DE2415237A1

DE2415237A1 - Vorrichtung zum dosierten abfuellen von fluessigen, im ruhezustand erstarrenden stoffen, wie margarine o.dgl.

Info

Publication number: DE2415237A1
Application number: DE2415237A
Authority: DE
Inventors: Guenter Reinecke
Original assignee: Benz and Hilgers GmbH
Current assignee: Benz and Hilgers GmbH
Priority date: 1974-03-29
Filing date: 1974-03-29
Publication date: 1975-10-16
Also published as: DE2415237B2; US3979021A; DE2415237C3

Description

BENZ & HILGERS GMBH h Düsseldorf, den 28.3.1974

Bi/Sch

Akte B 186

Vorrichtung zum dosierten Abfüllen von flüssigen, im Ruhezustand erstarrenden Stoffen, wie Margarine

oder dgl.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum dosierten Abfüllen von flüssigen, im Ruhezustand erstarrenden Stoffen, wie Margarine oder dgl., bestehend aus einem mit Ein- und Ausiaßöffnungen versehenen Abfüllgehäuse und mehreren darin nebeneinander angeordneten Drehschiebern, deren Öffnungen beim Umschalten abwechselnd mit der Ein- und Auslaßöffnung des Abfüllgehäuses in Verbindung gebracht werden und je einem in aon Drehschiebern beweglichen Dosierkolben zum Ansaugen und Ausstoßen einer vorbestimmten Flüssigkeitsmenge.

Dosiervorrichtungen unter Verwendung eines Drehschieberpaares sind zum Abfüllen von plastischen Stoffen, wie Butter, Margarine, Schmelzkäse und dgl. seit langem bekannt. Dabei sind die beiden Drehschieber nebeneinander in einem Abfüllgelläuse eingebettet, während oberhalb des Abfüllgehäuses ein Vorratstrichter mit dem abzufüllenden Stoff angeordnet ist.

Sowohl die Drehschieber als auch die in diesen verschiebbaren Dosierkolben sind durch Gestänge so untereinander verbunden, daß durch eine Antriebbewegung beide Drehschieber bzw. beide Kolben gleichzeitig betätigt werden können. Eine solche Maßnahme dient, da gleichzeitig zwei Verpackungsbehälter gefüllt werden, der Leistungsstexgerung.

509842/0129

Nun gibt es z. B. im. Nahrungsmittelgewerbe Stoffe, wie z. B. Margarine, die in flüssigem Zustand die Herstellungsmaschine verläßt und solange flüssig bleibt, wie sie in Bewegung gehalten wird. Kommt sie z. B. nur für eine.Sekunde zum Stehen, kristallisiert sie aus, so daß sie dann nicht mehr durch eine Leitung befördert und dosiert werden kann.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Dosier- und Abfülleinriehtung zu schaffen, in der der flüssige Stoff bis zu seinem Eintritt in den Verpackungsbehälter in Bewegung gehalten wird. Erst eine weitere Aufgabe besteht darin, die Mittel zum Inbewegunghalten so anzusetzen, daß damit auch eine Leistungssteigerung verbunden ist.

Gemäß der Erfindung wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die im Abfüllgehäuse untergebrachte Dosiereinrichtung in ständiger, den flüssigen Stoff nicht zur Ruhe kommen lassender Bewegung gehalten ist und alle im Abfüllgehäuse den flüssigen Stoff durchlassenden, aufnehmenden und abgebenden Mittel mit einem im wesentlichen gleichen Öffnungsquerschnitt versehen sind.

Nach einem Merkmal der Erfindung sind die beiden Drehschieber und die ihnen zugeordneten Kolben in ihrer Antrie~sbewegung derart aufeinander abgestimmt, daß mit Beendigung des Ansaughubs des einen Kolbens der andere Kolben mit seinem eine Bewegungskontinuität des flüssigen Stoffes ermöglichenden Ansaug— hub beginnt. Die dabei von den beiden Kolben nacheinander angesaugte Stoffmenge und die den Drehschiebern mittels einer Speiseleitung zugeführte Stoffmenge sind identisch.

