DE2539656A1 - Valve head for filling container with viscous material - has reciprocable valve member with fluid passage to outlet for cleaning - Google Patents
Valve head for filling container with viscous material - has reciprocable valve member with fluid passage to outlet for cleaningInfo
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Abstract
Description
Einfülivorrichtung und Einfüllverfahren fUr viskose Stoffe Die Erfindung betrifft eine Einfüllvorrichtung und ein Einfüllverfahren fUr viskose Stoffe in Behälter.Filling device and filling method for viscous substances The invention relates to a filling device and a filling method for viscous substances in Container.
Aus der US-PS 3 517 688 ist ein Füllkopf bekannt, der erfolgreich für die Füllung von Behältern mit Flüssigkeit eingesetzt vorden ist. In diesem bekannten Füllkopf ist ein hin- und hergehender Kolben vorgesehen, der ein darin vorgesehenes Absperrorgan rtir die Flüssigkeit öffnet und schließt, so daß mit der Füllvorrichtung eine Vielzahl von Behältern nacheinander gefüllt verden kann. Bei dieser bekannten Einfüllvorrichtung ist weiterhin eine Zvischenkammer vorgesehen, die den Arbeitskolben vom Flüssigkeitsstrom durch den FUllkopf hindurch abschirmt und dadurch einen hygienischen Betrieb gevährleistet.From US Pat. No. 3,517,688 a filling head is known which is successful is used for filling containers with liquid. In this well-known A reciprocating piston is provided with the filling head having a piston therein Shut-off valve rtir the liquid opens and closes, so that with the filling device a large number of containers can be filled one after the other. With this well-known The filling device is also provided with an intermediate chamber that contains the working piston shields from the flow of liquid through the filling head and thus a hygienic Operation guaranteed.
Einfüllvorrichtungen dieser Art eignen sich zvar vorzüglich zum Abfüllen von Flüssigkeiten, nicht jedoch zum Einfüllen von viskosen Stoffen wie etwa Tomaten-retchup od. dgl. in Behälter. Nachdem der Behälter gefüllt und das Absperrorgan geschlossen ist, verden der Behälter und der Ftillkopf getrennt, wodurch Restmaterial im Füllkopf und dem Hals oder der Einfüllöffnung des Behälters unter Bildung eines Abreißkegels auseinandergezogen vird und über die Behalteröffnung hinaus gelangt. Dieser zurückbleibende Materialkegel des viskosen Stoffes behindert den folgenden Verschluß des Behälters mit einem Deckel oder einer rappe und führt zu einer Verschmutzung der Außenseite des Behälters und der Einfüllvorrichtung mit dem viskosen Stoff. Bei einer keimfreien Abfüllung erfordert eine solche Verschmutzung eine Stillegung, Reinigung und erneute Sterilisierung der verunreinigten Vorrichtung, bevor die Abfüllung fortgesetzt verden kann.Filling devices of this type are extremely suitable to the Filling liquids, but not for filling viscous substances such as about tomato retchup or the like in a container. After the container is filled and the The shut-off element is closed, the container and the filling head are separated, whereby Residual material in the filling head and the neck or the filling opening of the container Formation of a tear-off cone is pulled apart and over the container opening got out. This remaining material cone of the viscous substance hinders the following closure of the container with a lid or a rappe and leads to contamination of the outside of the container and the filling device the viscous substance. Such pollution is required for aseptic filling shutdown, cleaning and re-sterilization of the contaminated device, before bottling can continue.
Aufgabe der Erfindung ist es, bei einer Abfüllung viskoser Stoffe die Ausbildung derartiger kegelförmiger Abreißkuppen auf möglichst einfache und hygienische Weise sicher zu vermeiden.The object of the invention is when filling viscous substances the formation of such conical tear-off tips as simple and as possible hygienic way to safely avoid.
Erfindungsgemäß ist hierzu im Füllkopf eine Einrichtung zur Einführung eines Fluidumstromes gegen den zurückbleibenden viskosen Stoff im Füllkopf und der Einfüllöffnung des Behälters am Ende eines jeden Füllvorganges vorgesehen, nachdem das Absperrorgan für das Einfüllmaterial geschlossen ist.According to the invention, an introduction device is provided in the filling head for this purpose a fluid circulation against the remaining viscous substance in the filling head and the Filling opening of the container provided at the end of each filling process after the shut-off device for the filling material is closed.
