DE102012210346A1

DE102012210346A1 - Dosiervorrichtung zur Anordnung an einer Verpackungsmaschine

Info

Publication number: DE102012210346A1
Application number: DE201210210346
Authority: DE
Inventors: Roland Kuhn; Volker Dersch; Norbert Hoyer; Harald Braun
Original assignee: Rovema GmbH
Current assignee: Rovema GmbH
Priority date: 2012-06-19
Filing date: 2012-06-19
Publication date: 2013-12-19
Anticipated expiration: 2032-06-20
Also published as: DE102012210346B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Dosiervorrichtung (01) zum Dosieren eines fließfähigen, insbesondere pulverförmigen Produkts, zur Anordnung an einer Verpackungsmaschine, insbesondere einer Schlauchbeutelmaschine, mit zumindest einer Dosierschnecke (02) und mit zumindest einem Rührer (03) und mit zumindest einem Vorratsbehälter (04), wobei das Produkt entlang geschlossener Wandungen (08) durch Antrieb der Dosierschnecke (02) aus dem Vorratsbehälter (03) zu einer Produktausgabeöffnung (19) gefördert werden kann, wobei in den Wandungen (08) der Dosiervorrichtung (01) und oder in der Dosierschnecke (02) zumindest eine Reinigungsöffnung (09, 16) vorgesehen ist, durch die ein Reinigungsmedium (10) zur Reinigung des Inneren der Dosiervorrichtung (01) eingefördert und/oder ausgefördert werden kann.

Description

Die Erfindung betrifft eine Dosiervorrichtung zum Dosieren eines fließfähigen, insbesondere pulverförmigen Produkts, die zur Anordnung an einer Verpackungsmaschine, insbesondere an einer Schlauchbeutelmaschine, geeignet ist.
Aus dem Stand der Technik sind verschiedenste Dosiervorrichtungen bekannt. Zweck der Dosiervorrichtung bei der Anordnung an einer Verpackungsmaschine ist die Übergabe jeweils einer bestimmten Menge des abzufüllenden Guts in eine Verpackung, welche von der Verpackungsmaschine hergestellt und anschließend verschlossen wird. Bei den meisten Verpackungsmaschinen wird der Abstand von der Dosiervorrichtung zur Verpackungsmaschine mittels Schwerkraft überbrückt. Zur schnellen und exakten Dosierung ist üblicherweise eine Schneckendosierung vorgesehen. Diese Dosierschnecke wird in zyklischen Abständen ein- oder ausgeschaltet und gibt somit jeweils die der Verpackung zuzuführende Menge ab. Zum Antrieb der Dosierschnecke können verschiedenste Antriebssysteme eingesetzt werden. Üblicherweise werden hierzu Servo- oder Schrittmotoren eingesetzt.
Eine gattungsgemäße Dosiervorrichtung ist beispielsweise aus der Druckschrift DE 27 40 178 A1 bekannt.
Um die sichere Materialzuführung zur Dosierschnecke zu gewährleisten ist vor der Dosierschnecke ein Vorratsbehälter angeordnet, beispielsweise ein Trichter, in welchem sich ein Vorrat des entsprechend abzufüllenden Produkts befindet. Um ein Verklumpen des Produkts im Vorratsbehälter oder ein Anheften am Rande des Vorratsbehälters zu verhindern wird üblicherweise ein Rührer eingesetzt.
Bei den bekannten Dosiervorrichtungen mit Dosierschnecke ist es bei einem Produktwechsel des abzufüllenden Produkts notwendig die gesamte Dosiervorrichtung zu reinigen, um den Verbleib von Resten des zuvor abgefüllten Produkts in der Dosiervorrichtung auszuschließen. Abhängig von der bauartigen Komplexität der Dosiervorrichtung kann das Reinigen der Dosiervorrichtung also einen erheblichen Zeit- und Kostenaufwand darstellen. Moderne Verpackungsmaschinen sollen möglichst flexibel unterschiedlichste Produkte abfüllen können, so dass die dafür jeweils notwendigen Reinigungsarbeiten an der Dosiervorrichtung unerwünscht sind.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb eine neue Dosiervorrichtung vorzuschlagen, mit der die beim Produktwechsel notwendigen Reinigungsarbeiten beschleunigt und vereinfacht werden können.
