DE29607846U1 - Vorrichtung zum Dosieren von Mahlkaffee in Kaffeeverpackungen - Google Patents

Vorrichtung zum Dosieren von Mahlkaffee in Kaffeeverpackungen

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Description

HAUCK, GRAAUPS, WeHNÖRT, DÖRING, SIEMONS
HAMBURG - MÜNCHEN - DÜSSELDORF
39 815-22
PATENT- U. RECHTSANW. ■ NEUER WAIX 41 ■ 20354 HAMBURG
NEUHAUS NEOTEC Maschinen- und Anlagenbau GmbH Dieselstr, 5-9
21465 Reinbek
EDO GRAALFS, Dipl.-Ing. NORBERT SIEMONS, Dr.-Ing. HElDI REICHERT, Rechtsanwältin Neuer Wall 41, 20354 Hamburg Telefon (040) 36 67 55, Fax (040) 36 40 Telex2 11769inpatd
HANS HAUCK, Dipl.-Ing. WERNER WEHNERT, Dipl.-Ing. Mozartstraße 23, 80336 München Telefon (089) 53 92 36, Fax (089) 53 12
WOLFGANG DÖRING, Dr.-Ing. Mörikestraße 18, 40474 Düsseldorf Telefon (0211) 45 07 85, Fax (0211) 454 32 Telex 8 584 044 dopa d
ZUSTELLUNGSANSCHRIFT/PLEASE REPLYTO:
HAMBURG, 29. April 199
Vorrichtung zum Dosieren von Mahlkaffee in Kaffeeverpackungen
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Dosieren von Mahlkaffee in Kaffeeverpackungen.
Beim Verpacken von Mahlkaffee wird angestrebt, jede Verpackung möglichst genau mit einem bestimmten Füllgewicht und einem bestimmten Füllvolumen Mahlkaffee zu versehen. Das Füllgewicht ist die Mengenangabe, auf deren Einhaltung der Abnehmer besonderen Wert legt. Das Füllvolumen muß der angestrebten Verpackungsgröße entsprechen. Dies gilt insbesondere für Verpackungen, die ohne eine Umverpackung aus Karton auskommen und bei denen der Kaffee direkt in einen luftdicht verschließbaren Beutel gepackt wird.
Patentanwälte · European Pate*ii Attorneys« Zugelassene VertreterJbeim Europäischen Patentamt
Rechtsanwalt: «u^lfssejijjeijienilagrt^rger Gwiclj trn^
Deutsche Bank AG Hamburg, Nr. 05 2Si&7.(ߣz 2QQ«70Qi») -tPosiljarfk HamSurg.fcir. 28 42 206 (BLZ 200 100 20)
Dresdner Bank AG Hamburg, Nr. 933 60 35 (BLZ 200 800 00)
Der Kaffee aus dem Mahlwerk ist bereits bis zu einem gewissen Grad vorkorapaktiert. Deshalb ist zum Erreichen eines bestimmten Gewichts bei einem gegebenen Volumen lediglich ein Nachkompaktieren erforderlich, bei dem durch geeignete Maßnahmen die Schüttdichte des Kaffees erhöht wird. Dabei können durch Eintrag mechanischer Arbeit scharfkantige Kaffeekörner gebrochen und kann durch Ablagern von feinen Teilchen das Porenvolumen verringert werden.
Bei einer aus der DE 43 36 2 33 Al bekannten Vorrichtung zum Dosieren von Mahlkaffee wird der gemahlene Kaffee auf eine Verteileinrichtung gegeben, die verschiedene Verdichtungseinrichtungen (Kompaktoren) speist. Der nachverdichtete Kaffee aus den Kompaktoren wird mittels Dosiereinrichtungen in Kaffeeverpackungen auf einem Förderband abgefüllt. Füllgewicht und Füllvolumen werden durch Messung an den Kaffeepackungen kontrolliert. Bei Abweichungen vom Sollwert des Füllgewichts werden die Dosiereinrichtungen geregelt. Bei Abweichungen vom Sollwert der Füllhöhe werden die Kompaktoren von einer Regeleinrichtung derart angesteuert, daß das Schüttgut vor dem Abfüllen füllhöhenspezifisch verdichtet wird. Bei dieser Vorrichtung ist nachteilig, daß die lange Regelstrecke die Genauigkeit der Dosierung beeinträchtigt. Es resultieren Kaffeepackungen,
die hinsichtlich der Genauigkeit und Konstanz von Füllgewicht und Füllvolumen noch zu wünschen übrig lassen.
Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, die ein genaueres Dosieren von Mahlkaffee in Kaffeeverpackungen mit geringerem Schwankungen ermöglicht.
Die Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Vorrichtung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die erfindungsgeraäße Vorrichtung zum Dosieren von Mahlkaffee in Kaffeeverpackungen hat einen Kompaktor für Mahlkaffee, der in bekannter Weise mit einer Einzugsschnecke und einem Flügelverdichter ausgestattet sein kann. Die Vorrichtung kommt mit einem einzigen zentralen Kompaktor aus, der bei entsprechender Leistungsfähigkeit jedoch etwas größer als die Kompaktoren bekannter Vorrichtungen ausgeführt sein kann. Der Auslauf des Kompaktors speist eine Einrichtung zum Messen des Kompaktierungsgrades, die sowohl das Gewicht als auch das Volumen des zugeführten Mahlkaffees ermitteln bzw. festlegen kann. Vorzugsweise mißt diese Einrichtung das Gewicht eines vorgegebenen Volumens Mahlkaffee, wozu sie einen Behälter auf einer
Wägevorrichtung haben kann, von dem nach dem Befüllen überschüssiger Kaffee abgestreift wird. Vorzugsweise entnimmt diese Einrichtung den zu prüfenden Mahlkaffee einem Hauptstrom des kompaktierten Mahlkaffees. Des weiteren ist ein Regler vorhanden, der den Kompaktor aufgrund der gemessenen Werte des Kompaktierungsgrades so steuert, daß der gewünschte Kompaktierungsgrad nach Masse und zugeordnetem Volumen möglichst genau erreicht wird. Hierfür kann der Regler die Programmparameter und die mechanischen Komponenten des Kompaktors einstellen. Schließlich ist eine Einrichtung zum Füllen des kompaktierten Mahlkaffees in Kaffeeverpackungen vorhanden, die vorzugsweise von einem Hauptstrom des Mahlkaffees aus dem Kompaktor und dem Kaffee aus der Einrichtung zum Messen des Kompaktierungsgrades gespeist ist. Vorzugsweise weist die Einrichtung zum Füllen mindestens einen Füllstutzen oberhalb einer Einrichtung zum Transportieren von Kaffeeverpackungen auf. Ein Verteilen des kompaktierten Mahlkaffees auf mehrere Füllstutzen kann über eine Verteilerschnecke erfolgen. Der Kompaktierungsgrad wird durch die Verteilerschnecke praktisch nicht verändert. Die Füllstutzen können als Haupt- und Nachdosierer für ein schrittweises Befüllen der durchlaufenden Kaffeeverpackungen dienen, insbesondere wenn eine Hochleistungsdosierung angestrebt wird.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat den Vorteil, daß die Messung des Kompaktierungsgrades direkt am Auslauf des Kompaktors eine sehr kurze Regelstrecke mit nur wenig Produkt zwischen Kompaktor und Meßeinrichtung aufweist, die eine sehr genaue Einhaltung des gewünschten Komptaktierungsgrades bei allenfalls sehr geringen zeitlichen Schwankungen ermöglicht. Genaue Füllgewichte und Füllvolumina sind auch bei Hochleistungsverpackungen erreichbar. Die Vorrichtung ist insbesondere zum Befüllen von Primärverpackungen ohne Umverpackung geeignet. Zusätzliche Sicherheit kann durch Kontrolle der Packungshöhe und Aufschalten der gemessenen Werte auf den Regler erhalten werden. Insgesamt wird durch die Vorrichtung ein kontinuierlicher und angepaßter Mahlkaffee-Einzug, ein verbessertes Häutchenbild des Kaffees, die gesteuerte Mahlkaffee-Zufuhr zur Packmaschine mit definierter Schüttdichte sowie die Konstanthaltung der Packungshöhe realisiert. Dabei laßt sich die Vorrichtung so aufbauen, daß die leichte Zugänglichkeit und die Möglichkeit eines leichten Werkzeugwechsels eine schnelle Reinigung bei Produktwechsel sowie eine unkomplizierte Anpassung auch an spezielle Aufgaben garantieren.
