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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum bestimmen des
Gewichts von Produkten, insbesondere von scheibenförmig, aufgeschnittenen
Lebensmitteln während
des Transportes mittels eines Fördersystems.
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Derartige
Vorrichtungen finden in der Lebensmittelherstellung bzw. Verpackungsindustrie
weitläufige Anwendung.
In der Verpackungsindustrie und insbesondere im Zusammenhang mit
der Verpackung von aufgeschnittenen Lebensmittelprodukten, wie z.
B. Wurst, Schinken, Käse
und dergleichen, ist es erforderlich das Gewicht der jeweils zu
verpackenden Portion genau zu bestimmen. Dazu ist es bekannt s.
g. Durchlaufwaagen zu verwenden, über die die einzelnen Portionen
im Verlauf ihrer Förderung
zum jeweiligen Verpackungsbehältnis
geleitet werden. Diese Durchlaufwaagen sind so ausgebildet, dass
während
des Transportes des jeweiligen Produktes über die Waage die Gewichtsbestimmung
mittels einer Wiegezelle erfolgen kann, auf der die die jeweiligen
Produkte tragende oder fördernde
Transporteinheit gestützt
ist. Da heutzutage eine Vielzahl von Lebensmittelverarbeitungsmaschinen,
wie beispielsweise s.g. Slicer oder Verpackungsmaschinen mehrspruig ausgeführt sind – d.h. es
werden mehrere Lebensmittelportionen zumindest nahezu gleichzeitig
aufgeschnitten oder Verpackt, ist es von Vorteil, wenn jeder Spur
eine Wiegevorrichtung aufweist.
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Die
Wiegevorrichtungen gemäß dem Stand
der Technik haben jedoch den Nachteil, dass sie nur mit einem sehr
hohen Montageaufwand herstellbar sind. Des weiteren haben sie den
Nachteil, dass sie vergleichsweise breit bauen, so dass die für die Wägung von
Produkten, die in mehreren Spuren nebeneinander angeliefert werden,
im wesentlichen ungeeignet sind.
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Es
war deshalb die Aufgaben der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung
zur Bestimmung des Gewichts von Produkten zur Verfügung zustellen,
die die Nachteile des Standes der Technik nicht aufweist.
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Gelöst wird
die Aufgabe erfindungsgemäß mit einer
Vorrichtung zur Bestimmung des Gewichtes von Produkten gemäß Patentanspruch
1. Bevorzugte Ausführungsformen der
erfindungsgemäßen Vorrichtung sind
in den Unteransprüchen
2 bis 14 beansprucht.
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Es
war für
den Fachmann überaus
erstaunlich und nicht zu erwarten, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung
einfach und kostengünstig
herzustellen ist. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind sehr gute
Meßergebnisse
erzielbar, da der Wägetisch
und das Antriebssystem dynamisch entkoppelt sind. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung
können
kostengünstige
Wägezellen
eingesetzt werden. Durch die erfindungsgemäße Anordnung von Schwenk- und
Antriebsachse zueinander ist es möglich, die erfindungsgemäße Vorrichtung
vergleichsweise schmal zu bauen, so dass sie so nebeneinander angeordnet
werden können,
dass in ihren jeweiligen Spuren angelieferten Lebensmittelportionen
einzeln ausgewogen werden können.
Des weiteren erlaubt die erfindungsgemäße Anordnung von Schwenk- und
Antriebsachse zueinander, dass selbst bei mehreren Wägetischen
nur eine Antriebswelle und/oder Schwenkachse vorhanden sein muß
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Ein
weiterer Gegenstand der Vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung
zur Bestimmung des Gewichts von Produkten während deren Transportes mit
mindestens einem Wägetisch
mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende, der jeweils im Bereich
seines ersten Endes um eine Schwenkachse schwenkbar angeordnet ist,
im Bereich seines ersten Endes eine Antriebswelle zum Antrieb von
Fördermitteln
aufweist und im Bereich des zweiten Endes eine Wägezelle aufweist, bei der die
Mittellinie der Schwenkachse und die Mittellinie der Antriebswelle
von einander beabstandet angeordnet sind.
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Die
vorliegende Erfindung hat den Vorteil, dass alle Drehmomente des
Antriebs von dem Wägetisch abgehalten
werden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung
erlaubt es mehrspurige Waagen zu bauen mit nur einer Antriebswelle
und/oder einer Schwenkachse, was zum einen sehr kostengünstig ist
und zum anderen einen sehr geringen Mittenabstand zwischen zwei
Wägetischen
ermöglicht.
Derartige mehrspurige Waagen ermöglichen
dass einzelne Wiegen von Lebensmittelportionen, die in mehreren
Spuren angeliefert werden. Es ist aber auch denkbar, dass mehrere
nebeneinander angeordnete Wägetische
zur Summenverwiegung eingesetzt werden. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung
ist es möglich,
den Wägetisch komplett
zu entfernen, so dass eine sehr einfache Reinigung und damit eine
sehr hohe Hygiene bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung gewährleistet
ist.
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Vorzugsweise
werden die Mittellinie der Schwenkachse und die Mittellinie der
Antriebsachse auf einer horizontalen Ebene angeordnet.
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Die
folgenden Ausführungen
gelten gleichermaßen
für beide
erfindungsgemäße Gegenstände.
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Erfindungsgemäß weist
die Vorrichtung mindestens einen Wägetisch mit einem ersten und
einem zweiten Ende auf. Im Bereich des ersten Endes ist eine Schwenkachse
angeordnet, um die der gesamte Wägetisch
schwenkbar ist. Des weiteren ist im Bereich des ersten Endes eine
Antriebswelle angeordnet, die zum Antrieb des Fördermittels, mit dem die zu
wiegenden Lebensmittel über
den Wägetisch
gefördert
werden, dient. Des weiteren weist der Wägetisch im Bereich des zweiten
Endes, das dem ersten Ende gegenüberliegend
angeordnet ist, eine Wägezelle
auf. Diese Wägezelle
ist vorzugsweise einen Wägezelle,
die ein elektrisches Ausgangssignal liefert. Beispielsweise kann
die Wägezelle
als Dehnungsmessstreifen ausgebildet sein, auf den das zweite Ende
des Wägetischs
unmittelbar oder mittelbar drückt.
Die Meßzelle
wird dadurch mit dem Gewicht des geförderten Produkts auf dem Wägetisch
beaufschlagt, das sich in Abhängigkeit
von dessen Momentanposition auf dem Wägetisch verändert. Die Änderung des von der Wiegezelle
erfaßten
Gewichts während
des Transports des jeweiligen Produktes über den Wägetisch ist eine Folge der
linear zunehmenden Hebelarmlänge
zwischen dem Produkt und der Schwenkachse des Wägetischs. Mit der daraus resutierenden Steigung
der erhaltenen Messsignalkurve kann über eine elektronische Auswertlogik
unter Berücksichtigung von
ermittelten Vergleichskurven eine exakte Gewichtsbestimmungen erfolgen
und zwar praktisch unbeeinflußt
von mechanischen Störgrößen.
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Erfindungsgemäß weist
die Vorrichtung ein Fördermittel
auf, mit der die zu wiegenden Produkte, insbesondere Lebensmittel,
entlang des Wägetischs
von dem ersten zu dem zweiten Ende gefördert werden. Dieses Fördermittel
kann jedes dem Fachmann bekannte Fördermittel sein, das sich insbesondere
zur Wägung von
Lebens mittel eignet. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Transportmittel
jedoch um Endlostransportbänder
oder Endlostransportriemen, die über
eine Antriebs- und eine Umlenkrolle geführt werden.
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Vorzugsweise
ist der Durchmesser der Umlenkrolle kleiner oder gleich dem Durchmesser
der Antriebsrolle.
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Der
Wägetisch
kann des weiteren zwischen den Rollen Stützelemente aufweisen, die die
Tragfähigkeit der
Transportbänder
bzw. Transportriemen erhöhen.
Vorzugweise weisen diese Stützelemente
ein möglichst geringes
Gewicht auf, d. h. sie sind entweder sehr dünn gefertigt, weisen eine Vielzahl
von Ausnehmungen auf und/oder sind aus einem Material mit einer
sehr geringen Dichte gefertigt.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung weist die Vorrichtung mehrere Wägetische
auf. Diese Wägetische
sind vorzugsweise in einer Ebene nebeneinander angeordnet.
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Weiterhin
bevorzugt weisen mehrere, vorzugsweise alle Wägetische, einen gemeinsamen
Antrieb auf. Diese Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung hat den Vorteil, dass die einzelnen Wägetische
sehr nah aneinander gerückt
werden können,
so dass Spuren von Lebensmittelportionen, die sehr nah nebeneinander liegend
transportiert werden, einzeln ausgewogen werden können.
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Die
Ausführungsform
mit nur einem Antrieb ist im übrigen
sehr kostengünstig
und auch regelungstechnisch sehr einfach zu handhaben.
