(19)
(11) EP 0 609 513 B1

(12) EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT

(45) Hinweis auf die Patenterteilung:
05.02.1997  Patentblatt  1997/06

(21) Anmeldenummer: 93119337.9

(22) Anmeldetag:  01.12.1993
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC)6B65B 37/06, A22C 11/02

(54)

Mehrbahnige Verpackungsmaschine zum Dosieren, Abfüllen und Verpacken von pastösen Produkten der Nahrungsmittelindustrie, insbesondere Suppenpaste

Multiple passage packaging machine for dosing, filling and packaging pasty products of the food industry, particularly soup paste

Machine d'emballage à multi passages pour le dosage, le remplissage et l'emballage de produits pâteux de l'industrie alimentaire, en particulier de pâtes pour la soupe


(84) Benannte Vertragsstaaten:
CH DE DK FR IT LI

(30) Priorität: 05.02.1993 DE 4303353

(43) Veröffentlichungstag der Anmeldung:
10.08.1994  Patentblatt  1994/32

(73) Patentinhaber: Benz & Hilgers GmbH
40470 Düsseldorf (DE)

(72) Erfinder:
  • Vongeheur, Hermann-Otto
    D-56567 Neuwied (DE)
  • Fischer, Georg
    D-42549 Velbert (DE)

(74) Vertreter: Pfeiffer, Helmut, Dipl.-Ing. et al
c/o Jagenberg AG Kennedydamm 15-17
40476 Düsseldorf
40476 Düsseldorf (DE)


(56) Entgegenhaltungen: : 
DD-A- 238 911
DE-A- 3 803 677
US-A- 2 034 921
DE-A- 3 724 456
DE-A- 4 011 750
US-A- 5 113 635
   
       
    Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen).


    Beschreibung


    [0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine mehrbahnige Verpackungsmaschine zum Dosieren, Abfüllen und Verpacken von pastösen Produkten der Nahrungsmittelindustrie, insbesondere Suppenpaste, mit einer Zuführvorrichtung sowie zugehöriger Dosiereinrichtung mit jeweils den Produktreihen zugeordneten Dosierelementen.

    [0002] Eine mehrbahnige Verpackungsmaschine der eingangs genannten Art ist durch die deutsche Patentschrift DE-A-38 03 677 bekanntgeworden. Diese Verpackungsmaschine besitzt innerhalb eines Trogs eine sich über die Breite der Produktreihen erstreckende Verteilerschnecke sowie jeweils paarweise den Produktreihen zugeordnete Förderschnecken, mit deren Hilfe abzufüllende Suppenpaste über die Dosiereinrichtung an zu füllende Behälter abgegeben wird. Solche Zuführvorrichtungen in Form von Schneckentrögen ergeben einen relativ schwachen Produktstrom, der bei bis zu vier oder sechs nebeneinanderliegenden Produktbahnen durchaus ein zufriedenstellendes Ergebnis liefert. Bei darüber hinaus gehenden mehrbahnigen Verpackungsmaschinen, die etwa acht, zehn, zwölf oder noch mehr Produktreihen aufweisen, lassen solche Schneckentröge zu wünschen übrig, da in der Regel eine sehr hohe mechanische Überarbeitung der Produkte stattfindet, die nicht nur deren gewünschten schonenden Behandlung entgegensteht, sondern auch sehr hohe Energien erfordert. Außerdem kommt hinzu, daß sehr große Vorlaufmengen notwendig sind, bis bei Inbetriebnahme oder Produktwechsel alle Hohlräume, wie Kanäle, Gänge, Kammern oder dergleichen der Zuführvorrichtung mit Produkt gefüllt sind. Dies führt auch dazu, daß bei Produktwechsel eine vergleichsweise große Restmenge entfernt werden muß, was bei Verpackungsmaschinen mit einer sehr großen Anzahl von Produktreihen auch zu gewissen Entsorgungsproblemen führt.

    [0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine zum Dosieren, Abfüllen und Verpacken von pastösen Produkten, insbesondere Suppenpaste, geeignete mehrbahnige Verpackungsmaschine der eingangs genannten Art zu schaffen, die sich auch bei einer sehr großen Anzahl von nebeneinanderliegenden Produktreihen, z. B. mehr als sechs Produktreihen, durch eine schonende sowie gleichmäßige und gute Dosierung bzw. Verpackung des Produktes auszeichnet und zugleich mit geringen Inbetriebnahme- bzw. Produktwechselzeiten auskommt.

