DE3319139A1

DE3319139A1 - Vorrichtung zum abfuellen eines verformbaren und fliessfaehigen fuellgutes

Info

Publication number: DE3319139A1
Application number: DE19833319139
Authority: DE
Inventors: Albert 7922 Herbrechtingen Frey
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1983-05-26
Filing date: 1983-05-26
Publication date: 1984-11-29
Also published as: JPS6062939A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abfüllen
eines verformbaren und fließfähigen Füllgutes, insbesondere einer Wurstmasse, bestehend aus einem das Füllgut aufnehmenden Füllzylinder mit mindestens einer Ausstoßöffnung und einem Füllkolben, der in Abhängigkeit von einer steuerbaren Druckbeaufschlagung jeweils der auszustoßenden Menge entsprechende Hubbewegungen ausführt.
Bei Abfüllmaschinen zum Füllen von Behältern, Tuben, Därmen und dergleichen mit pastösem Gut wird üblicherweise ein zur Aufnahme des jeweiligen Füllgutvorrates bestimmter Zylinder verwendet, dessen Inhalt mittels eines hydraulisch bewegten Preß- oder Füllkolbens über ein Füllrohr portionsweise abgegeben oder in ein bestimmtes Aufnahmevolumen gedrückt wird. Eine Maschine dieser Art ist beispielsweise bekannt aus der DE-AS 12 96 076.
Derartige Abfüllmaschinen müssen diskontinuierlich beschickt werden, wodurch einerseits in manchen Fällen störende Einbußen hinsichtlich der Leistungsfähigkeit in Kauf genommen werden müssen und andererseits darauf geachtet werden muß, daß eine möglichst luftblasenfreie Befüllung des jeweiligen Füllzylinders erreicht wird, da Lufteinschlüsse zu einer Qualitätsverschlechterung des abzufüllenden Gutes führen können und deshalb unerwünscht sind.
Es sind auch bereits kontinuierlich arbeitende Abfüllmaschinen bekannt, wobei das Füllgut dem Füllrohr mittels Schnecken, Flügelpumpen und dergleichen zugeführt wird.
Nachteilig bei diesen kontinuierlich arbeitenden Maschinen ist vor allem eine relativ große Verschleiß- und Störungsanfälligkeit, eine inhärente Unfallgefahr und das Auftreten des sogenannten Schmiereffektes, der darin besteht, daß während des Transports des Füllgutes die Magerteilchen mit Fett verschmiert werden, so daß die abgefüllten Produkte ein undifferenziertes, einen unerwünscht hohen Fettgehalt vorspiegelndes Aussehen erhalten.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs definierten Art in der Weise auszubilden, daß trotz eines äußerst einfachen Aufbaus und praktisch verschleißfreier Arbeitsweise eine hohe Leistung erreicht und ein Abfüllen unterschiedlichster Massen ohne Verschmierungsgefahr möglich ist.
Gelöst wird diese Aufgabe nach der Erfindung dadurch, daß dem Füllzylinder ein Fülltrichter zugeordnet ist, daß der Fülltrichter über einen steuerbaren Schieber mit dem Innenraum des Füllzylinders verbunden ist und daß der Innenraum des Füllzylinders über ein sensorgesteuertes Ventil an eine Vakuumquelle angeschlossen ist.
Der Grundgedanke der Erfindung ist demgemäß darin zu sehen, eine mit einem bestimmten Füllvolumen ausgestattete Maschine mit einem Fülltrichter zu kombinieren, die überführung des Füllgutes vom Fülltrichter in den Füllzylinder über einen äußerst kurzen Weg durch Vakuumeffekt in sehr kurzer Zeit zu bewirken und gleichzeitig störende Lufteinschlüsse zu beseitigen und anschließend an diesen Befüllvorgang sofort wieder in die Abfüllphase überzugehen.
