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Die Erfindung betrifft einen Wurstfüller mit das Befüllgut aufnehmenden Gehäuse, dessen Boden das Ende eines Abfüllrohres zugeordnet ist und in dem ein Kolben über die geführte Kolbenstange eine Vor- und eine Rücklaufbewegung ausführend angeordnet ist, wobei die Kolbenstange zur Vor- und Rücklaufbewegung mit einem Antriebsgetriebe verbindbar ist.
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Wurstfüller oder allgemein gesagt Geräte zum Abfüllen zähflüssiger Materialien verfügen über einen topfförmigen Zylinder, dessen ebener, zur ebenen Stirnfläche des Kolbens paralleler Boden eine mit einem Abfüllrohr verbundene Öffnung aufweist (
DE 29 16 432 ). Bei einem derartigen Gerät wird der Zylinder mit der zähflüssigen Masse, also vor allem Wurstmaterial gefüllt, wobei dann über die Kolbenstange der Kolben in Richtung Boden mit Hilfe einer Handkurbel bewegt wird. Die Handkurbel ist mit einem Antriebsgetriebe verbunden, sodass über die Kolbenstange eine gleichmäßige Bewegung des Kolbens erreichbar ist. Aus der
DE 22 50 598 A1 ist ein ähnliches Gerät, also ein Wurstfüller, bekannt, bei dem allerdings zwei Aufnahmebehälter oder Zylinder vorgesehen sind, die wechselweise befüllt und entleert werden. Eine Handkurbel und damit ein Handbetrieb genügen den heutigen Anforderungen nicht. Es ist aber nicht möglich, einfach einen Elektromotor statt der Handkurbel zum Einsatz zu bringen, weil beim Auf- und Abwärtsbewegen des Kolbens und der Kolbenstange Quetschgefahr für die Finger des Benutzers besteht. Darüber hinaus ist es notwendig, das Befüllgut zu entlasten, um ein Nachlaufen nach Abfüllen der Portionen zu verhindern. Schließlich kann ein elektrischer Motor z. B. schon aus Platzgründen nicht in das bestehende Gehäuse des Wurstfüllers eingesetzt werden.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Wurstfüller mit Antrieb zu schaffen, der Quetschgefahren weitgehend verhindernd ausgeführt und leicht und sicher handhabbar ist.
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Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, dass das Antriebsgetriebe eine Ausgangswelle aufweist, die mit der Wellenkupplung eines Außenantriebes korrespondierend ausgeführt ist, wobei der in einem Antriebsgehäuse untergebrachte Außenantrieb einen Motor mit Ansteuerung, der bei geringer Drehzahl eine hohes Drehmoment abgebend ausgerüstet ist, und ein Getriebe aufweist.
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Mit Hilfe eines derart ausgebildeten Antriebes kann der Wurstfüller sicher und gleichmäßig betrieben werden. Die Wellenkupplung des als Außenantrieb ausgebildeten Antriebes wird auf die Ausgangswelle aufgesteckt oder in diese eingeführt, um so die notwendige Energie auf das Antriebsgetriebe und damit die Kolbenstange und den Kolben übertragen zu können. Da der Außenantrieb mit seinem Motor und der Ansteuerung bei geringer Drehzahl ein hohes Drehmoment von max. 20 Nm aufbringt, können damit langsame Bewegungen der Kolbenstange und des Kolbens ausgeführt werden und es besteht die Möglichkeit, beim Ausstellen des Motors einen begrenzten Rücklauf zu ermöglichen, um so ein Nachschieben des Füllgutes zu unterbinden. Bei Drehzahlen von bis zu 1.000 U/Min. und entsprechenden Regelungen und Schaltern ist es sichergestellt, dass es zu Problemen beim Betrieb des Außenantriebes mit dem Wurstfüller nicht kommen kann. Statt dem Antriebsgetriebe kann die Außenwelle auch dem Außenantrieb und die Wellenkupplung dem Antriebsgetriebe zugeordnet werden.
