DE3789903T2

DE3789903T2 - Vorrichtung zum Füllen eines Behälters mit einer flüssigen Substanz hoher Viskosität.

Info

Publication number: DE3789903T2
Application number: DE3789903T
Authority: DE
Inventors: Tetsuya Iuchi; Masao Nobuta
Original assignee: House Food Industrial Co Ltd
Current assignee: House Foods Corp
Priority date: 1987-12-31
Filing date: 1987-12-31
Publication date: 1994-09-08
Anticipated expiration: 2008-01-01
Also published as: EP0322491B1; AU1004088A; DE3789903D1; AU595088B2; US4871001A; EP0472222B1; DE3780826D1; DE3780826T2; EP0322491A1; EP0472222A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Füllen eines Behälters mit einer flüssigen Substanz hoher Viskosität wie Currysoße.
Beispielsweise besteht auf dem Gebiet der Nahrungsmittelindustrie der Bedarf, Behälter wie Pappverpackungen, Kunststoffbecher und -flaschen mit einer ziemlich viskosen Substanz zu füllen. Für diesen Zweck sind verschiedene Verfahren vorgeschlagen worden. Beispielsweise ist, wie in Fig. 8 der beiliegenden Zeichnungen gezeigt, die vorstehend erwähnte flüssige Substanz (W) mit einer Viskosität von z. B. nicht weniger als 10000 cps in herkömmlicher Weise durch eine einzige Düse (N) in einen Behälter gefüllt worden. Jedoch wird der Behälter in einem solchen Fall bis zum Überlaufen mit der flüssigen Substanz gefüllt, was es unmöglich macht, den Behälter ordnungsgemäß mit einem Deckel zu versiegeln, und ein solches Verfahren erfordert die Verwendung einer Einrichtung zum Flachstreichen der in den Behälter gefüllten Substanz. Außerdem ist, um das vorstehende Problem zu lösen, ein Verfahren, in dem mehrere Düsen (N) zum Füllen eines Behälters mit der Substanz verwendet werden, wie in Fig. 9 der beiliegenden Zeichnungen gezeigt, in die praktische Anwendung umgesetzt worden. Jedoch ist dieses Verfahren immer noch unzureichend, um einen solchen Nachteil vollständig auszuschließen.
Um die in den Behälter gefüllte flüssige Substanz glatter zu machen, scheint es am effektivsten zu sein, den Behälter in Schwingungen zu versetzen. Dazu ist in herkömmlicher Weise ein Verfahren vorgeschlagen worden, in dem ein gepulster Preßluftstrom zum Boden eines Behälter gelenkt wird, während dieser mit einer hochviskosen Substanz gefüllt wird. Jedoch krankt dieses Verfahren an verschiedenen zu lösenden Problemen, wie als erstes, daß die gepulste Führung der Druckluft durch das Schalten (auf-zu) eines elektromagnetischen Ventils bewirkt wird. Weiterhin hat ein solches Ventil eine unzureichende Lebensdauer. Zweitens wird ein Hygieneproblem, abhängig von der Qualität der verwendeten Preßluft, verursacht. Selbst wenn deren Qualität gut ist, stört die Preßluft die Bedingungen der atmosphärischen Luft, was zum Auftreten anderer Hygieneprobleme führt, wie Verunreinigung der in einen Behälter einzufüllenden Substanz durch verschiedenartigen Staub.
