权利要求

Die Erfindung betrifft eine Be-und Entladeeinrichtung für Etagenbacköfen mit der eine automatische Entnahme der Teiglinge aus einem Gärschrank und die Beschickung sowie das Ausbacken eines oder mehreren Etagenbacköfen ermöglicht wird.

Zur Beschickung von Etagenbacköfen sind Beschickungshilfen bekannt, die stationär vor oder am Ofen montiert sind. Hierbei werden auch Krabbelbänder für das Aufkrabbeln der fertigen Backware aus den Herden des Etagenbackofens verwendet. Ferner ist es auch bekannt, dass diese Beschickungshilfen vor der Ofenfront auf den Fussboden mittels Wagen (DE 29 34 369 A1) oder auf Schienen (FR 1 584 271) verfahrbar gestaltet sind.

In der EP 02 31 831 A2 ist auch bereits ein Be- und Entladeverfahren für Etagenbacköfen angegeben, mit dem die Entnahme von Teiglingen aus einem Gärschrank und die Zuführung dieser Teiglinge zu einem Etagenbackofen sowie das Ausbacken ermöglicht werden soll. Hierbei wird über eine quer zur Ofenfront verfahrbaren Laufkatze, die in an der Decke angebrachten Schienen läuft und über eine Hubschere einen mit einem Krabbelband versehenen Beschickungstisch trägt, ein Bewegungsablauf in drei Ebenen realisiert. Einzelheiten für dieses automatische Transportsystem, wie z.B Antrieb für Hubschere, Laufkatze, Arbeitstisch und Krabbelband sind in dieser Schrift nicht offenbart.

Die Anordnung des Arbeitstisches an einer Hubschere stellt eine äusserst unstabile Konstruktion dar, mit der die durch den Bewegungsablauf in drei Ebenen anfallenden unterschiedlichen Momente in keiner Weise beherrscht werden können, so dass hiermit keine exakte Positionierung des Arbeitstisches an den einzelnen Be-und Entladepunkten verwirklich werden kann.

Alle bekannten automatischen Beschickungshilfen haftet überdies der Mangel an, dass durch das mechanische Ab-und Aufkrabbeln eine stärkere Verschmutzung der Herdböden durch Mehl-und Teigreste eintritt, die - um ein Anbrennen dieser Reste zu vermeiden - des öfteren manuell entfernt werden müssen. Diese Tätigkeit ist bei den grossen Herdtiefen von bis zu 2 m sehr kraftaufwendig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine in drei Ebenen verfahrbare Be-und Entladeeinrichtung für Etagenbacköfen so auszubilden, dass alle Be-und Entladepositionen lagegenau angefahren werden können und die unterschiedlichen Bewegungsabläufe exakt koordiniert und ohne Erschütterungen ablaufen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die im Kennzeichnungsteil des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Die erfindungsgemässe Be-und Entladeeinrichtung ist in Abhängigkeit des jeweiligen Backprogrmmes in drei Achsen, in der X-Achse vor der Ofenfront, in der Y-Achse über die verschiedenen Herdhöhen und in der Z-Achse in den Ofen und Gärschrank hinein und wieder heraus vollautomtisch verfahrbar. Durch die verwindungsfesten Hubsäulen ist der Beschickungstisch sicher geführt und über die Steuereinrichtung jeder Halteposition exakt zuführbar.

In Weiterbildung der Erfindung nach den Merkmalen des Anspruches 2 ist für die Hub-und Senkbewegung eine sichere Führung und ein präziser Antrieb sichergestellt.

Durch die Merkmale der Ansprüche 3 und 4 ist eine leichte und stabile Ausbildung der Hubsäulen gegeben.

Eine besonders günstige Weiterbildung der Erfindung ist durch die Merkmale des Anspruches 5 für die Bewegung der Laufkatze vor der Ofenfront aufgezeigt.

Mit den Merkmalen des Anspruches 6 wird durch die Arretierung der Laufkatze eine lagegenaue Bewegung in der Z-Achse gewährleistet.

Besonders zweckmässige Ausgestaltungen der Erfindung liegen nach den Ansprüchen 7 und 8 vor, die hiernach in alten drei Achsen eine sichere Positionierung sowie ein sanftes Anfahren und Anhalten der Einrichtung sichergestellt ist.

Mit den Merkmalen des Anspruches 9 sind besonders günstige Steuerschalter für die einzelnen Haltepositionen angegeben.

Eine besonders zweckmässige Ausgestaltung des Beschickungstisches ist nach den Merkmalen des Patentanspruches 10 gegeben, wobei durch die vorgesehene Saugeinrichtung, die beim Ein-und Ausfahren in den Ofen und Gärschrank mit einem Saugluftstrom beaufschlagt wird, die Sauberhaltung der Backflächen, des Bandes und des Gärschrankes gewährleistet wird.

