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Dokumentenidentifikation DE202007004721U1 12.07.2007
Titel Produktführende Oberfläche eines Wägeautomaten
Anmelder MULTIPOND Wägetechnik GmbH, 84478 Waldkraiburg, DE
Vertreter PRÜFER & PARTNER GbR, 81479 München
DE-Aktenzeichen 202007004721
Date of advertisement in the Patentblatt (Patent Gazette) 12.07.2007
Registration date 06.06.2007
Application date from patent application 30.03.2007
IPC-Hauptklasse G01G 21/00(2006.01)A, F, I, 20070330, B, H, DE
IPC-Nebenklasse G01G 13/02(2006.01)A, L, I, 20070330, B, H, DE   

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft eine produktführende Oberfläche eines Wägeautomaten. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein produktführendes Anlagenteil eines Wägeautomaten zum Transportieren eines zu wiegenden Produkts und/oder zum Transportieren eines gewogenen Produkts sowie die Verwendung einer auf ein Basismaterial aufgebrachten Beschichtung als produktführende Oberfläche in einem Wägeautomaten.

Um ein Produkt in einem Wägeautomaten entlang einer Transportrichtung zu transportieren, sind die produktführenden Anlagenteile teilweise geneigt, so dass das Produkt durch die Gravitationskraft bewegt wird. Einige der produktführenden Anlagenteile können zusätzlich vibriert werden. Diese sind in der Regel auf einem zugehörigen Vibrationsantrieb montiert. Dieser kann ein Motor sein oder ein Schwingförderer mit gesteuertem Elektromagneten.

Beim Transport von einem Produkt über diese feststehenden oder sich bewegenden produktführenden Anlagenteile treten an der Kontaktfläche zwischen der Produktoberfläche und der produktführenden Oberfläche des jeweiligen Anlagenteils Haftungs- und Reibungskräfte auf, die den Transport des Produktes entlang der Transportrichtung erschweren. Je nach Konsistenz und Oberflächenbeschaffenheit des Produktes sind die auftretenden Haftungs- und Reibungskräfte unterschiedlich hoch. Hohe Haftungs- und Reibungskräfte zwischen dem Produkt und den produktführenden Anlagenteilen führen oftmals dazu, dass Produktteile an der Oberfläche anhaften. Dadurch entstehen zusätzliche Hindernisse, die sich der Bewegung der Produkte widersetzen und wiederum Ansatzpunkte für das Anhaften weiterer Produkte bilden. Um einen möglichst gleichmäßigen Transport des Produktes in dem Wägeautomaten zu ermöglichen, müssen die produktführenden Anlagenteile deshalb häufig gereinigt werden.

Die Reinigung der produktführenden Anlagenteile von anhaftenden, häufig auch angetrockneten Produktresten ist schwierig und erfordert großen zeitlichen, personellen und technischen Aufwand. Ferner besteht die Gefahr, dass die produktführenden Anlagenteile des Wägeautomaten durch die verwendeten aggressiven Reinigungsmittel und Reinigungsprozesse angegriffen werden.

Wägeautomaten und insbesondere Kombinationswaagen werden unter anderem im Bereich der Lebensmittelindustrie und der Pharmaindustrie zur Herstellung und Verpackung von abgewogenen Mengen des jeweiligen Produktes eingesetzt. Je nach Einsatzbereich treten demnach erhebliche Unterschiede in der Konsistenz und der Oberflächenbeschaffenheit der zu transportierenden und zu wiegenden Produkte auf. Dies wird beispielsweise durch die unterschiedliche Konsistenz und Oberflächenbeschaffenheit von Fleischstücken, Salat, verpackten Bonbons, Zucker, Gummibärchen, etc. deutlich.

In Abhängigkeit von dem Einsatzbereich des Wägeautomaten, d.h. in Abhängigkeit von dem zu wiegenden Produkt, müssen die produktführenden Oberflächen des Wägeautomaten dahingehend optimiert werden, dass möglichst geringe Haftungs- und Reibungskräfte zwischen der produktführenden Oberfläche und der Auflagefläche des Produktes auftreten. Je nach Konsistenz und Oberflächenbeschaffenheit des Produktes kommen dabei in der Regel unterschiedliche produktführende Oberflächen zum Einsatz. Die produktführenden Anlagenteile eines Wägeautomaten sind in der Regel abnehmbar, so dass zum einen eine Reinigung dieser Anlagenteile erleichtert wird und zum anderen ein Austausch der produktführenden Anlagenteile möglich ist.

