滴管机的制作方法

本发明涉及滴管机或定量给料机以及包括它的系统，所述系统的类型是用于将经测量的量的呈流体状态的物质输送到容器中(即在形成过程中的产品中)。

背景技术

这种滴管机尤其在食品工业中广泛用于各种目的，例如用食品(如薄饼或巧克力)填充壳体或瓣膜，在烘焙产品或类似物中引入内部填充物，或对模具加以填充，其中，以流体状态被输送的物质将被固化以形成成形产品。

在本说明书中使用的术语“容器(receptacle)”通常包括食品容器和非食品容器，其用于在其内部或也在其外表面上接纳经测量的量的上述流体物质；然而，本发明的优选实施例和从作为本发明目的的滴管机的特征中获得更大优点的那个实施例是这样的：其中，容器是食品的壳体或半壳体，其是在之前的模制操作中在成品的生产线(其中插入有滴管机)中获得的。

术语“流体”包括物质或可流动物质(例如液体)的混合物，所述液体包括糊状或奶油状液体，无论它们的粘度如何；实例包括基于脂质的组合物(如巧克力)和乳脂状组合物。

总体而言，前述类型的滴管机包括：支承结构；容纳待滴注材料的储存器，所述储存器由所述支承结构支承；以及通常布置在储存器内部的多个泵计量装置，所述泵计量装置通常为缸筒和活塞类型，带有位于待滴注的流体物质的高度水平的下方的入口、和与相应的滴注喷嘴连通的出口。各个计量装置由作用在各个计量装置的活塞上的驱动组同时地致动，引起在两个端点位置(即开始位置和结束位置)之间的前进和后退运动；活塞从终端位置到开始位置的移动导致要被计量的液体从储存器被抽吸到计量装置的缸筒，而活塞从开始位置到结束位置的位移适于引起要被计量的流体通过相应的喷嘴被输送。

例如，在us4,787,534中描述了这种类型的滴管机。

滴管机与输送器相关联，所述输送器依次将多个容器输送到滴管机，待滴注物质在所述容器中被计量；通常，输送器可以通过具有停止位置的台阶而被移动，其中，各个容器与滴管机的各个喷嘴对齐，然而，还提供了一些设备，其中滴管机设置有输送器运动跟踪仪，以便在没有相对运动时执行倾注。

在工业企业中，输送器通常遵循预设定路径，其中布置多个站或装置(包括滴管机)，其中的每一个都可以执行用于生产成品食品的特定操作。

如上所述，为了提高生产率，将物质滴注到多个容器中，所述多个容器通常容纳在具有若干空腔的板或模具中，并且相对于输送器的前进方向而言横向地排列成行，或者布置成多个行和列的矩阵，并且滴管机配备有相应数量的计量装置。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种改进型滴管机，其通过避免产生有缺陷的成品、和/或通过限制或避免停止时间，而提高生产率；否则所述停止时间对下述目标而言是必要的：改变各计量装置的空间布置，以便当滴管机用于制备不同的产品时，适应容器的性质、尺寸和空间布置。

鉴于上述目的，本发明的主题是具有在所附的权利要求书中限定的特征的滴管机，所述权利要求书形成本说明书的整体和补充部分。

具体地说，作为本发明的目标的滴管机，能够通过禁止由一个或更多个计量装置对待计量物质进行输送，而避免产生缺陷产品，所述一个或更多个计量装置的喷嘴布置在相应的带缺陷容器上，物质对于带缺陷容器的滴注将是不必要的浪费。当容器由圆形半壳体或类似的烘焙食品或巧克力半壳体制成时，该特征尤其重要，所述半壳体或巧克力半壳体可能在包括滴管机的相同生产线上生产，其可能具有表面缺陷，例如带有已破碎边缘的嘴或开口，使得它们不适合继续行进到下一个加工阶段，因此应该避免用填充物对其进行滴注。

此外，滴管机允许以自动化的方式对于有源和无源计量装置的多个喷嘴的空间布置加以改变，从而使得对于相继地供给到滴管机的不同种类的容器而言，无需使系统停止，就能够快速地调整滴注构型和待计量产品的数量。

