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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Portionieren eines in
einem Masserohr kontinuierlich bewegten Massestromes, insbesondere Eiscreme, mittels
einer in Schneidrichtung unbeweglich gelagerten Schneideinrichtung und zum Ablegen
der einzelnen vom Massestrom abgeschnittenen Portionen auf eine sich unterhalb einer
nach unten gerichteten Auslaßöffnung der Vorrichtung erstreckenden Unterlage.
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Eine derartige Vorrichtung ist bekannt. Bei der bekannten Vorrichtung
erstreckt sich das Masserohr horizontal und quer zur Bewegungsrichtung der die Portionen
aufnehmenden Unterlage. Das Masserohr ist von einer Muffe umgeben, die rotiert.
Die Muffe weist drei umfangsmäßig verteilte Auslaßöffnungen auf, die mit ihr umlaufen.
Das Auslaßrohr hat eine Ventileinrichtung, die den Massefluß entsprechend den jeweiligen
Portionen abstoppt.
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Eine Schneideinrichtung in Form eines Drahtes ist vorgesehen, um die
Portionen von der in den einzelnen Kanälen der Muffe befindlichen Masse abzutrennen.
Das Abtrennen erfolgt, indem die Muffe an dem Schneiddraht vorbeirotiert. Da jedoch
die Ventileinrichtung nicht schlagartig schließt, findet im Augenblick des Beginns
des Abschneidevorganges eine Weiterförderung in den Auslaßkanal der Muffe statt,
mit dem Ergebnis, daß sich ein schräger Anschnitt ergibt. Wenn dieser Kanal der
Muffe wieder nach unten zeigt und also mit der Öffnung des Masserohres kommuniziert,
so kann auf der Unterlage keine Portion mit ebenen Flächen abgelegt werden.
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Aufgabe der Erfindung ist es, die der bekannten Vorrichtung anhaftenden
Nachteile zu vermeiden, diese Vorrichtung insbesondere einfacher und unter Eliminierung
jeglicher Ventileinrichtungen auszubilden und dafür zu sorgen, daß die Schnittflächen
der Portionen im wesentlichen eben verlaufen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Masserohr
translatorisch mit horizontalen und vertikalen Bewegungskomponenten auf einer geschlossenen
Kurvenbahn bewegbar gelagert ist und daß die Schneideinrichtung in dem unteren Kurvenbahnabschnitt
der Auslaßöffnung des Masserohres angeordnet ist, in welchem diese horizontal bewegt
wird.
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Die Erfindung bringt wesentliche Vorteile. Sie benötigt keinerlei
Ventileinrichtungen. Der Massestrom wird kontinuierlich gefördert. Dadurch ergibt
sich ein besonders einfacher und störunanfälliger Aufbau der Vorrichtung. Das Auslaßrohr
wird im Gegensatz zur bekannten Vorrichtung nicht rotatorisch, sondern translatorisch
bewegt. Die Auslaßöffnung ist also in jedem Bewegungszustand nach unten gerichtet.
Die Auslaßöffnung führt eine kreisförmige Bewegungsbahn aus. Im unteren Abschnitt
der Bewegungsbahn tritt das Schneidmesser mit der Auslaßöffnung in Eingriff, hat
also in diesem Augenblick die gleiche absolute Vertikalgeschwindigkeit wie das Auslaßrohr.
Die Relativgeschwindigkeit zum Auslaßrohr ist also Null. Das Auslaßrohr wird aber
relativ zur Schneideinrichtung horizontal bewegt, um den Schneidvorgang durchzuführen.
Es lassen sich nunmehr sehr einfach die Relativgeschwindigkeit des Massestromes
bezogen auf die Schneideinrichtung in vertikaler Richtung und die horizontale Geschwindigkeitskomponente
des Auslaßrohres mit der Schneidrichtung in Beziehung setzen, um einen horizontalen
Schnitt bezogen auf den Massestrang auszuführen. Nachdem die in Schneidrichtung
unbewegliche Schneideinrichtung den Massestrang durchtrennt hat, findet die Aufwärtsbewegung
des Masserohres statt. Obwohl aus dem Masserohr der Massestrang kontinuierlich weiterhin
austritt, ist die Aufwärtsgeschwindigkeit des Masserohres größer als die Relativgeschwindigkeit
des Massestranges im Rohr, so daß die untere Schnittfläche des Massestranges sich
allmählich von der Schneideinrichtung abhebt. Der Massestrang wird also im oberen
Teil der Bahnkurve über der Schneideinrichtung zurückbewegt, so daß ein Zusammenwirken
der Schneideinrichtung mit dem Massestrang beim Rückhub ausgeschlossen ist.
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Wenn ein Massestrom kontinuierlich ausgeschoben werden soll, ohne
daß also Ventilmittel zum Unterbrechen des Massestromes vorgesehen werden, so besteht
erstens das Problem, die Schneideinrichtung durch den Massestrom zu führen, und
zwar so, daß die Schnittflächen in Normalebenen zur Achse des Massestromes verlaufen
und zweitens das Problem, die Schneideinrichtung in die Ausgangsstellung zurückzuführen,
ohne daß erneut ein Schnitt durch den Massestrom geführt wird. Beide Probleme werden
- wie dargelegt - erfindungsgemäß in überraschend einfacher Weise gelöst.
