DE4314054C1

DE4314054C1 - System for the lowering of pressure in the working chambers of a plurality of consumers connected to a central vacuum installation

Info

Publication number: DE4314054C1
Application number: DE19934314054
Authority: DE
Inventors: Rudolf Christoph Bilz; Felix Rudolf Bilz
Original assignee: Individual
Current assignee: BILZ, MARITA, 54608 WINTERSCHEID, DE BILZ, FELIX R
Priority date: 1993-04-29
Filing date: 1993-04-29
Publication date: 1994-10-27
Anticipated expiration: 2013-04-30
Also published as: DE9404671U1; FR2704518B1; AT408541B; FR2704518A1; ATA60094A

Abstract

The invention relates to a system for lowering the pressure in the working chambers of a plurality of consumers 7-10, specifically, in particular, machines and appliances for the treatment, processing or packaging of meat or other foodstuffs under a vacuum. These are connected at least temporarily to a central vacuum installation 1 with one or more vacuum reservoirs 3, 4, 5 of graded pressure. The vacuum reservoirs 3, 4, 5 are each brought to a predetermined pressure level by means of pumps or blowers associated with the central vacuum installation 1. In order to ensure that the capacity of the vacuum reservoirs 3, 4, 5 is better utilised and consumers having a slower cycle time, but a large volume can also be connected, provision is made for connecting at least one consumer 10 via a regulating valve 11 and a programmable control unit 12 to at least one vacuum reservoir of the vacuum reservoirs 3, 4, 5 provided in the central vacuum installation 1. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Druckabsenkung in den Arbeitskammern mehrerer Verbraucher, insbesondere Maschinen und Einrichtungen zum Behandeln, Verarbeiten oder Verpacken von Gütern, insbesondere Fleisch oder sonstigen Lebensmitteln, unter Vakuum, welche zumindest zeitweise an eine Vakuumzentralanlage mit ein oder mehreren, im Druck abgestuften Vakuumreservoirs angeschlossen sind, wobei die Vakuumreservoirs durch der Vakuum zentralanlage zugehörige Pumpen oder Gebläse jeweils auf ein vorgegebenes Druckniveau geführt werden.The invention relates to a system for reducing pressure in the Working chambers of several consumers, especially machines and Equipment for the treatment, processing or packaging of Goods, especially meat or other foods, under Vacuum, which is at least temporarily connected to a central vacuum system with one or more vacuum reservoirs graded in pressure are connected, the vacuum reservoirs by the vacuum pumps or blowers belonging to the central system specified pressure level.

In der DE 28 29 889 A1 sind Verfahren und eine Vorrichtung zur erholten Evakuierung abgeschlossener Volumina beschrieben. Dazu ist eine Vakuumzentralanlage mit mehreren, vorzugsweise zwei Leitungssystemen vorgesehen, deren Druckniveaus unter schiedlich sind. Es sind mehrere Verbraucher vorhanden, deren Arbeitskammern an ein oder mehrere Leitungssysteme zur Druck absenkung angeschlossen werden können, um auf das gewünschte Druckniveau abgesenkt zu werden. Der Anschluß erfolgt über Ventile.DE 28 29 889 A1 describes methods and an apparatus for recovered evacuation of completed volumes. This is a vacuum central system with several, preferably two piping systems are provided, the pressure levels of which are below are different. There are several consumers, their Working chambers on one or more piping systems for pressure lowering can be connected to the desired Pressure level to be lowered. The connection is made via Valves.

Bei solchen Anlagen muß das Saugvermögen der Vakuumzentralanlage so ausgelegt sein, daß der in den Leitungssystemen herrschende Druck selbst beim Anschluß aller in der Anlage enthaltenen Ver brauchern einen vorgegebenen Maximalwert nicht überschreitet, um deren Funktion zu gewährleisten. Der Anschluß von großvolumigen Vakuumkammern ist bisher nicht möglich, da bei schlagartigem Druckausgleich der Systemdruck im zugehörigen Vakuumreservoir unzulässig ansteigen würde. Es ist unwirtschaftlich, für diese große Gasmenge, die nur in größeren Zeitabständen anfällt, das Reservoirvolumen und das installierte Saugvermögen in der Vakuumzentralanlage so zu vergrößern, daß ein unzulässiger Druckanstieg vermieden wird. Aus diesem Grunde hat man solche Verbraucher bisher nicht angeschlossen, die eine geringe Takt zahl aber eine großvolumige Arbeitskammer aufweisen. Diese werden in der Regel von einer separaten Vakuumpumpe oder einem separaten Vakuumgebläse entsorgt.In such systems, the pumping speed of the central vacuum system be designed so that the prevailing in the pipe systems Pressure even when connecting all the Ver contained in the system users does not exceed a predetermined maximum value in order to to ensure their function. The connection of large-volume Vacuum chambers have not been possible until now because of sudden System pressure equalization in the associated vacuum reservoir would increase inadmissibly. It is uneconomical for this large amount of gas that only occurs at longer intervals, that Reservoir volume and the installed pumping speed in the Central vacuum system to enlarge so that an impermissible Pressure increase is avoided. That's why you have them So far, consumers have not been connected to a low clock number but have a large-volume working chamber. This are usually from a separate vacuum pump or a disposed of separate vacuum blowers.