Wieder ein anderes Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die Speiseleitung aus einer quer zur Längsachse der Drehschieber und unmittelbar oberhalb derselben diese tangierenden, mit Ein- und Auslaßöffnungen im Abfüllgehäuse versehenen Rinne besteht, die seitlich durch die Gehäusewände und kopfseitig durch die konkave Ausnehmung eines Speicherkolbens begrenzt ist,

- 3 -'
509842/0129 _T

Der Speicherkolben ist während des Betriebes der Maschine mit einem dem Förderdruck des flüssigen Stoffes entsprechendenDruck beaufschlagt, während er bei Unterbrechung des Betriebes den flüssigen Stoff mit erhöhtem Druck belastet.

Ein anderes Merkmal der Erfindung besteht darin, daß im Hubbereich des Speicherkolbens eine Gehäuseöffnung im Abfüllgehäuse vorgesehen ist, die mit einer Umgehungsleitung verbunden ist. Dabei mündet die Umgehungsleitung in eine beheizte Rückleitung ein, die ihrerseits die Fortsetzung der Speiseleitung und Rinne bildet.

Schließlich ist in der Rückleitung zwischen Abfüllgehäuse und Umgehungsleitung ein pneumatisch betätigtes Ventil eingebaut, das während des Betriebes der Maschine geschlossen und während einer Betriebsunterbrechung geöffnet ist.

Die Erfindung ist anhand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel erläutert, und zwar zeigen:

Fig. 1 ein mit einem Drehschieberpaar versehenes Abfüllgehäuse im Längsschnitt,

Fig. 2 das Abfüll gel? Uu se nach einem Schnitt durcii die in Fig. i gezeigte Linie 2-2 und

Fig. 3 ein die Drehschieber- und Kolbenbewegung sowie die damit abgestimmte Schaltbewegung des Yerpackungsmittelförderers zeigendes ¥eg-Zext-Diagramm.

Im unteren Bereich eines Abfüllgehäuses 1 sind nebeneinander zwei Drehschieber 2 u. 3 eingepaßt, die mit je einer Öffnung 2a u. 3a und außen mit je einem eigenen Antriebsritzel 2b u. 3b versehen sind. Innerhalb der beiden Drehschieber 2 u. 3 sind Dosierkolben 4 u. 5 gleitbar geführt, die mittels der Kolbenstange ha u. 5a betätigt werden.

- k - 509842/012»

Unterhalb der Drehschieber 2 u. 3 ist ein gemeinsames Auslaßmundstüek 6 vorgesehen, dessen Durchlaß mittels eines drehbaren Ventils 7 geöffnet oder geschlossen werden kann. Quer zur Drehsehieberachse-und unmittelbar oberhalb der Drehschieber 2 u. 3 ist eine Rinne 8 vorgesehen, die von den Mantelflächen beider Drehschieber 2 u. 3 und der konkaven Ausnehmung 9a eines Speicherkolbens 9 gebildet wird. Mittels einer von der Herstellungsmaschine kommenden Speiseleitung 10 wird der flüssige Stoff über eine Einlaßöffnung la im Abfüllgehäuse 1 in die Rinne 8 überführt, während sich ausgangsseitig der Rinne 8 über die Auslaßöffnung Ib eine beheizte Rückleitung fortsetzt. Nahe der Auslaßöffnung Ib ist in der Rückleitung 11 ein pneumatisch betätigtes Ventil 12 eingebaut und hinter dem Ventil 12 mündet in die Rüclcleitung 11 eine Umgehungsleitung 13 ein, die an eine Gehäuseöffnung 14a eines Aufsatzes 14 über dem Abfüllgehäuse 1 angeschlossen ist.

Die Wirkungsweise ist wie folgt:

Anhand des in Fig. 3 gezeigten Diagramms sei angenommen, daß die zu füllenden Verpackungsbehälter V auf einem geschalteten Drehtisch T nacheinander unter dem Auslaßmundstück 6 zum Stillstand kommen. Die aus "Schalten" und "Ruhe" zusammengesetzte Zeit ist in der oberen a der drei Kurven a, b u. c veranschaulicht, wobei auf "Schalten" und "Ruhe" jeweils eine Zeithälfte entfällt. Während der "Ruhe" wird eine bereits im Drehschieber 3 vorhandene Dosiereinheit mittels des zugeordneten Dosierkolbens 5 durch die Öffnung 3a in das Auslaßnundstück 6 gedrückt, wobei gleichzeitig das von Dosierkolben verdrängte Stoffvolumen am Abschlußventil 7 vorbei in den Verpackungsbehälter V überführt wird. Da das Auslaßmundstück 6 während des Betriebes der Maschine ständig mit Stoff gefüllt gehalten ist, ist das vom Dosierkolben 5 verdrängte Stoffvolumen mit dem des vom Verpackungsbehälter V aufgenommenen Volumens zwar gleich aber nicht identisch.

