ITTO970169A1

ITTO970169A1 - DOSING MACHINE FOR PASTY OR CREAMY FOOD PRODUCTS.

Info

Publication number: ITTO970169A1
Application number: IT97TO000169A
Authority: IT
Inventors: Giovanni Aldo Gianotti
Original assignee: Giovanni Aldo Gianotti
Priority date: 1997-02-28
Filing date: 1997-02-28
Publication date: 1998-08-28
Also published as: IT1294834B1

Description

Descrizione dell'invenzione industriale dal titolo: “Dosatrice per prodotti alimentari pastosi o cremosi" Description of the industrial invention entitled: "Dosing machine for pasty or creamy food products"

La presente invenzione riguarda una dosatrice per prodotti alimentari pastosi o cremosi, in particolare per l'erogazione di quantità prestabilite di cioccolato e/o di creme dolciarie. The present invention relates to a dosing machine for pasty or creamy food products, in particular for dispensing predetermined quantities of chocolate and / or confectionery creams.

Più precisamente, l'invenzione riguarda una dosatrice del tipo a stantuffi, comprendente: More precisely, the invention relates to a piston-type metering unit, comprising:

- una vasca contenente il prodotto alimentare in uno stato fluido o pastoso, - a tank containing the food product in a fluid or pasty state,

una base munita di una pluralità di fori cilindrici allungati fra loro paralleli entro i quali scorrono rispettivi stantuffi, a base provided with a plurality of parallel elongated cylindrical holes within which respective pistons slide,

almeno una valvola rotativa per mettere alternativamente in comunicazione i fori cilindrici con la vasca e con rispettivi fori di erogazione, e - un dispositivo di comando atto ad impartire agli stantuffi un movimento alternativo con una corsa stabilita in funzione della quantità di prodotto che si desidera erogare. at least one rotary valve to alternatively put the cylindrical holes in communication with the tank and with respective dispensing holes, and - a control device adapted to impart an alternative movement to the plungers with a stroke established according to the quantity of product to be dispensed .

Nelle dosatrici di tipo noto il dispositivo che comanda la corsa assiale degli stantuffi comprende un meccanismo a camma cooperante con una leva a bilanciere oscillante attorno ad un asse trasversale rispetto alla direzione di scorrimento degli stantuffi. In known types of metering machines, the device which controls the axial stroke of the plungers comprises a cam mechanism cooperating with a rocker lever oscillating around an axis transversal with respect to the sliding direction of the plungers.

La presente invenzione si prefigge lo scopo di fornire una dosatrice di tipo perfezionato che sia più semplice e meno costosa delle dosatrici note con comando a bilanciere e che, nello stesso tempo, consenta di ottenere una maggiore precisione per quel che riguarda la quantità di prodotto erogata. The present invention aims to provide an improved type metering machine which is simpler and less expensive than known metering machines with rocker control and which, at the same time, allows to obtain greater precision as regards the quantity of product dispensed. .

Secondo la presente invenzione, tale scopo viene raggiunto realizzando una dosatrice del tipo sopra specificato, caratterizzata dal fatto che il suddetto dispositivo di comando comprende almeno un meccanismo a vite e madrevite estendentesi parallelamente alla direzione di scorrimento degli stantuffi. According to the present invention, this object is achieved by realizing a metering unit of the type specified above, characterized in that the aforesaid control device comprises at least one screw and nut screw mechanism extending parallel to the sliding direction of the plungers.

La soluzione secondo ,1'invenzione consente di semplificare notevolmente la struttura della dosatrice rispetto a quelle dotate di comando a camma e leve a bilanciere, il che consente di ridurre sensibilmente i costi di fabbricazione. La semplificazione strutturale della macchina non va a scapito della qualità della macchina; al contrario, il meccanismo secondo la presente invenzione consente di ottenere una migliore precisione di erogazione soprattutto grazie alla possibilità di impostare le quantità di prodotto che si desidera erogare per via numerica in un'unità elettronica di controllo che comanda il movimento del meccanismo a vite e madrevite tramite un motore elettrico con associato un encoder. The solution according to the invention makes it possible to considerably simplify the structure of the metering unit with respect to those equipped with cam control and rocker levers, which allows to significantly reduce manufacturing costs. The structural simplification of the machine does not come at the expense of the quality of the machine; on the contrary, the mechanism according to the present invention allows to obtain a better dispensing precision, above all thanks to the possibility of setting the quantities of product that it is desired to dispense numerically in an electronic control unit which controls the movement of the screw mechanism and nut screw by means of an electric motor with an associated encoder.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione risulteranno evidenti nel corso della descrizione dettagliata che segue, data a puro titolo di esempio non limitativo, con riferimento ai disegni allegati, in cui: Further characteristics and advantages of the present invention will become evident in the course of the detailed description which follows, given purely by way of non-limiting example, with reference to the attached drawings, in which:

