relativ zu den Öffnungen, um die Teigstücke aufzunehmen, nachdem sie durch den sich hin- und herbewegenden Packmechanismus entfernt wurden. Eine variable Schneide-Antriebsbaugruppe ist mit der Endlos- Schneideeinheit gekoppelt, um die Schneideplatten relativ zu dem sich hin- und herbewegenden Packmechanismus weiterzubewegen. Die Schneideplatten werden bei jedem Doppelhub des sich hin- und herbewegenden Packmechanismus um einen variablen Abstand auf der Grundlage der Länge der Schneideplatten weiterbewegt.
Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die Teigbahn durch ein Konstant-Geschwindigkeits-Packer-Zuführband zu der Schneideeinheit bewegt. Beim Packen wird der Teig während Vorschub-Zeitabschnitten weiterbewegt und während Verweilzeit- Abschnitten abgepackt. Wenn sich Teig während den Verweilzeit- Abschnitten ansammelt, wird die Geschwindigkeit eines Shuttles dem Antriebsmotor für die Schneideplatten und dem Pack-Zuführband nachgeführt, bzw. von diesen abgeleitet, so daß Veränderungen in der Bandgeschwindigkeit der Schneideplatten automatisch die Shuttle-Bewegung regulieren, damit dem Teig-Ansammlungs-Profil entsprochen wird. Ein Servo-Motor steuert die Translationsbewegung des Shuttles über eine Reihe von Kettenrädern, um die Geschwindigkeit des angesammelten Teiges anzupassen.
Bei einer weiteren Ausführungsform ist eine Vielzahl von austauschbaren Kettenrädern und Ketten, die jeweils einer bestimmten Produktgröße zugeordnet sind, mit einer einzigen Schneide- und Packvorrichtung verwendbar. Ein Paar von zum Antrieb der Schneideeinheit vorgesehene Naben nehmen die austauschbaren Kettenräder auf. Die Gesamtkettenlänge wird mit einem pneumatischen Spannzylinder leicht verändert, der die Spannung der Ketten steuert, die die Schneideplatten haltern. Während einer Teigprodukt-Größenänderung werden die pneumatischen Zylinder zurückgezogen, um ein Durchhängen der Ketten zu ermöglichen, um den Produktionszeilenumbau durchführen zu können. Wenn die Kettenbaugruppe mit neuer Größe angeordnet ist, werden die pneumatischen Zylinder ausgefahren, so daß die Ketten die richtige Spannung erhalten.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird weiterhin eine mit der konstanten vertikalen Hin- und Herbewegung des Schneide- und Packkopfes synchron zeitgesteuerte modulare Spindel- oder Förder-Schneckenbaugruppe dazu verwendet, die Behälter zur Aufnahme der Teigstücke zu positionieren. Die modulare Baugruppe schließt Spindel- oder Schneckenförderer und Antriebsgetriebe ein, die auf einem portablen Fahrgestell angeordnet sind. Die Spindeln sind freitragend, damit sie zwischen einer oberen und einer Rücklauf-Seite der Schneideplattenketten angeordnet werden können. Ein Servomotor, der auf einem Rahmen der universellen Teigschneide- und Packvorrichtung verbleibt, wird während den Austauschvorgängen von den Getrieben abgekoppelt. Der Servomotor ergibt eine einfache Änderung der Positionssteuerung für verschiedene Spindel-Index- bzw. -Abstandsprofile.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Teigpackvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 1A zeigt das Abpacken eines Teigstückes in einen Behälter gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 1B und 1C zeigen ein Teig-Ansammlungs-Shuttle gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht eines Behälter-Vorschub-Moduls gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 3 ist ein Teil-Blockschaltbild, das eine Triebstange in dem Modul nach Fig. 2 zeigt.
Fig. 4 ist eine Seitenansicht einer Kettenbaugruppe gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 5 ist eine Draufsicht auf die in Fig. 4 gezeigte Kettenbaugruppe.
Fig. 6 ist eine Seitenansicht eines Kettengliedes gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 7 ist eine perspektivische Darstellung eines Schneideplatten-Austauschsystems gemäß der vorliegenden Erfindung.

Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen Gesamtbeschreibung der Vorrichtung 10