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Eine gezielte Drehmomenterhöhung an der Ausgangswelle ist vorteilhafterweise erreichbar, wenn das Getriebe erfindungsgemäß als Untersetzungsgetriebe ausgebildet ist. Hierbei eignen sich insbesondere Planetengetriebe, weil sie bezogen auf ihre Baugröße große Übersetzungsverhältnisse ermöglichen. Bei derartigen Planetengetrieben werden die Lager mit lebensmittelgeeignetem Fett befüllt, um im ungünstigsten Fall eine Kontamination mit den Lebensmitteln zu vermeiden.
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Für die Verbindung des Getriebes und des Motors ist erfindungsgemäß eine Zahnriemenstufe vorgesehen. Sie ermöglicht eine schlupffreie Übertragung großer Drehmomente ohne allzu hohe Vorspannung des Riemens. Hierdurch wird die Lagerbelastung an Motor und Getriebe vorteilhaft verringert.
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Das Antriebsgehäuse dient vor allem zur Aufnahme der relevanten Teile der Antriebstechnik und zwar um diese vor allem sicher unterzubringen. Weiter ist vorgesehen, dass das Antriebsgehäuse mit Außenantrieb als Drehmomentstütze für das Gehäuse mit Kolben und Kolbenstange dienend ausgeführt und mit ihm über einen einzuhängenden Verbindungswinkel koppelbar ist. Eine derartige Verbindung ist schnell und einfach herzustellen und verhindert das Herausrutschen des Antriebes während des Betriebes sicher.
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Die beiden Gehäuse können vor allem auch deshalb durch den Verbindungswinkel einfach und schnell wirksam verbunden werden, weil das Antriebsgehäuse in den Abmaßen angepasst ausgebildet und mit einem am Deckel angebrachten Tragegriff ausgerüstet ist. Das etwa 7 kg wiegende Antriebsgehäuse mit seinen eingebauten Bauteilen kann so leicht transportiert werden und beispielsweise auch mit einem anderen Gerät zum Abfüllen anderer zähflüssiger Massen verbunden werden, beispielsweise in der Zeit, in der das Gehäuse des Wurstfüllers gereinigt wird.
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Eventuell notwendig werdende Einstellungsarbeiten oder das Austauschen einzelner Bauteile ist dadurch erleichtert, dass das Antriebsgehäuse aus über Schrauben in Form von Einpressmuttern miteinander verbundenen Gehäuseteilen zusammengesetzt ist. Es besteht in der Regel aus dem Deckel und dem Boden sowie vier Seitenwänden, in denen die Schalter und sonstigen Regelteile soweit über die Gehäusewand vorstehen, dass sie leicht erreichbar und sicher zu handhaben sind. Die Anpressmuttern mit den zugehörigen metrischen Einstellschrauben können auch durch Schweißmuttern ersetzt werden, wobei sich bei diesen Wartungs- oder Reparaturarbeiten der vorgesehene Tragegriff als vorteilhaft erweist.
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Der Außenantrieb des Wurstbefüllers ist bzgl. Baugröße und Gewicht des Wurstfüllers ein hohes Drehmoment bei geringer Drehzahl abgebend ausgeführt. Hierbei hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn der Außenantrieb einen leicht regelbaren Schrittmotor als Motor aufweist, der über einen Kolbenhub von 5–15 mm/U verfügend eingestellt ist. Ein derartiger Schrittmotor lässt sich vor allem auch mit dem erfindungsgemäßen Untersetzungsgetriebe kostengünstig einsetzen. Die Einstellung des Kolbenhubes auf 5–15, vorzugsweise 10 mm/U bringt bzgl. der Sicherheit große Vorteile, weil dadurch Quetschgefahren deutlich verringert werden.
