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Vorrichtung zum Dosieren von Teigmengen Die Erfindung richtet sich
auf eine Vorrichtung zum Dosieren von einstellbaren Teigmengen nach den Volumen
mit einem den Teig unter Druck setzenden Vorratsbehälter und einem sictl an diesen
anschließenden Dosierkopf.
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Zum Dosieren von Teigmengen £ür das Bäckereige@erbe sind die verschiedensten
Vorrichtungen bekannt, insbesondere ein Zweikammersaugteiler, der ebenso wie die
anderen Vorrichtunü;en mit vergleichsweise hohen Drücken arbeitet, was diese Vorrichtung
nicht für alle Teige geeignet erscheinen läßt. Insbesondere sind Veizenteige gegen
hohe Drücke sehr empfindlich, da sie beim Dosieren die in ihnen eingeschlossene
Luft abgeben lassen und somit "totgearbeitet" werden. Das Bestreben der Praxis geht
daher dahin, eine Dosiereinrichtung zu schaffen, in der die Teige vergleichsweise
sanft behandelt werden, so daß sie keine Schädigung durch zu hohe Druckbeanspruchung
erleiden können. Andererseits soll die Dosiervorrichtung einfach im Aufbau und damit
wirtschaftlich in der IIerstellung
sein sowie eine hohe Leistung
bei einem großen Dosierbereich erbrinj ; en.
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Diese Vorteile werden gemaß der Erfindung dadurch erzielt, daß die
Austragöffnung des Vorratshehälters abwechselnd mit ae einem von zwei Dosierzylindern
des Dosierkopfes fluchtet, während der andere Dosierzylinder sich in Austragstellung
befindet, wobi die Austragbewegung von der Füllbewegung des Dosierkopfes abgeleitet
und eine autornatische Umsteuerung der Dosierzylinder von der Füllstellung in die
Austragstellung und umgekehrt vorgesehen ist.
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Nach der Beschickung des Vorratsbehilters arbeitet eine solche Vorrichtung
praktisch bis zur Erschöpfung des Vorrats selbsttätig unter ständigem Wechsel der
zum Dosieren der Teighenge jeweils dienenden Zylinder des Dosierkopfes. Auf diese
Weise wird der im Vorratsbehälter bestehende Druck zum Füllen eines jeden Dosierzylinders
stets wieder abgebaut und andererseits aber zum Austrag der Dosierten Teilmenge
nutzbar gemacht.
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Nach einem anderen merkmal der Erfindung sind die Dosierzylinder auf
einer drehbar gelagerten Grundplatte angeordnet, die einer die Austragöffnung des
Yorratsbehälters aufweisenden Platte unter Abdichtung flachig anliegt. Dabei weist
Jeder Zylinder einen Kolben auf, dessen Kolbenstangen gegenläufig mechanisch gekoppelt
sind.
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Wird somit der Kolben des in Füllstellung befindlichen Zylinders beim
Einf@llvorgang in den Zylinder hineinbewegt, erfährt der Kolben des in Austragstellung
befindlichen Zylinders eine unp;ekehrte Bewegung, d.h. der Teig wird aus diesem
I)osierylinder ausgetragen.
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Die Dosierzylinder sind dabei karnaselartig angeor@net, wobei durch
eine entsprechende Abdichtun, ein Austritt des Teigs zwischen die einander @nliegenden
und ge@eneinander beweglichen Flächen ausgeschlossen ist.
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Die Kolbenstangen der Dosierzylinder greifen an je eine Arm eines
Hebelgestänges, z.B. eines Waagebalkens an, dessen Dreh@unkt in einer zu den Kolbenstangen
achsparallelen Richtung verstellbar ist.
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Diese Anordnung gewährleistet eine au@erordentlich einfache Einstellbarkeit
der jeweiligen Dosiermen@e, da die Lageänderung des Dreh@unktes des Waagebalkens
den @ub der Kolben des Dosierko@fes in die @@linder hinein ver@ndert.
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Dies entspreicht einer Änderung des Aufnahmevolumens der Dosierzylinder.