Fig. 1 ist eine perspektivische Darstellung einer Teigschneide- und Packvorrichtung 10 gemäß der vorliegenden Erfindung, die teilweise in Blockdiagrammform dargestellt ist. Die Vorrichtung schließt eine Motorsteuerung 12, einen Servomotor 14, einen Motor 16 (der irgendein geeigneter Motor sein kann, beispielsweise ein Schrittmotor, Servomotor oder ein AC-Motor), einen Servomotor 18, eine Druckrolle 22, eine Packkopfbaugruppe 24, eine Schneideplattenbaugruppe 26, ein Behältervorschubmodul 28, einen Behälterzuführmechanismus 32 und einen Behälterabtransportmechanismus 34 ein. Die Motorsteuerung 12 ist typischerweise ein digitaler Computer, ein Mikrokontroller oder ein anderes geeignetes Steuerungselement, das mit den Motoren 14, und 18 in Verbindung steht. Der Servomotor 14 ist, durch eine Antriebswelle mit einem (nicht dargestellten) Getriebe, mit einer Antriebsrolle 36 gekoppelt, die durch den Rahmen 30 drehbar gelagert ist. Die Antriebsrolle bzw. -walze 36 und die Leerlaufrolle 40 weisen jeweils ein Paar von Naben auf, die ein Paar von Kettenrädern haltern, die mit einem Paar von Antriebsketten zusammenpassen (die Naben, Kettenräder und Antriebsketten sind ausführlicher anhand der Fig. 4, 5 und 6 beschrieben). Die Antriebsketten haltern eine Vielzahl von Schneideplatten bzw. -stäben 38 (die anhand der Fig. 4 und 5 ausführlicher beschrieben werden). Die Vielzahl der Schneideplatten 38 ist miteinander durch die Antriebsketten gekoppelt, um die Naben der Antriebsrolle 36 und der Leerlaufrolle 40 herum, um eine Endlos-Schneideeinheit von Schneideplatten 38 zu bilden.
Der Motor 16 ist mit der Packkopfbaugruppe 24 gekoppelt. Der Motor 16 treibt die Packkopfbaugruppe 24 mit einer konstanten hin und her gerichteten Bewegung in die durch den Pfeil 42 angegebene Richtung an. Die Packkopfbaugruppe 24 schließt eine Vielzahl von Packkolben oder -rohren 48 ein, die sich von einer Grundplatte 50 aus und von dieser weg erstrecken.
Das Behältervorschubmodul 28 schließt eine durch Räder 54 abgestützte Basis 52 ein. Das Modul 28 schließt weiterhin einen oberen Abschnitt 56 ein, der vier hohle Elemente 58 aufweist, die über vier Stiften 60 angeordnet sind. Die Stifte 60 können sich in den hohlen Elementen 58 hin- und herbewegen. Die vier hohlen Elemente 58 haltern Getriebe 44 und Schneckenförderer oder Spindeln 46. Weiterhin ist der gesamte obere Abschnitt 56 des Moduls 28 zur vertikalen Bewegung durch die Betätigung eines Hydraulik-(oder Pneumatik-)Zylinders 62 gelagert. Ein Paar von Positionierstiften 64 erstreckt sich von dem oberen Abschnitt 56 des Moduls 28 nach unten und greift in ein Paar von (nicht dargestellten) Positionieröffnungen in dem Rahmen 30 ein. Die Positionierstifte sind vorzugsweise konisch geformt, so daß sie sich in den Öffnungen selbst zentrieren. Der Servomotor 18 ist an dem Rahmen 30 angeordnet und weist eine Antriebswelle auf, die lösbar mit den Getrieben 44 gekoppelt ist. Der Servomotor 18 rotiert die Schnecken 46 durch ein Getriebe 44. Dies ist ausführlicher anhand von Fig. 3 erläutert.
Beim Betrieb wird eine Teigbahn 20 zwischen der Druckrolle 22 und der Antriebsrolle 36 in die durch den Pfeil 66 angegebene Richtung vorgeschoben. Jede der Schneideplatten 38 kann aus einem geeignet festen Material hergestellt sein, und definiert eine Vielzahl von sechseckigen Öffnungen 68. Wenn sich die Teigbahn 20 zwischen die Druckrolle 22 und die spezielle Schneidplatte 38 bewegt und dann zwischen der Druckrolle 22 und der Antriebsrolle 36 angeordnet ist, drückt die Druckrolle 22 den Teig in die sechseckigen Öffnungen 68 in den Schneideplatten 38 unter der Druckrolle 22. Dies verursacht, daß der Teig in sechseckig geformte Teigstücke geteilt wird.
Die Teigstücke werden innerhalb der Öffnungen 68 in den Schneideplatten 38 zurückgehalten, und die Schneideplatten 38 werden in die durch den Pfeil 66 angegebene Richtung auf die Packkopfbaugruppe 24 zu bewegt. Während der Bewegung der Schneideplatten 38 bewegt das Behältervorschubmodul 28 eine Vielzahl von Behältern 70 in eine durch den Pfeil 71 angegebene Richtung, senkrecht zu der Bewegungsrichtung der Teigbahn 20. Die Behälter 70 werden dem Modul 28 durch einen Behälterzuführmechanismus 32 zugeführt, der irgendein bekannter, im Handel erhältlicher, Behälterzuführmechanismus sein kann, beispielsweise ein Endlos-Förderer.
Wenn die Schneideplatten 38 bis zu einer Position unterhalb der Packkopfbaugruppe 24 vorwärtsbewegt wurden, bewegt sich die Packkopfbaugruppe 24 nach unten und die Kolben 48 erstrecken sich durch die Öffnungen 68 in Schneideplatten 38. Die Kolben 48 drücken die in den Öffnungen 68 zurückgehaltenen Teigstücke nach unten, aus der Unterseite der Schneideplatten 38 heraus. Die Kolben 48 transportieren die Teigstücke in Behälter 70, die durch die Schneckenförderer 46 des Moduls 28 unterhalb der Öffnungen 68 angeordnet wurden.
Fig. 1A ist eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts der Packkopfbaugruppe 24, die über einer Öffnung 68 und einer Schneideplatte 38 angeordnet ist. In Fig. 1A ist ebenfalls ein Behälter 70 dargestellt, der unterhalb der Öffnung 68 angeordnet ist, um ein Teigstück 72 aus der Öffnung 68 aufzunehmen. Wenn sich die Kopfbaugruppe 24 nach unten bewegt, gelangt der Finger 48 mit dem Teigstück 72 in Kontakt und bewegt es nach unten in den Behälter 70, der unterhalb der Öffnungen 68 angeordnet ist. Fig. 1A zeigt ebenfalls, daß der Behälter 70 durch ein Paar von durch eines der Getriebe 44 des Moduls angetriebene Schneckenförderer 46 unter der Öffnung 68 angeordnet wurde. Die Schneckenförderer 46 und die Führungselemente 74 bilden eine Führungspassage, durch die die Behälter 70 bewegt werden, bis sie mit Teigstücken 72 gefüllt sind. Die Bewegung bzw. der Vortrieb des Behälters 70 ist in dem US-Patent Nr. 5,247,782 auf den Namen Rejsa näher erläutert, das auf den Anmelder der vorliegenden Anmeldung übertragen wurde und durch diese Bezugnahme hier vollinhaltlich aufgenommen wird.
In Fig. 1 ist zu erkennen, daß die Endlos-Schneideeinheit, sobald die in Fig. 1A dargestellten Teigstücke aus den Öffnungen 68 in einer bestimmten Schneideplatte 38 entfernt sind, durch den Servomotor 14 weiterbewegt wird, so daß die nächste nachfolgende Schneideplatte 38 unterhalb der Packkopfbaugruppe 24 angeordnet wird. Die Behälter 70 werden durch den Servomotor 18 in einer durch den Pfeil 71 angegebenen Querrichtung weiterbewegt, damit sie unterhalb der nächsten nachfolgenden Öffnungen 68 in der Schneideplatte 38 angeordnet werden. Die Packkopfbaugruppe 24 bewegt sich erneut nach unten und packt ein weiteres Teigstück in die Behälter 70.
Die Weiterbewegung der Schneideplatten 38 und der Behälter 70 wird wiederholt, und Teigstücke werden in den Behältern 70 angeordnet, bis die Behälter 70 voll sind. Zu diesem Zeitpunkt werden die Behälter 70 von der Teigpackvorrichtung 10 durch eine übliche Behälterabtransportvorrichtung 34 entfernt, die vorzugsweise irgendeine geeignete, im Handel erhältliche Behälterabtransportvorrichtung ist, beispielsweise ein Endlos- Förderer.
Ein Zufuhrförderband führt die Teigbahn 20 der Schneide- und Packvorrichtung 10 üblicherweise mit einer konstanten, kontinuierlichen Geschwindigkeit zu. Es ist jedoch klar, daß die Vorwärtsbewegung der Schneideplatten 38 nur diskontinuierlich zwischen den hin und her gerichteten Hüben der Kopfbaugruppe durchgeführt werden kann. Anders ausgedrückt wird eine erste Schneideplatte 38 bis zu einer Position unter der Kopfbaugruppe 24 bewegt. Dann wird die Bewegung der Schneideplatten 38 angehalten und die Kopfbaugruppe 24 bewegt sich hin und her, um die Teigstücke aus der Schneideplatte unter der Kopfbaugruppe 24 zu entfernen. Bei der bevorzugten Ausführungsform entfernt die Kopfbaugruppe 24 einige der Teigstücke aus jeder von drei Schneideplatten pro Arbeitstakt. Eine Platte 38 ist somit nach drei Schritten entleert, von im wesentlichen allen Teigstücken. Nachdem die Teigstücke entfernt wurden, werden die Schneideplatten 38 erneut weiterbewegt, bis die nächste nachfolgende Schneideplatte unterhalb der Kopfbau gruppe 24 angeordnet ist, wobei zu diesem Zeitpunkt die Hin- und Herbewegung der Kopfbaugruppe 24 die zurückgehaltenen Teigstücke 72 aus den Öffnungen 68 in der Schneideplatte 38 entfernt. Dieser Vorgang wird während des gesamten Packbetriebes fortgeführt. Der Zeitabschnitt, während dem die Schneidebleche 38 weiterbewegt werden, wird als Vorschubzeitabschnitt bezeichnet, und der Zeitabschnitt, während dem die Teigportionen durch die Hin- und Herbewegung der Kopfbaugruppe 24 entfernt werden, wird als Verweilzeit bezeichnet.

