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Vorrichtung zum Abfüllen eins viskosen Produktes Die Erfindung betrifft
eine Vorrichtung zum Ausgeben von flüssigen und halbflüssigen Stoffen, insbesondere
zum Abrillen eines hoch viskosen Produktes aus einem Trichter in einen oder mehreren
einzelnen Behälter, bei der der Ausstoss der Substanz sauber, ohne Nachtropfen oder
Fadenziehen erfolgt.
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Es sind bereits zahlreiche Versuche gemacht worden, um hochviskose
Stoffe, wie schwere Öle, Melassen, Honig und dergleichen aus einen Trichter in einzelne
Kannen, Dosen oder Behälter abzurollen. Hierzu sollten Ventile dienen, die den Materialfluss
abschneiden, ohne dass Fäden gezogen werden,
damit die Kanne, Dose
oder der Behälter sofort weggenommen werden kann und das Abtropfen vom Ventil nicht
abgewartet werden muss, damit keine 'U-opfen auf den Förderer fallen, nachdem der
Behälter entfernt wurde. Ventile, die bisher verwendet wurden, sind Drehventile,
Kugelventile, Schieberventile sowie Kombinationen solcher Ventile. Bei allen diesen
Ventilen tritt j jedoch Fadenbildung des Materials auf, die den Behälterförderer
verschmiert, wenn die Behälter nach dem Schliessen des Ventils zu schnell entfernt
werden. Wenn dagegen die Behälter zum Auffangen der vom Ventil tro-pfenden Reste
längere Zeit auf dem Förderer gelassen werden, wird die Produktionsleistung stark
herabgesetzt. Falls der Förderer zu schnell bewegt wird, müssen sowohl das Börderband
als auch das Behälteräussere häufig gereinigt werden.
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In Fällen, in denen beispielsweise Nahrungsmittel verarbeitet werden,
müssen zusätzliche hygienische und sanitäre Vo-ekehrungen getroffen werden, die
die allgemeinen Kosten des Produktes erhöhen.
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Aufgabe der erfindung ist, eine Vorrichtung zum Ausgeben bzw. Abfüllen
hochviskoser Stoffe zu schaffen, bei der ein Nachtropfen weitgeiiendst ausgeschaltet
und ein rasches und sauberes Abfüllen möglicn ist.
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Die erfindungsgemässe Vorrichtung ist mit einer Pumpe versehen, die
eine vorbestimmte Menge eines Produktes aus einem Trichter abzieht und durch ein
Ventil in einen auf einem Förderer befindlichen Behälter ausstösst. Das Ventil erhält
das Produkt von der Pumne und schliesst automatisch nachdem eine dosierte Menge
desselben ausgegeben ist, ohne dass Bäden gezogen werden. Das erfindungsgemässe
Ventil besteht aus einem feststehenden Ventilschaft mit einem kegelstumpfförmigen
Ventilzapfen und aus einem Ventilkörper mit einem Ventilsitz, der in Bezug auf den
Ventilzapfen bewegt wird. Sobald der Ventilsitz gegen den Ventilzapfen gedrückt
wird, wird der Naterialfluss sauber abgeschni-tten.
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Die erfindungsgemässe Vorrichtung arbeitet taktmässig, so dass eine
dosierte Materialmenge ausgegeben wird. Der Ausfluss aus dem Vorratsgefäss wird
so unterbrochen, dass der gefüllte Auffangbehälter sofort weiterbewegt werdenkann,
ohne dass ein Faden oder Tropfen des Produktes auf den Förderer gelangt.
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Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen, in denen eine Ausführungsform
dargestellt ist, naher erläutert.