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Eine auf den Betrieb des Wurstfüllers angepasste Ausbildung der dem Antrieb zugeordneten Endstufe bringt vor allem kostenmäßige Vorteile. Daher sieht die Erfindung vor, dass der als Schrittmotor ausgebildete Motor eine angepasste Endstufe mit zwei Digitaleingängen für einen Fußtaster und einen Rücklauftaster sowie zwei Analogausgänge für ein Potentiometer I und ein Potentiometer II aufweist. Da die Digitaleingänge nur mit einer kleineren Spannung aus Sicherheitsgründen beaufschlagt werden soll, ist ein Spannungsverlauf von vorzugsweise 48 Volt auf 9,7 Volt vorzusehen.
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Beim Betrieb des Außenantriebes könnten in verschiedenen Situationen Quetschgefahren für den Anwender entstehen, wobei dies gemäß der Erfindung unter gleichzeitiger Ausschaltung weiterer Probleme dadurch vermieden werden kann, dass der Kolbenhub über ein Potentiometer II regelbar auf 0–10 mm/Sekunde begrenzt ist, eine Betätigung des Außenantriebes nur über als Taster ausgebildete Schalter und zusätzlich den Notausschalter möglich ist, dass zusätzlich zum Notausschalter zur Unterbrechung der Rücklaufbewegung der Fußtaster zu betätigen ist und der Außenantrieb zur Vermeidung von Stromschlägen nur mit der Schutzkleinspannung von 48 Volt versorgt und zu betreiben ist. Die Gefahr von Quetschungen aber auch des Beschädigen des Gehäuses durch zu weites Herausfahren des Kolbens wird vor allem dadurch unterbunden, dass eine niedrige Geschwindigkeit des Kolbens sichergestellt ist bzw. gleichzeitig mehrere Taster bedient werden müssen, ehe aus dem Stillstand wieder auf Auf- oder Abwärtsbewegung geschaltet werden kann. Durch Aufkleben von Gefahrensymbolen kann zusätzlich dazu beigetragen werden, dass insbesondere Quetschprobleme nicht auftreten. Eine Gefährdung für den Anwender durch elektrischen Strom kann – wie schon erwähnt – dadurch nicht entstehen, dass der Motor mit der besagten Schutzkleinspannung von 48 Volt betrieben wird. Das hierfür notwendige externe Netzteil kann der Nutzer trocken und außerhalb des Gefahrenbereichs lagern.
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Da wie weiter oben beschrieben beim Rücklauf des Kolbens Gefahren auftreten können und sogar beispielsweise beim Abfüllen kleinere Portionen benötigt werden, ist es notwendig das Füllgut zu entlasten. Hierfür ist vorgesehen, dass der Antrieb automatisch in Rücklauf geht, wobei die Rücklaufdauer erfindungsgemäß auf 0–2,5 Sekunden einstellbar ist. Dadurch wird sichergestellt, dass in Folge des Rücklaufs des Antriebes und damit auch der Veränderung der Position des Kolbens irgendwelche Probleme wie Quetschgefahren auftreten. Nach max. 2,5 Sekunden ist eine ausreichende Entlastung des Füllgutes erreicht, sodass ein weiteres Laufen des Antriebes nicht notwendig ist. Im Übrigen sollte der automatische Rücklauf nicht unnötigerweise aktiviert werden, sondern nur dann, wenn dies aufgrund der Entlastung des Füllgutes notwendig ist.
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Um Probleme und Schäden beim Rücklauf zu verhindern, ist zusätzlich vorgesehen, dass der Schalter am Potentiometer I bei automatischem Rücklauf ein akustisches, optisches und/oder fühlbares Signal bei Erreichen des eingestellten Schwellwertes veranlassend ausgebildet ist. So können Extremwerte erst gar nicht eintreten.
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Beim Betrieb eines derartigen Wurstfüllers mit Außenantrieb ist es vorteilhaft, wenn der Kolben des Wurstfüllers zunächst in eine vorbestimmte Arbeitsposition, u. a. auch anhängig vom Füllungsgrad gebracht werden kann. Dies ist erfindungsgemäß damit leicht zu erreichen, dass die Ausgangswelle des Antriebsgehäuses oder eine zusätzliche Ausgangswelle mit einer handelsüblichen Handkurbel verbindbar ausgebildet ist. So kann vorab mit der Handkurbel die gewünschte Arbeitsposition innerhalb des Zylinders eingestellt werden.