Hin und her bewegliches Element bzw. Shuttle 23

Die Fig. 1B und 1C zeigen eine Shuttle-Baugruppe gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der Shuttle-Aufbau und -Betrieb ist ausführlicher in den Reid Patenten Nr. 3,120,198 und 3,148,635 beschrieben, die durch diese Bezugnahme hier voll inhaltlich aufgenommenn werden. Kurz ausgedrückt ist das Shuttle 23 dazu ausgelegt, Teig während den Verweilzeitabschnitten der Schneideplatten 38 anzusammeln und den Teig während dem Index- bzw. Vorschub-Zyklus auf der Vorrichtung 10 abzulegen.
Das Shuttle 23 ist dazu vorgesehen, den durch ein Zufuhrband 21 zugeführten Teig während den Verweilzeitabschnitten anzusammeln. Das Shuttle 23 wird entlang Führungsbahnen 27 einer Translationsbewegung unterzogen, deren Richtung durch den Pfeil 31 angegeben ist. Bei der bevorzugten Ausführungsform sind die Führungsbahnen 27 durch einen (nicht dargestellten) verlängerten Abschnitt des Rahmens 30 definiert. Während den Verweilzeitabschnitten bewegt sich das Shuttle 23 in die Teigbahn 20 hinein (wie dies in Fig. 1C dargestellt ist), so daß durch das Zuführband 21 zugeführter Teig teilweise auf der oberen Oberfläche des Shuttles 23 angesammelt wird. Während eines nachfolgenden Vorschub-Zyklus wird das Shuttle 23 derart gesteuert, daß es sich zurückbewegt, weg von der Teigbahn 20. Dies verursacht, daß das Shuttle 23 während den Vorschubzyklen den angesammelten Teig den Schneideplatten 38 auf der Schneidebaugruppe 26 nach unten zuführt. Damit sowohl während den Verweilzeitabschnitten als auch während den Vorschubzyklen ein korrekter Betrieb möglich ist, sind zwei getrennte Eingänge zum Betrieb des Shuttles 23 erforderlich.
Obwohl der genaue Betrieb des Shuttles 23 von Reid gezeigt ist, ist eine kurze Erklärung der den Shuttle-Betrieb steuernden Eingänge angemessen. Die Teigbahn 20 wird der Vorrichtung 10 mit einer konstanten Geschwindigkeit zugeführt, die eine Funktion der Vorschublänge (der Länge, um die die Platten 38 während jedem Vorschubzyklus bewegt werden) und der Zyklusrate ist. Während den Verweilzeitabschnitten entspricht die Förderbandgeschwindigkeit des Shuttles 23 der konstanten Teiggeschwindigkeit, während der Rahmen des Shuttles 23, der auf linearen Führungsschienen 27 gleitet, sich in die entgegengesetzte Richtung (die durch den Pfeil 31 angegeben ist) des Teigflusses, mit der halben Teiggeschwindigkeit bewegt, um den Teig anzusammeln.
Wie dies in dem Reid Patent beschrieben ist, ist die Shuttle Förderbewegung ein Ergebnis einer kontinuierlichen Rotationsgeschwindigkeit, die eine (nicht dargestellte) Antriebsrolle in Drehung versetzt, die den Förderer des Shuttles 23 antreibt. Bei einer Ausführungsform wird die konstante Geschwindigkeit von einem Antrieb mit konstanter Drehzahl (wie dem Motor 16) der Packkopfbaugruppe 24 über eine (nicht dargestellte) Transmissionswelle und ein Getriebe 29 zur Verfügung gestellt.
Das Shuttle 23 weist auch einen getrennten Geschwindigkeitseingang auf der Grundlage der Vorschubbewegung der Schneideplatten 28 auf. Während der Verweilzeitabschnitte befindet sich die den Vorschubeingang ergebende Antriebskette jedoch in einem stationären Zustand. Weil die Welle der den Shuttle- Förderer antreibenden Antriebsrolle sowohl mit Zahnrädern des Antriebs mit konstanter Drehzahl als auch mit dem Vorschubeingang gekoppelt ist, neigt das mit dem Shuttle 23 gekoppelte kontinuierlich angetriebene Kettenrad dazu, sich ent lang der stationären Antriebskette zu bewegen, ähnlich wie eine Zahnstange und ein Ritzel.
Weil jedes Produkt einen spezifischen Vorschubabstand oder eine spezifische Vorschublänge aufweist (aufgrund der spezifischen Produktgrößen) ist auch die Fördergeschwindigkeit des Förderbandes 21 spezifisch und gleich der Vorschubzyklusrate x der Vorschublänge. Folglich wird das Antriebsverhältnis geändert, obwohl das Antriebsrollenkettenrad für jedes Produkt gleich bleiben kann. Beim Austausch der entfernbaren Kettenräder für die Schneideplatten 38 an den Wellenenden 40 (wie nachfolgend noch ausführlicher erläutert), werden auch die Antriebskettenräder für das Shuttle 23 von der Welle mit konstanter Geschwindigkeit gewechselt. Beispielsweise wird die das Shuttle 23 antreibende Welle mit konstanter Drehzahl für jeden Zyklus der Packkopfbaugruppe 24 um 4 : 1 untersetzt, um 0,25 Umdrehungen pro Arbeitstakt der Packkopfbaugruppe 24 zu ergeben. Die folgenden weiteren Untersetzungsverhältnisse, die durch den Austausch eines Kettenrades erzeugt werden, sind erforderlich, um den Shuttle-Rahmen um die Hälfte des Abstands der spezifischen Vorschublänge zu bewegen und um den Rahmen mit der Hälfte der Momentan-Geschwindigkeit der Schneideplatten 38 zu bewegen;