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Zur praktischen Verwirklichun@ dieses Gedankens sieht die Erfindung
vor, daß der Dreh@unkt des Waagebalkens @@.d 1. an einer Schraubenmutter angeordnet
ist, die auf@einer fest am Dosierkopf gelagerten Drehs@indel sitzt@u@d eine Anzeigeeinrichtung,
bestehend aus S@@la und zei@e@, aufweist. Zweckmäßi@ weist@die@@ indel ein Handrad
@@@@@@@@
Feineinstelskala auf.
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Durch Betätigung des Ilandrads kann zunächst d.ie jeweils gewählte
Dosiermenge gegenüber der Skala grob abgelesen werden. Diese Skala Kann das Teiggewicht
und/ oder das gewünschte Endgewicht, bestehend- aus dem Teiggewicht und dem entsprechenden
Zuschlag, angeben Der genauen Einstellung dient dann die am Handrad vorgesehene
gegenüber einem Festpunkt verstellbare Teilung.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung trägt der Dosierkopf einen
den maximalen Kolbenhub in Austragrichtung begrenzenden Anschlag, so daß gewährleistet
ist, daß der Kolben in die vorgeschriebene Endstellung gelangt.
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Es liegt weiter im Rahmen der Erfindung, daß din Grundlatte des Dosierkopfes
und die die Austragöffnung aufweisende Platte des Vorratsbehälters einen reibungsmindernden
Belag, z.B. aus Kunststoff, aufweisen. Diese Naßnahme ist nicht nur für die einwandfreie
Funktion der Vorrichtung von hesonderer Bedeutung, sondern außerdem auch im @inblick
auf die für die Verarbeitung von Lebensmitteln f;;eltenden erschwerenden Bedingungen.
Bls solcher Bela, kann beis@ielsweise der unter dem Handelsnamen "Teflon" bekannte
Kunststoff Verwendung finden, der gegebenenfalls eine Gewebeeinlage aufweist. Dabei
spielt die hohe Verschleißfesti@@eit eines slchen Belags eine ausschlag ebende Rolle.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist am Umfang der Austragöffnung
ein Dichtungsring angeordnet, dessen lnnendurchmesser kleiner ist als der Öffnun'sdurchmesser,
Daraus folgt, daß die Dichtung in den Öffnungsquerschnitt hineinragt. Sia stülpt
sich daher beim Eintritt des Teiges in den jeweiligen Dosierzylinder leicht in dessen
Öffnung hinein. Auf diese Weise schirmt die Dichtung den Spalt zwischen den beiden
aufeinander gleitenden Flächen zuverlässig ab, so daß kein Teig seitlich austreten
kann.
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Andererseits sieht die Erfindung vor, daß den Gleitflächen der Grundplatte
des Dosierkopfes und der Vorratsbehälterplatte eine Hochdruckschmierung zugeordnet
ist.
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Diese Hochdruckschmierung weist nach einem anderen Erfindungsgmerkmal
eine Pumpe auf, deren Betätigungselement in den Bewegungsbereich mindestens eines
an Dosierkopf angeordneten Nockens ragt. Dieser Nocken schlägt bei der Bewegung
des Dosierkopfes an diesem Betätigungsglied an, so daß bei jedem Arbeitstakt des
Dosierkopfes ein Schmiervorgang erfolgt. Die Schmierung geht zweckmäßig über eine
in einer der aufeinander gleitenden Platten vorgesehene Bohrung vor sich, die Austrittsöffnung
zu den Gleitflächen aufweist.
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Im Xahmen der Erfindung liegt weiter, daß die Umsteuereinrichtung
den Antrieb des Dosierkopfes einen in Abhangigkeit
von der Dosierkopfbewegung
betätigten Ausschalter -sowie ein durch den Ausschalter ausgelöstes, stufenlos einstellbares
Zeitrelais zum erneuten Wiedereinschalten des Antriebs aufweist.
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Der Ausschalter setzt dabei den Dosierkopfantrieb 4eweils in einer
Lage des Dosierkopfes still, in welchem einer der Dosierzylinder mit der Austragöffnung
des Vorratsbehälters fluchtet. Nach einem vom Zeitrelais bestimmten Zeitraums wird
der Antrieb selbsttätig wieder eingeschaltet, und der Stellungswechsel der Dosiersylinder
durch Betätigung des Dosierkopfes vorgenommen.
