DE1075931B

DE1075931B - Injection molding machine for manufacturing or decorating workpieces in the food or luxury food industry, especially in the confectionery industry

Info

Publication number: DE1075931B
Application number: DEG17461A
Authority: DE
Inventors: Mogens Groth
Original assignee: Galle & Jessen As
Current assignee: Galle & Jessen As
Priority date: 1954-07-01
Filing date: 1955-06-27
Publication date: 1960-02-18

Description

DEUTSCHESGERMAN

Die marktgängigen bekannten Formspritz-Maschinen für genießbare plastische Massen, z. B. Teig, Butterkrem, Schokolade, Schaum- und Zuckermassen, wie sie zur Herstellung oder auch zum Verzieren von Werkstücken des Nahrungs- oder Genußmittel-Gewerbes, insbesondere des Süßwaren-Gewerbes, dienen, weisen ■—■ meistens in einer oder mehreren Reihen angeordnete ■—· Dosierpumpen auf, die die auszuspritzende Masse aus dem unteren Teil eines Massebehälters in Einzelmengen über ein gesteuertes Absperrorgan entnehmen und dann ebenfalls über ein gesteuertes — unter Umständen mit dem ersterwähnten durch Ausbildung als Drehschieber vereinigtes — Absperrorgan absatzweise in exzentrisch um eine Drehachse angeordnete und mit einem Drehantrieb ausgestattete Düsen drücken. Aus diesen Düsen tritt ein meistens profilierter Massestrang unter Druck auf eine Unterlage, ein Backblech oder Förderband aus, der sich — je nach der Art der Steuerung der in Drehbewegung versetzten Düsen und je nach der horizontalen Relativgeschwindigkeit zwischen gedrehten Düsen und Unterlage — in der gewünschten Form auf das Blech oder das Band ablegt. Wie die horizontale Relativbewegung zustande kommt, ob durch absolute Bewegung der Unterlage oder der Düsengruppe in der horizontalen Ebene oder durch absolute Bewegungen beider an der Formgebung beteiligten Elemente, ist gleichgültig.The marketable known injection molding machines for edible plastic masses, z. B. dough, Butter cream, chocolate, foam and sugar masses, such as those used in the manufacture or decoration of Workpieces in the food or luxury food industry, in particular in the confectionery industry, have ■ - ■ mostly arranged in one or more rows ■ - · dosing pumps, which are to be injected Mass from the lower part of a mass container in individual quantities via a controlled shut-off device and then also via a controlled one - possibly with the first mentioned unified by training as a rotary valve - shut-off element stepwise in eccentric around an axis of rotation Press arranged nozzles equipped with a rotary drive. Enter from these nozzles usually a profiled strand of mass under pressure on a base, baking tray or conveyor belt itself - depending on the type of control of the rotary motion offset nozzles and depending on the relative horizontal speed between rotated nozzles and base - in the desired shape on the sheet or tape. Like the horizontal one Relative movement comes about, whether through absolute movement of the base or the nozzle group in the horizontal plane or through absolute movements of both elements involved in the shaping indifferent.

Das Abreißen des Massestranges nach Beendigung der Formgebung erfolgt bei diesen Maschinen durch ein abschließendes plötzliches Entfernen der Düsen von der Unterlage, wobei es ebenfalls nicht darauf ankommt, ob diese vertikale Bewegung durch absolutes Bewegen der Düsen oder der Unterlage oder beider zustande kommt. Beim Beginn jedes Ausspritzvorganges pflegen Düsen und Unterlage am dichtesten einander gegenüberzustehen. Sämtliche Bewegungen der erwähnten Maschinenteile müssen phasenmäßig so aufeinander abgestimmt sein, daß die Unterlage mit den herzustellenden Formstücken in Reihen besetzt wird.With these machines, the strand of mass is torn off after the shaping process has been completed a final sudden removal of the nozzles from the surface, whereby it is also not important whether this vertical movement is due to the absolute movement of the nozzles or the base or both comes about. At the beginning of each injection process, the nozzles and the substrate are closest to each other to face. All movements of the machine parts mentioned must be in phase with one another be coordinated so that the pad is filled in rows with the molded pieces to be produced.

