DE10152234A1

DE10152234A1 - Vorrichtung zum Dosieren einer Flüssigkeit in Behälter

Info

Publication number: DE10152234A1
Application number: DE10152234A
Authority: DE
Inventors: Frank Mueller; Werner Mayer
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2001-10-20
Filing date: 2001-10-20
Publication date: 2003-07-24

Abstract

Eine Vorrichtung (10; 10a) zum Dosieren einer Flüssigkeit in Behälter (1) hat einen Verteiler (19; 19a), von dem Fülleitungen (21 bis 24; 39 bis 39) abzweigen. Die Behälter (1) werden mittels heb- und senkbaren Füllnadeln (26, 27; 26a, 27a) befüllt, welche in die Behälteröffnungen (2) einführbar sind. Jedem Behälter (1) sind wenigstens zwei Füllnadeln (26, 27; 26a, 27a) zugeordnet, über die der jeweilige Behälter (1) befüllt wird. Die erfindungsgemäße Vorrichtung (10; 10a) ermöglicht eine hohe Abfülleistung und eine einfache Reinigbarkeit der Fülleitungen (21 bis 24; 32 bis 39).

Description

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Dosieren einer Flüssigkeit in Behälter nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, wie sie aus der DE 43 41 934 A1 bekannt ist. Bei der bekannten Vorrichtung zweigen von einem rohrförmigen Verteiler Fülleitungen ab, in deren Verlauf jeweils ein Absperrventil geschaltet ist, um den Durchfluß der im Verteiler unter Druck stehenden Flüssigkeit in die Behälter zu regeln. Die Fülleitungen enden auf der den Behältern zugewandten Seite jeweils in einer Füllnadel, die in die Öffnung des zu befüllenden Behälters heb- und senkbar ist.
Aufgrund der Oberflächenspannung der abzufüllenden Flüssigkeit ist der Innendurchmesser der Füllnadel insbesondere bei Flüssigkeiten mit niedriger Viskosität begrenzt, da ein Nachtropfen am Auslaßende der Füllnadel verhindert werden muß. Der relativ kleine Füllnadelinnendurchmesser hat zur Folge, daß eine hohe Strömungsgeschwindigkeit der abzufüllenden Flüssigkeit erzeugt wird, die zu einer unruhigen Befüllung mit Schaumbildung führt. Im Extremfall kann es sogar zu Spritzern an der Behältermündung oder zum Austreten von Flüssigkeit aus dem Behälter kommen. Da daher die Strömungsgeschwindigkeit bei vorgegebenem Füllnadelinnendurchmesser einen bestimmten Wert nicht überschreiten sollte, ist auch die Fülleistung der bekannten Vorrichtung begrenzt. Um diesen Nachteil auszugleichen, ist es aus der US 4,375,826 bekannt, am Auslaßende eines Füllrohrs eine Vielzahl von im Durchmesser relativ kleinen Füllrohren vorzusehen, die gemeinsam und gleichzeitig in einen zu befüllenden Behälter die Flüssigkeit abgeben. Um zu verhindern, dass die einzelnen Flüssigkeitssäulen in den einzelnen Füllrohren untereinander in Kontakt geraten, ist es bei der US 4,375,826 ferner erforderlich, dass die Füllrohre zueinander beabstandet sind und ihre Füllrohrenden voneinander sternförmig wegweisen. Die Füllvorrichtung baut daher relativ aufwendig. Außerdem ist die Reinigung derartig ausgebildeter Füllrohre relativ aufwendig.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Dosieren einer Flüssigkeit in Behälter mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, dass sie eine sehr hohe Fülleistung aufweist und gleichzeitig relativ einfach zu reinigen ist.
Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Dosieren einer Flüssigkeit in Behälter sind in den Unteransprüchen angegeben.

Zeichnung

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung bei der Verwendung von magnetisch induktiven Durchflußmessern oder Massendurchflußmessern und
Fig. 2 eine erfindungsgemäße Vorrichtung bei der Verwendung von Wägefüllern oder Zeit-Druck-Füllsystemen ebenfalls in schematischer Darstellung.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

In der Fig. 1 ist eine Vorrichtung 10 zum Dosieren einer Flüssigkeit, insbesondere einer pharmazeutischen Flüssigkeit, im Behälter 1 dargestellt. Die Vorrichtung 10 weist eine die Behälter 1 taktweise in Richtung des Pfeiles 11 fördernde Transporteinrichtung 12 auf, zwischen deren in gleichmäßigen Abständen angeordneten Mitnehmerpaaren 13, 14 die Behälter 1 angeordnet sind, welche entlang ihres Förderweges auf einer Schiene 16 entlang gleiten. Oberhalb der Transporteinrichtung 12 ist ein Vorratsbehälter 17 für die Flüssigkeit angeordnet, der über einer Zuführleitung 18 mit einem rohrförmigen Verteiler 19 verbunden ist. Von dem Verteiler 19 zweigen im Ausführungsbeispiel vier Füllrohre 21 bis 24 ab, in deren Verlauf jeweils ein Durchflußmesser 25 geschaltet ist. Der Durchflußmesser 25 ist jeweils beispielsweise als magnetisch induktiver Durchflußmesser oder aber als Massedurchflußmesser ausgebildet. Stromabwärts nach dem Durchflußmesser 25 verzweigt sich jedes Füllrohr 21 bis 24 in zwei Füllrohrabschnitte 21a, 21b bis 24a, 24b, wobei das Ende jedes Füllrohrabschnittes 21a, 21b bis 24a, 24b als Füllnadel 26, 27 ausgebildet ist. Jedem Füllrohrabschnitt 21a, 21b bis 24a, 24b ist weiterhin ein Absperrventil 28 zugeordnet, das mit der Steuereinrichtung der Vorrichtung 10 gekoppelt sind. Die Füllnadeln 26, 27 sind in einem gemeinsamen, nicht dargestellten Füllnadelträger gelagert, welcher in Richtung des Doppelpfeiles 29 auf- und abbeweglich ist.
Die Ansteuerung des Füllnadelträgers ist derart, dass die Füllnadeln 26, 27 während einer Stillstandphase der Transporteinrichtung 12 in die jeweiligen Behälteröffnungen 2 der Behälter 1 abgesenkt werden, um eine entsprechende Menge an Flüssigkeit in die Behälter 1 einzudosieren, und dass nach dem Dosieren der Flüssigkeit in den jeweiligen Behälter 1 die Füllnadeln 26, 27 wieder aus dem Behälter 1 herausgehoben werden, damit die Transporteinrichtung 12 die befüllten Behälter 1 weiter transportieren kann.
Zur Maximierung der Abfülleistung der Vorrichtung 10 ist vorgesehen, den Innendurchmesser der jeweiligen Füllnadel 26, 27 so groß als möglich zu gestalten, damit es gerade noch zu keinem Nachtropfen der eindosierten Flüssigkeit kommt, d. h. dass die in der Füllnadel 26, 27 unterhalb des entsprechenden Absperrventils 28 befindliche Flüssigkeitssäule durch Oberflächenspannung in der Füllnadel 26, 27 gehalten ist. Der Querschnitt der Behälteröffnung 2 wird bevorzugt weiterhin maximal ausgefüllt, indem eine entsprechende Anzahl von Füllnadeln gleichzeitig einen Behälter 1 bzw. einer Behälteröffnung 2 zugeordnet sind. Durch jede Füllnadel muß somit während eines Dosiervorgangs lediglich eine dem Volumen bzw. der Masse geteilt durch die Anzahl der Füllnadeln entsprechende Menge in den Behälter 1 eindosiert werden.
Zu Beginn des Eindosierens werden alle Absperrventile 28 von der Steuereinrichtung der Vorrichtung 10 gleichzeitig geöffnet, und am Ende des Dosiervorgangs gleichzeitig von der Steuereinrichtung geschlossen.
In der Fig. 2 ist ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, wobei gleiche Bauteile gegenüber der Vorrichtung 10 mit der selben Bezugsziffer versehen sind.
Die in der Fig. 2 dargestellte Vorrichtung 10a unterscheidet sich von der Vorrichtung 10 gemäß der Fig. 1 dadurch, dass in dem Verteiler 19a die Flüssigkeit unter einem bestimmten Überdruck steht. Dieser Überdruck wird mittels eines Drucksensors 31 im Verteiler 19a erfaßt, welcher mit der Steuereinrichtung der Vorrichtung 10a gekoppelt ist, und entsprechend des gemessenen Drucks die Absperrventile 28a öffnet bzw. schließt. Wiederum sind bei der Vorrichtung 10a vier Behälter 1 vorgesehen, die gleichzeitig gefüllt werden sollen. Im Gegensatz zur Vorrichtung 10 zweigen jedoch von dem Verteiler 19a acht Füllrohre 32 bis 39 ab, deren Durchflußmenge mittels jeweils eines Absperrventils 28a geregelt wird. Jeweils zwei der Füllrohre 32 bis 39 mit ihren entsprechenden Füllnadeln 26a, 27a sind paarweise einem Behälter 1 zugeordnet.
Ergänzend wird erwähnt, dass anstelle des in der Fig. 2 dargestellten Zeit-Druck-Füllsystems auch ein Füllsystem mit einem Wägefüller vorgesehen sein kann. In diesem Fall entfällt der Drucksensor 31 im Verteiler 19a, und die Schiene 16 ist derart ausgebildet, dass der jeweilige Behälter 1 gewogen werden kann, so dass beim Erreichen des Zielgewichts das jeweilige Absperrventil 28a abschaltet.
Weiterhin kann die Vorrichtung 10, 10a auch als kontinuierlich arbeitende Vorrichtung ausgebildet sein, das heißt, daß die Transporteinrichtung 12 die Behälter 1 kontinuierlich fördert, und die Füllnadeln 26, 26a, 27, 27a mittels eines an sich bekannten Füllnadelträgers auf einer bestimmten Weglänge während des Befüllens synchron mit den Behältern 1 bewegt werden.

Claims

1. Vorrichtung (10; 10a) zum Dosieren einer Flüssigkeit in Behälter (1), mit einem die Flüssigkeit speichernden Verteilerelement (19; 19a), von dem Fülleitungen (21 bis 24; 32 bis 39) zu den zu befüllenden Behältern (1) abzweigen, wobei jede Fülleitung (21 bis 24; 32 bis 39) auf der dem Verteilerelement (19; 19a) abgewandten Seite in wenigstens einem Füllrohr (26, 27; 26a, 27a) endet, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Behälter (1) wenigstens zwei Füllrohre (26, 27; 26a, 27a) zugeordnet sind, die gleichzeitig die Flüssigkeit in den jeweiligen Behälter (1) dosieren.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Füllrohr (26, 27; 26a, 27a) ein Absperrventil (28; 28a) für die Flüssigkeit zugeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in jeder Fülleitung (21 bis 24) eine Durchflußmeßeinrichtung (25) für die Flüssigkeit angeordnet ist und dass sich die Fülleitung (21 bis 24) in Durchflußrichtung nach der Durchflußmeßeinrichtung (25) in jeweils wenigstens zwei, einem Behälter (1) zugeordnete Füllrohre (26, 27) verzweigt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Versorgungselement ein unter Druck stehender Verteiler (19a) ist und dass in dem Verteiler (19a) ein Drucksensor (31) zum Erfassen des Flüssigkeitsdrucks angeordnet ist.