附图说明

借助于参考作为非限制性示例提供的附图的以下详细描述，根据本发明的滴管机的更多优点和特征将变得更为显明，附图中：

-图1是根据本发明的滴管机的局部剖切前视图，

-图2是根据图1的滴管机的立体图，其中为了图示的简明起见，仅示出了少数结构部件，

-图3是凸轮作用装置的平面图，所述凸轮作用装置使得计量装置的各个喷嘴之间的轴间距离可被调节，

-图4和5分别示出了图3中的凸轮作用装置的细节，

-图6是图3中的凸轮作用装置处于其操作位置的平面图，

-图7是示意性平面图，示出了在图6的操作位置中的主动计量喷嘴相对于容器的位置，

-图8是图3中的凸轮作用装置处于另一个操作位置的平面图，

-图9是平面图，示出了在图8的操作位置中主动喷嘴相对于一些容器(在这些容器中进行滴注)的位置，而

-图10是生产线的一部分(其包括作为本发明的目的的滴管机)的示意图。

具体实施方式

附图中示出的示例涉及一种滴管机，其以标记数字2总体地指代，其在生产线上操作，用于含有填充物的烘焙糕点制品的工业制备，所述含有填充物的烘焙糕点制品由通过烘烤薄片饼糊或类似物而获得的两个半壳体形成，这两个半壳体嘴对嘴地接合并且包括填充物。

这些半壳体被容纳在带有凹坑的板p的相应底座中，并通过输送器t送到滴管机2。在随后的处理站中，滴管机已经对食物物质加以计量以构成在这些半壳体中的填充物，这些半壳体以嘴对嘴的方式接合以形成成品。

滴管机2包括支承结构4，所述支承结构4与用于待浇注的物质的储存器6相关联，所述待浇注的物质被保持在流体状态。

滴管机包括多个计量装置8，其为泵类型的，包括缸筒10和活塞12。

每个计量装置的缸筒10在竖向轴线上穿过储存器6的底壁6a并且具有出口开口10a，所述出口开口10a通过柔性管道14连接到相应的计量喷嘴16。

每个缸筒10具有至少一个入口开口18，该入口开口18使缸筒的内腔与储存器中容纳的流体相连通；这样的一个或更多个开口在缸筒中所位于的高度水平，低于储存器中所保持的流体的高度水平。

每个活塞12通过联接器20连接到致动装置24的杆22。

在所描述的实施例中，致动器24与包括框架26的驱动单元100a(和100b)成一体，致动器24、马达m1以及驱动器固定在框架26上，所述驱动器是活塞28并且连接到框架26。马达m1借助于活塞28使框架26以及与该框架连接的致动器24根据向前和返回运动沿竖向平移，导致要被计量的流体物质流过喷嘴16。

具体地说，导致与之一体的框架26和致动器24平移的驱动单元设置成同时致动与各致动器24的相应各杆22连接的所有各个计量装置8的各个活塞12，根据在开始位置和结束位置之间的前进和返回运动。活塞在从结束位置(降低的)到开始位置(升高的)的上升运动中的位移，导致要被计量的流体从储存器6通过开口18被抽吸到相应缸筒10的内部。随后，活塞在从开始位置(升高的)到结束位置(降低的)的下降运动中的位移，适于使待被计量的流体通过相应的喷嘴被输送。具体地说，在上述的下降运动中，可滑动地密封在相应的缸筒10中的活塞12在其行程中覆盖入口开口18，从而避免流体物质返回到储存器中，并导致一定量的待计量流体物质通过喷嘴16而排出。

在图1的图示中，示出了两个驱动单元100a和100b，每个驱动单元具有与其相关联的排列成一排的八个计量装置。可以理解的是，多排计量装置可以与每个驱动单元相关联。

图1的左侧所示的第一驱动单元100a被示出为处于开始位置(已升起)，从该位置开始下降运动，该下降运动适于使待被计量的流体物质通过喷嘴排出。在图1的右侧示出了第二驱动单元100b，该第二驱动单元100b处于结束位置，随后从该位置起开始上升运动，从而导致待被计量的流体物质被抽吸到缸筒10内。第二驱动单元类似于第一驱动单元，其类似地包括：马达m2；总是以附图标记28指代的活塞；以及相应的框架26。

根据本发明的滴管机允许改变滴注的构型，使得这种构型适应于在相应支承板p中的各个容器r的布置、以及这些容器的形状特征。

这个结果，是借助于禁止待被计量的流体物质被与滴管的驱动单元相关的一个或更多个计量装置所输送，而得以实现的。具体地说，在所示的实施例中，这种结果，是借助于与相应计量装置的活塞12配合的各个致动器24，而得以实现的，它们适于被单独地致动，以便当驱动单元被致动时，防止待被计量的流体物质通过相应的喷嘴而被输送，否则所述物质将会从全部各个测量装置同时地被输送。

