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Beschreibung
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Die Erfindung beschäftigt sich mit einem Verfahren und einer Vorrichtung
zum Entleeren einer in einem offenen, zylindrischen Behälter enthaltenen fließ-oder
schüttfähigen Masse, vorzugsweise von Tomatenmark aus einer oben offenen Dose.
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In der deutschen Offenlegungsschrift 2 605 100 ist eine Dosenentleerungsmaschine
beschrieben, bei welscher die Entleerung einer am Boden aufgeschnittenen Dose teils
durch Auslaufenlassen der Masse und teils durch seitliches Zusammendrücken der teilweise
entleerten Dose geschieht. Diese Vorrichtung arbeitet im ganzen zuverlässig und
zufriedenstellend, und in den verpreßten Dosen bleibt nur wenig Rückstand.
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Das Ausfließen der Masse aus der unten geöffneten Dose in einen bereitstehenden
Auffangbehälter geschieht insbesondere bei Tomatenmark oft so plötzlich, daß die
Masse aus dem Behälter spritzt und die Umgebung sowie die Maschine verschmutzt.
Es müssen daher besondere Vorkehrungen getroffen werden, die ein Verunreinigen der
Umgebung verhindern. Unbequem ist auch, daß das Entleeren über eine bestimmte Strecke
des Vorschubwegs der Dose von der Schneidstation zur Preßstation erfolgt, weil dazu
hinreichend große oder speziell geformte Behälter erforderlich sind.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und
eine Vorrichtung zur Ausführung desselben zu schaffen, welches ein saubereres und
praktisch vollständiges Entleeren des offenen Behälters ermöglicht.
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Dazu sieht das erfindungsgemäße Verfahren vor, daß die Masse aus dem
offenen Behälter restfrei herausgesaugt wird. Dadurch kann die herausgesaugte Masse
über eine geeignete Leitung spritzerfrei in bequem bereitgestellte Behälter geleitet
werden, ohne daß beim Aussaugen oder Einfüllen in den Behälter Masse verloren geht.
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Um aus der Dose die Masse möglichst rest frei zu entleeren wird in
zweckmäßiger Weiterbildung der Erfindung die oben offene, auf einem Tisch unter
einer Saugpumpe abgestellte Dose derart relativ zum Saugkopf der Saugpumpe bewegt,
daß der Saugkopf von oben bis auf den Boden der Dose in diese hineinführt und durch
Unterdruck die Masse aussaugt. Dabei kann der Saugkopf durch eine periphere Dichtung
mit der Doseninnenwand abschließen und durch Umschalten der Saugpumpe druckunterstützt
aus der ausgesaugten Dose herausfahren.
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Zur Ausführung des Verfahrens schafft die Erfindung einen Saugkopf
für eine Saugpumpe, welcher am unteren Ende eine Art Rückschlagventil mit separater
Druckleitung aufweist. Während des Ansaugens öffnet der Verschlußkörper den relativ
großen Ansaugquerschnite des Ventils, während über die separate Druckleitung herangeführtes
Druckmedium das Ausfahren des Saugkopfes aus der entleerten Dose unterstützt. Dabei
kann der separate Druckkanal so axial durch den Verschlußkörper geführt sein, daß
das Druckmedium nach dem Umsteuern der Ansaugpumpedas Ventil schließt. Das Druckmedium
kann zweckmäßig Druckluft oder auch eine Reinigungsflüssigkeit für die entleerte
Dose sein.
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Zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Nachstehend wird die Erfindung anhand des in den beigefügten Zeichnungen
dargestellten Ausführungsbeispiels im einzelnen beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 eine
schematische Darstellung einer Dosenentleerungsvorrichtung zur Ausführung des Entleerungsverfhrens
nach der Erfindung; Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Saugpumpe mit erfindungsgemäßen
Saugkopf; Fig. 3 einen schematischen Axialschnitt der auseinandergezogenen Einzelteile
des Saugkopfes, wobei die Trägerplatte längs der Linie I-I aus Fig. 4 und der Zwischenring
längs der Line II-II aus Fig. 5 geschnitten sind; Fig. 4 eine Draufsicht auf die
Trägerscheibe des Saugkopfes nach Fig. 3; und Fig. 5 eine Draufsicht auf die Zwischenscheibe
des Saugkopfes aus Fig. 3.
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Die erfindungsgemäße Dosen-Entleerungsvorrichtung besteht aus einer
Saugpumpe 1, welche in einem Gestell 5 mit Abstand über einem Tisch 7, auf diesen
axial ausqerichtet, befestigt ist. Zu der erfindungsgemäßen Entleerungsvorrichtung
gehört ferner am unteren Ende der Saugpumpe 1 befestigter Saugkopf 10 sowie eine
Kolben/Zylindereinheit 8, deren nach oben herausgeführt er Kolben 9 den Tisch 7
trägt-. Die Kolben/Zylindereinheit 8 ist in einem unteren Teil des Gestells 5 montiert.