Da dieses Befüllen innerhalb sehr kurzer Zeit vor sich geht und praktisch während der Zeitspanne erfolgt, die zum Aufziehen eines Befülldarmes auf das Füllrohr benötigt wird, kann trotz des Fehlens umlaufender Fördervorrichtungen ein nahezu kontinuierlicher Betrieb gewährleistet werden.
Das sensorgesteuerte Vakuumventil ist bevorzugt im Abschlußdeckel des Füllzylinders gehaltert, wobei der Sensor zur Steuerung des Vakuumventils bei Kontakt mit dem Füllgut anspricht und den Rückzug des beweglichen Teils des Vakuumventils aus dem Innenraum des Füllzylinders bewirkt.
Auf diese Weise wird sichergestellt, daß während der Befüllphase nicht nur das durch den Rückzug des Kolbens entstandene Vakuum, sondern auch das von außen anliegende Zusatzvakuum wirksam ist, so daß das Gut stark in Richtung des Füllzylinderbodens beschleunigt wird und beim Übertritt des Gutes in den Füllzylinder sich Auflösungserscheinungen einstellen, die sicherstellen, daß eingeschlossene Luftblasen frei werden und die Luft abgezogen werden kann. Wird der Kolben in Ausstoßrichtung beaufschlagt, so gelangt das Füllgut in Kontakt mit dem Sensor, der daraufhin den Rückzug des Vakuumventils aus dem Innenraum des Füllzylinders bewirkt, wodurch auch die äußere Vakuumquelle vom Innenraum des Füllzylinders getrennt wird.
Der Sensor ist vorzugsweise an der Unterseite des beweglichen Teils des Vakuumventils angebracht und liegt in der zurückgezogenen Position dieses beweglichen Teils bündig in der Deckelwandung des Füllzylinders.
Ein im Füllzylinder bodenseitig vorgesehener weiterer Vakuumanschluß erleichtert den Rückzug des Kolbens und trägt damit dazu bei, daß dieser Kolben einfach, schnell und mit geringer Leistung nach unten gezogen werden kann.
Nach einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung gibt der der Ausstoßöffnung zugeordnete Schieber in einer ersten Stellung die Ausstoßöffnung frei und sperrt die Verbindung zwischen dem auf den Deckel aufgesetzten Fülltrichter und dem Füllzylinder, während er in einer zweiten Stellung die Ausstoßöffnung verschließt und die Verbindung zwischen Fülltrichter und Innenraum des Füllzylinders freigibt. Diese Doppelnutzung des der Ausstoßöffnung zugeordneten Schiebers trägt zu einer weiteren Vereinfachung des Gesamtaufbaus und zur Erzielung einer hohen Betriebs- und Funktionssicherheit bei.
Der den Fülltrichter tragende Deckel des Füllzylinders ist vorzugsweise aufklappbar bzw. seitlich wegschwenkbar ausgebildet, so daß eine besonders einfache und schnelle Reinigung der gesamten Maschine möglich ist.
Weitere Besonderheiten der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; die einzige Figur der Zeichnung zeigt eine schematische, teilweise geschnitten dargestellte Seitenansicht einer Abfüllmaschine nach der Erfindung mit auf gesetztem Befülltrichter.
Die Zeichnung zeigt einen Füllzylinder 1 mit einem Preß-oder Füllkolben 2 mittels dessen das jeweilige Füllgut durch eine Ausstoßöffnung 5 gedrückt werden kann.
Der Füllkolben 2 kann im Füllzylinder 1 über eine Kolbenstange verschoben werden, die mit einem Servomotor, bestehend aus einem Servozylinder 4 und einem Betätigungskolben 3, verbunden ist.
An die Ausstoßöffnung 5 schließt sich in bekannter Weise ein Füllrohr 6 an.