Der Druckstoß des Fluidums braucht nur kurz zu sein und eine ausreichende B;raft und Dauer aufzuweisen, um Reste des viskosen Stoffes aus dem Füllkopf heraus und hinunter in den Behälter zu treiben, bevor der FUllkopf und der Behälter getrennt werden. Als Folge hiervon wird der viskose Stoff aus dem Ftillkopf entfernt, so daß bei der Abnahme des Falle kopfes von der Einfüllöffnung kein Herausheben eines Füllstoffkegels aus der Einfüllöffnung stattfindet und keine Verschmutzungen und ähnliche Probleme wie bei bekannten Vorrichtungen auftreten können.The pressure surge of the fluid only needs to be short and sufficient B; raft and duration to have residues of the viscous substance out of the filling head and float down into the container before the filling head and container separate will. As a result, the viscous substance is removed from the filling head, see above that when removing the case head from the filler opening no lifting of a Filler cone takes place from the filling opening and no contamination and problems similar to known devices may occur.
DarUberhinaus kann der Fluidumstoß zur Einführung eines inerten Fluidums oder Gases wie etwa Stickstoff in die Behälteröffnung benutzt werden, um die Sterilität zu gewährleisten und/oder eine Oxydation oder Verfärbung des abgepackten Produktes zu minimieren, Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der Zeichnung, insbesondere in Verbindung mit den zusätzlichen Ansprüchen.In addition, the fluid impulse can lead to the introduction of an inert fluid or gas such as nitrogen can be used in the container opening to ensure sterility to ensure and / or an oxidation or discoloration of the packaged product to minimize further details, features and advantages of the invention from the following description of an exemplary embodiment based on the drawing, especially in connection with the additional claims.
Die einzige Figur der Zeichnung zeigt einen vertikalen Schnitt durch einen Füllkopf einer erfindungsgemaßen Abfüllvorrichtung.The only figure in the drawing shows a vertical section through a filling head of a filling device according to the invention.
Der in der Zeichnung dargestellte Füllkopf weist ein vertikal angeordnetes zylindrisches Gehäuse 10 mit einem axialen Abgaberohr 12 an seinem unteren Ende und einem im Abstand oberhalb des Abgabeendes seitlich angeordneten Materialeinlaß 14 für den Füllstoff auf. Wie in der US-PS 3 517 688, auf die hinsichtlich des Grundaufbaus der Abfüllvorrichtung Bezug genommen wird, näher erläutert ist, besteht das Gehäuse 10 aus lösbar miteinander verbundenen Einzelteilen, welche die Demontage und Reinigung des Füllkopfes erleichtern.The filling head shown in the drawing has a vertically arranged cylindrical housing 10 with an axial delivery tube 12 at its lower end and a laterally spaced material inlet above the dispensing end 14 for the filler. As in U.S. Patent 3,517,688, referring to the basic structure the filling device is referred to, is explained in more detail, there is the housing 10 from detachably interconnected items, which the dismantling and cleaning of the filling head.
Das Abgaberohr 12 paßt in den offenen Hals 16 bzw. eine ähnliche Einfüllöffnung eines Behälters 18 während des Abfüllvorganges, wobei der Hals 16 an einem Kragen 17 des Abgaberohres 12 anliegt. Der Einlaß 14 ist mit einer Druckquelle für viskosen Füllstoff, wie etwa Tomaten-Xetchup, verbunden, der in den Behälter 18 abgefüllt werden soll.The dispensing tube 12 fits into the open neck 16 or a similar filling opening a container 18 during the filling process, the neck 16 on a collar 17 of the delivery tube 12 is applied. The inlet 14 is connected to a pressure source for viscous Filler, such as tomato xetchup, which is filled into the container 18 shall be.
Im Inneren des Gehäuses 10 ist axial gleitbar eine Sange 20 gelagert, deren oberes Ende sich durch eine Ringdichtung 22 des Gehäuses über das Gehäuse 10 hinaus erstreckt. Das untere Ende der Stange 20 veist einen Dichtkopf 24 mit einem Dichtring 26 auf, wobei der Dichtkopf mit seiner Dichtung nach unten bewegt verden kann und in dieser unteren Stellung des Abgaberohr 12 dicht abschließt.In the interior of the housing 10, a rod 20 is mounted so that it can slide axially, the upper end of which extends through an annular seal 22 of the housing over the housing 10 also extends. The lower The end of the rod 20 has a sealing head 24 with a sealing ring 26, the sealing head with its seal facing down moved verden and in this lower position of the delivery tube 12 closes tight.