In der DE-OS 21 20 703 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Vakuumversiegelung von Verpackungen beschrieben. Dabei wird die Anschaltung der Vakuumerzeugungseinrichtung an die Siegel station gesteuert.DE-OS 21 20 703 describes a method and a device described for vacuum sealing of packaging. Doing so the connection of the vacuum generating device to the seal station controlled.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anlage zur Druck absenkung in den Arbeitskammern mehrerer Verbraucher der ein gangs genannten Art derart zu verbessern, daß auch Verbraucher mit großvolumigen Arbeitskammern und geringen Taktzeiten ange schlossen werden können, ohne daß bei den weiteren Verbrauchern mit Funktionsstörungen gerechnet werden muß.The invention has for its object a system for printing lowering in the working chambers of several consumers of one gangs mentioned to improve such that consumers with large-volume working chambers and short cycle times can be closed without the further consumers malfunctions must be expected.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein Ver braucher mit großvolumiger Arbeitskammer und geringer Taktzeit über ein Regelventil mit zumindest einem der Vakuumreservoirs verbindbar ist und daß das Regelventil über eine Steuereinheit regulierbar ist, die den in dem entsprechenden Vakuumreservoir anstehenden Systemdruck und den in der Arbeitskammer des Ver brauchers anstehenden Systemdruck miteinander vergleicht.The object is achieved in that a Ver users with a large-volume work chamber and short cycle times via a control valve with at least one of the vacuum reservoirs is connectable and that the control valve via a control unit is adjustable, which in the corresponding vacuum reservoir system pressure and in the working chamber of Ver compares the pending system pressure with one another.

Von Vorteil dabei ist, daß die einzelnen Verbraucher ent sprechend ihrer Priorität mit Vakuum versorgt werden können und insbesondere Verbraucher mit großvolumigen Arbeitskammern und geringen Taktzeiten angeschlossen werden können, ohne daß die Funktion der anderen Verbraucher gestört wird. Ferner wird erreicht, daß das in der Vakuumzentralanlage installierte Saug vermögen und damit die angeschlossene Motorleistung optimal dem jeweiligen Vakuumbedarf angepaßt wird. Das wird erreicht durch Verwendung von Wälzkolbenpumpen, deren Drehzahl in Abhängigkeit der durch Druckaufnahme erfaßten Systemdrücke, geregelt wird. Die aufgenommene Motorleistung ist abhängig von der Drehzahl der Pumpe.The advantage here is that the individual consumers ent can be supplied with vacuum according to their priority and especially consumers with large work chambers and short cycle times can be connected without the Function of other consumers is disturbed. Furthermore, achieved that the suction installed in the central vacuum system assets and thus the connected motor power optimally respective vacuum requirement is adjusted. That is achieved through Use of Roots pumps, the speed of which depends the system pressures detected by pressure absorption is regulated. The motor power consumed depends on the speed of the Pump.

Die enge Anpassung des installierten Saugvermögens an den momentanen Vakuumbedarf ist zwingend notwendig, wenn groß volumige Kammern mit geringer Taktleistung angeschlossen werden. Andernfalls wird die Energieeinsparung durch zentrale Vakuum systeme verringert.The close adjustment of the installed pumping speed to the Current vacuum requirement is imperative if large voluminous chambers with low cycle power can be connected. Otherwise, the energy saving through central vacuum systems reduced.

In Fleischverarbeitungsbetrieben sind als Maschinen mit kurzen Taktzeiten beispielsweise Verpackungsmaschinen und solche mit langen Taktzeiten und großvolumigen Arbeitskammern, beispiels weise Vakuum-Kutter und Tumbler im Einsatz.In meat processing plants are machines with short Cycle times, for example, packaging machines and such long cycle times and large-volume work chambers, for example wise vacuum cutter and tumbler in use.

