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Dosiervorrichtung für fließfähiges Gut.
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Die Erfindung betrifft eine Dosiervorrichtung für fließfähiges Gut,
z.B. Kuchenteig.
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Die fortschreitende Rationalisierung im Bäckereihandwerk führt zunehmend
zur maschinellen Zubereitung von Kuchen der verschiedensten Art. Dabei gilt es,
pro Zeiteinheit möglichst viele Portionen Kuchenteig sehr genau dosiert abzufüllen.
Die zu verbackenden Teigsorten bzw. die fließfähigen Bestandteile des herzustellenden
Backwerks sind zum Teil sehr leichtflüssig, klebrig (Honig), zum Teil aber auch
sehr schwer und zäh, und sie können im Einzelfall körnige Bestandteile (Nüsse, Sultaninen)
bis zu 15mm Durchmesser enthalten.
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In bekannter Weise geschieht das Abfüllen von Kuchenteig mit Hilfe
von Dosiervorrichtungen, bei denen zum Austragen jeweils einer Portion in ganz bestimmter
Menge ein in einem Zylinder über einen gewissen Hub verschieblicher Kolben benutzt
wird.
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Wahrend hierbei der Vorgang des Herauspressens des Kuchenteiges aus
dem Zylinder verhältnismäßig schnell, einfach und gleichzeitig recht genau ausgeführt
werden kann, bereitet es auf der anderen Seite große Schwierigkeit, den Zylinder
in kurzer Zeit nachzufüllen. Außerdem muß der Antriebs- und Steuermechanismus verhältnismäßig
kompliziert und teuer sein.
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Schließlich ist weiterhin zu bedenken, daß eine Schmierung des im
Zylinder gefuhrten Kolbens nicht möglich ist und sich
die Reinigung
der Teile, die jeweils beim uebergang auf eine andere abzufüllende teigmasse nötig
ist, sehr langwierig und umständlich gestaltet.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine gegenüber den bekannten im Aufbau
und nach der Funktionsweise wesentlich vereinfachte Dosiervorrichtung zu schaffen,
die dennoch sehr genau und schnell arbeitet.
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Die zur Lösung der Erfindungsaufgabe vorgeschlagene Dosiervorrichtung
ist gekennzeichnet durch zwei abwechselnd jeweils um bestimmte Winkel hin und her
drehbare, in dichtender Parallellage durch ein bis auf eine ständig geöffnete Einlaßöffnung
und eine öffen- und verschließbare Auslaßöffnung geschlossenes Gehäuse hindurchgeführte
Wellen, von denen die erste, die Förderwelle, mit einem dichtend an der Gehäusewand
entlanggleitenden radialen Flügel versehen ist und die zweite, die Dosierwelle,
dichtend vor der Auslaßöffnung liegt, jedoch derart ausgeschnitten ist, daß in einer
ihrer Dreh-EndstelErbmn eine Durchtrittsöffnung zwischen den Wellen besteht, während
in der anderen Endsteilung die Dosierwelle auf einer Seite neben der Auslaßöffnung
gegen das Gehäuse dicht anliegt und der Wellenausschnitt die Auslaßöffnung freigibt.
Durch die SchwenkbeweQung des Flügels wird in der einen Endstellung der Dosierwelle
die abzufüllende Masse durch den Wellenausschnitt zwischen den beiden Wellen hindurchgedrückt.
Indem daraufhin die Dosierwelle in ihre andere Endstellung gedreht wird, schließt
sich die Durchtrittsöffnung zwischen den Wellen, und es wird gleichzeitig die Auslaßöffnung
freigegeben. Durch ein Verschwenken des Flügels nunmehr in Gegenrichtung wird daraufhin
das vorher zwischen den beiden Wellen hindurchgeförderte Gut durch die Auslaßöffnung
herausgedrückt.
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Sowohl das Gehäuse als auch die Wellen und ihr Antriebs- und Steuermechanismus
können sehr einfach gestaltet sein. Auch die Reinigung der mit der abzufüllenden
Masse in Berührung kommenden Teile bereitet keine Schwierigkeiten, wenn man in vorteilhafter
Ausgestaltung der Erfindung das Gehäuse in einer die Mittelachse der Förderwelle
enthaltenden Ebene teilt und die Dosierwelle so montiert, daß sie sich in axialer
Richtung aus dem Gehäuse ziehen läßt.