Weiterhin ist eine Einrichtung zum hin- und hergehenden Antrieb der Stange 20 axial im Gehäuse 10 vorgesehen, die zwischen der Stange 20 und dem Gehäuse 10 nahe dessen oberen Endes eine vergrö13erte Ringkammer 28 aufeist, welche durch einen entsprechend erweiterten Abschnitt 30 des Gehäuses begrenzt ist. Ein Ringkolben 32 ist im Inneren der Kammer 28 an der Stange 20 vorgesehen und liegt mit einer ringförmigen Umfangs dichtung 34 an der Innenvand des Abschnittes 30 des Gehäuses 10 an; dadurch wird die Kammer 28 in einen oberen und einen unteren Abschnitt unterteilt. Im unteren Teil des Abschnittes 30 des Gehäuses 10 sind Ringdichtungen 36 zur Abdichtung des unteren Abschnittes der Kammer 28 vorgesehen, während eine Dichtung 22 den oberen Abschnitt der Kammer 28 abdichtet.Furthermore, a device for the reciprocating drive is the Rod 20 is provided axially in the housing 10 between the rod 20 and the housing 10 near its upper end an enlarged annular chamber 28 which passes through a correspondingly widened section 30 of the housing is limited. A ring piston 32 is provided inside the chamber 28 on the rod 20 and is located with a annular circumferential seal 34 on the inner wall of section 30 of the housing 10 on; this divides the chamber 28 into an upper and a lower section. In the lower part of the section 30 of the housing 10 there are ring seals 36 for sealing of the lower portion of the chamber 28 is provided, while a seal 22 the upper Section of the chamber 28 seals.
Ein Paar von Gasleitungen 38 und 40 ist an die Kammer 28 oberhalb und unterhalb des Kolbens 32 für einen hin- und hergehenden Antrieb des Kolbens 32 und der Stange 20 im Gehäuse 10 vorgesehen. Die Leitungen 38 und 40 können mit einem geeigneten Steuerorgan V1 verbunden sein, velches an eine Druckmittelquelle S1 angeschlossen ist. Das Steuerorgan V1 kann ein Viervege-Ventil oder -hahn üblicher Bauart sein, welches in einer bestimmten Schrittfolge geschaltet wird, um abwechselnd oberhalb und unterhalb des Kolbens 32 unter Druck zu setzen und zu entlüften, so daß die Stange 20 hin- und herbewegt vird und der damit verbundene Dichtkopf 24 in die und aus der Dichtanlage am Abgaberohr 12 gebracht wird.A pair of gas lines 38 and 40 are connected to the chamber 28 above and below the piston 32 for reciprocating drive of the piston 32 and the rod 20 are provided in the housing 10. The lines 38 and 40 can with be connected to a suitable control element V1, velches to a pressure medium source S1 is connected. The control element V1 can be a four-way valve or tap, more commonly Be of construction, which is switched in a certain sequence of steps to alternate to pressurize and vent above and below the piston 32, so that the rod 20 is moved back and forth and the sealing head 24 connected to it is brought into and out of the sealing system on the delivery tube 12.
Wie die vorstehende Beschreibung zeigt, wird die Stange 20 beim Aufbau eines Überdruckes in der Kammer 28 oberhalb des kolbens 32 nach unten getrieben, so daß der Dichtkopf in das Abgaberohr 12 eintritt und dieses vollständig abschließt, so daß der Materialfluß durch das Abgaberohr 12 unterbrochen ist. Bei einer Druckumkehr in der Kammer 28 wird die Stange 20 vieder aus dem Abgaberohr 12 ausgehoben, so daß das Fülimaterial frei durch das Abgaberohr 12 hindurch in die Einfüllöffnung 16 des Behälters 18 strömen kann.As the above description shows, the rod 20 is assembled an overpressure in the chamber 28 above the piston 32 after driven down so that the sealing head enters the delivery tube 12 and this completely closes so that the flow of material through the discharge tube 12 is interrupted. at a reversal of pressure in chamber 28 causes rod 20 to come out of the dispensing tube 12 excavated so that the filling material freely through the delivery tube 12 in the filling opening 16 of the container 18 can flow.
