DE69205434T2

DE69205434T2 - Füllmaschine.

Info

Publication number: DE69205434T2
Application number: DE69205434T
Authority: DE
Inventors: Lars Gustaf Albert S-262 33 Aengelholm Wadell
Original assignee: Frisco Findus AG
Current assignee: Frisco Findus AG
Priority date: 1992-11-21
Filing date: 1992-11-21
Publication date: 1996-03-21
Anticipated expiration: 2012-11-22
Also published as: FI935111A; NO934176D0; JP3404095B2; FI102955B; US5405059A; ES2079130T3; CA2103125C; GR3018163T3; NO934176L; AU668599B2; DE69205434D1; AU5061493A; FI935111A0; EP0598932B1; DK0598932T3; NO303534B1; ATE128927T1; JPH06211359A; CA2103125A1; EP0598932A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine volumetrische Füllmaschine, insbesondere für feste, halbfeste oder viskose Produkte.
Bekannte volumetrische Füllmaschinen sind in DE-A-4 033 582 und GB-A-2 134 089 beschrieben. Die Schrift DE-A-4 033 582, die die Grundlage für die zweiteilige Form der Ansprüche 1 und 9 bildet, betrifft eine Anordnung zur Portionierung von Schüttmaterial, die ein vorgegebenes Gewicht abmißt und eine Abwiegeeinrichtung umfaßt die nach einer Volumendosierungseinrichtung zur Einstellung des Kammervolumens angeordnet ist. GB-A-2 134 089 beschreibt eine Füllmaschine, bei der im Fall der durch eine Gewichtsänderung eines gefüllten Behälters festgestellten Notwendigkeit einer Korrektur der Füllmenge die Abgabemenge geändert werden kann. DE-A-3 120 017 beschreibt ein weiteres Beispiel für eine Füllmaschine, die eine drehbare Abmeßtrommel mit Meßkammern aufweist. Diese Maschine hat jedoch keine Kammern, deren Rauminhalt automatisch auf ein vorgegebenes Sollvolumen eingestellt werden könnte.
Wir haben eine volumetrische Füllmaschine erfunden, bei der der Rauminhalt einer Kammer vor dem Füllen automatisch auf ein vorgegebenes Sollvolumen eingestellt wird und eine sehr genaue Volumendosierung erreicht wird, wobei die Füllmaschine sehr kompakt gebaut ist.
Demgemäß schafft die vorliegende Erfindung eine volumetrische Füllmaschine mit
a) einem Füllstutzen zur Aufnahme eines Produkts,
b) Sensoreinrichtungen zum Ermitteln des Füllstands des Produkts im Füllstutzen,
c) mindestens einer Kammer,
d) Mitteln zum Bewegen einer leeren Kammer zu einer Position unter dem Füllstutzen, um sie mit dem Produkt zu füllen,
e) Mitteln zum Wegbewegen einer gefüllten Kammer vom Füllstutzen, um das Produkt auszuleeren,
f) einem Computer, der so ausgebildet ist, daß er die ermittelte Information (b) empfangen kann,
dadurch gekennzeichnet, daß die volumetrische Füllmaschine weiterhin umfaßt eine Wiegeeinrichtung zur Ermittlung des Gewichts des aus einer gefüllten Kammer entleerten Produkts, wobei diese ermittelte Information vom Computer empfangen werden kann, sowie Mittel, die vom Computer auf Grundlage der ermittelten Information aktiviert werden können, um den Rauminhalt einer leeren Kammer vor dein Füllen mit dem Produkt automatisch einzustellen, und daß die Kammer ein Gefäß umfaßt, das an seiner Außenseite von einer Berührungswand umgeben ist, in der sie in Längsrichtung so verschiebbar ist, daß der obere Rand des Gefäßes an eine Position gelangt, an der er sich auf gleicher Höhe mit oder in einem vorgegebenen Abstand unter dem oberen Ende der Berührungswand befindet.
Als Sensoreinrichtung zum Ermitteln des Füllstands des Produkts im Füllstutzen können z. B. eine oder mehrere Photozellen verwendet werden.
Der Rauminhalt der Kammer umfaßt das Volumen des Gefäßes sowie das Volumen über dem oberen Rand des Gefäßes, das sich bis zum oberen Ende der Berührungswand erstreckt und von diesem begrenzt wird; und durch Verschieben des Gefäßes in Längsrichtung der Berührungswand läßt sich der Rauminhalt der Kammer einstellen. Die innere Fläche des Gefäßes ist vorzugsweise gleichmäßig gekrümmt und frei von Winkeln. Das Gefäß ist vorzugsweise halbkugelförmig.
Es ist vorteilhaft, mehrere Kammern, z. B. 2 bis 20, vorzusehen, die nacheinander unter dem Füllstutzen vorbeibewegt werden.
Die Mittel zum Bewegen einer leeren Kammer zum Füllstutzen und zum Wegbewegen einer gefüllten Kammer vom Füllstutzen können ein Endlosförderband umfassen; es ist jedoch vorzuziehen, dafür eine runde Trommel mit mehreren an der Außenseite gebildeten Kammern, zweckmäßigerweise 3 bis 12, vorzusehen. Es ist vorteilhaft, nahe an demjenigen Teil der Außenseite der Trommel, an dem zu entleerende gefüllte Kammern bewegt werden, eine ortsfeste Abdeckplatte anzuordnen.
Wenn die Kammern an der Außenseite einer runden Trommel bewegt werden, dann werden sie vorzugsweise an dieser Außenseite in regelmäßigen Abständen angeordnet.
Die Kammern werden zweckmäßigerweise mit dem Produkt gefüllt, wenn sie sich am Scheitelpunkt der Trommel befinden, und geleert, wenn sie sich am Tiefpunkt der Trommel befinden.
Zweckmäßigerweise wird unter dem unteren Ende des Füllstutzens ein hin- und herbewegbares Messer angeordnet, das so ausgebildet ist, daß es das Produkt, das sich in einer gefüllten Kammer befindet, von dem im Füllstutzen befindlichen trennen kann.
Als Wiegeeinrichtung zur Ermittlung des Gewichts des aus einem gefüllten Behälter entleerten Produkts kann z. B. eine Kontrollwaage verwendet werden.
Die Mittel, die vom Computer aktiviert werden können, um den Rauminhalt einer leeren Kammer, die ein an der Außenseite von einer Berührungswand umgebenes Gefäß umfaßt automatisch einzustellen, können einen Keil umfassen, dessen Querschnittsfläche sich von der Basis zum Kopf vergrößert, wobei dieser Keil durch eine Seite der Trommelwand horizontal bis unter das Gefäß ragt und seine Position in Richtung seiner Längsachse so verstellt werden kann, daß sich das Gefäß innerhalb der Berührungswand hebt oder senkt und somit der Rauminhalt der Kammer verkleinert bzw. vergrößert wird. Die Einstellung der Position des Keils kann durch einen vom Computer aktivierten ortsfesten Motor ausgeführt werden.
Es kann eine Unterdruckeinrichtung zur Unterstützung des Füllens der Kammern vorgesehen werden und eine z. B. mit Druckluft arbeitende Druckeinrichtung verwendet werden, die zum Ausleeren des Produkts aus den gefüllten Kammern beiträgt.
Die erfindungsgemäße Maschine kann zum Abfüllen von Produkten mit geeigneter Stückgröße, wie z. B. Gemüse, Fisch, Fleisch, Reis, Spaghetti oder Pommes frites, verwendet werden.
Die vorliegende Erfindung schafft weiterhin ein Verfahren zum volumetrischen Abfüllen ein Produkts, umfassend
- das Einfüllen des Produkts in einen Füllstutzen,
- das Ermitteln des Füllstands des Produkts im Füllstutzen und die Übertragung dieser ermittelten Information an einen Computer,
- das Bewegen einer leeren Kammer zu einer Position unter dem Füllstutzen,
- das automatische Einstellen des Rauminhalts einer leeren Kammer und das Füllen der leeren Kammer mit dem Produkt,
- das Wegbewegen der gefüllten Kammer vom Füllstutzen sowie
- das Ausleeren des Produkts,
dadurch gekennzeichnet, daß das Gewicht des ausgeleerten Produkts ermittelt und an den Computer übertragen wird, wobei das automatische Einstellen des Rauminhalts einer leeren Kammer die ermittelte Information, die an den Computer übertragen wird, zur Grundlage hat, und daß die unter dem Füllstutzen zu positionierende Kammer ein Gefäß umfaßt, das an seiner Außenseite von einer Berührungswand umgeben ist, in der sie in Längsrichtung so verschiebbar ist, daß der obere Rand des Gefäßes an eine Position gelangt, an der er sich auf gleicher Höhe mit oder in einem vorgegebenen Abstand unter dem oberen Ende der Berührungswand befindet.
Im folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand eines nichteinschränkenden Beispiels und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen
Fig. 1 einen schematischen Querschnitt dürch eine Füllmaschine und
Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie A-A in Fig. 1.
Im folgenden wird auf die Zeichnungen Bezug genommen. Die Füllmaschine umfaßt eine insgesamt mit 10 bezeichnete runde Trommel, die in Richtung des Pfeils in Fig. 1 drehbar ist, über ein Zahnrad 11 von einem Motor (nicht gezeigt) angetrieben wird, durch Rollen 11a, 11b geführt wird und unterhalb eines Kartoffelstücke 13 enthaltenden Füllstutzens 12 angeordnet ist.
Der Füllstand der Kartoffelstücke im Füllstutzen wird durch Photozellen 14, 15, 16, 17 ermittelt; und diese ermittelte Information wird einem geeigneten Computer 18 zugeführt. An der Außenseite der runden Trommel 10 befinden sich acht von Wänden 20 umgebene zylindrische Öffnungen 19, deren Achsen in Abständen von 450 angeordnet sind. In jeder der zylindrischen Öffnungen 19 ist ein halbkugelförmiges Gefäß 21 verschiebbar angebracht. Unter der Basis jedes halbkugelförmigen Gefäßes befindet sich in der Wand 20 ein Schlitz 22, der sich zwischen den Seitenwänden der Trommel 10 erstreckt. In jedem der Schlitze 22 ist ein verstellbarer Keil 23 angebracht, dessen Querschnittsfläche sich von seiner Basis 24 zu seinem Kopf 25 vergrößert, wobei er mittels einer Druckfeder 26 an einer der Seitenwände der Trommel befestigt ist. Ein in der Nähe des Scheitelpunkts der Trommel angebrachter ortsfester Schrittmotor 27 betätigt mittels einer Drehschraube 33 ein hin- und herbewegbares Schubelement 28, das so ausgebildet ist, daß es den Kopf 25 des verstellbaren Keils 23 in die richtige Position drücken kann. Das Volumen des halbkugelförmigen Gefäßes, das sich bis zum oberen Ende der Wand 20 erstreckt und von diesem begrenzt wird, bildet die Kammer 29. Es sind Leitungen 30 vorgesehen zur Erzeugung eines Drucks oder Unterdrucks, um das Leeren bzw. Füllen der Kammern 29 zu unterstützen. An demjenigen Teil der Außenseite der Trommel, der gefüllte Kammern 29 trägt ist eine Abdeckplatte 31 vorgesehen. Zwischen dem Füllstutzen und der Kammer am Scheitelpunkt der Trommel befindet sich ein hin- und herbewegbares Messer 32. In der Wand 20 sind Löcher 34 gebildet, so daß über Leitung 30 in der Kammer 29 ein Dreck oder Unterdruck erzeugt werden kann.
Im Betrieb wird der Füllstutzen 12 mit Kartoffelstücken 13 gefüllt und der Füllstand im Füllstutzen durch die Photozellen 14, 15, 16, 17 festgestellt, wobei diese Information zur Einstellung des Rauminhalts der Kammer 29 verwendet und dem für ein vorgegebenes Gewicht programmierten Computer 18 zugeführt wird. Die Trommel 10 wird durch einen Motor (nicht gezeigt) und das Zahnrad 11 gedreht, bis eine Kammer 29 unmittelbar unter dem Füllstutzen 12, dessen unteres Ende durch das Messer 32 verschlossen ist, positioniert ist, woraufhin die Trommel anhält und der Motor 27 mittels der Drehschraube 33 bewirkt, daß das Schubelement 28 den verstellbaren Keil 23 so weit nach links (Fig 2) drückt daß das Gefäß 21 in der Wand 20 so weit angehoben wird, bis die Kammer 29 den gewünschten Rauminhalt aufweist. Das hin- und herbewegbare Messer 32 wird eingefahren, und unter Unterstützung durch den durch die Löcher 34 und die Leitung 30 herbeigeführten Unterdruck fallen Kartoffelstücke 13 in die Kammer 29, bis diese voll ist, woraufhin das hin- und herbewegbare Messer 32 ausgefahren wird, um das Produkt in der gefüllten Kammer abzutrennen. Die Trommel wird wieder in Bewegung versetzt, und die gefüllte Kammer dreht sich mit der durch die Abdeckplatte 31 abgedeckten Trommel 10, bis sie kurz nach dem Ende der Abdeckplatte die Basis der Trommel erreicht, wo die Trommel anhält und die Kartoffelstücke 13 durch Schwerkraft, unterstützt durch Druckluft, die über die Leitung 30 und die Löcher 34 in die Kammer 29 strömt, in einen Behälter auf einem Förderer geleert werden. Das Gewicht der ausgeleerten Kartoffelstücke wird durch eine Kontrollwaage (nicht gezeigt) ermittelt, die nach der Füllmaschine an dem die gefüllten Behälter transportierenden Förderer angeordnet ist; und diese Information wird dem Computer 18 zugeführt. Das durch die Kontrollwaage ermittelte Gewicht gibt an, ob die richtige Menge abgefüllt wurde. Ein zu hohes Gewicht zeigt an, daß der Rauminhalt der Kammer zo verringern ist - und umgekehrt.
In den Füllstutzen werden Kartoffelstücke nachgefüllt, und der Computer aktiviert auf Grundlage der von den Photozellen 14, 15, 16, 17 erhaltenen Information und des Gewichts der ausgeleerten Kartoffelstücke den Motor 27, wodurch das Schubelement 28 den Keil 23 so weit nach rechts oder links schiebt, daß der Rauminhalt der unter dem Füllstutzen 12 positionierten Kammer 29 auf den gewünschten Wert eingestellt wird. Die mit Kartoffelstücken gefüllte Kammer wird dann vom Füllstutzen wegbewegt, und es wird die nächste leere Kammer unter dem Füllstutzen positioniert, wo der Vorgang wiederholt wird.
Die Kartoffelstücke werden in Behälter geleert, die unter der runden Trommel auf einem Förderband transportiert werden. Die Trommel dreht sich z. B. so schnell, daß pro Minute bis zu 80 Behälter gefüllt werden.

Claims

1. Volumetrische Füllmaschine mit

a) einem Füllstutzen (12) zur Aufnahme eines Produkts (13),

b) Sensoreinrichtungen (14, 15, 16, 17) zum Ermitteln des Füllstands des Produkts im Füllstutzen (12),

c) mindestens einer Kammer (29),

d) Mitteln zum Bewegen einer leeren Kammer (29) zu einer Position unter dem Füllstutzen (12), um sie mit dem Produkt (13) zu füllen,

e) Mitteln zum Wegbewegen einer gefüllten Kammer (29) vom Füllstutzen (12), um das Produkt (13) auszuleeren,

f) einem Computer (18), der so ausgebildet ist, daß er die ermittelte Information (b) empfangen kann,

dadurch gekennzeichnet,

daß die volumetrische Füllmaschine weiterhin umfaßt eine Wiegeeinrichtung zur Ermittlung des Gewichts des aus einer gefüllten Kammer (29) entleerten Produkts (13), wobei diese ermittelte Information vom Computer (18) empfangen werden kann, sowie Mittel, die vom Computer (18) auf Grundlage der ermittelten Information aktiviert werden können, um den Rauminhalt einer leeren Kammer vor dem Füllen mit dem Produkt (13) automatisch einzustellen, und daß die Kammer (29) ein Gefäß (21) umfaßt, das an seiner Außenseite von einer Berührungswand (20) umgeben ist, in der sie in Längsrichtung so verschiebbar ist, daß der obere Rand des Gefäßes (21) an eine Position gelangt, an der er sich auf gleicher Höhe mit oder in einem vorgegebenen Abstand unter dem oberen Ende der Berührungswand (20) befindet.

2. Maschine nach Anspruch 1, bei der das Gefäß (21) halbkugelförmig ist.

3. Maschine nach Anspruch 1, bei der die Mittel zum Bewegen einer leeren Kammer (29) zum Füllstutzen (12) und zum Wegbewegen einer gefüllten Kammer (29) vom Füllstutzen (12) eine runde Trommel (10) umfassen, an deren Außenseite mehrere Kammern (29) gebildet sind.

4. Maschine nach Anspruch 3, bei der die Anzahl der an der Außenseite der runden Trommel (10) gebildeten Kammern (29) drei bis zehn beträgt.

5. Maschine nach Anspruch 1, bei der unter dem unteren Ende des Füllstutzens (12) ein hin- und herbewegbares Messer (32) angeordnet ist, das so ausgebildet ist, daß es das Produkt (13), das sich in einer gefüllten Kammer (29) befindet, von dem im Füllstutzen (12) befindlichen trennen kann.

6. Maschine nach Anspruch 3, bei der nahe an demjenigen Teil der Außenseite der Trommel (10), an dem zu entleerende gefüllte Kammern (29) bewegt werden, eine ortsfeste Abdeckplatte (31) angeordnet ist.

7. Maschine nach Anspruch 1, bei der die Mittel, die vom Computer (18) aktiviert werden können, um den Rauminhalt einer leeren Kammer (29) automatisch einzustellen, einen Keil (23) umfassen, dessen Querschnittsfläche sich von der Basis zum Kopf vergrößert, wobei dieser Keil (23) durch eine Seite der Trommelwand bis unter das Gefäß (21) ragt und seine Position in Richtung seiner Längsachse so verstellt werden kann, daß sich das Gefäß (21) innerhalb der Berührungswand (20) hebt oder senkt.

8. Maschine nach Anspruch 7, bei der das Verstellen des Keils (23) von einem vom Computer (18) aktivierten ortsfesten Motor (27) ausgeführt wird.

9. Verfahren zum volumetrischen Abfüllen ein Produkts, umfassend

- das Einfüllen des Produkts (13) in einen Füllstutzen (12)

- das Ermitteln des Füllstands des Produkts (13) im Füllstutzen (12) und die Übertragung dieser ermittelten Information an einen Computer (18),

- das Bewegen einer leeren Kammer (29) zu einer Position unter dem Füllstutzen (12),

- das automatische Einstellen des Rauminhalts einer leeren Kammer (29) und das Füllen der leeren Kammer (29) mit dem Produkt (13),

- das Wegbewegen der gefüllten Kammer (29) vom Füllstutzen (12) sowie

- das Ausleeren des Produkts (13),

dadurch gekennzeichnet,

daß das Gewicht des ausgeleerten Produkts (13) ermittelt und an den Computer übertragen wird, wobei das automatische Einstellen des Rauminhalts einer leeren Kammer (29) die ermittelte Information, die an den Computer (18) übertragen wird, zur Grundlage hat, und daß die unter dem Füllstutzen (12) zu positionierende Kammer (29) ein Gefäß (21) umfaßt das an seiner Außenseite von einer Berührungswand (20) umgeben ist, in der sie in Längsrichtung so verschiebbar ist, daß der obere Rand des Gefäßes (21) an eine Position gelangt, an der er sich auf gleicher Höhe mit oder in einem vorgegebenen Abstand unter dem oberen Ende der Berührungswand (20) befindet.