Herkömmlich wurden zur Optimierung der produktführenden Oberflächen eines Wägeautomaten bereits Beschichtungen eingesetzt, die auf Metalle oder Kunststoffe als Basismaterial aufgebracht wurden. Die Aufbringung der Beschichtung auf das Basismaterial erfolgte bei Kunststoffbeschichtungen in der Regel durch Pulverbeschichtung oder Flammspritzverfahren und bei metallischen Beschichtungen durch elektrochemische oder galvanische Verfahren. Die herkömmlich eingesetzten Kunststoffbeschichtungen der produktführenden Anlagenteile haben eine Dicke von mehr als 50 &mgr;m und die herkömmlich eingesetzten Metallbeschichtungen haben eine Dicke von mehr als 15 &mgr;m. Eine atomare Bindung zum Substrat wird bei diesen Beschichtungen nicht ausgebildet. Es besteht die Gefahr, dass sich die Beschichtung mit der Zeit von dem Basismaterial (Substrat) löst und abblättert.

Ausgehend von den oberhalb erläuterten Schwierigkeiten bei dem Transport von Produkten in einem Wägeautomaten besteht weiterhin ein Bedarf, die produktführenden Oberflächen eines Wägeautomaten zu optimieren. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht demgemäß darin, eine produktführende Oberfläche eines Wägeautomaten bereitzustellen, bei der ein gleichmäßiger Transport des zu transportierenden Produkts gewährleistet wird und ein Anhaften von Produktteilen an der produktführenden Oberfläche vermieden wird.

Die Aufgabe wird durch eine produktführende Oberfläche eines Wägeautomaten gemäß Anspruch 1 gelöst. Weitere bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein produktführendes Anlagenteil eines Wägeautomaten zum Transportieren eines zu wiegenden Produkts und/oder zum Transportieren eines gewogenen Produkts gemäß Anspruch 16 sowie die Verwendung einer auf ein Basismaterial aufgebrachten Beschichtung als produktführende Oberfläche in einem Wägeautomaten gemäß Anspruch 17.

Erfindungsgemäß wird die produktführende Oberfläche eines Wägeautomaten durch eine auf ein Basismaterial aufgebrachte Beschichtung gebildet, wobei die Beschichtung eine Schichtdicke von weniger als 2 &mgr;m aufweist. Die Schichtdicke wird dabei senkrecht zu der produktführenden Oberfläche gemessen.

Bei einer derart dünnen Beschichtung wird eine atomare Bindung zum Basismaterial bzw. Substrat erreicht. Ferner entstehen im Kontaktbereich in den jeweiligen Randzonen der Beschichtung und des Basismaterials funktionelle Gruppen. Dadurch wird vermieden, dass sich die Beschichtung von dem Basismaterial löst. Durch die atomare Bindung zwischen der Beschichtung und dem Basismaterial (bzw. dem Substrat) weist die Beschichtung im Vergleich zu den herkömmlich eingesetzten Beschichtungen eine höhere Beständigkeit gegen Temperaturwechsel und eine höhere Verschleißfestigkeit auf.

Da die Beschichtung so dünn ausgebildet ist, treten Eigenschaften auf, die von denen des kompakten Beschichtungsmaterials erheblich abweichen. Im Gegensatz dazu stimmen bei den herkömmlichen Beschichtungen mit Schichtdicken von mehr als 15 &mgr;m bei Metallbeschichtungen und von mehr als 50 &mgr;m bei Kunststoffbeschichtungen die Oberflächeneigenschaften der Beschichtung im Wesentlichen mit den Oberflächeneigenschaften eines kompakten Beschichtungsmaterials überein. Auf die daraus resultierenden Eigenschaften der Beschichtung wird nachfolgend im Detail eingegangen.