Da die Widerstände in den massedurchströmten Kanälen solcher Spritzmaschinen recht beträchtlich sind, besonders wenn es sich um verhältnismäßig steife Massen mit großer Dichte handelt, muß das Bestreben des Konstrukteurs dahin gehen, die notwendigen Dichtungen zwischen den starren und den bewegten Teilen solcher Spritzmaschinen möglichst in das Gebiet des geringsten Druckes zu verlegen, d. h. möglichst weit in der Nähe der Ausspritzebene der Düsen selbst anzuordnen. Dies ist eine notwendige Forderung der Sauberkeit des Betriebes solcher Maschinen. Ebenso wichtig ist es, die aus dem Behältergußstück unten herausragenden bewegten Düsen von äußeren Antriebsorganen möglichst freizuhalten, damit die Formspritz-Masdiine zur HerstellungSince the resistances in the mass flow channels of such spray machines are quite considerable are, especially when it comes to relatively stiff masses with high density, the endeavor must The designer's go there to make the necessary seals between the rigid and the moving To relocate parts of such spraying machines as far as possible in the area of the lowest pressure, d. H. if possible to be arranged far in the vicinity of the spray plane of the nozzles themselves. This is a necessary requirement the cleanliness of the operation of such machines. It is equally important that from the container casting to keep moving nozzles protruding below from external drive elements as possible, so that the Injection molding Masdiine for production

oder zum Verzieren von Werkstückenor for decorating workpieces

des Nahrungs- oder Genußmittel-Gewerbes, insbesondere des Süßwaren-Gewerbesof the food or luxury food industry, especially the confectionery industry

Anmelder:Applicant:

Galle & Jessen A/S, Kopenhagen,
und Mogens Groth, Lyngby (Dänemark)Galle & Jessen A / S, Copenhagen,
and Mogens Groth, Lyngby (Denmark)

Vertreter: Dipl.-Ing. K. Ranfft, Patentanwalt,
Berlin-Lichterfelde, Bäkestr. 1Representative: Dipl.-Ing. K. Ranfft, patent attorney,
Berlin-Lichterfelde, Bäkestr. 1

Beanspruchte Priorität:
Dänemark vom 1. Juli 1954Claimed priority:
Denmark from July 1, 1954

Mogens Groth, Lyngby (Dänemark),
ist als Erfinder genannt wordenMogens Groth, Lyngby (Denmark),
has been named as the inventor

Übersicht über die Düsenbewegung am besten gewährleistet und die Gefahr einer Verschmutzung der Antriebsorgane oder ihrer Behinderung bei der Bewegung durch Eingriffe von außen zuverlässig vermieden wird.Overview of the nozzle movement is best ensured and the risk of contamination of the drive elements or their obstruction in movement by external intervention reliably avoided will.

Alle diese Forderungen lassen sich in besonders vollkommener Weise durch eine Konstruktion erfüllen, in der die folgenden Bauelemente in nachbeschriebener Ausbildung und Anordnung zueinander vereinigt sind:All these requirements can be met in a particularly perfect way by a construction, in which the following components are combined in the training and arrangement described below are:

Zunächst ist als Verlängerung des druckseitigen Masseaustrittskanals aus dem unteren Teil des Drehschiebergehäuses ein starr und druckdicht mit letzterem verbundener lotrechter Lagerzapfen als Hohlzapfen vorgesehen, durch den die abgemessene Massemenge in die eigentliche Düse gedrückt wird.First, as an extension of the pressure-side mass outlet channel from the lower part of the rotary valve housing a rigid and pressure-tight with the latter connected perpendicular bearing pin as a hollow pin provided, through which the measured amount of mass is pressed into the actual nozzle.

