Vorrichtung zum Abfüllen und zum Verpacken von gewichtsgenauen
Einheiten aus plastischen Nahrungs- und Genussmitteln
Vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Abfüllen und zum Verpacken von gewichtsgenauen Einheiten aus plastischen Nahrungs- u.
Genussmitteln, bestehend aus einem Vorratstrichter, einem mit mehreren Zweiwegverbindungen versehenen, abwechselnd auf Füllen und Entleeren schaltbaren Verteiler und aus beiderseits des drehbaren Verteilers angeordneten Dosierzylindern mit darin gesteuerten Dosierkolben.
Dosiervorrichtungen dieser Art, bei denen zwischen dem Vorratstrichter und den Dosierzylindern als Verteiler ein Drehschieber angeordnet ist, sind bekannt. Letzterer besteht aus einem absatzweise geschalteten Zylinder mit zwei darin eingelassenen Kanälen, von denen der eine die Verbindung zwischen Vorratstrichter und Dosierzylinder und der andere die Verbindung zwischen Dosierzylinder und Auslassmundstück gleichzeitig herstellt.
Es ist bereits bekannt, zwecks Erhöhung der Dosierleistung einen Drehschieber mit mehreren nebeneinander angeordneten Kanalpaaren vorzusehen, so dass aus einer den Kanalpaaren entsprechenden Zahl von Austrittsmundstücken gleichzeitig mehrere Dosiereinheiten ausgestossen werden können.
Zu diesem Zweck sind die in den beiderseits des Drehschiebers angeordneten Dosierzylindern eine und herbeweglichen Dosierkolben mit Ihren Kolbenstangen anf oberen Ende je eines zu beiden Seiten des Drehschiebers angeordneten Hebels gelenkig befestigt.
Das untere Hebelende besteht ebenfalls aus einem Gelenk, das mit dem anderen Gelenk zusammen aut einer waagerecht. verlaufenden gemeinsamen Stange zwischen - jeweils zwei Anschlägen gleitbar geführt ist. Etwa in der Mitte -ist jeder der beiden Hebel mittels eines Lagerböckchens selbst schwenkbar gelagert, wobei die Schwenkbewegung durch einen an einen der beiden Hebel angreifenden, am Lagerböckchen sitzenden Steuerarm ausgelöst wird, der seinerseits mit einer Zugstange verbunden ist.
Die Betätigung des Hebels auf der einen Seite teilt sich der waagerechten Stange und damit dem Hebel und schliesslich den Kolbenstangen und den Dosierkolben auf der gegenüberliegenden Seite des Drehschiebers mit, sobald das Gleitlager des direkt betätigten Hebels gegen einen Anschlag auf der waagerechten Stange stösst, wodurch diese dann axial verschoben wird.
Die Gleitbewegung der beiden Hebel zwischen den Anschlägen ist nicht unbedingt erforderlich, sie ist lediglich als Folgeerscheinung für eine an der Stange einstellbare Veränderung des Kolbenhubes anzusehen.
Die vorstehend erläuterte Anordnung einer Dosiereinrichtung unterscheidet sich von einer ebenfalls bekannten Anordnung mit gleichzeitig gesteuerten Dosierkolben lediglich dadurch, dass die indirekt beaufschlagten Dosierkolben eine etwas kürzere Füllund Ausstosszeit zur Verfügung haben als die direkt betätigten Kolben. Je nach dem Grad des Fliess vermögen des zu dosierenden Stoffes, beispielsweise bei zäheren, festeren Stoffen ist eine etwas längere Füllzeit auf Kosten der Ausstosszeit wünschenswert, da hierbei nicht nur eine weitgehende Schonung des reibungsempfindlichen Stoffes wie Butter, Margarine und dgL sondern vor allem auch eine lückenlose Füllung des Dosierraums und damit auch eine hervorragende Gewichtsgenauigkeit der einzelnen Dosiereinheiten erreicht wird.
Dies lässt sich weder mit einer bekannten Vorrichtung durchführen, bei der innerhalb eines Arbeitstaktes die Füllen und Ausstoss zeiten einander gleich sind, noch weniger kommt die bekannte Vorrichtung diesem Erfordernis entgegen, da bei ihr zu Gunsten einer Regelungsmöglichkeit für den Kolbenhub die unter sich gleichbleibenden Füllund Ausstosszeiten der indirekt beaufschlagten Kolben noch kürzer sind als die Zeiten der direkt betätigten Kolben. Darüberhinaus bedingt das Herumführen der Steuerungsorgane beiderseits um den Drehschieber einen erheblichen Platzbedarf und einen kostspieligen Aufwand an Konstruktionsmitteln, die ihrerseits wieder besondere Unfallschutzmassnahmen erforderlich machen.