Die vorliegenden Erfindung stellt eine Vorrichtung zum Füllen eines Behälters mit einer flüssigen Substanz hoher Viskosität bereit, bestehend aus einem Tank; einem Gerät zur Abgabe der flüssigen Substanz und zur Herstellung einer Verbindung mit dem Tank; einem im Schrittbetrieb arbeitenden Gliederbandförderer, ausgestattet mit Stegen mit Löchern, um Behälter aufzunehmen und am Umrandungsabschnitt des Lochs einen Rand des Behälters zu halten, der um die Kante einer Öffnung des mit der hochviskosen Flüssigkeit zu füllenden Behälters geformt ist; und einer Einrichtung, um den Behälter in Schwingungen zu versetzen; dadurch gekennzeichnet, daß die Schwingungseinrichtung zum Stoßen des Behälters einen Hammer, der aus einem Schaft und einem an einem Ende des Schafts befestigten Hammerkopf besteht; eine umsteuerbare, drehbare Antriebswelle, die am anderen Ende des Schafts befestigt, horizontal angeordnet ist, so daß, wenn sich die Welle dreht, der Hammerkopf den Boden des Behälters trifft, der bei stillstehender Förderanlage von dem Steg aufgenommen wurde; und ein Bauteil, das das Herausspringen des Behälters verhindert, und das mindestens teilweise dem Umrandungsabschnitt der Behälteröffnung gegenüberliegt und das von dem Umrandungsabschnitt der Öffnung einen kleineren Abstand als die Tiefe des Behälters entfernt ist, umfaßt.
In den beiliegenden Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 bis 5 ein Nivelliergerät, wobei Fig. 1 eine Draufsicht davon, Fig. 2 ein Aufriß, Fig. 3 eine Seitenansicht, Fig. 4 eine Schnittansicht entlang der Linie IV-IV der Fig. 2 und Fig. 5 eine Schnittansicht entlang der Linie V-V der Fig. 3 ist;
Fig. 6 und 7 schematische Ansichten der gesamten Verpackungsmaschine, wobei Fig. 6 eine Draufsicht davon und Fig. 7 eine Seitenansicht davon ist;
Fig. 8 und 9 Schaubilder, die die Einfüllvorgänge der herkömmlichen Vorrichtung darstellen;
Fig. 10 ein Schaubild, das die Nivelliervorgänge darstellt.
Eine Verpackungsmaschine ist mit einem Gliederbandförderer, wie in den Abbildungen 6 und 7 gezeigt, die ihn als ganzes schematisch darstellen, ausgestattet. Die Bezeichnungen "vor", "Vorder-" oder "vorwärts" hierin bedeuten die Richtung entlang der die Behälter von der Förderanlage transportiert werden, auf der Grundlage der Transportrichtung entlang der die Förderanlage läuft (in Fig. 11 und 12 in Richtung nach rechts), während die Bezeichnungen "hinter", "Rück-" oder "rückwärts" hierin die entgegengesetzte Richtung zur vorstehenden Richtung bedeuten. Außerdem sind die Richtungen "rechts" und "links" hierin mit Bezug auf die Richtung vor "Vorder-" oder "vorwärts" definiert. Ein Gerät 12 zum Transport von Behältern ist am Startpunkt des Transportweges, entlang dem der Gliederbandförderer 11 läuft, aufgestellt, und hinter dem Gliederbandförderer ist eine Reihe von Geräten aufgestellt, die der Reihe nach ein Einfüllgerät 13, ein Nivelliergerät 14, ein Kappenverschlußgerät 15 und ein Gerät 16 zum Versiegeln des Deckels umfaßt. Ferner ist vor dem Gliederbandförderer 11 ein Gurtförderer 17 angeordnet, mit einen Transportweg, der sich von einer Stelle vor dem Gliederbandförderer als Startpunkt nach links erstreckt, und ein Behälterwechselgerät 18 ist aufgestellt und erstreckt sich vom Endpunkt des Weges des Gliederbandförderers 11 zum Startpunkt des Weges des Gurtförderers 17.
Unter den vorstehenden Geräten ist mit Ausnahme von Gliederbandförderer 11 und Nivelliergerät 14 eine Erklärung nicht notwendig und wird aus Gründen der Vereinfachung weggelassen.
Der Gliederbandförderer 11 ist in den Abbildungen 1 bis 7 gezeigt und ist mit einem Paar aus einer rechten und einer linken Endloskette 21 ausgestattet, die beide zueinander parallel angeordnet sind und in einer vertikalen Ebene umlaufen und zwischen denen sich eine große Anzahl von Stegen 22 erstreckt und daran befestigt ist. Sechs Löcher 23 mit einem annähernd ellipsenförmigen Querschnitt sind auf jedem Steg 22 entlang seiner Längsrichtung gebildet, so daß die Hauptachse der Ellipse mit der Längsrichtung des Stegs 22 zusammenfällt. Ränder der schüsselähnlichen Behälter C werden aufgenommen und von den Stegen an den Umrandungen der Löcher gehalten. In dieser Verbindung wird die Kette 21 im Schrittbetrieb betrieben.