Ferner gehört zur Erfüllung der obigen Forderungen ein den Lagerzapfen umgebendes drehbares langes Düsenträgerrohr, das an seinem unteren Ende zur Bildung eines Packungsraumes auf eine größere Länge weiter ausgebohrt ist, so daß die in diesem Packungsraum unterzubringenden Dichtungsringe oder Stülpmanschetten eine einwandfreie Dichtung des Lagerzapfens gegenüber dem Düsenträgerrohr an einer Stelle bewirken, wo in der Nähe der Austrittsebene der DüseFurthermore, a rotatable long one surrounding the bearing pin is part of the fulfillment of the above requirements Nozzle support tube, which at its lower end to form a packing space over a greater length is drilled out further, so that the sealing rings or everting collars to be accommodated in this packing space a perfect seal of the bearing journal against the nozzle carrier tube at one point cause where near the exit plane of the nozzle

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selbst der innere Förderdruck der Masse schon sehr gering geworden ist.even the internal delivery pressure of the mass has already become very low.

Die Düse selbst sitzt dabei dicht unter dem Ende des erwähnten Lagerzapfens exzentrisch an einer mit dem Düsenträgerrohr fest verbundenen Düsentragkappe und wird über einen Querstromraum der letzteren mit Masse beliefert. Durch diese Anordnung der Teile zueinander werden günstigste Dichtungsverhältnisse für die Spritzmaschine geschaffen. Naturgemäß gehört zu der allgemeinsten Ausführungsform gemäß der Erfindung auch eine zuverlässige Axiallagerung des Düsenträgerrohres, die z. B. durch in dem Gehäuse zu befestigende Tragringe gebildet werden kann.The nozzle itself sits eccentrically on one with just below the end of the bearing journal mentioned the nozzle support tube firmly connected to the nozzle support cap and is via a cross-flow space of the latter supplied with bulk. This arrangement of the parts to one another results in the most favorable sealing conditions created for the injection molding machine. Naturally belongs to the most general embodiment according to the invention also a reliable axial bearing of the nozzle support tube, which z. B. through in the housing to be attached support rings can be formed.

Die weitere wichtige Forderung (Befreiung des Düsenteils von äußerlich sichtbaren Antriebsteilen) wird dadurch erfüllt, daß man diese Antriebsteile, z. B. eine die Drehung des Düsenträgerrohres bewirkende Zahnstange, innerhalb des unteren Gehäusekörpers unterhalb des Drehschiebers unterbringt und auf diese Weise sogar noch den Vorteil der zuverlässigen Temperierung der Masse bis zu ihrem Austritt aus der Düse erreicht.The other important requirement (removal of the nozzle part from externally visible drive parts) is fulfilled by having these drive parts, e.g. B. causing the rotation of the nozzle support tube Rack, accommodates within the lower housing body below the rotary valve and on this way even the advantage of reliable temperature control of the mass until it emerges from the Nozzle reached.

Um den Einbau der Dichtungsringe oder Stülpmanschetten zu erleichtern und im Packungsraum das Auftreten von Gegendruck zu verhindern, begnügt man sich mit der Anordnung von zur Erfüllung der Dichtungsaufgabe ausreichenden zwei — nach unten offenen — in größerem Abstand voneinander im Packungsraum untergebrachten Stülpmanschetten und mit einem zwischen den Manschetten angeordneten, in den freien Luftraum mündenden Loch in der Wand des Düsenträgerrohres. In order to facilitate the installation of the sealing rings or everting collars and the occurrence in the packing space To prevent back pressure, one is content with the arrangement of to fulfill the sealing task sufficient two cuffs - open at the bottom - placed at a greater distance from each other in the packing space and with one arranged between the sleeves, opening into the free air space hole in the wall of the nozzle support tube.

Ein Ausführungsbeispiel des erfindungswesentlichen Teils einer Formspritz-Maschine ist in einem Schnitt durch den unteren Teil des Massebehälters aus der Zeichnung ersichtlich.An exemplary embodiment of the part of an injection molding machine that is essential to the invention is shown in section can be seen through the lower part of the mass container in the drawing.

