SE457406B - Utrustning foer utportionering av stycken av en degformig produkt - Google Patents

Description

457 406 10 15 20 25 30 35 I patentlitteraturen återfinns en mångfald anordningar som är avsedda för dosering av plastiskt material eller degformat material och som är baserade på en volymetrisk portionering av massans flöde. Som exempel på dylika anordningar kan nämnas de som beskrivs i de amerikanska patentskrifterna 4 332 538, 2 791 975 och 2 787 832. Dessa anord- ningar, som är baserade på volymetrisk dosering, uppvisar den nack- delen att tryckvariationer i samband med inmatningen kan medföra doseringsfel om den plastiska eller degformade massan är kompressibel.

Dessutom medför luftinneslutningar doseringsfel, vilket kan utgöra en betydande felkälla.

I den internationella utläggningsskriften WO 84/02633 samt i US-patentskriften 3 489 104 och den tyska patentskriften 449 926 beskrivs anordningar med volymetrisk dosering, vilka är försedda med valsmatning. Medelst valsmatningen åstadkommas ett relativt konstant tryck i samband med matningen till de delar av anordningarna som genomför den volymetriska doseringen. Dessa anordningar är emellertid så utformade att endast en del av var och en av matníngsvalsarna hålls i kontakt med plastmassan eller den degformade massan i samband med massans frammatning mellan valsarna. Detta medför den nackdelen att det blir nödvändigt att anordna tätningar, som stryker mot valsarna och avgränsar den del av valsarna som är i kontakt med massan. De erforderliga tätningarna kräver mycket noggrann justering om läckage av plastiskt material och inträngning av luft helt skall kunna uteslutas. Tätningsdetaljerna utgör dessutom slitdelar, som kräver regelbunden översyn och regelbundet utbyte, vilket medför kostnader.

REDOGÖRELSE FÖR UPPFINNINGEN Ändamålet med uppfinningen är att erbjuda en anordning, med vilken ovan angivna nackdelar och begränsningar elimineras. Anordningen kännetecknas härvid av att pumpen utgörs av en lobrotorpump och att nämnda medel för att frammata den degformade produkten genom inmat- ningsdelen in i pumpen är anordnade att frammata produkter med ett flöde, som är något större än pumpens utmatningsflöde, så att en viss mängd av produkten recirkuleras i inmatningsenheten. 10 15 20 25 30 35 457 406 Ytterligare kännetecken samt fördelar med uppfinningen kommer att framgå av den följande beskrivningen av en föredragen utföringsform samt av efterföljande patentkrav.

KORT FIGURBESKRIVNING I den följande beskrivningen av en föredragen utföringsform kommer att hänvisas till bifogade rítningsfigurer.

Fig. 1 visar en schematisk skiss av utrustningen med tillhörande styrníngskomponenter, Fig. 2 visar ett vertikalt snitt genom inmatningsdelen, Fig. 3 visar ett vertikalt snitt genom inmatningsdelen, lobrotor- pumpen och utmatningsröret, Fig. 4 visar en perspektivisk skiss av_inmatningsdelen och lobrotor- pumpen, och Fig. 5 visar en perspektivísk skiss av inmatningsdelen och lobrotor- pumpen i ett utförande vid vilket valsarnas axlar och lob- rotorernas axlar är parallella.

BESKRIVNING Av EN FÖREDRAGEN UTFÖRINGSFORM , En matníngstratt för exempelvis degformad massa har i Fíg. 1 beteck- nats med hänvisningssiffran 1. Matningstratten 1 utgör en del av en inmatningsdel 19, som kontinuerligt och under konstant tryck skall förse en lobrotorpump 6 med exempelvis degformad massa eller plast- massa. Inmatningsdelen består av inmatningstratten 1, två stycken matningsvalsar 2, ett hölje till matningsvalsarna 18 samt en över- föringskanal 5, som utgör en förbindelse mellan valsarna 2 och lob- rotorpumpen 6 och inmatningsledning till lobrotorpumpen 6.

Valsarna 2 drivs av en elektrisk motor, vars hastighet kan inställas till önskat värde med hjälp av en variator 7. Valsarna är räfflade och 457 406 10 15 20 25 30 35 den ena valsen drivs medurs samtidigt som den andra valsen vrids moturs. De båda valsarnas varvtal är lika. Den degfbrmade eller plastformiga massan som skall matas in till lobrotorpumpen dras av valsarna 2 nedåt genom en jämförelsevis bred spalt 4 mellan valsarna.

