DE2352229C3 - Füllmaschine zum Abfüllen plastisch verformbarer Füllmassen wie Wurstbrät - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Füllmaschine zum Abfüllen plastisch verformbarer Füllmassen wie Wurstbrät, miv einer Füllpumpe, die auf die Drehwinkeleinheit bezogen gleich große Mengen Füllmasse fördert und mit einem gemeinsamen Antriebsorgan durch zwei Getriebezüge mit jeweils zwei Anschlüssen verbindbar ist, von welchen der erste Getriebezug die Füllpumpe intermittierend antreibt.

Um bei Füllmaschinen, wie sie vornehmlich in der WurstfertiguMg eingesetzt werden, einzelne Portionen aufeinanderfolgend ausstoßen zu können, muß die Füllpumpe pulsierend bzw. schrittweise angetrieben werden. Es ist bekannt, hierzu einen Kurbel-Schwingantrieb zu verwenden, der über einen Freilauf auf die Pumpenwelle einwirkt, die gegen rückdrehende Momente durch eine Rücklaufsperre gehalten ist. Diesem ersten, zwischen einer gemeinsamen Antriebswelle und der Pumpenwelle angeordneten Getriebezug ist dabei ein zweiter Getriebezug parallel geschaltet, der durch eine Kupplung wahlweise eingerückt werden kann und ein größeres, unveränderliches Übersetzungsverhältnis hat als der erste Getriebezug. Wenn die Kupplung eingerückt ist, dann wird die Pumpenwelle dank des Freiiaufes ausschließlich über den zweiten Getriebezug angetrieben und ermöglicht einen gleichmäßigen, kontinuierlichen Ausstoß der Füllmasse in beliebig langem Strang. Die erstgeschilderte Arbeitsweise ist vor allem angebracht, wenn einzelne Wurstportionen aufeinanderfolgend in eine gemeinsame Wursthülle eingefüllt und ggf. durch Abdrehen der Wursthülle zwischen den einzelnen Portioniervorgängen voneinander getrennt werden. Bei Verwendung eines Kurbelantriebes erfolgt dabei der Abdrehvorgang beim Leerhub und erfordert durchweg etwa die gleiche Zeit wie der Füllvorgang. Im wesentlichen die gleichen Vorgänge ergeben sich auch, wenn nur portioniert wird, d. h. wenn die Abtrennung der einzelnen Portionen durch andere bekannte Trennvorrichtungen erfolgt.

Bei der vorgeschilderten Füllmaschine wird ebenso wie bei einer anderen bekannten Füllmaschine mit mechanisch betriebenem Dosierkolben das Hebelver-

hältnis des Schwingantriebes zur Anpassung an unterschiedlich große Portionen geändert. Bei gleicher Drehzahl des Antriebsmotors nimmt dann die Ausstoßgeschwindigkeit der Masse proportional zur Größe der auszugebenden Portion zu. Dort ist es deshalb erforderlich, bei jeder größeren Gewichtsverstellung gleichzeitig die Antriebsdrehzahl mit ::u verändern, was im allgemeinen einen stufenlos regelbaren Antrieb erfordert

Bekannt sind zwar auch hydraulische FüllmaschLien, ι ο bei welchen die Ausstoßgeschwindigkeit, bedingt durch eine gleichmäßige Zuführung von Hydraulikflüssigkeit, weitgehend konstant gehalten wird, die also auch längere Ausstoßzeiten haben und damit größere Portionen ergeben. Dieses System läßt sich nur hydraulisch realisieren. Der Gesamtaufwand ist dabei jedoch verhältnismäßig groß.

Die Erfindung geht aus von der erstgeschilderten Füllmaschine und hat zur Aufgabe, diese Maschine auf möglichst einfache Weise so zu gestalten, daß auch ohne Änderung der Antriebsgeschwindigkeit die Dauer der Ausstoßphase einer Portion sich dem Portionsgewicht selbsttätig anpaßt und die Pause zwischen zwei Portioniervorgängen von der Größe der jeweiligen Portion weitgehend unabhängig bleibt.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß ein Differentialgetriebe mit einem Eingang und zwei Ausgängen vorgesehen, die mit jeweils dem ersten Anschluß eines der beiden Getriebezüge verbunden ist, während die zweiten Anschlüsse der beiden Getriebezüge miteinander verbunden sind.