Das Nivelliergerät 14 dient dazu, die den Behälter C zugefüllte Substanz völlig zu glätten, wie aus Fig. 10 zu sehen ist, und das Gerät umfaßt den Gliederbandförderer 11, der mit einem Hammer 94 zum Stoßen des Behälters versehen ist, und eine Einrichtung, die ein Herausfliegen des Behälters verhindert, wie in Fig. 1 bis 5 gezeigt ist.
Wie in Fig. 4 gezeigt, umfaßt der Hammer 94 ein Paar aus einem rechten und einem linken Schaft 96, die beide horizontal und parallel angeordnet sind, und zwölf Hammerköpfe, die durch eine Verbindungsstange 97, die diese zwei Schäfte miteinander verbindet, aufwärts zum vorderen Ende dieser Schäfte 96 angeordnet sind, wobei zwei dieser Hammerköpfe einem von einem Steg 22 gehaltenen Behälter C zugeordnet sind (in diesem Fall sind es insgesamt 6 Behälter), der an einer gewünschten Position stillsteht. Die hinteren Enden der beiden Schäfte 96 sind an einer horizontalen Welle 99 befestigt. Beide Enden der horizontalen Welle 99 werden über jeweilige Lager 102 und 103 von einem Paar aus einer rechten und einer linken Klammer 100 und 101 getragen, die sich gegenüberliegen und den Gliederbandförderer 11 dazwischen halten. Das rechte Ende der horizontalen Welle 99 springt nach rechts über die rechte Halteklammer 101 vor, und der untere Abschnitt eines Arms 104 ist am Ende des Vorsprungs befestigt. Eine Nut 105 ist im Arm 104 in der Nähe dessen Vorderendes, wie in Fig. 3 gezeigt, gebildet, und ein Mutterschraubenteil 106 ist eingesetzt und greift freigleitend in die Nut 105. Das Mutterschraubenteil 106 ist in Eingriff mit einer Gewindestange 107, die mit einem Hebel versehen ist, so daß das Mutterschraubenteil 106 durch Drehen des Gewindebolzens 107 in der Nut 105 hin und her gehen kann. Das Mutterschraubenteil 106 ist mit einem eingebauten, horizontalen, nach rechts vorspringenden Stift 108 versehen, mit dem die Kolbenstange 110 eines Flüssigkeitsdruckzylinders 109 verbunden ist. Der untere Abschnitt des Flüssigkeitsdruckzylinders 109 ist mit einer exzentrischen Welle 111, wie in Fig. 5 gezeigt, verbunden. Die exzentrische Welle 111 ist in ein Montageteil 112 eingebaut, und das Montageteil 112 ist an dem linken Ende einer Antriebswelle 113 verbolzt. Die Antriebswelle 113 wird von zwei Lagern 114 getragen, und an ihrem rechten Ende ist ein zusammenwirkendes Zahnrad 115 auf der Welle montiert. Das zusammenwirkende Zahnrad 115 greift in ein Antriebsrad 117, das an der Abtriebswelle eines Motors 116 befestigt ist.
Die Einrichtung, die das Herausfliegen des Behälters aus den Öffnungen der Stege 22 verhindert, umfaßt, wie in Fig. 1, 2 und 4 gezeigt, zwölf horizontale, stangenförmige Bauteile 95, die an ein Paar aus einer vorderen und einer hinteren horizontalen Welle 118 montiert sind, das über der Förderanlage 11 an ihrer rechten und linken Richtung angeordnet ist, und je zwei Bauteile sind einem Behälter C zugeordnet, ähnlich wie die Hammerköpfe 98 (in diesem Fall sind es insgesamt sechs Behälter).
Die Bauteile 95 liegen mindestens teilweise dem Umrandungsabschnitt der Öffnung des Behälters C gegenüber und sind von dem Umrandungsabschnitt der Öffnung einen kleineren Abstand als die Tiefe des Behälters entfernt.