Die gewünschte Arbeitsweise kann durch Parameter einstellbare Funktionen in der speicherprogrammierbaren Steuerung hinterlegt werden. Durch Regelung des Regelventils wird der Gasstrom aus dem Verbraucher in Abhängigkeit der Drücke im System und im Verbraucher selbst geregelt. Weil der Druckverlauf im Verbraucher direkt abhängig ist vom Volumenstrom, lassen sich beliebige, auf den jeweiligen Anwendungsfall zugeschnittene Druck-Zeit-Funktionen realisieren. Über den üblichen Anschluß wäre ein großvolumiger Vakuumkutter an eine Vakuumzentralanlage nicht anschließbar, weil die normalen Verbraucher durch Druckausgleichsevakuierung schnellstmöglichst entsorgt werden. Dies würde jedoch dazu führen, daß die erforderlichen Evakuierungsvorgänge an dem gegenüber den anderen Verbrauchern eine großvolumige Arbeitskammer aufweisenden Verbraucher unzulässig beeinflußt würden. Durch die nach der Erfindung vorgeschlagene Lösung ist es möglich, sämtliche Verbraucher, beispielsweise solche, die großvolumige Arbeitskammern aufweisen, an eine Vakuumzentralanlage anzuschließen.The desired mode of operation can be set using parameters Functions stored in the programmable logic controller become. By regulating the control valve, the gas flow is switched off the consumer depending on the pressures in the system and in Self-regulated consumers. Because the pressure curve in Consumer is directly dependent on the volume flow any, tailored to the respective application Realize pressure-time functions. Via the usual connection would be a large-volume vacuum cutter connected to a central vacuum system not connectable because of normal consumers Pressure equalization evacuation should be disposed of as soon as possible. However, this would result in the required Evacuation operations against the other consumers a large-volume consumer chamber would be influenced inadmissibly. By according to the invention proposed solution it is possible to all consumers, for example those with large-volume work chambers have to be connected to a central vacuum system.

Vorzugsweise wird vorgeschlagen, daß das Regelventil über die Steuereinheit in einem bestimmten Druckbereich, insbesondere zwischen 1000 mbar und 400 mbar, so einregelbar ist, daß der Gasstrom um so geringer ist, je größer die Differenz der Drücke im angeschlossenen Vakuumreservoir und in der Arbeitskammer des zugehörigen Verbrauchers ist.It is preferably proposed that the control valve on the Control unit in a certain pressure range, in particular between 1000 mbar and 400 mbar, can be adjusted so that the The greater the difference in pressures, the lower the gas flow in the connected vacuum reservoir and in the working chamber of the associated consumer.

Um das Druckniveau in dem zugehörigen Vakuumreservoir eines beispielsweise eine großvolumige Arbeitskammer aufweisenden Verbrauchers möglichst unbeeinflußt zu lassen, ist des weiteren vorgesehen, daß die Steuereinheit zusätzlich zur Regelung einer/eines das zugehörige Vakuumreservoir entsorgenden Vakuum pumpe oder -gebläses dient. Vorzugsweise werden Wälzkolbenpumpen hierzu eingesetzt, die einen geringen Leistungsbedarf haben. Der Druck läßt sich im System bei jeweils minimalem Energieaufwand konstant halten. Dies ist für die Funktion anderer an das System angeschlossener Maschinen, beispielsweise Verpackungsmaschinen, wichtig.To the pressure level in the associated vacuum reservoir one for example, a large-volume working chamber Furthermore, to leave the consumer unaffected if possible provided that the control unit in addition to regulation a / a vacuum disposing of the associated vacuum reservoir pump or blower is used. Roots pumps are preferred used for this, which have a low power requirement. Of the Pressure can be in the system with minimal energy consumption keep constant. This is for the function of others on the system connected machines, for example packaging machines, important.

Zur Beeinflussung des Behandlungsvorganges in der Arbeitskammer kann die Steilheit der Veränderung des Gasstromes unter Berück sichtigung der Druckdifferenz vorgegeben werden. Die Steilheit der Kurve ist produktabhängig. Sie kann über die Dauer des Druckausgleiches variabel gestaltet werden. Als Regelventile kommen beispielsweise elektrisch/pneumatisch gesteuerte Kugel hähne oder Plattenventile in Frage.To influence the treatment process in the working chamber can take into account the steepness of the change in gas flow the pressure difference can be specified. The steepness the curve is product dependent. You can over the duration of the Pressure equalization can be designed variably. As control valves come, for example, electrically / pneumatically controlled ball taps or plate valves in question.

Ein Ausführungsbeispiel der Anlage nach der Erfindung ist anhand einer Schemazeichnung, welche eine Vakuumzentralanlage mit mehreren an deren Vakuumreservoirs angeschlossenen Verbrauchern zeigt, näher erläutert.An embodiment of the system according to the invention is based on a schematic drawing, which a central vacuum system with several consumers connected to their vacuum reservoirs shows, explained in more detail.

