DE1486018C - Vorrichtung zur gleichzeitigen Abful lung bestimmter Mengen fließfähiger Stoffe in mehrere Behalter - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur gleich- geben sich aus der Beschreibung eines Ausführungszeitigen Abfüllung bestimmter Mengen fließfähiger beispieles an Hand der Zeichnung. In der Zeichnung Stoffe in mehrere Behälter mittels gleichzeitig wir- zeigt

kender, von einem gemeinsamen Arbeitszylinder Fig. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht

betätigter Dosierkolben. 5 einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, die an einer

Eine derartige Vorrichtung ist bereits aus der Maschine angebracht ist, die Behälter aus einem USA.-Patentschrift 2 392 330 bekannt. Bei dieser schrittweise verschieblicheri Streifen herstellt,
bekannten Vorrichtung wird ein die Dosierkolben F i g. 2 einen insbesondere das Einlaßmembran- und den Arbeitszylinder tragender Rahmen über eine ventil zeigenden Vertikalschnitt durch einen Teil der die fließfähigen Stoffe enthaltende Pfanne geschwenkt, io erfindungsgemäßen Vorrichtung,
wo die Dosierkolben durch einen entsprechenden F i g. 3 einen Vertikalschnitt durch ein Auslaß-Saughub durch ihre auch als Auslaßkanäle dienenden membranventil in vergrößertem Maßstab,
Einlaßkanäle gefüllt werden. Anschließend wird der F i g. 4 einen waagerechten Schnitt durch die Dogesamte Rahmen über die zu füllenden Behälter ge- sierkolben und

schwenkt, wo durch einen entsprechenden Druck- 15 F i g. 5 ein Schaltungsschema der erfindungs-

hub der Dosierkolben die angesaugten fließfähigen gemäßen Vorrichtung.

Stoffe in die Behälter gefüllt werden. Die Ein- und Eine Vorrichtung gemäß der Erfindung wird an Auslaßkanäle sind ständig geöffnet, so daß ein nach- einer Maschine zur fortlaufenden Herstellung von als tropffreies Abfüllen nicht gewährleistet ist. Außer- Verpackungen dienenden Behältern aus einem schrittdem ist diese Vorrichtung konstruktiv außerordent- 20 weise vorrückenden Streifen α angebracht, die verlieh aufwendig. schiedene Arbeitsstellen zur Formung, zur Füllung,

Aus der französischen Zusatzpatentanmeldung zum Auswurf usw. aufweist, wobei diese Arbeits-

78 808 ist eine Abfüllvorrichtung bekannt, bei der stellen insbesondere in bezug auf ein nicht darge-

die flüssigen abzufüllenden Stoffe einem Dosierzylin- stelltes Gestell einstellbar sind, indem sie z. B. an in

der mit Druck über ein Membranventil zugeführt 25 F i g. 1 bei 1 dargestellten Stäben verschieblich sind,

werden. In dem Dosierzylinder ist ein Schwimmer An der Füllstelle B erfolgt die Ausgabe des fließ-

mit einem verstellbaren Anschlag vorgesehen, der fähigen oder flüssigen Gutes in die Verpackungen,

bei Erreichen eines bestimmten Füllungsstandes über d. h. in die vorher im Streifen A gebildeten Behälter 2.

Mikroschalter die Zufuhr der flüssigen Stoffe unter- Die Ausbildung wird so getroffen, daß mittels

bricht, indem gegen das Einlaßmembranventil Druck- 30 eines Arbeitszylinders 7, 8 od. dgl. eine Anordnung

luft geblasen und dieses somit geschlossen wird. von gleichzeitig betätigbaren Dosierkolben 4 in der

Während des Füllens des Dosierzylinders ist ein Aus- Saugrichtung und hierauf in der Förderrichtung ge-

laßmembranventil durch Druckluft geschlossen. Zur stellt wird, wobei die Zahl der Dosierkolben der Zahl

Entleerung des Dosierzylinders wird manuell das der sich bei einem gegebenen Vorschubschritt des

Auslaßmembranventil von dem Druck der Druckluft 35 Streifens A gleichzeitig an der Arbeitsstelle B befin-

entlastet, so daß die Flüssigkeit auf Grund der denden Behälters 2 entspricht, wobei auf der Seite