Unterhalb des Masseaufnahmeraumes 2 des Massebehältergehäuses 1 ist ein bekannter waagerecht gelagerter Drehschieber 4 angeordnet, der einerseits eine Anzahl von Ansaugnuten 5 und andererseits eine gleiche Anzahl von Druckkanälen 6 aufweist, die wechselseitig nach jedesmaliger Drehung des Drehschiebers um einen bestimmten Winkel die Verbindung der einzelnen mit Kolben 20 ausgestatteten Dosierzylinderräume mit dem Aufnahmeraum 2 bzw. den Zuströmkanälen zu den Düsen 14 herstellen. Das Behältergehäuse 1 ist doppelwandig ausgeführt, so daß auch im unteren Teil um den Drehschieber 4 herum Hohlräume 3 verbleiben, die von einem Temperiermittel durchflossen werden. Bei der aus der Zeichnung ersichtlichen Stellung des Drehschiebers 4 ist der Druckhub der Dosierpumpenkolben 20 gerade beendet, die also die vorher abgemessene Massemenge durch den die Verlängerung des Druckkanals 6 bildenden Masseaustrittskanal 7 in den hohlen langen Lagerzapfen 8 jedes ihn umgebenden Düsenträgerrohres 9 und weiter in den Ouerstromraum 13 einer Düsentragkappe 12 und damit in die Düse 14 selbst gedrückt haben. Das genannte Düsenträgerrohr 9 wird durch zwei Tragringe 10, von denen der obere noch eine Stülpmanschettendichtung aufweist, in seiner Axiallage innerhalb einer weiten Bohrung des Behältergehäuses 1 — bei freier Verdrehungsmöglichkeit — gesichert. Der mittlere Teil des Düsenträgerrohres 9 ist als Zahnrad ausgebildet, in dessen Zähne eine Zahnstange 11 eingreift, die in einer Horizontalbohrung des unteren Gehäuseteils untergebracht ist. Die Hin- und Herbewegung der Zahnstange bewirkt jeweils eine Verdrehung der exzentrisch angeordneten Düse um die Achse des hohlen Lagerzapfens 8, so daß je nach Bewegungsgeschwindigkeit und -rhythmus und je nach Art einer dieser Verdrehungsbewegung überlagerten Bewegung des gesamten Behältergehäuses 1 bzw. der mit 19 bezeichneten Förderunterlage, auf der auch z. B. Backbleche liegen können, beliebige Spritzmuster entstehen.Below the mass receiving space 2 of the mass container housing 1 is a known horizontally mounted rotary slide valve 4, which on the one hand has a number of suction grooves 5 and on the other hand an equal number of pressure channels 6, which alternately connect the individual with pistons after each rotation of the rotary valve by a certain angle 20 equipped metering cylinder spaces with the receiving space 2 or the inflow channels to the nozzles 14. The container housing 1 is double-walled, so that cavities 3 remain in the lower part around the rotary valve 4, through which a temperature control medium flows. In the position of the rotary valve 4 shown in the drawing, the pressure stroke of the metering pump piston 20 has just ended, which means that the previously measured amount of mass through the mass outlet channel 7 forming the extension of the pressure channel 6 into the hollow long bearing pin 8 of each nozzle carrier tube 9 surrounding it and further into the Ouerstromraum 13 have pressed a nozzle support cap 12 and thus into the nozzle 14 itself. Said nozzle support tube 9 is secured in its axial position within a wide bore of the container housing 1 - with the possibility of free rotation - by two support rings 10, of which the upper one also has a reversible sleeve seal. The central part of the nozzle support pipe 9 is formed as a gear in the teeth of a toothed rod engages 11, which is accommodated in a horizontal bore of the lower housing part. The back and forth movement of the rack causes a rotation of the eccentrically arranged nozzle around the axis of the hollow bearing pin 8, so that depending on the speed and rhythm of movement and depending on the type of this twisting movement superimposed movement of the entire container housing 1 or the designated 19 Funding document on which z. B. Baking trays can be, any spray pattern can be created.