- la fig. 1 è una vista prospettica schematica di una dosatrice secondo la presente invenzione, - la fig. 2 è una sezione secondo la linea II-II della fig. 1, - fig. 1 is a schematic perspective view of a metering machine according to the present invention, - fig. 2 is a section on the line II-II of fig. 1,

- la fig. 3 è una sezione schematica secondo la linea III-III della fig. 2, - fig. 3 is a schematic section along the line III-III of fig. 2,

- la fig. 3a è una sezione secondo la linea in alila della fig. 2, e - fig. 3a is a section along the line in alila of fig. 2, and

- la fig. 4 è una sezione secondo la linea IV-IV della fig. 2. - fig. 4 is a section along the line IV-IV of fig. 2.

Con riferimento alle figure, con 10 è indicata una dosatrice atta ad erogare quantità prestabilite di prodotti alimentari pastosi o cremosi, tipicamente cioccolato o creme dolciarie. La dosatrice 10 comprende un involucro esterno 12 di forma genericamente parallelepipeda,all'interno del quale è alloggiata una vasca 14 contenente il prodotto alimentare da erogare in uno stafeorfluido o pastoso.All'interno della vasca 14 è generalmente previsto un dispositivo mescolatore di tipo per sé noto (non illustrato). With reference to the figures, 10 indicates a dosing device suitable for dispensing predetermined quantities of pasty or creamy food products, typically chocolate or confectionery creams. The dosing machine 10 comprises an external casing 12 of generically parallelepiped shape, inside which is housed a tank 14 containing the food product to be dispensed in a fluid or pasty staple. Inside the tank 14 there is generally a mixing device of the type for itself known (not illustrated).

Al di sotto della vasca 14 è disposta una base 16 essenzialmente costituita da un blocco metallico ad esempio di lega leggera per usi alimentari, all'interno della quale sono ricavati una pluralità di fori allungati fra loro paralleli. Below the tank 14 there is a base 16 essentially constituted by a metal block, for example of light alloy for food use, inside which a plurality of parallel elongated holes are obtained.

Con riferimento in particolare alla fig. 2, la base 16 è simmetrica rispetto ad un'asse mediano 18. Per semplicità, nel seguito verrà descritta soltanto una metà della base 16 intendendosi che quanto viene detto si applica in egual misura anche alla seconda metà della base. Gli organi corrispondenti delle due metà simmètriche della base 16 sono contrassegnati con gli stessi riferimenti numerici.. With reference in particular to fig. 2, the base 16 is symmetrical with respect to a median axis 18. For simplicity, only one half of the base 16 will be described below, meaning that what has been said applies equally to the second half of the base. The corresponding organs of the two symmetrical halves of the base 16 are marked with the same numerical references.

Come è stato detto in precedenza, all'interno della base 16 sono ricavati una pluralità di fori cilindrici allungati indicati con 20 nella fig. 2 estendentisi parallelamente ad un asse 21. All'interno di ciascun foro 20 è montato scorrevole un rispettivo stantuffo 22 mobile di moto rettilineo alternativo nella direzione indicata dalla doppia freccia A. Ciascuno stantuffo 22 è munito ad una sua estremità di guarnizioni di tenuta 24 che stabiliscono un contatto di tenuta con la parete del rispettivo foro 20. As previously said, inside the base 16 a plurality of elongated cylindrical holes indicated with 20 in fig. 2 extending parallel to an axis 21. Inside each hole 20 there is mounted slidingly a respective piston 22 movable with reciprocating rectilinear motion in the direction indicated by the double arrow A. Each piston 22 is provided at one end with sealing gaskets 24 which establish a sealing contact with the wall of the respective hole 20.

L'estremità dei fori 20 interna rispetto alla base 16 comunica con un foro trasversale 25 costituente l'asse di una valvola rotativa 26 il cui principio di funzionamento è illustrato nelle fig. The end of the holes 20 internal with respect to the base 16 communicates with a transverse hole 25 constituting the axis of a rotary valve 26 whose operating principle is illustrated in figs.