Ferner gehört zur Entleerungsvorrichtung eine Druckluftquelle 6 sowie eine Steuereinrichtung
4, welche der Saugpumpe 1 und der Druckluftquelle 6
über die schematisch
dargestellten Steuerleitungen 2 sowie der Kolben/Zylindereinheit 8 über die schematisch
dargestellten Steuerleitungen 3 zu geeigneten Zeitpunkten die richtigen Steuersignale
bzw.
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Druckmittel für die Kolben/Zylindereinheit zuführt.
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Das aus der auf dem Tisch 7 abgestellten, oben offenen Dose 12 von
der Saugpumpe ausgesauqte Tomatenmark o.dgl. Masse wird über einen seitlichen Stutzen
13 am oberen Teil des Pumpenschaftes 14 herausgeführt und über eine Rohrleitung
15 in eine bereitqestellte Wanne 16 geleitet.
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Am Saugkopf 10 befindet sich seitlich neben dem Pumpenschaft 14 ein
Anschlußrohr 21 für eine Druckluftleitung 17, die am anderen Ende mit einem Druckluftauslaß
der Druckluftquelle 6 gekoppelt ist.
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Die in Fig. 2 dargestellte Saugpumpe 1 kann von bekannter Art sein,
etwa eine Mohno-Pumpe NT 30, wie sie von der Firma Netzsch, Mohno-Pumpen GmbH, Waldkreiburg,
vertrieben wird. Auf dem Pumpenschaft 14 ist oben das Antriebsaggregat 18 befestigt.
Der am unteren Ende des Pumpenschaftes 14 befestigte Saug-,,f '0 ist n seinem Aufbau
aus Fig. 3 zu erkennen.
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@@@@ren Ende des Pumpenschaftes 14 wird zunächst @@@ Anschlußring
22 etwa durch Löten befestigt, der seinem radial vorstehenden peripheren Flansch
@@@@ Gewindelöcher 23 (in Fiq. 3 ist eines zu erkennen) in caleichem Abstand 7erteilt
aufweist. Die zeiträle öffnung 25 des Anschlußrings 22 ist so groß s:er, daß die
Saugleistung der Pumpe nacht beeinlElt wid
An den Anschlußring
22 ist von unten ein Zwischenring 26 mittels in die Gewindelöcher eingreifende Schrauben
27 angeschraubt. Der Zwischenring 26 weist einen peripheres Überwurf 28 auf, der
den peripheren Flansch 29 des Anschlußrings 22 umgreift Im Überwurf sind zwei gegenüberliegende
Durchgangsbohrungen 30, 31 sowie mehrere Durchgangslöcher 32 für Schrauben 33 vorgesehen.
Ein das mittige Loch 34 umgebender O-Ring 35 richtet die Übergangsstelle zwischen
Anschlußring 22 und Zwischenring 26 radial ab.
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Mit den Schrauben 33 ist an den Zwischenring 26 eine Trägerplatte
40 axial so von unten angeschraubt, daß die Durchgangsbohrungen 30, 31 mit gegenüberliegenden
Bohrungen 41, 41 fluchten. rür die radiale Dichtung an der Trennstelle sorgt je
ein Dichtring 43.
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Die Schrauben 33, welche in Löchern 36 des Zwischenrings 26 sitzen,
greifen in Gewindebohrungen 44 am Umfang der Trägerplatte 40 ein. An der dem Zwischenring
26 zugewandten Seite der Trägerplatte steht der Umfang mit den Bohrungen 41, 4?.,
44 sowie mit noch ZU erwähnenden Durchgangslöchern 45 eine Schulter bildend geringfügig
vor und umfaßt einen angepaßten axialen Vorsprunr am Zwischenring 26, wobei ein
weiterer O-Ring 46 die aufeinanderliegenden Flächen des Zwischenrings 26 und der
Trägerplatte 40 radial gegen Leckage dichtet.
