DE3227616A1 - Verfahren und anordnung zum abfuellen eines verformbaren und fliessfaehigen fuellgutvorrats - Google Patents

Verfahren und anordnung zum abfuellen eines verformbaren und fliessfaehigen fuellgutvorrats

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum portionsweisen
  • Abfüllen eines verformbaren und fließfähigen Füllgutvorrats, insbesondere einer Wurstmasse, in möglichst gewichtskonstante Teilmengen, bei dem ein sich in einem Füllzylinder befindender Füllgutvorrat mittels eines Füllkolbens periodisch unter Druck gesetzt wird und dadurch Teilmengen über eine Öffnung in der Füllzylinderwandung ausgestoßen werden. Ferner ist die Erfindung auf eine Anordnung zur Durchführung dieses Verfahrens gerichtet.
  • Bei hydraulisch betätigten Abfüllmaschinen zum Füllen von Behältern, Tuben, Därmen und dergleichen mit pastösem Gut wird üblicherweise ein zur Aufnahme des jeweiligen Füllgutvorrats bestimmter Zylinder verwendet, dessen Inhalt mittels eines hydraulisch bewegten Preß- oder Füllkolbens über ein Füllrohr portionsweise abgegeben oder in ein bestimmtes Aufnahmevolumen gedrückt wird. Eine Maschine dieser Art ist beispielsweise bekannt aus der DE-AS 12 96 076.
  • Da von Abfüllmaschinen gefordert wird, daß beim portionsweisen Abfüllen jeweils möglichst gewichtskonstante Teilmengen gewährleistet werden können, sind bei den meisten bekannten Maschinen zwischen dem Füllzylinder und dem Füllrohr spezielle Abschlußeinrichtungen in Form von Drehhähnen, Küken, Schiebern und dergleichen vorgesehen, die in Abhängigkeit von einer zur jeweils geforderten Teilmenge proportionalen Meßgröße gesteuert sein können.
  • Nachteilig ist bei der Verwendung derartiger Verschließeinrichtungen nicht nur der dadurch entstehende technische Aufwand, die vor allem beim Einsatz von Schiebern prinzipiell vorhandene Unfallgefahr und der jeweils erforderliche Reinigungsaufwand, sondern vor allem auch die Tatsache, daß das Füllgut vor dem Verlassen der Fülldüse, des Füllrohrs oder des Mundstücks durch diese Verschließeinrichtungen auseinandergetrennt wird und die entstehenden Trennstellen anschließend selten mit dem Portionsende übereinstimmen. Es läßt sich demgemäß im Regelfall nicht vermeiden, daß in der jeweils abgefüllten Portion zwei aneinandergedrückte Teilstücke vorliegen, was außerordentlich unerwünscht ist.
  • Dieser störende Effekt tritt vor allem bei Verwendung großer Füllrohre auf.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs angegebenen Art so auszubilden, daß ohne spezielle Verschließeinrichtungen zwischen Füllzylinder und Füllrohr, Fülldüse oder Mundstück gearbeitet werden kann und dennoch gewichtskonstante Teilmengen erhalten werden Ferner soll eine sich durch einfachen Aufbau auszeichnende Anordnung zur Durchführung dieses Verfahrens geschaffen werden, mittels der bei beliebiger Füllrohrgröße stets zusammenhängende Teilstücke abgefüllt werden können und Unfallgefahren praktisch ausgeschaltet sind.
  • Gelöst wird diese gestellte Aufgabe nach der Erfindung dadurch, daß vor jedem Ausstoßvorgang die innere Elastizität des Füllgutvorrats durch einen Vorkomprimierungsschritt beseitigt wird, daß dann der den Ausstoßvorgang bewirkende Füllkolben durch Verdrängung einer zwischengespeicherten, der jeweils auszustoßenden Teilmenge proportionalen Druckmittelmenge um einen definierten Füllhub verfahren wird und daß unmittelbar anschließend an den Füllhub das Füllgut entspannt wird. Vorzugsweise werden dabei die Füllkolbenwege während des Vorkomprimierungsschrittes und während des Entspannungsschrittes im wesentlichen gleich gewählt.
  • Durch die gemäß der Erfindung vorgesehenen, in ihrer zeitlichen Reihenfolge genau gesteuerten Verfahrensschritte und die spezielle Art der über ein zwischengespeichertes Druckmittelvolumen gesteuerten Dosierung werden auf überraschend einfache Weise die bei bekannten Abfüllverfahren bestehenden Nachteile beseitigt, und es wird ein schnelles und genaues Arbeiten mit problemfrei vorgebbaren Abfüllportionen ermöglichst.
  • Eine besonders vOrteilhafte Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung besteht aus einem den Füllgutvorrat aufnehmenden Füllzylinder mit zumindest einer Ausstoßöffnung und einem Füllkolben, der in Abhängigkeit von einer steuerbaren Druckbeaufschlagung jeweils der auszustoßenden Teilmenge entsprechende Füllhübe ausführt, sowie einer Einrichtung zur Durchführung eines auf jeden Füllhub folgenden Füllkolben-Entspannungshubes, und diese Anordnung zeichnet sich dadurch aus, daß jeder Füllhub des Füllkolbens durch eine über eine Dosiereinheit mit einstellbarem Volumen zugeführte Druckmittelmenge vorgebbar ist, und daß die den jeweiligen Füllkolben-Entspannungshub bewirkende Einrichtung als Druckausgleichseinheit ausgebildet ist und aus einer in Abhängigkeit von der Dosiereinheit gesteuerten Zylinder-Kolbenanordnung besteht, die vor jedem Füllhub einen dem jeweils vorangegangenen Entspannungshub zumindest im wesentlichen entsprechenden Vorspannhub ausführt.
  • Besonders vorteilhaft ist es, die Druckausgleichseinheit in der Weise auszubilden, daß sie gleichzeitig ein in der Druckmittelleitung von der Dosiereinheit zu einer Betätigungseinheit für den Füllzylinder liegendes Steuerorgan bildet. Dadurch wird auf absolut unkomplizierte Weise die zeitliche Folge der einzelnen Verfahrensschritte exakt steuerbar.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert, wobei die einzige Figur der Zeichnung in schematischer Weise eine erfindungsgemäß ausgebildete schieberlose Abfüllanordnung in Verbindung mit der zugehörigen Hydraulik-Schaltanlage zeigt.
  • Bei im Regelfall hydraulisch betriebenen Abfüllmaschinen zum Füllen von Behältern, Tuben, Därmen und dergleichen mit pastösem Gut wird ein entsprechend großer Zylinder verwendet, der zur Aufnahme des jeweiligen Füllgutvorrats, z.B. einer Wurstmasse dient und im Betrieb deckelseitig verschlossen wird.
  • Dieser Füllzylinder 1 weist einen Preß- oder Füllkolben 2 auf, mittels dessen das Füllgut durch eine Ausstoßöffnung 3 gedrückt werden kann.
  • Der Füllkolben 2 kann im Füllzylinder 1 über eine Kolbenstange 4 verschoben werden, die mit einem Servomotor, bestehend aus einem Zylinder 6 und einem Betätigungskolben 5, verbunden ist.
  • Der vom Füllkolben 2 abgewandt liegende untere Zylinderraum 8 des Servomotors ist in noch zu beschreibender Weise mit Druckmittel beaufschlagbar.
  • Der füllkolbenseitig gelegene obere Zylinderraum 7 kann zum Zwecke des Füllkolbenrückzugs ebenfalls mit Druckmittel beaufschlagt werden.
  • Gefordert wird von derartigen Abfüllmaschinen einerseits ein kontinuierliches, beispielsweise das Füllen von Würsten beliebiger Länge und beliebigen Gewichts geståttende Arbeitsweise und andererseits ein portionsweises Abfüllen, wobei zusätzlich zu einer hohen Taktgeschwindigkeit die Erzielung gewichtskonstanter Teilmengen angestrebt und auch erreicht werden muß.
  • Während bei den meisten bekannten Maschinen versucht wird, die vorstehenden'Forderungen unter Verwendung eines auf den Füllzylinder folgenden oder zumindest teilweise in den Füllzylinder integrierten Drehhahns, Kükens, Schiebers oder einer ähnlichen Verschließeinrichtung zu erfüllen, ist bei der beschriebenen erfindungsgemäßen Maschine keinerlei derartige Zusatzeinrichtung verwendet, sondern es werden alle in der Praxis gestellten Aufgaben ohne Verwendung derartiger Zusatzeinrichtungen, insbesondere ohne Verwendung von Schiebern am Auslaß des Fü11-zylinders gelöst. Die dazu erforderliche Steuerung des Füllkolbens 2 und die erforderlichen Zusatzaggregate werden nachfolgend erläutert.
  • Eine mit einem Pumpensumpf 9 in Verbindung stehende Pumpe 10 fördert über eine Leitung 11 mit eingeschaltetem Rückschlagventil 12 Druckmittel'über ein in seiner Funktion noch zu erläuterndes Rückzugsventil 13 zu einer Leitung 14, die an ein umschaltbares Magnetventil MV III angeschlossen ist.
  • über dieses Magnetventil MV III gelangt das ständig geförderte Druckmittel über eine Leitung 15, eine Verzweigungsstelle 16 und eine Leitung 17 zu einem manuell oder beispielsweise auch über ein Magnetventil mit Druckknopfsteuerung betätigbares Hauptventil 18, das im nicht geschlossenen Zustand als Auslaufventil wirkt und das Druckmittel in den Pumpensumpf 9 auslaufen läßt.
  • Wird das Hauptventil 18 geschlossen, so baut sich in der Leitung 15 und in der diese Leitung 15 über die Verzweigungsstelle 16 hinaus fortführenden Leitung 19 Druck auf, wodurch über ein weiteres, ebenfalls umschaltbar ausgebildetes Magnetventil MV II eine Leitung 20 unter Druck gesetzt wird, die über eine einstellbare Drossel 21 und ein Rückschlagventil 22 zu einer Dosiereinheit 23 führt.
  • Diese Dosiereinheit 23 besteht aus einem Zylinder und einem darinverschiebbar geführten Kolben 26, dessen beide Stirnflächen zusammen mit den Zylinderwandungen jeweils einen unteren Zylinderraum 24 und einen oberen Zylinderraum 25 begrenzen.
  • Der Kolben 26 ist mit einer vorzugsweise zentrisch angebrachten Steuerstange 27 verbunden, die abgedichtet durch eine Zylinderendwand geführt ist und mit einem oberen Endschalter 28 und einem unteren Endschalter 29, die. beide für sich verstellbar sind, zusammenwirkt.
  • Diese beiden Endschalter 28, 29 steuern das bereits erwähnte Magnetventil MV III.
  • Es ist der Zeichnung zu entnehmen, daß in der dargestellten Schaltposition des Magnetventils MV III aufgrund des Druckaufbaus in der Leitung 20 der Kolben 26 nach oben bewegt und dabei das aus dem oberen Zylinderraum 25 verdrängte Druckmittel über eine Öffnung 34, den Leitungsabschnitt 32, die Verzweigungsstelle 36, das Ventil 37, die Verzweiqunqsstellen - eine 35 und 31 sowie/über das Ventil MV III durchgeschaltete Leitung 30 zum Sumpf zurückgeführt wird.
  • Erreicht der Kolben 26 der Dosiereinheit 23 seine vorgebbare obere Endlage, die durch den oberen Endschalter 28 festgelegt ist, so schaltet dieser obere Endschalter 28 das Magnetventil MV III um, wodurch die von der Pumpe 10 kommende Förderleitung 14 mit der Leitung 30 verbunden wird.
  • Zu beachten ist, daß durch die mittels der Endschalter 28 und 29 erreichte Vorgabe des Hubes des Kolbens 26 eine ganz definierte Druckmittelmenge in die Dosiereinheit 23 über die Leitung 20 eingespeist wird. Diese definierte, zwischengespeicherte Druckmittelmenge wird gemäß der Erfindung als Dosiergröße verwendet, d.h. daß über die definierte Zwischenspeicherung eines bestimmten Druckmittelvolumens die Menge und damit das Gewicht der jeweils aus dem Füllzylinder 1 abzugebenden Füllgutmenge bestimmt wird.
  • Da insbesondere beim portionsweisen Abfüllen eine hohe Gewichtsgenauigkeit bezüglich der einzelnen Portionen gefordert wird und außerdem bei einer schieberlosen Maschine exakte Teilmengen ausgestoßen und Nachfließeffekte des Füllgutes ausgeschaltet werden müssen, wird gemäß der vorliegenden Erfindung eine Druckausgleichseinheit 40 verwendet, die einerseits die Entspannung und jeweilige Vorspannung des sich im Füllgutzylinder 1 befindenden Füllgutes und andererseits die zeitlich optimale Steuerung der über die Dosiereinheit 23 erfolgenden Füllkolbenbewegung gewährleistet.
  • Im Augenblick des durch den oberen Endschalter 28 der Dosiereinheit 23 bewirkten Umschaltens des Magnetventils MV III wird aufgrund der Verbindung der Leitung 14 mit der Leitung 30 über die Verzweigungsstelle 31, die Leitung 41, ein Magnetventil MV IV und die Leitung 42, die mit einem Anschluß 43 der Druckausgleichseinheit 40 verbunden ist, Druck an den Kolben 46 angelegt, der sich im Zylinder 45 bis zu einem Festanschlag nach oben bewegt. Während dieser Bewegung verdrängt-der Kolben 46 über die Öffnung 44 Druckmittel aus dem Zylinder 25, das über eine Leitung 51 unmittelbar zu einer Anschlußöffnung 54 des zur Betätigung des Füllkolbens 2 dienenden Servomotors gelangt und im unteren Zylinderraum 8 dieses Servomotors Druck aufbaut. Dieser Druckaufbau bewirkt eine Verschiebung des Kolbens 5, der Kolbenstange 4 und damit des Füllkolbens 2 nach oben, was zu einer Vorkomprimierung, jedoch noch zu keinem Ausstoßen des Füllguts über die Ausstoßen öffnung 3 führt.
  • Das Ausmaß dieser Vorkomprimierung ist in Abhängigkeit von den jeweiligen Arbeitsbedingungen, bzw. dem jeweiligen Füllen gut einstellbar, und zwar mittels einer Stellspindel 50, die den maximalen Hub des Kolbens 46 der Druckausgleichseinheit 40 festlegt.
  • Diese Stellspindel ist vorzugsweise als Schraubspindel ausgebildet und mit ihrem insbesondere gewindefreien, in den Zylinderraum ragenden Teil abgedichtet durch die entsprechende Zylinderstirnwand geführt.
  • Das Ausmaß der jeweils erforderlichen Vorkomprimierung bzw.
  • Spannung des Füllguts kann durch einfachen Versuch bestimmt werden.
  • Gleichzeitig mit dem Druckaufbau in den zur Druckausgleichseinheit 40 führenden Leitungsabschnitten 41, 42 wird auch in der von der Verzweigung 31 wegführenden Leitung 32 Druck aufgebaut, welcher im oberen Zylinderraum 25 der Dosiereinheit 23 wirksam wird, da die mit einem Stromregelventil 33 versehene Leitung 32 über die Anschlußöffnung 34 mit diesem oberen Zylinder raum 25 verbunden ist.
  • Der Kolben 26 der Dosiereinheit 23 kann bei beginnendem Druckaufbau im oberen Zylinderraum 25 nicht sofort nach unten in Bewegung gesetzt werden, weil einerseits die in den unteren Zylinderraum 24 führende Speiseleitung 20 durch das Rückschlagventil 22 verschlossen ist und andererseits auch noch die an einer weiteren Auslaßöffnung 38 angeschlossene Leitung 39 so lange gesperrt ist bis der Kolben 46 der Druckausgleichseinheit 40 seine obere Endlage erreicht und damit auch der Vorspannhub des Füllkolbens 2 im Füllzylinder 1 beendet ist.
  • Erst wenn der Kolben 46 der Druckausgleichseinheit 40 im wesentlichen in seiner oberen Endlage angelangt ist, geben die durch eine ringförmige Ausnehmung 46 des Steuerkolbens 46 gebildeten Steuerkanten Einlaß- und Auslaßöffnungen 48, 49 frei, über die die Leitung 39 mit der zum Servomotor führenden Leitung 51 verbunden wird.
  • Im Moment der Freigabe der Öffnungen 48, 49 in der Wandung des den Kolben 46 führenden Zylinders 45 kann sich der Kolben 26 der Dosiereinheit 23 in Bewegung setzen und die zwischengespeicherte, dosierte Druckmittelmenge über die Offnung 38, deren Querschnitt vorzugsweise kleiner ist als der Querschnitt der der Speiseleitung 20 zugeordneten Einlaßöffnung, die Leitung 39, den Ringraum 47 in der Druckausgleichseinheit~und die Leitung 51 in den unteren Zylinderraum 8 des Servomotors verdrängt werden.
  • Der Förderkolben 2 wird dadurch entsprechend dem von der Dosiereinheit 23 festgelegten Drucknittelvolumen angehoben, so daß eine dem in der Dosiereinheit 23 zwischengespeicherten Druckmittelvolumen entsprechende Füllgutteilmenge - unter Berücksichtigung der gegebenen übersetzungsverhältnisse - ausgestoßen wird. Die ausgestoßene Menge ist dabei deshalb unmittelbar proportional zum Druckmittel-Dosiervolumen, weil der dem Ausstoßvorgang vorangegangene und durch die Druckausgleichseinheit 40 bewirkte Vorspannhub von eventuellen Komprimierungseffekten herrührende Fehler ausschaltet.
  • Zu erwähnen ist auch noch, daß während der Verdrängung des Dosiervolumens in den unteren Zylinderraum 8 des Servomotors der Kolben 46 der Druckausgleichseinheit 40 seine obere Endlage trotz der Verbindung der Leitung 51 mit dem obenliegenden Anschluß 44 der Druckausgleichseinheit beibehält, da der auf die untere Stirnfläche des Kolbens 46 wirkende Druck größer ist als der an seiner obere Stirn fläche über die Leitung 51 anliegende Druck. Dies ist eine Folge davon, daß die Querschnittsfläche des Kolbens 26 der Dosiereinheit 23 kleiner ist als die Querschnittsfläche des Kolbens 46, so daß sich eine entsprechende Reduzierung des zur Verfügung stehenden Arbeitsdruckes ergibt und damit auch sichergestellt ist, daß der Kolben 46 sich stets vor dem Kolben 26 in Bewegung setzt und damit auch die bereits geschilderte zeitliche Reihenfolge von Vorspannhub und Ausstoßhub gewährleistet ist.
  • Erreicht der Kolben 26 der Dosiereinheit 23 nach dem Verdrängen des definierten, zwischengespeicherten Volumens seine durch den unteren Endschalter 29 definierte untere Endstellung, so schaltet dieser untere Endschalter 29 wiederum das Magnetventil MV III, und zwar gegebenenfalls über ein Zeitglied,-um, wodurch die von der Pumpe 10 kommende Leitung 14 wieder mit der Leitung 15 und die mit dem unteren Zylinderraum der Druckausgleichseinheit 40 in Verbindung stehende Leitung 30 mit dem Sumpf 9 verbunden wird.
  • Durch den sich dabei sofort ergebenden Druckabbau im unteren Zylinderraum der Druckausgleichseinheit 40 und der nunmehr beendeten Verdrängung von Druckmittel vorder Dosiereinheit 23 in den unteren Zylinderraum 8 des Servomotors kann sich das Füllgut im Füllzylinder 1 sofort entspannen, wodurch der Füllkolben 2 nach unten bewegt und ein dem Entspannungshub entsprechendes Druckmittelvolumen aus dem unteren Zylinderraum 8 über die Leitung 51 und die Anschlußöffnung 44 in den oberen Zylinderraum der Druckausgleichseinheit 40 verdrängt wird. Bei dieser durch den Entspannungshub bewirkten Verschiebung des Kolbens 46 werden die öffnungen 48, 49 überfahren und geschlossen, und das in dem unteren Zylinderraum der Druckausgleichseinheit vorhandene Druckmittel wird in den Sumpf 9 gedrückt.
  • Wichtig ist in diesem Zusammenhang, daß der Kolben 46 in einem genau dem Ausmaß des Entspannungshubes entsprechenden Ausmaß verschoben wird, wobei das Maß derVerschiebung des Kolbens 46 auch in der bereits erwähnten Weise durch die Stellspindel 50 festgelegt bzw. beeinflußt werden kann.
  • Die Umschaltung des Magnetventils MV III bewirkt aber nicht nur die Auslösung des Entspannungshubs, sondern es wird dadurch erneut Druck in den Leitungen 15, 19 und 20 aufgebaut, was gleichbedeutend damit ist, daß die Dosiereinheit erneut geladen, d.h. mit einem bestimmten Druckmittelvolumen beschickt wird. Der geschilderte Vorgang beginnt damit von neuem.
  • Das Laden der Dosiereinheit kann über die in der Leitung 20 liegende Drossel 21 gesteuert werden, und in gleicher Weise ist es möglich! den Druckaufbau im oberen Zylinderraum 25 der Dosiereinheit 23 über das Stromregelventil 33 zu beeinflussen.
  • Es ist ersichtlich, daß durch die geschilderte Steuerung und das Zusammenwirken von Füllkolben 2, Dosiereinheit 23 und Druckausgleicheinheit 40 ein zeitlich exaktes, mengenmäßig genau vorgebbares und portionsmäßig jeweils exakt getrenntes Ausstoßen des Füllguts erreicht wird. Dabei wird das Füllgut vor dem Verlassen der sich an die Ausstoßöffnung 3 anschließenden Fülldüse oder des sich anschließenden Füllrohrs oder Mundstücks -nicht auseinandergetrennt, so daß im Gegensatz zu mit Schiebern oder sonstigen Verschließeinrichtungen arbeitenden Maschinen stets zusammenhängende Portionen und keine aneinandergedrückten Teilstücke vorhanden sind.
  • Nach erfolgtem Ausstoßen des gesamten Füllguts aus dem Füllzylinder 1 kann der Füllkolben 2 dadurch in seine Ausgangsstellung zurückgeführt werden, daß das Rückzugsventil 13 umgesteuert und somit im oberen Zylinderraum des Servomotors über die Leitung 55 Druck aufgebaut wird. Das aus dem unteren Zylinderraum 8 verdrängte Druckmittel kann über die Magnetventile MV I, MV II und das Hauptventil 18 in den Sumpf 9 geleitet werden.
  • Es ist auch möglich, die Maschine nach der Erfindung unter Ausschaltung der Portioniereinheiten zu betreiben und direkt zum Beispiel Würste in beliebiger Länge und von beliebigem Gewicht abzufüllen. Dazu kann der Füllkolben 2 beispielsweise manuell über das Hauptventil 18 und das im Vergleich zur Darstellung in der Zeichnung dann umgeschaltete Magnetventil MV II sowie das Magnetventil MV I angesteuert werden.
  • Die Position des Kolbens 46 in der Druckausgleichseinheit 40 wird dabei nicht verändert, da die ölsäure in der Leitung 42 durch das Magnetventil MV IV abgeschlossen ist. Bezugszeichenliste zu F 2135 1 Füllzylinder 2 Füllkolben 3 Ausstoßöffnung 4 Kolbenstange tange 5 Betätigungskolben 6 Servozylinder 7 oberer Zylinderraum 8 unterer Zylinderraum 9 Pumpensumpf 10 Pumpe 11 Förderleitung 12 Rückschlagventil 13 Rückzugsventil 14 Leitung 15 Leitung 16 Verzweigung 17 Leitung 18 Hauptventil 19 Leitung 20 Leitung 21 Drossel 22 Rückschlagventil 23 Dosiereinheit 24 unterer Zylinderraum 25 oberer Zylinderraum 26 Hubkolben 27 Steuerstange 28 oberer Endschalter 29 unterer Endschalter 30 Leitung 31 Verzweigung 32 Leitung 33 Stromregelventil 34 Öffnung 35 Verzweigung 36 Verzweigung 37 Rückschlagventil 38 Auslaßöffnung 39 Leitung 40 Druckausgleichseinheit 41 Leitung 42 Leitung 43 Zylinderöffnung 44 Zylinderöffnung 45 Zylinder 46 Kolben 47 Ringausnehmung 48 Steueröffnung 49 Steueröffnung 50 Stellspindel 51 Leitung 52 Abzweigung 53 Rückschlagventil 54 Zylinder-Anschlußöffnung 55 Leitung 56 Leitung 57 Leitung 58 Abzweigung MV I, MV II, MV III, MV IV - Magnetventile L e e r s e i t e

Claims (15)

  1. Verfahren und Anordnung zum Abfüllen eines verformbaren und fließfähigen Füllgutvorrats - Patentansprüche -1. Verfahren zum portionsweisen Ab füllen eines verformbaren und fließfähigen Füllgutvorrats, insbesondere einer Wurstmasse, in möglichst gewichtskonstante Teilmengen, bei dem ein sich in einem Füllzylinder befindender Füllgutvorrat mittels eines Füllkolbens periodisch unter Druck gesetzt wird und dadurch Teilmengen über eine Öffnung in der Füllzylinderwandung ausgestoßen werden, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß vor jedem Ausstoßvorgang die innere Elastizität des Füllgutvorrats durch einen Vorkomprimierungsschritt beseitigt wird, daß dann der den Ausstoßvorgang bewirkende Füllkolben durch Verdrängung einer zwischengespeicherten, der jeweils auszustoßenden Teilmenge proportionalen Druckmittelmenge um einen definierten Füllhub verfahren wird und daß unmittelbar anschließend an den Füllhub das Füllgut entspannt wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Füllkolbenwege während des Vorkomprimierungsschrittes und während des Entspannungsschrittes zumindest im wesentlichen gleich gewählt werden.
  3. 3. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, insbesondere zum portionsweisen Abfüllen eines verformbaren und fließfähigen Füllgutvorrates in möglichst gewichtskonstante Teilmengen, bestehend aus einem den Füllgutvorrat aufnehmenden Füllzylinder mit zumindest einer Ausstoßöffnung und einem Füllkolben, der in Abhängigkeit von einer steuerbaren Druckbeaufschlagung jeweils der aus zustoßenden Teilmenge entsprechende Füllhübe ausführt, sowie einer Einrichtung zur Durchführung eines auf jeden Füllhub folgenden Füllkolben-Entspannungshubes, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß jeder Füllhub des Füllkolbens (2) durch eine über eine Dosiereinheit (23) mit einstellbarem Volumen zugeführte Druckmittelmenge vorgebbar ist, und daß die den jeweiligen Füllkolben-Entspannungshub bewirkende Einrichtung als Druckausgleichseinheit (40) ausgebildet ist und aus einer in Abhängigkeit von der Dosiereinheit (23) gesteuerten Zylinder-Kolbenanordnung besteht, die vor jedem Füllhub einen dem jeweils vorangegangenen Entspannungshub zumindest im wesentlichen entsprechenden Vorspannhub ausführt.
  4. 4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Druckausgleichseinheit (40) gleichzeitig ein in der Druckmittelleitung (39) von der Dosiereinheit (23) zu einer Betätigungseinheit (5, 6) für den Füllzylinder (1) liegendes Steuerorgan bildet.
  5. 5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß der Kolben (46) der Druckausgleichseinheit (40) in seiner Mantelfläche eine ringförmige Ausnehmung (47) aufweist, deren einander gegenüberliegende Wandungen Steuerkanten für eine Einlaß-und eine Auslaßöffnung (48, 49) in der Zylinderwand (45) bilden.
  6. 6. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch g e k e n n -z ei c h ne t , daß der Hub des Kolbens (46) der Druckausgleichseinheit (40) über ein Stellglied (50) einstellbar ist.
  7. 7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß das Stellglied (50) aus einer Schraubspindel besteht, deren gewindefreier Spindelteil abgedichtet durch eine Stirnwand des Zylinders (45) der Druckausgleichseinheit (40) geführt ist.
  8. 8. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Betätigungseinheit für den Füllkolben (2) aus einer Servo-Zylinder-Kolbenanordnung (5, 6) besteht.
  9. 9. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 8, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Dosiereinheit (23) aus einer Zylinder-Kolbenanordnung mit einem beidseitig mit Druckmittel beaufschlagbaren Kolben (26) besteht, und daß dem Kolben (26) einstellbare obere und untere Endschalter (28, 29) zugeordnet sind.
  10. 10. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß der Kolben (26) mit einer durch eine Zylinderstirnwand geführten Steuerstange (27) zur Betätigung der Endschalter (28, 29) verbunden ist.
  11. 11. Anordnung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß die mit Druckmittel beaufschlagbare Querschnittsfläche des Kolbens (26) der Dosiereinheit (23) kleiner ist als die entsprechende Querschnittsfläche des Kolbens (46) der Druckausgleichseinheit (40).
  12. 12. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 11, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß in den Druckmittel-Zuführleitungen (20, 32) zu den beiden Zylinderräumen (24, 25) der Dosiereinheit (23)-jeweils ein Stromregel- bzw. Drosselventil (21, 23) vorgesehen ist.
  13. 13. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 12, dadurch g e k e n n z e i c h n e t daß das Laden und Entladen der Dosiereinheit (23) über ein von den Endschaltern (28, 29) betätigtes Magnetventil (MV III) gesteuert ist.
  14. 14. Anordnung nach Anspruch 13, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß der das jeweilige Taktende bestimmende untere Endschalter (29) das Magnetventil (MV III) über ein insbesondere einstellbares Zeitglied ansteuert.
  15. 15. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 14, dadurch g e k e n p z e i c h n e t daß die Dosiereinheit (23) und die Druckausgleichseinheit (40) über Magnetventile (MV I, MV II) von der Füllkolbenbetätigung abschaltbar sind und daß bei abgeschalteter Dosiereinheit (23) und ebenfalls abgeschalteter Druckausgleichseinheit (40) die Betätigungseinheit (5, 6) des Füllkolbens (2) über beliebig wählbare Zeitabschnitte mit Druckmittel beaufschlagbar ist.
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