Wie aus dem technischen Gebiet der Nano-Beschichtungen bekannt ist, können bei Beschichtungen im beanspruchten Schichtdickenbereich die Oberflächeneigenschaften durch entsprechende Auswahl und Einstellung der Parameter bei der Herstellung der Beschichtung beeinflusst werden. Insbesondere können beispielsweise bei Verwendung ein und derselben Metalloxid-Keramik als Beschichtungsmaterial in Abhängigkeit von der Auswahl der Parameter bei der Herstellung der Beschichtung sowohl hydrophile (d.h. Wasser anziehende) als auch hydrophobe (d.h. Wasser abweisende) Eigenschaften der Beschichtungsoberfläche erzielt werden.

Ob eine Oberfläche hydrophil oder hydrophob ist, wird im Wesentlichen durch deren Oberflächenenergie bestimmt. Die Oberflächenenergie ist dabei als die Energie definiert, die zum Verändern der Oberfläche je Flächeneinheit aufgewendet werden muss. Da jedes System eine Bestrebung hat, Oberflächen hoher Oberflächenenergie zu vermeiden oder zu minimieren, werden Materialien hoher Oberflächenenergie leicht durch Materialien geringer Oberflächenenergie (z.B. Flüssigkeiten) bedeckt (benetzt). Demnach sind Materialien hoher Oberflächenenergie in der Regel hydrophil (und in der Regel auch oleophil, d.h. Öl anziehend). Umgekehrt werden Materialien niedriger Oberflächenenergie weniger leicht durch Flüssigkeiten benetzt, so dass diese hydrophobe Eigenschaften (d.h. Wasser abweisende Eigenschaften) aufweisen. Stark hydrophobe Oberflächen sind gleichzeitig auch oleophob. Durch die Auswahl der Parameter bei der Herstellung solch dünner Beschichtungen kann die Oberflächenenergie der Beschichtung beeinflusst werden, so dass in Abhängigkeit von den Herstellungsparametern sowohl hydrophile als auch hydrophobe Eigenschaften erhalten werden können.

Insbesondere können im Bereich der Nano-Beschichtungen superhydrophobe Eigenschaften, d.h. extrem Wasser abweisende Eigenschaften der Oberflächen, erzielt werden. Stark hydrophobe Oberflächen sind gleichzeitig auch oleophob. Bei solchen stark hydrophoben und gleichzeitig oleophoben Oberflächen werden Staub- und Schmutzablagerungen vermieden, da Staub und Schmutz häufig ölig ist und sich an der Beschichtungsoberfläche ähnlich wie Öl verhält.

Die erfindungsgemäße produktführende Oberfläche ist demnach gegenüber den bisher im Bereich von Wägeautomaten eingesetzten Beschichtungen beständiger und weist vorteilhafte Oberflächeneigenschaften auf. Insbesondere können in Abhängigkeit von den Herstellungsparametern der Beschichtung sowohl oleophile und hydrophile Oberflächen als auch oleophobe und hydrophobe Oberflächen erzielt werden. Experimente der Anmelderin haben gezeigt, dass sowohl die hydrophilen produktführenden Oberflächen als auch die hydrophoben produktführenden Oberflächen eines Wägeautomaten gemäß der vorliegenden Erfindung denjenigen der bisher verwendeten Beschichtungen überlegen sind. Dies wird auf die oberhalb erläuterten physikalischen Wechselwirkungen und Phänomene der dünnen Beschichtung zurückgeführt. Je nach zu transportierenden Produkt kann es vorteilhaft sein, die Beschichtung hydrophil und gegebenenfalls auch oleophil oder aber hydrophob und gegebenenfalls auch oleophob auszubilden und dadurch die auftretenden Haftungs- und Reibungskräfte zu minimieren, wie anhand der nachfolgenden Beschreibung erläutert wird.

Erfindungsgemäße produktführende Oberflächen mit hydrophilen (und gegebenenfalls auch oleophilen) Eigenschaften sind insbesondere für den Transport von Produkten mit nasser, klebriger Oberfläche, wie beispielsweise von Fleischstücken, vorteilhaft, da dieses Produkt auf einem dünnen Wasserfilm, der zwischen der produktführenden Oberfläche und dem Produkt gebildet wird, rutschen kann. Umgekehrt ist eine hydrophobe produktführende Oberfläche für den Transport von verschiedenen Produkten vorteilhaft, da durch die Wasser abweisenden Eigenschaften der Oberfläche nur eine geringe Kontaktfläche zwischen Produkt und der produktführenden Oberfläche auftritt und eine Benetzung der produktführenden Oberfläche vermieden wird.