Der untere Teil des Düsenträgerrohres 9 ist auf einen den Außendurchmesser des Lagerzapfens 8 weit übersteigenden größeren Durchmesser aufgebohrt, so daß ein Packungsraum 17 entsteht, in dem in größerem Abstand voneinander zwei Stülpmanschetten 15 und 16 im Sinne der zeichnerischen Darstellung untergebracht sind. Eine nicht besonders bezeichnete Überwurfkappe drückt die untere Stülpmanschette 15 in den Packungsraum hinein und sichert sie in ihrer Tiefstlage. Da die Manschette nach unten umgestülpt ist, bewirkt der in dem Querstromraum 13 auftretende Massedruck mit Sicherheit ein Anlegen der beiden Stulpenhälften an ihre Dichtungsflächen. Ein Loch 18 in der äußeren Wand des Packungsraumes 17 und in seiner Überwurfkappe verhindert das Auftreten von Überdrücken in dem Raum zwischen den beiden Stülpmanschetten 15 und 16, so daß die untere Stülpmanschette immer ihre Dichtungsaufgabe unter dem größeren von unten wirkenden Druck erfüllen kann.The lower part of the nozzle carrier tube 9 is wide to the outer diameter of the bearing journal 8 Exceeding larger diameter drilled out, so that a packing space 17 is formed in which in larger Distance from each other two everting cuffs 15 and 16 housed in the sense of the graphic representation are. A cap, not specifically designated, presses the lower everting cuff 15 in into the packing room and secures it in its lowest position. Because the cuff is turned inside out is, the mass pressure occurring in the cross-flow space 13 causes the two to be applied with certainty Cuff halves to their sealing surfaces. A hole 18 in the outer wall of the pack space 17 and in its cap prevents the occurrence of excess pressure in the space between the two everting cuffs 15 and 16, so that the lower everting sleeve always has its sealing function under the larger one can meet pressure acting from below.

Infolge der großen Länge des nahezu bis in den Bereich der Düse 14 selbst reichenden hohlen Lagerzapfens 8 ist die wesentliche Hauptdichtung in denj enigen Teil des Strömungsweges der Masse verlegt, in dem der innere Massedruck — in unmittelbarer Nähe der Austrittsebene der Düse 14 — bereits nachgelassen hat, so daß mit den dargestellten konstruktiven Mitteln das unerwünschte Austreten von Dressiermasse vor dem Düsenaustritt nicht zu befürchten ist.As a result of the great length of the hollow bearing pin, which extends almost into the region of the nozzle 14 itself 8, the essential main seal is relocated to that part of the mass flow path in which the internal melt pressure - in the immediate vicinity of the outlet plane of the nozzle 14 - has already decreased, so that with the structural means shown, the undesired leakage of skin pass the nozzle outlet is not to be feared.

Claims

Patent claims:

1. Injection molding machine for edible plastic masses, e.g. B. dough, butter cream, chocolate, Foam and sugar compounds for the production or decoration of workpieces in the food or luxury food industry, in particular in the confectionery industry, with one the mass to be injected in individual quantities via a controlled shut-off device from a container taking metering pump and one of the latter also over a controlled one - possibly with the first mentioned by training as a rotary valve united - shut-off device supplied intermittently with a certain mass quantity to a vertical Axis rotatably mounted and equipped with a rotary drive eccentric spray nozzle, characterized by the combination of the following construction and layout features:

a) A hollow vertical bearing pin (8) through which mass flows in a rigid pressure-tight connection to the mass access channel on the pressure side (7) from the rotary valve housing area,

b) a long nozzle carrier tube (9) rotatable around the bearing pin (8) and having an inner one long packing space suitable for accommodating sealing rings or everting collars (17) at the lower end surrounding the journal end (8),

c) a nozzle support cap (12) with a cross-flow space that is firmly connected to the nozzle support tube (9) (13) to the nozzle (14) in such a dimension that the exit plane of the bearing pin (8) has only a slight difference in height from the lower nozzle exit level,

ι Ό ι Ό

d) means for holding the rotatable nozzle carrier tube (9) in its axial installation position, ζ. B. in the form of support rings (10), and e ") one inside the container housing (1) below the rotary valve (4) accommodated, causing the rotary control of the nozzle carrier tube (9) Rack (11) or an equivalent drive element.

2. Injection molding machine according to claim 1, characterized by two spaced apart in the packing space (17) housed, downwardly open everting cuffs (15, 16) and through a Hole (18) in the wall arranged between the cuffs and opening into the free air space of the nozzle carrier tube (9).

Considered publications: German patent specifications No. 628 950, 630899,

124983;

British Patent No. 298,340; U.S. Patent Nos. 1618 471, 1392 034,

1294542, 1498 546.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings