DE3339274C2 - Portioniervorrichtung - Google Patents

Abstract

Eine Vorrichtung zum Portionieren von pastöser Füllmasse, insbesondere Würstchenbrät, ist offenbart. Die Füllmasse wird durch eine Fülldruckquelle unter Fülldruck gehalten und durch eine von einem Mengenmeßgerät gesteuerte Verschlußeinrichtung und/oder Abdrehvorrichtung in einzelne, möglichst mengenkonstante Portionen aufgeteilt. Damit mit einfachen Mitteln kontinuierlich und berührungsfrei die tatsächlich in der Portioniervorrichtung transportierte Füllmassenmenge gemessen werden kann und mit dieser Messung die Portionierorgane, wie z. B. Verschlußeinrichtung und/oder Abdrehvorrichtung, gesteuert werden können, ist der Mengenmesser ein im Wege der Füllmasse hinter der Fülldruckquelle angeordnetes Mengenmeßgerät, das kontinuierlich die geförderte Füllmassenmenge mißt.

Description

Vorgang gestartet wird bzw. von Hand geschlossen werden, beim Ende eines Würstchenstranges.

Wenn die Verschlußeinrichtung am Ende des Füll-

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Portio- massenweges angeordnet ist, so kann sie vorteilhafter-

nieren von pastöser Füllmasse, insbesondere Wurstbrät, 55 weise verwirklicht werden durch eine Ventilplatte, die

die durch eine Fülldruckquelle unter Fülldruck gehalten an einer im Innern der Ausstoßhülle geführte Ventil-

wird und durch eine von einem Mengenmeßgerät ge- stange gehalten ist. Diese Ventilstange kann vorteilhaf-

steuerte Verschlußeinrichtung und/oder Abdrehvor- terweise durch eine außerhalb und hinter der Tülle He-

richtung in einzelne möglichst mengenkonstante Portio- gende Vorrichtung betätigbar sein. Wenn die Tülle mit

nen aufgeteilt wird. 60 einer der herkömmlichen Abdrehvorrichtungen verse-

Eine derartige Vorrichtung ist z. B. aus der DE-OS hen ist, ist es von Vorteil, wenn die Ventilstange an der

30 18 793 bekannt. Bei dieser bekannten Portioniervor- Betätigungsvorrichtung leichtgängig drehbar gelagert

richtung ist an bzw. vor der Fülldruckquelle, nämlich ist.

einem Füllzylinder ein Mengenmeßgerät angeordnet, Die Verschlußvorrichtung kann besonders vorteilhaft

das ein Steuersignal liefert, welches dem Zylinderhub 65 ein Umlenkschieber sein, der im Wege der Füllmasse

und damit der transportierten Füllmasse proportional zwischen dem Mengenmeßgerät und der Ausstoßtülle

ist. Mit diesem Signal wird bei der bekannten Vorrich- angeordnet ist. In diesem Falle ist eine Rückführlcitung

lung die Vci'schlußeinrichtung und im Anschluß daran vorgesehen, die vom Umlenkschieber ausgehend zum

Füllma.ssenweg vor der Fülldruckquelle und dem Mengenmeßgerät führt und diese miteinander verbindet Dies hat den besonderen Vorteil, daß beim Verschließen des Verschlußorganes nicht die Füildruckquelle abgestellt werden muß oder gegen ein verschlossenes Fordersystem anarbeitet, sondern daß ini Moment des Verschließens bzw. des Umlenkens der Füllmasse ein Leerlaufkreislauf der Füllmasse in Bewegung gesetzt wird. Dies hai ferner Vorteile bezüglich der Meßgenauigkeit des Mengenmeßgerätes, da dieses in der Anlauf- bzw. Stopphase Meßungenauigkeiten zeigen kann. Beim Wiederöffnen der Verschlußvorrichtung, d. h. beim Umschalten des Umlenkschiebers wird dann vorteilhafterweise der Meß- bzw. Zählwert des Mengenmeßgerätes bzw. der Steuervorrichtung in einem geeigneten Moment zurückgesetzt bzw. gestartet

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsformen unter Bezugnahme auf aie Fluren genauer beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine vereinfachte Darstellung einer erfindungsgemäßen PortioniervoTichtung;

F i g. 2 eine andere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Portioniervorrichtung in Sperrstellung;

F i g. 3 die Portioniervorrichtung von F i g. 2 in Durchlaßstellung und

F i g. 4 eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Portioniervorrichtung.