Somit kann in beiden Fällen erreicht werden, dass die Reibung und Haftung zwischen dem Produkt und der produktführenden Oberfläche gering ist und ein gleichmäßiger Transport des Produktes stattfindet. Ein Anhaften von Produktteilen wird gleichermaßen vermieden. Aufgrund der geringen Haft- und Reibungskräfte wird auch ein verstärkter Selbstreinigungseffekt erzielt, da haftende Produktreste oder Schmutzpartikel leichter vom durchgeschleusten Produkt mitgenommen werden. Im Vergleich zu den herkömmlich eingesetzten Beschichtungen tritt folglich eine geringere Verschmutzung der produktführenden Oberflächen auf, so dass die Reinigungsintervalle der produktführenden Anlagenteile verlängert und Kosten gespart werden können. Auch die Widerstandsfähigkeit dieser produktführenden Oberflächen ist höher, wie oberhalb erläutert wird.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist die Beschichtung eine Schichtdicke von weniger als 0,2 &mgr;m auf. Gemäß dieser vorteilhaften Weiterbildung liegt die Schichtdicke im Nanometerbereich. Wie oberhalb erläutert wird, treten dadurch verstärkt Eigenschaften auf, die von denen des kompakten Beschichtungsmaterials abweichen. Ferner werden die Oberflächeneigenschaften der Beschichtung noch stärker von den Eigenschaften des darunter liegenden Basismaterials mitbestimmt. Dadurch können für den Transport von Produkt in einem Wägeautomaten besonders vorteilhafte Eigenschaften der produktführenden Oberfläche erzielt werden.

Vorzugsweise weist die Beschichtung eine Schichtdicke von mindestens 10 nm auf. Bei noch geringeren Schichtdicken würden sich relativ schnell Verschleißerscheinungen an der Oberfläche bemerkbar machen.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Beschichtung aus einem Aufdampfmaterial gebildet, wobei zwischen der Beschichtung und dem Basismaterial atomare Bindungen ausgebildet sind. Durch den Aufdampfvorgang wird die Ausbildung atomarer Bindungen zwischen Beschichtung und Basismaterial gefördert. Dadurch werden die oberhalb erläuterten Vorteile erzielt.

Vorzugsweise wird die Beschichtung durch Physikalische Gasphasenabscheidung (PVD) oder durch Chemische Gasphasenabscheidung (CVD) auf das Basismaterial aufgebracht. Diese Verfahren werden bevorzugt zur Herstellung derart dünner Schichten, deren Dicke im Nanometerbereich oder knapp darüber liegt, eingesetzt. Alternativ kann die Beschichtung auch als Sol-Gel-Beschichtung ausgebildet werden. Die Herstellung einer Beschichtung als Sol-Gel ist im Bereich der Nano-Beschichtungen ebenfalls bekannt.

Durch die oberhalb genannten Herstellungsverfahren können sehr dünne, gleichmäßige Beschichtungen ausgebildet werden. Bei allen drei Herstellungsverfahren sind verschiedene Varianten, die im Bereich der Nano-Beschichtungen allgemein bekannt sind und eingesetzt werden, möglich. Insbesondere kann die Chemische Gasphasenabscheidung plasmainduziert oder laserinduziert sein oder als thermisches Verfahren durchgeführt werden. Auch bei der Physikalischen Gasphasenabscheidung sind eine Vakuumbedampfung, ein reaktives Verdampfen, eine Kathodenzerstäubung im Gleichspannungsplasma oder eine Zerstäubung im A/C-Plasma möglich.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ist die Beschichtung aus einer Metalloxid-Keramik der Summenformel MxOy gebildet. Dabei ist M ein Metall, das vorzugsweise mindestens eines der nachfolgenden Metalle aufweist Si (Silicium), Ti (Titan), Zr (Zirkonium), Al (Aluminium), Y (Yttrium), B (Bor). „x" und „y" sind entsprechend der Wertigkeit des Metalls M gewählt. Ferner kann die Metalloxid-Keramik überstöchiometrisch oder unterstöchiometrisch bezüglich des Sauerstoffanteils sein, wie dies bei Metalloxid-Keramiken und insbesondere bei Metalloxid-Keramikbeschichtungen allgemein bekannt ist. Die Metalloxid-Keramik kann ferner aus einem Metalloxid von mehreren verschiedenen Metallen gebildet sein. Beispielsweise ist eine Silizium-Aluminium-Oxid-Keramik möglich. Als Beschichtungsmaterialien sind insbesondere die bekannten Metalloxid-Keramikverbindungen, die im Bereich von dünnen Beschichtungen eingesetzt werden, geeignet.