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Wie man besonders aus Fig. 4 erkennt, weist die Trägerplatte innerhalb
des vom O-Ring 46 umschlossenen mittleren Bereichs mehrere um die Achse der Trägerplatte
gleichmäßig verteilte Durchbrüche 47
in Form von Bohrungen auf,
von denen hier sechs dargestellt sind. Die Öffnung der Durchbrüche 47 ist unter
Beachtung des Nachfolgenden möglichst groß gewählt, damit das angesaugte Tomatenmark
durch sie möglichst ungehindert hindurchfließen kann. Die von den Durchbrüchen 47
nicht erfaßte Masse der Trägerplatte 40 ist radial von einem Druckluft kanal 48
durchbohrt, welcher mit den Bohrungen 41, 42 sowie mit einer nach axial unten herausgeführen
Bohrung 49 in Verbindungs steht. In dem von den Durchbrüchen 47 nicht erfaßten axialen
Bereich besitzt die Trägerplatte einen sich axial nach unten vorstehenden Zapfen
50, durch den sich axial die illit dem Druckluftkanal 48 in Verbindung stehende
Bohrung 49 erstreckt. Im oberen Teil der Trägerplatte 40 ist im dargestellten Beispiel
eine die Durchbrüche 47 vollständig umfassende Einsenkung 37 vorgesehen, die jedoch
ggf. auch weggelassen werden kann.
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Mit sich durch die löcher 45 erstreckenden Schrauben 51 ist an die
Trägerplatte 4G von lunten ein ringföniiqes Venrilgehäuse 52 ar,iqeschraubt , dessen
lichte Weite wenigstens den von den Durchbrüchen 47 überdeckten Bereich erfaßt.
Eine periphere axiale Schulter 53 greift in eine entsprecl-len(le Nut. 38 an der
Unter-Seite der Trägerplatte 40 ein, und ein 0ring 54 sorgt für radiale Leckagedichtung
an der Trennfläche zwischen Ventilgehäuse 52 und Trägerplatte 40.
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An das Ventilgehäuse 52 ist von unten eine ringförmige Ventilplatte
55 angeschraubt, wobei zwischen die Ventilplatte 55 und das Ventilgehäuse 52 ein
Dichtring 56 zwischengelegt ist. Die Ventilplatte schließt das Ventil von unten
bis auf eine axiale Ansaugöffnung 57
ab, welche gegenüber der Peripherie
axial etwas zurückgesetzt ist. Der Innenrand der Ansaugöffnung ist, wie dargestellt,zu
einem nach oben außen konisch verlaufenden Ventilsitz 58 gestaltet. Bei geschlossenem
Ventil ruht in dem Ventilsitz 58 ein Verschlußkörper 60 mit seinem unteren mit entsprechender
Steigung konisch zulaufenden Ende.
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Der Konus 61 des Verschlußkörpers 60 erstreckt sich radial soweit
nach außen und die Ansaugöffnung 57 hat eine derartige lichte Weite, daß der Konus
61 nur in seinem radial äußeren Rand 62 auf dem Ventilsitz 58 aufsitzt, in einem
axial vorderen Abschnitt 63 jedoch bei geschlossenem Ventil durch die Ansaugöffnung
57 nach vorne vorsteht.
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Der Verschlußkörper 60 besitzt eine axiale, mit einer Manschette 64
aus Teflon o.dgl. ausgekleidete Bohrung 65, in die der Zapfen 50 als Führung für
axiale Bewegungen des Verschlußkörpers 60 hineinreigt. Am vorderen Abschnitt 63
weist der Verschlußkörper 60 mehrere mit der der Bohrung 65 in Verbindung stehende
Druckluftkanäle 66, 67 auf, die zweckmäßig radial nach außen gerichtet sind.
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Das Anschlußrohr 21 kann von oben neben dem Pumpenschaft 14 in eine
der Bohrungen 30, 31 dichtend einaeschraubt werden. Die ieweils andere Bohrung kann
dann ähnlich wie der Druckluft kanal 48 nach außen durch einen Stopfen 39 dichtend
erschlossen werden.
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Ilervorzuheben ist ferner, daß der Dichtring 56 in der Mitte eine
der !octen Weite des Ventilgehäuses
52 entsprechende Öffnung und
einen Außendurchmesser besitzt, der etwas größer als der Außendurchmesser des Ventilgehäuses
52 ist. Damit kann der Dichtring 56 beim Einfahren in die Dose 12 mit deren Innenwand
dichtend abschließen.
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Im Betrieb wird eine mit Tomatenmark gefüllte Dose 12 nach Entfernen
ihres Deckels mittig unter den Saugkopf 10 auf dem Tisch 7 abgestellt. Die Steuereinrichtung
4 läßt dann einerseits den Kolben 9 nach oben aus der Kolben/Zylindereinheit 8 ausfahren,
so daß der Tisch 7 mit Dose 12 angehoben werden.
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Gleichzeitig wird die Saugpumpe durch den von ihr im Saugkopf 10 erzeugten
Unterdruck den Ventilkörper 60 vom Ventilsitz 58 in die vollgeöffnete Stellung des
Ventils anheben. Diese ist dadurch definiert, daß die axiale Rückseite 68 des Verschlußkörpers
60 von unten gegen die Trägerplatte 40 anliegt.
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Sobald die Ventilplatte 55 mit der geöffneten Ansaugöffnung 57 mit
dem Tomatenmark in Berührung kommt, wird dieses durch die Ansaugöffnung 57, durch
das Ventilgehäuse 52 um den Verschlußkörper 60 herum, durch die Durchbrüche 47 in
der Trägerplatte 40, durch das mittige Loch 34 im Zwischenring 26, die zentrale
Öffnung 25 im Anschlußring 22 und in das innere des Pumpenschaftes 14 angesaugt.
Das Ansaugen setzt sich fort, während die Dose durch den ausfahrenden Kolben 9 über
den Saugkopf nach oben angehoben wird. Das angesaugte Tomatenmark verläßt die Saugpumpe
1 über den Stutzen 13 und wird durch die Rohrleitung 15 in die bereit-gestellte
Wanne 16 geleitet. Da während des Ansaugens der Dichtring 56 mit seiner Außenkante
an der Innenwand der Dose 12
herabfährt, verhindert diese Dichtung
das umbeabsichtigte Ansaugen von Luft und streift ferner an der Innenwand etwa hängenbleibendes
Tomatenmark nach unten ab. Wenn die Dose 12 durch den Kolben 9 soweit angehoben
ist, daß der Saugkopf 10 den inneren Boden der Dose 12 erreicht hat, wird durch
geeignete Schaltvorrichtunge die Steuereinrichtung 4, die Kolben/Zylindereinheit
8 sowie die Saugpumpe 1 umschalten und die Druckluftquelle 6 mit der Zuführung von
Druckluft durch die Leitung 17 und das Anschlußrohr 21 veranlassen. Die Druckluft
gelangt über die Bohrung 30, den Druckluftkanal 48 und die Bohrung 49 in den auf
dem Zapfen 50 axial freibeweglichen Verschlußkörper 60 und sorgt dafür, daß der
Verschlußkörper 60 auf den Ventilsitz 58 aufsitzt und damit das Ventil schließt,
nachdem die Saugwirkung der Saugpumpe 1 beendet ist. Die Druckluft strömt sodann
durch die radialen Druckluft kanäle 66, 67 in den Raum zwischen den Boden der Dose
12 und der Ventilplatte 55. Dadurch wird bei einfahrendem Kolben 9 und sich abwärts
bewegendem Tisch 7 sichergestellt, daß die Dose vom Saugkopf 10 abgestreift wird
und auf dem Tisch 7 mit abwärts fährt.
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Wenn der Saugkopf 10 das Innere der Dose 12 verlassen hat, ist der
Entleerungsvorgang beendet.
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Die Erfindung hat den Vorteil, daß der Doseninhalt auf saubere Weise
nahezu 100%ig entleert und außen halb der Vorrichtung an geeigneter Stelle abgeladen
werden kann.
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Die Erfindung ist selbstverständlich auf das Entleeren von mit Tomatenmark
gefüllten Dosen nicht beschränkt.
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Soweit vorstehend nicht besonders beschrieben, ist die Erfindung aus
den beigefügten Zeichnungen abzulesen.
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Die Erfindung ist auf Einzelheiten des vorstenend beschriebenen Ausführunqsbeispiels
nicht beschränkt.
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So kann die Trägerplatte und das Ventilgehäuse einteilig ausgeführt
werden, so daß die Durchbrüche 47 und der Zapfen 50 am pumpseitigen Ende des Ventilgehäuses
52 angeordnet sein können. Ferner können der Zwischenring und der Anschlußring bei
entsprechender Gestaltung des unteren Endes der Ansaugpumpe entfallen. Auch können
die Druckluft kanäle 41 im Randbereich des Ventilgehäuses 52 nach unten austretend
geführt sein und dadurch das Lösen des Behälters vom eingefahrenen Saugkopf unterstützen.
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Es liegt auch im Rahmen der Erfindung statt Verschraubungen andere
Befestigungsarten, wie etwa Verlöten oder Nieten vorzusehen.
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Die konische Einsenkung 70 in der Außenfläche der Ventilplatte 55
nimmt radial einwärts an Tiefe zu und bewirkt, daß der Bodensatz der Dose 12 bei
auf den Boden aufsitzendem Saugkopf 10 vollständig von der Saugpumpe 1 durch die
Ausgangsöffnung 57 aufgenommen werden kann. Die Dose 12 wird auf diese Weise restfrei
entleert.
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