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Fig. 1 ist eine Vorderansicht der erfindungsgemäßen Abfüllvorrichtung;
Fig. 2 ist eine Seitenansicht der Vorrichtung; Fig. 3 ist ein vergrösserter Vertikalschnitt,
entlang der Linie 3-3 in Fig. 2, die das geöffnete Ventil zeigt; Fig. 4 ist eine
der Fig. 3 ähnliche Ansicht, die das geschlossene Ventil zeigt; und Fig. 5 ist ein
vergrösserter Schnitt eines Einzelteiles, entlang der Linie 5-5 in Fig. 1.
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D&s Gestell der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht aus einem
Rahmen 10 mit einer unteren und einer oberen Gragfläche 11 und 12. Auf der oberen
Tragfläche 12 läuft ein Förderer 13, der beispielsweise aus einem Paar im Abstand
voneinander angeordneten Ketten 14 besteht, die durch eine Vielzahl von Plattenbändern
15 verbunden sind. Jedes Plattenband Ist mit einer oder mehreren Ausnehmungen zur
Aufnahme von einem oder mehreren Behältern 16 versehen. Die Behälter können jede
gewünschte oder zweckmäßige Grösse und Voluminhalt aufweisen.Im vorliegenden Fall
sind die Behälter beispielsweise zur Aufnahme eines hochviskosen Produktes, wie
Honig mit Butter, vorgesehen. Ansteule eines Kettenförderers mit zahlreichen Plattenbändern,
kann auch jeder andere.
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herkömmliche Förderer verwendet werden, der zur Aufnahme vol- Behiltern
geeignet ist und der intermittierend. arbeitet.
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Auf der oberen Tragfläche 12 sind mehrere im wesentlichen aufrechte
Pfosten 20 angeordnet, die einen Kessel oder Trichter 21 tragen, der mit dem hochviskosen
Produkt gefüllt ist. Dieses kann beispielsweise ein Gemisch aus Honig und Butter
sein. Vom Boden des Trichters 21 gehen ein Paar Rohr- oder Anschlußstutzen 22 aus
(Fig. 1), an die je ein biegsames Rohr oder ein Schlauch 23 angeschlossen ist. Das
gegenüberliegende Ende eines jeden Schlauches 23 ist mit einer Flüssigkeitspumpe
24 verbunden. Diese Pumpe weist ein Verteiler- oder Steuerventil 25 auf, das mit
der Kolbenstange 26 eines Luftventils 27 verbunden ist. Das Ventil 27 beweg-t das
Steuerventil 25 innerhalb der Pumpe 24 hin und her. Die Pumpe 24 wird durch einen
Flüssigkeitszylinder 28 betätigt, der mit einer Kolbenstange 29 versehen ist, deren
äusseres Ende verstellbar mit einem Kipphebel 30 verbunden ist.
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Ein Ende des Kipphebels 30 ist drehbar an einer Welle 31 gelagert,
deren Enden von Stützblöcken 32 an den Pfosten 30 getragen werden (Fig. 2). Das
entgegengesetzte Ende des Kipphebels 30 ist durch einen Lagerzapfen 33 mit einem
Ende eines Verbindungs- oder Zwischengliedes 34 verbunden, während das andere Ende
dieses Verbindungsgliedes 34 an einem Kurbelarm 35 befestigt ist, der an einem Ende
einer Welle 36 angeordnet ist. Diese Welle 36 kann in irgendeiner zweclrmässigen
Weise gelagert sein, beispielsweise in Lagerblöcken 37p die an einer aufrechten
Spule 38 des Rahmens 10 angebracht sind. Die Welle 36 wird durch ein auf -ihr befestigtes
Ketteiirad 39 gedreht. Dieses Kettenrad 39 wird durch eine Kette 40 getrieben, die
iiber ein an einer Hautantriebswelle 42 montiertes Antriebskettenrad 41 läuft. Diese
Antriebswelle 42 kann in irgendeiner entsprechenden Weise (nicht dargestellt) getrieben
werden. Durch Drehen der Wellen 42 und 36 wird der Kurbelarm 35 gedreht, der wiederum
über
das Verbindungsglied 34 den Kipphebel 30 vor und zurück schwenkt, wie noch naher
beschrieben wird.