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Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin,
daß die abzufüllende Masse noch in der Dosiervorrichtung gut durchmischt wird, so
daß man z.B. mittels eines aus mehreren Kammern bestehenden Trichters vor der Einlaßöffnung
gleichzeitig mehrere miteinander zu verbackende Teigs orten einfüllen kann, die
einander in der Dosiervorrichtung durchdringen, bevor sie durch die Auslaßöffnung
ausgetragen werden.
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Es ist auf diese Weise möglich, den hellen und dunklen Teig von Marmorkuchen
gleichzeitig abzufüllen. Bisher benutzte man dafür zwei hintereinander angeordnete
Dosiervorrichtungen und erhielt am Ende keinen so gleichmäßig gemusterten Kuchen.
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Das Hauptanwendungsgebiet der neu vorgeschlagenen Dosiervorrichtung
wird wahrscheinlich das bisher beispinAhaft genannte Abfüllen von Kuchenteig sein.
Es ist jedoch ohne weiteres klar, daß dieselbe Dosiervorrichtung mit genau den gleichen
Vorteilen auch in anderen Bereichen, wo fließfähige, mehr oder minder zähe Massen
abgefüllt werden müssen, Verwendung finden kann, wobei wiederum nur beispielhaft
die Nahrungsmittel- und chemische Industrie genannt seien. Sogar die Abfüllung von
Getränken mit Hilfe der neuen Dosiervorrichtung wird in Retracht gezogen.
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Die Erfindung wird nachstehend an Hand der beiliegenden Zeichnung
näher
erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine perspektivische Ansicht auf einen Abfüllen apparat
mit der erfindungsgemäßen Dosiervorrichtung, Fig. 2 einen senkrechten Schnitt durch
Trichter und Dosiervorrichtung des in Fig. 1 dargestellten Apparates (Schnitt A-B
in Fig.1), Fig. 3a bis f verschiedene Trichterausführungen in Draufsicht (Ansicht
X in Fig. 1), Fig. 4 eine schematische Schnittzeichnung der lösbaren WellenkuppXungen,
Fig. 5 eine Draufsicht auf die Kupplungen gemäß Fig. 4.
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Der in Fig. 1 dargestellte Massenabfüllapparat besteht in herkömmlicher
Weise aus einem Förderband 10, dessen Tragrahmen 12 mittels Rollen 14 verfahrbar
ist sowie dem eigentlichen Abfiillapparat, welcher sich in die Dosiervorrichtung
16 mit aufgesetztem Trichter 18 und eine Antriebs- und Steuereinheit 20 untergliedern
läßt und ebenfalls auf Rollen 22 verfahrbar ist. Gegenstand der vorliegenden Erfindung
ist die Dosiervorrichtung 16, mit.deren Hilfe in Formen oder allgemein Behältnisse,
die kontinuierlich oder schrittweise auf dem Förderband 10 unter der Dosiervorrichtung
16 hindurchgeführt werden, genau bemessene Mengen eines fließfähigen Gutes, z.B.
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Kuchenteig, eingefüllt werden.
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Aufbau und Funktionsweise der erfindungsgemäßen T)osiervorri.ch tung
werden am besten unter Bezugnahme auf Fig. 2 beschrieben.
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Die Dosiervorrichtung 16 besteht im Beispielsfall aus einem geteilten
Gehäuse 24a, b mit einer oberen Einlaßöffnung 26 und einer unteren Auslaßöffnung
28 sowie einer Förderwelle 30 und einer Dosierwelle 32. Die beiden Wellen 30 und
32 sind in paralleler Lage.in den Stirnwänden des Gehäuses 24a, b gelagert; Ihr
Abstand ist so bemessen, daß sie sich am Umfang gerade nicht berühren, der Zwischenspalt
auf jeden Fall jedoch so eng ist, daß er wie eine Dichtung wirkt. Die Dosierwelle
32 ist in der gezeigten Weise ausgeschnitten, vorzugsweise im wesentlichen über
die ganze Länge der Dosiervorrichtung. Nimmt sie die in Fig. 2 mit ausgezogener
Linie gezeichnete Stellung ein, so erlaubt der nachfolgend mit 34 bezeichncJte Wellenansschnitt
das Hindurchtreten der abzufüllenden Masse zwischen den beiden Wellen 30 und 32.
