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Vorrichtung zum Portionieren und Verpacken pastöser Massen
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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Portionieren und Verpacken
Eastdser Måseen! 2g. Butter, .Margarine od.
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dgl., bei welcher das zu Verpackende Gt$kontWinuierlich durchoein
Zuführrohr zugeführt wird, um welche-s ein Füllkopf und synchron zu diesem Füllkopf
ein Träger für die zu füllenden Packungen umläuft, wobei der Füllkopf in die Packungen
absenkbare, im wesentlichen vertikal angeordnete te Füllrohre besitzt, deren Auf-
und Abbewegung : mittels feststehender Führungskurven steuerbar ist.
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Eine Vorrichtung der oben genannten Art ist z.B. in der GB-PS 1 Of9
526 beschrieben. Sie dient zur Verpackung von geschmolzenem Käse. Bei dieser Vorrichtung
ist ein rohrförmig verlänferter Endteil eines Vorratsbehälters mit einem um eine
Vertikale Achse drehbaren Dosierkopf versehen, in dem axial verschiebliche und über
Nockenroilen--und Nockenkurven gesteuerte Füllrohre axial verschieblich gelagert
sind, die an ihrem unteren Ende mit Düsen versehen sind, die in ein vorgeformtes
Verpackungsmaterial eintauchen können, das in Formen eingelegt ist, die an mit dem
Dosierkopf umlaufenden Ketten befestigt sind. In dem Füllrohr ist ein verschieblicher,
durch eine Nockenrolle und Nocken gesteuerter Kolben angeordnet, wobei die Bewegung
des Kolbens und des gleichzeitig als Zylinder ausgebildeten Füllrohres so aufeinander
abgestimmt sind, daß der Kolben in einer angehobenen Stellung des Füllrohres durch
öffnungen in dessen Mantel Material aus dem Vorratsbehälter ansaugt und dieses aus
dem Füllrohr in einer abgesenkten Stellung ausdrückt, in der die öffnungen in dem
Mantel des Füllrohres durch eine diese einfassende Führung abgeschlossen sind. Um
ein Austreten des Materials aus dem Füllrohr zur Unzeit zu verhindern, ist dieses
oberhalb
der Fülldüse mit einem nockengesteuerten Schieber versehen.
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Diese VorrichtunWg besitzt den Nachteil, daß der Zeitpunkt des Füllbeginnes
nicht. genau eingestellt werden kann'.' eie ist insbes. dann nicht anwendbar, wenn
die pastösen M&ssen nicht in vorgeformte Behälter eingefüllt werden, Sondern
wenn zugleich mit dem Dosiervorgang auch eine aus; blattförmigem Material bestehende
Verpackung um die do-.sierten Massen geschlossen werden soll.
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Um die erwähnten Nachteile zu beseitigen, sieht die Erfindung vor,
daß die Füllrohre mit dem Zuführrohr über lm¢-Füllkopf annähernd radial angeordnete
Dosierzylinder verbunden sind,. in welchen Dosierzylindern verschiebbaret mittels
einer feststehenden Kurvenbahn steuerbare Dosierkolben verschiebbar sind, wobei
die%Dosierzylinder.über -eine im Mantel des Zuführrohr.s angeordnete Öffnung auf
einem. Teil ihres Umlaufweges mit dem Innenraum des Zuführrohres in Verbindung stehen
und jeder Dosierzylinderüber einen zeitweiligverschließbaren Kanal mit.dem ihm zugeordneten
Füllrohr in Verbindung steht, und der Träger für die zu füllenden Packungen von
einem Ablagetisch für blattförmiges Verpackungsmaterial und einem darunter liegenden
Formentisch gebildet ist, wobei der Ablagetisch mit--- -Durchtrittskanälen für die
Verpackungsblätter versehen und. jedem Füllrohr ein Durchtrittskanal zugeordnet
ist, durch-welchen das Füllrohr mit seinem Mündungsende durch den ihm zugeordneten
Durchtrittskanal hindurchbewegbar ist.
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Zur genauen Einstellung der einzelnen Arbeitsperioden der Vorrichtung
ist es weiterhin zweckmäßig, wenn die Füllrohre vermittels Führungskurven steuerbar
sind, welche gegenüber dem Zuführrohr verdrehbar sind.
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Für die Verarbeitung von blattförmigem Verpackungsmaterial ist gemäß
einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgesehen, daß im Bereich der dem Formentisch
zugekehrten Mündung des Füllrohres eine. das Füllrohr gegebenenfalls unter Belassung
eines Spaltes umschließende Hülse angeordnet ist, die durch eine gesonderte Nockensteuerung
relativ zum Füllrohr verschiebbar, bevorzugt in der gleichen Führung wie das Füllrohr
geführt und durch den Durchtrittskanal am Ablagetisch des blattförmigen Verpackungs'
materials hindurchbewegbar und wieder zurückziehbar ist, wobei in der. Endlagen
der Bewegung von Füllrohr und Hülse die Hülse mit ihrer Stirnfläche die Mündung
des Füllrohres überragt.
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Weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung gehen aus der folgenden
Beschreibung eines Ausführungsbeispieles hervor, das im folgenden an Hand der beiliegenden
Zeichnungen beschrieben wird.
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Fig. 1 zeigt einen Aufriß einer erfindungsgemäßen Vorrichtung im Schnitt
nach der Linie A-B der Fig. 2,die einen Grundriß im Schnitt nach der Linie C-D der
Fig.1 darstellt, die Fig. 3 das Schema einer Einrichtung zur Zuführung von blattförmigem
Verpackungsmaterial zum Ablagetisch der in den Fig.1 und 2 dargestellten Vorrichtung.
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Das wesentliche Element der Vorrichtung.ist ein um ein vertikales
Zufuhrrohr 25 für das zu dosierende Gut drehbar angeordneter Dosierkopf 37. Das
Zufuhrrohr 25 ist mit einem Anschlußflansch 24 zur Verbindung mit einer Fördereinrichtung,
z.B. einem Schneckenförderer, für die kontinuierliche Zufuhr der pastösen Masse
versehen. Das Zufuhrrohr 25 ist in einem am Maschinengestell 1 fixierten Ring 26
gehalten.
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Der Füllkopf 37 weist vier jeweils unter rechtem Winkel zueinander
angeordnete Dosierzylinder 22 auf, die über eine öffnung 38 (Schlitz), die sich
im Zufuhrrohr 25 über einen Winkel von 180° erstreckt, mit dem Zll nortionierenden
Gut beaufschlagt werden können. In den Dosierzylindern 22 sind Kolben 23 gleitbar
gelagert, deren Bewegung in den Zylindern 22 durch eine Kurvenbahn 20 steuerbar
ist. Die-Kurvenbahn 20 ist in eine Scheibe eingelassen, die schwenkbar am Zufuhrrohr
25 gelagert ist und nach ei-' ner Verschwenkung festgestellt werden kann. Hiedurch
kann der Beginn und das Ende des Hubes relativ zur öffnung 38 im Zufuhrrohr 25 verstellt
werden. Auf der Kurvenbahn 20 läuft eine Rolle 21, die über einen Lenker 19 und
einen Mitnehmerbolzen 18- mit dem Kolben 23 im Dosierzylinder 22 verbunden ist.
In der Wandung eines jeden Dosierzylinders 22 befindet-sich eine hoffnung, an die
ein in ein Füllrohr 12 mündender Kanal -39 anschließt. Jedes Füllrohr 12 ist vertikal
bewegbar in einer am Dosierkopf 37 angeordneten Führung 13 gelagert und besitzt
an seinem Umfang eine langlochartige Aussparung 42, sodaß in einer Stellung, in
der die Aussparung 42 sich vor einer öffnung 43 in der Führung 13 befindet, welche
öffnung mit dem vom Dosierzylinder 22 kommenden Kanal 39 inVerbindung steht, mitteils
der Dosierkolben 23 Portioniermaterial in das Füllrohr 12 verdrängt wird. Die maximal
in das Füllrohr 12 einspeisbare Materialmenge hängt vom Hub des Dosierkolbens 23
ab. Die Füllrohre 12 sind mittels einer Führungskurve 14 vertikal bewegbar, an der
jedes Füllrohr 12 unter Zwischenschaltung einer Rolle 17 durch in der Zeichnung
nicht dargestellte Federn in Anlage gehalten wird. Die in das Füllrohr 12 eingespeiste
Materialmenge hängt ab von der Zeit, in der sich die langlochartige Aussparung 42
im Füllrohr -12 vor der öffnung 43 befindet. Die Führungskurve 14 kann schwenkbar
und feststellbar am Zufuhrrohr 25 gelagert se-in. Durch Verstellen der Führungskurve
14 kann die Zeit
der Koinzidenz zwischen der öffnung 43 und der
langlochartigen Aussparung 42 beeinflußt werden. Mit dem Füllkopf 37 fest verbunden
und damit um das Zufuhrrohr 25 ebenfalls drehbar ist ein Ablagetisch 11 für blattiormiges
Verpackungsmaterial angeordnet. Unterhalb des'Ablagetisches 11 befindet sich ein
Formentisch 9, der seinerseits wieder mit dem Ablagetisch 11 fest verbunden ist
und daher gemeinsam mit dem Füllkopf 37 und dem Ablavetisch 11 um das vertikale
Zufuhrrohr 25 für das zu dosierende Material umläuft. Der Formentisch 9 trägt in
einer der Anzahl der Dosierzylinder 22 im Füllkopf 37 entsprechenden Anzahl Ausnehmungen
40, die der Gestalt der herzustellenden Packung entsprechen. Das Füllrohr 12 ist
an seinem freien unteren Ende von einer Hülse 10 umgeben, dederen Bewegung ähnlich
wie die BewegunrdestFüllrotres 12 selbst durch eine Nockensteuerung 15 gesteuert
wird. Aufgabe der Hülse 10 ist es, das in Form eines Blattes auf dem Formtisch 9
abgelegte Verpackungsmaterial in die Ausnehmung 40 des Formentisches 9 einzuführen
und die Ausnehmung 40 vor Zufuhr der pastösen Masse auszukleiden. Sobald das pastöse
Material in volumetrisch dosierter Menge in die Ausnehmung 40 des Formentisches
9 eingeführt ist, wird die Hülse 10 (und auch das Füllrohr 12) zurückgezogen, und
durch Faltklappen 36 werden die über den Formentisch 9 überstehenden Ränder des
Verpackungsmaterials umgefaltet.
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Zum Austragen des verpackten pastösen Materials dient ein Auswerfer
7, der an einem die Formausnehmung 40 im Formtisch 9 begrenzenden, heb- und senkbaren
Bqden 44 angreift und vertikal bewegbar ist. Zur Steuerung dieser Bewegung ist eine
Kurvenbahn 6 vorgesehen. Der Boden 44 der Formausnehmung 40 wird angehoben und drückt
das in der Form ausnehmung 40 befindliche, bereits verpackte Gut aus der Formausnehmung
heraus, das dann durch ein (nicht dargestelltes) Leitblech vom Formentisch 9 seitlich-abgefördert
werden kann. Der Antrieb des aus dem Füllkopf 37, dem Ablagertisch
11
und dem Formentisch 9 bestehenden Aggregates erfolgt kontinuierl-ich mittels eines
regelbaren Antriebsmotors 2 über eine vertikale Antriebswelle 3, die mit einem Ritzel
4 versehen ist, das mit einem Zahnktanz- 5 kämmt, der-mit dem Formentisch 9 fest
verbunden, z.B. an' einer Grundplatte 8 des Formentisches 9 befestigt ist.
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In Fig.3 ist die Zuführungseinrichtung für blattförmges' Verpackungsmaterial
in beispielhafter Form dargestellt.
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Das Verpackungsmaterial wird von einer Vorratsrolle 34 mittels Abzugswalzen
31 abgezogen und unter einer Fotozelle 30 vorbei Schneidwalzen 28, 29 zugeführt,
an welche Bandförderer 27 anschließen, welche jeweils ein abgetrenntes Blatt-auf
dem Ablagetisch 11 ablegen. Die Fotozelle 30 ~erlaubt hiebei eine Zentrierung des
blattförmiqen Verpakkungsmaterials und steuert zu diesem Zwecke einen Keil 32, der
in den Spalt wischen den Abzugswalzen 31 einschiebbar ist und die Abzugswalzen 31
voneinanier wegbewegt und-dadurch weiteres Abziehen des Yerpackungsmaterials-von
derV'or,rat'srolle 34 verhindert. Gleichzeitig preßt der el 32 die Bahn des Verpackungsmaterials
gegen die untere der beiden Abzugswalzen 31 und verhindert solcherart,. daß die
Bahn aus dem Spalt zwischen den Abzugswalzen 31-herausgleitet. Der Bandförderer
27, das Schneidwalzenpaar 28, 29, die Photozelle 30, das Abzugswalzenpaar 31, der
Keil 32 und die Lagerung der Achse 33 der Vorratsrolle 34 sind in einer 3lattbildungse'inheit
35 zusammengefaßt. Für den Fall, daß die Maschine ohne Folienzentrierung arbeiten
soll, ist lediglich sicherzustellen, daß das Abzugswalzenpaar 31 und das Schneidwalzenpaar
28, 29 synchron laufen. Auf die Fotozelle- 30 und denSteuerkeil 32 kann dann verzichtet
werden.
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Eine mechanische Markiervorrichtung zum Stempeln,- Prägen und/oder
Lochen des Verpackungsmaterials etwa zum Zwecke
der Angabe eines
Ablaufdatums kann etwa in dem Raum zwischen der Fotozelle 30 und den beiden Abzugswalzen
31 oberhalb des Tisches, über den das Verpackungsmaterial läuft, angeordnet werden.
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Auch ist die Anordnung einer Mangelsicherung, die beim Ausbleiben
von Verpackungsmaterial die Maschine stoppt, möglich. Hiefür eignet sich etwa ein
die Bahn des Verpakkungsmaterials berührender Taster, der zwischen der Vorratsrolle
34 und dem Abzugswalzenpaar 31 angeordnet wird und der im Falle des Ausbleibens
des Verpackungsmaterials abfällt und hiebei einen den Antriebsmotor 2 abschaltenden
Schalter 50 betätigt. Der Arbeitsablauf geht wie folgt vor sich: s Ausgehend von
der in Fig.2 mit 0° bezeichneten Stellung beginnt der Dosierkolben 23 sich nach
außen zu bewegen, da der Lenker 9 nach außen bewegt wird. Da in dieser Position
das Zufuhrrohr 25 zum Dosierzylinder 22 offen ist (Schlitz 38), kann der Kolben
23 beim Rücklauf das Produkt ansaugen. Da das Ansaugen im Bereich von 00-1800,geschieht,
sind immer zwei der Dosierzylinder 22 gleichzeitig im Füllbereich. Ebenfalls ab
0°-45° wird ein Blatt des Verpackungsmaterials mittels des Bandförderers 27 auf
den Ablagetisch 11 geschoben. -Von 450-1a00 wird die Hülse 10 durch die feststehende
Kurve der Nockensteuerung 15 hinuntergedrückt und schiebt dabei das Blatt durch
den Durchtrittskanal 41 im Ablagetisch 11 hindurch, so daß das Blatt zu einer Tüte
geformt wird und in der Form im Formentisch 9 stehenbleibt.
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Das Füllrohr 12 fährt gleichzeitig mit der Hülse 10 hinunter. Sobald
das Füllrohr 12 den unteren Totpunkt seiner Bewegung erreicht hat, steht die im
Füllrohr 12 vorhandene langlochartige Aussparung 42 vor der öffnung 43 und in Verbindung
mit dem Dosierzylinder 22. Ab diesem Zeitpunkt, d.i. 1800, wird der Dosierkolben
23 wieder zur Achse des
Zufuhrrohres 25 hin bewegt, wodurch das
Dosiergut über das Füllrohr 12 in die, in der Ausnehmung 41 des Formentisches 11
stehende Tüte gepreßt wird. Hülse 10 und Füllrohr 12 bewegen sich gleichzeitig-wieder
hinauf. Bei Pos. 270° ist der Füllvorgang beendet. Danach werden die Faltklappen
36 in Richtuna, auf die Mitte der Aussparung 40 nacheinander umgeklappt, wodurch
das Paket an der Oberseite verschlossen wird. Dies geschieht im Bereich von 2700-3600.
Anschließend wird der Boden 4-4 von der Kurvenbahn 6 hinauf-, gedrückt und hebt
das Paket aus der Aussparung 40 im Formentisch 9 heraus.
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-Eine Sterilisierung und Reinigung des Gerätes kann nach mechanischer
Entfernung der pastösen Masse aus dem Zufuhrrohr 25, den Dosierzylindern 22 und
den Füllrohren 12 durch Zufuhr von Reinigungsmittel über eine an den Flansch 24
anschließbare Reinigungsmittelleitung erfolgen, nachdem der Anschluß für das zu
dosierende Produkt entfernt, wurde.