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Die Erfindung betrifft eine Düse zum Aufbringen einer Lebensmittelschicht mit einer Austrittsöffnung, die in ihren Abmessungen ganz, teil- oder stückweise flexibel gestaltet ist.
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Aus der
EP 2 174 560 A1 ist eine Düse bekannt, die in ihren Abmessungen ganz, teil- oder stückweise flexibel gestaltet ist. Die Austrittsöffnung der Düse wird durch eine flexible und dehnbare Membran gebildet. Angrenzend an die Membran und außerhalb der Austrittsöffnung sind mit Rückstellkraft beaufschlagte und von der Austrittsöffnung aus einer Nullstellung in einer Richtung innerhalb der Ebene der Austrittsöffnung weg verschiebbare Gegendruckelemente angeordnet. Dadurch ist die Austrittsöffnung der Düse dynamisch verformbar, sodass auch Lebensmittelstücke aufgebracht werden können.
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Bei dieser Lösung werden die Gegendruckelemente einzeln im Bereich der Austrittsöffnung der Düse an den gewünschten Lebensmittelauftrag angepasst.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Düse zum Aufbringen einer Lebensmittelpaste anzugeben, bei der durch vereinfachte Einstellung der Gegendruckelemente eine dynamische Austrittsöffnung erzeugt wird.
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Diese Aufgabe wird durch eine Düse mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.
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Weiterbildungen und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung.
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Erfindungsgemäß besteht die Düse aus einem Grundkörper mit einer Eintrittsöffnung und einer Austrittsöffnung, einer zwischen Eintrittsöffnung und Austrittsöffnung angeordneten schlauchförmigen flexiblen und dehnbaren Membran, wie sie aus
EP 2 174 560 A1 bekannt ist, sowie Gegendruckelementen. Auf die Austrittsöffnung der Düse wirken Niederhalter als Gegendruckelemente auf die Membran. Die Niederhalter sind an der gegenüberliegenden Seite des Düsenaustritts im Bereich der Eintrittsöffnung des Grundkörpers auf einer Welle gelagert. Zur Erzeugung des gewünschten Gegendrucks der Niederhalter aufdie Membran sind die Welle und die Niederhalter mit je einem Niederhalter zugeordnetem Federelement, zum Beispiel einer Torsionsfeder, verbunden. Das Federelement ist vorzugsweise innerhalb von einem Kopf des Niederhalters angeordnet und wird vom Kopf umschlossen. Mittels der Torsionsfeder wird der gewünschte Gegendruck aufgebracht. Dadurch ist die Austrittsöffnung der Düse dynamisch verformbar, sodass auch Lebensmittelstücke aufgebracht werden können. Anstelle von mehreren Niederhaltern kann auch ein einziger Niederhalter verwendet werden.
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Vorteilhaft kann durch eine Erhöhung oder Verminderung der Kraft der Torsionsfeder der Gegendruck auf die Membran im Bereich der Austrittsöffnung der Düse eingestellt werden. Dies geschieht zum Beispiel durch Verdrehen der Welle, auf die die Niederhalter gelagert sind. Eine Verdrehung der Welle und somit Erhöhung oder Verminderung der Torsionskraft ermöglicht somit mit einer einzigen Einstellung die gewünschte Gegendruckeinstellung der Niederhalter.
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Im Bereich der Austrittsöffnung der Düse wird vorteilhaft eine Begrenzungseinheit angebracht, die von einer Nullstellung aus in beide Richtungen vertikal zu den Niederhaltern verstellbar ist. Damit wird einerseits mittels eines unteren Anschlags eine gewünschte Dicke der Lebensmittelschicht einstellbar, und andererseits mittels eines oberen Anschlags eine maximale Höhe der stückigen Lebensmittelanteile erreicht. Die Nullstellung kann verschiebbar ausgebildet sein. Die Lebensmittelpaste wird mittels einer an der Eintrittsöffnung der Düse angebrachten Pumpe eingebracht. Vorteilhaft kann die Dicke der Lebensmittelschicht zusätzlich durch die Pumpengeschwindigkeit beeinflusst werden.
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Vorteilhaft wird in der Düse ein Formatsatz angeordnet, der durch seine Form die Austrittsform der Lebensmittelpaste beeinflusst. Durch den Einsatz von Schnellspannschrauben ist ein schneller Tausch der Formatsätze an den Grundkörper gewährleistet.
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Im Bereich der Austrittsöffnung der Düse wird vorteilhaft eine Schneidvorrichtung angebracht, die sowohl den Düsenaustritt in geschlossener Stellung abdichtet, als auch als Trenneinheit für das fertig belegte Lebensmittel dient. Dadurch wird in einem Arbeitsgang der Träger des Lebensmittels, wie zum Beispiel ein Fisch, mit der Lebensmittelpaste beschichtet und in verkaufsfertige Portionen portioniert. Die fertigen Portionen können dann einer Verpackungseinheit zugeführt werden.