Das Differentialgetriebe wirkt hier als Verzweigungsgetriebe für einen Antrieb. Beim Portioniervorgang sind die zweiten Anschlüsse der beiden Getriebezüge beispielsweise an der Pumpenwelle zusammengeschlossen. Das Drehmoment wird hier über beide Getriebezüge dem Pumpenantrieb übermittelt, wobei der zweite Getriebezug als Subtraktionsgetriebe wirkt, das durch seine Rückwirkung auf das Differentialgetriebe die resultierende Antriebsgeschwindigkeit des Pumpenantriebes herabsetzt. Je größer der Stellweg ist, der dem Pumpenantrieb durch den ersten Getriebezug übermittelt wird, um so größer ist auch der Rückstellweg, der vom Pumpenantrieb wieder dem Differentialgetriebe übermittelt wird. Diese Rückstellung bzw. Subtraktion bewirkt zunächst eine Herabsetzung des Übersetzungsverhältnisses für den ersten Getriebezug. Dadurch wird der Pumpenantrieb langsamer bewegt, und das gemeinsame Antriebsorgan muß einen größeren Antriebs-Stellweg zurücklegen, der beim Füllvorgang proportional ist dem auf den Pumpenantrieb ausgeübten Stellweg und damit der Größe der ausgestoßenen Portion. Es wird also mit relativ einfachen, durchweg mechanischen Mitteln eine annähernd gleichbleibende Aussto3geschwindigkeit erzielt, wie sie sich sonst nur mit komplizierten hydraulischen Anordnungen erreichen läßt. Je größer das Portionsgewicht ist, um so größer ist auch die Ausstoßzeit, während der Antriebsmotor mit unveränderter Drehzahl durchlaufen kann. Die Genauigkeit der Portionierung selbst bleibt davon μ unberührt, da diese durch Ausbildung und ggf. Einstellung des ersten Getriebezuges gewährleistet ist.

Die Kupplung der beiden Getriebezüge in Verbindung mit der Ausgleichsfunktion im Differentialgetriebe hat ferner zur Folge, daß eine Bewegung auf den hi Pumpenantrieb nur dann übertragen werden kann, wenn beide Getriebezüge belastet sind. Fällt die Belastung in einem der beiden Getriebezüge unter einen

z. B. durch Reibungskräfte in der Pumpe bedingten Wert, insbesondere also beim Rückhub eines Schwingantriebes, wobei ein Freilauf praktisch ohne Kraftübertragung bewegt wird, so wird bei stillstehendem zweiten Getriebezug ausschließlich dieser ieerlaufende Ausgang des Differentialgetriebes am ersten Getriebezug bewegt. Dort wird mit, dem veränderten Übersetzungsverhältnis entsprechend, größerer Geschwindigkeit abgetrieben. Diese schnelle Leerlautbewegung ist grundsätzlich unabhängig von der Dauer des vorhergehenden Portioniervorganges. In dieser kurzen, praktisch unveränderten Zeitspanne, die auch beim Portionsgewicht Null erreicht wird, können daher bekannte Abtrennvorgänge ausgeführt werden, derart, daß man zum Abfüllen in Behälter einen ausportionierten Strangteil abschneidet und die Wursthülle abdreht od. dgl. Diese Trennvorgänge können auch zeitlich abdeckend ausgeführt und durch gesonderte gesteuerte Antriebe ausgeführt werden. Anstelle eines mechanischen Differentials läßt sich auch ein hydraulisches aus z. B. drei Pumpen-Motoreneinheiten verwenden.

Anstelle eines Schwinggetriebes mit einsteilbarem Stellweg läßt sich jedes andere intermittierend wirkende Getriebe, beispielsweise ein Kurvengetriebe wie ein Malteserkreuzgetriebe oder ein anderes Schrittschaltwerk verwenden, bei dem eine oder aufeinanderfolgend mehrere Kurvenfolgerollen in eine auf Mantel- oder Stirnfläche eines Antriebsteiles eingeformte Kurvennut eingreift. Schaltgetriebe dieser Art behalten in der Regel auch bei der Abtriebskomponente Null Formschlußeingriff mit dem Abtriebsteil. An der Pumpenwelle bzw. am nachgeschalteten Antriebsorgan der Pumpe können daher Freilauf und Rücklaufsperre entfallen. Da bei diesem oder anderen Umformgetrieben mit zyklisch bzw. selbsttätig veränderlichem Übersetzungsverhältnis der Stellweg nicht veränderlich ist, kann dort die Einstellung des Portionsgewichtes durch ein nachgeschaltetes, stufenloses Getriebe erfolgen. Dieses stufenlose Getriebe kann auch in einem gemeinsamen Zweig beispielsweise des ersten und eines weiteren Getriebezuges angebracht sein.

Das Differentialgetriebe wird zweckmäßigerweise als Planetengetriebe mit einem auf einer zentralen Antriebswelle angebrachten Sonnenrad ausgeführt, wobei vorzugsweise der Steg des Planetengetriebes mit dem ein selbsttätig veränderliches Übersetzungsverhältnis aufweisenden ersten Getriebezug und ein zweites Sonnenrad bzw. zentrisch zur Getriebeachse drehbares Antriebsrad mit dem ein gleichbleibendes Übersetzungsverhältnis aufweisenden zweiten Getriebezug verbunden ist. Die ganze Getriebeübersetzung vom Antriebsmotor kann ohne weiteres vom Differentialgetriebe übernommen werden. Es läßt sich auch der zweite Getriebezug unmittelbar als Füllantrieb einsetzen, wenn der erste Getriebezug durch eine Feststellvorrichtung arretiert wird.

Eine weitere Übersetzungsstufe für den Füllantrieb ergibt sich dadurch, daß zwischen einem Antriebsorgan des ersten Getriebezuges und dem diesem nachgeschalteten Pumpenantrieb ein dritter auskuppelbarer Getriebezug angeordnet wird, dessen Übersetzungsverhältnis so ausgelegt ist, daß er die Pumpenwelle mit anderer Übersetzung antreibt als der zweite Getriebezug. Es ergibt sich dadurch ein weiteres Übersetzungsverhältnis, mit oder ohne Subtraktion. Die Feststellvorrichtung kann auf verhältnismäßig einfache Weise durch eine auf einer Antriebswelle des ersten Getriebezuges zwischen dem dritten Getriebezug und einem Gehäuseteil

wirksame Wechselkupplung gebildet sein. In der Mittelstellung dieser Kupplung ist die Portionierung über den ersten Getriebezug eingeschaltet, in der Arretierstellung der zweite und in der anderen Kupplungsstellung der dritte Getriebezug mit dem zweiten zum Füllantrieb.

Nach einem anderen Vorschlag wird der dritte Getriebezug an das Antriebsorgan des ersten Getriebezuges durch einen Freilauf angeschlossen, und ist durch Drehrichtungsumkehr einschaltbar. Diese Drehrichtungsumkehr wird in der Regel an dem Antriebsmotor ausgeführt, der polumschaltbar ausgeführt werden kann und dadurch vier Füllgeschwindigkeiten und zwei Portioniergeschwindigkeiten ermöglicht. Bei verdoppelter Antriebsdrehzahl ist dann zwar die Antriebspause zwischen den Portioniervorgängen nur etwa halb so groß, aber der Portioniervorgang selbst richtet sich wiederum nach dem auf den Pumpenantrieb ausgeübten Stellweg, wobei die Subtraktionsgeschwindigkeit durch den zweiten Getriebezug entsprechend größer wird. Bei weicher Füllmasse wird man eine höhere, bei Rohwurst eine niedrigere Antriebsgeschwindigkeit wählen.

Eine weitere Schaltmöglichkeit ergibt sich dadurch, daß der zweite Getriebezug vom Pumpenantrieb auskuppelbar und feststellbar angeordnet wird. Zu den zwei mechanischen Füll-Antriebsstufen läßt sich dann eine dritte erreichen, wenn bei festgestelltem zweiten Getriebezug ausschließlich über den dritten angetrieben wird.

Bei Füllmaschinen mit Abdrehvorrichtung wird im Antrieb der Abdrehvorrichtung ein zweites Differentialgetriebe gemäß der vorgeschilderten Ausführung angeordnet, von dessen drei Anschlüssen jeweils einer durch einen vierten Getriebezug an das gemeinsame Antriebsorgan, einer durch einen fünften Getriebezug an den ersten Getriebezug und einer an die Abdrehvorrichtung angeschlossen ist. Dabei läßt sich die wesentliche Antriebsleistung vom gemeinsamen Antriebsorgan ableiten, während der erste Getriebezug bzw. dessen Antriebsorgan die Steuerungsfunktion übernimmt und nur verhältnismäßig kleine Kräfte zu übertragen braucht.

Vorzugsweise ist der fünfte Getriebezug bei intermittierendem Antrieb der Pumpe derart angeschlossen, daß das auf den ersten Getriebezug ausgeübte Drehmoment durch die Rücklaufsperre des Pumpenantriebes aufgenommen wird. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß nicht von der Abdrehvorrichtung herrührende Reaktionskrafte auf das erste Differentialgetriebe einwirken und beim Abdrehvorgang eine Verstellung der Portionierpumpe bewirken.

Wie ferner vorgeschlagen wird, kann einer der beiden Getriebezijge des Abdrehantriebes in an sich bekannter Weise ein Getriebe mit zyklisch veränderlichem Übersetzungsverhältnis aufweisen. Dies kann z. B. wieder ein Kurvengetriebe, ein Schrittschaltwerk, oder auch ein Kurbeltrieb sein, bevorzugt wird jedoch wegen der besseren Beschleunigungsverhältnisse ein Ellipsenradgetriebe. Mit einer einzigen solchen Getriebestufe läßt sich dann die Geschwindigkeitskurve der Abdrehvorrichtung derart verformen, daß beim Ausstoßvorgang recht lange sehr kleine Antriebsgeschwindigkeiten, im Bereich der Portionierpause dagegen kurzzeitig recht große Antriebsgeschwindigkeiten erzielt werden.

Dabei ist gewährleistet, daß die Abdrehvorrichtung in solcher Weise, vorzugsweise kontinuierlich, angetrieben wird, daß z. B. eine sinusartige Kurve durch die Subtraktionswirkung eines der beiden Getriebezüge nach Belieben so angehoben wird, daß die kleinste Abdrehgeschwindigkeit etwa den Wert Null erreicht. Es ist ohne weiteres möglich, diese kleinste Geschwindigkeit genau bei Null zu halten oder etwas positiv oder negativ zu wählen.

