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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Schutzanspruchs 1. Vorrichtungen dieser Art kommen vornehmlich bei der Wurstherstellung zum Einsatz, wo Wurstbrät als pastöses Füllgut in den Wurstdarm als schlauchförmige Verpackung gefüllt und letzterer dann abschnittsweise verschlossen wird.
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Wenn dieser Verschluss mit an den Wurstenden aufgebrachten Verschlussklammern erfolgt, ist es erforderlich, den gefüllten Wurstdarm mit Einschnürelementen zunächst auf einen kleinen Durchmesser einzuschnüren, den die Klammern dann umgreifen können. Bei vielen Anwendungen ist es erwünscht, dass sich der Schlauchabschnitt mit dem verringerten Durchmesser über eine gewisse Länge erstreckt, etwa um zwei Klammern nebeneinander auf den Verpackungsschlauch zu setzen und so das hintere Ende der vorlaufenden Wurst und das vorlaufende Ende der nachlaufenden Wurst gleichzeitig zu verschließen. Hierfür sind die Einschnürelemente normalerweise zu zwei Gruppen zusammengefasst, die entlang der Schlauchachse versetzt angeordnet sind. Jede der Gruppen schnürt den Schlauch ein. Zumindest eine der Gruppen ist entlang der Schlauchachse bewegbar, und zwar wird sie nach dem Einschnüren von der anderen Gruppe wegbewegt, so dass sich ein längerer füllgutfreier Schlauchabschnitt bildet.
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Diese axiale Beweglichkeit der Einschnürelemente hat zur Folge, dass zwischen den Einschnürelementen und einer in Bewegungsrichtung des Verpackungsschlauchs nachfolgenden Abfuhreinrichtung für die fertigen Würste eine Lücke variierender Länge entsteht, in die die Würste durchhängen können.
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Um das zu verhindern, ist es bekannt, als Abfuhreinrichtung ein teleskopierbares Laufband so anzuordnen und zu steuern, dass sich das den Einschürelementen zugewandte Ende des Laufbandes im Gleichlauf mit diesen hin- und herbewegt. Die Lücke zwischen Laufband und Einschnürelementen kann dadurch während des gesamten Unterteilvorgangs konstant klein gehalten werden, so dass ein Durchhängen der Würste vermieden wird.
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Die Herstellung des Gleichlaufs ist jedoch nicht einfach. In Betracht kommt eine mechanische Verbindung zwischen den Einschnürelementen und dem zu bewegenden Laufbandende, was jedoch konstruktiv aufwendig ist. Eine gemeinsame Steuerung für die Axialbewegungen der Einschürelemente und die des Laufbandendes ist nicht exakt möglich. Denn aufgrund von Schwankungen der Kompressibilität des Füllguts, etwa aufgrund von Temperaturänderungen im Wurstbrät, ist die Wegstrecke, die die Einschnürlemente bei bestimmter Druckluftzufuhr fahren, nicht gut reproduzierbar.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Gleichlauf zwischen Einschnürlementen und Laufbandende zu verbessern. Sie löst diese Aufgabe durch die Merkmale des Schutzanspruchs 1. Die Unteransprüche betreffen weitere Verbesserungen der Erfindung.
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Die Erfindung bezieht sich auf Vorrichtungen mit Einschnürelementen, die entlang der Schlauchachse bewegbar sind. Das schließt nicht aus, dass daneben feststehende Einschürelemente vorhanden sind. Insbesondere kann eine Gruppe von Einschnürelementen axial fest angeordnet sein und eine zweite, die zwischen der ersten Gruppe und der Abfuhreinrichtung angeordnet ist, axial beweglich sein.
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Die Teleskopierbarkeit des Laufbandes wird bei erfindungsgemäßen Vorrichtungen dadurch erreicht, dass das Band über eine vordere Umlenkeinrichtung läuft, die entlang der Schlauchachse bewegbar ist. Dabei muss die vordere Umlenkeinrichtung des Laufbandes nicht unbedingt das vorderste Element der Laufbandaufhängung sein. Sie muss auch keine Umlenkung um volle 180° bewirken. Gemeint ist die Umlenkeinrichtung, die den Einschnürelementen am nächsten ist und an der der Transport der Produkte beginnt. Hier gilt es, die Lücke zu den Einschnürelementen klein zu halten.
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Beweglichkeit entlang der Schlauchachse in diesem Sinne bedeutet nicht unbedingt eine Bewegung streng parallel zu jener Achse. Es genügt, dass eine Bewegungskomponente parallel zur Schlauchachse liegt. Insbesondere bei der Abfuhreinrichtung ist es denkbar, sie leicht abfallend oder ansteigend auszugestalten, etwa damit die fertigen Produkte direkt auf einen tiefer oder höher liegenden Arbeitstisch o. dgl. gelangen.