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Die Erfindung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass ein Wurstfüller mit Außenantrieb so ausgebildet und ausgerüstet ist, dass ein sicherer Betrieb möglich ist, dass Quetschgefahren beim Betrieb des Wurstfüllers deutlich reduziert bzw. vermieden sind und dass damit eine Automatisierung der Arbeiten mit dem Wurstfüller möglich ist, ohne dass es zu Problemen beim Wurstfüllen selbst bzw. bei den nachfolgenden Arbeiten kommen kann.
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Weitere Einzelheiten und Vorteile des Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung, in der ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel mit den dazu notwendigen Einzelheiten und Einzelteilen dargestellt ist. Es zeigen:
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1 einen Wurstfüller in perspektivischer Darstellung ohne Außenantrieb,
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2 eine Teilansicht des Wurstfüllers mit angeschlossenem Außenantrieb,
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3a eine Seitenansicht des Antriebsgehäuses mit Ansteuerelementen,
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3b eine weitere Seitenansicht mit Ansteuerelementen am Antriebsgehäuse
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4 eine Ansicht des Antriebsgehäuses mit den angedeuteten Einheiten Motor und Getriebe und
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5 einen Fußtaster in perspektivischer Ansicht.
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1 zeigt einen Wurstfüller 1, bestehend aus dem Gehäuse 2 und den seitlichen Halteelementen für das Gehäuse 2 und das Antriebsgetriebe 7. Dem Boden 3 des Gehäuses 2 ist ein Abfüllrohr 4 zugeordnet, auf das beispielsweise Wursthüllen aufgeschoben werden, um diese dann mit dem Füllmaterial zu versehen. Dazu wird ein hier nicht sichtbarer Kolben 5 innerhalb des Gehäuses 2 über die Kolbenstange 6 in Richtung Boden 3 gepresst, sodass das Füllmaterial aus dem Gehäuse 2 über das Abfüllrohr 4 beispielsweise in die Wurstpelle hineingepresst wird. In 1 angedeutet ist, dass der Ausgangswelle 8 des Antriebsgetriebes 7 eine Handkurbel 40 zugeordnet ist, wobei diese Handkurbel 40 auch einer zweiten Ausgangswelle 8‘ zugeordnet werden kann. Über diese Handkurbel 40 wird die Kolbenstange 6 mit dem hier nicht sichtbaren Kolben 5 entweder in eine Vor- oder Rücklaufbewegung versetzt, was hier aber nur für Sonderarbeiten vorgesehen ist.
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2 zeigt die erfindungsgemäße Lösung in Teilansicht, d. h. hier ist dem Wurstfüller 1 bzw. dessen Gehäusewand ein Außenantrieb 10 zugeordnet. Dieser Außenantrieb 10 verfügt, wie 3a verdeutlicht, über eine Wellenkupplung 11, in die die Ausgangswelle 8 eingeführt werden kann, um so den Außenantrieb 10 mit Motor 15 und Getriebe 17 mit dem Wurstfüller zu verbinden, um auf die Kolbenstange 6 einzuwirken.
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Die Stützplatten oder -stangen 9 des Wurstfüllers 1 sind nach dem Einstecken der Ausgangswelle 8 in die Wellenkupplung 11 miteinander gesichert verbunden, wozu ein Verbindungswinkel 19 die Stützplatten 9 mit dem Antriebsgehäuse 12 des Außenantriebes 10 verbindet. Über entsprechende Verbindungen kann diese Ankopplung schnell abgesichert werden, wobei das Antriebsgehäuse 12 in der Form dem Gesamtgehäuse des Wurstfüllers 1 angepasst ist, dass beide nach der Ankopplung eine Einheit bilden können.