Die Verwendung einer Metalloxid-Keramik als Beschichtungsmaterial hat den Vorteil, dass dieses Material eine hohe Beständigkeit gegen chemische Substanzen und eine hohe Verschleißfestigkeit aufweist. Ferner sind die Oberflächen der Beschichtungen aus solchen Metalloxid-Keramiken antimikrobiell. Dabei wirkt die Oberfläche der Metalloxid-Keramikbeschichtung als Katalysator bei der photokatalytischen Zersetzung von Produktresten des transportierten Produkts. Dadurch wird Bakterien die Nährstoffgrundlage entzogen, so dass eine Vermehrung von Bakterien auf der Oberfläche unterdrückt wird. Die Metalloxid-Keramikbeschichtungen können sehr gut durch die oberhalb genannten Herstellungsverfahren hergestellt werden.

Alternativ kann die Beschichtung aus einem Fluorkarbon der Summenformel CxFy gebildet sein. Die oberhalb in Bezug auf Metalloxid-Keramiken genannten Vorteile treten auch bei Verwendung von Fluorkarbon als Beschichtungsmaterial auf.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist die Oberfläche der Beschichtung hydrophob. Insbesondere weist sie eine Oberflächenenergie von weniger als 35 mJ/m2 auf. Diese produktführenden Oberflächen führen bei verschiedenen Produkten zu einer Reduzierung der Haft- und Reibungskräfte, wie oberhalb erläutert wird. Dadurch wird ein gleichmäßiger Transport dieser Produkte gewährleistet, ohne dass Produktteile an der Oberfläche anhaften.

Die in dieser Anmeldung angegebenen Werte der Oberflächenenergien beziehen sich auf Messverfahren der Oberflächenenergie gemäß DIN 53364 bzw. DIN ISO 8296 mit Testtinten oder Teststiften.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist die Oberfläche der Beschichtung hydrophil. Insbesondere weist sie eine Oberflächenenergie von mehr als 55 mJ/m2 auf. Wie in Bezug auf Anspruch 1 erläutert wird, kann eine hydrophile Beschichtung insbesondere beim Transport von Produkten mit nasser und weicher Oberfläche, wie beispielsweise von Fleischstücken, vorteilhaft sein.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist das Basismaterial bzw. das Substrat ein Edelstahlblech. Die Verwendung eines Edelstahlblechs hat sich als Basismaterial für die oberhalb genannten Beschichtungsmaterialien als besonders vorteilhaft erwiesen. Alternativ dazu können jedoch auch andere Metalle oder Kunststoff als Basismaterial eingesetzt werden.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ist die produktführende Oberfläche nanostrukturiert oder mikrostrukturiert und gleichzeitig superhydrophob. Eine Mikrostrukturierung kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass bereits das Basismaterial eine Mikrostrukturierung, beispielsweise in Form von Strukturen von 5–20 &mgr;m Höhe und von 5–50 &mgr;m Abstand, aufweist und auf diese Strukturierung die dünne Beschichtung aufgebracht wird. Wie bereits oberhalb erläutert wird, können durch die sehr dünnen Beschichtungen von weniger als 2 &mgr;m Dicke und insbesondere von weniger als 0,2 &mgr;m Dicke superhydrophobe Eigenschaften erzielt werden. In Kombination mit der Mikrostrukturierung oder der Nanostrukturierung kann ein Lotuseffekt® erzielt werden, was bedeutet, dass Flüssigkeiten abperlen und ein Selbstreinigungseffekt an der Oberfläche auftritt.