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Vorteilhaft wird mittels einer programmierbaren Erkennungseinheit die Trenneinheit gesteuert. Die Erkennungseinheit erkennt den Anfang des Trägers des Lebensmittels und öffnet die Schneideinheit. Die gewünschte Lebensmittelpaste wird sogleich aufgetragen. Die Erkennungseinheit kann sowohl einen Strangauftrag als auch einen getakteten Auftrag der Lebensmittelschicht steuern. Im Strangauftrag ist die Schneideinheit geöffnet, im getakteten Auftrag wird die Schneideinheit entsprechend der gewünschten Portionsgröße geschlossen.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung enthalten die Membran und alle anderen Bauteile aus Nichtmetall in der Düse Stoffe, die in einem nachgeschalteten Metalldetektor detektiert werden, wie zum Beispiel dünne und kurze Eisenfäden. Dadurch können im laufenden Betrieb Fremdkörper, wie zum Beispiel Teile der Dichtung der Düse, in dem Lebensmittel detektiert werden.
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Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert.
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In der Zeichnung zeigen:
- 1 einen Grundkörper
- 2 einen Grundkörper mit Membran
- 3 einen erfindungsgemäßen Niederhalter
- 4 eine zweite Ansicht des Niederhalters
- 5 eine Schneidvorrichtung
- 6 eine Anordnung mit Niederhaltern
- 7 eine Düse mit Niederhaltern und Schneidvorrichtung
- 8 eine Begrenzungseinheit
- 9 einen Formatsatz
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Die 1 zeigt einen Grundkörper 36 mit einer Eintrittsöffnung 35 und einer Austrittsöffnung 12. Der Grundkörper 36 ist vorzugsweise trichterförmig aufgebaut. Durch die Eintrittsöffnung 35 wird mittels einer nicht gezeigten Pumpe eine Lebensmittelpaste eingebracht. Der Grundkörper 36 besteht aus einer Bodenplatte 43 mit rechtwinklig dazu angeordneten Wänden 44. In der der Bodenplatte 43 gegenüber liegenden Seite der Wände 44 sind Gewindebohrungen 37 angeordnet. Der Grundkörper 36 ist gegenüber der Bodenplatte 43 offen. Vorteilhaft sind innerhalb des Grundkörpers 36 Schieber montiert, die über seitliche Bohrungen verstellt werden können. Durch eine Verstellung der Schieber kann zusätzlich die Breite der Lebensmittelschicht beeinflusst werden.
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2 zeigt einen Grundkörper 36 mit einer Membran 41. Die Membran 41 deckt den gegenüber der Bodenplatte 43 offen Teil des Grundkörpers 36 ab. Die Membran 41 enthält Ausstanzungen 42, die an der gleichen Position angebracht sind wie die Gewindebohrungen 37.
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Die 3 zeigt einen Teil einer erfindungsgemäßen Düse 14. Dieser Teil enthält einen Niederhalter 4, der mit einer Welle 3 federnd verbunden ist. Die Welle 3 weist eine Nut 1 auf. Ein Kopf 9 umschließt die Welle 3 des Niederhalters 4. Im Kopf 9 des Niederhalters 4 ist ein Federelement 6 angeordnet. Vorzugsweise wird als Federelement 6 eine Torsionsfeder verwendet. Das Federelement 6 ist innerhalb von dem Kopf 9 des Niederhalters 4 angeordnet und wird vom Kopf 9 umschlossen. Der Niederhalter 4 weist im Bereich des Kopfes 9 eine Bohrung auf, in die eine Seite des Federelements 6 eingreift. Die zweite Seite des Federelements 6 greift in die Nut 1 der Welle 3 ein. An der Welle 3 ist eine Arretierung 7 mit zugehörigem Rastbolzen 2 angeordnet. Mittels der Arretierung 7 kann durch Verdrehen der Welle 3 die Vorspannung des Federelements 6 auf den Niederhalter 4 verändert werden. Zwischen Federelement 6 und Welle 3 ist ein Lager 8, vorzugsweise ein Gleitlager, angeordnet.
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4 zeigt eine zweite Ansicht des Niederhalters 4. In dieser Ansicht ist das Federelement 6 im Kopf 9 nicht sichtbar. Durch die verdeckte Anordnung des Federelements 6 im Kopf 9 ist eine hygienische Reinigung der Anordnung gewährleistet.
