Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von Aufgussbeuteln mit einer Aufgussmaterialzufuhr zum Zuführen von aufgussfähigem Material und einer Beutelmaterialzufuhr zum Zuführen von das Aufgussmaterial umgebenden Beutelmaterial, das in der Vorrichtung unter Einschluss einer vorbestimmten Menge an aufgussfähigem Material zu gefüllten Aufgussbeuteln umgeformt wird. Die vorbekannte Vorrichtung hat eine Förderstrecke zum Ausfördern der Aufgussbeutel und eine Weiche zum Ableiten von fehlerhaften Aufgussbeuteln, der eine Schneideinrichtung und eine Fördereinrichtung zum Wiedergewinnen und Rückführen des aufgussfähigen Materials fehlerhafter Aufgussbeutel zu der Aufgussmaterialzufuhr nachgeordnet ist.
Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von gefüllten Aufgussbeuteln sind aus dem Stand der Technik bekannt, so beispielsweise aus der
Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere die chargentreue Rückführung von aufgussfähigem Material aus zunächst hergestellten fehlerhaften Aufgussbeuteln, die sich im Rahmen der Produktion als fehlerhaft erweisen. Solche fehlerhaften Aufgussbeutel werden seit jeher in einer Weiche abgeleitet, die im hinteren Teil der Vorrichtung zur Herstellung von Aufgussbeuteln vorgesehen ist und durch ein Signal aktiviert wird, welches von einem oder mehreren Sensoren erzeugt wird, der der Vorrichtung zur Herstellung von Aufgussbeuteln zugeordnet ist und welcher fehlerhafte Aufgussbeutel erkennt.
Herkömmlich werden die schadhaften Aufgussbeutel an einer separaten Bearbeitungsstation zerkleinert und das Beutelmaterial von dem aufgussfähigen Material getrennt. Letzteres wird der Vorrichtung zur Herstellung von Aufgussbeuteln wieder zugeführt. Es besteht indes das Bedürfnis, Lebensmittel chargengetreu zurückverfolgen zu können. Dies gilt auch für aufgussfähige Beutel, insbesondere Teebeutel und so ist es mit der
Bei diesem vorbekannten Stand der Technik werden die Beutel zerstört und der hierbei gewonnene Tee nach Sieben chargengetreu der Beutelmaterialzufuhr zurückgeleitet. Die vorbekannte Vorrichtung hat eine Schneideinrichtung mit Schneidzylindern, die auf mindestens zwei parallelen, drehangetriebenen Wellen angeordnet und so miteinander kämmen, dass eine erste radial umlaufende Kante eines Schneidzylinders, der auf einer Welle gelagert ist, als Schneide axial gegen eine radial umlaufende Kante eines anderen Zylinders, der auf der anderen Welle angeordnet ist, als Gegenschneide scherend wirkt. Eine zweite radial umlaufende, axial in eine Gegenrichtung zu der ersten weisende Kante des Zylinders ist als zweite Schneide dieses Zylinders axial gegen eine radial umlaufende Kante eines dritten Zylinders auf einer anderen Welle vorgesehen. Durch diese spezielle Ausgestaltung des Schneidwerks soll der fehlerhafte Aufgussbeutel mit seinem Beutelmaterial in Streifen geschnitten werden. Dem Schneidwerk ist ein Siebwerk nachgelagert, in dem das Beutelmaterial von dem Tee getrennt wird.
Die ineinander kämmenden Schneidzylinder erfordern die Einhaltung relativ genauer Toleranzen. Darüber hinaus kann durch das Zerschneiden das Beutelmaterials in parallele Streifen nicht verhindert werden, dass sich Taschen ausbilden, in denen aufgussfähiges Material gefangen wird. Dementsprechend sind bei der vorbekannten Vorrichtung weitere Maßnahmen, wie beispielsweise eine Schüttelrinne vorgesehen, um das aufgeschnittene Beutelmaterial von dem aufgussfähigen Material zu trennen.