(1 Zoll = 2,54 cm)
Das Shuttle-Rollen-Antriebskettenrad, das das Shuttle 23 antreibt, ist vorzugsweise ein Kettenrad mit 20 Zähnen und einer 1/2" Steigung, um die geeignete Bewegung zu erzeugen.
Wenn die Vorrichtung 10 den Vorschub-Abschnitt des Zyklus auslöst, um die Schneideplatte 38 weiterzubewegen, muß Teig den Schneideplatten 38 in einer kontinuierlichen ruhigen Weise zugeführt werden. Der Eingang bzw. die Übertragung der Vorschubgeschwindigkeit auf das Shuttle 23 erfolgt bei üblichen Maschinen über einen Kettenradantrieb von der Welle 40 der Vorrichtung 10. Aufgrund der Unterschiede der zum Antrieb der Schneideplatten 38 verwendeten Kettenräder, erfordert der Umbau der Packvorrichtung 10 einen komplizierten Kettenradaustausch, um für das Shuttle 23 die entsprechende Drehzahl bzw. Geschwindigkeit und Vorschubanpassung zu erzielen. Der Eingang des Translationsbewegungs-Profils des Shuttles 23 entlang den Führungsschienen 27 wird vorzugsweise durch die zuletzt stationäre Antriebskette zur Verfügung gestellt, jedoch wird der Rotationseingang zu der Antriebskette durch einen Servomotor 25 gebildet, der synchron an das Bewegungsprofil des Schneideplattenservoantriebs 14 angepaßt ist. Die Shuttle-Geschwindigkeits-Auswahl ist vorzugsweise durch eine Menue-Auswahl für die vorstehend beschriebene Servo- und Kettenradsubstitution definiert.
Wenn der Vorschubzyklus kürzer als der Verweilzeitabschnitt ist, ist die Geschwindigkeit der den Vorschubeingang des Shuttles 23 bildenden Vorschubkette größer als die konstante mit dem Shuttle 23 gekoppelte Kettengeschwindigkeit. Wie dies in den Reid-Patenten ausführlicher beschrieben ist, überlagert der Vorschubeingang den Eingang mit konstanter Drehzahl, wodurch verursacht wird, daß das Antriebsrollenzahnrad sich entlang der Kette mit konstanter Geschwindigkeit bewegt. Als Folge bewegt sich der Shuttle-Rahmen in die Richtung der Schneideplatten 38, wodurch die Bewegung und die exakte Arbeitslänge des Shuttle-Rahmens, die während des letzten Verweilzyklus der Packvorrichtung 10 angefallen ist, umgekehrt wird. Weiterhin verbleibt, wie dies von Reid beschrieben ist, die Shuttle- Bandgeschwindigkeit konstant, wodurch ermöglicht wird, daß der Teig mit konstanter Geschwindigkeit übertragen wird, obwohl die Geschwindigkeitskomponente aufgrund des Vorschubs zur Rahmengeschwindigkeit des Shuttles 23 addiert wurde.
Bei bekannten Systemen wurden die Antriebsrolle 36 und die Getriebe 44 durch ein großes Nockensystem nockengesteuert, das mit dem Motorsynchronisiert ist, der die Packkopfbaugruppe 24 antreibt. Somit würden die Schneideplatten 38 bei jedem Arbeitstakt der Packkopfbaugruppe 24 um einen vorgegebenen, nicht-variablen Abstand weiterbewegt. Weiterhin würden die Behälter 70 bei jedem Arbeitstakt der Kopfbaugruppe 24 in die Querrichtung 71 um einen vorgegebenen, nicht-variablen Abstand weiterbewegt. Teigprodukte sind jedoch Produkte mit unterschiedlicher Größe, wobei sich der Durchmesser des einen Teigproduktes von dem Durchmesser des anderen Teigproduktes unterscheidet. Daher ändert sich auch die Größe der Öffnungen 68 mit jeder Produktgrößenänderung. Mit dieser Änderung der Größe der Öffnungen 68, ändert sich die Einteilung (oder Länge) der Schneideplatten 38. Daher ändert sich der Abstand, um den jede Schneideplatte sich in die durch den Pfeil 66 angegebene Richtung bei einer Hin- und Herbewegung der Packkopfbaugruppe bewegen muß, mit jeder unterschiedlichen Produktabmessung. Weil sich die Durchmesser der Öffnungen in den Schneideplatten 38 ändern, ändert sich mit jeder unterschiedlichen Produktabmessung weiterhin der Abstand, um den die Behälter 70 in die Querrichtung bewegt werden müssen, damit sie geeignet unterhalb der Öffnungen 68 positioniert werden. Die bekannten Systeme erfordern daher vollständig unterschiedliche Schneckenförderer 46, unterschiedliche, die Schneidplatten 38 halternden Trägerketten, einen kompletten Umbau des die Schnecken 46 und die Antriebsrolle 36 antreibenden Nockensystems, oder vollständig getrennte Packzeilen für jedes Produkt mit einer unterschiedlichen Abmessung.
Im Gegensatz hierzu ergibt die vorliegende Erfindung das Shuttle 23, das Modul 28, die Servomotorantriebe 14 und 18, einen Motor 16, und ein Schneideinheit-Entfernsystem zum schnellen und einfachen Entfernen und Ersetzen der Schneideplatten 38 durch Schneideplatten mit anderen Abmessungen. Alle diese Eigenschaften ermöglichen einen universellen Betrieb der Vorrichtung 10.

