DE2315701A1 - Dosiervorrichtung fuer fluessigkeiten und pastenartige produkte - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE
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27- März 1973

SIG Schweizerische Industrie-Gesellschaft, 8212 Neuhausen am Rheinfall (Schweiz)

Dosiervorrichtung für Flüssigkeiten und pastenartige Produkte (Zusatz-Patentanmeldung zu P 22 11 357.1)

Im Hauptpatent (Aktenzeichen der Anmeldung:

P 22 11 357,1) ist eine Dosiervorrichtung für Flüssigkeiten und pastenartige Produkte vorgeschlagen worden, die mindestens eine Baueinheit umfasst, die ein Eintrittsventil und ein über einen vertikalachsigen Balg mit demselben verbundenes, vertikalachsiges Austrittsventil aufweist, das einen Ventilkörper und einen Ausgangsstutzen umfasst, wobei die beiden Enden des Balges jeder Baueinheit mit zwei untereinander angeordneten, durch eine Antriebsvorrichtung um einen einstellbaren Weg relativ zueinander auf- und abbewegbaren Bauteilen verbunden sind, derart, dass während der relativen Abwärtsbewegung des unteren Bauteiles das Eintrittsventil offen und das Austrittsventil geschlossen ist und dass dagegen während der relativen Aufwärtsbewegung des unteren Bauteiles das Eintrittsventil geschlossen und das Austrittsventil offen ist.

Bei der im Hauptpatent gezeigten Dosiervorrichtung hängt der Ausgangsstutzen des Austrittsventils mit einer Membran zusammen und bildet mit derselben dessen Ventilkörper. Diese Ausbildung des Austrittsventils gestattet, dasselbe in sehr vorteilhafter Weise mittels Druckluft zu steuern, hat aber den Nachteil, dass

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das Ventil in gewissen Fällen nicht genügend funktionssicher ist, nämlich dann, wenn in dem zu dosierenden Produkt relativ feste Partikel enthalten sind, z.B. wenn ein Joghurtprodukt noch kleine Beeren oder Fruchtteilchen enthält.

Wenn ein derartiges Partikel zwischen die Membran und den Ventilsitz gerät, so gibt die Membran nach, so dass das Partikel im Ventilspalt bleibt und denselben in der Schliesslage teilweise offenhält und/oder in der Oeffnungslage mehr oder weniger verstopft. Um diesen Nachteil zu beheben, zeichnet sich die Dosiervorrichtung nach der vorliegenden Erfindung dadurch aus, dass das Austrittsventil einen starren am unteren Ende eines Ventilschaftes angebrachten Ventilkörper aufweist, der mit einem am unteren Ende des Ausgangsstutzens vorgesehener Ventilsitz zusammenarbeitet.

Gerät bei einer solchen Vorrichtung ein in dem Produkt enthaltenes, relativ festes Partikel zwischen den starren Ventilkörper und den Ventilsitz des Austrittsventils, so wird es nun durch die über den Ventilschaft auf den Ventilkörper ausgeübte Kraft zerquetscht, so dass das Ventil richtig geschlossen und dann auch wieder richtig geöffnet wird. Dabei ist zu bemerken, dass es sich bei den in Frage kommenden Partikeln nur um relativ feste, nicht aber um starre, schwer zerquetschbare Partikel handelt.

In der einzigen Figur der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes schematisch im Schnitt dargestellt, wobei die linke und die rechte Hälfte der Figur zwei verschiedene Phasen des Arbeitszyklus der Vorrichtung zeigen. .

Die dargestellte Dosiervorrichtung weist einen gestellfesten, aus einer horizontalen Platte bestehenden Bauteil 51 und einen darunter befindlichen, auf- und abbewegllchen, aus einer Platte bestehenden Bauteil 52 auf. Vom Gestell sind nur zwei Säulen 53 und eine dieselben oben miteinander ver-

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bindende Traverse 54 gezeigt. An der unteren Seite der Platte 51 sind die oberen Enden 55 zweier vertikalachsiger Bälge befestigt, deren untere Enden 57 an der oberen Seite der unteren Platte 52 befestigt sind. In der oberen Platte 51 ist für jeden Balg 56 ein Zuführungskanal 58 ausgespart, in dessen Zuge sich ein mit einem drehbaren Ventilkörper versehenes Eintrittsventil 59 befindet. Der Ausdruck "Ventil" wird hier in dem allgemeinen Sinne benützt, der auch Schieber, Drehschieber und dergleichen umfasst, wie dies inder technischen Literatur immer häufiger der Fall ist. Die Platte 51 wird von einer abgedichteten Durchführungsbuchse 60 durchsetzt, durch die ein Ventilschaft 61 hindurchgeführt ist. Am unteren Ende des Ventilschaftes 61 ist ein starrer Ventilkörper 62 eines vertikalachsigen Austrittsventils 63 angebracht. Der mit einer Dichtung

64 versehene Ventilkörper 62 arbeitet mit einem Ventilsitz

65 zusammen, der die Austrittsöffnung eines Ausgangsstutzens

66 umgibt, welcher auf der unteren Seite der Platte 52 befestigt ist.