509842/0129

_₅_

Die Füllzeit ist aus der mittleren Kurve b zu ersehen, während aus der unteren Kurve c deutlich erkennbar ist, daß bereits vor Füllbeginn der Dosierkolben h des Drehschiebers 2 den aus der Speiseleitung 10 in die Rinne 8 kontinuierlich herangeführten flüssigen Stoff entnimmt und ihn durch die Öffnung 2a in den Drehschieber 2 hineinsaugt. Der Ansaughub setzt sich fort, nachdem die Füllung beendet ist und der nächste Schalt schritt des Drehtisches T eingesetzt hat. Die gegenüber der Füllzeit fast doppelt so lange Ansaugzeit ist eine Garantie für reproduzierbare Dosiereinheiten, wobei keineswegs die einwandfreien Dosierergebnisse auf Kosten der Dosierleistung gehen, da hierfür ohnehin die Füllzeit, nicht aber die Ansaugzeit zuständig ist.

Zwischen dem Abfüllen und dem Ansaugen (siehe mittlere Kurve b) kommt der Dosierkolben 5 kurzfristig zur Ruhe. Würde der Dosierkolben 5 sofort nach dem Abfüllen mit dem Ansaugen einsetzen, zu einem Zeitpunkt also, in dem der Dosierkolben h seinen Saughub noch nicht beendet hat, bestund⁰ die Gefahr, daß von den Dosierkolben h u. 5 mehr Stoff angesaugt als zugeführt würde, so daß als Folge davon keine exakt gefüllten Verpackungsbehälter V zu erwarten sind.

Dadurch, daß der eine Dosierkolben mit seinem Saughub einsetzt, wenn der andere ihn beendet hat, entsteht eine kontinuierliche Entnahme des durch die Rinne 8 zugeführten Stoffes, und zwar auch hinsichtlich des Volumens, so daß bei normalem Maschinenbetrieb das gesamte zugeführte Stoffvolumen nacheinander von den Dosierkalben durch Ansaugen entnommen wird. Auf diese Weise wird trotz des absatzweisen Dosiervorganges eine kontinuierliche Entnahme des ebenso kontinuierlich zugeführten flüssigen Stoffes erzielt.

Diese außerordentlich vorteilhafte Maßnahme wird dadurch wirkungsvoll unterstützt, daß die Querschnitte sämtlicher mit dem flüssigen Stoff in Berührung kommenden Einrichtungen, sei es die Speiseleitung 10, die Rinne 8, die Öffnungen 2a u. 3a_}

50984^^0-120

die Drehschieber 2 u. 3 und schließlich auch das Auslaßmundstück 6 annähernd gleich sind. Dadurch werden "tote" Ecken und Räume, in denen der flüssige Stoff stehenbleiben und damit erstarren kann, vermieden.

Hinzu kommt die Wirksamkeit des Speicherkolbens 9, der während des Betriebes der Maschine mit einem un+er und bei Unterbrechung des Betriebes mit einem über iem förderdruck des flüssigen Stoffes stehenden Druck beaufschlagt wird. Dies bedeutet, daß bei Stillstand der Dosiereinrichtung der Speicherkolben 9 dem über die Speiseleitung 10 und die Rinne 8 zugeführten flüssigen Stoff einen Widerstand entgegensetzt, der den Stoff zwingt, den geraden Weg über das geöffnete Ventil 12 in die Rückleitung 11 zu nehmen. Letztere ist beheizt, wodurch der flüssige Stoffzustand erhalten bleibt.