Schwerkraft durch den Auslaßkanal in den zu füllen- der zugeführten Flüssigkeit ein Einlaßventil und auf

den Behälter entweichen kann. Zum einen besteht der Seite des zu füllenden Behälters 2 Auslaßventile

bei dieser Vorrichtung der Nachteil, daß kein voll- vorgesehen sind, wobei der Hub der Kolben 4 zur

automatischer Betrieb möglich ist. Des weiteren ist 40 Einstellung des Volumens der auszugebenden Por-

ein nachtropffreies Füllen nicht möglich, und schließ- tionen einstellbar ist.

lieh können keine schwer fließfähigen Stoffe abge- Als Ventile werden Membranventile 10,17 verfüllt werden. wendet, welche verschiedene Vorteile besitzen. So

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe tritt bei ihnen keine Oxydation auf, sie können durch

zugrunde, bei einer Vorrichtung der oben darge- 45 Druckluft gesteuert werden, was bequem mit der

stellten Art mit konstruktiv einfachen Mitteln ein Steuerung des Arbeitszylinders 7,8 kombiniert wer-

genaueres, d. h. nachtropffreies Dosieren zu erreichen. den kann, wenn dieser ebenfalls durch Druckluft

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge- betätigt wird, und die Steuerung wird auf der Förderlöst, daß für alle Dosierkolben ein einziges Einlaß- seite vereinfacht, da ein und dasselbe Membranventil membranventil vorgesehen ist, daß für jeden Dosier- 50 die Ausgabe auf verschiedene Ausgabekanäle bekolben jeweils ein Auslaßmembranventil vorgesehen wirken kann..

ist und daß das Schließen der Membranventile und Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist an-

die Steuerung des Arbeitszylinders durch Druckluft genommen, daß bei der Maschine gleichzeitig bei

erfolgt, die aus durch einen zentralen Zeitgeber ge- jedem Vorschubsschritt des Streifens neun Behälter 2

steuerten Magnetventilen zufließt. 55 in die Füllstelle B kommen.

Vorteilhafterweise sind hierbei an jedes Auslaß- Zur Füllung dieser Behälter wird erfindungsgemäß

ventil mehrere Austrittskanäle mit engem Querschnitt eine Gruppe von neun Zylindern 3 und Dosierkolben 4

angeschlossen. Eine weitere vorteilhafte Ausgestal- benutzt, wobei die Zylinder an der Füllstelle orts-

tung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist darin zu fest angeordnet sind, während die Dosierkolben 4

sehen, daß der Arbeitszylinder jeweils am Ende des 60 gleichzeitig z.B. mittels eines Rahmens6 verstelh

Hubweges mechanisch ein Ventil betätigt, durch werden können, welcher durch einen Arbeitszylin-

welches die auf die Membranventile wirkende Druck- der 7, 8 betätigt wird, welcher insbesondere mit

luft entspannt wird. Druckluft gesteuert wird, wie dies nachstehend an-

Weiterhin ist es von Vorteil, wenn die Membran- genommen ist.

ventile einen zylindrisch ausgebildeten Ventilsitz auf- 65 Zur Einstellung des angesaugten Volumens ist z. B.

weisen, der mit einer länglichen Membran zusam- ein mit einer Seite 5 des Rahmens zusammenwirken-

menwirkt und in den Kanäle münden. der einstellbarer Anschlag 40 vorgesehen.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung er- Die Verbindung zwischen einer zu einem nicht

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dargestellten Flüssigkeitsbehälter führenden Speise- und einem Druckminderer 33 ankommenden Druckleitung 9 und den Dosierkolben 3, 4 erfolgt über ein luft kann der Arbeitszylinder 8 in der einen oder der Einlaßmembranventil 10 (F i g. 2), das im wesent- anderen Richtung verschoben werden, je nachdem, liehen aus einer aus einem Kunststoffstreifen gebilde- ob sich das Magnetventil 29 in der Stellung α oder in ten länglichen Membran 10 besteht, die sich im ge- 5 der Stellung O₁ befindet.

wünschten Augenblick gegen einen zylindrischen Die Ventile 10 und 17 werden durch ein anderes

Ventilsitz 11 legen kann, in den verschiedene Kanäle Magnetventil 34 gesteuert, welches die. Druckluft bei

münden, insbesondere ein Kanal 12 zur Verbindung 35 empfängt und elektrisch bei 36 durch den Zeit-

mit der Leitung 9 und verschiedene zu den verschie- geber 28 gesteuert wird,

denen Zylindern 3 gehende Kanäle 13. io Je nachdem, ob sich das Magnetventil in der

Bei der dargestellten Ausführung münden neun Stellung b oder in der Stellung b_t befindet, bewirkt

Einzelkanäle 13 in den seitlich von der Füllstelle die Druckluft die Schließung des Auslaßmembran-

angeordneten Ventilsitz 11. ventils 17 oder des Einlaßmembranventils 10.

