[发明专利]用于加工消费品的设备

说明书

技术领域

本发明涉及用于加工从粘性到糊状物质形式的消费品(特别是基于脂肪的消费品(诸如巧克力)或者基于水的消费品(诸如冰淇淋))的设备，所述设备具有计量单元，用于将特定体积的物质计量供应到成型单元。

背景技术

计量单元具有：室，其具有用于待计量物质的可密封入口开口和可密封出口开口；以及密封的位移体，其延伸到所述室中并可以在其中往复运动，所述位移体可以在第一设置状态和第二设置状态之间运动，其中，在所述第一设置状态下，出口开口被封闭而入口开口敞开，在位移体和室之间限定的腔体积具有其最大值，在所述第二设置状态下，入口开口被封闭而出口开口敞开，在位移体和室之间限定的腔体积具有其最小值。

在此，入口开口和出口开口可以通过入口阀或出口阀来封闭。

结果，限定了计量体积，其反映了位移体和室之间形成的腔体积最大值和最小值之间的差。

在具有前面所记载的设计的已知设备中，液压或气动设备被用于驱动位移体和阀。

这样的设备被公开于例如EP1196044中。

具有前述设计的已知设备用于加工食物。

但是，因为不能容易地保证食物加工所必须的卫生，故将液压驱动装置用于加工食物并非完全不存在问题。例如，如果液压油泄漏或液压管线突然破裂，则食物在被加工的同时可能会受到污染。

气动设备的缺点在于，其稳定性小，会导致与计量精度相关的缺点。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种前述类型的设备，其克服了液压设备中不卫生的缺点，或者在用于计量目的的气动驱动装置中的低可靠性的缺点。

根据本发明的权利要求1，通过如下事实实现了此目的：限定前述设备中的计量体积的位移体的运动通过优选为电动机械式的伺服驱动装置来产生，并且入口阀和出口阀由气动驱动装置来封闭和打开。

因此，根据本发明的设备满足了卫生要求，并且具有计量精度所需的稳定性。

位移体优选是往复运动的活塞，其在计量单元的室中轴向滑动，并且可以通过伺服驱动装置在室中在第一冲程设置状态和第二冲程设置状态之间往复运动，其中，在第一冲程设置状态，在往复运动活塞和室之间限定的腔体积具有其最大值，在第二冲程设置状态，在往复运动活塞和室之间限定的腔体积具有其最小值。

入口阀和出口阀优选由旋转活塞形成，所述旋转活塞配置有通道，可旋转地安装在计量单元的室中，并且可以通过驱动装置在第一旋转设置状态和第二旋转设置状态之间往复运动。在此，在旋转活塞的第一旋转设置状态下，通道建立了腔体积和入口开口之间的连接。在旋转活塞的第二旋转设置状态下，通道建立了腔体积和出口开口之间的连接。类似于往复运动活塞，旋转活塞由此可以在室中在第一旋转设置状态和第二旋转设置状态之间往复运动。

特别有利的是，位移体是往复运动/旋转活塞，其在室中轴向滑动并且可以绕其纵向轴线转动。

在此，往复运动/旋转活塞的第一设置状态由第一冲程设置状态和第一旋转设置状态组成，而往复运动/旋转活塞的第二设置状态由第二冲程设置状态和第二旋转设置状态组成。

在此，往复运动/旋转活塞的轴向冲程运动最好通过线性或旋转伺服驱动装置来产生，而往复运动/旋转活塞的旋转运动最好通过线性或旋转气动驱动装置来产生。廉价的气动驱动装置足以用于致动旋转运动，可以实现足够精确的往复运动/旋转活塞的旋转运动(即使其低的可靠性)，由此使得能够针对往复运动/旋转活塞的抽吸冲程和计量冲程交替敞开和封闭入口开口和出口开口。

优选地，用作用于往复运动/旋转活塞的冲程运动的驱动装置的是旋转伺服电机，其以抗扭方式与齿轮连接，通过齿条产生往复运动/旋转活塞或活塞的轴向冲程运动，所述齿条以轴向刚性方式与往复运动/旋转活塞连接，使得其可以沿旋转方向旋转。优选地，在此情况下用于驱动往复运动/旋转活塞的旋转运动的是线性气动气缸，其中，齿条与所述线性气动气缸刚性连接，与跟往复运动/旋转活塞以抗扭方式连接的齿轮啮合。可以使得所有往复运动/旋转活塞一起沿冲程方向运动，即，以横梁方式刚性固定到齿条，所述齿条围绕在小齿轮轴上，而所述小齿轮轴又与旋转电机连接。

在特定实施例中，各成型单元分别包含口模和与所述口模相对地布置的接触表面，特定体积的物质被输送通过所述口模，所述接触表面与特定体积的物质接触，其中，所述接触表面可以例如是凹模的内表面。

在此，接触表面优选是凹模台座的上表面，所述凹模台座由各自的线性伺服驱动装置沿三个直线独立方向往复移动。