Hierdurch entfältt eine manuelle Reinigung der Backflächen, da sämtliche Teig-und Mehlreste abgesaugt werden und somit auch der Bewegungsablauf beim Beschicken und beim Ausbacken ungehindert ablaufen kann.

Die Erfindung soll nachfolgend anhand einer Zeichnung näher erläutert werden. Es zeigt

Fig. 1

eine Gesamtansicht einer vor einer Ofenfront angeordneten Be-und Entladeeinrichtung

Fig. 2

eine vergrösserte Darstellung gemäss Fig. 1 ohne Ofenfront und mit prinzipiellen Aufbau einer SPS-Steuerung

Fig. 3

den unteren inneren Teil einer Hubsäule 3 mit Führungsstange 6, Gewindespindel 5, Steuerschalter 7, 7' ohne Flanschplatte 8

Fig. 4

eine Teilansicht des Beschickungstisches 2 zwischen zwei Herdplatten 11' im Schnitt dargestellt.

Fig. 5

den Antrieb für das Band 22 ohne Beschickungstisch 2

Wie der Fig 1 entnehmbar ist, ist vor einer Ofenfront, bestehend aus vier Etagenbacöfen 11 und einem daneben angeordneten Gärschrank 12 eine selbstragende Laufbahn 1 frei aufgestellt. In den Schienen 1'' dieser Laufbahn 1 befindet sich eine in der X-Achse frei verfahrbare Laufkatze 4. Über zwei Hubsäulen 3 ist ein länglicher Beschickungstisch 2 heb- und senkbar (Y-Achse) an der Laufkatze 4 befestigt. Der Beschickungstisch 2 ist mit einer über einen Motor 15 vor-und zurück beweglichen Zunge 23 (Z-Achse), über welche ein vor- und rückwärts antreibbares Band 22 (Krabbelband) geführt ist, versehen.

In der Gesamtdarstellung gemäss Fig. 1 ist der Arbeitstisch in drei Positionen (links vor dem Gärschrank 22, in der Mitte vor einem Etagenbackofen 11 und rechts in der Abgabeposition dargestellt.

Die Hubsäulen 3 bestehen aus verwindungsfesten gekanteten U-Profil-Träger mit einer unteren profilabschliessenden Bodenplatte 31 (Fig. 3).

In jeder Hubsäule 3 ist eine vertikale Gewindespindel 5 und Führungsstange 6 untergebracht.

Die Gewindespindel 5 ist über ein auf der Bodenplatte 31 befestigtes Lager 52 kugelgelagert angeordnet (die obrige Lagerung in der Hubsäule ist nicht dargestellt) und mit einer Spindelmutter 51 versehen. Oben sind die Gewindespindeln 5 über Antriebsachsen 53 mit einem von der Laufkatze 4 getragenen Motor 14 verbunden (Fig.2). Jeder Führungsstange 6 sind zwei Führungsschlitten 61 zugeordnet.

Der Beschickungstisch mit seinen Seitenteilen 21 über Flanschplatten 8 mit der Spindelmutter 51 und den Führungsschlitten 61 verschraubt. In einer der beiden Hubsäulen 3 ist ferner eine mit entsprechend den Herdabständen des Etagenbackofens 11 mit Steuerschalterpaare 7,7' ausgerüstete Leiste 79 zur Steuerung der Hubbewegung des Arbeitstisches 2 angeordnet.

Die Be-und Entladeeinrichtung ist mit vier frequenzgeregelten Motoren (13,14,15 und 17) ausgerüstet, die über eine zentrale SPS 10 gesteuert werden. Der prinzipielle Aufbau dieser SPS-Steuerung ist in der Fig. 2 dargestellt.

Über die SPS 10 werden jeweils die Fahrtrichtung bzw. die Drehrichtung und die Geschwindigkeit der Motoren vorgegeben. Alle Haltepositionen werden in jeder Achse über induktive Näherungsschalter erfasst. Die Aktivierung des jeweiligen Näherungsschalters entsprechend der gewünschten Halteposition wird von der SPS gesetzt, das heisst die SPS adressiert die jeweilige Halteposition in Abhängigkeit des Ofenprogrammes und aktiviert den dortigen Näherungsschalter 7.

