DE2123212A1 - Vorrichtung zum Dosieren und Abfüllen von viskosen und strukturempfindlichen Nahrungs- und Genußmitteln, insbesondere Milch und deren Produkte - Google Patents

Description

• Vorrichtung zum Dosieren und Abfüllen von viskosen und strukturempfindlichen trahrungs-und Genußmitteln, insbesondere Milch und deren Produkte Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Dosieren und Abfüllen von viskosen und strukturempfindlichen Nahrungs-und Genußmitteln, insbesondere Milch und deren Produkte, bestehend aus einer als Kolben-Zylindereinheit ausgebildeten Dosiereinheit, einem Vorratsbehälter und einem Drehschieber, der in einem mit Öffnungen versehenen Gehäuse angeordnet ist und die Dosiereinheit Uber einen Leitkanal abwechselnd mit dem Vorratsbehälter und der Ausstoßöffnung verbindet.
• Die Verwendung von Einmalverpackungen, insbesondere für milch und tfililchprodukte hat in den letzten Jahren stark zugenommen.
• Die Abftlll- und Dosiervorrichtung einer Maschine zum Verpacken solcher Produkte muß dabei mehreren Forderungen gerecht werden, und zwar große Dosiergenauigkeit, gute Reinigungsmöglichkeit, schonende Behandlung des Produktes.
• Ziel der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Abfüllen und Dosieren zu schaffen, die diesen Forderungen gerecht wird und darüber hinaus geeignet ist, Produkte unterschiedlicher Viskosltät zu dosieren und abzufilllen, ohne daß die Viskosität des Produktes beeinflußt wird, das Produkt in kleine Bestandteile zerfällt und wobei ein Optimum an Dosiergenauigkeit soohl für dünn- als auch dickflflssige P>-odukte erreleh8; wird Dieses Ziel ird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der Leitkanal stetig gekrümmt ausgebildet ist.
• Auf diese Weise werden starke Umlenkungen oder gar Toträume vermieden, die, tie nunmehr erkannt wurde, die Ursache dafUr waren, daß die bisherigen Vorrichtungen jeweils nur bei einem Produkt bestimmter Konsistenz zufriedenstellend arbeiten. Dementsprechend wird die Viskosität des abzufüllenden Produktes nicht mehr nachteilig beeinflußt.
• Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung besteht der Brehschieber aus einem Rohr, das für jede der über seine Länge verteilt angeordneten Abfüllstellen z:'ei übe-, seinen Umfang winkelversetzt angeordnete Bohrungen auf-eist,und der Leitkanal aus einem diese verbindenden Rohr.
• Hierdurch wird eine fertigungsmäßig günstige Ausbildung erreicht. Zugleich ist von Vorteil daß die Masse eines solchen Drehschiebers äußerst gering ist, was sich auf die Beschleunigungsverhältnisse des Drehantriebs günstig auswirkt.
• Da Abrllllvorrichtungen für Milchprodukte oder dergleichen Nahrungs- bzw. Genußmittel aus rostfreiem Material gefertigt sein müssen, ist zwischen Drehschieber und Schiebergehäuse ein verhältnismäßig großes Spiel erforderlich, um ein Fressen zu vermeiden. Dies hat zur Folge, daß zwischen den Abfüllstellen Dichtungen angeordnet sein müssen.
• Zur Lösung dieses Problems ist nach der Erfindung vorgeschlagen, den Drehschieber auf seiner Oberfläche mit einem Überzug aus einem weichen Lagermetall, insbesondere auf Zinnbasis, zu versehen.
• Besondere Abdichtungsmaßnahmen sind daher nicht mehr erforderlich,und das Spiel zwischen Drehschieber und Gehäuse kann verhältnismäßig klein gewählt werden.
• Damit eine vollkommene Feinigung der Vorrichtung im zusamtiengebauten Zustand erreicht wird, weist nach einem weiteren Merkmal der Erfindung der Drehschieber über seinem Umfang und seine Länge verteilte neinstbohrur.ger und im Bereich eines Deckels einen Schlauchanschluß auf. Dieser Schlauchanschluß dient zum Anschließen eines Pumpenaggregats, durch das Mittel zum Spülen, reinigen und Desinfizieren in den Ziwschenraum zwischen Drehschieber und Sch-ebergehause gepumpt erden können.
• Bevorzugt ist der Vorratabehälter auf dem Schiebergehäuse befestigt v-nd weist im Bereich seiner Auflage Durchflußöffnungen zum Schiebergehause auf. Dadurch ird ein günstiger Zufluß aus dem Vorratsbehälter zum Drehschieber und zur Dosiereinheit erreicht Dies macht sich besonders vorteilhaft bei einer bewegten Vorrichtung, die nacheinander zum Beispiel zwei hintereinanderliegende Packungsreihen bedient, bemerkbar.
• Um Produkte unterschiedlicher Viskosität abfüllen zu können, ist des weiteren nach der Erfindung vorgesehen, an die Ausstoßcffnung auswechselbare Mundstücke anzuschließen.
• FUr Produkte mit hoherer Viskosität, wie Joghurt, Pudding oder dergleichen, ist ein Mundstück vorgesehen, das eine einzige zylindrische oder in Durchflußrichtung konisch verjüngte Durchflußbohrung aufweist. Durch die Verjüngung kann ein Nachtropfen verhindert werden.
• Dagegen weist das MundsFUck für Produkte mit niedrigerer Viskosität, wie Milch oder dergleichen, mehrere Durchflußbohrungen auf, deren Lochmitten konzentrisch zueinander angeordnet sind, wobei die Achsen mindestens der äußeren Durch flußbohrungen zu der im Zentrum befindlichen Durchflußbohrung gleichstark oder unterschiedlich geneigt sind. Dabei verlaufen die Achsen der äußeren Durchflußbohrungen in Ausstoßrichtung divergierend. Dadurch ist ein Abfüllen durch eine im Abstand zur Packung feststehende Ausstoßöffnung möglich und ein Schäumen wird weitgehend verhindert.
• Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung gemäß der Erfindung ist in der Zeichen'mg schematisch dargestellt.
• Es zeigt Fig. 1 eine Seitenansicht der Vorrichtung im Schnitt, Fig. 2 einen Schnitt A-B gemäß Fig. 1, Pig.a einen Schnitt durch ein Ausführungabeispiel eines Mundstückes, Fig.3b eine Draufsicht zu Fig. 3a, Fig.4a einen Schnitt durch ein anderes Ausführungsbeispiel eines mundstückes und Fig.4b eine Draufsicht zu Fig. 4a.
• Die Vorrichtung besteht im esentlichen aus der Dosiereinheit 12, dem Schiebergehäuse 2 mit Drehschieber 5 und Vorratsbehälter 1.
• Die Dosiereinheit 12 weist einen Kolben 6, dessen Hub einstellbar ist, und einen Zylinder 5 auf, der am Schiebergehäuse 2 durch Schnellverschlüsse 9 befestigt ist. Der Vorratsbehälter 1 ist auf dem Schiebergehäuse 2 ebenfalls durch Schnellverschlüsse 9 gehalten. Die Abfüll- und Dosiervorrichtung weist mehrere hintereinander am Drehschieber >4 und Schiebergehäuse 2 angeordnete Abfüllstellen auf, on denen nur eine beschrieben ist. Das Schiebergehäuse weist eine Öffnung 10 zum Vorratsbehälter 1, eine Öffnung 11 zum Dosierzylinder 5 und eine Ausstoßöffnung 7 auf. Die Ausstoßöffnung 7 ist als Ausdrehung ausgebildet, welche zur Aurnahme von auswechselbaren Munds'Ucken 13 oder 16 dient.
• Die Öffnung 11 zum Dosierzylinder 5 ist so angeordnet, daß der obere Teil ihrer Mantellinie mit der Zylindermantellinie fluchtet (Fig. 1). Die oeffnung ist entsprechend zum Dosierzylinder 5 hin asymmetrisch konisch erweitert ausgebildet.
• Die Öffnung 10 ist vom Auslaß des Vorratsbehälters 1 zum Drehschieber 5 hin konisch verjüngt.
• Der Drehschieber 3 besteht aus einem Rohr, das für jede Abfüllstelle mit Uber seinen Umfang winkelversetzt (ca 90°) angeordnete Bohrungen 18, 19 hat, die durch ein Uber diesen Winkel stetig gekrümmtes eingesetztes Rohr 4 verbunden sind.
• Die Bohrungen 18 und 19 bzw. das Rohr 4 verbinden in der einen Stellung (Ansaugen, Dosieren) den Vorratsbehälter 1 mit dem Dosierzylinder 5 und in der anderen Stellung den Dosierzylinder 5 mit der Ausstoßöffnung 7. Dem Drehschieber 3 ist ein Verstellantrieb 20 zugeordnet. Das andere Ende des Drehschiebers 3 ist mit einem Schlauchanschluß 8 versehen. Dieser dient zum Anschluß eines Pumpenaggregats oder dergleichen für die Zufuhr von Reinigungsmittel in den Hohlraum des Drehschiebers 3. Zur Weiterleitung des Reinigungsmittels ist der Drehsehieber 5 mit Uber seinen Umfang und seine Länge verteilte Feinsfbohrungen versehen.
• Der Spalt zwischen Drehschieber 5 und Schiebergehäuse 2 kann so im zusammengebauten Zustand gereinigt erden. Es ist also eine automatische Reinigung möglich.
• Um eine Leichtgängigkeit und zugleich gute Abdichtung zwischen Drehschieber 5 und Schiebergehäuse 2 zu erreichen, ist der Drehscliieber auf seinem Umfang mit einem Überzug aus einem weizen lagermetall, insbesondere auf Zinnbasis, versehen.
• Das Mundstück für Produkte mit größerer Viskosität (Fig. 5a und 3b) besteht aus einer mit einer Eindrehung für eine Dichtung versehenen Scheibe 13, die eine zentrale in Durch flußrichtung sich verjüngende Bohrung 14 besitzt. Die Scheibe 13 weist zur Zentrierung und Halterung Ausnehmungen 17 auf.
• Das Mundstück für Produkte mif geringerer Viskosität (Fig. 4a und 4b), wie Milch oder dergleichen, besteht ebenfalls aus einer Scheibe lE mit einer Nut für eine Dichtung. Sie ist jedoch mit vielen konzentrisch angeordneten Bohrungen 15 versehen, wobei die Achsen der äußeren Bohrungen zur Achse der Bohrung im Zentrum geneigt sind, so daß sie in Durchflußrichtung divergierend verlaufen.
• Funktion: Für den Ansaug- und Dosiervorgang befindet sich der Drehschieber 3 in der in Fig. 1 gezeichneten Stellung.
• Das abzufüllende Produkt wird durch den sich vom Schiebergehäuse 2 fortbewegende Kolben 6 über das im Drehschieber befindliche stetig gekrümmte Rohr 4 in den Dosierzylinder 5 gesaugt.
• Bevor der olben 6 seine Endstellung erreicht hat, qird der Drehschieber 3 durch den Antrieb 20 (nach rechts) gedreht, so daß die Öffnung 10 spätestens bei beendetem Saughub verschlossen ist. Bei Beginn des Ausstoßnubs des Kolbens 6 ist der Drehschieber 5 in einer solchen Stellung daß die Ausstoßöffnung 7 mit dem Dosierzylinder 5 durch das Rohr 4 verbunden ist. Durch Drehen des Drehschiebers3 Uber einen kleinen Winkelbereich läßt sich der Ausflußstrahl in die Packung 21 verändern, z. B. so, daß bei Beginn des Füllvorganges die Durchflußmenge erst geringer, dann stärker und zum Ende des Füllvorgangs wieder geringer ist. Es kann für die Dosiereinheit ein pneumatischer oder mechanischer Antrieb vorgesehen werden.

Claims (9)

Patentansprüche

1. Vorrichtung zum Dosieren und Abfüllen von viskosen und strukturempfindlichen Nahrungs- und Genußmitteln, insbesondere Milch und deren Produkte, bestehend aus einer als Kolben-Zylindereinheit ausgebildeten Dosiereinheit, einem Vorratsbehälter und einem Drehschieber, der in einem mit oeffnungen versehenen Gehäuse angeordnet ist und die Dosiereinheit über einen Leitkanal abwechselnd mit dem Vorratsbehälter und der Ausstoßöffnung verbindet, dadurch gekennzeichnet daß der Leitkanal (4) stetig gekrümmt ausgebildet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehschieber (D) aus einem Rohr besteht, das für jede der über seine Länge verteilt angeordneten Abfüllstellen zwei über seinen Umfang winkelversetzt angeordnete Bohrungen (18,l9) aufweist und daß der Leitkanal (4) aus einem diese verbindenden Rohr besteht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehschieber (5) auf seiner Oberfläche mit einem Uberzug aus einem weichen Lagermetall, insbesondere auf Zinnbasis, versehen ist.

4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden AnsprUche, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehschieber (;=) Uber seinen Umfang und seine Länge verteilte Feinstbohrungen und Im Bereich eines Deckels einen Schlauchanschluß aufweist,

5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden AnsprUche, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorratsbehälter (1) auf dem Schiebergehäuse (2) befestigt ist und im Bereich seiner Auflage Durchflußöffnungen (10) zum Schiebergehäuse aufweist.

6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an die Ausstoßöffnung (7) auswechselbare Nundstücke (15,16) anschließbar sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Mundstück (13) für Produkte mit höherer Viskosität mit einer einzigen (14) zylindrischen oder in Durchflußrichtung konisch verjüngten Durchflußbohrung (14) versehen ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Handstück <16) für Produkte mit niedrigerer Viskosität mehrere Durchflußbohrungen (15) aufweist, deren Lochmitten konzentrisch zueinander angeordnet sind, wobei die Achsen mindestens der äußeren Durchflußbohrungsreihen zu der im Zentrum befindlichen Durchflußbohrung gleich stark oder unterschiedlich geneigt sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen der äußeren Durchflußbohrungen in Ausstoßrichtung divergierend verlauren.