DE1257661B

DE1257661B - Device for evacuating and closing pre-filled containers

Info

Publication number: DE1257661B
Application number: DEC33279A
Authority: DE
Inventors: David S Dopp; Peter R Mucibabich
Original assignee: Continental Can Co Inc
Current assignee: Continental Can Co Inc
Priority date: 1963-12-03
Filing date: 1964-07-01
Publication date: 1967-12-28

Description

Vorrichtung zum Evakuieren und Verschließen von vorgefüllten Behältern Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Evakuieren und Verschließen von insbesondere mit staub- oder pulverförmigem Gut vorgefüllten Behältern mit an eine Vakuumquelle, gegebenenfalls auch an eine inerte Gasquelle, anschließbarer Vakuumglocke, in die ein Behälter und ein Schraubdeckel getrennt einführbar sind, und mit einem in der Vakuumglocke heb- und senkbaren Verschlußkopf mit drehbarem Deckelhalter, welcher die Deckel nach dem Evakuieren der Behälter auf diese aufsetzt und -schraubt.Device for evacuating and closing pre-filled containers The invention relates to a device for evacuating and closing in particular Containers pre-filled with dusty or powdery material with a vacuum source, optionally also to an inert gas source, connectable vacuum bell jar, into the a container and a screw cap are separately insertable, and with one in the Vacuum bell raisable and lowerable bolt head with rotatable lid holder, which after evacuating the container, puts the lid on it and unscrews it.

Bei einer bekannten Vorrichtung zum Evakuieren und Verschließen von vorgefüllten Behältern werden die gefüllten Behälter mit lose aufgesetztem Deckel der Vakuumglocke zugeführt, und es wird der Evakuierungsvorgang so gesteuert, daß keine Teilchen aufgewirbelt und mitgerissen werden. Dies kann nur dann erreicht werden, wenn der Evakuierungsvorgang bis zum Erreichen eines genügenden Teilvakuums stark gedrosselt wird. Eine solche Drosselung wird auch schon dadurch bedingt, daß das Evakuieren erfolgt, während der Deckel bereits lose auf dem Behälter aufgesetzt ist. Es ist bekannt, daß die Evakuierungsgeschwindigkeit wesentlich von dem Durchmesser der Leitungsquerschnitte abhängt. Diese bekannte Vorrichtung kann also nur mit sehr begrenzter und niedriger Durchsatzgeschwindigkeit und geringer Leistung arbeiten. Das gleiche gilt auch von einer anderen bekannten Vorrichtung, welche prinzipiell in der gleichen Weise aufgebaut ist und arbeitet, bei der jedoch das Evakuieren in zwei getrennten und gesteuerten Stufen erfolgt, wobei in der ersten Stufe ebenfalls der Evakuierungsvorgang stark gedrosselt erfolgt. Diese starke Drosselung ist insbesondere bei staub- oder pulverförmigem Gut in den Behältern erforderlich, da andernfalls durch die starke Luftbewegung während des Evakuierens das staub- und pulverförmige Gut aufgewirbelt und durch den Evakuierungsstrom mit abgeführt wird. Abgesehen davon, daß sich das Gut an allen möglichen Stellen in der Vorrichtung in unerwünschtem Maße absetzen und die Vorrichtung verschmutzen kann, wird durch das Aufwirbeln und Mitreißen des Gutes auch ein abdichtender Verschluß beim späteren Aufschrauben der Deckel nicht mehr mit Sicherheit gewährleistet, da sich das Gut zwischen dem Behälterrand und der Innenfläche des Schraubdeckels festsetzen kann. Schließlich wird auch der Füllungsgrad der Behälter beeinträchtigt, wenn ein Teil des Gutes beim Evakuieren aus dem Behälter weggeführt wird.In a known device for evacuating and closing Prefilled containers are filled with the lid loosely attached fed to the bell jar, and the evacuation process is controlled so that no particles are whirled up and carried away. This can only be achieved if the evacuation process is carried out until a sufficient partial vacuum is reached is strongly throttled. Such a throttling is caused by the fact that the evacuation takes place while the lid is already loosely placed on the container is. It is known that the evacuation rate depends significantly on the diameter depends on the cable cross-sections. This known device can therefore only with very limited and low throughput speeds and low performance. The same also applies to another known device, which in principle is constructed and works in the same way, but with evacuation takes place in two separate and controlled stages, with the first stage also the evacuation process is severely throttled. This heavy throttling is particular Required for dusty or powdery material in the containers, otherwise dusty and powdery due to the strong air movement during evacuation Well whirled up and carried away by the evacuation flow. Apart from this, that the good in all possible places in the device in undesirable Dimensions settle and contaminate the device is caused by the whirling up and Entrainment of the goods also a sealing closure when the later unscrewed Lid no longer guaranteed with certainty, since the goods are between the edge of the container and the inner surface of the screw cap can set. Finally, the The degree of filling of the container is impaired if a part of the goods is evacuated is led away from the container.

Um diese Schwierigkeiten zu beheben, hat man auch bereits Anordnungen getroffen, bei denen in dem Weg zur Vakuumquelle besondere Schikanen und Staubfallen eingebaut sind, in denen sich die beim Evakuieren mitgerissenen Teilchen absetzen können. Damit wird zwar ein Weg aufgezeigt, um zu verhindern, daß sich das mitgerissene Gut an unkontrollierten Stellen absetzen kann. Das Problem, das durch das Mitreißen der Teilchen beim Evakuieren geschaffen wird, wird auf diese Weise nicht gelöst. Zwar hat man versucht, die mitgerissenen Teilchen nach dem Evakuieren dadurch in den Behälter zurückzuführen, daß man ein inertes Gas in den Behälter durch das gleiche Schikanensystem zuführt. Abgesehen davon, daß man hierbei zwangsweise auf die Zuführung eines inerten Gases angewiesen ist, arbeitet auch diese bekannte Vorrichtung nur dann zufriedenstellend, wenn zusätzlich im Verbindungsweg zur Vakuumquelle Drosselstellen vorgesehen sind, welche die Evakuierungsgeschwindigkeit wirksam begrenzen.Arrangements are already in place to remedy these difficulties where there are special baffles and dust traps on the way to the vacuum source are built in, in which the particles entrained during evacuation settle can. This shows a way to prevent that which is carried away Can settle well in uncontrolled places. The problem of getting carried away The particle created during evacuation is not released in this way. Attempts have been made to move the entrained particles into the container due to the fact that an inert gas is introduced into the container through the same Baffle system feeds. Apart from the fact that you are forced to use the feeder is dependent on an inert gas, this known device only works then satisfactory if there are also throttles in the connection path to the vacuum source are provided, which effectively limit the evacuation speed.

Bei einer anderen bekannten Füll- und Verschlußmaschine werden die Behälter in der gleichen Maschine gefüllt und evakuiert, wobei die Evakuierung mit Hilfe eines Filterelementes erfolgt. Durch die Verwendung des Filterelementes soll der Füllvorgang verbessert und ein sicheres Belüften bzw. Evakuieren des Behälterinhalts ermöglicht werden. Dadurch sollen gleiche Gewichtsmengen und Volumina gewährleistet bleiben. Als Filterelement dient ein Element aus gesintertem Material, durch welches hindurch die Absaugung der Luft aus dem gefüllten Behälter erfolgt. Das Filterelement schließt entweder mit der Behälteröffnung glatt ab oder ragt in den oberen Teil des Behälters hinein. Es ist so ausgebildet und angeordnet, daß es stets mit dem Behälterinhalt in voller Berührung steht und damit den Verlauf der Oberfläche des eingefüllten Gutes durch Berührung mit dem Gut bestimmt. Das Filterelement bietet nur eine kleine wirksame Filterfläche dar, welche kaum größer ist als der Querschnitt des Behälters. Bei starker Saugwirkung wird dadurch eine sehr hohe lineare Luftgeschwindigkeit in der Nähe der Filterfläche verursacht. Dadurch wird das Gut in erhöhtem Maß mitgerissen und trifft mit hoher Geschwindigkeit auf die Poren des Filterelements. Die Gefahr einer Verstopfung des Filters wird dadurch wesentlich gesteigert. Diese Gefahr läßt sich wiederum nur durch eine Drosselung des Evakuierungsvorganges beseitigen. Hinzu kommt, daß bei dieser bekannten Maschine der Schließvorgang in einer besonderen Station erfolgen muß, da sich ohne großen Aufwand und ohne wesentliche Vergrößerung des zu evakuierenden Raumes die Unterbringung einer Verschließvorrichtung nicht gestattet.In another known filling and sealing machine, the Containers filled and evacuated in the same machine, with the evacuation using The help of a filter element takes place. Through the use of the filter element should the filling process is improved and a safe ventilation or evacuation of Container contents are made possible. This should ensure the same weight and volume remain guaranteed. An element made of sintered material serves as the filter element, through which the air is sucked out of the filled container. The filter element either closes smoothly with the container opening or protrudes into it into the top of the container. It is designed and arranged so that it is always in full contact with the contents of the container and thus the course the surface of the filled product determined by contact with the product. That The filter element only offers a small effective filter surface, which is hardly larger is than the cross section of the container. With strong suction this creates a causes very high linear air velocity in the vicinity of the filter surface. Through this the material is carried away to a greater extent and hits at high speed the pores of the filter element. This increases the risk of clogging the filter significantly increased. Again, this danger can only be avoided by throttling of the evacuation process. In addition, this known machine the closing process must be carried out in a special station, as there is little Costs and accommodation without significant enlargement of the room to be evacuated a locking device is not permitted.

Zur Vermeidung dieser Nachteile ist eine Vorrichtung zum Evakuieren und Verschließen von vorgefüllten Behältern bekannt, bei welcher der Verschlußkopf, der zum Aufschrauben eines Schraubendeckels abgesenkt und rotiert werden kann, von einer Vakuumglocke umgeben ist, welche an ihrem unteren Rand eine Abdichtung trägt, die in abdichtendem Kontakt auf den Hals des Behälters gepreßt werden kann. Die Vakuumglocke umgibt den drehbaren Deckelhalter konzentrisch. In der Vakuumglocke ist eine ringförmige Kammer ausgebildet, die mit einer Vakuumquelle in Verbindung gebracht werden kann. Zum Inneren zu ist diese ringförmige Kammer durch ein Gitter oder Sieb abgeschlossen, durch welches hindurch das Innere der Glocke, in welchem der heb- und senkbare Verschlußkopf mit drehbarem Deckelhalter angeordnet ist, ebenfalls evakuiert werden kann. Da hier ebenfalls die Behälteröffnung während des Evakuierens nicht abgedeckt ist, kann der Behälter nur unter starker Drosselung mit der Vakuumquelle verbunden werden, bis die Luft entfernt worden ist, da andernfalls das Produkt in dem Behälter, insbesondere staub- oder pulverförmiges Gut, stark aufgewirbelt wird und aus dem Behälter heraus in den Raum der Vakuumglocke eintreten kann. Zwar kann das herausgetretene Gut aus dem Innenraum der Vakuumglocke nicht heraustreten, da es an dem Sieb festgehalten wird. Sobald aber der Evakuier- und Verschlußvorgang beendet und der Schlußkopf von dem Behälter abgehoben wird, fällt das Gut aus der Vakuumglocke heraus auf die übrigen Teile der Maschine. Die allenthalben auftretenden Schwierigkeiten des Mitreißens des Gutes aus dem Behälterinneren während des Evakuierens wird auch mit dieser bekannten Vorrichtung nicht bewältigt.To avoid these disadvantages, there is an evacuation device and sealing of pre-filled containers known, in which the sealing head, which can be lowered and rotated to screw on a screw cap, from is surrounded by a vacuum bell, which has a seal on its lower edge, which can be pressed onto the neck of the container in sealing contact. the The vacuum bell concentrically surrounds the rotatable lid holder. In the vacuum bell an annular chamber is formed which communicates with a vacuum source can be brought. To the inside is this ring-shaped chamber through a grid or sieve closed, through which the inside of the bell, in which the raisable and lowerable bolt head is arranged with a rotatable lid holder, too can be evacuated. Here too the container opening during evacuation is not covered, the container can only be operated with the vacuum source under strong throttling connected until the air has been removed, otherwise the product will in the container, especially dusty or powdery material, is strongly whirled up and can enter the chamber of the bell jar from the container. Although it can the material that has stepped out from the interior of the vacuum bell jar does not come out because it is held on the sieve. But as soon as the evacuation and sealing process ended and the final head is lifted from the container, the material falls out of the Vacuum bell out onto the remaining parts of the machine. The everywhere appearing Difficulties in dragging the goods away from the interior of the container during evacuation is also not managed with this known device.

Es ist Aufgabe der Erfindung, die eingangs näher bezeichnete Vorrichtung zum Evakuieren und Verschließen von vorgefüllten Behältern so weiterzubilden, daß trotz Beibehaltung der Vorteile der Evakuierung und der Aufbringung des Deckels innerhalb der gleichen Vakuumglocke der Vakuumvorgang gegenüber den bekannten Vorrichtungen wesentlich beschleunigt werden kann, ohne daß die Gefahr besteht, daß Gut aus dem Behälter heraustritt.It is the object of the invention to provide the device described in more detail at the beginning to evacuate and seal prefilled containers so that despite maintaining the advantages of evacuation and lid application within the same vacuum bell jar the vacuum process compared to the known devices can be significantly accelerated without the risk of good from the Container emerges.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß ein an sich bekanntes starres Filterelement, insbesondere aus Sinterwerkstoff, welches abdichtend mit dem Behälterrand in Berührung gebracht werden kann, becherförmig ausgebildet und in dem Verschlußkopf mit der Öffnung nach unten befestigt ist und daß der Deckelhalter das becherförmige Filterelement außen umgibt und unterhalb und radial außerhalb des Becherrandes wirksame Greifer- und Halteelemente für den von der Seite her zugeführten Deckel aufweist. Durch diese Anordnung wird die Möglichkeit geschaffen, ein starres Filterelement in unmittelbarer abdichtender Berührung mit dem Behälterrand vorzusehen und dennoch innerhalb der gleichen Vakuumglocke einen Verschlußkopf mit drehbarem Deckelhalter unterzubringen. Wesentlich ist dabei, daß der Deckelhalter das Filterelement außen umgibt, so daß das Filterelement unmittelbar in Kontakt mit dem Behälterrand gebracht werden kann, ohne daß zwischen Filter und Behälterinnerem andere Einbauteile gehalten werden müssen. Wesentlich ist weiterhin, daß das Filterelement becherförmig ausgebildet und mit seiner Öffnung nach unten in dem beweglichen Verschlußkopf so abgestützt ist, daß praktisch seine ganze Mantel- und Bodenfläche frei liegt und damit für den Evakuierungsvorgang zur Verfügung steht. Die Evakuierung des Behälterinneren erfolgt also durch die völlig frei liegende Öffnung des Behälters und die gegenüber dem Querschnitt dieser Öffnung erheblich größere wirksame Filterfläche des Filterelementes, die sich domartig in großem Abstand von dem Behälterinhalt über den Behälterhals wölbt. Auf Grund dieser Anordnung verteilt sich der Evakuierungsvorgang über eine sehr große Filterfläche und kann deshalb so schnell durchgeführt werden, daß die Teilchen des Behälterinhalts praktisch nicht bis zum Filterboden ansteigen können, was durch die sich durch die Becherform ergebende Druckverteilung noch unterstützt wird. Trotz der sehr hohen Evakuierungsgeschwindigkeiten gelangen also kaum Teilchen mit einer solchen Geschwindigkeit auf die Filterfläche, daß die Gefahr einer Verstopfung auftritt, was durch die Praxis voll bestätigt wird. Die eventuell an der Filterfläche anhaftenden wenigen Teilchen werden von dem inerten Gasstrom gelöst. Das Zusammenwirken des Verschlußkopfes mit dem drehbaren Deckelhalter mit dem Behälterhals wird durch das Vorhandensein des Filters nicht beeinträchtigt, da der Deckelhalter unterhalb und radial außerhalb des Filterelementes wirksam ist. Da das Filterelement an dem gleichen Verschlußkopf befestigt ist wie der Deckelhalter, ergibt sich eine sehr raumsparende Anordnung, so daß der Raum in der Vakuumglocke sehr klein gehalten werden kann.This object is achieved according to the invention in that a known rigid filter element, in particular made of sintered material, which can be brought into contact with the container edge in a sealing manner, cup-shaped is formed and fastened in the bolt head with the opening downward and that the cover holder surrounds the cup-shaped filter element on the outside and below and radially outside of the cup rim effective gripper and holding elements for the having from the side fed lid. This arrangement creates the possibility created a rigid filter element in immediate sealing contact with to provide the container edge and yet within the same vacuum bell jar To accommodate bolt head with rotatable lid holder. It is essential that the cover holder surrounds the filter element on the outside so that the filter element is immediately can be brought into contact with the container rim without being between the filter and Other built-in parts must be kept inside the container. It is still essential that the filter element is cup-shaped and with its opening facing downwards is supported in the movable bolt head so that practically its entire jacket and floor area is exposed and is therefore available for the evacuation process. The interior of the container is evacuated through the completely exposed one Opening of the container and compared to the cross section of this opening considerably larger effective filter surface of the filter element, which is dome-like at a large distance bulges from the container contents over the container neck. Distributed on the basis of this arrangement the evacuation process covers a very large filter area and can therefore be carried out so quickly that the particles of the container contents practically do not can rise to the bottom of the filter, which is caused by the cup shape Pressure distribution is still supported. Despite the very high evacuation speeds So hardly any particles reach the filter surface at such a speed that there is a risk of clogging, which is fully confirmed by practice. The few particles possibly adhering to the filter surface are removed from the inert Gas stream dissolved. The interaction of the bolt head with the rotatable lid holder with the container neck is not affected by the presence of the filter, because the cover holder is effective below and radially outside the filter element. Since the filter element is attached to the same locking head as the lid holder, the result is a very space-saving arrangement, so that the space in the bell jar can be kept very small.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand schematischer Zei qhnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.The invention is illustrated below with reference to schematic drawings explained in more detail using an exemplary embodiment.