Die vorgenannten Nachteile und Übelstände werden erfindungsgemäss dadurch beseitigt, dass der zwischen dem Vorratstrichter und den Auslassmundstücken drehbar angeordnete Verteiler nicht mehr wie bisher aus einem, sondern aus mehreren, gleichachsig nebeneinander angeordneten, je eine Zweiwegverbindung und einen eigenen Antrieb aufweisenden Drehschiebern besteht, deren zwei beiderseits der Drehschieber in Dosierzylindern eine und herbewegliche Dosierkolbengruppen von einer Seite aus gruppenweise getrennt steuerbar sind.
Die Unterteilung des Verteilers in einzelne, mit Abstand voneinander angeordnete Drehschieber ermöglicht die Unterbringung der Steuerungsorgane für die von der Steuerungsseite aus jenseits der Drehschieber liegende Dosierkolbengruppe und zwar jeweils zwischen zwei benachbarten Drehschiebern. Mit dieser einseitigen Anordnung der Steuerungsorgane für beide Dosierkolbengruppen lässt sich eine einfache und übersichtliche und trotzdem zu Reinigungszwecken leicht zugängliche Konstruktion für eine Dosiervorrichtung verwirklichen.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht in der getrennten Steuerbarkeit der beiden dies- und jenseits der Drehschieber in ihren Dosierzylindern eine und herbeweglichen Dosierkolbengruppen. So kann beispielsweise innerhalb eines Arbeitstaktes durch den im wesentlichen die Maschinenleistung bestimmt wird, die Füllzeit gegenüber der Ausstosszeit länger sein.
Diese längere Füllzeit bezweckt eine Füllung in Anpassung an das von der jeweiligen Konsistenz des plastischen Stoffes abhängige Fliessvermögen, so dass, wie die Beschaffenheit des plastischen Stoffes auch sein mag, eine lückenlose Füllung des Dosierraumes und damit auch ein gleichmässiges genaues Gewicht der einzelnen Dosiereinheiten gewährleistet ist.
Der Erfindungsgegenstand ist anhand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert und zwar zeigen:
Fig. 1 eine Dosiervorrichtung mit zwei Einzeldrehschiebern im Längsschnitt mit dem dazugehörigen Antrieb in Ansicht;
Fig. 2 die in Fig. 1 dargestellte Dosiervorrichtung in Draufsicht und
Fig. 3 die in Fig. 1 nach der Linie III- ffi im Schnitt gezeigte Dosiervorrichtung.
Am oberen Teil des Dosiergehäuses 1 sitzt der im Bedarfsfall mit Förder- oder Rührschnecken ausgerüstete Vorratstrichter 2. Anstelle des Trichters kann auch eine an eine Herstellungsmaschine unmittelbar angeschlossene Förderleitung Verwendung finden.
Unterhalb des Vorratstrichters 2 befindet sich ein Verteiler, welcher aus zwei gleichzeitig mit Abstand nebeneinander angeordneten Drehschiebern 3 und 4 besteht. Jeder Drehschieber 3 und 4 weist in seinem Innern zwei gekrümmte einander spiegelgleiche Kanäle bzw. Mulden 5 und 6 sowie 7 und 8 auf, von denen ein Kanal im steten Wechsel mit dem anderen die Verbindung zwischen Vorratstrichter 2 und Dosierzylinder zwischen letzterem und dem Auslassmundstück herstellt. Entsprechend der Anordnung von zwei Drehschiebern 3 und 4 gehören insgesamt vier Dosierzylinder 9 bis 12 mit den darin eine und herbeweglichen Dosierkolben 13 bis 16 zur Ausrüstung der eigentlichen Dosiervorrichtung. Senkrecht unter den Öffnungen des Vorratstrichters 2 befinden sich die beiden Auslassmundstücke 17 und 18, bei denen die am unteren Ende befindlichen Abschneider nicht dargestellt sind.
Die Öffnungsquerschnitte der Kanäle 5 bis 8, der Dosierzylinder 9 bis 12 und der Auslassmundstücke 17 und 18 in Anschlussbereich sind, um jegliche Stauung des druck- und reibungsempfindlichen Stoffes bei der überführung auszuschliessen, untereinander gleich.
Die Schaltbewegung der Drehschieber 3 und 4, welche im vorliegenden Falle 900 beträgt, erfolgt von einer für beide Drehschieber 3 und 4 gemeinsame Trommelkurve 19 aus, von der aus die Bewegung auf einen mit der Welle 20 schwenkbar verbundenen Haupthebel 21 abgeleitet wird. An den äusseren Enden der Welle 20 sitzen die Hebel 22 und 23, die ihrerseits mit den Gestängen 24 und 25 verbunden sind, die unmittelbar an den verlängerten Drehschieberwellen 26 und 27 angreifen.