Mit der vorliegenden Erfindung soll eine demgegenüber vereinfachte Vorrichtung zur Herstellung von Aufgussbeuteln der eingangs genannten Art angegeben werden, die sich zur chargengetreuen Rückführung des aufgussfähigen Materials bei der Verarbeitung desselben zu Aufgussbeuteln eignet.
Zur Lösung dieses Problems wird mit der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 1 angegeben.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird das aufgussfähige Material bereits in der Schneideinrichtung von dem Beutelmaterial getrennt. Hierzu weist die Schneideinrichtung zwei getrennte Auslässe auf, wobei der eine Auslass derart vorbereitet ist, dass das aufgussfähige Material durch diesen aus der Schneidkammer ausgefördert wird, während der andere Auslass so vorbereitet ist, dass Beutelmaterial durch diesen Auslass die Schneidkammer verlässt.
Zur Trennung der beiden unterschiedlichen Materialien in der Schneideinrichtung wird im Wesentlichen das Prinzip des Windsichtens verwendet. Die hierzu erforderliche Strömung, welche die relativ großflächigen Fetzen des Beutelmaterials von dem relativ kleinkörnigen Aufgussmaterial trennt, wird vorzugsweise durch die Rotation des rotierenden Schneidwerkzeugs erzeugt. Die Strömung nimmt die Fetzen des Beutelmaterials mit, die nach Öffnen der Klappe in der Strömung aus der Schneidkammer ausgefördert werden. Hierzu ist der Beutelmaterialauslass in Verlängerung einer umfänglich das Schneidwerkzeug umgebenden Seitenwand und in Drehrichtung des Schneidwerkzeugs vor diesem vorgesehen, so dass die von dem Schneidwerkzeug erzeugte Strömung den Beutelmaterialauslass anströmt.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, die Drehachse des Schneidwerkzeugs im Wesentlichen in der Horizontalen anzuordnen und die Klappe oberhalb der Drehachse und in Drehrichtung des Schneidwerkzeugs z.B. eines Messers und in Verlängerung einer umfänglich das Schneidwerkzeug umgebenden Seitenwand der Schneidkammer vorzusehen. Bei dieser Ausgestaltung wird das Beutelmaterial durch das rotierende Schneidwerkzeug zum einen in Fetzen geschnitten und zum anderen durch die Drehung des Schneidwerkzeugs nach oben gewirbelt und zu einem Auslass, den die relativ kleinen Partikel des aufgussfähigen Materials auch bei einer Rotation des Schneidwerkzeugs üblicherweise nicht erreichen. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, das Schneidmesser mit einer Geschwindigkeit von zwischen 1500 und 2500 Umdrehungen pro Minute rotieren zu lassen. Abhängig von der Drehgeschwindigkeit des Schneidmessers werden mitunter auch Teile des aufgussfähigen Materials durch die von dem Schneidmesser erzeugte Strömung mitgerissen. In diesem Fall wird der Auslass für das Beutelmaterial verschlossen gehalten, bis das aufgussfähige Material vollständig oder nahezu vollständig durch den Aufgussmaterialauslass, der beispielsweise durch ein Sieb gebildet sein kann, hindurchgerieselt ist und die Schneidkammer verlassen hat.
Die spezielle Weiterbildung der vorliegenden Erfindung nach den Ansprüchen 2 oder 3 lässt die Möglichkeit offen, die Klappe beim Zerschneiden des Beutels zu öffnen. Vorzugsweise wird indes zunächst der Beutel bei geschlossener Klappe zerschnitten. Das zerfetzte Beutelmaterial zirkuliert mit dem rotierenden Schneidwerkzeug in der Schneidkammer, wohingegen das aufgussfähige Material durch ein Sieb die Schneidkammer verlässt, welches sich im Boden der Schneidkammer befindet, d.h. in Schwerkraftrichtung unterhalb des Schneidwerkzeugs liegt. Nachdem das aufgussfähige Material durch das dieses Material durchlassende Sieb die Schneidkammer verlassen hat, wird die Klappe geöffnet, so dass die Fetzen des Beutelmaterials die Schneidkammer verlassen können. Danach wird die Klappe geschlossen, um die Schneidkammer für einen neuen zu erwartenden Beutel, der in der Schneidkammer zerkleinert werden soll, vorzubereiten.