    [0004] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

    [0005] Solche Flügelzellenpumpen sind an sich bekannt und in der Süßwarenindustrie, beispielsweise zum Abpacken von Marzipan, eingesetzt worden.

    [0006] Durch die DE-A-37 24 456 ist ferner bekanntgeworden, eine Flügelzellenpumpe bei einer Wurstfüllmaschine einzusetzen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel kommt die um eine vertikale Achse umlaufende Flügelzellenpumpe zusammen mit einer als Zahnradpumpe ausgebildeten weiteren Pumpe zum Einsatz. Dabei wird durch die Flügelzellenpumpe ein Würz- und Zutatenmaterial und durch die Zahnradpumpe Fleischmasse zu einer Stopfanordnung der Wurstfüllmaschine transportiert.

    [0007] Durchgeführte Versuche haben nun gezeigt, daß solche an sich bekannten Flügelzellenpumpen, insbesondere dann, wenn sie bei einer nach dem Längsläuferprinzip arbeitenden, vorzugsweise wenigstens sechs Produktbahnen aufweisenden Verpackungsmaschine mit Abstand zueinander in einem das Produkt aufnehmenden Gehäuse angeordnet und gegegenläufig umlaufend angetrieben sind, für zähflüssige bzw. weichplastische Produkte, wie Suppenpaste besonders geeignet sind. Diese Untersuchungsergebnisse sind überraschend, da speziell Suppenpasten bisher nur mit Hilfe von speziell angeordneten bzw. ausgebildeten Schnecken bzw. Schneckentrögen abgefüllt werden.

    [0008] Mit Hilfe der erfindungsgemäß angeordneten Flügelzellenpumpen, die vorzugsweise im Gehäuse drehbar gelagerte Walzen und in darin radial angeordneten Schlitzen verstellbare, im Gehäuse geführte Leisten aufweisen, läßt sich nunmehr auch bei Hochleistungs-Verpackungsmaschinen mit vorzugsweise mehr als 165 Takten/min auch Suppenpaste in schonender Weise abfüllen. Aufgrund der Verwendung von Flügelzellenpumpen ist eine dosierabhängige Steuerung möglich. Die Steuerung bzw. Verstellung der Leisten mit Hilfe einer Steuereinrichtung, vorzugsweise in Gestalt einer umlaufenden Steuerkurve, ist bei solchen Hochleistungsmaschinen relativ einfach zu verwirklichen.

    [0009] Für die Erfindung ist besonders wichtig, daß die Walzen nahe des Bodens des Gehäuses im wesentlichen symmetrisch zu einem im Boden des Gehäuses vorgesehenen, vorzugsweise im Querschnitt trichterförmig ausgebildeten Auslaufkanal angeordnet sind, der über einen vorzugsweise gleichfalls im Querschnitt trichterförmig ausgebildeten Einlaufkanal mit der Dosiereinrichtung in Verbindung steht.

    [0010] Durch die unmittelbare Zuordnung der Walzen und der Dosiereinrichtung ergeben sich verhältnismäßig geringe Restmengen, die bei einem Produktwechsel entfernt werden müssen. Ebenso werden auch nur geringe Vorlaufmengen benötigt, um beispielsweise nach einem Produktwechsel die Verpackungsmaschine wieder auf Produktionsbetrieb zu bringen. Insgesamt gesehen ergeben sich somit äußerst geringe Rüstverluste sowie geringe Entsorgungsprobleme.

    [0011] Schließlich ist für die Erfindung von Bedeutung, daß innerhalb des Gehäuses eine zusätzliche Fördereinrichtung angeordnet ist, die beispielsweise für jede Dosiereinrichtung einen in einem fest an einer Wandung des Gehäuses angeordneten Führungszylinder im wesentlichen vertikal verstellbaren und bis in den Bereich des Einlaufkanals der Dosiereinrichtung reichenden Ausgleichskolben aufweist. Mit Hilfe des Ausgleichskolbens kann die Förderung der durch die Dosiereinrichtung zu bemessenden Produktmenge noch besser gesteuert und kontrolliert werden. Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, wenn der Ausgleichskolben zwischen den mit Abstand zueinander liegenden Walzen angeordnet ist und sich durch in den freien Enden der Leisten der Walzen vorgesehene Ausnehmungen erstreckt.

    [0012] Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert.

    [0013] In der Zeichnung ist an einer im einzelnen nicht dargestellten mehrbahnigen, beispielsweise mehr als sechsbahnigen Verpackungsmaschine zum dosierten Abfüllen und Verpacken von pastösen Produkten, wie Suppenpaste, ein Gehäuse 1 angeordnet, das an seiner Unterseite durch eine Bodenplatte 2 begrenzt ist. Auf der Innenseite, d. h. innerhalb des Gehäuses, sind zwei mit Abstand zueinander liegende Flügelzellenpumpen 3 bzw. Walzen 6 angeordnet, während auf der Außenseite für jeweils eine Produktreihe eine Dosiereinrichtung 4 angeordnet ist.

    [0014] Wie aus der Zeichnung ersichtlich, sind die Walzen identisch ausgebildet, so daß im folgenden lediglich eine einzige näher erläutert wird. Die beiden Walzen 6 erstrecken sich über die Breite des Gehäuses 1. Sie sind gegenläufig um eine im unteren Teil des Gehäuses 1 angeordnete Achse 5 umlaufend angetrieben. In Schlitzen 7 jeder Walze 6 sind mit Abstand zueinander Leisten 8 angeordnet, die über eine mit gestrichelten Linien angedeutete Steuerkurve 9 derart steuerbar sind, daß das im Behälter 1 befindliche Produkt jeweils durch die sich gegenüberstehenden Leisten der beiden Walzen 6 von der Einlaßseite 11 auf die Auslaßseite 12 einer Zuführvorrichtung 10 transportierbar ist. Im Bereich jedes Schlitzes 7 der Leisten 8 sind Rücklaufkanäle 13 vorgesehen, durch die sich am inneren Ende jeder Leiste 8 ansammelndes Material abgeführt werden kann.

    [0015] Jeder Produktreihe der als Längsläufer ausgebildeten Verpackungsmaschine ist wenigstens eine Dosiervorrichtung 4 zugeordnet, die im dargestellten Ausführungsbeispiel einen Tragkörper 14 aufweist, in dem ein im Querschnitt im wesentlichen trichterförmiger Einlaufkanal 15 angeordnet ist. Dieser steht seinerseits mit einem entsprechend im Querschnitt trichterförmig ausgebildeten Auslaufkanal 16 des Gehäuses 1 in Verbindung. Symmetrisch zu der Ebene zwischen den Walzen 6 ist ein um eine horizontale Achse 17 umlaufender Ventilkörper 18 angeordnet, der eine wahlweise Verbindung des Einlaufkanals 15 mit auf je einer Seite liegenden Dosierelementen (Zylinder-Kolben-Doseur 19) herstellt. Der Doseur 19 weist einen Zylinder 21 und einen darin eingesetzten und verschiebbaren Kolben 22 auf. Während jeweils der eine Dosierraum des auf der einen Seite gelegenen Doseurs 19 mit dem Zulaufkanal 15 in Verbindung steht, ist der Dosierraum des anderen Doseurs 19 mit einem Austrittskanal 23 verbunden, über den das Produkt in einen nicht dargestellten Behälter ausgeschoben wird.

    [0016] Zwischen den beiden Walzen 6 ist eine zusätzliche Fördereinrichtung 24 angeordnet, die im wesentlichen aus einem an der Wandung des Behälters 1 befestigten Führungszylinder 25 sowie einem darin verschieblich gelagerten Ausgleichskolben 26 besteht, der an seinem oberen Ende an einem schwenkbar gelagerten Hebelarm 27 angelenkt ist, der in nicht dargestellter Weise verschwenkbar ist. Das untere Ende des Ausgleichskolbens 26 reicht bis in den trichterförmigen Einlaufkanal 15 des Tragkörpers 14 und er hat die Aufgabe, das Produkt zusätzlich in den Dosierraum einzustoßen. Damit sich der Ausgleichskolben 26 und die Leisten 8 der Walzen 6 nicht gegenseitig behindern, sind in den freien Enden der Leisten 8 entsprechende Ausnehmungen 28 vorgesehen, durch die sich der Ausgleichskolben 26 erstreckt. Damit ferner keine gegenseitige Behinderung des Ausgleichskolbens 26 und des Steuerventils 18 eintritt, ist der Antrieb dieser beiden Elemente so gesteuert, daß keine mechanische Berührung stattfindet. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, daß der Ausgleichskolben 26 doppelt so schnell angetrieben wird wie die Umlaufbewegung des Ventilkörper 18 ist.

    [0017] Es versteht sich, daß die Erfindung nicht nur auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt ist, sondern im Rahmen der Ansprüche auch Abänderungen zuläßt. So ist es auch denkbar, anstatt Suppenpaste Margarine oder Butter abzufüllen. Hierbei sind jedoch die Taktgeschwindigkeiten der Verpackungsmaschine sowie die Anzahl der Produktreihen gegebenenfalls zu beachten.


    Ansprüche

    1. Mehrbahnige Verpackungsmaschine zum Dosieren, Abfüllen und Verpacken von pastösen Produkten der Nahrungsmittelindustrie, insbesondere Suppenpaste, mit einer Zuführvorrichtung (3) sowie zugehöriger Dosiereinrichtung (4) mit jeweils den Produktreihen zugeordneten Dosierelementen (19), dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführvorrichtung von wenigstens zwei Flügelzellenpumpen (3) mit in einem das Produkt aufnehmenden Gehäuse (1) mit Abstand zueinander angeordneten und gegenläufig umlaufend angetriebenen Walzen (6) gebildet ist.
     
    2. Verpackungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Walzen (6) im Gehäuse (1) drehbar gelagert sind und in darin radial angeordneten Schlitzen (7) verstellbare, im Gehäuse (1) geführte Leisten (8) aufweisen.
     
    3. Verpackungsmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verstellung der Leisten (8) eine Steuereinrichtung, vorzugsweise in Gestalt von umlaufenden Steuerkurven (9) vorgesehen ist.
     
    4. Verpackungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Walzen (6) nahe des Bodens (2) des Gehäuses (1) im wesentlichen symmetrisch zu einem im Boden des Gehäuses (1) vorgesehenen, vorzugsweise im Querschnitt trichterförmig ausgebildeten Auslaufkanal (16) angeordnet sind, der über einen vorzugsweise gleichfalls im Querschnitt trichterförmig ausgebildeten Einlaufkanal (15) mit der Dosiereinrichtung (4) in Verbindung steht.
     
    5. Verpackungsmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosiereinrichtung (4) ein unterhalb des Einlaufkanals (15) zentral liegendes Steuerventil (18) und beidseitig davon gelegene Zylinder-Kolben-Doseure (19) aufweist.
     
    6. Verpackungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Gehäuses(1) eine zusätzliche Fördereinrichtung (24) angeordnet ist.
     
    7. Verpackungsmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Fördereinrichtung (24) für jede Dosiereinrichtung einen in einem fest an einer Wandung des Gehäuses (1) angeordneten Führungszylinder (25) im wesentlichen vertikal verstellbaren und bis in den Bereich des Einlaufkanals (15) der Dosiereinrichtung (4) reichenden Ausgleichskolben (26) aufweist.
     
    8. Verpackungsmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgleichskolben (26) zwischen den mit Abstand zueinander liegenden Walzen (6) angeordnet ist und sich durch in den freien Enden der Leisten (8) der Walzen (6) vorgesehene Ausnehmungen (28) erstreckt.
     


    Claims

    1. Multipassage packaging machine for the metering, filling and packaging of pasty products of the food industry, particularly soup paste, having a feed apparatus (3) and associated metering device (4) with metering elements (19) assigned to the respective product series, characterised in that the feed apparatus is formed from at least two vane pumps (3) having rollers (6) which are disposed spaced apart in a product-receiving housing (1) and are driven in counter-running rotation.
     
    2. Packaging machine according to Claim 1, characterised in that the rollers (6) are rotatably mounted in the housing (1) and have bars (8) which are guided in the housing (1) and are adjustable in slots (7) disposed radially therein.
     
    3. Packaging machine according to Claim 2, characterised in that a control device, preferably in the form of rotating control cams (9), is provided for the adjustment of the bars (8).
     
    4. Packaging machine according to one of Claims 1 to 3, characterised in that the rollers (6) are disposed close to the floor (2) of the housing (1) essentially symmetrically to an outlet channel (16), preferably of funnel-shaped cross-section, provided in the floor of the housing (1), which outlet channel is linked to the metering device (4) by an inlet channel (15) which is preferably likewise of funnel-shaped cross-section.
     
    5. Packaging machine according to Claim 4, characterised in that the metering device (4) has a control valve (18) situated centrally beneath the inlet channel (15) and cylinder-piston metering elements (19) situated on both sides thereof.
     
    6. Packaging machine according to one of Claims 1 to 5, characterised in that an additional conveyor (24) is disposed within the housing (1).
     
    7. Packaging machine according to Claim 6, characterised in that the additional conveyor (24) for each metering device has a compensating piston (26) which is essentially vertically adjustable in a guide cylinder (25) fixedly disposed on a wall of the housing (1) and which reaches into the region of the inlet channel (15) of the metering device (4).
     
    8. Packaging machine according to Claim 7, characterised in that the compensating piston (26) is disposed between the spaced-apart rollers (6) and extends through recesses (28) provided in the free ends of the bars (8) of the rollers (6).
     


    Revendications

    1. Machine d'emballage à multi-passages pour le dosage, le remplissage et l'emballage de produits pâteux de l'industrie alimentaire, en particulier de pâtes pour la soupe, avec un dispositif d'alimentation (3) ainsi gu'un dispositif de dosage (4) approprié avec des éléments de dosage (19) associés aux lignes de produits respectifs, caractérisée en ce que le dispositif d'alimentation est formé d'au moins deux pompes à cellules semi-rotatives (3) avec des rouleaux (6) disposés à distance l'un de l'autre dans une enceinte (1) contenant le produit et entraînés en rotation en sens opposé l'un à l'autre.
     
    2. Machine d'emballage suivant la revendication 1, caractérisée en ce que les rouleaux (6) peuvent tourner dans l'enceinte (1) et présentent des palettes (8) conduites dans l'enceinte (1) et réglables dans des fentes (7) disposées radialement dans ceux-ci.
     
    3. Machine d'emballage suivant la revendication 2, caractérisée en ce qu'il est prévu un dispositif de commande, de préférence sous la forme de cames de commande (9) tournantes, pour le réglage des palettes (8).
     
    4. Machine d'emballage suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que les rouleaux (6) sont disposés à proximité du fond (2) de l'enceinte (1), de façon sensiblement symétrique par rapport à un canal de sortie (16), ayant de préférence une section en forme d'entonnoir, disposé dans le fond de l'enceinte (1), qui est en communication avec le dispositif de dosage (4) par un canal d'entrée (15) ayant de préférence également une section en forme d'entonnoir.
     
    5. Machine d'emballage suivant la revendication 4, caractérisée en ce que le dispositif de dosage (4) présente une vanne de commande (18) située en position centrale en dessous du canal d'entrée (15) ainsi que des doseurs à cylindre-piston (19) situés de part et d'autre de celui-ci.
     
    6. Machine d' emballage suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce qu'un dispositif de transport supplémentaire (24) est disposé à l'intérieur de l'enceinte (1).
     
    7. Machine d'emballage suivant la revendication 6, caractérisée en ce que le dispositif de transport supplémentaire (24) présente pour chaque dispositif de dosage un piston d'équilibrage (26) coulissant en direction sensiblement verticale dans un cylindre de guidage (25) fixé à une paroi de l'enceinte (1) et arrivant jusque dans la région du canal d'entrée (15) du dispositif de dosage (4).
     
    8. Machine d'emballage suivant la revendication 7, caractérisée en ce que le piston d'équilibrage (26) est disposé entre les rouleaux (6) placés à distance l'un de l'autre et s'étend à travers des évidements (28) prévus dans les extrémités libres des palettes (8) des rouleaux (6).
     




    Zeichnung