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Ganz
besonders bevorzugt weisen mehrere, vorzugsweise alle Wägetische,
eine gemeinsamen Schwenkachse auf. Diese Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung hat den Vorteil, dass die einzelnen Wägetische sehr nah aneinander
gerückt
werden können,
so dass Spuren von Lebensmittelportionen, die sehr nah nebeneinander
liegend transportiert werden, einzeln ausgewogen werden können.
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Die
Ausführungsform
mit nur einer Schwenkachse ist im übrigen sehr kostengünstig Vorzugsweise wird
jeder Wägetisch
einer Spur von Lebensmitteln zugeordnet. In einer anderen bevorzugten
Ausführungsform
werden mehrere Wägetische
einer Spur von Lebensmitteln zugeordnet. Die letztere Ausführungsform kennt
der Fachmann unter dem Begriff Summenverwiegung.
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Jeder
Wägetisch
ist vorzugsweise so ausgeführt,
dass er vorzugsweise einzeln von seinem Gestell demontierbar ist.
Diese Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung hat insbesondere Vorteile bezüglich der Hygiene,
weil derartig ausgeführte
Vorrichtungen sehr einfach zu reinigen sind.
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Vorzugsweise
ist der Antrieb der vorliegenden Erfindung ein Motor, der vorzugsweise
gekapselt ist, so dass er nicht mit dem zu wiegenden Produkt in
Berührung
kommen kann. Diese Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung hat wiederum hygienische Vorteile. Vorzugsweise
wird der Motor so gelagert, dass sich seine Schwingungen, insbesondere
die höherfrequenten
Schwinungen nicht auf den Wägetisch
und/oder die Wägezelle übertragen
und das gewonnene Messsignal stören.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
kann aus jedem beliebigen Material gefertigt werden, das eine entsprechende
statische und dynamische Festigkeit aufweist. Vorzugsweise wird
die erfindungsgemäße Vorrichtung
jedoch aus Edelstahl hergestellt, was wiederum sehr einfach zu reinigen
ist und was dementsprechend hygienische Vorteile mit sich bringt.
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Im
folgenden wird die Erfindung anhand der 1 bis 4 erläutert. Diese
Erläuterungen
sind lediglich beispielhaft und schränken den allgemeinen Erfindungsgedanken
nicht ein.
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1 zeigt
einen Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
in einer Seitenansicht.
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2 zeigt
die Vorrichtung gemäß 1 gesehen
aus der durch den Pfeil a gekennzeichneten Richtung.
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3 zeigt
eine weitere Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
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4 zeigt
die Vorrichtung gemäß 3 von
oben gesehen.
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1 zeigt
eine Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Die Vorrichtung weist ein Gestell 3 und einen Wägetisch 6 mit
einem ersten Ende 14 und einem zweiten Ende 15 auf.
Der Wägetisch 6 ist mit
seinem ersten Ende 14 schwenkbar um eine Schwenkachse in
dem Gestell 3 gelagert. Des weiteren weist der Wägetisch 6 im
Bereich seines ersten Endes 14 eine Antriebswelle 8 auf,
die von einem Motor 1 angetrieben wird. Diese Antriebswelle
ist ebenfalls im Gestell 3 gelagert. Auf der Antriebswelle 3 ist
eine Riemenantriebsrolle 4 drehfest gelagert. Diese Riemenantriebsrolle
treibt Riemen (nicht dargestellt) an, die bezogen auf die Papierebene
hintereinander angeordnet sind. Bei den Riemen handelt es sich um
Endlosriemen, die zu einen um die Riemenantriebsrolle 4 und
zum anderen um die Umlenkrolle 10 umlaufen. Im Bereich
des zweiten Endes 15 des Wägetischs 6 ist ein
Mittel 11 angeordnet, dass mit einer Wägezelle 9 zusammenwirkt.
Diese Wägezelle 9 kann
beispielsweise ein Dehnmessstreifen sein, der in Abhängigkeit
von seiner Belastung ein elektrisches Signal zur Verfügung stellt.
Das zu wiegende Produkt wird von dem Transportriemen von dem ersten
Ende 14 zu dem zweiten Ende 15 der Wägezelle
transportiert. Dabei ändert
sich die Belastung, die die Wägezelle
erfährt
in Abhängigkeit
von der Position des jeweils zu wiegenden Produktes auf der Wiegezelle. Die
daraus resultierende Messsignalkurve wird über eine elektronische Auswertlogik
unter Berücksichtigung von
ermittelten Vergleichskurven ausgewertet und so das Gewicht des
zu wiegenden Produktes ermittelt.