F i g. 1 ist ein senkrechter Schnitt durch eine Vorrichtung zum Evakuieren und Verschließen gemäß der Erfindung; F i g. 2 ist eine vergrößerte Bodenansicht auf das Filterelement und auf den Verschließkopf der Vorrichtung nach F i g. 1, und zwar in Blickrichtung der Pfeile 2-2 in F i g. 1; F i g. 3 und 4 sind senkrechte Teilschnitte in vergrößertem Maßstab durch das Filterelement und einen Deckelhalter der Vorrichtung nach F i g. 1; F i g. 5 ist eine Bodenansicht des unteren Teils des Verschließkopfes; F i g. 6 zeigt in perspektivischer Ansicht das Filterelement, während F i g. 7 bis 12 in Darstellungen ähnlich der nach F i g. 1 verschiedenen Phasen des Arbeitsspiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung zeigen.F i g. 1 is a vertical section through an evacuation device and sealing according to the invention; F i g. 2 is an enlarged bottom view on the filter element and on the closing head of the device after F i g. 1, in the direction of the arrows 2-2 in FIG. 1; F i g. 3 and 4 are vertical partial sections on an enlarged scale through the filter element and a Lid holder of the device according to FIG. 1; F i g. 5 is a bottom view of the lower one Part of the closing head; F i g. 6 shows the filter element in a perspective view, while F i g. 7 to 12 in representations similar to that of FIG. 1 different Show phases of the working cycle of the device according to the invention.

Die Vorrichtung nach F i g. 1 ist Teil einer Maschine, die in bekannter Weise aufgebaut sein kann und daher nur insoweit beschrieben zu werden braucht, als es zum Verständnis der Zusammenhänge zwischen der Evakuier- und Verschließvorrichtung und einer Halteeinrichtung für die Behälter notwendig ist.The device according to FIG. 1 is part of a machine that is known in Can be structured in a way and therefore only needs to be described to the extent that than it is to understand the relationships between the evacuation and sealing device and a holding device for the container is necessary.

Die Maschine 10 kann eine Mehrzahl von Vakuumglocken 12 und Verschließköpfen 16 zum Aufbringen von Schraubdeckeln aufweisen. Diese Vorrichtungen sind auf einem Drehtisch montiert. Jede Vakuumglocke 12 weist eine Ventileinrichtung 17 sowie eine zum seitlichen Zuführen eines Deckels 42 dienende Vorrichtung 18 auf. Unter jeder Vakuumglocke sind eine bewegliche Tragplatte 14 und eine zugleich als Abdichtung wirkende Halteeinrichtung 19 für einen Behälter 15 angeordnet, in welche der Behälter mit Hilfe der Tragplatte 14 von unten einschiebbar ist.The machine 10 can have a plurality of vacuum bells 12 and closing heads 16 for applying screw caps. These devices are mounted on a turntable. Each vacuum bell jar 12 has a valve device 17 and a device 18 serving to feed a cover 42 from the side. A movable support plate 14 and a holding device 19, which also acts as a seal, for a container 15, into which the container can be pushed from below with the aid of the support plate 14, are arranged under each vacuum bell jar.

Die Ventileinrichtung 17 weist ein Ventilgehäuse 28 auf, das an die Vakuumglocke 12 seitlich angesetzt ist und in dem dargestellten Beispiel drei Ventile 33, 34, 35 aufnimmt, die z. B. an eine Quelle für inertes Gas, an eine Vakuumquelle und an eine zur Atmosphäre führende Leitung angeschlossen sein können. Zum Zuführen eines Deckels ist ein zylindrischer Gehäuseteil 38 vorgesehen, der an einem offenen Ende eine Dichtung 39 trägt, während sein anderes Ende abgedichtet auf einer Stange 40 verschiebbar gelagert ist. Die Stange 40 ist an ihrem der Vakuumglocke 12 zugewandten Ende mit einer Auflage 41 versehen, auf der ein Schraubdeckel 42 od. dgl. mit Hilfe einer Zuführungseinrichtung (nicht gezeigt) abgelegt werden kann. Die Verschiebung des Gehäuses 38 auf der Stange 40 erfolgt mit Hilfe von Betätigungsstangen 43.The valve device 17 has a valve housing 28 which is attached to the side of the vacuum bell jar 12 and in the example shown receives three valves 33, 34, 35 which, for. B. can be connected to a source of inert gas, to a vacuum source and to a line leading to the atmosphere. To feed a cover, a cylindrical housing part 38 is provided, which carries a seal 39 at one open end, while its other end is mounted on a rod 40 in a sealed manner. The rod 40 is provided at its end facing the vacuum bell jar 12 with a support 41 on which a screw cap 42 or the like can be placed with the aid of a feed device (not shown). The housing 38 is displaced on the rod 40 with the aid of actuating rods 43.

In der Vakuumglocke 12 ist mit Hilfe eines bei 45 anschraubbaren Stößels 44 ein Verschließkopf 16 in Richtung auf das Tischelement 14 verschiebbar angeordnet. Der Kopf 16 weist einen Filterhalter 46 auf, der allgemein ringförmig ausgebildet ist und über drei sich radial nach innen erstreckende Haltearme, von denen lediglich zwei bei 47 und 48 gezeigt sind, mit einem Nabenabschnitt 49 verbunden ist.In the bell jar 12 is a plunger that can be screwed on at 45 44, a closing head 16 is arranged displaceably in the direction of the table element 14. The head 16 has a filter holder 46 which is generally annular is and over three holding arms extending radially inward, of which only two shown at 47 and 48 is connected to a hub portion 49.