F i g. 1 zeigt eine mit einer Abdrehvorrichtung versehene Portioniervorrichtung. Die Vorrichtung besteht aus der Tülle 6, in deren Hohlraum derFülImassenwag 1 von der Zuführung 16 bis zur Tüllenspitze verläuft. Die Tülle mit dem Füllmassenweg 1 ist aufgeteilt in das spitzenseitige Teil 6, welches mit geeigneten (nicht gezeigten) Lagern in Widerlagern drehbar gelagert ist und in das endseitige Teil 18, welches ortsfest gelagert ist und die Widerlager für das drehbare Teil 6 trägt. Im ortsfesten Tüllenteil 18 ist am Ende des Zuführweges 16 ein Ventilsitz vorgesehen, in weichen eine Ventilplatte 2 eingreifen kann, um den Zuführweg druckdicht zu verschließen. Die Ventilplatte 2 ist gelagert an einer Ventilstange 8, die gleitend abgedichtet im ortsfesten Teil 18 gelagert ist und betätigt werden kann durch eine Betätigungsvorrichtung 10, die von der noch zu beschreibenden Steuervorrichtung gesteuert wird.

Zum Abdrehen der Würstchenenden ist der spitzenseitige Teil der Tülle versehen, z. B. mit einem (in F i g. 1 nicht gezeigten) Zahnkranz, der durch einen geeigneten Antrieb (nicht gezeigt) und eine Steuervorrichtung 52 betätigt werden kann.

F i g. 2 zeigt eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung, bei welcher die Verschlußeinrichtung 2 am Ende der Tüllenspitze 3 angeordnet ist. In dieser Ausführungsform verläuft die Ventilstange 8 durch die Länge des Hohlraums der Tülle und ist auf der Seite der Tüllenspitze 3 fest verbunden mit einer Ventilplatte, die im geschlossenen Zustand an geeigneten Flächen der Tüllenspitze 3 anliegt. Das andere Ende der Ventilstange 8 ist im anderen Ende der Tülle durch Dichtungen 26 abgedichtet gelagert und geführt. Zum Abdrehen der Würstchenenden ist der spitzenseitige Teil der Tülle mit einem Zahnkranz 22 versehen, der betätigt werden kann durch einen in F i g. 2 nicht gezeigten Zahnradantrieb, um im richtigen Zeitpunkt das gefüllte Würstchen abzudrehen. Das spitzenseitige Ende der Tülle ist gleitend abgedichtet durch die Dichtungen 24 gegen den andercn Tüllenteil 18, der ortsfest an der Portioniervorrichtung befestigt ist, und in den die Zuführleitung 16 führt.

Das der Tüllenspitze entgegengesetzte Ende der Ventilstangc 8 ist fest verbunden mit einem Endteil 28, welches Rollager 23 zum Ermöglichen einer Drehbewegung der Ventilstange trägt Dies isl notwendig, damit beim Abdrehvorgang sich die VentiJsiange frei drehen kann und nicht die Ventilplatte 2 auf ihrer Anlagcfläche an der Tüllenspitze 3 gleiten muß. Die Rollenlager 30 finden ihr Widerlager in der Hülse 32, die im Zylindergehäuse 40 gleitfähig angeordnet ist

Im Zylindergehäuse 40 verschiebbar angeordnet ist eine Kolbenplatte 34, die an der Hülse 32 anliegt und mit Dichtungen 36 druckdicht am Kolbengehäuse 40 anliegt Zwischen der Kolbenplatte 34 und dem tüllenseitigen Ende des Zylindergehäuses 40 ist eine Druckfeder 44 angeordnet

Wenn, gesteuert durch die noch später zu beschreibende Steuerungsvorrichtung, die Zuführung 42 zum Innenraum des Kolbengehäuses 38 mit Druckflüssigkeit oder Druckgas beaufschlagt wird, so verschiebt sich die Kolbenplatte 34 in Richtung auf die Tülle in F i g. 2 nach links, da sie gegen das Kolbengehäuse 40 durch die Dichtungen 36 druckdicht anliegt Diese Linksverschiebung wird auf die Hülse 32 übertragen, die verschieblich im Gehäuse 40 angeordnet ist und von dieser über die Lager 40 auf das Endstück 28 und die Ventilstange 8 übertragen. Dadurch wird die Ventil platte 2 vom Tüllenende 3 abgehoben und gibt den Tüllenausgang frei, solange das Druckgleichgewicht aus Gas- bzw. Flüssigkeitsdruck im Raum 38 und dem Gegendruck der Feder 44 bestehenbleibt Während dieser Zeit kann die unter Fülldruck stehende Füllmasse aus dem Zuführraum 1 austreten und z. B. in ein Würstchen gespritzt werden. Diese Stellung der Portioniervorrichtung ist in F i g. 3 gezeigt.

Wenn eine ausreichende Füllmassenmenge die Tülle passiert hat, schaltet die Steuervorrichtung die Druckgas- oder Flüssigkeitszufuhr zur Zuführung 42 wieder ab, so daß der Zylinderraum 38 druckfrei wird. Durch den Federdruck der Feder 44 wird die Kolbenplatte 34 und damii die Hülse 32, das Endstück 28 und die Ventilstange 8 in die in F i g. 2 gezeigte Stellung zurückgezogen. Dadurch legt sich die Ventilplatte 2 wieder an das Tüllenende 3 an, so daß die Tülle endseitig druckdicht verschlossen ist und keine Füllmasse mehr austreten kann. In diesem Moment betätigt die Steuervorrichtung die Abdrehvorrichtung mittels des Zahnkranzes 22, so daß das gefüllte Würstchen abgedreht und verschlossen werden kann.

Sobald der Abdrehvorgang beendet ist, wird wieder die Zuführung 42 mit Druck beaufschlagt, so daß sich das Füllmassenventil 2,8,10 wieder öffnet und ein weiterer Füllvorgang vollzogen werden kann.

Am Ende eines Würstchenstranges bleibt das Ventil geschlossen, so daß endseitig aus der Tülle keine Füllmasse austreten kann und der Druck im Innenraum der Tülle und der gesamten Füllmassenzuführung aufrechterhalten bleibt.

In gleicher Weise kann aber auch das Füllmassenventil 2,8,10 von F i g. 1 bis 3 nur zu Beginn und Ende des Füllvorgangs eines Würstchenstranges betätigt werden und die Portionierung der einzelnen Würstchen vorgenommen werden nur durch Ansteuerung der Abdrehvorrichtung, ohne daß vorher das Füllmassenventil 2,8, 10 geschlossen wird.

Diese Betätigung des Füllmassen ν entils zu Beginn und zu Ende eines Würstchenstranges kann entweder von Hand oder durch das Steuergerät 12 vorgenommen werden.

Wie schon eingangs erwähnt, ist es besonders vorteil-

haft, wenn das Mengenmeßgerät ein magnetisch-induktiver Durchflußmesser 4 ist. Überraschenderweise sind solche magnetisch-induktiven Durchflußmeßgeräte auch für das Messen von derartig inhomogenen Massen wie Wurstbrät und ähnliches geeignet

Dieses Durchflußmeßgerät macht sich die Tatsache zunutze, daß die Würstchenmasse eine ausreichende Mindestleitfähigkeit hat, die bei Bewegung der Masse durch das Meßgerät durch das außen angelegte Magnetfeld des Meßgerätes eine magnetische Induktion auftritt, die senkrecht zur Strömungsrichtung und zum angelegten Magnetfeld eine Spannung entstehen läßt, die proportional zur Strömungsgeschwindigkeit der leitfähigen Masse innerhalb des Meßgerätes ist. Durch geeignete Eichung läßt sich somit direkt die Geschwindigkeit und bei bekanntem Querschnitt durch das Meßgerät auch der Mengenvorschub pro Zeit bestimmen. Das Steuergerät 12, welchem dieses Geschwindigkeitssignal zugeführt wird, bildet das Wegintegral und somit das Volumenintegral über die Zeit Wenn ein durch eine Einstellvorrichtung 50 vorbestimmtes Volumen das Mengenmeßgerät 4 passiert hat gibt das Steuergerät ein geeignetes Signal an ein in der Druckzuführung 42 angeordnetes Ventil, so daß dieses schließt und gleichzeitig der Druck aus dem Kolbenraum 38 abgelassen wird, so daß das Brätventil 2 sich schließt.

Eine geeignete Zeitspanne danach steuert das Steuergerät 12 den Motor 52 an, der über ein Zahnrad die Abdrehvorrichtung in Bewegung setzt und so das Würstchen abdreht Nach dem Abdrehvorgang öffnet das Steuergerät 12 das Ventil 48 wieder, so daß der von einem hydraulischen Motor erzeugte Druck wieder auf die Kolbenplatte 34 einwirkt und somit das Ventil 2 wieder geöffnet wird und neue Füllmasse in das nächste Würstchen eintreten kann.

Beim Start der Portioniervorrichtung wird das Ventil 4C solange offen gehalten, bis die erste Füllmasse aus der Tüllenspitze 3 austritt Dann wird das Ventil 2 geschlossen und solange bei geschlossenem Ventil Füllmasse über den Weg 1 nachgeführt bis sich der notwendige Füiidruck aufgebaut hat Nach Erreichen des notwendigen Fülldruckes wird die Portioniervorrichtung gestartet und es bleibt während des gesamten Füll- und Portionierzyklus ein konstanter Fülldruck in der gesamten Leitung aufrechterhalten. Dadurch wird eine sehr genaue Portionierung in Abhängigkeit von der durch das Meßgerät fließenden Füllmasse bzw. deren Geschwindigkeit ermöglicht

In der besonders vorteilhaften Ausführungsform von F i g. 4 sind Tülle und Abdrehvorrichtung in der gleichen Weise ausgestaltet und gesteuert wie in den vorangegangenen Beispielen.

In dieser Ausführungsform ist die Verschlußeinrichtung ein Umlenkschieber 2', der im Wege 16 der Füllmasse zwischen der Ausstoßtülle 6 und dem Mengenmeßgerät 4 angeordnet ist Wenn der Füllmassenweg 16 zur Tülle 6 verschlossen werden soll, so wird der Umknkschieber 2' der während des Füllvorganges eine freie Verbindung zwischen Tülle und Mengenmeßgerät gewährleistet umgeschaltet so daß er den Füllmassenweg vom Meßgerät 4 umleitet auf eine Rückführleitung 16'. die die Füllmasse zurückführt zum Füllmassenweg vor der Fülldruckquelle 60.

Dies hai den Vorteil, daß. wenn die Füllmassenzufuhr zur Tülle gesperrt ist, trotzdem ein stetiger Transport der Füllmasse über die Fülldruckquelle 60, das Mengenmeßgerät 4, den Umlenkschieber 2' und die Rückführieitung 16' aufrechterhalten werden kann. Es braucht deshalb die Fülldruckquelle 60 nicht angehalten werden. Dies hat den erheblichen Vorteil, daß Meßungcnauigkeiten im Mengenmeßgerät 4 während einer sonst nötigen Anlauf- bzw. Stopphase nicht auftreten können, da ein stetiger gleichbleibender Füllmassenumlauf aufrechterhalten wird.

In dem Moment, wo der Abdrehvorgang beendet ist, wird der Umlenkschieber 2' wieder in die in F i g. 4 gezeigte Stellung bewegt und gleichzeitig in einem geeigneten Moment der Zählwert bzw. Meßwert des Mengenmeßgerätes im Steuergerät 12 zurückgesetzt oder neu gestartet, so daß eine neue Würstchenportion gemessen werden kann.

Am Ende eines Würstchenstranges bleibt das Umienkveütii 2' in seiner RückfGhrsteüung, so daß ein sieiiger Kreislauf der Brätmasse aufrechterhalten bleibt Durch diesen aufrechterhaltenen Kreislauf ist gewährleistet, daß im gesamten Füllmassenweg bis zum Um-Ienkventil 2' ein konstanter Druck aufrechterhalten bleibt der nicht abfällt, da die Fülldruckquelle nicht abgestellt werden muß.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

1 2

die Abdrehvorrichtung gesteuert

Patentansprüche: Die bekannte Vorrichtung hat den Nachteil, daß die

transportierte Menge von Füllmasse nur indirekt geVorrichtung zum Portionieren von pastöser Füll- messen werden kann, was bei Zustandsänderung^ in masse, insbesondere Wurstbrät, die durch eine Füll- 5 der Füllmasse zu Meßungenauigkeiten und damit zu druckquelle unter Fülldruck gehalten wird und ungleichen Portionen führen kann. Es wird also bei der durch eine von einem Mengenmeßgerät gesteuerte bekannten Vorrichtung nicht die tatsächlich transpor-Verschlußeinrichtung und/oder Abdrehvorrichtung tierte Füllmassenmenge, sondern nur deren Sollwert gein einzelne möglichst mengenkonstante Portionen messen.

aufgeteilt wird, dadurch gekennzeichnet, io Die Erfindung hat deshalb die Aufgabe, eine Portio-

daß der Mengenmesser ein im Wege der Füllmasse niervorrichtung zu schaffen, die mit einfachen Mitteln

hinter der Fülldruckquelle angeordnetes Mengen- kontinuierlich und berührungsfrei die tatsächlich trans-

meßgerät ist, das kontinuierlich die geförderte Füll- portierte Füllmassenmenge messen kann und mit dieser

massenmenge mißt Messung die Portionierorgane, z. B. eine Verschlußein-

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- 15 richtung und/oder eine Abdrehvorrichtung steuern zeichnet, daß die Mengenmeßvorrichtung (4) die kann.

Geschwindigkeit der Füllmasse beim Durchlaufen Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,

der Meßvorrichtung mißt und daß ein Steuergerät daß der Mengenmesser ein im Wege der Füllmasse hin-

(12) aus dem Geschwindigkeitssignal ein dem Weg- ter der Fülldruckquelle angeordnetes Mengenmeßgerät

integral entsprechendes Steuersignal für die Ver- 20 ist, das kontinuierlich die geförderte Füllmassenmenge

Schlußeinrichtung und/oder Abdrehvorrichtung er- mißt

zeugt Vorteilhafterweise ist das Mengenmeßgerät ein ma-

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn- gnetisch-induktiver Durchflußmesser, der im Füllmaszeichnet, daß das Mengenmeßgerät (4) ein magne- senwege zwischen Fülldruckquelle und Verschlußeintisch-induktiver Durchflußmesser ist 25 richtung angeordnet ist

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch Zum besonderen Vorteil ist es, wenn die Verschlußgekennzeichnet, daß die Verschlußvorrichtung (2) einrichtung ha Wege der Füllmasse am Ende des Füllim Wege der Füllmasse hinter dem Mengenmesser massenw?ges durch die Portioniervorrichtung angeordam Ende des Füllmassenweges (1) durch die Vorrich- net ist

tung angeordnet ist. 30 Dadurch wird erreicht, daß auch am Ende eines Por-

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn- tioniervorganges, z. B. eines Würstchenstranges, der zeichnet, daß die Verschlußvorrichtung durch eine volle Fülldruck im gesamten Füllmassenweg bis zum im Innern der Ausstoßtülle (6) geführte Ventilstange Ende der Ausstoßtülle aufrechterhalten wird, so daß (8) gehaltene Ventilplatte (2) ist beim Beginn des Füllens oder Portionierens eines neuen

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch 35 Würstchenstranges bereits von Anfang an genau die gekennzeichnet, daß die Ventilplatte (2) über die vom Mengenmeßgerät gesteuerte Füllmassenmengc Ventilstange (8) durch eine hinter der Tülle liegende gefördert wird.

Vorrichtung (10) betätigbar ist. Die Portionierung der Füllmasse kann, gesteuert

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, durch das vom Mengenmeßgerät kommende Slcuersidadurch gekennzeichnet, daß die Ventilstange (8) an 40 gnal, vorgenommen werden durch periodisches öffnen der Betätigungsvorrichtung (10) leicht drehbar gela- und Schließen der Verschlußeinrichtung. In gleicher gert ist. Weise kann aber auch direkt die Abdrehvorrichlung

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- vom Mengenmeßgerät angesteuert werden, so daß sie zeichnet, daß die Verschlußvorrichtung ein im Wege bei Erreichen einer gewünschten Portion beginnt, die der Füllmasse zwischen dem Meßgerät und der Tülle 45 Wursthülle abzudrehen und dadurch die Brätmassc zu angeordneter Umlenkschieber ist, und daß eine portionieren. In diesem Falle kann das Verschlußorgan Rückführleitung für die Füllmasse vom Umlenk- entweder ebenfalls automatisch zu Beginr und zu Ende schieber zum Füllmassenweg vor der Fülldruckquel- eines Würstchenstranges durch das mit dem Mengen-Ie und dem Meßgerät vorgesehen ist. messer verbundene Steuergerät betätigt werden, oder

50 aber von Hand betätigt werden, bevor der Portionier-