Wenn die Abfüllvorrichtung hohen hygienischen oder sanitären Anforderungen genügen soll, so ist mit Vorteil eine zusätzliche Dichtung zwischen dem Betriebsbereich des Kolbens 32 und dem Dichtkopf 24, der in ständigem unmittelbarem Kontakt mit dem Fülimaterial steht, vorgesehen. Zu diesem Zweck kann ein Abschnitt 42 verminderten Durchmessers an der Stange 20 zwischen dem Dichtkopf 24 und den Dichtungen 36 vorgesehen werden, die eine zweite Ringkammer 44 bildet. Durch das Gehäuse 10 hindurch sind an der Kammer 44 Einlaß- und Auslaßleitungen 46 und 48 angeschlossen, wobei die Einlaßleitung 46 mit einem Speicherbehälter S3 für ein sanitär isolierendes Fluidum wie ein inertes Gas, Stickstoff oder Dampf verbunden ist. Das Fluidum durchströmt die Kammer vorzugsweise unter Uberdruck, der mittels der oberen Dichtung 36 und einer zweiten Ringdichtung 50 an der Stange 20 zwischen dem Dichtkopf 24 und dem Abschnitt 42 verminderten Durchmessers aufrechterhalten wird.If the filling device has high hygienic or sanitary requirements should suffice, an additional seal between the operating area is advantageous of the piston 32 and the sealing head 24, which is in constant direct contact with the filling material is provided. For this purpose, a section 42 can be reduced Diameter provided on the rod 20 between the sealing head 24 and the seals 36 which forms a second annular chamber 44. Are through the housing 10 connected to the chamber 44 inlet and outlet lines 46 and 48, the Inlet line 46 with a storage container S3 for a sanitary insulating fluid like an inert gas, nitrogen or steam. The fluid flows through it the chamber preferably under excess pressure, which by means of the upper seal 36 and a second ring seal 50 on the rod 20 between the sealing head 24 and the Section 42 of reduced diameter is maintained.
Durch die Stange 20 hindurch von einem Ende zum anderen erstreckt sich eine axiale Bohrung 52, die im Dichtkopf 24 in eine nach unten offene konische Erweiterung 54 übergeht.Extends through rod 20 from end to end an axial bore 52, which in the sealing head 24 in a downwardly open conical Extension 54 passes over.
Das obere Ende der Bohrung 52 ist mit einem Speicherbehälter S3 für sanitär isolierendes Fluidum, Luft, steriles bzw.The upper end of the bore 52 is provided with a storage tank S3 for sanitary insulating fluid, air, sterile resp.
sterilisierendes oder inertes Gas od. dgl. verbunden, velches unter Druck über ein geeignetes Steuerorgan V2 in die Bohrung 52 eingelassen wird. Das Steuerorgan V2 wird in zeitlicher Abstimmung mit der Betätigung der Stange 20 geschaltet, so daß ein momentaner oder abgemessener Fluidumstoß durch die Bohrung 52 hindurch und aus der Erweiterung 54 heraus erfolgt, kurz nach-dem der Dichtkopf 54 in das Abgaberohr 12 eingetreten ist und dieses abgeschlossen hat.sterilizing or inert gas od. The like. Connected, velches under Pressure is admitted into the bore 52 via a suitable control element V2. That Control unit V2 is in timing with the actuation the rod 20 switched so that a momentary or measured fluid overturning through the bore 52 takes place through and out of the enlargement 54 shortly after the sealing head 54 has entered the delivery tube 12 and has closed it.
In der Zeichnung ist die Abfüllvorrichtung in ihrer Falle stellung dargestellt, wobei der Dichtkopf 24 nach oben in das Gehäuse 10 zurückgezogen ist und eine Strömung von viskosem oder halbfestem Füllstoff aus dem Einlaß 14 direkt durch das Abgaberohr 12 in den Behälter 18 gestattet. Der Behälter 18 wird in der Regel vollständig gefüllt, so daß der Füllstoff im Behälter 18 bis zur Höhe der Öffnung oder des Halses 16 steigt. Die in den Behälter 18 eingeführte Materialmenge kann auf geeignete bekannte Weise bestimmt werden, so etwa durch einen Gewichtsfühler unterhalb des Behälters oder durch Zeitsteuerung der Abfüllung.In the drawing, the filling device is in its trap position shown, the sealing head 24 being withdrawn upwards into the housing 10 and a flow of viscous or semi-solid filler from inlet 14 directly through the dispensing tube 12 into the container 18. The container 18 is in the Usually completely filled, so that the filler in the container 18 up to the level of the Opening or neck 16 rises. The amount of material introduced into the container 18 can be determined in any suitable known manner, such as by a weight sensor below the container or by timing the filling.