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Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung, die für die Bewegung der Einschnürelemente einen Spreizantrieb und für die Bewegung der Umlenkeinrichtung einen vom Spreizantrieb unabhängigen Teleskopantrieb aufweist. Erfindungsgemäß ist eine Steuereinrichtung vorgesehen, welche eingerichtet ist, den Teleskopantrieb jedenfalls während eines Bewegungsabschnitts der Umlenkeinrichtung in Abhängigkeit von der Bewegung der Einschnürelemente zu steuern. Steuern in diesem Sinne bedeutet, dass die über die Steuereinrichtung die Bewegungsgeschwindigkeit der Umlenkeinrichtung beeinflusst wird.
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Vorteilhafterweise weist die Steuereinrichtung wenigstens einen Abstandssensor auf, der eingerichtet ist, ein Signal in Abhängigkeit vom Abstand zwischen den bewegbaren Einschnürelementen und der Umlenkeinrichtung zu erzeugen. Die vom Spreizantrieb ausgeübte Kraft muss nicht immer in reproduzierbarer Weise in eine bestimmte Bewegung der Einschnürelemente umgesetzt werden, da die Gegenkraft maßgeblich von der Kompressibilität des Füllguts abhängt und diese Schwankungen unterliegt. Insbesondere in der Wurstherstellung verändert sich die Kompressibilität des Wurstbräts im Verlauf der Zeit mit der Temperatur. Die Erfassung des Abstandes zwischen den Einschnürelementen und der Umlenkereinrichtung durch die Steuereinrichtung ermöglicht eine solche Schwankungen berücksichtigende oder von ihnen unabhängige Steuerung. Es ist daher in diesem Fall besonders vorteilhaft, wenn die Steuereinrichtung eingerichtet ist, den Teleskopantrieb in Abhängigkeit des Signals des Abstandssensors zu steuern.
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Vorteilhafterweise ist den bewegbaren Einschnürelementen und der Umlenkeinrichtung jeweils mindestens ein elastisch verformbares Pufferelement ist, wobei diese Pufferelemente so angeordnet sind, dass im Fall einer Verringerung des Abstandes zwischen den bewegbaren Einschnürelementen und der Umlenkeinrichtung zunächst das den Einschnürelementen zugeordnete Pufferelement mit dem der Umlenkeinrichtung zugeordneten Pufferelement in Berührung kommt, bevor andere mit den Einschnürelementen bewegte Komponenten mit anderen Komponenten, die mit der Umlenkeinrichtung bewegt werden, in Berührung kommen. Diese Pufferelemente wirken wie Stoßdämpfer, falls die Steuerung ausfallen oder im Fall sehr starker Kompressibilitätsschwankungen oder anderer Störungen außerstande sein sollte, ein Zusammenstoßen der Komponenten zu verhindern.
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Vorteilhafterweise umfassen der Spreizantrieb einen Pneumatikzylinder mit einem Kolben und der Teleskopantrieb einen Pneumatikzylinder mit einem Kolben umfasst und die Steuereinrichtung zumindest ein Ventil, das so mit den beiden Zylindern in Verbindung steht, dass ihre Kolben zumindest für eine Bewegungsrichtung mit durch dieses Ventil eingeleitete Druckluft beaufschlagt werden. In diesem Fall lässt sich die Steuereinrichtung in besonders einfacher Weise verwirklichen.
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Vorteilhafterweise umfasst der Spreizantrieb einen Pneumatikzylinder mit einem Kolben, und es ist ein Spreizpositionssensor vorgesehen, der eingerichtet ist, ein von der axialen Position des Kolbens im Pneumatikzylinder abhängiges Spreizpositionssignal zu erzeugen. Im Gegensatz zu einer alternativen Anordnung eines solchen Sensors an einer mitbewegten Komponente erleichtert dies die Übertragung des Signals zur Steuereinrichtung, indem kein Spiel für Kabel erforderlich ist. Vielmehr kann der Spreizpositionssensor außen an der Zylinderwand angeordnet sein, so dass er nicht relativ zur Steuereinrichtung bewegt wird. Der Spreizpositionssensor kann über eine Magnetfeldmessung die axiale Relativposition des Kolbens im Zylinder messen. Zu diesem Zweck weist der Kolben bevorzugt eine magnetische, vorzugsweise ferromagnetische, Komponente auf.