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Auch diese Bewegung wird durch den Positionsschalter bzw. Ausschalter
in Abhängigkeit von der Dosierkopfbewegung beendet.
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In dem Schaltkreis ist schließlich ein Ausschalter vorgesehen, der
willkürlich betätigt werden kann und/oder andererseits in Abhängigkeit von dem im
Vorratsbehälter vorhandenen Teigvorrat, so daß die Dosiervorrichtung bei Erschöpfung
des Teigvorrats im Vorratsbehälter automatisch stillgesetst wird. Dieser Betriebszustand
kann durch ein optisches, akustisches od.d£:l. Signal angezeigt werden.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann der Dosierkopf einen
gegebenenfalls umsteuerbaren Drehantrieb oder einen über eine Zahnstange od.dgl.
wirkenden hin- und hergehenden Steilmotor-Antrieb aufweisen. Welcher Ausfübrungsform
der
Vorzug gegeben wird, richtet sich ganz nach den Umständen des Einzelfalls Eine Ausführungsform
der Erfindung sieht vor, daß der Vorratsbehälter als Zylinder ausgebildet ist, dessen
dem Kolbendruck ausgesetzte Stirnplatte die Austragöffnung sowie eine durch einen
Schnellverschluß verschließbare Füllöffnung und ein die Kolbenbewegung umsteuerndes
Differenzdruckventil aufweist.
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Eine andere Möglichkeit eröffnet die Erfindung in der Weise, daß der
Vorratsbehälter einen durch einen Umsteuerbaren Stelltrieb betätigten Dnuck-Schwenkflügel
aufweist, der gegen je eine mit einer Austrittsöffnung versehene etwa radiale Wand
des Vorratsbehälters wirkt, dessen obere Stirnwand etwn in der mittleren Schwenkstellung
des Flügels eine standig offene Füllöffnung aufweist. Diese Maßnahme gewährleistet
einen kontinuierlichen Betrieb der Vorrichtung, der eine ständige Beschickung des
Vorratsbehälters zuläßt, während die andere Ausführungsform für e inendiskontinuierlichen
Betrieb bestimmt ist.
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Es liegt in Bereich der Möglich@eiten, daß auch zwei @bwechselnd zu
füllende bzw. zu entleerende Vorratsbeh@lter Vorgesehen sind und beim @bergang von
einem auf den anderen Behälter eine entsprechende Umsteuerung des Dosierkopfes auf
die jeweils zuständige Austr@@öffnung für den Teig erfolgt.
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Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben
sich aus der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform sowie an Hand
der Zeichnung.
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Hierbei zeigen: Fig. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer
ersten Ausführungsform; Fig. 2 eine Draufsicht auf die Ausführungsform nach Fig.
1 entsprechend der Linie II-II und Fig. 3 eine schematische Darstellung einer abgewandelten
Ausführungsform der Vorrichtung.
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Die in Fig, 1 wiedergegebene Dosiervorrichtung kann gegebenenfalls
fahrbar angeordnet sein, was jedoch im einzellen nicht wiedergegeben ist. Sie besteht
aus dem die verschiedenen Antriebe aufnehmenden Unterbau 1, dem Vorratsbehälter
für den Teig 2 und dem insgesamt mit 3 bezeichneten Dosierkopf. Im Unterbau 1 ist
die motoritsch angetriebene Ölpumpe 4 mit dem Ölbehälter 5für den umsteuerbaren
hydraulischen Stellmotor 6 untergebracht, der am Ende seiner Kolbenstange 7 den
Preßkolben, 8 für den im Inneraum 9 des Vorratsbehälters 2 befindlichen Teigvorrat
tragt. Ein von Hand oder automatisch in Abhängigkeit von einem am Vorratsbehälter
2 betätigten Differenzdruckventil gehandhabtes Umsteuerventil ist mit 10 bezeichnet.