Nach einer besonderen Vorbehandlung gelangt dann der flüssige Stoff in die Herstellungsraaschine und von dort erneut in die Dosiervorrichtung. Da. das Ventil 12 während des Maschinenbetriebes geschlossen gehalten ist, kann der durch eine Mehrförderung herangeführte Überschuß an flüssigem Stoff im Aufsatz lh nach oben ausweichen, da ja der Speiche^kolben während des Betriebes unter einem niedrigeren Druck steht als der Förderdruck beträgt. Steigt das Stoffvolumen im Aufsatz 14 weiter an, wird eine seitliche Gehäuseöffnung 14a freigegeben, so daß der Stoff über die Umgehungsleitung 13 in die Rückleitung 11 gelangt.

Alle in den Unterlagen offenbarten Angaben und Merkmale, insbesondere die offenbarte räumliche Ausbildung und konstruktive Ausgestaltung, werden - soweit sie gegenüber dem Stand der Technik einzeln oder in Kombination neu sind - als erfindungswesentlieh beansprucht.

509842/0120

Claims

BENZ & HILGERS GMBH 4 Düsseldorf, den 28.3 3i/Sch. Akte B 186 Patentansprüche

1.Worrichtung zum dosierten Abfüllen von flüssigen, im Ruhezustand erstarrenden Stoffen, wie Margarine oder dgl., bestehend aus einem mit Ein- und Auslaßöffnungen versehenen Abfüllgehäuse und mehreren darin nebeneinander angeordneten Drehschiebern, deren Öffnungen beim Umschalten abwechselnd mit der Ein- und Auslaßöffnung des Abfüllgfhäuses in Verbindung gebracht werden und je einem in den Drehschiebern bewegliehen Kolben zum Ansaugen und Ausstoßen einer vorbestimmten Fliissiglceii/^menge, dadurch gekennzeichnet, daß die im Abfüllgehäuse (l) untergebrachte Dosiereinrichtung (2-6) in ständiger, eine konstante Entnahme des flüssigen Stoffes ermöglichende und ihn bis zur Ausgabe (6) nicht zur Ruhe kommen lassende Bewegung gehalten ist und alle den flüssigen Stoff durchlassenden, aufnehmenden und abgebenden Mittel (la - 14a) mit einem im wesentlichen gleichen Öffnungsquerschnitt versehen sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge kenn ζ e i chne t, daß die beiden -Drehschieber (2, 3) und die ihnen zugeordneten Dosierkolben (4, 5) in ihrer Antriebsbewegung derart aufeinander abgestimmt sind, daß mit Beendigung des Absaughubes des einen Dosierkolbens (4) der andere Dosierkolben (5) mit seinem Ansaughub beginnt.

509842/0129

3. Vorrichtung nach Anspruch Iu.. 2, dadurch gekennzeichnet, daß die von beiden Dosierkolben (4, 5) nacheinander angesaugte Stoffmenge und die den Drehschiebern (2, 3) mittels einer Speiseleitung (lO) kontinuierlich zugeführte Stoffmenge identisch sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Speiseleitung innerhalb des Abfüllgehäuses (l) verlängert ist und aus einer quer zur Längsachse der Drehschieber (2, 3) und unmittelbar oberhalb derselben diese tangierenden, mit Ein- und Auslaßöffnungen (la, Ib) versehenen Einne (8) besteht, die durch die konkave Ausnehmung (9a) eines Speicherkolbens (9) begrenzt ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis k, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicherkolben (9) während des Betriebes der Maschine mit einem dem Fürderdruck des flüssigen Stoffes entsprechenden Druck beaufschlagt ist, während er bei Unterbrechung des Betriebes den flüssigen Stoff mit erhöhtem Druck belastet.

6. Vorrichtung nach Anspruch X bis 5j dadurch gekennzeichnet, daß im Hubbereich des Speicherkolbens (9) eine Gehäuseöffnung (l4a) im Aufsatz (14) des Abfüllgehäuses (l) vorgesehen ist, die mit einer Umgehungsleitung (13) verbunden ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, d a d u r c \i gekennzeichnet, daß die Umgehungsleitung (I3) in eine beheizte Rückleitung (ll) einmündet, die ihi"erseits die Fortsetzung der Speiseleitung (lO) und Rinne (8) bildet.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß in der Rückleitung (ll) zwischen dem Aufsatz (14t) und der Umgehungsleitung (13)

509842/0129

ein pneumatisch betätigtes Ventil (12) eingebaut ist, das während des Betriebes der Maschine geschlossen und während einer Betriebsunterbrechung geöffnet ist.

509842/0129

XO

Leerseite