各个致动器24例如可以是气动致动器或电气致动器，并且它们中的每一个致动器都电连接到控制单元uc，该控制单元uc使得它们能够被单独地启动或停用。

在所示的实施例中，借助于单个计量装置8、通过命令，来实现对于输送的禁止(停用)，该命令将致动器24的杆22的轴向位移设定到升起位置；在该停用位置中，由驱动单元引起的与杆22连接的活塞12从升起的开始位置到降低的结束位置的轴向位移，导致容纳在缸筒10中的待被输送的流体物质通过储存器内的开口18被排出，因为在其向下的行程中活塞不覆盖这些开口。

通过将致动器杆22移动到下降位置(延伸位置)来启动输送过程；在这个启动位置中，连接到杆22的活塞12由驱动单元引起的从升高的开始位置到降低的结束位置的轴向位移，导致待被输送的流体物质通过喷嘴16被排出，因为活塞在其向下行程中覆盖开口18。

在图1中，在24a处示出的一些致动器处于启动输送的位置，并且其中杆22因此处于降低位置；在24d处指示的一些致动器处于停用位置，其中相应的杆22处于升起位置。

为了防止容纳在管道14中的要被滴注的流体物质由于重力而溢流，当输送装置停用时、或者在相应缸筒内的所述流体的吸入步骤中，喷嘴16优选具有闭塞器，其例如是球体型式的闭塞器，带有弹性对比装置，其在这些步骤期间将喷嘴保持在关闭位置，而在活塞12施加的压力克服由弹性装置施加在球体上的反作用力时，允许进行输送。

在一个优选实施例中，根据本发明的滴管机还允许各个喷嘴的空间布置根据多个预定义构型以自动方式变化，而无需停止机器以改变各个计量装置在它们被安装的支承结构中的定位。

为此，滴管机包括凸轮作用装置(camdevice)，该凸轮作用装置用附图标记30总体地指代，它的特征在图3至图5中进一步示出。该装置包括：板32，该板32具有多个凸轮作用部，所述多个凸轮作用部由狭缝34构成(图3)，所述狭缝34穿过根据预设定路径延伸的板；以及第二板36，该第二板36具有至少一条直线形的并且呈横向的狭缝38(图3)。借助于用一个或更多个销40可滑动地接合一个或更多个直线型狭缝42(图3和4)而将板32和板36相互固定在一起；板32和板36因此适于借助于例如马达m(图1)的驱动器而在与狭缝38正交的方向上相对于彼此平移，马达m由控制单元uc控制。

喷嘴16通过柔性导管14与相应的缸筒10连通，该柔性导管14使得各喷嘴之间的轴间距离可以发生变化。每个喷嘴接合狭缝38以及相应的狭缝34，并且沿竖向与狭缝结合。从而，一个板相对于另一个板在水平面中沿箭头f(图3)的方向(即在与狭缝38的延伸方向正交的方向)上的平移，导致各个喷嘴16(它们被约束以遵循相应狭缝34的路径)的相应平移，引起各个喷嘴之间在横向方向上的轴间距离的变化，并且从而，随着狭缝34的路径的改变，各个喷嘴相对于各个容器r的输送点也发生改变。

图6示出了凸轮作用装置的操作位置，其中各个喷嘴16相对于各个容器r(其以虚线示出)的位置是可见的，各个容器当通过滴管机在凸轮作用装置下方的位置被供应时，可以被容纳在凹坑板p的空腔中(见图1)。在图6中，各个喷嘴16布置在相应狭缝34的一端。板32沿箭头f的方向和路径的平移(或者，板36沿相反方向的平移)，导致在各个喷嘴16之间的距离随着狭缝34的路径的改变而改变。可以如此设置：使得板32(或板36)可以借助于马达m而被移动到狭缝34路径沿线上的任何位置，或者可选地，借助于马达m而使得预设定数量的相对位置成为可能；例如，图8参照每个喷嘴16示出沿着狭缝34的路线以虚线圆圈表示的四个位置p1、p2、p3和p4。