Wenn das gewünschte Volumen in den Behälter eingefüllt ist, so wird der oberhalb des Kolbens 32 liegende Abschnitt der Kammer 28 unter Druck gesetzt und werden der Kolben 32 und die Stange 20 nach unten getrieben bis der Dichtkopf 24 das Abgaberohr 12 abschließt, so daß der Materialfluß unterbrochen ist. Im Falle von viskosem Füllstoff erstreckt sich eine ununterbrochene Materialsäule nach dem Abschluß durch den Dichtkopf 24 vom Boden des Dichtkopfes 24 in den Hals 16 des Behälters 18. Wenn nun das Abgaberohr 12 vom Behälter 18 abgenommen würde, so würde der viskose FUllstoff nach oben aus der Öffnung oder dem Hals 16 in Form eines Kegels herausgezogen.When the desired volume is filled into the container, so will that portion of the chamber 28 above the piston 32 is pressurized and the piston 32 and rod 20 are driven downward until the seal head 24 closes the delivery tube 12 so that the flow of material is interrupted. In the event of of viscous filler extends an uninterrupted column of material to the Completion by the sealing head 24 from the bottom of the sealing head 24 into the neck 16 of the Container 18. Now if the dispensing tube 12 were removed from the container 18, so would the viscous filler upwardly out of the opening or neck 16 in the form of a cone pulled out.
Dies wird erfindungsgemäß dadurch verhindert, daß durch den Dichtkopf 24 hindurch ein Fluidumstrom eingeführt wird. Im einzelnen wird hierzu nach der Überführung des Dichtkopfes 24 in seine Schließstellung das Steuerorgan V2 vorübergehend oder über eine vorbestimmte Zeitspanne geöffnet, so daß in einem kurzen Stoß oder in einer vorbestimmten Menge Fluidum unter Druck in die konische Erweiterung 54 eingetrieben wird, was zu einem Ausstoßen von Füllstoffresten im Abgaberohr 12 in die Öffnung oder den Hals 16 des BehAlters 18 fUhrt. Im Falle einer Abfüllung von Nahrungsmitteln kann als Fluidum Luft verwendet werden, jedoch ist ein steriles inertes Gas, Stickstoff oder Dampf bevorzugt.According to the invention, this is prevented by the sealing head 24 a fluid flow is introduced therethrough. In detail, this is done according to the Transferring the sealing head 24 into its closed position, the control element V2 temporarily or opened over a predetermined period of time, so that in a short burst or in a predetermined amount of fluid is driven into the conical extension 54 under pressure will result in expulsion of filler residue in the dispensing tube 12 into the opening or the neck 16 of the container 18 guides. In the case of filling food Air can be used as the fluid, but nitrogen is a sterile inert gas or steam preferred.
Danach kann der gefüllte Behälter 18 von dem Abgaberohr 12 abgenommen verden, ohne daß dabei Füllmaterial mitgezogen und zu einem Kegel ausgezogen wird. Dann kann ein leerer Behälter an die Stelle des gefüllten Behälters gesetzt verden, wonach der untere Abschnitt der Kammer 28 über die Leitung 40 unter Druck gesetzt wird, so daß der Dichtkopf 24 ausgehoben und in seine Offenstellung angehoben und der Abfüllvorgang wiederholt wird.The filled container 18 can then be removed from the dispensing tube 12 verden without the filling material being drawn in and drawn out into a cone. Then an empty container can be put in place of the filled container, after which the lower portion of chamber 28 is pressurized via line 40 is so that the sealing head 24 is lifted and raised into its open position and the filling process is repeated.
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19752539656 DE2539656A1 (en) | 1975-09-05 | 1975-09-05 | Valve head for filling container with viscous material - has reciprocable valve member with fluid passage to outlet for cleaning |
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DE19752539656 DE2539656A1 (en) | 1975-09-05 | 1975-09-05 | Valve head for filling container with viscous material - has reciprocable valve member with fluid passage to outlet for cleaning |
Publications (1)
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DE2539656A1 true DE2539656A1 (en) | 1977-03-10 |
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Family Applications (1)
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DE19752539656 Pending DE2539656A1 (en) | 1975-09-05 | 1975-09-05 | Valve head for filling container with viscous material - has reciprocable valve member with fluid passage to outlet for cleaning |
Country Status (1)
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DE (1) | DE2539656A1 (en) |
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- 1975-09-05 DE DE19752539656 patent/DE2539656A1/en active Pending
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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OHJ | Non-payment of the annual fee |