Die oberhalb erläuterten Vorteile können auch dann erreicht werden, wenn eines oder mehrere der produktführenden Anlagenteile eines Wägeautomaten, insbesondere einer Kombinationswaage, eine derartige produktführende Oberfläche aufweist/aufweisen. Derartige produktführende Anlagenteile können insbesondere eine zentrale Verteilvorrichtung, wie beispielsweise ein Verteilteller, eine Förderrinne, eine Klappe eines Bereitstellungsbehälters oder eines Wägebehälters zum Auslassen von Produkt aus dem jeweiligen Behälter, eine Rutsche und/oder ein Trichter eines Wägeautomaten sein.

Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der beigefügten Zeichnungen. Von den Figuren zeigen:

1 eine schematische Querschnittsansicht einer Kombinationswaage;

2 eine Vorderansicht einer Förderrinne; und

3 eine schematische abgebrochene Querschnittsansicht einer auf ein Basismaterial aufgebrachten Beschichtung.

In 1 ist eine Kombinationswaage 2 dargestellt. Im Folgenden werden die produktführenden Anlagenteile erläutert. Diese weisen Oberflächen auf, die in Kontakt mit dem zu wiegenden und/oder mit dem gewogenen Produkt gelangen.

Das Produkt wird von einer Produkt-Zuführvorrichtung 4 auf eine zentrale Verteilvorrichtung, die in 1 als Verteilteller 6 dargestellt ist, gefördert. Der Verteilteller 6 weist eine umlaufende Kante 8 auf, um die eine Mehrzahl von Förderrinnen 10 herum angeordnet ist. Jede der Förderrinnen 10 ist auf einem Vibrationsantrieb 12 angeordnet. An jeder Förderrinne 10 ist unterhalb des äußeren Endes ein Bereitstellungsbehälter 14 angeordnet. Unterhalb jedes Bereitstellungsbehälters 14 ist wiederum ein Wägebehälter 16 angeordnet.

Sowohl die Bereitstellungsbehälter 14 als auch die Wägebehälter 16 weisen jeweils zwei Klappen 18 auf. Die Klappen 18 sind schwenkbar an dem jeweiligen Behälter 14, 16 angebracht. Die Klappen 18 jedes Klappenpaares sind jeweils gegenüberliegend voneinander angeordnet und können zum Auslassen des Produktes geöffnet werden. Eine (nicht dargestellte) Steuerung der Kombinationswaage dient dazu, das Öffnen und Schließen der Klappen 18 in Abhängigkeit von einem Wägeergebnis der jeweiligen Wägebehälter 16 zu steuern. Das Produkt wird von den entsprechenden Wägebehältern 16 ausgelassen und gelangt über Rutschen 20 in einen Trichter 22, der unterhalb der Mehrzahl von Wägebehältern 16 angeordnet ist. Das gewogene Produkt wird aus der Auslassöffnung 23 des Trichters 22 ausgelassen. Diese Auslassöffnung 23 ist beispielsweise oberhalb einer (nicht dargestellten) Verpackungsmaschine angeordnet, welche das abgewogene Produkt anschließend verpackt.

Demgemäß wird das zu wiegende Produkt von der Produkt-Zuführvorrichtung 4 auf den Verteilteller 6 transportiert, von dem es anschließend auf die Mehrzahl von Förderrinnen 10 verteilt wird. Von den Förderrinnen 10 wird das Produkt dann in die jeweiligen Bereitstellungsbehälter 14 gefördert. Durch Öffnen der Klappen 18 der Bereitstellungsbehälter 14 wird das Produkt anschließend in die Wägebehälter 16 gefördert und darin gewogen. Die (nicht dargestellte) Steuerung der Kombinationswaage ermittelt dann eine Kombination von Wägebehältern 16 basierend auf den jeweils gemessenen Gewichten der Teilmengen in den Wägebehältern 16 und gibt ein Steuerungssignal zum Öffnen der entsprechenden Klappen 18 aus. Das gewogene Produkt wird über Rutschen 20 in den Trichter 22 ausgelassen und verlässt anschließend die Kombinationswaage 2 durch die Auslassöffnung 23 des Trichters 22.