Modul 28

Die vorliegende Erfindung ergibt das Modul 28, das einfach von der Vorrichtung 10 entfernt werden kann, um die Förderschnecken-Abmessungen zu verändern. Zum Entfernen werden die Zylinder 62 betätigt, um den oberen Abschnitt 56 des Moduls 28 entweder anzuheben oder abzusenken, wodurch die Positionierstifte 64 aus den Positionieröffnungen in dem Rahmen 30 entfernt werden. Das Modul 28 kann dann einfach von dem System entfernt werden, weil es durch Räder 54 abgestützt ist. Ein Modul, das Schneckenförderer 46 mit unterschiedlichen Abmessungen aufweist, kann einfach in das System 10 eingefügt werden, ohne daß irgendwelche Förderschnecken entfernt oder irgendwelche Nockensysteme verändert werden müssen.
Fig. 2 zeigt eine vergrößerte Ansicht eines von dem System 10 entfernten Behältervorschubmoduls 28. Zur Verdeutlichung ist eine Anzahl von Behältern 70 zwischen den Schneckenförderern 46 angeordnet dargestellt. Wenn sich die Schneckenförderer 46 drehen, werden die in den Ausnehmungen der Schnecken auf jeder Seite der Schnecken enthaltenen Behälter in die durch den Pfeil 76 angegebene Richtung bewegt. Durch eine geeignete Steuerung der Rotation der Schneckenförderer 46 können die Behälter 70 daher genau unterhalb der Öffnungen 68 in den Schneideplatten 38 angeordnet werden.
In Fig. 3 ist der Betrieb der Getriebe 44 des Moduls 28 dargestellt. Zur Verdeutlichung sind die Abdeckungen der Getriebe 44 entfernt. Eine drehbare Antriebswelle 78, die zur Rotation mit dem oberen Abschnitt 56 des Moduls 28 gekoppelt ist, weist eine erste Vielzahl von abgeschrägten Zahnrädern 80 auf. Die abgeschrägten Zahnräder 80 greifen in eine allgemein gegenüberliegende zweite Vielzahl von abgeschrägten Zahnrädern 82 ein, die jeweils fest an einer drehbaren Welle 84 befestigt sind. Die Welle 84 umfaßt ein Paar von gegenüberliegenden abgeschrägten Zahnrädern 86 und 88, die in die Förderschnecken 46 eingreifen.
Die Antriebswelle 78 ist über eine trennbare Verbindung 90 mit der Ausgangswelle 92 des Servormotors 18 gekoppelt. Wie dies anhand der Fig. 1 bereits diskutiert wurde, ist der Servomotor 18 an dem Rahmen 30 befestigt und wird durch die Motorsteuerung 12 gesteuert. Wenn die Motorsteuerung 12 den Servomotor 18 derart steuert, daß sich die Ausgangswelle 92 dreht, wird die Rotationsenergie bzw. -kraft durch die Zusammenwirkung der abgeschrägten Zahnräder 80 mit den abgeschrägten Zahnrädern 82 auf die drehbaren Wellen 84 übertragen. Diese Rotation wird durch die Wirkung der abgeschrägten Zahnräder 86 und 88 bei den Schnecken 46 auf die Schnecken bzw. Spindeln 46 übertragen.

Schneidebaugruppe 26, entfernbare Trägerketten 94 und entfernbare Kettenräder 96

Fig. 4 zeigt eine Seitenansicht der Schneidebaugruppe 26 ausführlicher. Die Schneideplatten 38 grenzen aneinander, wenn sie nicht gerade die Naben 37 und 41 oder die Rollen 36 oder 40 umrunden, um eine im wesentlichen kontinuierliche Schneidebene zu bilden. Die Schneidbleche 38 sind an ein Paar von parallelen Trägerketten 94 (von denen in Fig. 4 nur eine dargestellt ist) gekoppelt. Die Schneideplatten 38 sind vorzugsweise in der Mitte von jedem weiteren bzw. jedem zweiten Glied in den Ketten 94 befestigt.
Fig. 5 zeigt eine Draufsicht der Schneidebaugruppe 26 mit den durch Phantomlinien dargestellten Ketten 94. Wie dies anhand der Fig. 1 bereits diskutiert wurde, erfordern Teigprodukte mit unterschiedlichen Größen, daß die Öffnungen 68 in den Schneideplatten 38 unterschiedliche Abmessungen aufweisen. Mit unterschiedlich großen Öffnungen 68 ändert sich die Länge L der Schneideplatten 38.
Wie dies anhand von Fig. 4 zu erkennen ist, muß sich die Abmessung der Glieder ändern, wenn sich die Länge der Schneideplatten 38 ändert, damit die Schneideplatten 38 in der Mitte von jedem weiteren bzw. jedem zweiten Glied in den Ketten 94 befestigt werden können. Die Ketten 94 sind durch Zahnräder 96 getragen, die um die Naben 37 und 41 herum angeordnet sind.
Weil sich die Abmessung der Glieder in den Ketten 94 mit unterschiedlichen Produktabmessungen ändert, ändert sich auch die Länge der Ketten 94 leicht. Es ist jedoch wichtig, daß die obere Oberfläche der Schneidebaugruppe 26 auf derselben Höhe gehalten wird, so daß sich der gleiche relative Abstand von den Oberseiten der Behälter 70 ergibt, die während des Betriebs zwischen den Förderschnecken 46 angeordnet sind. Daher sind Führungsschienen 100 vorgesehen, um die Kette 94 zu haltern, wenn sie sich zwischen den Naben 37 und 41 bewegt. Die Führungsschienen 100 sind lösbar mit dem Rahmen 30 verbunden, damit sie bei unterschiedlichen Produkten geändert werden können, falls erwünscht.
Weil sich die Länge der Kette 96 leicht ändert, ist ein pneumatischer (oder hydraulischer) Zylinder 102 vorgesehen. Der Zylinder 102 ist mit dem Rahmen 30 verbunden, und ein in dem Zylinder 102 hin und her beweglicher Kolben 104 ist mit der Leerlaufrolle 40 verbunden, die in einer geeigneten (nicht dargestellten) Gleiteinrichtung geführt ist. Wenn Ketten 94 mit einer etwas größeren Länge auf der Vorrichtung 10 angeordnet werden, wird der Zylinder 102 (über ein nicht dargestelltes Betätigungsglied) derart gesteuert, daß sich der Kolben 104 aus dem Zylinder 102 heraus erstreckt, um irgendeinen Durchhang in den neuen Ketten aufzunehmen. Wenn die Ketten 94 eine etwas kürzere Länge aufweisen, wird der Zylinder 102 umgekehrt derart gesteuert, daß der Kolben 104 zur Anpassung an die kürzere Kette zurückgezogen wird. Somit er gibt der Zylinder 102 eine konstante Kettenspannung und -Einstellbarkeit.
Weil sich die Abmessung der Glieder in den Ketten 94 mit einer Änderung der Schneideplattenlänge L ändert, muß sich auch die Abmessung der Zähne auf dem äußeren Umfang der Kettenräder 96 zur Anpassung der Veränderung der Gliedabmessung ändern. Die Kettenräder 96 gemäß der vorliegenden Erfindung sind geteilte Kettenräder, die vorzugsweise symmetrisch entlang Nähten 98 getrennt sind, und die lösbar mit den Naben 37 und 41 an den Rollen 36 und 40 befestigt sind. Bei der bevorzugten Ausführungsform sind die Kettenräder 96 mit den Naben 37 und 41 verschraubt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung sind die Ketten 94 von den Kettenrädern 96 entfernbar. Der vollständige Entfernungsvorgang zum Entfernen der Ketten 94 von der Vorrichtung 10 ist ausführlicher anhand von Fig. 7 beschrieben. Damit die Ketten 94, die eine spezifische Teilung aufweisen, von der Vorrichtung 10 entfernt werden können, sind die Ketten 94 mit einem trennbaren bzw. öffenbaren Kettenglied 107 ausgestattet.
Fig. 6 ist eine vergrößerte Darstellung von einer alternativen Ausführungsform eines Kettengliedes 106 in den Ketten 94. Bei Verwendung des Gliedes 106 braucht die Länge der Glieder in den Ketten 94 für Teigprodukte mit unterschiedlicher Länge nicht verändert zu werden. Damit die Glieder weiterhin die gleiche Gesamtlänge aufweisen, behält das Glied 106 die gleiche Größe, jedoch sind die Bohrungen für unterschiedliche Produkte leicht unterschiedlich. Das Glied 106 zeigt daher eine Öffnung 108, die in dem Glied 106 gebildet ist. Weiterhin zeigt das Glied 106 zwei alternative Öffnungen 110 und 112 (die als Phantomlinien dargestellt sind), die in dem Glied 106 gebildet sind, für Produkte mit verschiedenen Abmessungen. Durch die Verwendung des Gliedes 106 nach Fig. 6 ist es daher nicht erforderlich, die Führungsschienen 100 zu verändern, wenn zu einer anderen Produktabmessung gewechselt wird, wie dies in Fig. 4 dargestellt ist.