Die Portionier- und Abdrehvorgänge können sich zeitlich etwas üioerdecken. Dies wirkt sich hier sehr vorteilhaft aus, da es dadurch ermöglicht ist. die Pause zwischen zwei Portioniervorgängen auf ein Minimum

ίο zu verkürzen und trotzdem die Abdrehgeschwindigkeit in Grenzen zu halten. Es ist auch ohne weiteres möglich diese Kurve den Beanspruchungsverhältnissen entsprechend etwas zu verschieben, insbesondere zeitlich verzögert anzuordnen, um den Beginn des Abdrehvorganges mehr in d ie Förderpause zu legen und bei Beginn der Portionierung fertig zu drehen. Diese zeitliche Verschiebung ist von verschiedenen Faktoren, insbesondere der Beschaffenheit der Wursthülle und der Füllmasse und auch von der Größe des Volumen«

2n zwischen Pumpe und Abdrehstelle abhängig. In dei Regel genügt eine fest vorgegebene Dreheinstellung des fünften Getriebezuges zum ersten. Diese Einstellung kann im Prinzip auch von außen vorgenommen werden beispielsweise durch ein weiteres kleines Differentiatetriebe bzw. eine weitere Differentialstufe.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der Steg des zweiten Planetengetriebes an den vierten Getriebezug und ein Sonnenrad durch den fünften Getriebezug an das Antriebsorgan des ersten Getriebezuges angeschlossen. Diese Anordnung hat vor allem zur Folge, daß die hauptsächliche Antriebskraft direkt vorr Antriebsmotor aufgenommen wird, während die Steuerung des Geschwindigkeitsverlaufs vom ersten Getriebezug her erfolgt.

Durch die Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung des Getriebe« einer Wurstfüllmaschine mit angeschlossener Abdreh vorrichtung,

Fig. 2 eine Abwandlung des Pumpenantriebes au« Fi g. 1 und

F i g. 3 ein zugehöriges Geschwindigkeitsdiagramm.
In der Zeichnung ist eine Füllpumpe 11 gezeigt, die über ein Pumpengetriebe 12 durch einen polumschaltba ren Elektromotor 13 angetrieben wird. Die Füllpumpe ist als Flügelzellenpumpe ausgebildet, deren Läufer \4 derart exzentrisch im Pumpengehäuse 15 geführt ist daß Füllmasse wie Wurstbrät aus einem Aufgabetrichter 16 in eine Abdrehtülle 17 gefördert wird, die durch eine Abdrehvorrichtung 18 in später zu beschreibender Weise angetrieben wird. Bei einem vorgegebener Umdrehungswinkel fördert der fest auf der Pumpenwelle 19 sitzende Pumpenrotor stets die gleiche Menge Füllmasse zur Abdrehtülle.

Dem Elektromotor 13 ist ein erstes Planetengetriebe 20 nachgeschaltet, dessen beide Ausgänge 23, 26 übei zwei Getriebezüge 1, 2 mit der Pumpenwelle 19 ir Verbindung sind. Während ein Sonnenrad 21 fest auf dei Motorwelle 22 sitzt, ist ein Steg 23 durch eine zentriscr

Wi zur Motorwelle in einer Getriebeachse 24 gelagerte Stegwelle 25 mit dem ersten Getriebezug 1 ir Verbindung. Ein zweites Sonnenrad 26 ist drehbar aui der Motorwelle 22 gelagert und fest mit einem Zahnrac 27 des zweiten Getriebezuges 2 verbunden, desser

es anderes Zahnrad 28 auf der Pumpenwelle 19 aufgekeiii ist. Die beiden Sonnenräder 21, 26 greifen in zwe: Planetenräder 29, 30 eines auf einem Kurbelzapfen 31 des Steges 23 gelagerten Planetenradblockes ein.

Am oberen Ende der Stegwelle 25 ist fest eine Kurbelscheibe 32 angebracht, deren Kurbelzapfen 33 durch eine Pleuelstange 34 mit dem Kurbelzapfen 35 einer Schwingkurbel 36 gekuppelt ist. Der Kurbelzapfen 33 kann in bekannter Weise radial zur Getriebeachse 24 verstellbar an seiner Kurbelscheibe angebracht sein, oder es können andere bekannte Mittel vorgesehen werden, den Verstellweg der Schwingkurbel 36 zu ändern. Die Schwingkurbel 36 führt jedenfalls bei einer Umdrehung der Stegwelle 25 stets eine gleich große hin- und hergehende Schwenkbewegung aus. Die Pumpenwelle 19 ist mit der Schwingkurbel durch einen Freilauf 37 gekuppelt, der eine Mitnahme der Pumpenwelle 16 im Sinne des Pfeiles 38 ermöglicht, die Kupplung bei entgegengesetztem Drehsinn der Schwcnkkurbcl jedoch löst. Um ein Rückdrehen des Pumpenrotors zu vermeiden, ist die Pumpenwelle am Getriebegehäuse 39 durch eine Rücklaufsperre 40 abgestützt.