Der Kompaktor kann einen Einlauf, ein Verdichterrohr und eine Stauklappe am Ende des Verdichterrohres haben. Außer-
dem können auf einer Hauptwelle eine dem Einlauf zugeordnete Einzugsschnecke, Werkzeuge (Paddel oder Flügel), ein Scraper und Wuchtscheiben befestigt sein. Über die Drehzahl des Antriebes, der frequenzgesteuert sein kann, wird der Voluraenstrom der Einzugsschnecke geregelt, d.h. die zugeführte Kaffeemenge.
Vom Einlauf gelangt der Mahlkaffee über die Einzugsschnecke in das Verdichterrohr, wo die Paddel mechanisch auf den Kaffee einwirken. Die Paddel sorgen in Wechselwirkung mit Stopp-Schrauben oder sonstigen Einbauten des Verdichterrohres für Kantenbrechung und Abrundung der Kaffeepartikel sowie für die Häutchenzerkleinerung, -einfärbung und -Vermischung. Weiterhin fördern die Paddel den Kaffee in Richtung Stauklappe und Austrag. Der Anstellwinkel der Paddel ist stufenlos bis hin zur Gegenförderung einstellbar.
Die Stauklappe kann in Stellungen von geschlossen bis 90° geöffnet gebracht werden. Diese Verstellung ist Bestandteil der Schüttdichteregelung, da über die Klappenstellung die Kompaktierung wesentlich beeinflußt wird. Je weiter die Klappe geschlossen ist, desto höher wird die Verweilzeit des Kaffees und damit der Kompaktierungsgrad. Durch den Klappenspalt gelangt der Kaffee dann durch den Austrag
. . Jl
in die Einrichtung zum Messen des Kompaktierungsgrades. Des weiteren kann eine Verdichtungseinrichtung als Kompaktor zum Einsatz kommen, die in der DE 43 36 233 Al der Dosiereinrichtung vorgeordnet dargestellt ist.
Die Einrichtung zum Messen kann auch andere Einsatzbereiche als in einer Vorrichtung zum Dosieren von Mahlkaffee in Kaffeeverpackungen haben. So kann sie für die On-line-Kontrolle von Schüttgewichten in Mahlwerken zum Einsatz kommen. Dort befindet sich nämlich üblicherweise ein Kompaktor, dessen Arbeitsergebnisse bei unterschiedlichen Kaffeesorten schwanken können, so daß eine Feinregelung wünschenswert wäre. Vorzugsweise entnimmt die Einrichtung zum Messen ein vorgegebenes Volumen Mahlkaffee einem Strom oder einem Vorrat Mahlkaffee und ermittelt dann das Gewicht des vorgegebenen Volumens. Nach der Messung kann die Einrichtung zum Messen den entnommenen Mahlkaffee dem Strom oder Vorrat wieder zuführen. Das vorgegebene Volumen kann durch Eintauchen eines Behälters in den Strom oder Vorrat Mahlkaffee entnommen werden. Nach der Entnahme kann ein Schieber überschüssigen Mahlkaffee von der Öffnung des Behälters abstreifen. Nach der Ermittlung des Gewichts kann der Behälter den Mahlkaffee in den Strom oder Vorrat Mahlkaffee abkippen.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel anhand der anliegenden, grob schematischen Zeichnung erläutert:
Im oberen Teil der Vorrichtung befindet sich ein Aufgabetrichter 1 für Mahlkaffee, der einen Kompaktor 2 speist. Der Kompaktor 2 ist in bekannter Weise mit einer Einzugsschnecke und einem Flügelverdichter ausgeführt. Er zieht den Kaffee ein und gibt am Auslauf 3 eine definierte und verdichtete Menge Mahlkaffee ab.
Am Auslauf 3 des Kompaktors 2 ist eine Einrichtung zum Messen des Kompaktierungsgrades 4 angeordnet, die einen Behälter für die Entnahme eines bestimmten Volumens komptaktierten Kaffees aus dem vom Kompaktor abgegebenen Kaffeestrom, eine Wiegevorrichtung zum Wägen des entnommenen Kaffees und eine Einrichtung zum Abkippen des Kaffees aus dem Behälter aufweist. Die Einrichtung zum Messen 4 ist an einem Regler 5 angeschlossen, der den Kompaktor 2 steuert.
Der Kompaktor 2 und die Einrichtung zum Messen des Kompaktierungsgrades 4 speisen eine Verteilerschnecke 6, deren verschiedene Ausgänge Füllstutzen 7, 8, 9, 10 speisen. Diese sind oberhalb eines Förderbandes angeordnet, von dem oben geöffnete Kaffeeverpackungen 12 in Transportrichtung
T unterhalb der Füllstutzen 7 bis 10 gefördert werden. Die Füllstutzen 7 bis 10 können so ausgelegt sein, daß die Füllstutzen 7 bis 9 jeweils etwa knapp 1/3 der Füllmenge in die jeweilige Kaffeepackung abgeben und der letzte Füllstutzen 10 etwa 1/10 der Füllmenge eindosiert.
Durch intermittierenden Betrieb der Schnecke 6 oder durch Kapazitätsreserven dieser Einrichtung in Verbindung mit einer Steuerung von Absperrorganen kann erreicht werden, daß Mahlkaffee nur in die nach oben geöffneten Kaffeeverpackungen 12 abgegeben wird.
Durch diese Vorrichtung wird eine sehr genaue und schnelle Befüllung durchlaufender Kaffeeverpackungen mit geringen Schwankungswerten erreicht.
.../10

Claims (15)

  1. - 10 Ansprüche
    .1. Vorrichtung zum Dosieren von Mahlkaffee in Kaffeeverpackungen, mit
    - einem Kompaktor (2) für Mahlkaffee,
    - einer Einrichtung zum Messen (4) des Kompaktierungsgrades am Auslauf (3) des Kompaktors (2),
    - einem Regler (5) zum Steuern des Kompaktors (2) aufgrund der gemessenen Werte des Kompaktierungsgrades, und
    - einer Einrichtung zum Füllen (6 bis 10) des kompaktierten Mahlkaffees in Kaffeeverpackungen (12).
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der der Kompaktor (2) eine Einzugsschnecke und einen Flügelverdichter hat.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Einrichtung zum Messen (4) Gewicht und Volumen des zugeführten Mahlkaffees ermittelt oder festlegt.
    .../11
  4. 4. Vorrichtung insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der eine Einrichtung zum Messen (4) das Gewicht eines vorgegebenen Volumens Mahlkaffee ermittelt.
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, bei der die Einrichtung zum Messen (4) ein vorgegebenes Volumen Mahlkaffee einem Strom oder einem Vorrat Mahlkaffee entnimmt und dann das Gewicht des vorgegebenen Volumens ermittelt.
  6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, bei der die Einrichtung zum Messen (4) den entnommenen Mahlkaffee nach der Ermittlung des Gewichts dem Strom oder Vorrat Mahlkaffee wieder zuführt.
  7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, bei der die Einrichtung zum Messen (4) das vorgebene Volumen Mahlkaffee durch Eintauchen eines Behälters in den Strom oder Vorrat Mahlkaffee entnimmt.
  8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, bei der ein Schieber nach der Entnahme von Mahlkaffee überschüssigen Mahlkaffee von der Öffnung des Behälters abstreift.
    - 12 -
  9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, bei der der Behälter den Mahlkaffee nach der Ermittlung des Gewichts in den Strom oder Vorrat Mahlkaffee abkippt.
  10. 10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei der der Regler (5) den Kompaktierungsgrad durch Ändern der Programraparameter und der Einstellung mechanischer Komponenten des Kompaktors (2) einstellt.
  11. 11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei der die Einrichtung zum Füllen (6 bis 10) von dem Kompaktor (2) und von der Einrichtung zum Messen (4) gespeist ist.
  12. 12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, bei der die Einrichtung zum Füllen {6 bis 10) mindestens einen Füllstutzen {7 bis 10) oberhalb einer Einrichtung zum Transportieren (11) von Kaffeeverpackungen (12) aufweist .
  13. 13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, bei der die Einrichtung zum Füllen (6 bis 10) eine Verteilerschnecke (6) mit Füllstutzen (7 bis 10) an verschiedenen Ausgängen aufweist.
    .../13
    - 13 -
  14. 14. Vorrichtung nach Anspruch 13, bei der die Füllstutzen (7 bis 10) Haupt- und Nachdosierer sind.
  15. 15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, bei der eine Einrichtung zum Messen der Packungshöhe vorhanden ist und der Regler den Kompaktor unter Berücksichtigung der gemessenen Packungshöhen steuert.
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