Der Filterhalter 46 dient zur Unterstützung und Mitnahme eines Filterelementes 50. Das Filterelement 50 besteht aus einem starren porösen Körper in Form eines umgekehrten Bechers, dessen Mantel 51 in den Boden 52 über einen gekrümmten Abschnitt übergeht. Das untere Ende des Filterelementes 50 weist einen Ring 53 von trapezförmigem Querschnitt auf, der an dem Filterelement befestigt ist und einen elastischen Abdichtungsring 54 aus weichem elastomerem Material zum abdichtenden Eingriff mit dem oberen Rand eines Behälters 15 unterstützt. Der Mantel 51 des Filterelementes 50 weist eine beträchtliche Höhe auf, die ausreicht, um einen Barometerfalleffekt während des Evakuierens des Innenraumes 13 der Vakuumglocke 12 hervorgerufen und dadurch ein wirksames Zurückhalten der feinkörnigen Materialien im Behälter 15 zu ermöglichen. Zur Unterstützung des Filterelementes weist dieses auf seiner äußeren Mantelfläche verteilte Ansätze 82, 83 mit Augen zur Anbringung an dem den Becher mit Abstand umgebenden Filterhalter 46 auf.The filter holder 46 is used to support and take along a filter element 50. The filter element 50 consists of a rigid porous body in the form of a inverted cup, the jacket 51 of which enters the bottom 52 via a curved section transforms. The lower end of the filter element 50 has a ring 53 of trapezoidal shape Cross-section, which is attached to the filter element and an elastic sealing ring 54 made of soft elastomeric material for sealing engagement with the upper edge a container 15 supported. The jacket 51 of the filter element 50 has a considerable height sufficient to have a barometric effect during the Evacuation of the interior 13 of the bell jar 12 caused and thereby a to enable effective retention of the fine-grained materials in the container 15. To support the filter element, it points on its outer jacket surface distributed lugs 82, 83 with eyes for attachment to the cup at a distance surrounding filter holder 46.

Der Verschlußkopf 16 weist weiterhin obere und untere Ringe 55 und 56 auf, die in gegenseitigem Abstand durch Führungsstifte 57 gehalten sind, die an den Ringen befestigt sind.The bolt head 16 also has upper and lower rings 55 and 56, which are held at a mutual distance by guide pins 57, the attached to the rings.

Gemäß den F i g. 2 bis 4 sind in Umfangsrichtung verteilt jeweils zwei in Achsrichtung im Abstand angeordnete Verbindungslenker 58 und 59 vorgesehen, von denen jeweils ein Ende an den Führungsstiften 57 angelenkt ist, während das andere Ende jeweils an einem Klemmelement 60 angelenkt ist. In den in Umfangsrichtung im Abstand angeordneten Klemmelementen 60 ist eine in Umfangsrichtung verlaufende Nut 61 zwischen den Anlenkstellen vorgesehen, die eine ringförmige Klemmfeder 62 aufnehmen, welche die Klemmelemente 60 mit dem Filterhalter 46 nachgiebig verbindet, indem die Nuten 61 in Umfangsrichtung in Fluchtung mit einer damit zusammenwirkenden, die Feder 62 aufnehmenden Nut 63 des Halters 46 stehen.According to FIGS. 2 to 4, two connecting links 58 and 59 are provided distributed in the circumferential direction and are spaced apart in the axial direction, one end of which is hinged to the guide pins 57, while the other end is hinged to a clamping element 60. In the circumferentially spaced apart clamping elements 60, a circumferentially extending groove 61 is provided between the articulation points, which receive an annular clamping spring 62, which flexibly connects the clamping elements 60 to the filter holder 46 by the grooves 61 in the circumferential direction in alignment with one therewith cooperating, the tongue 62 receiving groove 63 of the holder 46 are.

Die Verbindungslenker 58 und 59 sind unter einem Winkel so angeordnet, daß die Klemmelemente 60 eine Torkelbewegung ausführen, wenn die Führungsstifte 57 mit den Ringen 55, 56 nach oben oder nach unten gegenüber dem Filterhalter 46 verschoben werden. Während dieser Relativbewegung hält die Klemmfeder 62 die Klemmelemente 60 gegen axiale Verschiebungen fest. Der Filterhalter 46 weist einen Führungsflansch 64 auf (F i g. 3), der mit Bohrungen od. dgl. gleitend über einen oberen Abschnitt jedes Führungsstiftes 57 greift.The connecting links 58 and 59 are arranged at an angle in such a way that the clamping elements 60 perform a staggering movement when the guide pins 57 with the rings 55, 56 are displaced upwards or downwards relative to the filter holder 46. During this relative movement, the clamping spring 62 holds the clamping elements 60 against axial displacements. The filter holder 46 has a guide flange 64 (FIG. 3) which, with bores or the like, engages in a sliding manner over an upper section of each guide pin 57.

In F i g. 4 ist der Deckelhalter 65 in der unteren oder Freigabestellung gegenüber dem Filterhalter 46 gezeigt. In dieser Stellung verläuft der untere Lenker 59 horizontal, während der obere Lenker 58 nach oben im Winkel verläuft. Dadurch wird das obere Ende der Klemmelemente 60 radial nach innen gezogen und gleichzeitig ihr unteres Ende gespreizt, wobei ein Klemmansatz 66 jedes Klemmelementes 60 in einem geringen Abstand von einer hülsenförmigen elastischen Manschette 67 gehalten wird. Nach F i g. 3 ist dagegen ein Deckel 42 von der Manschette 67 des Deckelhalters 65 während des Absenkens des Verschließkopfes 16 erfaßt. Wenn der Filterhalter 46 seine Bewegung nach unten um ein geringes Maß fortsetzt, veranlaßt die relative Bewegung zwischen dem Deckelhalter 65 und dem Filterhalter 46 den oberen Lenker 58 eine horizontale Stellung einzunehmen, während der untere Lenker 59 nach unten geneigt ist. Diese Bewegung bringt die Klemmansätze 66 der Klemmelemente 60 zum Andrücken der Manschette 67 an einem Deckel. Die Klemmansätze 66 jedes Klemmelementes 60 sind mit einer Stellschraube 93 versehen, die mit einem abgerundeten Nasenabschnitt 94 an einem Verschleißkissen 95 angreift, um eine leichte Einstellung der Einschnürungskräfte, die auf die Manschette 67 wirken, zu ermöglichen.In Fig. 4, the cover holder 65 is shown in the lower or release position with respect to the filter holder 46. In this position, the lower link 59 runs horizontally, while the upper link 58 runs upwards at an angle. As a result, the upper end of the clamping elements 60 is pulled radially inward and at the same time their lower end is spread apart, a clamping shoulder 66 of each clamping element 60 being held at a small distance from a sleeve-shaped elastic cuff 67. According to FIG. 3, on the other hand, a cover 42 is gripped by the sleeve 67 of the cover holder 65 during the lowering of the closing head 16 . When the filter holder 46 continues its downward movement a small amount, the relative movement between the lid holder 65 and the filter holder 46 causes the upper link 58 to assume a horizontal position while the lower link 59 is inclined downward. This movement brings the clamping lugs 66 of the clamping elements 60 to press the sleeve 67 against a cover. The clamping lugs 66 of each clamping element 60 are provided with an adjusting screw 93 which engages with a rounded nose section 94 on a wear pad 95 in order to allow easy adjustment of the constriction forces acting on the cuff 67.