Der Füllzylinder 1 ist mittels eines aufschwenk- und/oder aufklappbaren Deckels 7 verschlossen. Auf diesen Deckel aufgesetzt und vorzugsweise fest mit ihm verbunden ist ein Fülltrichter 8, der vorzugsweise mit einem Förderwerk 9 ausgestattet ist, das beispielsweise aus einem über eine Welle 20 angetriebenen Abstreifer bestehen kann. Der bodenseitige Auslaß des Fülltrichters 8 ist über einen im Deckel 7 ausgebildeten Kanal 10 und über einen sich passend anschließenden Durchlaß in einem Schieber 11 mit dem Innenraum 21 des Füllzylinders 1 verbindbar.
Beim Rückzug des Kolbens 2 aus der in der Zeichnung dargestellten Position in seine untere Endlage entsteht im Innenraum 21 des Füllzylinders 1 ein Unterdruck, der beim öffnen des Schiebers 11 bezüglich des Befülltrichters 8 eine schnelle Überführung des sich im Trichter 8 befindenden Vorrats in den Raum 21 bewirkt.
Das durch die Kolbenrückzugsbewegung geschaffene Vakuum im Raum 21 wird durch eine Vakuumquelle 17 ergänzt und unterstützt, die wirksam wird, wenn der Kolben 2 seine untere Endlage erreicht hat. Zu diesem Zeitpunkt wird nämlich ein im Deckel 7 gehaltertes Vakuumventil 12 durch axiale Verschiebung seines beweglichen Teils 13 geöffnet und damit der Innenraum 21 über eine Leitung 15 mit der Vakuumquelle 17 verbunden.
Diese Vakuumquelle 17 steht auch noch mit dem unterhalb des Kolbens 2 gelegenen Raum über einen bodenseitigen Anschluß 16 in Verbindung, wodurch der Rückzug des Kolbens erleichtert wird. Diese Verbindung stellt jedoch keine unbedingt notwendige Maßnahme dar.
Während der durch die Wirkung des Vakuums verursachten schnellen Überführung des jeweiligen Gutes aus dem Fülltrichter 8 in den Innenraum 21 des Füllzylinders wird das Gut beim Eintritt in diesen Füllzylinder 21 aufgelöst, wodurch in das Gut eingeschlossene Luftblasen frei werden und diese frei werdende Luft über das Vakuumventil 12 abgezogen werden kann. Die in der Praxis äußerst störenden Lufteinschlüsse werden auf diese Weise sicher beseitigt.
Wenn nach Umschaltung des vorzugsweise als Drehventil ausgebildeten Schiebers 11 der Kolben 2 in Aufwärtsrichtung bewegt wird, so gelangt das Füllgut an einen an der Unterseite des beweglichen Ventilteils 13 angeordneten Sensor 14, welcher daraufhin sofort über eine Ventilsteuereinheit 19 einen Rückzug des beweglichen Ventilteils 13 aus dem Innenraum 21 des Füllzylinders 1 bewirkt, und zwar in der Weise, daß am Ende dieses Bewegungsvorgangs der Sensor 14 bündig im Deckel 7 liegt und damit keine Verschmutzung des Vakuumventils 12 erfolgen kann.
Eine an einem Dichtgummi anliegende Klappe 18 verschließt eine zur Atmosphäre führende Öffnung des Vakuumsystems.
Es wurde bereits darauf hingewiesen, daß bei der Vorrichtung nach der Erfindung das Füllgut praktisch verschmierungsfrei abgefüllt werden kann, da im Gegensatz zu kontinuierlich arbeitenden Maschinen die Transport- und Führungskanäle äußerst kurz sind. Dadurch wird auch bei grober Ware ein ausgezeichnetes Wurstbild erreicht. Diejenigen Bereiche der Maschine, durch die das Gut strömt, insbesondere Drehschieber 11 und Füllrohr 6 können innen noch mit einem speziellen Gleitmaterial, insbesondere Silikon, beschichtet sein, was sich in der Praxis ebenfalls vorteilhaft auswirkt.
Bei der anhand des Ausführungsbeispiels beschriebenen Maschine sind Einlaßventil und Portionierventil in einem einzigen Schieber zusammengefaßt. Es ist jedoch auch denkbar, separate Einlaß- und Portionierventile zu verwenden.
Bezugszeichenliste zu F 2149 1 Füllzylinder 2 Füllkolben 3 Betätigungskolben 4 Servozylinder 5 Ausstoßöffnung 6 Füllrohr 7 Deckel 8 Fülltrichter 9 Förderwerk 10 Befüllkanal 11 Drehschieber 12 Vakuumventil 13 bewegliches Ventilteil 14 Sensor 15 Vakuumleitung 16 bodenseitiger Vakuumanschluß 17 Vakuumpumpe 18 Klappe 19 Ventilsteuerung 20 Förderwerksantrieb 21 Innenraum

Claims

Vorrichtung zum Abfüllen eines verformbaren und fließfähigen Füllgutes - Patentansprüche -U Vorrichtung zum Abfüllen eines verformbaren und fließfähigen Füllgutes, insbesondere einer Wurstmasse, bestehend aus einem das Füllgut aufnehmenden Füllzylinder mit mindestens einer Ausstoßöffnung und einem Füllkolben, der in Abhängigkeit von einer steuerbaren Druckbeaufschlagung jeweils der auszustoßenden Menge entsprechende Hubbewegungen ausführt, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß dem Füllzylinder (1) ein Fülltrichter (8) zugeordnet ist, daß der Fülltrichter (8) über einen steuerbaren Schieber (11) mit dem Innenraum (21) des Füllzylinders (21) verbunden ist und daß der Innenraum (21) des Füllzylinders (1) über ein sensorgesteuertes Ventil (12) an eine Vakuumquelle (17) angeschlossen ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß das sensorgesteuerte Vakuumventil (12) im Abschlußdeckel (7) des Füllzylinders (1) gehaltert ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß der Sensor (14) zur Steuerung des Vakuumventils (12) bei Kontakt mit dem Füllgut anspricht und den Rückzug des beweglichen Teils (13) des Vakuumventils (12) aus dem Innenraum (21) des Füllzylinders (1) bewirkt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß der Sensor (14) an der Unterseite des beweglichen Teils (13) des Vakuumventils (12) angebracht ist und in der zurückgezogenen Position dieses beweglichen Teils (13) bündig in der Deckelwandung (7) des Füllzylinders (1) liegt.
5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z.e i c h n e t , daß im Füllzylinder (1) bodenseitig ein weiterer Vakuumanschluß (16) vorgesehen ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß der Fülltrichter (8) auf den Deckel (7) des Füllzylinders (1) aufgesetzt ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß im Fülltrichter (8) ein umlaufendes Förderwerk (9) vorgesehen ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch g e k e n n -z e i c h ne t , daß der der Ausstoßöffnung (5) zugeordnete Schieber (11) in einer ersten Stellung die Ausstoßöffnung (5) freigibt und die Verbindung (10) zwischen Fülltrichter (8) und Füllzylinder (1) sperrt und in einer weiten Stellung die Ausstoßöffnung (5) verschließt und die Verbindung (10) zwischen Fülltrichter (8) und Innenraum (21) des Füllzylinders (1) freigibt.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß der Schieber (11) als Drehschieber ausgebildet ist.
10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t daß die Axialverschiebung des beweglichen Teils (13) des Vakuumventils (12) zum Zwecke der Ventilöffnung in Abhängigkeit vom Einlauf des Füllzylinderkolbens (2) in dessen untere Endlage gesteuert ist.
11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der den Fülltrichter (8) tragende Deckel (7) des Füllzylinders (1) aufklappbar ausgebildet ist.
12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t daß zumindest die vom Füllgut durchströmten Teile, insbesondere Drehschieber (11) und/oder Füllrohr (6), mit einer Innenbeschichtung aus Kunststoffmaterial, insbesondere Silikon, versehen sind.