Die Motorwelle 22, die beiden Sonnenräder 21, 26 und der Steg 23 drehen sich im Betrieb sämtlich gemäß Pfeilrichtung im Uhrzeigersinn von unten in F i g. 1 gesehen. Wenn beide Getriebezüge 1,2 die Pumpenwelle 19 gleichsinnig antreiben sollen, muß also auch das Kurbelgetriebe 32 bis 36 beim Arbeitshub eine Drehrichtungsumkehr bewirken. Da sich die Drehmomente durch die Differentialwirkung am Planetengetriebe ausgleichen, die Leistung also nach vorgegebenem Übersetzungsverhältnis verteilt wird, kann am Kurbelgetriebe keine Überlastung auftreten. Je größer der vom Kurbelgetriebe auf die Pumpenwelle 19 übertragene Stellwinkel ist, um so größer ist die Rückstellbewegung, die von der Pumpenwelle 19 über den hier als Subtraktionsgetriebe wirkenden zweiten Getriebezug 2 wieder in das Planetengetriebe zurückgeleitet wird. Es erfolgt also eine Anpassung der resultierenden Übersetzung zwischen der Motorwelle 22 und der Stegwelle 25 an die Größe des Schwenkwinkels der Schwingkurbel 36. Je größer dieser Schwenkwinkel ist, um so größer ist die vom Zahnrad 28 auf das Planetengetriebe ausgeübte Subtraktionsgröße. Der von der Motorwelle 22 abgenommene Antriebsweg ist beim Portioniervorgang ziemlich genau proportional der Größe der auszugebenden Portion. Demgemäß verlängert sich die Dauer des Ausstoßvorganges unmittelbar mit der z. B. Kurbelgetriebe eingestellten Portionsgröße, während die Leistung des Elektromotors 13 beim Ausgabevorgang unabhängig von der jeweiligen Portionsgröße annähernd konstant bleibt. Es ist keine zusätzliche Kraftübersetzung durch ein vorgeschaltetes stufenloses Getriebe od. dgl. erforderlich, man muß nur die Portionsgröße verändern, und die Änderung der Ausgabegeschwindigkeit erfolgt selbsttätig, ohne daß Überbeanspruchungen durch mit der Portionsgröße veränderte Drehmomente auftreten können. Zudem kann die ganze Getriebeübersetzung vom Planetengetriebe übernommen werden.

Der zudem im Planetengetriebe erzielte Momentausgleich hat ferner zur Folge, daß beim Leerhub des Kurbelgetriebes bzw. bei der Rückbewegung der Schwingkurbel 36, wobei der Freilauf 37 die Kupplung mit der Pumpen welle 19 gelöst hat auch auf den zweiten Getriebezug 2 kein bemerkenswertes Drehmoment ausgeübt wird. Die Pumpenwelle 19 bleibt dann stehen, und der Steg 23 läuft mit entsprechend vergrößerter Geschwindigkeit zurück, weil keine Subtraktion erfolgt Die Dauer dieser Rücklaufbewegung ist dabei unabhängig von der jeweiligen Portionsgröße, ausschließlich durch die Drehzahl der Motorwelle 22 und der gewählten Übersetzungsverhältnisse bestimmt und vielfach kürzer als ein Portionier- bzw. Ausgabevorgang. Es schließen sich also abwechselnd kurze und völlig gleich lange Portionierpausen an Portioniervorgänge an, deren Länge durch die Größe der eingestellten Portion bestimmt und dieser nahezu exakt proportional ist.

Dies läßt sich am besten aus F i g. 3 entnehmen. Dort ist auf der waagerechten Abszisse unter den Drehwinkel a für die Kurbelscheibe 32 aufgetragen. Wird der Pumpenantrieb 19 ausschließlich von einer solchen mit gleichförmiger Geschwindigkeit umlaufenden Kurbelscheibe abgenommen, dann ergibt sich ein recht exakt sinusförmiges Geschwindigkeitsdiagramm b für die Schwingkurbel 36. Läßt man die Übersetzung zwischen dem Motor 13 und der Kurbelscheibe 32 außer Betracht, dann kann diese Sinuskurve auch über dem Drehwinkel des Motors 13 aufgetragen werden, d. h. es handelt sich um ein reines Zeitdiagramm, wobei die positive Bewegungskomponente an der Pumpenwelle 19 durch den Freilauf übertragen wird, während die negative Bewegungskomponente gemäß dem unteren Kurventeil b' nicht übertragen wird. Trägt man jedoch über der Zeit bzw. einem Bezugs-Drehwinkel des Elektromotors 13 die bei der Getriebeausführung nach Fig. 1 tatsächlich an der Schwingkurbel 36 erzielten Geschwindigkeitskomponenten ab, so ergibt sich die Kurve c. Zur Erläuterung sind über der Abszisse in einer Skala 3' Winkelwerte eingetragen, die dabei an der Kurbelscheibe 32 abgenommen werden.