Die Manschette 67 ist aus elastomerem Material ringförmig so ausgebildet, daß ein radial nach innen vorspringender Flansch 68 eine zur Aufnahme eines Kappendeckels dienende Schulter 69 darbietet. Die Manschette 67 besteht aus einem härteren Gummi als der konzentrisch angeordnete Abdichtungsring 54, welcher den Becherrand des Filterelementes 50 bildet.. Wie aus F i g. 4 ersichtlich ist, weist die Schulter 69 zahnartige Vorsprünge 70 auf, welche das übertragen einer Drehbewegung auf den Deckel 42 während des Schließvorganges unterstützen.The cuff 67 is made of elastomeric material in the shape of a ring in such a way that a radially inwardly projecting flange 68 presents a shoulder 69 serving to receive a cap cover. The cuff 67 consists of a harder rubber than the concentrically arranged sealing ring 54, which forms the cup rim of the filter element 50. As shown in FIG. 4 as can be seen, the shoulder 69 has tooth-like projections 70 which support the transmission of a rotary movement to the cover 42 during the closing process.

Die Draufsicht nach F i g. 5 zeigt den unteren Ring 56, welcher drei Führungsschlitze 71, 72 und 73 aufweist, welche mit nach unten vorspingenden Führungsansätzen zusammenwirken, von denen einer bei 74 an dem Filterhalter 46 angedeutet ist. Die Führungsschlitze 71 bis 73 dienen zur übertragung der Drehbewegung von dem Stößel 44 und dem Filterhalter 46 auf den unteren Ring 56 und die Behälterkappe 42 in der Manschette 67. Dadurch werden die Stifte 57 entlastet.The top view according to FIG. 5 shows the lower ring 56, which has three guide slots 71, 72 and 73 which cooperate with downwardly protruding guide lugs, one of which is indicated at 74 on the filter holder 46. The guide slots 71 to 73 serve to transfer the rotary movement from the plunger 44 and the filter holder 46 to the lower ring 56 and the container cap 42 in the sleeve 67. This relieves the pins 57.

Das untere rechteckige Ende der Stifte 57 wird, jeweils in radial gerichteten Schlitzen 75, 76 und 77 in dem Ring 56 aufgenommen. Wie F i g. 6 zeigt, sind die Ansätze 82, 83 des Filterelementes 50 an abgeschrägten Abschnitten 91 des Filterhalters 46 befestigt.The lower rectangular end of the pins 57 is, each in a radial direction directed slots 75, 76 and 77 in the ring 56 received. Like F i g. 6 shows are the lugs 82, 83 of the filter element 50 at chamfered portions 91 of the Filter holder 46 attached.

Unabhängig von der Art und Weise, in der das Filterelement hergestellt ist, ist die umgekehrte Becherform so vorgesehen, daß ein barometrischer Falleffekt auftritt. Die Wichtigkeit dieses Effektes ist augenscheinlich, wenn man im Licht der Arbeitsvorgänge nach der vorliegenden Erfindung berücksichtigt, daß, wie zuvor beschrieben, pulverförmiges Gut in den Behältern verpackt werden soll, das leicht zu Schwierigkeiten während der Evakuierung des Behälters führt. Die große Höhe des Mantels 51 des Filterelementes 50 sorgt für eine erhebliche Größe des Raumes, über den das Filterelement in Verbindung mit dem Rand des Behälters 15 steht. Auf diese Weise ist der Evakuierungsvorgang im wesentlichen beendet, bevor feinverteiltes oder feinkörniges Material merklich über den Behälterrand ansteigen kann.Regardless of the manner in which the filter element is made, the inverted cup shape is provided so that a barometric trap effect occurs. The importance of this effect is evident when one takes into account in the light of the operations according to the present invention that, as described above, powdery material is to be packed in the containers, which easily leads to difficulties during evacuation of the container. The great height of the jacket 51 of the filter element 50 ensures a considerable size of the space over which the filter element is in connection with the edge of the container 15. In this way, the evacuation process is essentially completed before finely divided or fine-grained material can noticeably rise above the container edge.

Zusätzlich sorgt das Fehlen jeder Behinderung zwischen dem Mund des Behälters und dem Boden 52 des Filters dafür, daß sich die Vakuumverhältnisse nahezu augenblicklich ausbilden können, wodurch eine sehr wirkungsvolle hohe Arbeitsgeschwindigkeit der Vorrichtung sichergestellt wird. Die unmittelbare Herstellung eines starken Vakuums in dem feinkörnigen Material führt dazu, daß dieses dazu neigt, sich zu erheben. Bei der gegenwärtigen Ausführungsform findet jedoch ein barometrischer Druckabfall durch das Filterelement 50 statt, der innerhalb der Grenzen von etwa 37 mm und 87 mm liegt. Eine Höhe von 75 mm wurde als ausreichend bei einer Maschine gefunden, die ungefähr 300 Behälter pro Minute verarbeitet. Der barometrische Druckabfall, der in dem Raum vorgesehen ist, in dem feinverteiltes oder feinkörniges Material sich nach oben ausdehnen kann, führt zu einer Trennung der Partikelchen, so daß Luft leicht mit maximaler Geschwindigkeit aus dem Behälter abgezogen werden kann.In addition, the absence of any obstruction between the mouth of the container and the bottom 52 of the filter ensures that the vacuum conditions can develop almost instantaneously, thereby ensuring a very effective high operating speed of the device. The immediate creation of a strong vacuum in the fine-grained material causes it to tend to rise. In the current embodiment, however, there is a barometric pressure drop across the filter element 50 which is within the limits of about 37 mm and 87 mm. A height of 75 mm has been found to be sufficient on a machine that processes approximately 300 containers per minute. The barometric pressure drop provided in the space in which finely divided or fine-grained material can expand upward causes the particles to separate so that air can easily be drawn from the container at maximum speed.

Der unbehinderte Weg von dem Behälter durch das feste poröse Filterelement bietet nirgends eine Fläche, auf der sich feinverteiltes oder feinkörniges Material festsetzen kann, und zwar weder auf Grund der auf den Teilchen sitzenden elektrostatischen Ladung noch auf Grund anderer Ursachen für die Anziehung von Partikelchen an eine Oberfläche. Zusätzlich erfolgt bei der umgekehrten Strömung, z. B. bei der Zufuhr eines inerten Gases, eine Säuberung aller inneren Flächen des Filters.The unobstructed path from the container through the solid porous filter element Nowhere does it offer a surface on which finely distributed or fine-grained material can be found can settle, neither because of the electrostatic sitting on the particles Charge due to other reasons for the attraction of particles to one Surface. In addition, in the reverse flow, e.g. B. in the supply an inert gas, a cleaning of all internal surfaces of the filter.

Der Arbeitslauf der neuen Vorrichtung wird durch die obige Beschreibung ihres Aufbaues schon weitgehend deutlich, so daß darauf nur noch kurz eingegangen zu werden braucht. In F i g. 7 ist mit dem Tisch 14 ein zuvor gefüllter Behälter 15 in die Kammer 13 eingeführt und die Kammer abgedichtet, während das Gehäuseelement 38 in abdichtendem Eingriff mit der Vakuumglocke 12 gebracht worden ist.The operation of the new device is illustrated by the above description its structure is already largely clear, so that it will only be discussed briefly needs to become. In Fig. 7 is a previously filled container with the table 14 15 inserted into the chamber 13 and sealed the chamber, while the housing element 38 has been brought into sealing engagement with the bell jar 12.

Der Behälter 15 greift mit seinem Rand an dem Dichtungselement 54 des Filters 50 an. Durch Öffnen des Ventiltellers 35 werden die Kammer 13 und der Behälter 15 durch das Filter 50 gemäß den Pfeilen in F i g. 7 in rascher Weise evakuiert, da im wesentlichen die ganze Mantel- und Bödenfläche des Filterelementes 50 der Vakuumquelle ausgesetzt sind. Während des Evakuierens der Kammer 13 drückt der Atmosphärendruck über radiale Kanäle 23 ein Behältergreifelement 21 fest gegen die Außenfläche des Behälters 15, so däß dessen Lage gesichert ist.The edge of the container 15 engages the sealing element 54 of the filter 50 . By opening the valve disk 35, the chamber 13 and the container 15 are passed through the filter 50 according to the arrows in FIG. 7 evacuated in a rapid manner, since essentially the entire surface and bottom surface of the filter element 50 are exposed to the vacuum source. During the evacuation of the chamber 13, the atmospheric pressure presses a container gripping element 21 firmly against the outer surface of the container 15 via radial channels 23, so that its position is secured.

Nach Erreichen des erwünschten Evakuierungsgrades in der Kammer 13 und dem Behälter 15 wird das Ventil 35 geschlossen und das Ventil 33 gemäß F i g. 8 geöffnet, um inertes Gas gemäß den Pfeilen in die Kammer 13 einzulassen. Dabei wird durch das inerte Gas das Filterelement gesäubert. Die Menge des inerten Gases, die in die Kammer 13 eingeführt wird, vermindert das anfängliche Vakuum von z. B. 625 mm Quecksilbersäule vorzugsweise um 250 mm auf 375 mm Quecksilbersäule. Danach kann das Ventil 35 erneut geöffnet werden, um den Druck in der Kammer 13 erneut zu vermindern und das inerte Gas wieder zu entfernen. Eine nachfolgende zur Kontrolle dienende Rückführung von inertem Gas wird möglicherweise angewendet, um das Vakuum zu reduzieren, das sich im Behälter bildet, um das Abnehmen des Deckels von dem Behälter durch den Benutzer zu erleichtern.After the desired degree of evacuation has been reached in the chamber 13 and the container 15, the valve 35 is closed and the valve 33 according to FIG. 8 opened in order to let inert gas into the chamber 13 according to the arrows. The filter element is cleaned by the inert gas. The amount of inert gas introduced into chamber 13 reduces the initial vacuum of e.g. B. 625 mm of mercury, preferably by 250 mm to 375 mm of mercury. Thereafter, the valve 35 can be opened again in order to reduce the pressure in the chamber 13 again and to remove the inert gas again. A subsequent control recycle of inert gas may be used to reduce the vacuum created in the container to facilitate removal of the lid from the container by the user.

Anschließend wird die Deckelzuführungseinrichtung 40 zugleich mit Anheben des Kopfes 16 betätigt. Dabei gelangt ein Deckel unter den Kopf, der dann in Eingriff mit dem Deckel 42 gemäß F i g. 10 bewegt und abgesenkt wird, wobei die Deckelgreifeinrichtung zur Wirkung kommt.The cover feed device 40 is then simultaneously with it Lifting of the head 16 actuated. A lid comes under the head, which then in engagement with the cover 42 according to FIG. 10 is moved and lowered, the Lid gripping device comes into effect.

Wenn der Deckel 42 auf diese Weise ergriffen ist, wird der Kopf 16 nach oben gezogen, um die Auflage 41 freizugeben, so daß diese in das hülsenförmige Gehäuse in der in F i g. 11 gezeigten Weise zurückgezogen werden kann. Die Kammer 13 wird weiterhin unter Vakuum belassen, wenn der Kopf 16 in Richtung auf den Rand des Behälters 15 weiter nach unten bewegt wird. Durch Drehen der Stößelwelle 44 wird dann die Kappe 42 auf den Behälter 15 in hermetischer Abdichtung aufgeschraubt. Dabei ergreifen die Vorsprünge 70 den äußeren Umfangsabschnitt des flachen Deckelteils 42, um die Drehbewegung auf den Deckel 42 zu übertragen. Wenn die Stößelwelle 44 nachfolgend angehoben wird, ist die Greifkraft des Greifelementes 21 an dem Behälter 15 größer als die Haltekräfte der Manschette 67, die an den Deckel 42 angreift, so daß sich die Manschette von dem Deckel löst.When the cover 42 is gripped in this way, the head 16 is pulled up to release the support 41 so that it can be inserted into the sleeve-shaped housing in the manner shown in FIG. 11 can be withdrawn. The chamber 13 will continue to be left under vacuum as the head 16 is moved further down towards the edge of the container 15. By rotating the plunger shaft 44 , the cap 42 is then screwed onto the container 15 in a hermetic manner. The projections 70 grip the outer circumferential section of the flat cover part 42 in order to transmit the rotary movement to the cover 42. When the plunger shaft 44 is subsequently raised, the gripping force of the gripping element 21 on the container 15 is greater than the holding forces of the collar 67, which engages the lid 42, so that the collar detaches from the lid.

Bei der Bewegung des Kopfes 16 nach oben greift an dem oberen Ring 55 des Deckelhalters 65 ein Anschlagelement 90 an und verhindert dabei eine weitere Bewegung des Ringes, so daß bei Anheben der Welle 44 die Greifeinrichtung gelöst wird. Damit kann dann der Vorgang wiederholt werden. Zusätzlich zu dem Zurückführen des Deckelhalters 65 und der Klemmelemente 60 des Kopfes 16 zur Vorbereitung des nächsten Arbeitszyklus arbeiten die gleichen Stoppelelemente mit dem Verschlußkopf zusammen und dienen dabei zum Ausstoßen eines Kappenelementes in dem Fall. daß ein Behälter zur Aufnahme des Kappendeckels nicht vorhanden gewesen sein sollte.When the head 16 moves upward, a stop element 90 engages the upper ring 55 of the cover holder 65 and prevents further movement of the ring, so that when the shaft 44 is raised, the gripping device is released. The process can then be repeated. In addition to returning the lid holder 65 and the clamping elements 60 of the head 16 in preparation for the next work cycle, the same stopper elements cooperate with the closure head and serve to eject a cap element in the event. that a container to hold the cap should not have been available.

Mit der neuen Vorrichtung konnte ein Vakuum in der Größe von etwa 660 mm Quecksilbersäule in annähernd 0,2 Sekunden in der geschlossenen Kammer 13 erreicht werden, ohne daß Schwierigkeiten bei staub- oder pulverförmigem Behälterinhalt auftreten. Bei zahlreichen gegen Sauerstoff empfindlichen Produkten sollte der Sauerstoffanteil nicht wesentlich größer sein als 2%. Dies erfordert, daß ein Vakuum in der Größenordnung von wenigstens 700 mm Quecksilbersäule erreicht wird, so daß ein Anstieg der Evakuierzeit erforderlich ist.With the new device, a vacuum of the size of about 660 mm of mercury in approximately 0.2 seconds in the closed chamber 13 can be achieved without difficulties with dusty or powdery container contents appear. In the case of many products that are sensitive to oxygen, the percentage of oxygen should not be significantly greater than 2%. This requires a vacuum of the order of magnitude of at least 700 mm of mercury is reached, so that an increase in the evacuation time is required.

Auf Grund der hohen Evakuiergeschwindigkeit bei der neuen Vorrichtung können Evakuieren und Zuführen von inertem Gas im mehrfachen Wechsel ausgeführt werden. So wurde festgestellt, daß durch die Verwendung einer Reihe von Evakuierungsschritten mit dazwischen eingeschalteter Zuführung von inertem Gas der Evakuierungsvorgang bis zu dem gewünschten verbleibenden Sauerstoffgehalt wesentlich beschleunigt werden kann, so daß trotz mehrfacher Schritte eine hohe Verschlußgeschwindigkeit erhalten werden kann.Because of the high evacuation speed with the new device can perform evacuation and supply of inert gas alternately will. So it was found that through the use of a series of evacuation steps the evacuation process with the supply of inert gas in between can be significantly accelerated up to the desired remaining oxygen content can, so that a high shutter speed can be obtained despite multiple steps can be.

Claims

Claims: 1. Device for evacuating and closing containers, in particular pre-filled with dusty or powdery material, with a vacuum bell that can be connected to a vacuum source, possibly also to an inert gas source, into which a container and a screw cap can be inserted separately, and with one in the vacuum bell Raisable and lowerable closure head with rotatable lid holder, which attaches and screws the lid to the container after evacuation, characterized in that a per se known rigid filter element (50), in particular made of sintered material, which sealingly contacts the container edge can be brought, cup-shaped and fastened in the closure head (16) with the opening facing downwards and that the lid holder (65) surrounds the cup-shaped filter element (50) on the outside and below and radially outside the cup rim (54) effective gripper and holding elements (66, 67) for the cover fed in from the side ( 42).

2. Apparatus according to claim 1, characterized characterized in that the filter cup (50) distributed on its outer jacket surface Lugs (82, 83) for attachment to a cup with a spaced surrounding filter holder (46).

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the edge of the filter cup (50) is formed by an elastic sealing ring (54) is.

4. Apparatus according to claim 1 to 3, characterized in that as a holding element for the cover (42) a sleeve-shaped elastic sleeve (67) is used, the lights of which Diameter is greater than the outer diameter of the filter cup (50).

5. Apparatus according to claim 4, characterized in that the holding sleeve (67) is supported by means of the cap holder (65), which is limitedly movable in the axial direction relative to the filter holder (46), tightly within the plane formed by the cup rim (54).

6. Apparatus according to claim 5, characterized in that of the cover holder (65) the holding sleeve (67) optionally radially constricting or releasing clamping elements (60, 66) are movably supported, which depending on the relative movements between the cover holder (65) and Filter holder (46) can be actuated. Contemplated publications:. USA. Patents No. 3,063,477, 2,820,489, 2,614,739, 2,610,779, 2,578,815.