Dementsprechend bilden die Produkt-Zuführvorrichtung 4, der Verteilteller 6, die Förderrinnen 10, die Bereitstellungsbehälter 14, die Wägebehälter 16, die Klappen 18, die Rutschen 20 und der Trichter 22 produktführende Anlagenteile der Kombinationswaage 2, die jeweils produktführende Oberflächen aufweisen. Um die erfindungsgemäßen vorteilhaften Transporteigenschaften zu erzielen und um ein Anhaften von Produktteilen zu vermeiden, weisen bei solch einer Kombinationswaage eines oder vorzugsweise mehrere der produktführenden Anlagenteile eine produktführende Oberfläche gemäß der vorliegenden Erfindung auf. Vorzugsweise sind zumindest die Oberflächenabschnitte von den produktführenden Anlagenteilen, die in Kontakt mit dem Produkt gelangen, mit einer produktführenden Oberfläche gemäß der vorliegenden Erfindung ausgebildet.

In 2 ist beispielhaft eine Förderrinne 10 als produktführendes Anlagenteil der Kombinationswaage dargestellt. Die Förderrinne 10 weist eine zentrale Rinne 24 auf, die sich in einer Transportrichtung 26 zu einer Öffnung 28 der Förderrinne 10 hin erstreckt. Beidseitig der Rinne 24 sind schräg nach oben geneigte Seitenwände 30, 32 angeordnet, die das Produkt in Richtung zu der zentralen Rinne 24 lenken. Auf der gegenüberliegenden Seite der Öffnung 28 kann eine hochstehende Wand 34 ausgebildet sein, welche verhindert, dass das Produkt in Transportrichtung über die Öffnung 28 hinaus transportiert wird.

Vorzugsweise ist bei der Förderrinne 10 die zentrale Rinne 24 und zumindest ein zentraler Abschnitt der seitlich nach oben geneigten Wände 30, 32 mit einer produktführenden Oberfläche gemäß der vorliegenden Erfindung ausgebildet.

3 ist eine schematische abgebrochene Querschnittsansicht einer Beschichtung 36, die auf ein Basismaterial 38 aufgebracht ist. Die Dicke d der Beschichtung ist gemäß der vorliegenden Erfindung weniger als 2 &mgr;m. Die schematische Darstellung in 3 gibt dabei jedoch nicht korrekt die Größenverhältnisse wieder sondern dient lediglich der Anschauung. Die Oberfläche der Beschichtung 36 bildet eine produktführende Oberfläche 40, auf welcher das Produkt in einem Wägeautomaten transportiert wird.

Wie oberhalb erläutert wird, sind die Beschichtung 36 und das Basismaterial 38 durch atomare Bindungen aneinander gebunden. Ferner werden, wie oberhalb erläutert wird, im Bereich der Kontaktfläche sowohl in der Beschichtung 36 als auch in dem Basismaterial 38 funktionelle Gruppen gebildet. Dies ist in 3 schematisch durch einen Übergangsbereich 42 der Beschichtung 36 und durch einen Übergangsbereich 44 des Basismaterials 38 dargestellt. Auch die dargestellten Größenverhältnisse dieser Übergangsbereiche 42 und 44 sind nicht korrekt und dienen lediglich zur Veranschaulichung.

Auf der produktführenden Oberfläche 40, die in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel hydrophob und oleophob ist, ist schematisch ein Wassertropfen 46 dargestellt. Aufgrund der hydrophoben Eigenschaft der produktführenden Oberfläche 40 perlt dieser ab und benetzt nur einen geringen Teil der Oberfläche 40.

Umgekehrt würde im Falle einer hydrophilen produktführenden Oberfläche der Wassertropfen auf der Oberfläche einen dünnen Wasserfilm bilden und die Oberfläche großflächiger benetzen.

Versuche der Anmelderin haben gezeigt, dass eine mit CVD-Verfahren hergestellte Siliciumoxid-Beschichtung eines Edelstahlblechs mit einer Schichtdicke der Beschichtung von 1,5 &mgr;m besonders gute hydrophobe und antihaftende Eigenschaften erzielt werden könnnen. Vorzugsweise weist die Oberfläche zusätzlich eine Nanostrukturierung auf.

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oberhalb beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Wie anhand des einleitenden Teils der Beschreibung deutlich wird, können insbesondere verschiedene Herstellungsverfahren zur Herstellung der Beschichtung angewendet und verschiedene Beschichtungsmaterialien eingesetzt werden.


Anspruch[de]
Produktführende Oberfläche eines Wägeautomaten, insbesondere einer Kombinationswaage, welche durch eine auf ein Basismaterial (38) aufgebrachte Beschichtung (36) gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (36) eine Schichtdicke (d) von weniger als 2 &mgr;m aufweist. Produktführende Oberfläche eines Wägeautomaten gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (36) eine Schichtdicke (d) von weniger als 0,2 &mgr;m aufweist. Produktführende Oberfläche eines Wägeautomaten gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (36) eine Schichtdicke (d) von mindestens 10 nm aufweist. Produktführende Oberfläche eines Wägeautomaten gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (36) aus einem Aufdampfmaterial gebildet ist und dass zwischen der Beschichtung (36) und dem Basismaterial (38) atomare Bindungen ausgebildet sind. Produktführende Oberfläche eines Wägeautomaten gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (36) aus einer Metalloxid-Keramik der Summenformel MxOy gebildet ist, und dass insbesondere das Metall M der Metalloxid-Keramik mindestens eines der nachfolgenden Metalle aufweist: Si, Ti, Zr, Al, Y, B. Produktführende Oberfläche eines Wägeautomaten gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (36) ein Fluorkarbon der Summenformel CxFy ist. Produktführende Oberfläche eines Wägeautomaten gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche (40) der Beschichtung (36) hydrophob ist und insbesondere eine Oberflächenenergie von weniger als 35 mJ/m2 aufweist. Produktführende Oberfläche eines Wägeautomaten gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche (40) der Beschichtung (36) hydrophil ist und insbesondere eine Oberflächenenergie von mehr als 55 mJ/m2 aufweist. Produktführende Oberfläche eines Wägeautomaten gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Basismaterial (38) ein Edelstahlblech, ist. Produktführende Oberfläche eines Wägeautomaten gemäß einem der Ansprüche 1–8, dadurch gekennzeichnet, dass das Basismaterial (38) ein Kunststoff ist. Produktführende Oberfläche eines Wägeautomaten gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (36) durch Physikalische Gasphasenabscheidung (PVD) auf das Basismaterial (38) aufgebracht ist. Produktführende Oberfläche eines Wägeautomaten gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (36) durch Chemische Gasphasenabscheidung (CVD) auf das Basismaterial (38) aufgebracht ist. Produktführende Oberfläche eines Wägeautomaten gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (36) eine Sol-Gel-Beschichtung ist. Produktführende Oberfläche eines Wägeautomaten gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die produktführende Oberfläche (40) nanostrukturiert oder mikrostrukturiert ist und superhydrophob ist, so dass an der produktführenden Oberfläche (40) ein Lotuseffekt® auftritt. Produktführende Oberfläche eines Wägeautomaten gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die produktführende Oberfläche (40) als Katalysator bei der photokatalytischen Zersetzung von Produktresten des transportierten Produkts wirkt, so dass die produktführende Oberfläche (40) antimikrobielle Eigenschaften aufweist. Produktführendes Anlagenteil eines Wägeautomaten, insbesondere einer Kombinationswaage, zum Transportieren eines zu wiegenden Produkts und/oder zum Transportieren eines gewogenen Produkts,

insbesondere eine zentrale Verteilvorrichtung (6), eine Förderrinne (10), eine Klappe (18) eines Bereitstellungsbehälters (14) oder eines Wägebehälters (16) zum Auslassen von Produkt aus dem jeweiligen Behälter, eine Rutsche (20) und/oder ein Trichter (22) einer Kombinationwaage (2),

dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der Teil der Oberfläche des produktführenden Anlagenteils, der in Kontakt mit dem zu transportierenden Produkt gelangt, eine produktführende Oberfläche (40) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche aufweist.
Verwendung einer auf ein Basismaterial (38) aufgebrachten Beschichtung (36), deren Schichtdicke (d) weniger als 2 &mgr;m ist, als produktführende Oberfläche (40) in einem Wägeautomaten, insbesondere in einer Kombinationswaage (2).






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