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Weitere Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten ergeben sich aus den
nachfolgend beschriebenen und in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen.
Es zeigt F i g. 1 eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung, F i g. 2 einen Schnitt
durch die Vorrichtung mit zwei Ausführungsmöglichkeiten des Masserohres und seiner
Bewegungsmöglichkeit, F i g. 3 bis 8 verschiedene Lagen des Masserohres, F i g.
9 eine Ansicht der Schneidvorrichtung und F i g.10 eine Weiterbildung zum zusätzlichen
Aufbringen von Prägungen od. dgl.
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Aus einem Gerät 14 wird pastenartige Masse, wie z. B. Eiscreme, Süßigkeiten,
Teige oder sonstige Eßwaren über eine Versorgungsleitung 17 einem Masserohr 15 mit
unterer Auslaßöffnung 16 zugeführt. Das Masserohr kann außer einem runden auch andere
Querschnitte aufweisen, wie z. B. ein Rechteck. Mit Hilfe von Klemmenstücken 19
ist das Masserohr 15 an einem Träger 18 befestigt. Der Träger ist in unterschiedlicher
Höhe an zwei gleichlaufenden Exzentern 21 und 22 gelagert, die an Wellen 25 und
26 befestigt sind, welche von einer Welle 58 über Zahnräder 68 und 69 angetrieben
werden und mit Zahnrädern 64, 65 und 66 für gleichsinnige und Bleichschnelle Drehung
gekuppelt sind. Die Welle 58 wird dabei von einem Motor 59 über ein Getriebe 60
gedreht. Von dieser Welle 58 wird über Zahnräder 67 und 67' ein Zahnkranz 63 angetrieben,
der mit einem Sternrad 62 verbunden ist. Das Sternrad 62 ist in einem Gehäuse 51
drehbar gelagert und bildet mit einer Tragplatte 61 eine Förderunterlage 30, auf
welcher Aufnahmebehälter C (F i g. 6) angeordnet sind.
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Das Gehäuse 51 ist nicht drehbar, aber an einem Rahmen 52 vertikal
einstellbar befestigt, um den Abstand zwischen Füllmechanismus und dem Förderband
einzustellen. Das Gehäuse hat eine Grundplatte 53, die mit einer Buchse 54 verbunden
ist. Die Buchse wird mit Hilfe einer Klinke 55 gegen Drehung gesichert und läßt
sich vertikal relativ zum Tragrahmen durch eine Schnecke 56 und ein Schneckenrad
57 einstellen.
Wie in den F i g. 3, 4 und 9 dargestellt ist, wird
in die Bewegungsbahn des aus dem Masserohr kommenden Stromes aus pastenförmigem
Gut eine Sehneideinrichtung 32 in Form eines Drahtes geschoben. Da sich das Masserohr
auch in vertikaler Richtung bewegt, muß die Schneideinrichtung in vertikaler Richtung
beweglich sein, um eine gerade Schnittfläche an dem austretenden Massestrom zu sichern.
Zu diesem Zweck ist eine Halterung in Form einer Gabel 34 um eine horizontale Achse
35 beweglich gelagert. Der Sehneiddraht 32 ist an der Halterung befestigt. Die Achse
35 ist in Lagern 36 und 37 gelagert. Die vertikale Bewegung der Halterung 34 wird
durch eine Vorrichtung begrenzt, die am Lager 36 montiert ist. Sie besteht im einzelnen
aus einem Gewindestift 41, Muttern 42 und 46 und einer Schraubenfeder 45. Die Schraubenfeder
45 ist zwischen den Muttern 42 und 46 gelagert, während das eine Stück der Halterung
34 zwischen Feder 45 und Mutter 42 liegt. Gegen die Wirkung der Schraubenfeder 45
kann die Schneideinrichtung 32 nach unten gedrückt werden, wenn sie gegen die untere
Auslaßöffnung 16 des Masserohres 15 gedrückt wird. An der Öffnung 16 ist ein Rand
vorgesehen, der als Führungseinrichtung 48 ausgebildet ist, welche die Schneideinrichtung
eine vertikale Bewegung gemeinsam mit dem Masserohr 15 unter Wirkung der Feder 45
ausführen läßt, wenn sich die Schneideinrichtung quer zum Massestrom bewegt. Durch
diese Führungseinrichtung 48 wird die Form des Schnittes bestimmt. Da der Massefluß
ohne Unterbrechung auch während der Bewegung der Schneideinrichtung aus dem Masserohr
austritt und die Schneideinrichtung sich relativ quer zum Masserohr bewegt, ist
die Führungseinrichtung am unteren Ende des Masserohres unter einem Winkel a zu
einer Ebene angeordnet, die sich senkrecht zur Achse des Masserohres erstreckt.
Dieser Winkel a wird durch die Geschwindigkeit des Massestromes durch das Masserohr
und aus der Relativgeschwindigkeit des Masserohres quer zur Schneide bestimmt, so
daß sich der Schnitt im wesentlichen senkrecht zur Achse des Massestromes erstreckt.