Umbau zum Abpacken von Produkten mit neuer Abmessung

Fig. 7 zeigt einen Teil einer Vorrichtung 10, die zum Schneiden und Packen eines Produktes mit einer unterschiedlichen Abmessung als dem Produkt für das sie ursprünglich konfiguriert war, umkonfiguriert ist. Zunächst wird das Modul 28 von der Vorrichtung 10 getrennt. Die Getriebe 44 werden von dem Servomotor 18 getrennt. Der obere Abschnitt 56 des Behältervorschubmoduls 28 wird dann angehoben, damit die Positionierstifte 64 aus den Positionieröffnungen in dem Rahmen 30 ausgreifen. Das Behältervorschubmodul 28 wird von der Vorrichtung entfernt (indem es von der Vorrichtung 10 weggerollt wird) und durch ein zweites Behältervorschubmodul 28 ersetzt, das Förderschnecken 46 mit unterschiedlichen Schneckenabmessungen aufweist.
Die Positionierstifte 64 des neuen Moduls 28 werden in den Positionieröffnungen des Rahmens 30 ausgerichtet. Schließlich werden die Getriebe 44 des neuen Moduls 28 mit dem Servomotor 18 gekoppelt.
Anschließend wird ein Schneideeinheit-Aufbewahrungswagen 114 zum Wechseln der Schneideplatten 38 und der Ketten 94 bereitgestellt. Der Wagen 114 schließt eine Winde 116 und eine Welle 118 ein, die mit Kettenrädern 120 gekoppelt ist, wobei alle Teile durch einen Rahmen 122 gehaltert sind, der seinerseits auf Rädern 124 abgestützt ist. Eine Zugseilbaugruppe 126 ist mit der Winde 116 gekoppelt, um das Kettenrad 120 herum. Die Baugruppe 126 schließt eine Querstange 130 und Kettenverbindungsseile 132 ein.
Zum Entfernen der Schneideplatten 38 wird zuerst das trennbare Glied in jeder der Ketten 94 geöffnet, so daß die Ketten 94 nicht länger eine endlose Schleife bilden. Dann wird der Wagen 114 benachbart zum Rahmen 30 angeordnet und das Seil 128 wird von der Winde 116 abgewickelt. Die Baugruppe 126 wird derart angeordnet, daß die Verbindungsseile 132 mit den Ketten 94 verbunden werden, die die Schneideplatten 38 haltern. Die Winde 116 wird betätigt, um das Seil 128 aufzuwickeln, wodurch die Schneideplatten 38 und die Ketten 94 von der Vorrichtung 10 weggezogen werden. Die Kettenräder 120 sind derart bemessen, daß sie zu der speziellen Kette passen, die von der Vorrichtung entfernt wird. Wenn die Winde 116 das Seil 128 aufwickelt, zieht die Baugruppe 126 daher die Ketten 94 um die Kettenräder 120 herum. Das Seil 128 wird weiter auf der Winde 116 aufgewickelt, so daß die Ketten 94 sich um die Kettenräder 120 herum und zurück auf die Winde 116 zu bewegen.
Wenn die Schneideplatten 38 und die Ketten 94 vollständig von der Vorrichtung 10 entfernt wurden, werden die Kettenräder 96 von den Naben der Antriebsrolle 36 und der Leerlaufrolle 40 entfernt. Der Aufbewahrungswagen 114 wird von der Vorrichtung 10 entfernt.
Ein anderer Aufbewahrungswagen, der Ketten 94 mit die gewünschten Abmessungen aufweisenden Schneideplatten 38 enthält, wird benachbart zum Rahmen 30 angeordnet. Neue Kettenräder 96 werden mit den Naben 37 und 41 der Antriebsrolle 36 und der Leerlaufrolle 40 in der Vorrichtung 10 verschraubt. Die Zugseilbaugruppe 126 des neuen Wagens 114 wird zu dem Rahmen 30 der Vorrichtung 10 und um die Leerlaufrolle 40 herum, zurück zu dem Wagen 114 gezogen und mit den Ketten 94 verbunden, die sich auf dem Wagen 114 befinden. Die Winde 116 wird betätigt und die Ketten 94 und die Schneideplatten 38 werden auf die Vorrichtung 10 um die Rollen 36 und 40 herum gezogen. Wenn die Ketten 94 eine Stellung erreicht haben, in der sich die Ketten 94 Ende-an-Ende um die Rollen 36 und 40 herum befinden, wird das trennbare Glied in jeder der Ketten 94 verbunden, um die Endlosschneideeinheit zu bilden, die zum Schneiden und Packen der Produkte mit den neuen Abmessungen erforderlich sind.