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Der Außenantrieb 10 verfügt über ein stabiles Antriebsgehäuse 12, das sowohl den Motor 15 wie auch das Getriebe 17 aufnimmt, die, wie noch weiter hinten erläutert wird, über eine Zahnriemenstufe 18 miteinander verbunden sind.
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Das Antriebsgehäuse 12 besteht, wie die 3a und 3b verdeutlichen, aus miteinander verschraubten Gehäuseteilen 24, 25 und dem Deckel 22. Zur Verbindung dienen Einpressmuttern 26 mit entsprechenden Schrauben, um bei Bedarf, insbesondere bei Wartungsarbeiten schnell an die Einzelteile des Außenantriebes 10 heranzukommen. Beide Teileinheiten können über den dem Deckel 22 zugeordneten Tragegriff 23 leicht von Hand transportiert werden, wobei das Antriebsgehäuse 12 mit Innereien etwa 7 kg Gewicht hat.
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Die 3a zeigt neben der Wellenkupplung 11 Anschlüsse und Taster auf dem Gehäuseteil 24. Mit 28 bzw. 30 ist ein Digitaleingang mit Rücklauftaster bezeichnet, während der Digitaleingang 27 als Anschluss für den Fußtaster 29 ausgebildet ist und also solcher dient. Die Analogausgänge 31 und 32 sind für die Potentiometer 33 und 34 vorgesehen und stellen die dem Außenantrieb angepasste Anstufe dar. Die Digitaleingänge 27, 28 sind nur mit einer kleinen Spannung beaufschlagt, wozu ergänzend ein Spannungsumwandler von 48 Volt auf 9,7 Volt vorgesehen ist. Auf diesen Spannungsumwandler kann u. U. verzichtet werden, je nachdem welche Endstufe zum Einsatz kommt.
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Wie weiter oben erwähnt, dient der Digitaleingang 27 als Anschluss 35 für den Fußtaster 29. Der mit dem Bezugszeichen 36 versehene Schalter ist der Hauptschalter, wobei dicht daneben der Notausschalter 37 angeordnet ist, sodass alle für die Regelung wichtigen Bauteile dicht beieinander liegen und gut handhabbar sind. Mit 39 bezeichnet ist der Anschluss für die Versorgungsspannung.
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Die 4 zeigt ein Antriebsgehäuse 12 mit den darin untergebrachten Antriebsteilen, d. h. dem Motor 15 und dem Getriebe 17. Das Getriebe 17 ist über die Getriebehalterung 21 an einer der Stützplatten 9 festgelegt, der Motor an der anderen Stützplatte 9‘. Beide sind über die Zahnriemenstufe 18 antriebsmäßig miteinander verbunden und auf dieser Seite über die Verbindungsplatte 20 gehalten.
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Die der Ansteuerung dienenden Teile sind hier ebenfalls erkennbar, wobei die Anordnung der Darstellung in 3b nahekommt.
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Über den Anschluss 35 ist der Fußtaster 29 mit dem Antriebsgehäuse 12 bzw. dem Außenantrieb 10 zu verbinden.