Valsarnas rotationsriktning väljs därvid så att valsarnas periferi har en nedåtriktad hastighetskomponent i anslutning till inmatningsspalten 4. Genom att spalten 4 är jämförelsevis bred undviker man väsentligen att massan komprimeras, vilket vore förödande exempelvis då massan utgörs av jäst bagerideg.

Valsarna 2 är lagrade i och omgivna av höljet 18. Såsom framgår av Fig. 2, 4 och 5 finns det en returkanal 3 mellan var och en av valsarna 2 och höljet 18. Dessa returkanaler 3 medger återcirkulation av deg eller plastisk massa. I Fig. 2 anges degens eller massans rörelseriktning i spalten 4 mellan valsarna 2 medelst pilen 20. Den recirkulerade massan i returkanalerna 3 har den rörelseriktning som anges av pilarna 2l,'22. När anordningen är i drift är valsarna 2 således helt omgivna av deg eller plastisk massa som skall frammatas till lobrotorpumpen 6.

Förhållandet mellan varvtalet hos valsarna 2 och kapaciteten hos lob- rotorpumpen 6 ställs in efter varje typ av massa som lobrotorpumpen 5 skall matas med. Förhållandet ifråga bestäms experimentellt. Vid bestämmandet av varvtalet för valsarna 2 tillses att'alltid en mängd massa återcirkuleras via returkanalerna 3 mellan höljet 18 och valsarna 2. Massan matas därigenom på så sätt att eventuella luftinneslutningar elimineras. I utrymmet mellan tratten 1 och lobrotorpumpen 6 finns inga rörliga tätningar, som massan måste passera, förutom axeltätningarna för valsarna 2. Genom uteslutning av dylika tätningar, som exempelvis tätningar mellan valsens periferi och matningstratten, reduceras också risken för luftinneslutningar avsevärt. Det blir därigenom även möjligt att förse valsarna 2 med räfflor 23.

Räfflorna 23 har i en föredragen utföringsform utförts vâgformiga. 10 15 20 25 30 35 457 406 Räfflornas 23 våglängd och amplitud bestäms experimentellt och anpassas till olika typer av exempelvis degmassor eller plastmassor.

Avståndet mellan valsarna 2 kan vara fast men kan lämpligen göras inställbart för anpassning till exempelvis olika typer av massor och olika produktionshastigheter. Överföringskanalen 5 har formen av en avskuren, regelbunden pyramid med rektangulär basyta. Pyramiden är därvid avskuren utefter ett plan som är pårallellt med basytan. Överföringskanalen 5 utgör inmatnings- ledning till lobrotorpumpen 6, som består av ett hölje 17 och två lobrotorer 16. Lobrotorerna drivs så att den ena vrids medurs samtidigt som den andra vrids moturs. Lobrotorerna 16 vrids med sådan rotationsriktning att de delar av lobrotorerna som uppvisar största inbördes avstånd har en hastighetskomponent riktad från överförings~ kanalen 5 till en utmatningskanal 9. Lobrotorpumpens konstruktions- princip medför att pumpen vid visst varvtal levererar en viss massa- volym, som är proportíonell mot varvtalet.

Lobrotorpumpen 6 drivs av en motor- och variatorenhet 8. Enheten 8 gör det möjligt att inställa olika varvtal på lobrotorerna, så att lob- rotorpumpen 6 kan inställas för olika matningshastigheter.

På ingående axeln till lobrotorpumpen 6 finns en impulsgivare 13 som ger pulser med en frekvens som är proportionell mot lobrotorpumpens 6 varvtal. Impulsfrekvensen blir därmed också proportionell mot lob- rotorpumpens matningshastighet.

Från lobrotorpumpen överförs massan till en utmatningskanal 9. Utmat- níngskanalen 9 är utformad som ett kort cylindriskt rör med vertikal axel. I nedre änden på utmatningskanalen 9 finns en kniv 10 som är anordnad att kunna skära av strängen av deg eller plastisk massa som pressas ut ur utmatningskanalen 9. Kniven manövreras av en pneumatisk cylinder 12, som slår till efter ett antal pulser som är inställda i ett program. Programmet kan styras av en mikrodator 20. 457 406 10 15 20 25 30 35 I Fig. l visas även en våg 14, transportband 21 och 22 samt en massa- kvantitet ll, som av kniven 10 avskärs till önskad vikt och volym.

Efter avskärningen av massakvantiteten 11 överförs massan till trans- portbandet 21 och överförs därifrån till en våg 14. Om det därvid skulle visa sig att massakvantitetens ll vikt inte överensstämmer med den önskade vikten, påverkas massan ll av en vridarm som skjuter av degmassan ll från transportbandet 22. Den på så sätt refuserade massakvantiteten ll kan återföras till matningstratten 1.