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5 zeigt eine Schneidvorrichtung für die erfindungsgemäße Düse 14. Die in 6 gezeigt Anordnung mit Niederhaltern 4 ist hier noch nicht montiert. Im Bereich der Austrittsöffnung 12 der Düse ist ein Messerblock 10 angeordnet. Der Messerblock 10 besteht aus einer Lineareinheit 11 und einem Messer 13. Das Messer 13 bewegt sich rechtwinklig zur Austrittsöffnung 12 der Düse 14 bei Betätigung der Lineareinheit 11 in Führungen 15, 16. Die Stellung des Messers 13 ist entweder „offen“, sodass die Lebensmittelpaste auf das Lebensmittel aufgetragen werden kann, oder geschlossen. In der Stellung „geschlossen“ des Messers wird das Lebensmittel in eine vorbestimmte Portion geschnitten, und gleichzeitig verschließt das Messer 13 die Austrittöffnung 12 der Düse 14. Die Lineareinheit wird von einer nicht gezeichneten Steuereinheit betätigt. Die Düse 14 beinhaltet vorzugsweise einen Formatsatz 18, der mittels Schnellspannschrauben 19 einfach ausgewechselt werden kann. Durch den Formatsatz 18 wird die Austrittsform der Lebensmittelpaste bestimmt. Bei zum Beispiel einer nicht-stückigen Lebensmittelpaste kann mittels des Formatsatzes 18 eine gleichmäßige Dicke, eine in der Mitte des Lebensmittels vertiefte Schicht oder eine erhabene Schicht aufgetragen werden. Zwischen Formatsatz 18 und Grundkörper 36 ist die Membran 41 angeordnet.
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6 zeigt eine Anordnung mit mehreren Niederhaltern 4, wie sie für einen Niederhalter 4 in den 3 und 4 beschrieben ist. Die Anordnung ist auf einem Montagerahmen 38 angeordnet. Die Niederhalter 4 mit zugehörigen Federelementen 6, wie in 3 gezeigt, sind auf der Welle 3 angeordnet. Die Welle 3 ist in einem Lagerbock 39 drehbar angeordnet. Der Lagerbock 39 ist Teil des Montagerahmens 38. Dieser Montagerahmen 38 kann mittels der Spannschrauben 19 auf dem Grundkörper 36, wie in 1 bzw. 2 gezeigt, montiert werden. Dies kann direkt geschehen, so dass die Niederhalter 4 auf eine Membran 41, wie in 2 gezeigt, wirken. Diese Montage eignet sich für stückiges Lebensmittel. Der Montagerahmen 38 kann auch oberhalb des Formatsatzes 18, wie in 5 gezeigt, mittels der dort gezeichneten Spannschrauben 19 am Grundkörper befestigt werden. Diese Montage eignet sich für pastiges Lebensmittel.
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7 zeigt eine Düse mit Niederhaltern
4 und einer Schneidvorrichtung, bestehend zum Beispiel aus dem Messerblock
10, der Lineareinheit
11 und dem Messer
13. Oberhalb des Grundkörpers
36 zwischen der Eintrittsöffnung
35 der Düse
14 und der hinter dem Messer
13 befindlichen Austrittsöffnung der Düse
14 befindet sich die aus der
EP 2 174 560 A1 bekannte Membran. Das Messer
13 der Schneidvorrichtung nach
5 schließt die Austrittsöffnung
12 der Düse ab. Die Anordnung gemäß
6 mit Montagerahmen
38 und Niederhaltern
4 ist mittels der Spannschrauben
19 auf dem Grundkörper
36 montiert.
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8 zeigt eine Begrenzungseinheit. Die Begrenzungseinheit ist auf einem Montagerahmen 47 angeordnet. Der Montagerahmen 47 kann auf dem Grundkörper 36 mittels Spannschrauben 19 befestigt werden. Die Begrenzungseinheit wirkt im Bereich der Austrittsöffnung 12 der Düse 14 als Begrenzungsanschlag. Die Begrenzungseinheit besteht aus einem Montagerahmen 47 und einer im Bereich der Austrittsöffnung 12 in der Höhe verstellbaren Begrenzungsplatte 23. Die Begrenzungsplatte 23 ist über einen Lagerbock 21 und einem Lager 22 im Bereich der Austrittsöffnung 12 mit einer Achse 28 befestigt. Die Achse 28 führt durch eine Welle 24 zu einer Stellschraube 27. Mittels der Stellschraube 27 kann die Höhe der Begrenzungsplatte 23 zum Grundkörper eingestellt werden. Mittels einer Kontermutter 26 kann die eingestellte Höhe der Begrenzungsplatte 23 arretiert werden. Zur Einstellung der Höhe ist die Begrenzungsplatte 23 am Montagerahmen 47 mittels einer Achse 25, einem mit dem Montagerahmen 47 verbundenen Lager 45 und einem als Teil der Begrenzungsplatte 23 bestehenden Lager 46 gegenüber der Austrittsöffnung 12 drehbar gelagert. Die Welle 24 ist außerhalb der Begrenzungsplatte 23 in einem Lagerblock 20 gelagert. Der Lagerbock 20 ist mit dem Montagerahmen 47 verbunden. Die Begrenzungsplatte wird vorzugsweise eingesetzt, wenn eine Lebensmittelschicht aufgetragen werden soll, die nicht stückig, wohl aber sehr fest bzw. gefroren ist. Die Position bzw. Höhe der Lebensmittelschicht kann mittels dieser Begrenzungseinheit einfach verstellt und fixiert werden. Vorteilhaft ist mit dieser Anordnung durch eine einzige Stellschraube 27 die Austrittsöffnung 12 über die gesamte Breite der Düse 14 einstellbar.
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Die erfindungsgemäße Düse
14 besteht aus einem vorzugsweise trichterförmigen Grundkörper
36 mit einer Eintrittsöffnung
35 und einer Austrittsöffnung
12, eine die Eintrittsöffnung
35 und Austrittsöffnung
12 verbindende schlauchförmige flexible und dehnbare Membran, wie sie aus
EP 2 174 560 A1 bekannt ist, sowie Gegendruckelemente. Auf die Austrittsöffnung12 der Düse wirken Niederhalter
4 als Gegendruckelemente auf die Membran. Dadurch ist die Austrittsöffnung
12 der Düse
14 je nach gewählter Vorspannung des Federelements
6 dynamisch verformbar, sodass auch Lebensmittelstücke aufgebracht werden können. Die von der Düse
14 aufgebrachte Lebensmittelpaste wird in gleichmäßiger Dicke auf ein Lebensmittel aufgetragen. Im Falle eines stückigen Lebensmittelanteils in der Lebensmittelpaste wird das Federelement
6 gegen die Federspannung verschoben und der stückige Lebensmittelanteil auf das Lebensmittel aufgetragen. Nach Auftrag des stückigen Lebensmittelanteils fällt das Federelement
4 wieder in seine Ausgangsstellung zurück. Es kommt somit nicht zu einer Verstopfung der Düse
14, und ein gleichmäßiges Auftragen der Lebensmittelpaste wird gewährleistet.
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9 zeigt einen Formatsatz. Der Formatsatz besteht aus einer Schablone mit Bohrungen 33 zur Befestigung an dem Grundkörper 36. Die Austrittsöffnung des Formatsatzes entspricht der Austrittsöffnung 12 des Grundkörpers 36. In einem mittleren Bereich des Formatsatzes befindet sich ein zur Austrittsöffnung 12 des Grundkörpers 36 parallel verlaufender Steg 34. Der Steg 34 bildet in einem mittleren Bereich eine Austrittsform 31, in dem das Stegmaterial in diesem Bereich gegenüber der Stegebene verschränkt ist. Je nach Verschränkungsebene wird beim Auftragen der Lebensmittelpaste in diesem Bereich weniger oder mehr Paste aufgetragen. So kann zum Beispiel eine Oberfläche erzeugt werden, die eine Delle für zum Beispiel nachträglichem Käseauftrag bildet oder eine Erhebung der Paste im mittleren Bereich.
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Vorteilhaft ist die Düse ein- bzw. mehrteilig ausgeführt, so dass mittels unterschiedlichen Aufsätzen ohne einen Tausch der gesamten Düse auf einen unterschiedlichen Lebensmittelauftrag reagiert werden kann.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Nut
- 2
- Rastbolzen
- 3
- Welle
- 4
- Niederhalter
- 5
- Bohrung
- 6
- Federelement
- 7
- Arretierung
- 8
- Lager
- 9
- Kopf
- 10
- Messerblock
- 11
- Lineareinheit
- 12
- Austrittsöffnung
- 13
- Messer
- 14
- Düse
- 15
- Führung
- 16
- Führung
- 17
- Stellschraube
- 18
- Formatsatz
- 19
- Spannschraube
- 20
- Lagerbock
- 21
- Lagerbock
- 22
- Lager
- 23
- Begrenzungsplatte
- 24
- Welle
- 25
- Bohrung
- 26
- Kontermutter
- 27
- Stellschraube
- 28
- Achse
- 31
- Austrittsform
- 32
- Formatsatz
- 33
- Bohrung
- 34
- Steg
- 35
- Eintrittsöffnung der Düse
- 36
- Grundkörper
- 37
- Bohrung für Spannschraube
- 38
- Montagerahmen
- 39
- Lagerbock
- 41
- Membran
- 42
- Ausstanzung
- 43
- Bodenplatte
- 44
- Wand
- 45
- Lager
- 46
- Lager
- 47
- Montagerahmen