根据期望的滴注点关于容器r的布置，来预先确定狭缝34的路线。例如，在图8所示的位置中，设置两个喷嘴16c和16b以执行将待滴注物质送至单一一个容器r的输送。

可以认识到这样的事实：根据本发明的滴管机，允许操作者借助于使用凸轮作用装置30并且结合由致动器24产生的计量装置8的启动或停用，而根据供给滴管机的容器的布置和性质来改变输送构型。从而，为了获得各个喷嘴布置的预设定构型，可以操作凸轮作用装置30并且联合地进行一个或更多个计量装置的启动/停用。例如，在图6中示出了这种可能性，其中16a表示计量装置被启动的喷嘴，而16d表示计量装置被停用的喷嘴；图7中示出了相应的输送构型，其中示出了起作用的(active)喷嘴16a所对应的容器r的布置。

类似地，图9示出了一些容器r的布置，其中喷嘴16c和16b两者都是起作用的，在输送待计量的物质；在这种情况下，两个喷嘴将物质输送到单一一个容器中。

图2是示出图1的滴管机的一部分的立体图，示出了单个测量装置8，它的喷嘴与凸轮作用装置32接合；在图2中，与图1中示出的元件对应的元件用相同的附图标记表示。

根据本发明的滴管机的第一个优点在于，当一个或更多个容器r带有缺陷，因而不适于接纳流体物质时，可以借助于禁止输送而避免待计量的流体物质的浪费。

另一个优点在于如下所述的可能性：当滴管机用于同一生产线，以将物质倾注于被供应到滴管机中的不同尺寸和空间构型的支承板上的各种类型和尺寸的容器r中、从而需要对于各个喷嘴布置加以变化时，可以改变输送的构型。

为此目的，滴管机或生产线(该生产线中插入有滴管机)可以包括在滴管机的上游或其入口处的读取装置50或52(图10)，所述读取装置50或52被配置为用以产生信号，该信号使得能够：

i)识别任何有缺陷的容器或不符合生产规范的容器，

ii)确定所述有缺陷的容器在其被容纳的支承板中的位置，和/或

iii)确定与其中将要被输送以流体物质的各容器以及这些容器在支承板上的布置有关的参数，即，作为与希望获得的产品有关的各个滴注喷嘴的空间构型的根据的参数。

在一个实施例中，前述读取装置可以是传感器，或者优选是显示器和/或图像记录装置，其包括例如摄像机54。这种读取装置被设置为用以生成可由计算机设备处理的信号s1，所述计算机设备例如是处理器pr(图10)，其又将向与滴管机相关联的控制单元uc发送信号s2，以确定在第i)点、第ii)点和/或第iii)点中述及的参数。应该理解，为了识别有缺陷的容器，处理器pr可以通过将信号s1与关于无缺陷容器的预设定和保存的参考数据加以比较，来执行这种操作。

替代地或同时，读取装置可以是电子单元52，其布置成用以接收各个容器(在其中流体物质必须被计量)的参数和特性及这些容器在相关支承板p上的位置的识别信号，其对应于喷嘴的预设定空间构型。

在该实施例中，每个支承板p具有一个识别装置，其在图10中以i表示。这种装置可以是例如所谓rfid(射频识别器)，包括集成式电子存储装置，其中的信息或数据是能够在无接触的情况下借助于相关联的天线或类似装置而读取和写入的。在识别装置i的这种存储装置中，存储关于支承板p的性质、支承单元的相关布置、容器和/或容器本身的性质的区别信息或数据。在另一些实施例中，识别装置i可以是条形码或qr码。

然后，可能由处理器pr处理以产生信号s3的识别装置的s4读取信号被馈送到滴管机的控制单元uc。应该理解，电子单元52及其相关处理器可以构成滴管机2的一部分。

根据上述信号(s2和/或s3)，控制单元uc被布置为：

-当读取装置检测到不符合规格的容器的存在时和/或当它检测到对于滴管机的容器供应而言需要不同的滴注构型时，相互独立地产生用于各个致动器24的单独的启动信号，以使与它们相关联的输送装置8进入启动和/或停用位置，

-在相应于或类似于上述条件的条件发生时，产生与凸轮作用装置30相关联的马达m的启动信号，以改变各个喷嘴16之间的轴间距离，并因此改变输送构型；

-借助于马达m1和/或m2而致动活塞28，以确定吸入和压缩循环，以及随后由与同一驱动单元相关联的所有的计量装置8的输送。

通过这些特征，本发明提供了一种具有高度灵活性和可选择性的滴管机，允许实现多种输送构型，而无需停止生产循环。

归功于此，可以大大增进生产的灵活性。

自然，在不改变本发明的原理的情况下，各个实施例以及实施例的细节可以相对于纯粹通过非限制性示例的方式描述和示出的实施例和细节而言广泛地变化，而不脱离如所附权利要求所限定的本发明的范围。