Wenn die Antriebswelle 113 durch Starten des Motors 116 gedreht wird, wird eine Schwungbewegung auf den Arm 104 übertragen, um über einen aus der exzentrischen Welle 111 und dem Flüssigkeitsdruckzylinder 103 bestehenden Kurbelmechanismus die Hämmer 94 in Schwingung zu versetzen. Auf diese Weise folgt auf die Schwingungen des Arms 104, um die Hämmer 94 in Schwingungen zu versetzen, eine Drehung der horizontalen Welle 99 in entgegengesetzter Richtung, und als Ergebnis trifft der Kopf 98 des Hammers 94, der auf der horizontalen Welle 99, die als Hebel dient, montiert ist, den mit der flüssigen Substanz gefüllten Behälter C. Auf diese Weise kann der Behälter C in Schwingungen versetzt werden, und als Ergebnis wird im Behälter die flüssige Substanz, die eingefüllt wird, geglättet. Die Amplitude und die Frequenz der Schwingung kann abhängig von den Eigenschaften des Behälterinhalts gewählt werden. Jedoch sind spezielle Beispiele dafür 5 mm für die Amplitude und 3 bis 4 Umdrehungen/sek für die Frequenz. Die Justierung der Amplitude kann durch einfache Änderung der Position des Mutterschraubenteils 106 erreicht werden, wie bereits vorher erklärt, während die Justierung der Schwingungsfrequenz auch durch einfache Änderung der Umdrehungsgeschwindigkeit des Motors 116 bewirkt werden kann. Außerdem kann die Höhe des Hammerkopfs 98 geändert werden, indem die Kolbenstange 110 des Flüssigkeitsdruckzylinders 109 in eine Hin-und Herbewegung versetzt wird, was ermöglicht, dieses Gerät für eine Reihe von Behältern C mit unterschiedlichen Tiefen einzustellen. Wenn andererseits der Hammer 94 den Behälter C trifft, neigt der Behälter dazu, aus dem Loch 23, das den Behälter C aufnimmt und hält und das in dem Steg 22 gebildet ist, herauszufliegen. Jedoch wird dank dem Vorhandensein der Bauteile 95, die ein Herausfliegen des Behälters C verhindern, dieser Neigung vorgebeugt. Wenn ferner das Bauteil 95 mit dem Behälter C zusammenstößt, um den Behälter C einen Schlag zu versetzen, übt der Zusammenstoß zusammen mit der Schwingung der Hämmer einen synergetischen Effekt zur Nivellierung des Behälterinhalts auf den Behälter aus.

Claims

Vorrichtung zum Füllen eines Behälters mit einer flüssigen Substanz hoher Viskosität, bestehend aus einem Tank (31); einem Gerät zur Abgabe der flüssigen Substanz und zur Herstellung einer Verbindung mit dem Tank; einem im Schrittbetrieb arbeitenden Gliederbandförderer (11), ausgestattet mit Stegen (22) mit Löchern (23), um die Behälter (C) aufzunehmen und am Umrandungsabschnitt des Lochs einen Rand des Behälters zu halten, der um die Kante einer Öffnung des mit der hochviskosen Flüssigkeit zu füllenden Behälters geformt ist; und einer Einrichtung, um den Behälter in Schwingungen zu versetzen; dadurch gekennzeichnet, daß die Schwingungseinrichtung zum Stoßen des Behälters einen Hammer (94), der aus einem Schaft (96) und einem an einem Ende des Schafts befestigten Hammerkopf (98) besteht; eine umsteuerbare, drehbare Antriebswelle (99), die am anderen Ende des Schafts (96) befestigt, horizontal angeordnet ist, so daß, wenn sich die Welle dreht, der Hammerkopf (98) den Boden des Behälters (C) trifft, der bei stillstehender Förderanlage vom Steg (22) aufgenommen wurde; und ein Bauteil (95), das das Herausspringen des Behälters verhindert, und das mindestens teilweise dem Umrandungsabschnitt der Öffnung des Behälters (C) gegenüberliegt und das von dem Umrandungsabschnitt der Öffnung einen kleineren Abstand als die Tiefe des Behälters (C) entfernt ist, aufweist.