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In sind die im Antriebsgehäuse 12 untergebrachten Aggregate Motor 15 und Getriebe 17 zu sehen. An der Ausgangswelle 8 des Antriebsgetriebes 7 sitzt die beschriebene Wellenkupplung 11, welche auf den Antrieb des Wurstfüllers 1 aufgesteckt wird. Vor dem Aufstecken ist der Kolben 5 des Wurstfüllers mit Hilfe der Handkurbel 40 auf die jeweilige Arbeitsposition innerhalb des zylindrischen Gehäuses 2 zu bringen. Um das Aufstecken zu erleichtern, ist es zweckmäßig, den Außenantrieb 10 kurz einzuschalten. Zum Einschalten wird das Netzteil über den Anschluss 39 mit dem Stromnetz und dem Antrieb verbunden. Anschließend wird der Hauptschalter 36 eingeschaltet und kontrolliert, ob der Notausschalter 37 wirksam entriegelt ist. Gleichzeitig ist sichergestellt, dass der automatische Rücklauf über den Potentiometer I 33 ausgeschaltet ist. Danach kann der Außenantrieb 10 mit Hilfe des Potentiometers II 34 auf eine niedrige Drehzahl eingestellt werden. Nach jeder Stromunterbrechung muss der Außenantrieb 10 über ein kurzes Antippen und Loslassen des Fußtasters 29 aktiviert werden. Nach der Aktivierung ist der Antrieb dann wieder betriebsbereit und kann über den Fußtaster 29 gestartet und beim Loslassen des Fußtasters 29 gestoppt werden. Nach dem Aufschieben des Außenantriebes 10 auf die Ausgangswelle 8 wird das Antriebsgehäuse 12 mit der Baueinheit des eigentlichen Wurstfüllers 1 über den Verbindungswinkel 19 gegen Verrutschen gesichert. Damit dieses Antriebsgehäuse 12 richtig sitzt, ist die Stellschraube an dem Verbindungswinkel 19 leicht an die Einheit des Wurstfüllers 1 anzulegen. Der Hauptschalter 36 und der Notausschalter 37 sind in Reihe geschaltet. Nur dann, wenn beide auf eine Richtung einstellt sind, kann der Außenantrieb 10 seinen Betrieb aufnehmen. Aus Sicherheitsgründen muss anschließend der Nutzer, einmalig im regulären Betrieb den Fußtaster 29 betätigen und wieder loslassen. Dies dient der Sicherheit, da nach Stromausfall oder nach Betätigen des Notaus die Anlage nicht loslaufen kann, wenn z. B. noch ein Gegenstand auf dem Fußtaster 29 liegt bzw. dieser eingeklemmt ist. Bei der Bewegung nach unten, also zum Füllen von Würsten o. ä., muss der Fußtaster 29 betätigt werden. Danach bewegt sich der Kolben 5 mit der von dem Potentiometer II 34 eingestellten Geschwindigkeit nach unten. Lässt der Anwender den Fußtaster 29 los, wird je nach Einstellung des Potentiometers I 33 entweder der automatische Rücklauf aktiviert oder nicht. Wenn dieser nicht aktiviert ist, befindet sich die Anlage erneut im Leerlauf. Bei aktiviertem automatischen Rücklauf wird der Außenantrieb 10, entsprechend des eingestellten Wertes am Potentiometer I 33 eine bestimmte Zeit mit der gleichen Geschwindigkeit zurücklaufen. Sollte der Nutzer eine zwischenzeitliche Unterbrechung des automatischen Rücklaufs wünschen, kann er, neben dem jederzeitig möglichen Notaus, d. h. Betätigen des Notausschalters 37 auch den Fußtaster 29 zur Unterbrechung nutzen. 5 zeigt einen solchen Fußtaster 29 in perspektivischer Darstellung.
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Soll sich der Kolben 5 nach oben bewegen, muss der Nutzer zuerst den Taster für den Rücklauf 30 und anschließend den Fußtaster 29 betätigen. Die Geschwindigkeit für den Rücklauf ist die gleiche wie die des Vorlaufs und wird am Potentiometer II 34 eingestellt. Sobald einer der beiden betätigten Taster 29, 30 losgelassen wird, bremst der Außenantrieb 10 ab und befindet sich wieder im Leerlauf.
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In den Figuren dargestellt ist eine Ausführung, bei der die Ausgangswelle, also die der Kupplung dienende Welle dem Antriebsgetriebe zugeordnet und die Wellenkupplung, also das Einsteckende dem Außenantrieb zugeordnet ist. Möglich ist es auch, die Ausgangswelle dem Außenantrieb zuzuordnen und die Wellenkupplung dem Antriebsgetriebe.
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Alle genannten Merkmale, auch die den Zeichnungen allein zu entnehmenden, werden allein und in Kombination als erfindungswesentlich angesehen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 2916432 [0002]
- DE 2250598 A1 [0002]