Die zuvor erwähnte Weiterbildung ermöglicht dementsprechend die komplette Leerung der Schneidkammer und die Trennung des Beutelmaterials von wenigstens dem aufgussfähigen Material allein durch Rotation des Schneidwerkzeugs unter Zuhilfenahme eines Siebes und einer mit einer Klappe zu verschließenden Öffnung.
Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, an der Weiche eine Ausblasvorrichtung vorzusehen, die in Abhängigkeit von einem Signal betätigbar ist, welches von einem einen fehlerhaften Beutel erkennenden Sensor erzeugt wird. Dieser Ausblaseinrichtung ist eine Auffangkammer für den ausgeblasenen Aufgussbeutel zugeordnet, die der Förderstrecke vorgelagert und oberhalb der Schneidkammer angeordnet ist. Die Auffangkammer befindet sich bei einer Draufsicht auf die Vorrichtung der Förderstrecke vorgelagert, d.h. vor derselben. Der fehlerhafte Aufgussbeutel wird dementsprechend von der eigentlichen Vorrichtung zur Herstellung der Aufgussbeutel weggeblasen und von dieser abgeführt. Der auf diese Weise von der Förderstrecke entfernte fehlerhafte Beutel gelangt mittels Schwerkraft in die Schneidkammer, da die Auffangkammer oberhalb der Schneidkammer angeordnet ist, d.h. der fehlerhafte Beutel fällt oder gleitet in die Schneidkammer. Hierzu wird üblicherweise zwischen der Auffangkammer und der Schneidkammer lediglich ein den fehlerhaften Beutel führendes Rohr vorgesehen. Die Auffangkammer mündet vorzugsweise in etwa höhengleich zu dem Beutelmaterialauslass in die Schneidkammer, ist allerdings in Drehrichtung des Schneidwerkzeugs an der gegenüberliegenden Seite relativ zu der Klappe, d.h. in Rotationsrichtung hinter dem Schneidwerkzeug vorgesehen. Dadurch ist die Möglichkeit gegeben, durch Rotation des Schneidwerkzeugs eine Strömung zu erzeugen, die einen eventuell in der Auffangkammer hängenden ausgesonderten fehlerhaften Aufgussbeutel in die Schneidkammer saugt. Fehlerhafte Aufgussbeutel fallen aber in der Regel allein durch die Schwerkraft in die Schneidkammer.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung, die ein Nachrüsten bestehender Vorrichtungen zur Herstellung von Aufgussbeuteln erlaubt, sind die Ausblaseinrichtung und die Auffangkammer einander gegenüberliegend vorgesehen, und zwar derart, dass dazwischen die Förderstrecke angeordnet werden kann. Als Teil eines solchen Rückführmoduls, welches beispielsweise auf Rollen gelagert an die Vorrichtung zur Herstellung von Aufgussbeuteln heran fahrbar sein kann, ist ferner die Schneidkammer vorgesehen. Das Rückführmodul hat jedenfalls aber ein selbstständiges Maschinengehäuse, welches auf dem Boden steht und/oder von dem Maschinengehäuse getragen wird, jedenfalls aber mit diesem verbunden ist. Das Modul ist so ausgebildet, dass sich auch zum Nachrüsten von bestehenden Vorrichtungen zur Herstellung von Aufgussbeuteln ohne entsprechende Rückführmöglichkeit von Aufgussmaterial fehlerhafter Aufgussbeutel eignet. Pneumatische Förderschläuche dienen dem Transport des Aufgussmaterials von der Schneidkammer zu der Aufgussmaterialzufuhr einerseits bzw. des zerschnittenen Beutelmaterials zu einem Auffangbehälter. Dieser kann beispielsweise durch einen konventionellen Industriesauger gebildet sein.