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Vorteilhafterweise ist die Steuereinrichtung eingerichtet, den Teleskopantrieb in Abhängigkeit vom Spreizpositionssignal zu steuern. Ist die axiale Position der Umlenkeinrichtung bekannt, so übernimmt der Spreizpositionssensor die Funktion des Abstandssensors. Es ist vorteilhaft, die Umlenkeinrichtung in Abhängigkeit von der Spreizposition zu steuern und nicht umgekehrt, weil die Position der Umlenkeinrichtung weniger Schwankungen, etwa durch veränderte Kompressibilitäten des Füllguts o. dgl., unterliegt. Unter einer Steuerung in Abhängigkeit von einer Größe versteht die Erfindung nicht nur eine Steuerung, in die nur die betreffende Größe als Eingangsgröße eingeht. Umfasst sind auch Steuerungen, bei denen diese Größe zusätzlich neben anderen Eingangsgrößen die Ausgangsgröße beeinflusst.
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Vorteilhafterweise umfasst der Teleskopantrieb einen Pneumatikzylinder mit einem Kolben, und es ist ein Teleskoppositionssensor vorgesehen, der eingerichtet ist, ein von der axialen Position des Kolbens im Pneumatikzylinder abhängiges Teleskoppositionssignal zu erzeugen. Auf diese Weise lässt sich die Position der Umlenkeinrichtung ohne mitbewegten Sensor ermitteln. Der Teleskoppositionssensor kann außen an der Zylinderwand angeordnet sein, so dass er nicht relativ zur Steuereinrichtung bewegt wird, was die Kabelführung erleichtert. Der Teleskoppositionssensor kann über eine Magnetfeldmessung die axiale Relativposition des Kolbens im Zylinder messen. Zu diesem Zweck weist der Kolben bevorzugt eine magnetische, vorzugsweise ferromagnetische, Komponente auf.
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Vorteilhafterweise ist die die Steuereinrichtung in diesem Fall eingerichtet, den Teleskopantrieb in Abhängigkeit vom Teleskoppositionssignal zu steuern. Insbesondere ergibt der Teleskoppositionssensor zusammen mit dem Spreizpositionssensor, wenn dessen Signal als weitere Eingangsgröße in die Steuerung eingeht, einen Abstandssensor, für den keine mitbewegten Kabel erforderlich sind.
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Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele für die Erfindung anhand von Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
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1 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform der Erfindung in Seitenansicht;
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2 eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform der Erfindung in Seitenansicht;
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3 eine schematische Darstellung einer dritten Ausführungsform der Erfindung in Seitenansicht.
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Das vorlaufende Ende einer nachfolgenden Wurst 1 ist über einen füllgutfreien Darmabschnitt 4 mit einer bereits vollständig abgeteilten Wurst 2 verbunden. Das vorlaufende Ende dieser Wurst 2 ist mit einer Verschlussklammer 3 verschlossen. Ebenso sollen auf den füllgutfreien Darmabschnitt 4 zwei (nicht eingezeichnete) Verschlussklammern zwei gesetzt werden. Anschließend kann der Darm dazwischen mit einem (nicht eingezeichneten) Messer durchtrennt werden. Denkbar ist allerdings ebenso, dass nur eine Verschlussklammer gesetzt wird und der Darm nicht durchtrennt wird, so dass sich eine Würstchenkette bildet.
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In jedem Fall müssen die zu zwei Gruppen 5 und 6 zusammen gefassten Einschnürelemente axial gespreizt werden, damit Platz für die zu setzenden Verschlussklammern nebst Verschließwerkzeugen geschaffen wird. Dabei steht die aus Sicht der nachlaufenden Wurst 1 erste Gruppe 5 axial fest, während die zweite 6 von der ersten Gruppe 5 weggeschoben werden kann. Dies geschieht mittels eines Pneumatikzylinders 7, in dem ein Kolben 8 axial beweglich geführt ist. Der Kolben 8 ist mit einer Kolbenstange 9 und diese mit einer Halterung 10 für die bewegliche Gruppe 6 von Einschnürelementen verbunden. Die Halterung 10 ist starr über die Kolbenstange 9 mit dem Kolben 8 verbunden, so dass jede Bewegung des Kolbens 8 zur selben Bewegung der beweglichen Einschnürelemente 6 führt.
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Die fertig abgeteilte Wurst 2 wird von einer insgesamt mit 11 bezeichneten Abfuhreinrichtung von der Vorrichtung wegtransportiert. Hierzu bewegt sich ein Laufband entlang des Pfeils L. Das Laufband ist teleskopierbar, indem die vordere Umlenkrolle 13 entlang der Schlauchachse in der Bewegungsrichtung L der vollständig abgeteilten Wurst 2 und entgegen dieser Richtung L bewegt werden kann. Der Antrieb erfolgt durch einen Pneumatikzylinder 14, in dem sich ein Kolben 15 und eine daran befestigte Kolbenstange 16 bewegen. Am kolbenfernen Ende der Kolbenstange 16 ist Antriebsgestänge 17 befestigt, an dem die Umlenkrolle 13 starr aufgehängt ist. Die Verbindung ist starr, so dass eine Bewegung des Kolbens 15 mit einer Bewegung gleichen Ausmaßes der Umlenkrolle 13 einhergeht.