An eine Vakuumzentralanlage 1 mit drei Vakuumreservoirs 3, 4, 5 unterschiedlichen Druckniveaus sind mehrere Verbraucher 7, 8, 9, 10 angeschlossen. Die Vakuumzentralanlage 1 ist in einem separaten Raum 2 untergebracht. Von den drei vorgesehenen, im Druck gestuften Vakuumreservoirs 3, 4, 5 weist das Vakuumreservoir 3 den höchsten Druck und das Vakuumreservoir 5 den niedrigsten Druck auf. Die in einem von der Vakuumzentralanlage 1 abgetrennten Raum angeordneten Verbraucher 7, 8, 9, 10 sind entweder an alle drei Vakuumreservoirs 3, 4, 5 oder nur an ein bestimmtes Vakuumre servoir angeschlossen, da sie auf unterschiedliche Druckniveaus führbar sein müssen oder aber Teilfunktionen aufweisen, die ein nur bestimmtes Druckniveau fordern. Der Verbraucher 7 ist ein Bandtiefziehautomat zur Herstellung von Vakuumverpackungen. Er ist mit einem Teil seiner Funktionen an die beiden Vakuum reservoirs 4, 5 und mit einer weiteren Funktion an das Vakuum reservoir 3 mit dem höchsten Druckniveau angeschlossen. Der Verbraucher 8 ist eine Kammermaschine zur Verpackung. Dessen Arbeitskammern wer den nacheinander auf das Druckniveau der Vakuumreservoirs 3, 4, 5 geführt. Der Verbraucher 9 stellt eine Füllmaschine dar, bei der die Entsorgung der Arbeitskammer über ein Dosierventil erfolgt, über welches es an das Vakuumreser voir 3 angeschlossen ist. Der jeweils erforderliche Druck kann durch den Anwender selbst eingestellt werden.Several consumers 7 , 8 , 9 , 10 are connected to a central vacuum system 1 with three vacuum reservoirs 3 , 4 , 5 of different pressure levels. The central vacuum system 1 is accommodated in a separate room 2 . The vacuum reservoir 3 has the highest pressure and the vacuum reservoir 5 the lowest pressure of the three vacuum reservoirs 3 , 4 , 5 provided which are graduated in pressure. The arranged in a separate from the central vacuum system 1 consumer 7 , 8 , 9 , 10 are either connected to all three vacuum reservoirs 3 , 4 , 5 or only to a certain vacuum re servoir, since they must be feasible to different pressure levels or have partial functions that only require a certain pressure level. The consumer 7 is a deep-drawing machine for the production of vacuum packaging. It is connected with part of its functions to the two vacuum reservoirs 4 , 5 and with another function to the vacuum reservoir 3 with the highest pressure level. The consumer 8 is a chamber machine for packaging. Whose working chambers who successively led to the pressure level of the vacuum reservoirs 3 , 4 , 5 . The consumer 9 represents a filling machine in which the working chamber is disposed of via a metering valve, via which it is connected to the vacuum reservoir 3 . The user can set the pressure required in each case.