Die Membran 10 ist so angebracht, daß sie eine Zur öffnung dieser Ventile muß die Druckluft

dem Ventilsitz 11 gegenüberliegende Einlaßkammer 15 entweichen können, was z. B. mittels einer Vorrich-

14 von einer anderen Kammer 15 trennt, welcher tung 37 mit Wählerkolben 37₁ erfolgt, welche mit

die Druckluft durch eine Leitung 16 zugeführt wird. einem Ventil 38 kombiniert ist, welches durch den

Auf der Förderseite, d. h. gegenüber den Kanälen Arbeitszylinder 8 am Hubende desselben über eine

zur Füllung der Behälter 2, ist entsprechend eine Vorrichtung betätigt wird, welche schematisch bei 39,

andere Membran 17 (F i g. 3) angeordnet, welche als 20 40 dargestellt ist und z. B. einen Nocken und von

Auslaßmembranventil wirkt und zwischen einer diesem betätigte Rollen enthält,

durch einen Ventilsitz 19 begrenzten Druckkammer Die obige Anordnung arbeitet folgendermaßen:

18 und einer Kammer 20 angeordnet ist, welcher Für die in F i g. 5 dargestellten Stellungen α und b

Druckluft durch eine Leitung 21 zugeführt werden stellt der Arbeitszylinder 7, 8 die Ansaugung her, da

kann. 25 das Einlaßmembranventil 10 geöffnet ist, während

Die Ausführung wird so getroffen, daß die Mem- das Auslaßmembranventil 17 durch die Einwirkung

branenlO und 17 leicht ausbaubar sind. Hierfür ist der durch die Leitung 21 ankommenden Druckluft

für die Membran 10 ein entfernbarer Ventildeckel 22 geschlossen ist.

auf der Zuströmseite der Druckluft vorgesehen. Bei Wenn sich der Arbeitszylinder 7, 8 seinem Hub-

der Membran 17 ist die umgekehrte Anordnung ge- 30 ende nähert, schickt der Zeitgeber 28 einen Impuls

troffen, d. h. der Ausbau ist auf der Druckseite vor- in das Magnetventil 34, um es in die Stellung f>, zu

gesehen, derart, daß die Füllkanäle 23 und die Lei- überführen, wodurch die Leitung 16 und die zu dem

tungen 24 zur Zufuhr zu der Zylinderfläche 19 von Ventil 38 mit Nocken und Rollen gehende Verbin-

einem entfernbaren Ventildeckel 25 (F i g. 3) getragen dungsleitung 41 unter Druck gesetzt werden,

werden. Ferner ist in dieser F i g. 3 der Kanal 26 35 Kurz danach und beinahe gleichzeitig verändert

zur Verbindung mit dem Innern des entsprechenden die Ankunft des Arbeitszylinders 8 an dem Hubende

Zylinders 3 sichtbar, welcher in einen die Durchlässe die Stellung des Ventils 38, wodurch ein kurzer

24 speisenden Ringkanal 27 mündet. Druckimpuls auf eine zu dem Wähler 37 gehende

Wenn die Druckluftleitungen 16 und 21 auf Auslaß Leitung 42 gegeben wird, welcher den Kolben 37_t in

geschaltet sind, befinden sich die entsprechenden 40 die entgegengesetzte Stellung bringt. Sofort danach

Membranen in der Ruhestellung, und die Ventile gelangt das Ventil 38 in eine Stellung, in welcher es

sind offen. die Leitung 42 auf Auslaß schaltet, wodurch gleich-

Wenn dagegen die Druckluft bei 16 oder 21 zur zeitig die Leitung 21 und somit das Ventil 17 auf

Einwirkung gebracht wird, ist das entsprechende Auslaß geschaltet werden.

Ventil geschlossen. 45 Inzwischen wurde das Magnetventil 29 in die Stel-

Zweckmäßig wird die Ausbildung so getroffen, daß lung a_x gebracht, wodurch der Füllhub des Arbeits-

die Kanäle 23, von denen vorzugsweise eine gewisse Zylinders 7, 8 eingeleitet wurde.