In der punktgestrichelt gezeichneten Lage des Wellenausschnitts 34 liegen dagegen
Förder-und Dosierwelle in dichtender Anlage.
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Die Dosierwelle 32 hat gleichzeitig die Funktion, die Auslaßöffnung
28 intermittierend zu öffnen und zu schließen. Dies geschieht wiederum mittels des
Wellenausschnitts 34, und zwar gibt der letztere die Auslaßöffnung 28 gerade in
der Drehstellung der Dosierwelle 32 frei, wo diese den Durchtritt zwischen den Wellen
30 und 32 sperrt (punktgestrichelte Stellung des Wellenausschnitts 34). Hierbei
liegt die Dosierwelle Jedoch noch dichtend an der Gehäusewand 24a neben der Auslaßöffnung
28 an, sodaß ein an der Förderwelle 30 befestigter, sich über deren gesamte Länge
innerhalb des Gehäuses 2!usa b erstreckender Flügel 36 mit einer Schwenkbewegung
entgegen dem TJrzeigersinn aus der gezeichneten in die punktgestrichelte Stellung
das abzufüllende Gut durch die Auslaßöffnung 28 herausdrückt.
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Am Ende eines Abfüllvorganges schwenkt die Dosierwelle 32 in die voll
ausgezogen gezeichnete Lage, schließt dadurch die
Auslaßöffnung
28 und öffnet mittels des Wellenausschnitts 34 die Durchtrittsöffnung zwischen den
Wellen 30 und 32. Wenn nunmehr die Förderwelle 30 den Flügel 36 aus der punktgestrichelten.
Stellung in die mit ausgezogener Linie gez eichnete Stellung verschwenkt, drückt
bzw. saugt er das aus dem Trichter 18 in die Dosiervorrichtung 16 nachSe-flossene
Gut durch den Wellenausschnitt in den mit bezug auf Fig. 2 linken Teil des Gehäuseinnenraumes
der Dosiervorrichtung. Von dort wird die Masse dann im nächsten Arbeitsgang wiederum,
wie vorbeschrieben, durch die Auslaßöffung 28 herausgedrückt, nachdem die Dosierwelle
32 mit ihrem Weilenausschnitt 34 in die punktgestrichelt gezeichnete Lage gedreht
worden ist.
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Der Flügel 36 besteht vorzugsweise aus Kunststoff. Ein Gleiten der
relativ zueinander beweglichen Teile findet im Belspielsfall nicht statt. Zum Abfüllen
von Kuchenteig genügt es, wenn zwischen dem Flügel 36 und der wenigstens in dem
Verschwenkbereich des Flügels kreisbogenförmig zum Mittelplmkt der Förderwelle 30
ausgeführten Gehäuseinnenwand, zwischen den Wellen 30 und 32 sowie zwischen der
Dosierwelle 32 und der Gehäusewand 24a ein Spalt von der Größenordnung von ungefähr
Imin besteht. Eine Schmierung im Inneren der Dosiervorrichtung ist nicht nötig,
und der Kuchenteig, der die Dichtspalte zwischen den Wellen und dem Gehäuse zusetzt,
bildet selbst eine vorzügliche Dichtung und verhindert, daß bei der Pdlmpbewegung
des Flügels 36 Luft eingesaugt wird.
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Die Vielseitigkeit der erfindungsgemäßen Dosiervorrichtunz kann durch
Verwendung unterschiedlicher Nündungsplatten 58 vergrößert werden, die gegeneinander
ausgewechselt werden können und eine oder mehrere Auslaßöffnungen 28 verschiedener
Form und Größe enthalten. Es hat sich gezeigt, daß auch bei
einer
Vielzahl von Auslaßöffnungen 28 nebeneinander überall die gleiche Menge Teig herausgedrckt
wird. Die Gleichmäßigkeit der Dosierung wird auch dadurch gefördert, daß die Nündungsplatten
38, beispielsweise mittels eines Freistichs 40, nur extrem kurze Auslaßöffnungen
28 bilden. Dadurch wird ein Fadenziehen vermieden.