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An der anderen Seite der Pumpe 24 ist ein Ende eines zweiten biegsamen
Schlauches 45 angeschlossen, der zu dem Sinlaßstutzen 46 eines Ventils 47 führt,
In der dargestellten Ausführungsform sind zwei Ventile 47 gezeigt, von denen jedes
durch einzelne Pumpen 24 mit Material versorgt wird, so dass zwei Behälter 16 gleichzeitig
gefüllt werden können.
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Auf diese Weise kann jede gewünschte Anzahl Pumpen und Ventile vorgesehen
werden. Wesentlich ist nur, dass für jeden Behälter an der Füllstation des Förderers
13 ein Ventil vorhanden ist.
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Jedes Ventil 47 (Fig. 3 und 4) besteht aus einem Ventilkörper 48 mit
einer Innenbohrung 49, die an ihrem unteren.Ende in einem Ventilsitz 50 endet. Eine
Öffnung 51 schaft die Verbindung zwischen der Innenbohrung 49 und dem EinlaRstutzen
46, so dass Material aus dem Schlauch 45 in die Innenbohrung 49 eintreten kann.
Am Umfang des unteren Teiles des Ventilkörpers 48 ist eine ringförmige Ausnehmung
vorgesehen, in die eine Befestigungsplatte 53 eingreift. Eine Buchse oder Hülse
54 ist durch Preßsitz oder dergleichen -im oberen Ende der Innenbohrung 49 eingesetzt.
In diese Hülse ist eine Zylinderb%chse 55 eines Ventilschaftes 56 eingesetzt an
der der Tentilkörper 48 antlanggleitet. Falls erwünscht kann m Umfang der Zylinderbüchse
55 eine ringförmige Ausnehmung 57 angeordnet sein, in die ein 0-Ring 58 eingesetzt
ist, der dichtend die Innenbohrung 49 nach oben hin verschliesst.
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Am unteren Ende der Zylinderbüchse 55 ist ein Schaft 59 mit kleinerem
Durchmesser befestigt, der sich durch die Innenbohrung 49 erstreckt und an seinem
unteren Ende mit einem kegelstumpfförmigen Ventilzapfen 60 versehen ist. Am oberen
Ende der Zglinderbüchse 55 schliesst sich ein enger Abschnitt
61
anZ derart, dass eine schulter oder ein Vorsprung 62 gebildet wird. Dieser engere
Abschnitt gleitet innerhalb eines Befestigungsblocks 65 dessen Aussenumfang mit
einer ringförmigen Ausnehmung 64 versehen, in die eine Befestigungsplatte 65 eingreift.
Die Befestigungsplatte ist vorzugsweise an einer Stützplatte 66 angeschweisst oder
in irgendeiner anderen Weise befestigt. Die Stützolatte selbst ist fest an den aufrechten
Pfosten 20 angebracht. Das obere Ende des Ventilschaftes 56 ist mit einem Gewinde
67 zur Auf nahme einer Unterlegscheibe 68 und einer Flügelschraube 69 versehen.
Zwischen der Unterlegscheibe 68 und dem Befestigungsblock 63 ist um den engeren
Abschnitt 61 eine Feder 70 gelegt Diese Feder spannt normalerweise den Ventilschaft
56 nach oben, derart, dass die Schulter oder der Vorsprung 62 an die Unterseite
des Befestigungsbloces gedrückt wird.
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Es wurde gefunden, dass es vorteilhaft ist, den Ventilsehaft 56 festzulegen
und den Ventilkörper 48 in Bezug auf den-Ven tilschaft zu-bewegen. Um dies zu erreichen,
wird die Befestigungsplatte 53, die in die ringförmige Ausnehmung 52 des Ventilkörpers
eingreift, mit einem Pfostenpaar 73 verbunden.
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Diese Pfosten 73 sind durch die obere Tragfläche 12 gesteckt und gehen
zu einer Brücke 74, an der sie in irgendeiner Weise, beispielsweise durch Befestigungsmittel
75, angebracht sind. Die Brücke 74 ist mit zwei nach aussen vorstehenden Ansätzen
oder Laschen 76 verstehen, die durch einen Drehzapfen 77 mit einem Ende eines Verbindungsgliedes
78 verbunden sind. Das gegeniiberliegende Ende dieses Gliedes 78 ist durch einen
Stift 79 mit einem Ende eines Kipphebels 80 verbunden. Das andere Ende dieses Kipphebels
80 ist eder durch einen Stift 81 mit einem an der unteren GraSfl.
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che 11 angeordneten Träger 82 verbunden.
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Um den Kipphebel 80 auf und ab zu bewegen und dadurch das Ventil mit
dem mitgehenden Ventilkörper 48 zu öffnen und
zu schliessen, ist
ein Nocken 83 an der Antriebswelle 42 w:id ein Nockenstössel 84 drehbar an einem
vom Kipphebel 80 getragenen Stift 85 angeordnet. Der Nockenstössel 84 wird durch
eine Feder 86 mit dem Nocken 83 in Berührung gehalten. Ein Ende dieser Feder 86
ist mit einer Lasche 87 am Kipphebel 80 und das andere Ende der Feder ist mit einer
zu der uilteren Tragfläche -11 vorgesehenen Lasche 88 verbunden.
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j: Betrieb wird der Förderer 13 solange bewegt, bis eines der Plattenbänder
mit den darauf befindlichen Behältern 16 unmittelbar unter der Ventil 47 angelangt
ist. Zu diesem Zeitpunkt wird die Förderbewegung unterbrochen. Sobald der I<örderer
stillsteht, hebt der Nocken 83 das Verbindungsglied 78, so dass die Ventilsitze
50 von den Ventilzapfen 60 beider Ventile gelöst werden und das Produkt in die Innenbohrunen
49 eintreten kann. Gleichzeitig hebt der Kurbelarm 35 den Kipphebel 30, und die
Luftventile 27 bewegen die Verteiler- oder Steuerventile 25, so dass der Kolben
des Flüssigkeitszylinders 28 das in den Ventilen befindliche Produkt nach unten
presst und unter Druck durch den Schlauch 45 und durch die Ventile 47 befördert.
sobald die vorbestimmte, dosierte Menge des Produktes ausgegeben ist, wird der Kippbel
30 durch den Kurbelarm 35 nach unten bewegt, um einen leichten Unterdruck oder ein
Teilvakuum innerhalb der Pumpe 24 zu schaffen und den Materialfluss durch die Schläuche
45 zu unterbrechen. Unmittelbar danach bewegen der Nocken 83 und die Feder 86 den
Kipphebel 80 und die Ventilkörper 48, so dass die Ventilsitze 50 die Ventilzapfen
60 berühren und den Materialfluss durch die Ventile unterbrechnen. Jeder überschüssige,
nach unten gerichtete Druck der Ventilkörper gegen die Ventilzapfen 60 wird durch
die Feder 70 aufgefangen. Sobald die Ventile 47 geschlossen sind, werden die Luftventile
27 betätigt, um die Verteiler-oder Steuerventile 25 zu verschieben, so dass eine
fortgese
-tzte Abwärtsbewegung des Kipphebels 30 und der Kolben
der Flüssigkeitszylinder 28 einen Sog in den Pumpen 24 erzeugen und Material durch
die Schläuche 23 aus dem Trichter 21 abziehen. Dadurch gelangt die nächste Materialmenge
in die Flüssigkeitspumpen. Wenn die Ventile 47 geschlossen sind, wird der Förderer
13 wieder bewegt und führt gefüllte Behalter aus dem Abfüllbereich unterhalb der
Ventile weg und neue leere Behälter werden in die Abfüllstellung un-ter die Ventile
gebracht.