Der Vorratsbehlter wird von einer Kopfplatte 11 verschlossen9 die, wie bei 12 angedeutet
ist, den X halter 2 seitlich überragt. Andererseits ist diese Platte mit einem Verschlußdeckel
13 für die Einfüllffnung des
Behälters 2 versehen. Dem Deckel 13
ist ein an sich bekannter Stellverschluß 14 zugeordnet. Der Deckel 13 ist bei 15
an die Platte 11 anscharniert. Außerdem weist die Kopfplatte 11 eine Austragöffnung
16 für den aus dem Behälterinnenraum 9 austretenden Teig auf. Diese öffnung 16 läuft,
wie insbesondere Fig. 1 zeigt, leicht konisch zu. Ihr ist eine scheibenförmige,
gummieiastische Dichtung 17 zugeordnett die von einem Ring 18 gehalten wird. Dieser
ist zweckmäßig gegenüber der Platte 11 verschraubt4 Der Innendurchmesser des Dichtungsrings
17 ist kleiner als der kleinste lichte Querschnitt der Austrittsöffnung 16 in der
Platte 11. bie Öffnung 16 fluchtet in der in den Fig. 1 und 2 wiedergegebenen Stellung
mit der Bohrung des einen Dosierzylinders 19 des Dosierkopfes 3 in der Weise, daß
der Innendurchmesser des Zylinders 19 wiederum größer ist als der Innendurchmesser
des Dichtungsrings 17, Im Zylinder 19 gleitet ein mit 20 bezeichneter Kolben, dessen
Kolbenstange 21 an einem Waagebalkenartigen Hebel 22 angreift, der hierzu gabelförmige
Enden 23 aufweist. In Diesen gabeländen gleitet je ein Kulissenstein 24, der zur
Lagerung des Zapfens 25 dient, welcher andererseits eine entsprechende Bohrung in
der Kolbenstange 21 besitzt.
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In identischer Weise ist der andere Zylinder 26 des Dosierkopfes 3
ausgebildet. Dessen Kolbenstange 27 trägt lediglich noch einen unverschiebbar befestigten
Anschlagring 28,
dessen Widerlager mit 29 bezeichnet ist. Durch
diesen Anschlag 28 wird die unterste Stellung der beiden Kelben 20 und 30 der Zylinder
19 und 26 bestimmt. In dieser untersten Stellung fluchten die Kolben 20 bzS 30 etwa
mit den unteren Enden der entsprechenden Zylinder 19 bzw. 26.
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Der Waagebalken 22 ist über einen Zapfen 31 an einer Mutter 32 verschwenkbar
gelagert, und diese Mutter ist mit einem Flachgewinde versehen und auf eine Spindel
33 aufgeschraubt, die ein Handrad 34 trägt. Mittels der Schraube 35 ist an der Mutter
32 ein Zeiger, befestigt, der mit der in Fig. 2 wiedergegebenen doppelten Skala
37 zusammenwirkt. Die 8pindel 33 ist auf dem fest mit dem Dosierkopf 3 verbundenen
Joch 38 gelagert.
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Der Dosierkopf 3 ruht insgesamt auf einer Grundplatte 39, die an der
Antriebswelle 40 befestigt ist, die andererseits im Unterbau 1 ein Zahnrad 41 trägt,
das mit einem Antriebsritzel 42 des Getriebemotors 43 kämmt.
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Die Öffnung 44 im Teil 12 der Kopfplatte 11 fluchtet in der in Fig.
1 wiedergegebenen Betriebsstellung mit der Bohrung des Zylinders 26, und ist über
dem Aufgabeende des lediglich schematisch bei 45 angedeuteten, dar Dosiervorrichtung
nachgeschalteten Rundwirkers od.dgl. angeordnet.
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Während bei der Ausftlhrungsform nach den Fig. 1 und 2 für der Vorratsbehälter
2/den Teig und der Dosierkopf 3 parallelachsig übereinander angeordnet sind, ist
auch eine Ausführungsform denkbar, bei der die Achsen der beiden Elemente senkrecht
versetzt aufeinander angeordnet sind, wozu grundsätzlich der gleiche Dosierkopf
3 Verwendung findet, wie er bei der Ausführungsform nach Fig. 1 und 2 eingehend
beschrieben worden ist. Hierauf braucht daher im einen nicht eingegangen werden.