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Die über der Einlaßöffnung 26 auf dem Gehäuseoberteil 24b angeflanschten
Trichter können mit verschiedenen Zwischenwänden versehen sein, um mehrere Kammern
für verschiedene Teigsorten bzw. Beimischungen zu gewinnen. Die in den Fig.
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3a bis f beispielhaft gezeigten Zwischenwände 18a bis. k mögen die
Vielfalt der Möglichkeiten, um zu verschiedenen Mischungen der Bestandteile des
abgefüllten Gutes zu gelangen, illustrieren.
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Der Schwenkantrieb der Wellen 30 und 32 erfolgt mittels getrennter,
zweiseitig betätigbarer Steuerzylinder 42 und 44, die über Hebel 46 bzw. 48 an mit
den Wellen 30 und 52 gekuppelten Zwischenwellen 50 und 52 angreifen (Fig. 4). Die
pneumatischen Steuerzylinder 42 und 44 sowie die Hebel 46 und 48 sind innerhalb
der Steuereinheit 20 montiert. Die automatische Betätigung dieser Antriebsorgane
wird gesteuert entweder in Abhängigkeit der Geschwindigkeit des kontinuierlich laufenden
Förderbandes 10 oder entsprechend den Förderschritten des schrittweise betriebenen
Förderbandes oder auch unter Zuhilfenahme irgendeiner geeigneten Fühleinrichtung,
welche in unregelmäßiger Reihenfolge unter die Dosiervorrichtung gelangende Formen
oder Gefäße anzeigt und die Dosiervorrichtung einschaltet.
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Ein besonders schwierig zu lösendes Problem bildete bisher die Reinigung
der Geräte, die bei. häufig wechselnden Chargen
sehr oft durchzuführen
ist und deshalb so schnell und einfach wie möglich auszuführen sein sollte. Gereinigt
werden müssen Trichter 18, Gehäuse 24a, b, Wellen 30 und 32 sowie die Miindungsplatte
38. Indem bei einer Dosiervorrichtung gemäß der Erfindung das Gehäuse in einer die
Mittelachse der Förderwelle 30 enthaltenden Ebene geteilt wird und der obere Gehäuseteil
24b zusammen mit dem Trichter 18 abgenommen oder abgeklappt wird, sind diese Teile
bei der Reinigung gut zugänglich. Auch die Mündungsplatte 38 ist lösbar befestigt
und kann leicht abgenommen und gereinigt werden. Die Förderwelle 30 kann aus ihren
entsprechend dem Gehäuse geteilten Lagern herausgehoben werden, nachdem das Gehäuseoberteil
abgesetzt oder abgeklappt worden ist. Zu diesem Zweck ist auch die Kupplung zwischen
der Förderwelle 30 und der Zwischenwelle 50 passend ausgebildet. Wie aus Fig. 4
und 5 ersichtlich, greift ein Mitnehmerlappen 54 am Ende der Förderwelle 30 in eine
entsprechend geformte Nut 56 in der Zwischenwelle 50 ein. Die Steuerung des Gerätes
ist derart eingestellt, daß der Mitnehmerlappen 54 in der Ruhestellung gerade senkrecht
steht. Ein Herausziehen aus der Nut 56 nach oben ist dann ohne weiteres möglich.
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Die Dosierwelle 32 trägt an ihrem äußeren Ende. einen Kugelgriff 58
(Fig. 1) und läßt sich damit stirnseitig aus der Dosiervorrichtlmg 16 herausziehen,
nachdem eine Verriegelung an der Kupplung mit der Zwischenwelle 52 gelöst worden
ist.
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Diese Verriegelung kann gemäß Fig. 4 z.B. aus einer durch die Zwischenwelle
52 hindurch in einen Mitnehmerlappen 60 eingreifende Arretierschraube 62 bestehen.
Der Mitnehmerlappen 60 steht im Eingriff mit einer passenden Nut 64 und liegt m
der Ruhestellung des Gerätes waaCerecht. Sowohl die Förder- als auch die Dosierwelle
lassen sich nach dem Reinigen nur in ihrer korrekten Lage wieder einsetzen, so daß
eine T'ehlflrnktion
der Dosiervorrichtung infolge falscher Montage
mit Sicherheit ausgeschlossen- ist.
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Patentansprüche /