Schlußfolgerung

Die vorliegende Erfindung ergibt eine Anzahl von Merkmalen, die in Kombination eine universelle Teig-Schneide- und Packvorrichtung ergeben. Erstens ergibt die vorliegende Erfindung einen Servomotor-betätigten Antrieb des Containervorschubsystems und des Schneideplatten-Vorschubantriebssystems. Somit können, unabhängig von deren Größe oder Länge, die Behälter und die Schneideplatten genau und einfach relativ zueinander und relativ zu der Schneide- und Packkopf-Baugruppe angeordnet werden, indem einfach die Motorsteuerung neu programmiert wird, und Kettenräder ausgetauscht werden. Es ist lediglich ein minimaler mechanischer Umbau erforderlich.
Weiterhin ergibt die vorliegende Erfindung ein unabhängiges Behältervorschubmodul, das einfach entfernt und durch ein anderes Behältervorschubmodul ersetzt werden kann, das zur Zufuhr von Behältern mit unterschiedlicher Abmessung geeignet ist. Dies ergibt ein hohes Maß an Flexibilität für das System, ohne Umrüstung bzw. Werkzeugwechsel und ohne das Entfernen von großen Nockenvorrichtungen, die bei bekannten Systemen zu finden waren.
Die vorliegende Erfindung ergibt weiterhin ein entfernbares Kettenrad- und Kettensystem, bei dem die Kettenräder und die Ketten Schneideplatten mit einer bestimmten Größe zugeordnet sind. Dies ergibt eine Flexibilität zum Austausch der Schneideplatten und der Trägerketten, ohne irgendeine wesentliche Umrüstung und in einer sehr zeiteffizienten Weise.
Weiterhin ergibt das vorliegende System eine nachgeführte Shuttle-Baugruppe. Die Shuttle-Baugruppe nimmt angesammelten Teig auf, der sich während Verweilzeitabschnitten angesammelt hat.
Schließlich ergibt die vorliegende Erfindung ein effizientes System zum Entfernen und Austauschen der entfernbaren Schneideplatten und Trägerketten. Aufbewahrungswagen mit Schneide platten und Trägerketten für Produkte mit unterschiedlichen Abmessungen sind einfach zu Installationszwecken bewegbar.
Bei der durch die vorliegende Erfindung zur Verfügung gestellten Flexibilität, besteht keine Notwendigkeit für jedes Produkt mit unterschiedlicher Größe, eine Schneide- und Packzeile vorzusehen. Weiterhin kann eine Schneide- und Packmaschine für ein Produkt mit einer unterschiedlichen Größe ohne irgendeine wesentliche Umrüstung umgebaut oder unkonfiguriert werden. Die vorliegende Erfindung ergibt daher deutliche Vorteile gegenüber bekannten Systemen, sowohl hinsichtlich der Kosten- als auch der Zeiteffizienz.
Die vorstehende Beschreibung erfolgt lediglich beispielhaft, und es ist klar, daß ein Fachmann Veränderungen vornehmen kann, ohne den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Claims

1. Teigschneide- und Packvorrichtung mit:

einer Vielzahl von Schneideplatten (38), wobei jede Schneideplatte eine Vielzahl von Öffnungen (68) aufweist, und die Schneideplatten (38) benachbart zueinander gehaltert sind, um eine Endlos-Schneideeinheit (26) zu bilden;

einem drehbaren Element (22), das relativ zu der Schneideeinheit (26) angeordnet ist, um eine Teigbahn (20) in die Öffnungen (68) in den Schneideplatten (38) zu drücken, um die Teigbahn in eine Vielzahl von Teigstücken zu zerschneiden, wobei die Vielzahl von Teigstücken in den Öffnungen (68) in den Schneideplatten (38) zurückgehalten wird;

einem sich hin und herbewegenden Packmechanismus (24), der relativ zu der Endlos-Schneideeinheit angeordnet ist, um sich zur Entfernung der Teigstücke in die Öffnungen (68) zu erstrecken;

einem Behälterpositioniermechanismus (28, 32, 34) zur Positionierung einer Vielzahl von Behältern (70) relativ zu den Öffnungen (68), um die Teigstücke aufzunehmen, nachdem die

- Teigstücke durch den sich hin- und herbewegenden Packmechanismus (24) entfernt wurden;

Packmechanismus-Antriebseinrichtungen (16), die mit dem Packmechanismus (24) zur Erzeugung der Hin- und Herbewegung des Packmechanismus (24) gekoppelt sind;

einer Schneideantriebsbaugruppe (14, 94, 96), die mit der Endlos-Schneideeinheit (26) gekoppelt ist, um die Schneideplatten (38) relativ zu dem sich hin- und herbewegenden Packmechanismus (24) weiter zu bewegen, wobei die Schneideplatten (38) bei jeder Hin- und Herbewegung des sich hin- und herbewegenden Packmechanismus (24) weiterbewegt werden;

dadurch gekennzeichnet, daß

die Schneideantriebsbaugruppe die Schneideplatten (38) bei jeder Hin- und Herbewegung des sich hin- und herbewegenden Packmechanismus (24) um einen variablen Abstand auf der Grundlage der Länge der Schneideplatten (38) weiterbewegt.

2. Teigschneide- und Packvorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Schneideantriebsbaugruppe umfaßt:

eine erste Antriebswelle (36) mit ersten und zweiten axialen Enden, wobei eine erste Nabe an dem ersten axialen Ende und eine zweite Nabe an dem zweiten axialen Ende angeordnet ist;

eine Leerlaufwelle (40) mit ersten und zweiten axialen Enden, wobei eine erste Nabe an dem ersten axialen Ende und eine zweite Nabe an dem zweiten axialen Ende angeordnet ist;

erste und zweite entfernbare Kettenräder (96), die mit den ersten bzw. zweiten Naben der Antriebswelle (36) gekoppelt sind;

dritte und vierte entfernbare Kettenräder (96), die mit den ersten bzw. zweiten Naben der Leerlaufwelle (40) gekoppelt sind; und

Plattenhalterungseinrichtungen (94), die entfernbar bzw. lösbar mit den ersten, zweiten, dritten und vierten Kettenrädern gekoppelt sind, und die mit den Schneideplatten (38) gekoppelt sind, um die Schneideplatten (38) benachbart zueinander zu haltern, um die entfernbare Endlos-Schneideeinheit (26) zu bilden, die um die Antriebswelle (36) und die Leerlaufwelle (40) drehbar ist.

3. Teigschneide- und Packvorrichtung nach Anspruch 2, bei der die Plattenhalterungseinrichtungen umfassen:

eine erste Kette (94), die erste Verbindungseinrichtungen zur Verbindung der ersten Kette mit sich selbst aufweist und die mit den ersten und dritten Kettenrädern zur Drehung um die ersten und dritten Kettenräder zusammenwirken kann;

eine zweite Kette (94), die zweite Verbindungseinrichtungen zur Verbindung der zweiten Kette mit sich selbst aufweist und die mit den zweiten und vierten Kettenrädern zur Drehung um die zweiten und vierten Kettenräder zusammenwirken kann; und

bei der die Schneideplatten (38) jeweils mit den ersten und zweiten Ketten (94) verbunden sind.

4. Teigschneide- und Packvorrichtung nach Anspruch 3, die weiterhin umfaßt:

eine Aufbewahrungsbaugruppe (114), die zu der ersten Kette und der zweiten Kette passende Kettenräder (120) und Antriebseinrichtungen (116) aufweist, die mit einer der ersten Kette, der zweiten Kette und der Vielzahl von Platten (38) derart koppelbar ist, daß, wenn die Verbindungseinrichtungen in den ersten und zweiten Ketten getrennt bzw. geöffnet sind, die ersten und zweiten Ketten auf den Kettenrädern (120) angeordnet werden können, wobei die Antriebseinrichtungen (116) dazu vorgesehen sind, die ersten und zweiten Ketten auf die Aufbewahrungsbaugruppe (114) um die Kettenräder (120) herumzuziehen.

5. Teigschneide- und Packvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, die weiterhin umfaßt:

Kettenspanneinrichtungen (102), die relativ zu den Wellen gekoppelt sind, um eine Relativbewegung zwischen den ersten und zweiten Wellen (36, 40) zu erzeugen, um ein Spiel in der Kette (94) auszugleichen.

6. Teigschneide- und Packvorrichtung nach Anspruch 5, bei der die Kettenspanneinrichtungen umfassen:

ein Leistungsstellglied (102), das mit einer der Antriebs- und Leerlaufwellen (36, 40) gekoppelt ist, um eine der Antriebs- und Leerlaufwellen relativ zu der anderen der Antriebs- und Leerlaufwellen zu bewegen.

7. Teigschneide- und Packvorrichtung nach Anspruch 6, bei der die variable Schneideantriebsbaugruppe weiterhin umfaßt:

eine Motorsteuerung (12); und

einen Servomotor (14), der mit der Motorsteuerung (12) gekoppelt ist.

8. Teigschneide- und Packvorrichtung mit:

einem Behälterpositioniermechanismus (28, 32, 34) zur Positionierung einer Vielzahl von Behältern (70) relativ zu den Öffnungen (68), um die Teigstücke aufzunehmen, nachdem die Teigstücke durch den sich hin- und herbewegenden Packmechanismus (24) entfernt wurden;

dadurch gekennzeichnet, daß

der Behälterpositioniermechanismus (28, 32, 34) umfaßt:

ein portables Chassis, das relativ zu dem sich hin- und herbewegenden Packmechanismus bewegbar ist; und

Behältervorschubeinrichtungen (46), die beweglich mit dem portablen Chassis gekoppelt sind, um Behälter (70) mit einer vorherbestimmten Größe von einer mit einem ersten Satz von Öffnungen (68) ausgerichteten Position zu mit nachfolgenden Sätzen von Öffnungen (68) ausgerichteten Positionen derart zu bewegen, daß der Packmechanismus (24) Teigstücke von der Schneideeinheit (26) zu den Behältern (70) überführt, bis die Behälter (70) gefüllt sind; und

Antriebseinrichtungen (18), die lösbar bzw. trennbar mit den Behältervorschubeinrichtungen (46) gekoppelt sind, um die Behältervorschubeinrichtungen (46) anzutreiben.

9. Teigschneide- und Packvorrichtung nach Anspruch 8, bei der ein Rahmen (30) die Endlos-Schneideeinheit haltert, wobei das portable Chassis des Behälterpositioniermechanismus (28) erste Positioniereinrichtungen (64) einschließt, und bei der der Rahmen (30) zweite Positioniereinrichtungen einschließt, die mit den ersten Positioniereinrichtungen (64) an dem portablen Chassis zusammenpassen, um den Behälterpositioniermechanismus (28) relativ zu dem Rahmen (30) und relativ zu der Endlos-Schneideeinheit (26) anzuordnen.

10. Teigschneide- und Packvorrichtung nach Anspruch 9, bei der das portable Chassis einen oberen Abschnitt (56) einschließt, der bezogen auf einen unteren Abschnitt (52) bewegbar ist, wobei die oberen und unteren Abschnitte mit Leistungs- Betätigungseinrichtungen (62) verbunden sind, um den oberen Abschnitt (56) relativ zu dem unteren Abschnitt (52) zu bewegen, wobei die Bewegung des oberen Abschnitts relativ zu dem unteren Abschnitt eine eingreifbare Verbindung zwischen den ersten Positioniereinrichtungen und den zweiten Positioniereinrichtungen ergibt.

11. Teigschneide- und Packvorrichtung nach Anspruch 10, bei der die Behältervorschubeinrichtungen umfassen:

eine Vielzahl von Spindeln bzw. Schnecken (46), die durch das portable Chassis als freitragende Ausleger gehaltert sind, die sich in die Endlos-Schneideeinheit (26) hineinerstrecken.

12. Teigschneide- und Packvorrichtung nach Anspruch 11, die weiterhin umfaßt:

eine lösbare Verbindung (44), die die Antriebseinrichtungen (18) mit der Vielzahl von Schnecken (46) koppelt.

13. Teigschneide- und Packvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, in Kombination mit der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12.