Die Bewegung in Z-Richtung erfolgt durch die Zunge 23, die in den Seitenteilen 21 des Beschickungstisches 2 geführt und über den Motor 15 vor - in den Ofen 11 oder Gärschrank 12 rein- und zurückgefahren werden kann. Das die Teiglinge 18 aufnehmende Band 22 ist dabei über die mit einem Radius versehene Zungenspitze 23' geführt und hinten mit seinen beiden Ende an dem Trommelpaar 16,17 befestigt. Das Trommelpaar 16,17, bestehend aus einem Trommelmotor 17 und der Bandtrommel 16, korrespondiert über die Verzahnung 16',17' miteinander. Die beiden Seitenteile 21 sind über ein Tragblech 24 und durch einen Rohrrahmen 25 miteinander verbunden.

Unmittelbar nach der Umlenkung des Bandes 22 an der Zungenspitze 23' ist ein mit den Längsholmen 25 verbundenes Rohr 19 quer angeordnet. Dieses Rohr 19 ist als Saugeinrichtung ausgebildet und lenkt das Band 22 nach seiner Umlenkung an der Zungenspitze 23' zur Unterseite des Tragbleches 24, wo es zum Trommelmotor 17 zurückgeführt ist.

Nachfolgend werden die einzelnen Bewegungsabläufe erläutert.

Bewegung in der X-Achse:

Das Gerät bewegt sich in der X-Achse vor einem Gärschrank 12 und maximal fünf Etagenbacköfen 11. Jeder Ofen und auch der Gärschrank sind durch Kontaktgeber identifiziert (in der Zeichnung nicht näher dargestellt). An der Laufkatze 4 sind 3 oder mehr Näherungsschalter 74 montiert die mitbewegt werden. Jede Halteposition in X-Richtung ist über eine bestimmte Anordnung von Geberschienen identifiziert. Die 3 Näherungsschalter 74 (z.B. 1 Schalter bedeckt und 2 Schalter bedeckt= Ofenposition 1) können bis zu 4 verschiedene Haltepositionen identifizieren. Die Fahrtrichtung wird über die Impulsfolge festgestellt. Für weitere Haltepositionen sind weitere Näherungsschalter 74 zu installieren. Der 1. und 2. Näherungsschalter 74 identifizieren gleichzeitig die Halteposition und starten die Bremsfunktion (Schleichgang). Der 3. Schalter setzt in allen Haltepositionen das Stopsignal Bremse ein. Auf dieser Weise wird jede Position in X-Richtung angefahren. Die SPS wirkt dabei auf den Motor 13, der über eine durchgehende Welle 131 einem Kegelradgetriebe 133 über Achswellen 132 mit den Rollen 41 der Laufkatze 4 verbunden ist.

Bewegung in der Y-Achse (auf und ab):

Die Halteposition im Hub-Senkbetrieb entsprechend den Etagen des Ofens 11 der Be-und Entladeklappe des Gärschrankes 12 sowie eventuell noch vorhandener Abgabepositionen. Jede Halteposition in Y-Richtung wird durch ein Näherungsschalterpaar 7,7' fixiert. Auch hier wird bei Erreichen des ersten Schalters des jeweiligen Paares die Geschwindigkeit an der Bremsrampe nach unten geführt. Beim Erreichen des zweiten Schalters des jeweiligen Paares fällt die Bremse ein und der Antrieb steht sofort. So können über Schnellgang/Schleichgang auch im Hub-Senkbetrieb exakte Positionen angefahren werden. Das jeweilig aktive Endschalterpaar (in der Zeichnung 7,7') wird jeweils über die SPS aus dem Programm heraus adressiert. Die SPS wirkt dabei auf den Motor 14 der mittels zweier Achsen 53 mit den Gewindespindeln 5 der Hubsäulen 3 fest gekoppelt ist.

Bewegung in Z-Richtung (Ein-und Ausfahren der Zunge 23)

Die Bewegung in Z-Richtung, d.h. das Einfahren der Zunge 23 in den Ofen 11 bzw. Gärschrank 12 und das Herausfahren der Zunge 23 ist in zwei Bewegungsabschnitte unterteilt, die jedoch gleichzeitig ablaufen.

Die Zunge 23 fährt in den Gärschrank 12 ein, Teiglinge 18 sollen aufgenommen werden.

Mit dem Ausfahren der Zunge 23 wird gleichzeitig das Band 22 rückwärts nach hinten über die Zunge 23 gezogen. Der Trommelmotor 17 dreht links herum und wickelt das Band 22 nach vorn ab, die mitlaufende Bandtrommel 16 dreht entgegengesetzt und wickelt das Band 22 nach hinten auf. Drehrichtung und-geschwindigkeit werden dabei synchron mit der Zunge 23 über die SPS und Frequenzumformer gesteuert. Die Bewegung der Zunge 23 wird durch den Motor 15 und die Bewegung des Bandes 22 durch das Trommelpaar 16, 17 ausgeführt. Die mitlaufenden Endschalter 72 fixieren die Endabschaltpunkte für die Z-Bewegung der Zunge 23 (System=X-Achse). Das Endschalterpaar 73 meldet die Bewegungsrichtung der Bandtrommel 16. Dabei wird durch die Impulsfolge an beiden Näherungsschaltern 73 die Bewegungsrichtung der Trommeln erkannt. Über einen Impulszähler 76 wird der Weg des Bandes 22 bestimmt.