Die mit der Schaltbewegung der Drehschieber 3 und 4 einhergehenden Arbeitshübe der Dosierkolben 13 bis 16 lassen sich ebenfalls aus der Drehbewegung von Trommelkurve 28 und 29 ableiten, wobei z. B. der an seinem oberen Ende mit einer Abzweigung 30a und 30b versehene Kulissenhebel 30 die eine und hergehende Bewegung auf zwei Doppelgabeln 32 und 33 überträgt, deren andere Gabelenden mit den Kolbenstangen 34 und 35 gelenkig verbunden sind. Der Kulissenhebel 31 dagegen sitzt oben an einer Lasche 36, welche gleichzeitig auch das Lagerauge 37 für eine zwischen den beiden Doppelgabeln 32 und 33 und dann durch eine Bohrung 39 des Dosiergehäuses 1 hindurchgehende Stange 38 verbindet. Am Ende der Stange 38 sitzt eine Traverse 42, welche die Kolbenstange 40 und 41 der Dosierkolben 14 und 16 aufninunt.
In an sich bekannter Weise sind beide Kulissenhebel 30 und 31 zwecks Nachregelung des Kolbenhubes mit in der Höhe verstellbaren Lagerstellen 42 und 42 versehen.
Eine besonders vorteilhafte Lösung der Antriebsordnung für die gesamte Dosiereinrichtung lässt sich aus Fig. 1 entnehmen, wonach sowohl die Antriebs organe für die Drehschieber als auch die für die Dosierkolben auf einer gemeinsamen Antriebswelle 44 sitzen, die. ihre Drehbewegung über Zahnräder 45 von der Hauptwelle 46 empfängt.
Da die Wirkungsweise der Dosiervorrichtung sich prinzipiell von bekannten Drehschieber-Dosieraggre- gaten nicht unterscheidet, sei lediglich die durch die getrennte Anordnung der Drehschieber neu gegebene Möglichkeit zur individuellen Steuerung der Dosierkolben erwähnt. Allein schon die geschlossene Anordnung sämtlicher Dosierkolben-Steuerungsorgane an einer Seite schliesst eine Reihe von Vorteilen ein, die sich durch eine vereinfachte, platzsparende und trotzdem übersichtliche und leicht zugängliche Konstruktion ausdrücken lassen.
Darüberhinaus besteht nunmehr die Möglichkeit, die beiden dies- und jenseits vom Verteiler angeordneten Gruppen von Dosierkolben 13 und 15 auf der einen, 14 und 16 auf der anderen Seite des Verteilers gruppenweise getrennt zu steuern, d. h. innerhalb eines Arbeitstaktes, welcher die Bewegungsvorgänge der Dosierkolbengruppen innerhalb einer Schaltpause des Verteilers einschliesst, kann beispielsweise die in der Füllen und Ansaugstellung befindlichen Gruppe der Dosierkolben 14 und 16 (Fig. 1) ihren Fülihub in einem längeren Zeitraum zurücklegen als die Gruppe der den plastischen Stoff ausstossenden Dosierkolben 13 u. 15.
Nach Beendigung der Füllen und Ausstosshubes erfolgt ein neuer Schaltschritt von 900 durch die Drehschieber 3 und 4, wobei nunmehr die Öffnungen der gefüllten Kanäle 5 und 7 dicht vor den Flächen der nunmehr in der Füllstellung befindlichen Kolbengruppe 13 und 15 stehen. Selbstverständlich steht nun auch dieser Kolbengruppe 13 und 15 zu ihrem Füllhub der gleiche lange Zeitraum zur Verfügung. Der Zeitraum für den Füllhub ist innerhalb der vorgesehenen Grenzen einer Schaltpause trotzdem ausreichend bemessen, so dass die lückenlose Füllung der Dosierräume und damit auch gleichmässige genaue Gewichte bei den Dosiereinheiten gewährleistet sind und zwar ohne Rücksicht darauf, ob der plastische Stoff sich durch gute oder schlechte Fliesseigenschaften auszeichnet.
Das dargestellte und beschriebene Ausführungsbeispiel stellt keinesfalls die einzige Möglichkeit zur Verwirklichung der Erfindung dar. Ebenso wie anstelle der Trommelkurven 19, 28, 29 andere Antriebsund Steuerungselemente treten können, so lassen sich anstelle der zwei Drehschieber vier, sechs oder beliebig mehr Drehschieber in der gleichen Anordnung zu einer Einheit zusammenfassen.