Vågen 14 kan även anslutas till mikrodatorn 20, som via enheten 8 kan justera matningshastigheten hos lobrotorpumpen 6. Genom ett sådant förfarande kan man dosera med konstant vikt även om den inmatade massan varierar med avseende på densitet.

I Fig. 3 och 4 visas en utförandeform, hos vilken axlarna hos valsarna 2 är vinkelräta mot axlarna hos lobrotorerna 16. I Fig. 5 visas en utförandeform hos vilken lobrotorerna 16 är parallella med axlarna hos valsarna. Även andra modifikationer av systemet är möjliga utan att man därför frångår principen för uppfinningen och uppfinningstanken sådan den definieras i efterföljande patentkrav.

Claims (15)

10 15 20 25 30 35 457 406 PATENTKRAV

1. Utrustning för utportionering av stycken (11) av en degformad produkt, vilka stycken har en vikt som med stor noggrannhet överens- stämmer med en viss önskad, förutbestämd vikt, innefattande en pump (6) med en inmatningsledning (5) och en utmatningsledning (9), medel (2)i en inmatningsenhet (19) för att frammata den degformade produkten genom inmatningsledningen (5) in i pumpen (6) samt medel (10) för att avskära nämnda stycken (ll) av produkten som utmatas av pumpen genom utmatningsledningen (9), k ä n n e t e c k n a d av att pumpen (6) utgörs av en lobrotorpump, och att nämnda medel (2) för att frammata den degformade produkten genom inmatningsdelen in i pumpen är anord- nade att frammata nämnda produkt med ett flöde som är något större än pumpens utmatningsflöde, så att en viss mängd av produkten recirku- leras i inmatningsenheten.

2. Utrustning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda medel (2) i inmatningsenheten för frammatning av produkten genom inmatningsledningen (5) till pumpen (6) innefattar ett par valsar (2), som är anordnade parallellt och på väsentligt avstånd från varandra, så att en bred spalt (4) bildas mellan valsarna, jämte drivorgan (7) för vridning av valsarna i riktning mot varandra och i området för spalten (4) i avsedd matningsriktning.

3. Utrustning enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d av att spalten (4) har en bredd motsvarande mellan 0.5 och 2 gånger matningsvalsarnas (2) radie.

4. Utrustning enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda medel (10) för avskärning av stycken av produkten består av en kniv som manövreras av en pneumatisk cylinder (12).

5. Utrustning enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda medel (10) för avskärning av produkten aktiveras på grundval av indata som innefattar signaler från en styrenhet (20), 1 vilken ingår organ (13) som räknar impulser, vars frekvens är proportionell mot lobrotor- pumpens varvtal. 457 406 10 15 20 25 30 35

6. Utrustning enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda índata även innefattar viktdata från en våg (14), Vilka viktdata behandlas av nämnda styrenhet (20) och omvandlas till styrsignaler, som reglerar varvtalet hos lobrotorpumpen och/eller tídsintervallet mellan avskärningar, som utförs av nämnda medel (10) för avskärníng, så att avvikelse från nämnda förutbestämda vikt minimeras.

7. Utrustning enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av att planet som bildas av nämnda valsars (2) axlar samt planet som bildas av lobrotorpumpens (6) lobrotoraxlar är parallella.

8. Utrustning enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda valsar (2) å ena sidan och nämnda axlar till lobroto- rerna (16) å andra sidan är symmetriskt anordnade i förhållande till en gemensam axel, som är vinkelrät mot nämnda parallella plan.

9. Utrustning enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av att axlarna tillhörande nämnda valsar (2) är vinkelräta mot axlarna tillhörande nämnda lobrotorer (16).

10. Utrustning enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av att axlarna hos nämnda valsar (2) är parallella med axlarna hos nämnda lobrotorer (16).

11. ll. Utrustning enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k - n a d av att avståndet mellan nämnda valsar (2) kan varieras.

12. Utrustning enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k - n a d av att nämnda valsar (2) är försedda med räfflor (23).

13. Utrustning enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k - n a d av att nämnda räfflor (23) är parallella med valsarnas (2) anlar. m .\ 10 15 20 25 30 35 457 406

14. Utrustning enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k - n a d av att överföringen av den degformade produkten från valsarna (2) till lobrotorpumpen (6) sker via en avsmalnande kanal (5).

15. Utrustning enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k - n a d av att överföríngen av den degformade produkten mellan valsarna (2) och lobrotorpumpen (6) sker via en kanal i form av en avskuren regelbunden pyramid med rektangulär basyta, varvid pyramiden är avskuren parallellt med basytan och varvid kanalens tvärsníttsyta minskar i riktning mot lobrotorpumpen (6).