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2 zeigt
die Wägevorrichtung
gemäß 1 aus
der durch den Pfeil A gekennzeichneten Blickrichtung. Diese Darstellung
verdeutlicht insbesondere die Anordnung der Schwenkachse und der
Antriebswelle zueinander sowie deren Lagerung. 2 zeigt
den Motor 1, der an dem Gestell 3 angeordnet ist.
Dieser Motor 1 treibt einen Riemen 2 an, der wiederum
die Antriebswelle 8 antreibt. Auf der Antriebswelle 8 ist
die Antriebsrolle 4 drehfest angeordnet, die wie bei 1 näher ausgeführt, die
Transportriemen antreibt. Die Antriebswelle 8 ist auf der
linken Seite mit dem Kugellager 7 an dem Gestell 3 drehbar
gelagert. Auf der rechten Seite der Antriebsrolle 4 ist
die Antriebswelle in einer fest mit dem Gestell 3 verbundenen
Buchse drehbar gelagert. Der Fachmann erkennt deutlich, dass sich
die Antriebswelle 13 nach dieser Buchse weiter nach recht
erstreckt und dass eine weitere Antriebsrolle 4 drehfest
auf der Antriebswelle angeordnet ist. Diese Antriebsrolle gehört zu einem
weiteren separaten Wägetisch.
Der Fachmann erkennt, dass auf der Antriebewelle eine beliebige
Anzahl von Antriebsrollen angeordnet sein können, die jeweils zu einem
Wägetisch
gehören,
so dass beliebig viele Wägetische
nebeneinander angeordnet sein können.
Dadurch das die Antriebswelle zwischen zwei Rollen lediglich in
einer Führungsbuchse
gelagert ist, ist der Abstand zwischen zwei Antriebsrollen äußert gering. Am
rechten Ende (nicht dargestellt) der erfindungsgemäßen Vorrichtung
wird die Antriebswelle vorzugsweise mit einem weiteren Kugellager
(nicht dargestellt) gelagert. Weiterhin ist an dem Gestell 3 eine
Haltebuchse 12 angeordnet, die mit einem Lager 19 zusammenwirkt,
an dem der Drehtisch drehbar gelagert ist. Auf der anderen Seite
des Drehtisches ist ein weiteres Lager 20 angeordnet, dass
ebenfalls den linken Wägetisch
schwenkbar an dem Gestell 3 lagert. Das Lager 21,
das ebenfalls mit der Buchse 13 zusammenwirkt, gehört zu dem nächsten Wägetisch.
Der Fachmann erkennt, dass die Schwenkachse und die Antriebswelle
dieselbe Mittellinie 17 aufweisen. Die Schwenkachse und
die Antriebswelle sind konzentrisch zueinander angeordnet und überdecken
sich teilweise. Mehrere Wägetische
weisen nur einen Antrieb auf. Die beiden Wägetische weisen zumindest teilweise
dieselbe Schwenkachse 13 auf.
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3 zeigt
eine weitere Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
zur Bestimmung des Gewichts von Produkten während deren Transportes. In
dem vorliegenden Fall sind die Schwenkachse 16 und die
Antriebswelle 8 voneinander beabstandet und deren Mittellinien 17 in
einer horizontalen Ebene angeordnet. Die Transportrichtung der zu
wiegenden Produkte ist durch einen Pfeil gekennzeichnet. Ansonsten
entspricht die vorliegende Vorrichtung der gemäß den 1 und 2,
so dass die dort gemachten Ausführungen
analog auch für
diese beispielhafte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung gelten.
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4 zeigt
die Vorrichtung gemäß 3 in
Draufsicht. Diese Ansicht verdeutlicht, dass zwei Wägetische 6 nebeneinander
angeordnet sind und die gesamte Anordnung nur eine Antriebswelle
und eine Schwenkachse aufweist. Diese Anordnung ist ausgesprochen
kostengünstig,
weil die beiden o. g. Bauteile bzw. der Motor, der die Antriebswelle
antreibt, nur einmal zur Verfügung
gestellt werden muß.
Des weiteren hat diese Anordnung den Vorteil, dass die Wägetische
sehr nah nebeneinander angeordnet werden können, so dass die Lebensmittel 22,
die in zwei Spuren (Spur 1 und Spur 2) zu den Wägetischen gefördert werden,
einzeln gewogen werden können.
Durch die Trennung von Schwenk- und Antriebsachse werden alle Drehmomente
der Antriebswelle 8 von den Wägetischen ferngehalten. Der
Fachmann erkennt, dass eine beliebige Anzahl von Wägetischen
nebeneinander angeordnet werden können.
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