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Abweichend von der Ausführungsform nach Fig. 2 ist bei der Ausführungsform
nach Fig. 3 der Vorratsbehälter 46-mit eine'ti Druck-Schwenkflügel 47 versehen,
der an der Welle 48 befestigt ist. Auf der Welle 48 ist ein Zahnrad 49 befestigt,
das mit einer Zahnstange 50 in Eingriff steht, die durch den Stellmotor 51 axial
eine und herbewegt wird. Die ob-era Abdeckung 51 des Vorratsbehälters 46 weist eine
sektorförmige Einfüllöffnung 52 auf, die eine ständige Reschickung des Vorratsbehälters
46 mit Teig ermöglicht. Innerhalb des zylindrischen Behälters 46 sind in relativ
geringem Winkelabstand voneinander zwei radiale Trennwände 53 und 54 vorgesehen,
die je eine Austrittsöffnung 55 und 56 für denTeig aufweisen. Der Antrieb 50, 51
für die volle 48 und damit für den Schenkflügel 47 ist umsteuerbar, so daß der Flügel
47 einmal gegenüber der Wand 33 und zu@ endenen bei der ungekehnten Drehrichtung
gegenüber der Wand 54 arbeitet. An die Öffnungen 55, 56 schließt sich ein Gußstück
57 od.dgl. an (siche Fig. 4),
das die eigentliche Austragöffnung
58 aufweist, die in der in Fig, 3 wiedergegebenen Platte 59 liegt, die der Grundplatte
39 des Dosierkopfes 3 flächig anliegt. Die öffnung 48 entspricht dabei der Öffnung
16 nach der Ausführungsform der Fig. 1.
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Im Betrieb der Vorrichtung wirken der Preßkolben 8 im Vorratsbehälter
2 bzw der Schwenkflügel 47 im Behälter 46 auf den Teig derart ein, daß dieser ständig
bestrebt ist, durch die öffnung 16 bzw. 58 in den jeweiligen Dosierzylinder 19,
26 des Dosierkopfes 9 zu gelangen. Für diesen Vorgang steht der durch das im einzelnen
nicht wiedergegebene Zeitrelais bemessene Zeitraum zur Verfügung. Darauf wird der
Antrieb für die Welle 33 des Dosierkopfs 3 eingeschaltet und der Dosierkopf um 1800
a schwenkt, so daß dieDosierzylinder 19, 26 ihre in der Zeichnung wiedergegebene
Stellung vertauschen. Daraus folgt, daß der mit dem Teig aus dem Vorratsbehälter
2 bzw. 46 beschickte Dosierzylinder in die Abwun@etellung über der Rundwirkeinrichtung
45 gelangt. Bei dieser Bewegung trifft der an der Grundplatte 39 des Dosierkopfes
3 angeordnete Nocken 61 auf den Positionsschalter 62.
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Der Antrieb wird dadurch in dem Moment stecLllgesetz-t, wo der nächste
Dosierzylinder mit der Austragöffnung 16 bzw.
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58 fluchtet. Nach Ablauf der im Zeitrelais eingestellten Zeitdauer
wird der Antrieb erneut in Bewegung gesetz§* und der Vorgang läut'von neuem ab.
Bei jedem Arbeitstakt des Dosierkopfes 3 läuft der ebenfalls an der Scheibe 39
befestigte
Nocken 63 auf ein Schaltglied 64 einer Hochdruckschmierpumpe 65 auf, das durch die
Feder 66 nach Beaufschlagung wieder in die Ausgangsstellung zurückkehrt. Von der
Pumpe 65 wird durch die bei 67 angedeutete Druckleitung das Schmiermittel der in
der Platte 11 vorgesehenen Bohrung 68 zugeführt, aus der es durch Öffnungen 69 austritt.
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Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die im vorstehenden
beschriebenen und in der Zeichnung wiedergegebenen Ausführungsformen beschränkt,
sondern @ sind dem gegenüber zahlreiche Abänderungen möglich, ohne daß diese vom
Grundgedanken der Erfindung abweichen.