DE3686388T2 - Verfahren und vorrichtung zum dosieren von schuettgut. - Google Patents

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Dosieren von Fleischstücken und ähnlichem verformbaren, stückigem Material durch Einbringen dieses Materials in eine mit einer Öffnung versehene Dosierkammer mit vorbestimmter Kapazität und Entfernen von überschüssigem Material in der Nähe dieser Öffnung und danach Austragen dieses Materials aus dieser Dosierkammer.
• Um dieses bekannte Verfahren in die Praxis umzusetzen, wurde üblicherweise eine Vorrichtung verwendet, welche einen drehbaren Tisch enthielt. In diesem Tisch ist eine Vielzahl von Öffnungen angeordnet, die die oberen Öffnungen von zylindrischen Dosierkammern bilden, welche an der Unterseite des Tisches angeordnet sind. Die Bodenwand der Kammer wird von einer fixierten Bodenplatte gebildet, die eine Entladeöffnung aufweist. Die Bodenränder der Dosierkammern sind auf dieser Platte gleitend bewegbar, wenn sich der Tisch dreht, und jede Bodenöffnung kommt bei jeder Umdrehung einmal in Eingriff mit der Entladeöffnung. Alternativ dazu sind die Kammern mit Bodentüren versehen, die an der Entladestation geöffnet werden können. Um verschiedene Mengen an Material dosieren zu können, kann die Kapazität der Dosierkammern teleskopartig verändert werden. Der Abstand zwischen dem Tisch und der Bodenplatte muß angepaßt werden.
• Während des Gebrauchs dieser bekannten Vorrichtung wird das zu dosierende Material auf den Tisch gelegt, so daß es in die Dosierkammern fällt. Überschußmaterial wird mit Hilfe eines Schabeblattes oder einer Drehbürstenvorrichtung von der Öffnung entfernt. Danach wird die Dosierkammer, welche bis zu ihrem oberen Rand gefüllt ist, beim Passieren der Entladeöffnung entleert.
• Die Dosiergenauigkeit dieses Verfahrens und der hiefür verwendeten Vorrichtung ist beschränkt, wenn Fleischstücke oder ähnliches verformbares, stückiges Material gehandhabt wird, da die Füllrate der Dosierkammern nicht konstant ist. Dies trifft insbesondere dann zu, wenn die Anzahl der Stücke, die für die Befüllung jeder Dosierkammer erforderlich sind, relativ klein, z. B. unter 15, ist.
• Ein Ziel der Erfindung ist die Verbesserung dieser Genauigkeit.
• Es wird erwähnt, daß die US-A-2 702 405 ein Formgebungsverfahren und eine Vorrichtung für plastisches Material, beispielsweise zur Herstellung von Hamburgern, offenbart, die die Merkmale des ersten Teiles der Ansprüche 1 und 6 aufweisen.
• Die Erfindung schafft ein Verfahren, wie es in Anspruch 1 angeführt ist.
• Vorzugsweise wird die Kompaktierung durch Füllen der Kammer, während diese eine über der vorherbestimmten Kapazität liegende Kapazität aufweist, und durch nachfolgendes Reduzieren der Kapazität auf das vorherbestimmte Volumen, während ein Verschluß für das Material, das aus der Kammer herausgepreßt wird, nahe der Öffnung angeordnet ist, ausgeführt.
• Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird die Öffnung der Dosierkammer während des Reduzierens der Kammerkapazität teilweise geschlossen. Das Ausmaß des Verschlusses dieser Öffnung kann an die Art des zu dosierenden Produkts angepaßt werden. Dies kann leicht durch die Verwendung von unter Federspannung stehender Mittel geschehen. Die Federspannung kann eingestellt werden, um die Verdichtung an das zu dosierende Material anzupassen.
• Optimale Ergebnisse werden erzielt, wenn die Kammerkapazität von der der Öffnung gegenüberliegenden Seite her und insbesondere in Aufwärtsrichtung reduziert wird.
• Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Vorrichtung zur Dosierung von Fleischstücken und ähnlichem deformierbarem, stückigem Material, wie in Anspruch 6 angeführt ist.
• Bei der einzelnen und zuverlässigen Ausführungsform der Vorrichtung gemäß der Erfindung ist die Dosierkammer mit einem Boden versehen, der während des Dosierens der Höhe nach verändert werden kann. Die Kapazität kann sehr einfach dadurch verstellt werden, daß der Boden als Kolben ausgebildet ist, der in einer zylindrischen Dosierkammer beweglich ist.
• Geeigneterweise sind die Betätigungsmittel dafür ausgelegt, daß sie den Kolben zyklisch derart versetzen, daß die Kammer eine Kapazität hat, welche größer ist als die voreingestellte, danach eine Kapazität, welche der voreingestellten gleichkommt, dann eine Kapazität gleich Null und nachfolgend wieder die Überschußkapazität. Auf diese Weise wird das Material verläßlich von der Kammer entfernt, und Dosierfehler aufgrund von klebrigem Material werden verhindert.
• Wenn die Dosierkammer um eine Achse drehbar angeordnet ist, kann eine Nockenbahn um die gleiche Achse verlaufend angeordnet werden, welche Scheibe Teil der Steuerungsmittel zum Versetzen des Kolbens in der Dosierkammer ist.
• Die üblichen Dosiervorrichtungen, wie eingangs beschrieben, können abgewandelt werden, um der Erfindung zu entsprechen, indem eine zumindest teilweise geneigte Fläche vorgesehen wird, die den Boden der Dosierkammer bildet, entlang welcher Fläche die Unterseite der Dosierkammer bewegbar ist, welche Dosierkammer insofern eine veränderliche Kapazität hat, als sie teleskopartig ausziehbar und zurückziehbar ist. Durch Ersetzen eines üblichen flachen Bodens durch einen gekrümmten, durch Verwendung von teleskopisch ausgebildeten Dosierkammern und durch Anordnen von Mitteln zum teilweisen Verschließen der oberen Öffnung der Kammer kann der Nachteil der üblichen Dosiervorrichtung beseitigt werden.
• Die Erfindung wird in der nachfolgenden Beschreibung einiger Ausführungsbeispiele, die schematisch in der Zeichnung veranschaulicht sind, erläutert.
• Fig. 1 zeigt eine Draufsicht auf eine bevorzugte Ausführungsform der Dosiervorrichtung gemäß der Erfindung.
• Fig. 2 zeigt die Vorrichtung gemäß Fig. 1 in vertikalem Querschnitt.
• Fig. 3 zeigt ein Detail, im Schnitt, entlang der Linie III-III in Fig. 1.
• Fig. 4 zeigt ein Detail, im Schnitt, entlang der Linie IV-IV in Fig. 1.
• Fig. 5 zeigt ein Detail, im Schnitt, entlang der Linie V-V in Fig. 1.
• Fig. 6 zeigt ein Detail, im Schnitt, entlang der Linie VI-VI in Fig. 1.
• Fig. 7 ist eine teilweise abgewickelte Ansicht eines zu den Fig. 3 bis 6 korrespondierenden Vertikalschnittes einer zweite Ausführungsform.
• In den Fig. 1 und 2 ist eine bevorzugte Ausführungsform der Dosiervorrichtung gemäß der Erfindung in Draufsicht bzw. in vertikalem Querschnitt gezeigt.
• Ein angetriebener horizontaler Tisch 3 ist um eine Achse 2 drehbar angeordnet, welche von einem Rahmen 1 getragen wird. Der Tisch 3 ist mit einer Vielzahl von Bohrungen 4 versehen, die die oberen Öffnungen von zylindrischen Dosierkammern 5 bilden, die alle im gleichen Abstand von der Achse angeordnet sind. An der oberen Seite des Tisches 3 sind mehrere Teile in Richtung der Drehung, die durch den Pfeil 6 angedeutet ist, aufeinanderfolgend angeordnet; eine Zufuhrrinne 7 für das zu dosierende Produkt; Führungsplatten 8, um dieses Produkt auf dem Tisch nach außen zu drängen; ein längliches Verschlußmittel 9, das dicht über der Bewegungsbahn der Bohrungen 4 angeordnet ist, und das eine mehr oder weniger spitze Nase in Drehungsgegenrichtung aufweist und das in vertikaler Richtung gegen die einstellbare Belastung einer Feder 10 bewegbar ist; ein Schabeblatt 11, das von einem radial einwärts gerichteten, fixierten, vertikalen Streifen gebildet ist, dessen unterer Rand in enger Nachbarschaft zum Tisch und zu einer Entladevorrichtung 12 liegt.
• Entlang des äußeren Umfanges des Tisches ist eine Leiste 13 angeordnet, die verhindert, daß das zu dosierende Material vom Tisch fällt.
• Die Vorrichtung wird wie folgt verwendet:
• Das zu dosierende Material wird über die Rinne 7 auf den Tisch 3 zugeführt und mittels der Führungsplatten 8 in Richtung zu den Bohrungen 4 gedrängt, so daß es während der Drehung des Tisches in die Kammern fällt. Das Material sollte im Überschuß vorhanden sein. Zuerst wird der Zustand, wie er in Fig. 3 gezeigt ist, erreicht: Ein Kolben 14, der in der Dosierkammer 5 bewegbar ist, ist durch eine Kurvenrolle 16, die sich entlang einer feststehenden Kurvenbahn 15 bewegt, die um die Achse 2 herum angeordnet ist, in seiner untersten Lage gehalten.
• Nach der Bewegung des Tisches zu der in Fig. 4 gezeigten Stellung, wird das Material in der Kammer durch das Aufwärtsbewegen des Kolbens 14 und die Verschlußmittel 9, die sich nun über der Öffnung der Kammer befinden, einem sich nach und nach erhöhenden Druck ausgesetzt. Der Kolben 14 wird durch die Zunahme der Höhe der Kurvenbahn 15 nach oben bewegt, bis die Dosierkammer ihre vorbestimmte Kapazität erreicht hat. Etwaiges Überschußmaterial kann längs und unterhalb des Verschlußmittels herausgepreßt werden, aufgrund der Tatsache, daß dieses nur teilweise die Öffnung verschließt, und durch die unter Federspannung stehende Anordnung, falls vorhanden.
• Die weitere Bewegung ändert die Stellung des Kolbens in der Kammer nicht. Die Bohrung 4 passiert unterhalb des Schabeblattes 11, wobei etwaiges Überschußmaterial entfernt wird, so daß die korrekte Menge an Material in die Kammer zugeteilt wird, wie in Fig. 5 gezeigt ist.
• Diese Menge an Material wird aus der Kammer durch Bewegen des Kolbens 14 in eine Stellung, in der seine obere Fläche mit der oberen Fläche des Tisches 3 fluchtet, wie in Fig. 6 gezeigt ist, entfernt. Dieses Material wird mittels Entlademitteln 12 entfernt, die eine horizontale Scheibe 17 mit zylindrischen Bohrungen 18 aufweisen, die am Tisch anliegt und in eine mit dem Pfeil 19 veranschaulichte Richtung drehbar ist. Die abgetrennte Menge an Material wird separat in nachfolgende Bohrungen 18 gepreßt und entfernt, beispielsweise um in separate Behälter verteilt zu werden, die sich weiterbewegen.
• Ein anderes Ausführungsbeispiel ist in Fig. 7 gezeigt. Der Tisch 3 ist wieder mit Bohrungen 4 versehen, und zylindrische Dosierkammern sind unterhalb dieser Bohrungen angeordnet. Die Kammer sind jeweils aus zwei teleskopisch bewegbaren Teilen 21, 22 gebildet, wobei der breitere und untere Teil 22 mittels einer Feder 23 auf einen Bodenteil 24 zu nach unten gedrückt wird. Der Verschluß zwischen dem unteren Teil 22 und der Bodenplatte 24 ist dabei von einem Ring 26 gebildet, der schwenkbar mit dem unteren Teil 22 über eine Achse verbunden ist, die sich in radialer Richtung in bezug auf die Drehachse des Tisches 3 erstreckt.
• Die Bodenplatte 24 bildet den Boden der Dosierkammern und zeigt im wesentlichen in Umfangsrichtung um die Achse 2 ein ähnliches Profil wie die Kurvenbahn 15 der vorangehenden Ausführungsform, so daß die Dosierkammern ihre Kapazität auf ähnliche Weise verändern. Das Kompaktieren und das Entfernen des Überschusses werden auf eine Weise ausgeführt, wie sie in Zusammenhang mit dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel geoffenbart ist. Das Entladen des getrennten Materials wird auf andere Weise bewirkt, nämlich dadurch, daß der höhere Teil der Nockenbahn 15 nicht auf einen höheren Teil der Bodenplatte 24 übertragen werden kann. Um dieses Material zu entladen, ist die Bodenplatte mit einer Entladeöffnung 25 versehen, durch welche des Material in passende vorbeilaufende Behälter fallen kann, was erforderlichenfalls durch einen Strahl von unter Überdruck stehender Luft unterstützt werden kann.

Claims (9)

1. Verfahren zum Dosieren von Fleischstücken oder ähnlichem, verformbarem stückigen Material, bei welchem Verfahren die Schritte

(i) Einbringen dieses Materials in eine mit einer Öffnung (4) versehene Kammer (5),

(ii) danach Kompaktieren des Materials in der Kammer und Entfernen von überschüssigem Material in der Nähe dieser Öffnung (4) und

(iii) danach Austragen des Materials aus der Kammer, vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Material in der Kammer (5) durch Vermindern der Kammerkapazität vor dem Entfernen überschüssigen Materials in der Nähe der Kammeröffnung (4) kompaktiert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Material kompaktiert wird, indem die Kammer (5), während sie eine das gewünschte Dosisvolumen übersteigende Kapazität hat, gefüllt wird, und daß darauffolgend ihre Kapazität auf das gewünschte Volumen vermindert wird, wobei ein Verschluß (9) ein Ausquetschen von Material aus der Kammer an der Öffnung (4) verhindert.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung durch den Verschluß (9) während der Reduktion der Kammerkapazität teilweise geschlossen wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammerkapazität durch Bewegen einer Wand (14, 24) an der der Öffnung gegenüberliegenden Seite vermindert wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammerkapazität in Aufwärtsrichtung vermindert wird.

6. Dosiervorrichtung für Fleischstücke und ähnliches verformbares, stückiges Material, welche Vorrichtung mindestens eine Dosierkammer (5), welche mindestens eine Öffnung (4) an ihrer Oberseite hat und an ihrer Bodenseite geschlossen ist oder wahlweise schließbar ist, Füllmittel zum Einbringen von zu dosierendem Material in die Kammer, und Mittel (11) zum Entfernen von überschüssigem Material in der Nähe dieser Öffnung (4) der Kammer, wobei die Dosierkammer eine bewegliche Wand (14, 24), so daß ihre Kapazität veränderlich ist, und Betätigungsmittel (15) hat, welche zum Bewegen der beweglichen Wand relativ zur Kammer vorgesehen sind, um eine solche Veränderung der Kapazität herbeizuführen, Mittel (9) zum Verhindern des Austritts von Material aus der genannten Öffnung, wenn die erwähnte Relativbewegung der beweglichen Wand, welche die Kapazität der Kammer vermindert, stattfindet, und Mittel zum Entfernen des Materials aus der Kammer aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungsmittel angeordnet ist, um eine Relativbewegung der genannten Wand (14, 24) herbeizuführen, um eine Reduktion der Kammerkapazität nach dem Füllen durch die Füllmittel und vor dem Betrieb der Mittel (11) zum Entfernen von überschüssigem Material zu bewirken.

7. Dosiervorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosierkammer (5) zylindrische Form hat und daß sich die bewegliche Wand der Öffnung (4) gegenüber befindet und Teil eines Kolbens (14) ist, der in der Kammer durch die Betätigungsmittel bewegbar ist.

8. Dosiervorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsmittel zum zyklischen Versetzen des Kolbens (14) eingerichtet sind, so daß die Kammer eine Kapazität hat, welche größer ist als das gewünschte Dosiervolumen, und danach eine Kapazität, welche dem gewünschten Dosiervolumen gleichkommt, dann eine Kapazität gleich Null und darauf folgend wieder die erwähnte überschüssige Kapazität.

9. Dosiervorrichtung nach Anspruch 7 oder Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosierkammer (5) um eine Achse (2) drehbar angeordnet ist, wobei eine Nockenbahn (15) um die gleiche Achse verlaufend vorgesehen ist, welche ein Teil der Betätigungsmittel zum Versetzen des Kolbens (14) in der Dosierkammer (5) ist.