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist zwischen der Ausblaseinrichtung und der Auffangkammer eine den aufrecht auf der Förderstrecke stehenden Aufgussbeutel im Bereich der Weiche führende Führungsschiene vorgesehen. Diese Führungsschiene ist schwenkbar gelagert und angetrieben, und zwar derart, dass die Führungsschiene bei Betätigung der Ausblaseinrichtung von der Förderstrecke wegschwenkt. Mit anderen Worten gibt die Führungsschiene bei einem Ausblasimpuls die seitliche Führung des Aufgussbeutels frei, so dass dieser von der Förderstrecke ausgesondert werden kann.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung. In dieser zeigen:
Die
In dem Maschinengehäuse 6 befinden sich verschiedene Anlagenteile, die über die Aufgussmaterialzufuhr 2 zugeführtes aufgussfähiges Material dosiert, Abschnitten von Beutelmaterial zuführt, welche zu einem Aufgussbeutel gefaltet und verschlossen werden. Am Ende dieser Herstellungsstrecke befindet sich mit gebrochenen Linien dargestelltes Sternrad 18, an dessen Armen jeweils ein Aufgussbeutel in den letzten Verfahrensschritten des Herstellungsverfahrens geklemmt und durch welches der fertige Aufgussbeutel schließlich auf eine Förderstrecke 20 abgesetzt wird, über welche die fertigen Aufgussbeutel abgefördert werden. Diese Förderstrecke 20 erstreckt sich im Wesentlichen in horizontaler Richtung mit einer Neigung vom 45° zur Vertikalen. Die einzelnen Aufgussbeutel werden auf dieser Förderstrecke 20 aufrecht stehend mit ihrem jeweiligen Etikett nach oben transportiert.
Wie insbesondere
Unterhalb der Auffangkammer 22 befindet sich eine Schneidkammer 26, in der ein rotierendes Schneidwerkzeug in Form eines Messers 28 mit zwei einander gegenüberliegenden Klingen 30 vorgesehen ist (
In
Der Auslass 36 für das Beutelmaterial, der mit einer verschwenkbaren und angetriebenen Klappe 37 verschließbar ist, wird von einem Ausgangsbogen 44 abgedeckt, der die Strömung innerhalb des Bogens 44 von dem Auslass 36 zunächst um 180° umlenkt und an seinem Auslass einen Stutzen 45 aufweist, an dem ein Abfallförderschlauch 46 befestigt ist, der zu einem Auffangbehälter mit integrierter Saugeinrichtung nach Art eines Industriesaugers 48 führt.
Unterhalb des Sammelraumes 40 befindet sich ein Anschlussstutzen 50 für einen flexiblen Förderschlauch 52 für wiedergewonnenen Tee, der den Sammelraum 40 mit dem Fördergerät 8 verbindet.
Wie insbesondere die
Wird bei der Herstellung Teebeuteln ein fehlerhafter Teebeutel durch entsprechende, an der Maschine angeordnete Sensoren erkannt, so gibt die Maschinensteuerung das entsprechende Sensorsignal an die Ausblaseinrichtung weiter, so dass diese durch Öffnen des Magnetventils einen auf die Förderstrecke 20 gerichteten Ausblasimpuls absetzt, wenn der entsprechende fehlerhafte Aufgussbeutel die Ausblaseinrichtung passiert. Zeitgleich wird eine seitliche Führung, die die Förderstrecke 20 begrenzt und zwischen der Auffangkammer 22 und der Förderstrecke 20 vorgesehen ist, nach oben verschwenkt, so dass die seitliche Führung des aufrecht stehenden Teebeutels im Bereich der Ausblaseinrichtung 24 aufgehoben ist. Der so seitlich angestrahlte Teebeutel wird dementsprechend von der Förderstrecke 20 entfernt und über den Luftstoß über die Auffangkammer 22 verbracht.