Obwohl für Portionierhub und Leerhub an der Kurbelscheibe gleiche Dreh winkel von 0° bis 180° bzw. von 180° bis 360° zurückgelegt werden, erstreckt sich der Portionierhub entsprechend dem positiven Teil der Kurve c über einen wesentlich längeren Zeitraum als der negative Kurvenabschnitt c 1. Die zeitliche Länge dieses negativen Kurvenabschnittes bleibt auch bei veränderten Portionsgrößen stets konstant. Sie ergibt sich aus der gewählten Subtraktionsübersetzung. Die Länge des positiven Kurvenabschnittes über der Zeit aufgetragen würde sich dagegen mit der Portionsgröße ändern. Wenn man z. B. annimmt, daß 36 Umdrehungen der Motorwelle 22 notwendig sind, um die Kurbelscheibe 32 entsprechend der Kurve c in F i g. 3 um 360° zu drehen, dann wären davon nur etwa 9 Umdrehungen für den Leerhub bei el erforderlich, aber für den Portionierhub gemäß c müßten 27 Umdrehungen aufgebracht werden, bei verdoppelter Portion 54 oder bei halbierter Portion 13,5 Umdrehungen. Mit den unverändert für den Leerhub aufzubringenden 9 Umdrehungen müßte also der Motor für einen Zyklus statt 36 Umdrehungen bei doppelter Portion 63 und bei halber Portion 22,5 Umdrehungen ausführen.

Nach F i g. 1 ist parallel zum Getriebezug 1 noch ein Getriebezug 3 vorgesehen, der gebildet wird durch ein drehbar auf der Stegwelle 25 sitzendes Zahnrad 41 und ein auf der Pumpenwelle 19 festgekeiltes Zahnrad 41a Ein durch eine Keilfeder 42 auf der Stegwelle 25 geführte Kupplungsmuffe 43 kann aus der gezeichneten Mittelstellung an ein Gehäuseteil 44 oder an das Zahnrad 41 angekuppelt werden. Beim Ankuppeln an das Gehäuse ist die Stegwelle 25 festgehalten, und die Antriebsbewegung für Dauerbetrieb der Pumpe bzw. eine erste Füllgeschwindigkeit wird über die als Vorgelege wirkenden Planetenräder 29, 30 durch den zweiten Getriebezug 2 übertragen. Beim Ankuppeln an das Zahnrad 41 erfolgt die Übertragung mit einer

anderen Übersetzung über beide Getriebezüge 2,3. Mit der Polumschaltung des Motors 13 lassen sich hier vier Füllgeschwindigkeiten und auch zwei unterschiedliche Antriebsgeschwindigkeiten beim Portionieren erzielen.

Rechts in Fig. 1 ist ein zum Betrieb der Abdrehvorrichtung 18 verwendetes Abdrehgetriebe 45 mit einem zweiten Planetengetriebe 46 dargestellt, das wiederum zentrisch zur Getriebeachse 47 angeordnet einen Steg 48 und zwei Sonnenräder 49,50 aufweist. Die Stegwelle 51 ist durch einen aus drei Zahnrädern 52, 53, 54 gebildeten vierten Getriebezug 4 direkt an die Motorwelle 22 angeschlossen. Das Sonnenrad 50 ist verbunden mit einem Ellipsenrad 55, das mit einem weiteren, auf der Stegwelle 25 befestigten Ellipsenrad 56 einen fünften Getriebezug 5 bildet. Beide Sonnenräder stehen in Eingriff mit jeweils einem der miteinander verbundenen Planetenräder 57, 58, und zwar steht das Sonnenrad 49 über seine Welle 59, ein Kegelradgetriebe 60 und eine Welle 61 mit der Abdrehvorrichtung 18 in Verbindung.

Hier wird also an zwei Stellen, nämlich über den Steg

48 und das Sonnenrad 50 angetrieben und über ein einziges Sonnenrad 49 abgetrieben. Die beiden Antriebsglieder stehen dabei über ihre beiden Getriebezüge 4,5 und das dazwischengeschaltete erste Planetengetriebe 20 in Verbindung. Auf diese Weise kann zwar die Antriebsleistung im wesentlichen direkt von der Motorwelle 22 abgenommen werden, die Steuerung erfolgt aber vornehmlich über den Steg 23 des ersten Planetengetriebes 20 und das Differentialradgetriebe des Getriebezuges 5. Es ist auch das Ellipsenrad 56 in einer solchen Darstellung auf der Stegwelle 25 befestigt, daß es beim Arbeitshub eine möglichst kleine Drehbewegung auf das Sonnenrad 50 ausübt, und das Planetengetriebe 46 ist so ausgelegt, daß dabei das Sonnenrad 49 praktisch keine Abtriebsbewegung erzeugt, die Ausgangsdrehzahl also den Wert Null erreicht. Dagegen hat das Ellipsenradgetriebe im Bereich der Förderpause seine größte Übersetzung erreicht, wodurch das Sonnenrad 49 kurzzeitig auf hohe Drehzahl gebracht wird und dabei den Abdrehvorgang ausführt.

Dies läßt sich wiederum am besten von der Kurve din F i g. 3 ablesen, welche die Abdrehgeschwindigkeit wiedergibt, wie sie durch die Drehzahl des Sonnenrades

49 bzw. der nachgeschalteten Getriebeteile oder gar der Abdrehtülle 17 dargestellt sein kann. Diese Abdrehgeschwindigkeit ist hier in Abhängigkeit von an der Stegwelle 25 bzw. dem Antriebsglied des Getriebezuges 1 abgenommenen Winkelwerten aufgetragen, d. h. der Skala a'mit Winkelwerten 0' bis 540'. Es versteht sich, daß man die Kurve d durch Übersetzungsänderungen am Planetengetriebe 46 und am Ellipsenradgetriebe 55, 56 nach Belieben weiter in waagerechter und lotrechter Richtung deformieren und in lotrechter Richtung verlagern kann, d. h. man kann die großen Geschwindigkeiten noch stärker auf einem kleineren Zeitraum bzw. auf einem kleineren Drehwinkel der Stegwelle 25 zusammenbringen und damit den Bereich der kleinen Geschwindigkeiten noch flacher auswölben. Durch Heben und Senken der Kurve kann die minimale Geschwindigkeit unter oder über 0 gelegt werden. Schließlich läßt sich die Kurve auch durch Änderung der Winkelstellung des Ellipsenrades 56 zur Stegwelle nach Belieben in waagerechter Richtung verlagern. Dies kann notwendig sein, um den am Ende der Abdrehtülle 17 wirksam werdenden Abdrehvorgang zeitlich gegenüber der direkt an der Füllpumpe 11 auftretenden Dosierpause zu verzögern. Dadurch sind auf außergewöhnlich einfache, in der Regel voll mechanische Weise der Pumpenbetrieb und der Betrieb der Abdrehvorrichtung einander optimal angepaßt. Die Kurvengestaltung muß natürlich den einzelnen Betriebsgrößen angepaßt werden und kann ggf. nachträglich durch Auswechseln einzelner Zahnradpaare korrigiert werden. So muß das Ellipsenrad 56 nicht auf der Stegwelle 25 aufgekeilt sein,

ίο sondern kann in beliebiger Weise verstellbar auf dieser angebracht werden.

Eine Abwandlung des Pumpenantriebes aus F i g. 1 ist in Fig.2 gezeigt, wo gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. So ist das Planetengetrie-

be 20 dort unverändert beibehalten worden. Von der Stegweiie 25' ausgehend sind aber zwei Getriebezüge Γ, 3' durch eine Wechselkupplung 43' verzweigt und anschließend in einem weiteren Getriebezug 6' wieder zusammengeführt, der ein stufenloses Getriebe 62 und zwei Zahnräder 63, 64 aufweist. Während der Getriebezug 3' sich praktisch auf die direkte Kupplungsverbindung zwischen der Stegwelle 25 und einem Tellerrad 65 beschränkt, umfaßt der Getriebezug Γ neben einem mit dem Tellerrad 65 kämmenden Kegelrad 66 ein übliches Schrittschaltgetriebe, hier ein Kurven-Schrittschaltgetriebe. Dabei ist eine Kurvenhülse 67 drehbar auf der Stegwelle 25' gelagert und kann an diese durch die Wechselkupplung 43' angekuppelt werden. Die Kurvenhülse weist eine Umfangsnut 68 auf, die dem gewünschten Schaltvorgang entsprechend schneckenartig od. dgl. ausgelegt ist oder auch in bestimmten Abschnitten in einer Radialebene verläuft. Von der Kurvenhülse 67 wird eine Schaltscheibe 69 angetrieben, auf deren Welle 70 das Kegelrad 66

aufgekeilt ist. Diese Schaltscheibe trägt mehrere in gleicher Umfangsteilung angeordnete Kurvenfolgerollen 71, die aufeinanderfolgend in die Umfangsnut 68 zum Eingriff kommen und dadurch die Schaltscheibe 69 mit dem nachgeschalteten Getriebezug 6' um jeweils eine

Umfangsteilung weiterdrehen. Mit derartigen Getrieben ist es auch möglich, den nachgeschalteten Getriebezug in bestimmter Drehlage anzuhalten. Freilauf 37 und Rücklaufsperre 40 aus Fig. 1 können daher hier entfallen. Zum Einstellen des Portionsgewichtes muß jedoch eine gesonderte Übersetzungsänderung erfolgen, was hier das nachgeschaltete stufenlose Getriebe 62 ermöglicht.

Anstelle des hier gezeigten Schaltgetriebes können andere Kurvengetriebe mit auf einer Stirnfläche eines

Schalttellers od. dgl. angebrachten Kurven, Schaltschnecken oder andere bekannte Schrittschalteinrichtungen wie Malteserkreuzgetriebe vorgesehen werden. Beim Planetengetriebe kann ein innenliegendes Sonnenrad durch einen außen angebrachten Innenzahnkranz ersetzt werden, wobei man meist mit einem einzigen Planetenrad auskommt. Anstelle von Planetenradgetrieben lassen sich andere Differentialgetriebe, insbesondere auch hydraulische Differentialgetriebe verwenden. Diese sind insbesondere dann angebracht, wenn durch räumliche Beschränkung die zu verbindenden Teile nicht in unmittelbare Nachbarschaft gerückt werden können. Auch bei rein mechanischer Ausführung kommt man mit verhältnismäßig kleinen Abmessungen der einzelnen Bauteile und der Gesamtanord-

nung aus. Der technische Aufwand ist, bezogen auf die erzielte Vielfalt der Wirkungen, außerordentlich gering.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (13)

Patentansprüche:

1. Füllmaschine zum Abfüllen plastisch verformbarer Füllmassen wie Wurstbrät, mit einer Füllpumpe, die auf die Drehwinkeleinheit bezogen gleich große Mengen Füllmasse fördert und mit einem gemeinsamen Antriebsorgan durch zwei Getriebezüge mit jeweils zwei Anschlüssen verbindbar ist, von welchen der erste Getriebezug die Füllpumpe intermittierend antreibt, dadurch gekennzeichnet, daß ein Differentialgetriebe (20) mit einem Eingang (21) und zwei Ausgängen (23, 26) vorgesehen ist, die mit jeweils dem ersten Anschluß eines der beiden Getriebezüge (1,2) verbunden sind, während die zweiten Anschlüsse der beiden Getriebezüge (1, 2) beim Portionsausstoß kraftschlüssig miteinander verbunden sind.

2. Füllmaschine nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Ausbildung des Differentialgetriebes als Planetenradgetriebe (20) mit einem auf einer zentralen Antriebswelle (22) angebrachten Sonnenrad (21).

3. Füllmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Steg (23) des Planetengetriebes (20) mit dem ein selbsttätig veränderliches Übersetzungsverhältnis aufweisenden ersten Getriebezug (1) verbunden und ein zweites Sonnenrad bzw. zentrisch zur Getriebeachse drehbares Antriebsrad (26) mit dem ein gleichbleibendes Übersetzungsverhältnis aufweisenden zweiten Getriebezug (2) verbunden ist.

4. Füllmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine Feststellvorrichtung zum Arretieren des ersten Getriebesuges (1).

5. Füllmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einem Antriebsorgan des ersten Getriebezuges (I) und den diesem nachgeschalteten Pumpenwelle (19) ein dritter auskuppelbarer Getriebezug (3) angeordnet ist, dessen Übersetzungsverhältnis so ausgelegt ist, daß er die Pumpenwelle mit anderer Übersetzung antreibt als der zweite Getriebezug (2).

6. Füllmaschine nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Feststellvorrichtung durch eine auf einer Antriebswelle des ersten Getriebezu- « ges (1) zwischen dem dritten Getriebezug (3) und einem Gehäuseteil (44) wirksame Wechselkupplung (43) gebildet ist.

7. Füllmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der dritte Getriebezug (3) an das Antriebsorgan des ersten Getriebezuges (1) durch einen Freilauf angeschlossen und durch Drehrich tungsumkehr einschaltbar ist.

8. Füllmaschine nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Getriebezug (2) vom Pumpenantrieb (19) auskuppelbar und feststellbar ist.

9. Füllmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, mit einer Abdrehvorrichtung zum Abdrehen einer Wursthülle zwischen einzelnen aufeinanderfolgend in diese eingefüllten Wurstmasseportionen, dadurch gekennzeichnet, daß im Antrieb der Abdrehvorrichtung (18) ein zweites Differentialgetriebe (46) gemäß der Ausbildung nach Anspruch 1, 2 oder 3, angeordnet ist, von dessen drei Anschlüssen (48, 50, hi 49) jeweils einer durch einen vierten Getriebezug (4)

an das gemeinsame Antriebsorgan einer durch einen fünften Getriebezug (5) an den ersten Getriebezug

(1) und einer an die Abdrehvorrichtung angeschlossen ist

10. Füllmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der fünfte Getriebezug (5) bei intermittierendem Antrieb der Pumpe (11) derart angeschlossen ist, daß das auf den ersten Getriebezug (1) ausgeübte Drehmoment durch die Rücklaufsperre (40) des Pumpenantriebs (19) aufgenommen wird.

11. Füllmaschine nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß einer der beiden Getriebezüge (4,5) des Abdrehantriebs ein Getriebe (55, 56) mit zyklisch veränderbarem Übersetzungsverhältnis aufweist

12. Füllmaschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe ein Ellipsenradgetriebe(55,56)ist

13. Füllmaschine nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Steg (48) des zweiten Planetengetriebes (46) an den vierten Getriebezug (4) und ein Sonnenrad (50) durch den fünften Getriebezug (5) an das Antriebsorgan des ersten Getriebezuges (1) angeschlossen ist.