Zurückfahren der Zunge 23, Ablegen der Teiglinge 18 auf die Herdplatte 11' des Ofens 11:

Nachdem die Zunge 23 in eine Ofenetage eingefahren ist, werden in der Rückwärtsbewegung die Teiglinge 18 auf die Backplatte 11' abgelegt. Die Zunge 23 wird zurückgezogen während gleichzeitig das Band 22 nach Vorwärts aufgewickelt wird. Der Trommelmotor 17 dreht dabei im Uhrzeigersinn und wickelt das Band 22 nach vorne auf, die Bandtrommel 16 dreht gegen den Uhrzeigersinn und wickelt das Band 22 nach hinten ab. Die Steuerung der Bewegung erfolgt über die SPS.

Hubmechanismus/Aufbau der Hubsäule:

Der Beschickungstisch 2 des Be-und Entladegeräts wird in zwei Hubesäulen 3 auf-und abgeführt. Die Hubbewegung wird über je eine Gewindespindel 5 realisiert, die in der Säule 3 eingebaut ist. Die Gewindespindeln 5 werden über je ein Schneckengetriebe angetrieben. Die Schneckengetriebe beider Säulen sind mit Wellen 53 mit einem Motor 14 verbunden. Der Motor 14 treibt beide Schneckengetriebe synchron an. Der Motor 14 befindet sich auf der Laufkatze 4 (Fig. 2). Beim Heben und Senken dreht sich die Gewindespindel 5, die Spindelmutter 51 fährt dabei an der Spindel 5 auf und ab. Mit der Spindelmutter 51 ist die Flanschplatte 8 verschraubt, an der Flanschplatte 8 wird der Beschickungstisch befestigt. Zum Ausgleich des Kippmoments ist der Beschickungstisch 2 über die Flanschplatte 8 ebenfalls mit den beiden Bewegungsschlitten 61 verbunden. Die Bewegungsschlitten 61 fahren auf der Führungsstange 6 auf und ab. Mit 7,7' ist das Endschalterpaar bezeichnet, das die Brems- und Stop-Position in der Y-Achse fixiert.

Wenn der Beschickungstisch 2 in der Z-Richtung (Beschickung oder Entleerung) betrieben wird ist die Laufkatze 4 (X-Richtung) durch eine nicht näher dargestellte an der Laufkatze 4 befestigtes Verriegelungseinrichtung, die in die Kerbenleiste 1' der Laufbahn 1 eingreift, arretiert.

Absaugeinrichtung:

In Fig 4 ist die integrierte Absaugeinrichtung dargestellt. Das Band 22 wird an der Spitze 23', der Zunge 23 über einen Radius umgelenkt und direkt unterhalb des Tragbleches 24 zurückgeführt. Die beiden Seitenführungen 21 sind mit einem Rohrrahmen 25 verbunden, dieser Rohrrahmen 25 dient gleichzeitig zur Luftführung als Saugrohr. Vier Vierkantsaugrohre 25 werden unter dem Tragblech 24 nach vorn geführt und münden in das Rohr 19 unterhalb des Bandes 22. Bei jedem Einfahren in den Gärschrank bzw. Ofen wird über dieses Saugrohrsystem am Rohr 19 untrhalb des Bandes 22 Luft angesogen und so verbranntes Mehl, Krümmchen und Backrückstände abgesogen. Der Staub wird über das Saugrohrsystem 25 in dem Beschickungstisch 2 über ein Schlauchsystem auf die Laufkatze 4 und von der Laufkatze 4 herunter in ein Filtersystem abgesogen. Auf diese Weise ist es erstmals möglich, auf das manuelle Reinigen der Backplatten des Ofens zu verzichten, da das Gerät selbsttätig die Backfläche immer sauber hält.

Mehlrückstände vom Belegungsband werden ebenfalls von diesem Saugrohrsystem effektiv abgesogen.

Alle Näherungsschaltersysteme zur Positions- und Richtungserkennung, sowie zur Wegbestimmung können auch durch Inkremmentalgebersystem, übliche mechanische Endschaltersysteme oder lineare Weggebersysteme ersetzt werden.