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Eine Steuereinheit 18 steuert in 1 ein Ventil 19 an, von dem eine Druckluftleitung 20 zu beiden Pneumatikzylindern 7 und 14 führt, so dass die Kolben über diese Druckluftleitung 20 so beaufschlagt werden, dass sich die Einschnürelemente 6 wie auch die vordere Umlenkrolle 13 in Förderrichtung L bewegen. Bevorzugt ist für die entgegen gesetzte Bewegung derselben Komponenten ein zweites, ebenfalls an die Steuereinheit 18 angeschlossenes Ventil 21 mit einer ihm zugeordneten, ebenfalls an beide Zylinder 7 und 14 angeschlossenen Druckluftleitung 22 vorgesehen. Die zufuhrseitig an die Ventile 19 und 21 angeschlossenen Druckluftquellen sind mit D gekennzeichnet. Auf diese Weise kann die Steuereinrichtung durch wechselweises Aktivieren der Ventile 19 und 21 eine synchrone Hin- und Herbewegung der Einschnürelemente 6 mit der Umlenkrolle 13 auslösen, so dass die Lücke zwischen Laufband 12 und den Einschnürelementen 6 im Wesentlichen gleichmäßig klein gehalten wird.
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Bei den in den 2 und 3 gezeigten Ausführungsformen sind hingegen für jeden Zylinder und für jede Bewegungsrichtung unabhängige Ventile und Druckluftleitungen vorgesehen, insgesamt also vier. Sämtliche Ventile sind von einer Steuereinheit 18 angesteuert, so dass diese den Zeitpunkt des Bewegungsbeginns vorgeben und auch die Geschwindigkeiten während der jeweiligen Bewegungen durch Variation der Ventilöffnungen verändern kann.
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In 2 ist die Steuereinheit 18 mit einem Abstandssensor 23 verbunden, der auf dem Antriebsgestänge 17 starr befestigt ist. Dieser Abstandssensor 23 ist ein über eine Magnetfeldmessung funktionierender Näherungsschalter, dessen Signal von dem Abstand zur Halterung 10 der bewegten Einschnürelemente 6 abhängt. Zur Verbesserung der Signalqualität ist auf der Halterung 10 gegenüber vom Abstandssensor 23 eine ferromagnetische Komponente 24 befestigt. Ohne diese Komponente 24 ist der Abstandssensor vorzugsweise als induktiver Sensor ausgeführt.
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Mit Hilfe des Abstandssensors 23 prüft die Steuereinheit 18 laufend, ob der Abstand in einem gewünschten, ggf. voreinstellbaren, Bereich liegt. Ist er das nicht oder droht er, diesen Bereich zu verlassen, dann verändert die Steuereinheit 18 den Öffnungsgrad zumindest eines der Ventile derart, dass der Abstand eingehalten wird.
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Damit es im Fall etwaiger Fehlfunktionen nicht zu Schäden kommt, sind an den einander zugewandten Stellen der Halterung 10 einerseits und des Antriebsgestänges 17 andererseits Gummielemente 25 und 26 als Stoßfänger angeordnet. Ein Zusammenprall der Komponenten wird dadurch abgefedert.
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In 3 misst ein am Zylinder 7 angeordneter Sensor 28 die axiale Position des Kolbens 8 darin. Auch dieser Sensor 28 erfasst ein Magnetfeld, und zur Verbesserung seiner Messgenauigkeit ist am Kolben 8 eine ferromagnetische Komponente 29 befestigt. Der Sensor 28 leitet sein Signal an die Steuereinheit 18 weiter. In entsprechender Weise ist am anderen Zylinder 14 ein Sensor 30 angeordnet, der die axiale Position des Kolbens 8 misst. Auch an diesem Kolben ist eine ferromagnetische Komponente 31 befestigt. Auch dieser zweite Sensor 30 leitet sein Signal an die Steuereinheit 18 weiter. Aus den beiden Signalen der Sensoren 28 und 30 ermittelt die Steuereinheit 18 den Abstand zwischen den bewegten Einschnürelementen 6 und der Umlenkrolle 13 und steuert, falls dieser Abstand nicht eingehalten wird, den Öffnungsgrad zumindest eines der Ventile nach.