Durch die Schwerkraft fällt der ausgesonderte Teebeutel 42 in die Schneidkammer 26. In
Nachdem der Beutel aufgetrennt und der Tee vollständig oder nahezu vollständig durch das Sieb 38 aus der Schneidkammer 26 ausgetreten ist, wird die Klappe 37 geöffnet. Das rotierende Messer 28 wirkt wie ein Ventilator, der einen durch den Auslass 36 strömenden Luftstrom erzeugt, welches auch die Fetzen des zerteilten Beutelmaterials und des Etiketts mitnimmt und über den Ausgangsbogen 44 abfördert. Dort wirkt der von dem Industriesauger 48 erzeugte Unterdruck, der die Fetzen durch den Abfallförderschlauch 46 absaugt.
Der in dem Sammelraum 40 befindliche Tee wird dort üblicherweise zwischengelagert, bis eine gewisse Anzahl von Teebeuteln in der Schneidkammer 26 zerteilt worden sind. Vorzugsweise ist dem Sammelraum 40 ein Sensor zugeordnet, der den Füllstand in dem Sammelraum 40 prüft und ein Signal zur Förderung des wiedergewonnenen Tees an die Aufgussmaterialzufuhr 7 sendet. Danach wird das pneumatische Fördergerät 8 angeschaltet, um das Teematerial von dem Sammelraum 40 über den Förderschlauch 52 zu der Aufgussmaterialzufuhr 2 zu saugen. Der Tee fällt über den Fördertrichter 10 und das schräg nach unten gerichtete Förderrohr 12 in den Speicher 14 und wird dort der Wiederverwendung zugeführt.
Mit der vorliegenden Erfindung ist eine chargengetreue Rückführung von Tee aus fehlerhaften Aufgussbeuteln beabsichtigt. Dementsprechend wird jedenfalls bei einer neuen Charge, die über den Haupttrichter 4 der Maschine zugeführt wird, der Sammelraum durch Betätigen des Fördergerätes 8 vollständig geleert.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf das gezeigte Ausführungsbeispiel beschränkt. So können in der Schneidkammer mehrere Schneidwerkzeuge vorgesehen sein. Neben Messern sind auch Faden oder andere geeignete Schneideinrichtungen denkbar, die das Aufgussbeutelmaterial zerschneiden können. Neben Schneidwerkzeugen, die an einer rotierenden Achse fest befestigt sind, sind auch solche denkbar, die beweglich, oder in Teilen beweglich an einem rotierenden Schneidwerkzeughalter angeordnet sind. Die gezeigte Ausrichtung der Drehachse des Schneidmessers in der Horizontalen ist lediglich ein Beispiel. Ebenso gut kann das Messer um eine vertikale Achse rotieren und beispielsweise in Achsrichtung in die Schneidkammer fallen. Dabei wird man üblicherweise die beiden Auslässe für das Aufgussmaterial einerseits und das Beutelmaterial andererseits weiterhin in Umfangsrichtung mit Bezug auf den Drehsinn des Schneidmessers vorsehen, so dass die beiden Materialien durch die Fliehkraft bzw. Strömung aus der Schneidkammer ausgefördert werden können.
Neben einer pneumatischen Rückführung des wiedergewonnenen Aufgussmaterials sind auch andere Förderungen möglich, so beispielsweise eine Schneckeförderung. Ebenso gut ist es denkbar, eine separate Fördereinrichtung zum Fördern der fehlerhaften Aufgussbeutel von der Auswurfstation bis zu der Schneideinrichtung vorzusehen. Die Förderung der fehlerhaften Aufgussbeutel von der Auswurfstation allein über Schwerkraft stellt indes eine sehr einfache Alternative dar, die man vorzugsweise vorsehen wird.
Des Weiteren kann die Schneidkammer so dimensioniert werden, dass zunächst eine Vielzahl von fehlerhaften Aufgussbeuteln in der Schneidkammer gesammelt werden und erst später das Schneidwerkzeug in Gang gesetzt wird, um das Aufgussmaterial von dem Beutelmaterial zu trennen.
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde ausschließlich zur Information des Lesers aufgenommen und ist nicht Bestandteil des europäischen Patentdokumentes. Sie wurde mit größter Sorgfalt zusammengestellt; das EPA übernimmt jedoch keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.