3 e 3a. Con riferimento a queste figure, il foro trasversale 25 comunica superiormente con la vasca 14 tramite un canale di aspirazione 28 ricavato nella base 16. Nella sua parte inferiore, il foro trasversale 25 comunica con una pluralità di fori di erogazione 30 ricavati nella base 15. I fori di erogazione 30 sono in numero pari a quello dei fori allungati 20 e sono disposti in corrispondenza di un rispettivo foro 20. 3 and 3a. With reference to these figures, the transverse hole 25 communicates at the top with the tank 14 through a suction channel 28 obtained in the base 16. In its lower part, the transverse hole 25 communicates with a plurality of delivery holes 30 obtained in the base 15. The dispensing holes 30 are equal in number to that of the elongated holes 20 and are arranged in correspondence with a respective hole 20.

Sempre con riferimento alle fig. 3 e 3a, all'interno del foro trasversale 25 è girevole a tenuta un organo valvolare 32 comandato da un attuatore lineare 34. L'attuatore 34 è in grado di muovere alternativamente un organo di comando 36 fra le posizioni indicate con linea a tratto continuo e con linea a tratti nella fig. 3. L'organo valvolare 32 impegna l'organo di comando 36 tramite una testa 38, in modo tale per cui il movimento rettilineo alternativo dell'organo di comando 36 determina un'oscillazione angolare dell'organo valvolare 32 fra le due posizioni indicate nella fig. 3 con linea a tratto continuo e con linea a tratti.'La posizione illustrata con linea a tratto continuo corrisponde alla fase di aspirazione. In questa fase gli stantuffi 21 si muovono nel verso indicato dalla freccia B nella fig. 3 aspirando il prodotto alimentare all'interno dei fori allungati 20. La corsa degli stantuffi 21 determina la quantità di prodotto alimentare che .viene aspirata. Al termine della corsa dì aspirazione, l'organo valvolare 32 si dispone nella configurazione illustrata con linea a tratti nella fig. 3. In questa configurazione, ciascun foro di erogazione 30 comunica con il rispettivo foro 20 tramite un rispettivo canale 40 ricavato nell'organo valvolare 32. I canali 40 sono in numero pari a quello dei fori allungati 20 e dei canali di erogazione 30. Quando l'organo di erogazione 32 si trova nella posizione illustrata con linea a tratti nella fig. 3, la dosatrice è in configurazione di erogazione. In questa fase, gli stantuffi 21 si muovono nel verso indicato dalla freccia C nella fig. 3 erogando una quantità dosata di prodotto alimentare precedentemente aspirata nelle sedi 42 di uno stampo 44 posizionato al di sotto della base 16. Again with reference to figs. 3 and 3a, inside the transverse hole 25 a valve member 32 controlled by a linear actuator 34 is rotatable in a sealed manner. The actuator 34 is able to alternately move a control member 36 between the positions indicated with a solid line and with broken line in fig. 3. The valve member 32 engages the control member 36 through a head 38, in such a way that the reciprocating rectilinear movement of the control member 36 causes an angular oscillation of the valve member 32 between the two positions indicated in the fig. 3 with solid line and with broken line. The position illustrated with solid line corresponds to the suction phase. In this phase the pistons 21 move in the direction indicated by the arrow B in fig. 3 sucking the food product into the elongated holes 20. The stroke of the plungers 21 determines the quantity of food product that is sucked. At the end of the suction stroke, the valve member 32 is arranged in the configuration illustrated with broken line in fig. 3. In this configuration, each delivery hole 30 communicates with the respective hole 20 through a respective channel 40 obtained in the valve member 32. The channels 40 are equal in number to that of the elongated holes 20 and the delivery channels 30. When the dispensing member 32 is in the position illustrated with broken lines in fig. 3, the metering unit is in the dispensing configuration. In this phase, the pistons 21 move in the direction indicated by the arrow C in fig. 3 dispensing a metered quantity of food product previously aspirated into the seats 42 of a mold 44 positioned below the base 16.

Riferendosi ora in particolare alle figure 2 e 4, verrà descritto il dispositivo di comando che impartisce il movimento rettilineo alternativo agli stantuffi 22. L'estremità di ciascuno stantuffo 22 esterna alla base 16 è fissata ad una traversa mobile 46 costituita ad esempio da'due sbarre piatte 48 fra loro parallele alle quali sono fissate le estremità degli stantuffi 22 tramite perni o viti 50. Un'estremità della traversa 46 è fissata, ad esempio tramite un blocchetto 52, ad una vite 54. L'estremità opposta della traversa 46 è fissata, ad esempio tramite un secondo blocchetto 49, ad un albero di guida 51 che è scorrevole entro una boccola a sfere 53 fissata alla base 16. Referring now in particular to Figures 2 and 4, the control device which gives the reciprocating rectilinear movement to the pistons 22 will be described. The end of each piston 22 external to the base 16 is fixed to a movable crosspiece 46 consisting for example of two flat bars 48 parallel to each other to which the ends of the pistons 22 are fixed by means of pins or screws 50. One end of the crosspiece 46 is fixed, for example by means of a block 52, to a screw 54. The opposite end of the crosspiece 46 is fixed, for example by means of a second block 49, to a guide shaft 51 which slides within a ball bush 53 fixed to the base 16.

La vite 54 presenta una porzione liscia 56 che è guidata in modo scorrevole nella direzione del proprio asse longitudinale entro una boccola a sfere 58 fissata alla base 16. Un tratto filettato 60 della vite 54 impegna una madrevite 62 che è portata dalla base 16 in modo girevole attorno ad un asse 64 parallelo all'asse 21 secondo cui si estendono i fori allungati 20. La madrevite 62 è tuttavia vincolata alla base 16 per i movimenti nella direzione dell'asse 63. Tale vincolo è ottenuto ad esempio tramite cuscinetti 64. Sulla superficie esterna della madrevite 62 è fissata una ruota dentata 65 che ingrana con una seconda ruota dentata 66 calettata sull'albero di uscita di un motore elettrico 68. Sull'albero del motore68 è montato un trasduttore atto a rilevare il numero di giri compiuti dalla ruota 66 e quindi dalla madrevite 62. Questo trasduttore può ad esempio essere costituito da un encoder 70. I segnali generati dall'encoder 70 vengono inviaci ad un'unità di controllo 72 che comanda il motore elettrico 68. The screw 54 has a smooth portion 56 which is slidably guided in the direction of its longitudinal axis within a ball bush 58 fixed to the base 16. A threaded portion 60 of the screw 54 engages a nut screw 62 which is carried by the base 16 so rotatable about an axis 64 parallel to the axis 21 according to which the elongated holes 20 extend. The nut screw 62 is, however, constrained to the base 16 for movements in the direction of the axis 63. This constraint is obtained for example by means of bearings 64. On the external surface of the nut screw 62 is fixed to a toothed wheel 65 which meshes with a second toothed wheel 66 keyed on the output shaft of an electric motor 68. A transducer is mounted on the shaft of the motor 68 to detect the number of revolutions made by the wheel 66 and therefore by the nut screw 62. This transducer can for example consist of an encoder 70. The signals generated by the encoder 70 are sent to a control unit 72 which commands a the electric motor 68.

L'unità elettronica di controllo 72 può ad esempio essere interfacciata con una tastiera mediante la quale si può impostare la quantità di prodotto che si desidera erogare ad ogni corsa degli stantuffi 21. Sulla base del valore impostato, l'unità di controllo 72 determina il numero di giri della madrevite 62 cui corrisponde la corsa assiale desiderata degli stantuffi 22 corrispondente a sua volta alla quantità di prodotto da erogare. L'unità di controllo 72 riceve i dati provenienti dall'encoder 70 e comanda l'inversione del verso di rotazione del motore 68 quando i dati rilevati dall'encoder 70 indicano che gli stantuffi 22 hanno compiuto la corsa desiderata. A questo punto, l'unità 72 comanda l'attivazione dell'attuatore 34 collegato alle valvole rotative 26 cambiando la posizione delle valvole dalla posizione di aspirazione alla posizione di erogazione. Contemporaneamente viene invertito il verso di rotazione del motore 68 per comandare la corsa di erogazione degli stantuffi 22 durante la quale il prodotto alimentare precedentemente aspirato entro i fori allungati 20 viene erogato attraverso i fori di erogazione 30. The electronic control unit 72 can for example be interfaced with a keyboard through which the quantity of product to be dispensed at each stroke of the plungers 21 can be set. On the basis of the set value, the control unit 72 determines the number of turns of the nut screw 62 which corresponds to the desired axial stroke of the pistons 22 corresponding in turn to the quantity of product to be dispensed. The control unit 72 receives the data coming from the encoder 70 and commands the inversion of the direction of rotation of the motor 68 when the data detected by the encoder 70 indicate that the pistons 22 have completed the desired stroke. At this point, the unit 72 commands the activation of the actuator 34 connected to the rotary valves 26 by changing the position of the valves from the suction position to the dispensing position. At the same time, the direction of rotation of the motor 68 is reversed to control the delivery stroke of the plungers 22 during which the food product previously sucked into the elongated holes 20 is delivered through the delivery holes 30.

Nell'esempio di realizzazione illustrato nella fig. 2, la stessa madrevite 62 è impegnata da parti opposte da due viti 54. Le due viti 54 hanno versi di avvolgimento dell'elica opposti fra loro cosi come i corrispondenti tratti filettati della madrevite 62. In questo modo, gli stantuffi 21 delle due metà della dosatrice compiono contemporaneamente la corsa di aspirazione e la corsa di erogazione. La dosatrice precedentemente descritta può essere modificata in vario modo senza uscire dall'ambito della presente invenzione. Ad esempio, invece di avere un'unica madrevite 62 come descritto in precedenza potrebbero essere previste due madreviti azionate da due distinti motori. Questo permetterebbe di avere le corse di erogazione delle due metà della dosatrice leggermente sfasate fra loro, il che consentirebbe ad esempio di effettuare in una sola fase l'erogazione di due prodotti diversi, come ad esempio cioccolato e crema dolciaria per formare rispettivamente il guscio esterno ed il cuore di un cioccolatino o di una tavoletta . In the embodiment illustrated in fig. 2, the same nut screw 62 is engaged on opposite sides by two screws 54. The two screws 54 have opposite winding directions of the helix as well as the corresponding threaded portions of the nut screw 62. In this way, the pistons 21 of the two halves of the dispenser perform the suction stroke and the dispensing stroke at the same time. The previously described metering device can be modified in various ways without departing from the scope of the present invention. For example, instead of having a single nut screw 62 as previously described, two nut screws could be provided operated by two separate motors. This would make it possible to have the delivery strokes of the two halves of the dosing unit slightly out of phase with each other, which would allow, for example, to dispense two different products in a single phase, such as chocolate and confectionery cream to respectively form the outer shell. and the heart of a chocolate or a tablet.

Claims

CLAIMS 1. Dosing machine for pasty or creamy food products, in particular for dispensing predetermined quantities of chocolate and / or confectionery creams, comprising: - a tank (14) containing the food product in a fluid or pasty state, - a base (16) equipped with a plurality of elongated cylindrical holes (20) parallel to each other within which respective plungers (22) slide, - at least one rotary valve (26) to alternatively put the cylindrical holes (20) in communication with the tank (14) and with respective dispensing holes (30), and - a control device adapted to impart an alternative movement to the plungers (22) with a stroke established according to the quantity of product to be dispensed, characterized in that said control device comprises at least one screw and nut screw mechanism (54, 62) extending parallel to the sliding direction of the pistons (22).

2. Metering machine according to claim 1, characterized in that the screw and nut screw mechanism (54, 62) is connected to a drive motor (68) controlled so as to alternately impart to one of the members of the screw and nut screw mechanism ( 54, 62) a number of turns corresponding to the desired axial stroke of the plungers (22).

3. Dosing machine according to claim 2, characterized in that the aforementioned electric drive motor (68) is associated with a transducer (70) for detecting the number of rotations of the motor, control means (72) being provided for comparing the signals coming from said transducer (70) with a settable reference value.

4. Metering machine according to claim 1, characterized in that the screw and nut screw mechanism comprises at least one nut screw (62) rotating around an axis (63) parallel to the sliding direction of the pistons and axially constrained with respect to the aforementioned base (16) , the nut screw (62) cooperating with at least one screw (54) having one end fixed to a cross member (46) to which the ends of said pistons (22) are connected.

5. Metering machine according to claim 4, characterized in that it comprises two screws (54) with opposite threading directions, said screws (54) engaging the same nut screw (62) on opposite sides and being designed to control each other in phase two sets of pistons (22) opposite each other.