Das obere Ende des Ventilschaftes 61 ist mit einem Kolben 67 versehen, der in einem pneumatischen Zylinder 68 verschiebbar ist, der Anschlüsse 69 und 70 aufweist, über die der untere und der obere Teil des Zylinders 68 alternativ mit einer Druckluftquelle bzw, der freien Atmosphäre verbunden werden können. Die beschriebenen Teile 55 bis 70 bilden je eine Baueinheit 71, die zum dosierten Abfüllen des Produktes in einen Becher 72 dient. Obwohl in der Zeichnung nur zwei Baueinheiten 71 sichtbar sind, kann die Vorrichtung noch zahlreiche weitere Baueinheiten 71 gleicher Art aufweisen, indem dieselben in mehreren parallelen Reihen hintereinander angeordnet sein können.

Die pneumatischen Zylinder 68 aller Baueinheiten 71 sind in einem Zylinderkörper 73 ausgespart, der mit einem Zylinderdeckel 74 versehen ist. Auf der Traverse 54 ist ein

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pneumatisches Zylinder-Kolben-Aggregat 75 angebracht, dessen Kolbenstange 76 durch eine Oeffnung 77 der Traverse 54 hindurch nach unten ragt und über einen Flansch 78 mit dem Zylinderdeckel 74 fest verbunden ist. Eine Verlängerung 79 der Kolbenstange 76, die durch eine Bohrung 80 der gestellfesten Platte

51 hindurchgeführt ist, ist ferner an ihrem unteren Ende 81 mit der Platte 52 fest verbunden. Durch Betätigung des pneumatischen Zylinder-Kolben-Aggregates 75 wird somit die Platte

52 gemeinsam mit dem Zylinderkörper 73 gehoben oder gesenkt. Um den Weg der Abwärtsbewegung der Platte 52 einstellen zu köfinen, ist ein an einer der Säulen 53 lösbar befestigter, bei Stillstand oder Betrieb der Vorrichtung stufenlos verstellbarer Anschlag 82 für den Zylinderkörper 73 vorgesehen. Die oberste Lage ist z.B. durch Anschlagen des Flansches 78 an der Traverse 54 festgelegt. Ein solcher einstellbarer Anschlag könnte selbstverständlich ebensogut im Zylinder-Kolben-Aggregat 75 vorgesehen werden.

Die beschriebene Dosiervorrichtung arbeitet wie folgt: '

Der untere Bauteil"52 wird mittels der Antriebsvorrichtung 75 bei offenen Eintrittsventilen 59 und geschlossenen Austrittsventilen 63 aller Baueinheiten 71 nach unten bewegt, bis der mit dem unteren Bauteil 52 fest verbundene Zylinderkörper 73 auf den Anschlag 82 trifft. Dadurch werden die Bälge 56 ausgezogen und entsprechende Produktmengen in dieselben eingesaugt. In dieser Lage werden die Eintrittsventile 59 in bekannter Weise durch Verdrehen ihrer Ventilkörper geschlossen und die Austrittsventile - 63 geöffnet, wie in der Figur rechts dargestellt ist. Zum Oeffnen der Austrittsventile 63 werden die Anschlüsse 69 der Zylinder 68 mit Druckluft und deren Anschlüsse 70 mit der Atmosphäre verbunden. Nun hebt die Antriebsvorrichtung 75 den Bauteil 52 in die in der Figur links gezeigte Ausgangslage zurück, wobei die vorher vom Balg

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56 aufgenommene Dosis des Produktes aus dem Ausgangsstutzen in den Becher 72 ausläuft. Hierauf werden die Austrittsventile 63 durch Umschalten der Anschlüsse 69 und 70 geschlossen, wobei jetzt die Schliesslage dieser Ventile auch dann erreicht wird, wenn relativ feste, aber zerquetschbare Partikel zwischen den Ventilkörper 62 und den Ventilsitz 65 geraten.

In einer bevorzugten Variante der gezeigten Dosiervorrichtung ist zwischen dem unteren Ende der Durchführungsbuchse 60 und dem Ventilkörper 62 noch ein den Ventilschaft umgebender, in der Zeichnung strichpunktiert angedeuteter, innerer Balg Ö3 vorgesehen. Der innere Balg 83 ist so bemessen, dass er beim Abwärtshub des Ventilschaftes 61 ausreichend gestreckt werden kann. Der innere Balg Θ3 verhindert, dass zwischen der Durchführungsbuchse 60 und dem Ventilschaft 61 irgendwelche Verunreinigungen, z.B. mit Bakterien infiszierte Luft, in das abzufüllende Produkt gelangen können, was die Haltbarkeit des im Becher abgefüllten Produktes beeinträchtigen, z.B. um einige Tage herabsetzen könnte. Um auch zu verhindern, dass bei der Durchführung des Ventilkörpers des Eintrittsventils 59 durch dessen von der Platte 51 oder daran befestigten Teilen gebildetes Gehäuse eine derartige Verunreinigung in das Produkt gelangen könnte, ist ferner vorgesehen, den Ventilkörper am Gehäuse durch Paare von Dichtungsringen abzudichten, zwischen denen eine mit einer Sperrflüssigkeit gefüllte Ringnut vorgesehen ist. Solche Sperrflüssigkeitsdichtungen sind wohl bekannt und z.B. bei einem in der schweizerischen Patentschrift Nr. 515*491 beschriebenen Dosiergerät benützt worden.

Alle Einlassventile 59 können von einem einzigen, nicht dargestellten Zylinder-Kolben-Aggregat aus über eine Zahnstange und mit den Ventilkörpern verbundene Zahnräder gemeinsam geöffnet und geschlossen werden.

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Claims (6)

1. Patentansprüche:

   Dosiervorrichtung für Flüssigkeiten und pastenärtige ProduXte, welche mindestens eine Baueinheit umfasst, die ein Eintrittsventil und ein über einen vertikalachsigen Balg mit demselben verbundenes, vertikalachsiges Austrittsventil aufweist, das einen Ventilkörper und einen Ausgangsstutzen umfasst, wobei die beiden Enden des Balges jeder Baueinheit mit zwei untereinander angeordneten, durch eine Antriebsvorrichtung um einen einstellbaren Weg relativ zueinander auf- und abbewegbaren Bauteilen verbunden sind, derart, dass während der relativen Abwärtsbewegung des unteren Bauteiles das Eintrittsventil offen und das- Austrittsventil geschlossen ist, und dass dagegen während der relativen Aufwärtsbewegung des untereren Bauteiles das Eintrittsventil geschlossen und das Austritts-

   Hechl$<Je*7t · '' (PeiknfawtfrekfuMfßZZtfäSff)

   ventil offen istjTJdadurch gekennzeichnet, dass das Austrittsventil (63) einen starren am unteren Ende eines Ventilschaftes (61) angebrachten Ventilkörper (62) aufweist, der mit einem am unteren Ende des Ausgangsstutzens (66) vorgesehenen Ventilsitz (65) zusammenarbeitet.
2. 2. Dosiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass am oberen Ende des Ventilschaftes (61) ein Kolben (67) vorgesehen ist, der in einem Zylinder (68) angeordnet ist, und durch Druckluft auf- oder abbewegt wird.
3. 3. Dosiervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Baueinheiten (71) vorgesehen sind und dass alle Zylinder (68) diesen Baueinheiten in einem gemeinsamen Zylinderkörper (73) ausgespart sind, der mit dem unteren, plattenförmigen Bauteil (52) fest verbunden ist.
4. 4. Dosiervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinderkörper (73) mit einer Kolben-

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   stange (76) eines gestellfesten, pneumatischen Zylinder-Kolben-Aggregates (75) fest verbunden ist, und dass der untere Bauteil (52) über eine Verlängerung (79) dieser Kolbenstange (76) mit dem Zylinderkörper (73) verbunden ist, wobei diese Verlängerung (79) durch den gestellfesten Bauteil (51) hindurchgeführt wird.
5. 5. Dosiervorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der gestellfeste Bauteil (51) mit Einlassventilen (59) versehen ist, welche drehbare, gemeinsam antreibbare Ventilkörper aufweisen.
6. 6. Dosiervorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilschaft (61) durch eine den gestellfesten Bauteil (51) durchsetzende Durchführungsbuchse (60) hindurchgeführt ist, deren unteres Ende durch einen den Ventilschaft (61) umgebenden Balg (83) mit dem an dessen unteren Ende angebrachten Ventilkörper (62) verbunden ist.

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