Der Verbraucher 10 ist ein großvolumiger Vakuum-Kutter mit einer geringen Taktzeit, der über ein Regelventil 11 an das Vakuumreservoir 3 angeschlossen ist. Er ist mit einer Steuereinheit 12 versehen, die über eine Steuerleitung das als elektropneumatisches Ventil ausgebildete Regelventil 11 beeinflußt und dieses auf den jeweils erforderlichen Gasstrom einregelt. In der Steuereinheit 12 werden der im Vakuumreservoir 3 anstehende Systemdruck und der in der Arbeitskammer des Verbrauchers 10 anstehende Systemdruck miteinander verglichen. Die Druckdifferenz zwischen beiden ist maßgebend für die Regelung des Regelventiles 11 zur Entsorgung der Arbeitskammer in einer Weise, daß das Va kuumreservoir 3 nicht so beeinflußt wird, daß die weiteren Verbraucher 7, 8, 9 eine Funktionsstörung erleiden. Der Druckverlauf in der Arbeitskammer des Verbrauchers 10 ist dabei direkt abhängig vom Volumenstrom. Somit lassen sich beliebige, auf den jeweiligen Anwendungsfall zugeschnittene Druck-/Zeit-Funktionen realisieren. Um zu gewährleisten, daß keinerlei Beeinflussung auch bei einer kurzen Über führungsdauer gegeben ist, kann zusätzlich das angeschlos sene Saugvermögen des Vakuumreservoirs 3 durch Zuschaltung oder Regelung, insbesondere Drehzahlregelung, einer Va kuumpumpe 6 oder eines Vakuumgebläses über die Steuerein heit 12 erhöht werden. Die Steuereinheit 12, 12a in Verbin dung mit dem Druckaufnehmer 13 schaltet über eine Steuer leitung die Vakuumpumpe 6 der Vakuumzentralanlage 1 zu oder ab bzw. regelt diese. Eine druckabhängige Zuschaltung der Vakuumerzeuger ist wegen der geringen Taktzeit des Verbrauchers 10 nicht sinnvoll. Vorzugsweise kommt als Vakuumpumpe eine Wälzkolbenpumpe oder ein Gebläse in Fra ge. Somit läßt sich der Druck im System bei jeweils mini malem Energieaufwand konstant halten. Dies ist wichtig für die anderen, an das System angeschlossenen und als Ver packungsmaschinen gestalteten Verbraucher 7, 8. Für die Schnelligkeit des Druckanstieges, welche produktabhängig ist, kann über die Steuereinheit 12 die Steilheit der Kurve eingestellt werden. Somit erfolgt also eine auf das zu behandelnde Gut abgestimmte Druck-/Zeit-Funktion.The consumer 10 is a large-volume vacuum cutter with a short cycle time, which is connected to the vacuum reservoir 3 via a control valve 11 . It is provided with a control unit 12 , which influences the control valve 11 , which is designed as an electropneumatic valve, via a control line and regulates it to the gas flow required in each case. The system pressure in the vacuum reservoir 3 and the system pressure in the working chamber of the consumer 10 are compared in the control unit 12 . The pressure difference between the two is decisive for the control of the control valve 11 for the disposal of the working chamber in such a way that the vacuum reservoir 3 is not influenced in such a way that the further consumers 7 , 8 , 9 suffer a malfunction. The pressure curve in the working chamber of the consumer 10 is directly dependent on the volume flow. This means that any pressure / time functions tailored to the respective application can be implemented. In order to ensure that there is no interference even with a short period of imple mentation, the connected pumping speed of the vacuum reservoir 3 can also be increased by switching on or regulating, in particular speed control, a vacuum pump 6 or a vacuum blower via the control unit 12 . The control unit 12 , 12 a in conjunction with the pressure sensor 13 switches the vacuum pump 6 of the central vacuum system 1 to or off via a control line or regulates it. A pressure-dependent connection of the vacuum generator is not useful because of the short cycle time of the consumer 10 . Preferably, a Roots pump or a fan comes in as a vacuum pump. Thus, the pressure in the system can be kept constant with minimal energy expenditure. This is important for the other consumers 7, 8 connected to the system and designed as packaging machines. For the rapidity of the pressure increase, which is product-dependent, the slope of the curve can be set via the control unit 12 . Thus there is a pressure / time function that is matched to the material to be treated.

Claims

1. System for lowering the pressure in the working chambers of several consumers ( 7-10 ), in particular machines and devices for treating, processing or packaging goods, in particular meat or other foods, under vacuum, which at least temporarily with a central vacuum system ( 1 ) one or more vacuum reservoirs ( 3 , 4 , 5 ) graded in pressure are connected, the vacuum reservoirs ( 3 , 4 , 5 ) being guided by the central vacuum system ( 1 ) associated pumps or blowers each to a predetermined pressure level, characterized that a consumer (10) with large-volume working chamber and a low clock time via a control valve (11) with at least one of the vacuum reservoirs (3, 4, 5) is connected and that the control valve (11) is adjustable via a control unit (12) the system pressure present in the corresponding vacuum reservoir ( 3 , 4 , 5 ) and in the working chamber of the consumer ( 10 ) system pressure compared.

2. Plant according to claim 1, characterized in that the control valve ( 11 ) via the control unit ( 12 ) in a certain pressure range, in particular between 1000 mbar and 400 mbar, is adjustable so that the gas flow is lower, the larger the Difference of the pressures in the connected vacuum reservoir ( 3 ) and in the working chamber of the associated consumer ( 10 ).

3. Plant according to one of claims 1 or 2, characterized in that a control unit ( 12 a) for power control of a vacuum pump ( 6 ) or a vacuum blower of the corresponding vacuum reservoir ( 3 ) is provided, which with the control unit ( 12 ) and is connected to a pressure sensor ( 13 ).

4. Plant according to claim 2, characterized in that the steepness of the change in the gas flow taking into account the pressure difference in the Steuerein unit ( 12 ) can be predetermined.