Mit anderen Worten ist der Winkel a gleich der Geschwindigkeit des Massestromes
geteilt durch die Relativgeschwindigkeit des Masserohres zur Schneideinriehtung.
Daher muß die Länge des Exzenters im Verhältnis zum Querschnitt des Masserohres
genügend groß sein, um eine horizontale Bewegungsweite zu erhalten, welche wesentlich
größer ist als die Breite des Masserohres, gemessen in dessen Bewegungsrichtung.
Die Führungseinrichtung 48 besitzt an dem unteren Ende des Masserohres noch einen
Verlängerungsabschnitt 48', der in Bewegungsrichtung vom Masserohr vorragt, um die
Schneideinrichtung zu erfassen und sie unter die Führungseinrichtung 48 zu bringen.
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Der Motor bewegt sowohl das Masserohr als auch den Förderer 30 mit
Sternrad 62. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel hat das Sternrad zwölf Ausnehmungen,
und das Getriebe ist so eingestellt, daß das Masserohr sich in der Zeit einmal dreht,
in der der Förderer ein Zwölftel des Umfangs weiterschaltet. Falls die Masseportionen
in verhältnismäßig tiefe, becherähnliche Aufnahmebehälter C eingegeben werden sollen
(F i g. 1 bis 9), wird die Bewegung der Behälter mit der Bewegung des Masserohres
so gekoppelt, daß im unteren Teil der Bewegungsbahn des Masserohres, wo der Massestrom
abgeschnitten wird, die Bewegungsrichtung des Förderers mit der des Masserohres
übereinstimmt. Auf diesen Punkt wird die Einstellung der sich bewegenden Teile vorgenommen.
An dieser Stelle haben Aufnahmebehälter und Masserohr einen minimalen Abstand voneinander,
so daß der Weg der fallenden, abgetrennten Masse minimal ist. Wie aus den F i g.
3 bis 8 zu entnehmen ist, wird der Materialstrang kontinuierlich aus dem Masserohr
ausgestoßen, wenn dieses sich aufwärts und rückwärts aus der Position gemäß den
F i g. 3 und 4 und weiter zur Lage nach F i g. 5 bewegt. Wenn das Masserohr sich
seiner unteren Lage (F i g. 6) nähert, greift die Schneideinrichtung 32 an der Führungseinrichtung
48 an der Öffnung 16 des Masserohres 15 an und schneidet den Massestrom quer zu
seiner Ausflußrichtung ab. Auch während des Schneidvorganges fließt der Massestrom
ungestört weiter aus dem Masserohr 15. Der Abstand zwischen dem Masserohr und dem
Förderer kann so eingestellt werden, daß das untere Ende des Massestromes sogar
in die einzelnen Aufnahmebehälter hineinragt, bevor die Portion vom Massestrang
vollständig getrennt wird. Je weiter der Aufnahmebehälter im Verhältnis zum Querschnitt
des Massestromes ist, desto näher kann dieser an den Boden des Aufnahmebehälters
herangeführt werden.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Vorrichtung mit einer
Verteilerdüse arbeiten, die gleichzeitig als Masserohr dient (F i g. 1, 2). Ein
am Gehäuse 51 befestigter Zylinder 81 wird über eine Leitung 82 mit einer Masse
gefüllt. Der Zylinder hat an seiner Unterseite einen Schlitz 83 und ist von
einem Ringgehäuse 84 mit einzelnen Austrittsdüsen 85 umgeben. Wegen des Schlitzes
83 kann die Masse nur an der Unterseite des Zylinders austreten. Die Rotationsdüse
ist mit einer Welle 87 verbunden und wird über ein Kegelgetriebe 88, 89 und ein
Sternrad 91 vom Sternrad 63 angetrieben. Wenn die Masse eine gefrorene Süßigkeit
ist, kann die Düse 81 dazu benutzt werden, einen Sirup zu verteilen.
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Das Verteilgerät kann auch zur Verteilung verschiedenartiger Massen,
wie auch für verschiedenartige Verpackungen und Aufnehmer vorgesehen werden. Der
Behälter kann nach Aufnahme der Masse geschlossen werden. Auch kann ein zweites
Produkt vor oder nach der Eingabe der ersten Portion in den Aufnahmebehälter eingefüllt
werden.
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Dabei ist es möglich, wie in den F i g. 1 und 2 gezeigt, mehrere Masserohre
an eine Vorrichtung anzuschließen, die in diesen Figuren nur verschiedene Ausführungsformen
aufweisen.
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In der F i g. 10 ist schematisch noch eine weitere Ausführungsform
dargestellt, bei der ein rechtwinkliges Masserohr 115 Eisstangen formt, die
mit Schneiden 132 in relativ dünne Scheiben geschnitten werden. Mit dem Gerät kann
auch Keksteig, Kartoffelbrei auf ein Tablett oder auf sonstige Aufnehmer gelegt
werden. Auch kann ein Druckgerät 100 mit Exzentern 101 bewegt werden,
um ein geeignetes Muster auf die verteilten Materialmengen zu drücken.