Diese Aufgabe wird durch eine Dosiervorrichtung nach der Lehre des Anspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Kerngedanke der erfindungsgemäßen Dosiervorrichtung ist es, dass in den Wandungen der Dosiervorrichtung zumindest eine Reinigungsöffnung vorgesehen ist, durch die ein Reinigungsmedium zur Reinigung des Inneren der Dosiervorrichtung eingefördert und/oder ausgefördert werden kann. Dies bedeutet mit anderen Worten, dass zur Reinigung der Dosiervorrichtung ein Demontieren der Dosiervorrichtung, insbesondere ein Demontieren der Dosierschnecke, nicht mehr erforderlich ist. Stattdessen wird das Reinigungsmedium, gegebenenfalls mit ausreichendem Druck, in die Dosiervorrichtung eingefördert und/oder ausgefördert, um auf diese Weise das in der Dosiervorrichtung verbliebene Produkt zu entfernen.
Welche Art und Reinigungsmedium zur Reinigung der Dosiervorrichtung Verwendung findet, ist grundsätzlich beliebig, solange eine ausreichende Reinigungswirkung erzielbar ist. Besonders einfach last sich das erfindungsgemäße Prinzip mit einer Druckluftreinigung realisieren. Dazu wird an der Dosiervorrichtung eine Druckluftversorgungseinrichtung vorgesehen, die über Druckluftleitungen mit den jeweils vorgesehenen Reinigungsöffnungen verbunden ist. Auf diese Weise kann die Druckluft in das Innere der Dosiervorrichtung mit statischem oder pulsierendem Druck eingeblasen und das verbliebene Produkt aus der Dosiervorrichtung entfernt werden.
Alternativ zur Verwendung von Druckluft kann als Reinigungsmedium auch eine Reinigungsflüssigkeit, beispielsweise Wasser oder eine wässrige Reinigungslösung, eingesetzt werden. In diesem Fall wird eine entsprechende Reinigungsflüssigkeitsversorgungseinrichtung vorgesehen, die über Flüssigkeitsleitungen mit den entsprechenden Reinigungsöffnungen verbunden ist.
Gemäß einer weiteren Alternative wird als Reinigungsmedium Dampf verwendet. In diesem Fall muss eine Dampfversorgungseinrichtung vorgesehen werden, die über Dampfleitungen mit zumindest einer Reinigungsöffnung verbunden ist.
Gemäß einer weiteren Alternative wird als Reinigungsmedium ein Reinigungsgranulat eingesetzt. Bei diesem Reinigungsgranulat kann es sich bevorzugt um Biogranulat, beispielsweise Nussschalengranulat oder Maiskolbenschrot handeln. Das Reinigungsgranulat wird über geeignete Granulatleitungen zu zumindest einer Reinigungsöffnung gefördert und durchströmt die Dosiervorrichtung.
Gemäß einer weiteren Alternative ist als Reinigungsmedium Trockeneis vorgesehen, das beispielsweise als Trockeneisgranulat in die Dosiervorrichtung eingefördert wird. Mittels einer Trockeneisversorgungseinrichtung wird das Trockeneis über Trockeneisleitungen durch eine Reinigungsöffnung eingefördert. Solange das Trockeneis eine bestimmte Temperatur nicht überschreitet liegt es als Festkörper vor und kann als solches eine gute Reinigungswirkung entfalten. Nach Abschluss der Reinigung verbleiben zuverlässig keinerlei Reste des Trockeneies in der Dosiervorrichtung, da das Trockeneis bei Raumtemperatur verdampft.
Gemäß einer weiteren Alternative ist an der Dosiervorrichtung eine Laserlichtquelle vorgesehen ist, deren Laserlichtstrahl als Reinigungsmedium durch einer Reinigungsöffnung in die Dosiervorrichtung gelenkt werden kann. Laserpulse verursachen eine kurzzeitige Erhitzung der zu Reinigenden Bauteilwandung, so dass anhaftende Partikel verdampfen.
Die erfindungsgemäß an der Dosiervorrichtung vorgesehenen Reinigungsöffnungen können neben der Reinigung auch noch einem weiteren Zweck dienen. Muss das Produkt während des Abfüllens beispielsweise unter einer Prozessgasatmosphäre verarbeitet werden, so können die Reinigungsöffnungen und die entsprechend dazu vorgesehenen Versorgungsleitungen auch dazu genutzt werden, ein Prozessgas in die Dosiervorrichtung einzuleiten, um während des Abfüllens unter Prozessgasatmosphäre arbeiten zu können. Für diese Variante ist an der Dosiervorrichtung eine Prozessgasversorgungseinrichtung vorzusehen, die über Gasleitungen mit zumindest einer Reinigungsöffnung verbunden ist.
Erfindungsgemäß kann das Reinigungsmedium nicht nur in die Dosiervorrichtung eingefördert, sondern auch entsprechend ausgefördert werden, um eine zielgerichtete Entfernung des Produkts aus der Dosiervorrichtung zu erreichen. Um das Ausfördern des Reinigungsmediums zu ermöglichen, kann an der Dosiervorrichtung eine Saugeinrichtung vorgesehen werden. Diese Saugeinrichtung ist dann über Saugleitungen mit zumindest einer Reinigungsöffnung verbunden, um durch den entsprechenden Unterdruck in den Saugleitungen das Reinigungsmedium durch die Reinigungsöffnung abzusaugen.
Um die Effektivität des Reinigungsvorgangs zu erhöhen und ein unerwünschtes Austreten des zu entfernenden Produkts zu verhindern, kann an der Produktausgabeöffnung und/oder am Vorratsbehälter der Dosiervorrichtung ein Verschlussorgan zum Verschließen der Dosiervorrichtung während des Reinigungszyklus vorhanden sein. Insbesondere können die Druckverhältnisse in der Dosiervorrichtung während des Reinigens durch ein entsprechendes Verschlussorgan reguliert werden.
Im Inneren der Dosiervorrichtung kann es vorkommen, dass das zu entfernende Produkt an den Innenwandungen der Dosiervorrichtung anhaftet und durch das Reinigungsmedium nur schlecht entfernt werden kann. Um auch solche anhaftenden Produktreste während des Reinigungszyklus möglichst vollständig entfernen zu können, ist es besonders vorteilhaft, wenn an der Dosiervorrichtung zumindest eine Vibrationseinrichtung vorgesehen ist, mit der die Wandungen und/oder die Dosierschnecke der Dosiervorrichtung zumindest bereichsweise in Schwingung versetzt werden können. Durch die von der Vibrationseinrichtung aufgebrachten Schwingungen wird das zu entfernende Produkt von der Innenwandung der Dosiervorrichtung abgelöst und kann mit der Strömung des Reinigungsmediums einfach entfernt werden.
Eine Ausführungsform der Erfindung ist in der Zeichnung schematisiert dargestellt und wird nachfolgend beispielhaft erläutert.
Es zeigt:
1 eine erfindungsgemäße Dosiervorrichtung in einem schematisierten Querschnitt.
1 zeigt eine Dosiervorrichtung 01 zum Dosieren eines pulverförmigen Produkts, die zur Anordnung an einer nicht dargestellten Verpackungsmaschine, nämlich einer Schlauchbeutelmaschine, vorgesehen ist. Die Dosiervorrichtung 01 umfasst zwei Dosierschnecken 02a und 02b, zwei Rührer 03a und 03b (oberer Rührer 03a ist in 1 verdeckt) und zwei Vorratsbehälter 04a und 04b. Bei Betrieb der Dosiervorrichtung 01 wird das Produkt aus dem oberen Vorratsbehälter 04a entnommen und von der horizontal angeordneten Dosierschnecke 02a in den unteren Vorratsbehälter 04b eingefördert. Von dort wird das Produkt dann mit der vertikal angeordneten unteren Dosierschnecke 02b zyklisch durch die Produktausgabeöffnung 19 in eine Produktverpackung 05 eingefördert. Zum Antrieb der Dosierschnecken 02 sind zwei Antriebsmotoren 06 vorgesehen. Die Dosiervorrichtung 01 insgesamt ist an einer Säulenführung 07 höhenverstellbar gelagert.
Um bei einem Produktwechsel die Dosiervorrichtung 01 in einfacher Weise und ohne Demontage einzelner Teile gründlich reinigen zu können und das alte Produkt aus der Dosiervorrichtung 01 zu entfernen sind in den Wandungen 08 der verschiedenen Bestandteile der Dosiervorrichtung 01 mehrere Reinigungsöffnungen 09, die in der Art von Reinigungsdüsen ausgebildet sind, vorgesehen, durch die ein Reinigungsmedium 10 (in 1 schematisch durch Bewegungspfeile dargestellt) in das Innere der Dosiervorrichtung 01 eingefördert werden kann. Als Reinigungsmedium dient bei der in 1 dargestellten Dosiervorrichtung Druckluft, die aus einer Druckluftversorgungseinrichtung 11 über Druckluftleitungen 12 zu den Reinigungsöffnungen 09 gefördert werden kann. Durch das in das Innere der Dosiervorrichtung 01 einströmende Reinigungsmedium 10, wird das in der Dosiervorrichtung 01 noch verbliebene Produkt in eine Strömung versetzt und zunehmend von oben nach unten gefördert.
Um das zu entfernende Produkt aus der Dosiervorrichtung 01 zu entfernen ist außerdem eine Saugeinrichtung 13 an der Dosiervorrichtung 01 vorgesehen, die über eine Saugleitung 14 mit der untersten Reinigungsöffnung 16 verbunden ist. Durch den Unterdruck aus der Saugeinrichtung 13 wird die Druckluftströmung mit dem darin enthaltenen Restprodukt aus dem Inneren der Dosiervorrichtung 01 abgezogen. Gegebenenfalls kann in der Saugeinrichtung 13 auch ein Filter vorgesehen werden, um das Restprodukt aus der abgesaugten Luft abzuscheiden.
Um ein unerwünschtes Austreten von Produkt während des Reinigungszyklus zu verhindern und außerdem eine möglichst effektive Druckluftströmung im Inneren der Dosiervorrichtung 01 zu erzeugen sind zwei Verschlussorgane 17 und 18 an der Dosiervorrichtung 01 vorgesehen. Mit dem Verschlussorgan 17 kann die Produktausgabeöffnung 19 der Dosiervorrichtung 01 verschlossen werden, wodurch das Herabfallen von Produkt vermieden wird. Mit dem Verschlussorgan 18, nämlich einem Deckel, wird der obere Vorratsbehälter 04 verschlossen, um das Einströmen von Fremdluft während des Reinigungszyklus zu verhindern.
Zur Erhöhung der Reinigungswirkung ist außerdem eine Vibrationseinrichtung 20 an der Dosiervorrichtung 01 vorgesehen, mit der die gesamte Dosiervorrichtung 01 in leichte Schwingungen versetzt werden kann. Durch diese Schwingungen wird das an der Innenwandung der Dosiervorrichtung 01 anhaftende Produkt abgelöst und kann dann mit der im Inneren der Dosiervorrichtung 01 während des Reinigungszyklus strömenden Druckluft aus der Dosiervorrichtung 01 entfernt werden.
An den Druckluftversorgungsleitungen 12 ist weiterhin eine Prozessgasversorgungseinrichtung 21 angeschlossen. Nach Beendigung eines Reinigungszyklus und der Befüllung mit einem neuen Produkt kann während des Abfüllens des Produkts ein letztendlich beliebiges Prozessgas aus der Prozessgasversorgungseinrichtung 21 durch die Druckluftversorgungsleitungen 12 und die Reinigungsöffnungen 09 in das Innere der Dosiervorrichtung 01 eingeströmt werden, um dadurch das Produkt mit dem Prozessgas zu beaufschlagen. Zur Umschaltung zwischen Prozessgasversorgungseinrichtung 21 und der Druckluftversorgungseinrichtung 11 ist ein Umschaltventil 15 vorgesehen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 2740178 A1 [0003]

Claims

Dosiervorrichtung (01) zum Dosieren eines fließfähigen, insbesondere pulverförmigen Produkts, zur Anordnung an einer Verpackungsmaschine, insbesondere einer Schlauchbeutelmaschine, mit zumindest einer Dosierschnecke (02) und mit zumindest einem Rührer (03) und mit zumindest einem Vorratsbehälter (04), wobei das Produkt entlang geschlossener Wandungen (08) durch Antrieb der Dosierschnecke (02) aus dem Vorratsbehälter (03) zu einer Produktausgabeöffnung (19) gefördert werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass in den Wandungen (08) der Dosiervorrichtung (01) und oder in der Dosierschnecke (02) zumindest eine Reinigungsöffnung (09, 16) vorgesehen ist, durch die ein Reinigungsmedium (10) zur Reinigung des Inneren der Dosiervorrichtung (01) eingefördert und/oder ausgefördert werden kann.
Dosiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an der Dosiervorrichtung (01) eine Druckluftversorgungseinrichtung (11) vorgesehen ist, die über Druckluftleitungen (12) mit zumindest einer Reinigungsöffnung (09) verbunden ist.
Dosiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an der Dosiervorrichtung eine Reinigungsflüssigkeitsversorgungseinrichtung vorgesehen ist, die über Flüssigkeitsleitungen mit zumindest einer Reinigungsöffnung verbunden ist.
Dosiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an der Dosiervorrichtung eine Dampfversorgungseinrichtung vorgesehen ist, die über Dampfleitungen mit zumindest einer Reinigungsöffnung verbunden ist.
Dosiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an der Dosiervorrichtung eine Reinigungsgranulatversorgungseinrichtung vorgesehen ist, die über Granulatleitungen mit zumindest einer Reinigungsöffnung verbunden ist.
Dosiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an der Dosiervorrichtung eine Trockeneisversorgungseinrichtung vorgesehen ist, die über Trockeneisleitungen mit zumindest einer Reinigungsöffnung verbunden ist.
Dosiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an der Dosiervorrichtung eine Laserlichtquelle vorgesehen ist, deren Laserlichtstrahl durch einer Reinigungsöffnung in die Dosiervorrichtung gelenkt werden kann.
Dosiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass an der Dosiervorrichtung (01) eine Prozessgasversorgungseinrichtung (15) vorgesehen ist, die über Gasleitungen (12) mit zumindest einer Reinigungsöffnung (09) verbunden ist, um Prozessgas in die Dosiervorrichtung (01) einzufordern.
Dosiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass an der Dosiervorrichtung (01) eine Saugeinrichtung (13) vorgesehen ist, die über eine Saugleitung (14) mit zumindest einer Reinigungsöffnung (16) verbunden ist, wobei das Reinigungsmedium (10) durch die Reinigungsöffnung (16) und die daran angeschlossenen Saugleitungen (14) aus der Dosiervorrichtung (01) abgesaugt werden kann.
Dosiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass an der Dosiervorrichtung (01) zumindest ein Verschlussorgan (17, 18) zum Verschließen eine Öffnung der Dosiervorrichtung (01) während eines Reinigungszyklus vorhanden ist.
Dosiervorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verschlussorgan (17, 18) an der Produktausgabeöffnung (19) und/oder am Vorratsbehälter (04) vorhanden ist.
Dosiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass an der Dosiervorrichtung (01) zumindest eine Vibrationseinrichtung (20) vorgesehen ist, mit der die Wandungen (09) und/oder die Dosierschnecke (02) der Dosiervorrichtung (01) zumindest bereichsweise in Schwingung versetzt werden können.