Zahl für jeden Zylinder 3 vorhanden ist, einen ver- Am Ende seines Hubes laufen dann die gleichen

hältnismäßig kleinen Querschnitt haben, so daß sie Vorgänge in entgegengesetzter Reihenfolge ab, und

die Tropfen zurückhalten können, wodurch eine sehr 50 das Arbeitsspiel beginnt von neuem,

genaue Füllung erzielt wird. Anders ausgedrückt: an Die Steuervorrichtungen der F i g. 5 können natür-

Stelle einer einzigen von einem Ventil 17 zu dem Hch auch auf andere Weise ausgebildet sein. Die

entsprechenden Behälter 2 führenden Leitung sind dargestellte Ausführung mit dem Zeitgeber 28 und

mehrere Kanäle 23 vorgesehen, z. B. vier oder sechs dem Ventil 38 mit einer einstellbaren Vorrichtung

entsprechend der Größe der auszugebenden Menge 55 mit Nocken und Rollen ermöglicht jedenfalls die

sowie unter der Berücksichtigung der Notwendigkeit, bequeme Einstellung der verschiedenen Steuervor-

jedem Kanal 23 eine gewisse Kapillaritätswirkung gänge an den Enden,

zum Zurückhalten der Tropfen zu geben. Die obige Ausbildung besitzt gegenüber den be-

Der Arbeitszylinder 7 sowie die Membranventile kannten Ausbildungen zahlreiche Vorteile, insbeson-

10 und 17 werden durch Magnetventile betätigt, 60 dere folgende:

welche in den Druckluftkreis eingeschaltet sind und · .

ventile im richtigen Augenblick betätigt.

Man sieht in F i g. 5 den Arbeitszylinder 7, 8, 65 im Gegensatz zu den Vorgängen bei Ventilen welcher durch ein durch Drähte 30 mit dem Zeit- gängiger Bauart wird jedes Festfressen vergeber 28 verbundenes Magnetventil 29 gesteuert wird. mieden, so daß sie für beliebige Produkte ver-

Mittels der bei 31 aus einer Druckluftquelle 32 wendbar sind, welche von Produkten mit Schleif-

wirkung bis zu sehr schwer zu dosierenden Produkten gehen können;

die Dosierung kann mit großer Genauigkeit erfolgen, insbesondere weil keine Dehnungswirkungen auftreten, so daß die Produkte bei hohen Temperaturen dosiert werden können, wenn dies gewünscht wird;

die Reinigung kann ohne Ausbau dadurch vorgenommen werden, daß heiße oder kalte Reinigungsmittel durchgeleitet werden, da die benutzten Ventile derartige Mittel aushalten;

dank der Anordnung der Ausgangskanäle wird im Gegensatz zu den bekannten Vorrichtungen eine Tropfenbildung vermieden, wodurch die Genauigkeit der Dosierung noch gesteigert wird.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur gleichzeitigen Abfüllung bestimmter Mengen fließfähiger Stoffe in mehrere ao Behälter mittels gleichzeitig wirkender von einem gemeinsamen Arbeitszylinder betätigter Dosierkolben, dadurch gekennzeichnet, daß für alle Dosierkolben (4) ein einziges Einlaßmembranventil (10, 11, 14, 15) vorgesehen ist, daß für jeden Dosierkolben jeweils ein Auslaßmembranventil (17,18,19, 24, 25) vorgesehen ist und daß das Schließen der Membranventile (10, 17) und die Steuerung des Arbeitszylinders (7,8) durch Druckluft erfolgt, die aus durch einen zentralen Zeitgeber (28) gesteuerten Magnetventilen (29, 34) zufließt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an jedes Auslaßventil (17) mehrere Austrittskanäle (23) mit engem Querschnitt angeschlossen sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitszylinder (7, 8) jeweils am Ende des Hubweges mechanisch ein Ventil (38) betätigt, durch welches die auf die Membranventile (10, 11, 14; 15, 17, 18, 19, 24, 25) wirkende Druckluft entspannt wird.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Membranventile (10, 17) einen zylindrisch ausgebildeten Ventilsitz (11, 19) aufweisen, der mit einer länglichen Membran (10, 17) zusammenwirkt und in den Kanäle (13,23) münden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen