DE3007069C2 - Device for the metered filling of a viscous paste - Google Patents
Device for the metered filling of a viscous pasteInfo
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Abstract
Description
3030th
3535
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum dosierten Abfüllen einer zähviskosen Paste aus einem Vorratsbehälter in einen zylindrischen Abfüllbehälter mit einem in den Abfüllbehälter eintauchbaren Abfüllrohr mit Absperrhahn, durch das die Paste beim Abfüllvorgang aus einem Zwischenbehälter in den Abfüllbehälter gedruckt wird, wobei bei feststehendem Abfüllbehälter die Mündung des Abfüllrohres dem ansteigenden Niveau der Paste im Abfüllbehälter entsprechend aus dem Abfüllbehälter herausgezogen wird, und mit einer den Vorratsbehälter mit dem Zwischenbehälter verbindenden Einfülleitung mit Absperrhahn. The invention relates to a device for the metered filling of a viscous paste from a Storage container in a cylindrical filling container with a filling tube that can be immersed in the filling container with shut-off valve through which the paste flows from an intermediate container into the Filling container is printed, with the opening of the filling pipe when the filling container is stationary The rising level of the paste in the filling container is pulled out of the filling container accordingly and with a filling line with a shut-off valve connecting the storage container to the intermediate container.
Eine derartige Vorrichtung beschreibt die DE-OS 26 10 396 der Anmelderin. Um zu erreichen, daß die über diese Vorrichtung in den jeweiligen Abfüllbehälter (Kartusche oder dergleichen) abgefüllte Paste ohne Lufteinschlüsse abgefüllt wird, ist der Zwischenbehälter dort als Meßzylinder mit Kolben derart ausgebildet, daß der Innendurchmesser des Meßzylinders dem Innendurchmesser des betreffenden Abfüllbehälters entspricht. Beim Abfüllvorgang wird somit das untere Ende des Abfüllrohres entsprechend dem Niveau der abgefüllten Paste im Abfüllbehälter nach oben heraus- go gezogen, so daß die Paste ohne Lufteinschlüsse abgefüllt wird. Die Vorrichtung hat sich an und für sich bewährt. Es sind dort jedoch zum Füllen des Meßzylinders verhältnismäßig hohe Drücke erforderlich, weil dieser nämlich über einen Drei-Wege-Hahn befüllt werden muß. Außerdem können sich Abdichtprobleme am Hahn bzw. am oberen Ende des Meßzylinders ergeben. Fernerhin muß der Meßzylinder mit Kolben und weiteren, zugehörigen Bauteilen ausgewechselt werden, wenn die Paste in Abfüllbehälter mit einem anderen Querschnitt abgefüllt werden soll.Such a device is described in DE-OS 26 10 396 of the applicant. To achieve that Paste filled into the respective filling container (cartridge or the like) via this device without Is filled with air inclusions, the intermediate container is designed there as a measuring cylinder with a piston such that the inside diameter of the measuring cylinder corresponds to the inside diameter of the filling container in question. During the filling process, the lower end of the filling pipe is thus corresponding to the level of the The filled paste in the filling container goes out at the top drawn so that the paste is filled without air inclusions. The device has proven itself in and of itself. However, there are relatively high pressures required to fill the measuring cylinder, because this namely must be filled via a three-way stopcock. In addition, sealing problems can arise on the Hahn or at the upper end of the measuring cylinder. Furthermore, the measuring cylinder with piston and further, associated components are replaced when the paste in filling container with another Cross-section is to be filled.
Die DE-AS 1486 038 beschreibt eine Vorrichtung zum dosierten Abfüllen von fließfähigen Füllgütern aus einem Vorratsbehälter über eine als Pumpe wirkende Kolben-Zylinder-Ejnheit in in der Höhe feststehende, becherförmige Behälter. Eine mit dem Pumpenkörper fest verbundene Abgabeleitung wird über eine Steuerkurve derart angehoben bzw. abgesenkt, döß beim Abfüllvorgang dessen Mundstück stets in gleicher Höhe mit dem im Behälter ansteigenden Füllgutpegel liegt Ober eine weitere Steuerkurve wird der Kolben derart bewegt, daß er das Füllgut aus dem Behälter ansaugt bzw. eine dosierte Menge an Füllgut über die Abgabeleitung abgibt Zähviskose Pasten können mit dieser Vorrichtung aber nicht abgefüllt werden, weil hierzu der beim Ansaugen anstehende Druck von maximal etwa 1 bar nicht ausreicht Auch ist diese bekannte Vorrichtung verhältnismäßig kompliziert aufgebaut, insbesondere bedingt durch die beiden Steuerkurven. Ein dosiertes Abfüllen ohne Lufteinschlüsse in anders dimensionierte Behälter ist nur bei einem entsprechenden Austausch beider Steuerkurven möglich. Auch bedingt ein genaues Dosieren ohne Lufteinschlüsse eine sehr genaue Fertigung beider Steuerkurven und der mit ihnen zusammenarbeitenden Teile, die nur geriR^e Spiele haben dürfen. Alle diese Umstände lassen diese vorbekannte Abfüllvorrichtung für die Praxis nicht geeignet erscheinen.DE-AS 1486 038 describes a device for the metered filling of flowable products a storage container via a piston-cylinder unit acting as a pump at a fixed height, cup-shaped containers. A delivery line that is firmly connected to the pump body is controlled by a control cam so raised or lowered, döß with Filling process whose mouthpiece is always at the same height as the product level rising in the container The piston is moved via a further control cam in such a way that it sucks the filling material out of the container or dispenses a dosed amount of filling material via the dispensing line. Viscous pastes can be used with this device can not be filled because this is due to the pressure of a maximum of about 1 bar is not sufficient. This known device is also relatively complicated built up, in particular due to the two control cams. A dosed filling without air pockets in differently dimensioned containers is only possible with a corresponding exchange of both control cams possible. Precise dosing without air inclusions also requires very precise production of both Control cams and the parts that work together with them, which are only allowed to have small clearances. All these Circumstances make this previously known filling device appear unsuitable in practice.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, unter Beibehaltung des Prinzips, wonach beim Abfüllvorgang die Mündung des Abfüllrohres dem Niveau der abgefüllten Paste im Abfüllbehälter folgt die bekannte Vorrichtung weiterhin zu vereinfachen und insbesondere Drosselstellen beim Einfüllvorgang in den Zwischenbehälter sowie Dichtungsprobleme zu vermeiden und eine Anpassung der Vorrichtung an Abfüllbehälter mit anderem Querschnitt zu vereinfachen.The invention is therefore based on the object, while maintaining the principle according to which during the filling process the mouth of the filling pipe follows the level of the filled paste in the filling container, as is known Device to continue to simplify and in particular throttle points during the filling process into the intermediate container as well as to avoid sealing problems and an adaptation of the device to filling containers with to simplify another cross-section.
Ausgehend von einer Vorrichtung der eingangs genannten Art wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst daß der Zwischenbehälter feststehend ist, daß das Abfüllrohr mit seinem Absperrhahn relativ zum Zwischenbehälter und in diesen hinein bzw. heraus beweglich und auswechselbar ist und daß die Querschnittsfläche des Abfüllrohres gleich der lichten Querschnittsfläche des Abfüllbehälters istBased on a device of the type mentioned at the beginning, the object is achieved according to the invention solved in that the intermediate container is stationary that the filling pipe with its stopcock is relative to the intermediate container and into and out of this is movable and interchangeable and that the cross-sectional area of the filling pipe is equal to the clear cross-sectional area of the filling container
Die Befüllung des Zwischenbehälters erfolgt jetzt durch die zusätzliche Einfülleitung mit Absperrhahn, deren Querschnitte beliebig gewählt werden können. Es muß lediglich für eine gute Dichtung zwischen dem verschiebbaren Abfüllrohr und dem Zwischenbehälter gesorgt werden. Weil die Querschnittsfläche des Abfüllrohrs gleich der lichten Querschnittsfläche des Abfüllbehälters ist, folgt das Niveau der in den Abfallbehälter eingefüllten Paste beim Einziehvorgang des Abfüllrohres in den Zwischenbehälter der unteren Mündung des Abfüllbehälters. Zum Übergang auf Abfüllbehälter mit einem anderen Durchmesser muß lediglich das Abfüllrohr ausgewechselt werden, d. h. das Abfüllrohr braucht lediglich aus dem Zwischenbehälter herausgezogen zu werden.The intermediate container is now filled through the additional filling line with shut-off valve, whose cross-sections can be chosen as desired. It just has to be for a good seal between the displaceable filling pipe and the intermediate container are taken care of. Because the cross-sectional area of the Filling tube is equal to the clear cross-sectional area of the filling container, the level follows that in the Paste filled into the waste container when the filling pipe is drawn into the intermediate container of the lower Mouth of the filling container. Must be used to transition to filling containers with a different diameter only the filling tube has to be replaced, d. H. the filling pipe only needs from the intermediate container to be pulled out.
Um das Abfüllrohr leicht auswechseln zu können, wird es bevorzugt, wenn das Abfallrohr mit seinem unteren Ende auf einer Ausnehmung einer mit einer Kolben-Zylinder-Einheit verbundenen Platte aufsteht. Über die Koiben-Zylinder-Einheit und die Platte wird außerdem das Abfüllrohr beim Abfüllvorgang in denIn order to be able to easily replace the filling pipe, it is preferred if the waste pipe with his lower end stands up on a recess of a plate connected to a piston-cylinder unit. During the filling process, the filling pipe is also inserted into the
Beim Übergang auf Abfüllbehälter mit anderen Abmessungen muß, wie erwähnt, die Querschnittsfläche des Abfüllrohres gleich der lichten Querschnittsfläche des Abfüllbehälters sein. Um dies zu erreichen, ist das Abfüllrohr in einem Ringflansch dichtend verschiebbar, der auswechselbar an den Zwischenbehälter angeschraubt ist Es braucht also lediglich die Baueinheit bestehend aus dem AbfüIJrohr mit Ringflansch durch eine neue Baueinheit mit entsprechenden Dimensionen ersetzt zu werden.When changing to filling containers with other dimensions, as mentioned, the cross-sectional area of the filling pipe is equal to the clear cross-sectional area of the filling container. In order to achieve this, the filling pipe can be moved in a sealing ring in an annular flange, which is interchangeably screwed to the intermediate container. So only the structural unit is required Consists of the filling pipe with an annular flange through a new structural unit with corresponding dimensions to be replaced.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, aus dem sich weitere wichtige Merkmale ergeben. Die Figuren zeigen in einem Längsschnitt die Aufeinanderfolge eines Abfüllzyklus' zum Befüllen einer Kartusche, und zwarThe invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment from which result in other important features. The figures show the sequence of one in a longitudinal section Filling cycle 'for filling a cartridge, namely
F i g. 2 bis 4 die Zwischenstationen des Abfüllvorganges undF i g. 2 to 4 the intermediate stations of the filling process and
Die gezeigte Vorrichtung besitzt eine rahmenfeste obere Platte 1, mit der zwei Kolben-Zylinder-Einheiten 2 verbunden sind. Außerdem sitzt auf der Platte 1 ein oberer Kugelhahn 3 auf, der in eine Einfülleitung 4 eingesetzt ist Die Einfülleitung ist zu einem Zwischenbehälter 5 geführt, der ebenfalls rahmenfest angeordnet ist und der als Zylinder ausgebildet ist, der an seiner Unterseite von einem Ringflansch 6 abgeschlossen ist In die Öffnung des Ringflansches ist dichtend ein Abfüllrohr 7 eingesetzt Der Ringflansch ist über eine Überwurfmutter 8 leicht auswechselbar am Zwischenbehälter 5 befestigtThe device shown has a frame-fixed upper plate 1, with the two piston-cylinder units 2 are connected. In addition, an upper ball valve 3 is seated on the plate 1 and is inserted into a filling line 4 The filling line is led to an intermediate container 5, which is also fixed to the frame is and which is designed as a cylinder that is attached to his The underside of an annular flange 6 is closed in the opening of the annular flange is a sealing Filling pipe 7 inserted. The ring flange is easily exchangeable via a union nut 8 on the intermediate container 5 attached
Mit den Kolben der Einheiten 2 ist eine Platte 9 fest verbunden, die in Richtung des Doppelpfeiles 10 angehoben bzw. abgesenkt werden kann. Mittig hat die Platte 9 eine dem Abfüllrohr 7 angepaßte Ausnehmung 11, in die das Abfüllrohr mit seinem unteren Ende eingesetzt ist Außerdem hat die Platte eine sich nach unten verjüngende Bohrung, die zu einem unteren Kugelhahn 12 geführt ist Dieser wiederum setzt sich nach unten τ\ einem Dosierrohr 13 fortA plate 9, which can be raised or lowered in the direction of the double arrow 10, is firmly connected to the pistons of the units 2. Centrally, the plate 9 is a the filling pipe 7 adapted recess 11, in which the filling pipe is inserted with its lower end addition, the plate has a to in turn sits down τ after tapered bottom hole, which is guided to a lower ball valve 12 \ a metering tube 13
Ein mit einer Paste zu befüllender Abfüllbehälter 14, beispielsweise eine Kartusche oder eine Tube, ist in ein Aufnahmestück 15 von oben eingesetzt Das Aufnahmestück wiederum ist in ein Loch eines Rundtisches 16 unter Zwischenlage eines Futterstückes 17 eingesetzt. Der Rundtisch hat auf demselben Kreisbogen mehrere derartige Aufnahmestücke für Abfüllbehälter.A filling container 14 to be filled with a paste, for example a cartridge or a tube, is in a Receiving piece 15 inserted from above. The receiving piece, in turn, is in a hole in a rotary table 16 inserted with the interposition of a piece of lining 17. The rotary table has several on the same arc such receiving pieces for filling containers.
Unterhalb des Dosierrohres 13 und des Aufnahmestückes 15 befindet sich ein Teller 18, der von einem pneumatischen Hubzylinder 19 angehoben werden kann.Below the metering tube 13 and the receiving piece 15 is a plate 18, which is of a pneumatic lifting cylinder 19 can be raised.
Die Arbeitsweise der Vorrichtung ist wie folgt: Zu Beginn eines Abfallzyklus' ist das Abfüllrohr 7 ganz in den Zwischenbehälter 5 eingezogen, und zwar durch eine entsprechende Betätigung der Kolben-Zylinder-Einheiten 2. Der Zwischenbehälter 5, die Einfülleitung 4 und auch das AbfUllrohr 7 mit dem Dosierrohr 13 sind, wie zeichnerisch angedeutet, mit einer zähviskosen Paste gefüllt. Beide Hähne 3, 12 sind geschlossen. Der Abfüllbehälter 14 befindet sich in einer unteren, abgesenkten Position (vgl, F ί g. 1).The operation of the device is as follows: At the beginning of a waste cycle, the filling pipe 7 is completely in the intermediate container 5 is drawn in by a corresponding actuation of the piston-cylinder units 2. The intermediate container 5, the filling line 4 and also the filling pipe 7 with the metering pipe 13 are as indicated in the drawing, filled with a viscous paste. Both taps 3, 12 are closed. Of the Filling container 14 is in a lower, lowered position (see FIG. 1).
Es wird jetzt der obere Kugelhahn 3 geöffnet und über einen nicht gezeigten Vorratsbehälter und die Einfülleitung 4 wird Paste in den Zwischenbehälter 5 eingedrückt, wobei der untere Kugelhahn 12 geschlossen bleibt. Durch diesen Einfülldruck wird die Platte 9 nach unten in die in F i g. 2 gezeigte Lage bewegt, wobei die Kolben-Zylinder-Einheiten 2 entsprechend entlastet worden sind, um diese Bewegung mitmachen zu können. Gleichzeitig wurde durch Betätigung dss Hubzylinders 19 der Abfüllbehälter 14 angehoben. Mit der Absenkung der Platte 9 wurde auch das Abfüllrohr 7 ausgefahren. Es ist jetzt die Situation nach F i g. 2 erreichtIt is now the upper ball valve 3 opened and a storage container, not shown, and the Filling line 4 is paste into the intermediate container 5 pressed in, the lower ball valve 12 remains closed. This filling pressure causes the plate 9 down into the in F i g. 2 moved position shown, the piston-cylinder units 2 relieved accordingly in order to be able to participate in this movement. At the same time, by actuating the lifting cylinder 19 of the filling container 14 is raised. With the lowering of the plate 9, the filling pipe 7 was also extended. It is now the situation according to FIG. 2 reached
Anschließend wird der obere Kugelhahn 3 geschlossen und der untere Kugelhahn 12 geöffnet (vgl. F i g. 3),Then the upper ball valve 3 is closed and the lower ball valve 12 is opened (see Fig. 3),
Es kann jetzt der eigentliche Abfül! Vorgang beginnen. Hierzu werden die Kolben-Zylinder-Einheiten 2 aktiviert, die die Platte 9 und damit auch das Abfüllrohr 7 nach oben ziehen. Es wird dabei aus dem Innenraum des Zwischenbehälters 5 dasselbe Volumen an Paste verdrängt, wie gleichzeitig in den Abfüllbehälter 14 eingefüllt wird. Die Mündung des Dosierrohres 13 folgt daher dem Niveau der Paste im Abfüllbehälter 14. F i g. 4 zeigt den gefüllten Abfüllbehälter 14, der jetzt nur noch verschlossen zu werden brauchtThe actual bottling can now begin! Start process. For this purpose, the piston-cylinder units 2 are activated, which the plate 9 and thus also the filling pipe 7 to pull up. It becomes the same volume of paste from the interior of the intermediate container 5 displaced, as is filled into the filling container 14 at the same time. The mouth of the metering tube 13 follows hence the level of the paste in the filling container 14. F i g. 4 shows the filled filling container 14, which is now only needs to be locked
Für diesen Zweck wird der Hubzylinder 19 wieder betätigt, der den gefüllten Abfüllbehälter 14 nach unten absenkt, wie dies Fig.5 zeigt Nach einer weiteren Drehung des Rundtisches 16 kann dieser aus dem Aufnahmestück 15 entnommen und geschlossen werden. Gleichzeitig wird auch der untere Kugelhahn 12 geschlossen, nachdem der obere Kugelhahn 3 bereits beim Schritt nach F i g. 3 geschlossen worden war. Es ist der Zustand nach F i g. 5 erreicht und der Zyklus kann nach Vorrücken eines neuen Abfüllbehälters 14 unter die Mündung des Dosierrohres 13 wieder beginnen.For this purpose the lifting cylinder 19 is actuated again, which moves the filled filling container 14 downwards lowers, as shown in Fig.5 After another Rotation of the rotary table 16, this can be removed from the receiving piece 15 and closed. At the same time, the lower ball valve 12 is also closed after the upper ball valve 3 has already at the step of FIG. 3 had been closed. It is the state according to FIG. 5 reaches and the cycle can start again after advancing a new filling container 14 under the mouth of the metering tube 13.
Es wurde bereits erwähnt daß die Querschnittsfläche des Abfüllrohres 7 gleich der lichten Querschnittsfläche des Abfüllbehälters 14 ist Weil sowohl das Abfüllrohr wie auch der Abfüllbehälter kreiszylindrisch sind, ist der Außendurchmesser des Abfüllrohres 7 auch gleich dem Innendurchmesser des Abfüllbehälters 14. Diese Verhältnisse sind in der Zeichnung nicht dargestellt, weil die Zeichnung diesbezüglich nicht maßstäblich istIt has already been mentioned that the cross-sectional area of the filling pipe 7 is equal to the clear cross-sectional area of the filling container 14 is because both the filling pipe and the filling container are circular, the The outer diameter of the filling pipe 7 is also equal to the inner diameter of the filling container 14. These ratios are not shown in the drawing because the drawing is not to scale in this regard
Der Durchmesser der Bohrung kann frei gewählt werden, wenn die vorstehend angegebene Bedingung erfüllt ist. Vorzugsweise wird der Durchmesser der Bohrung des Abfüllrohres 7 möglichst groß gewählt, weil dann der Strömungswiderstand in der Bohrung klein ist Dies ist ein wesentlicher Vorteil der neuartigen Vorrichtung. Versuche haben ergeben, daß die neuartige Vorrichtung mir einem Druck von 70 bis 80 bar bei einem Takt von 15 pro Minute auskommt, verglichen mit einem Druck von 180 bar bei demselben Takt bei der Vorrichtung nach der eingangs erwähnten DE-OS 26 10 396. Der Druck kann also mehr als halbiert werden. Dies beruht auf den größeren Querschnitten und den kürzeren Wegen, die die Paste in der Vorrichtung zurückzulegen hat. Die neuartige Vorrichtung arbeitet also produktschonender.The diameter of the hole can be freely selected if the above condition is satisfied. The diameter of the bore of the filling pipe 7 is preferably selected to be as large as possible, because then the flow resistance in the bore is small. This is a major advantage of the new Contraption. Tests have shown that the new device with a pressure of 70 to 80 bar a cycle of 15 per minute, compared to a pressure of 180 bar at the same cycle in the Device according to DE-OS 26 10 396 mentioned at the beginning. The pressure can therefore be more than halved will. This is due to the larger cross-sections and the shorter paths that the paste takes in the Device has to cover. The new type of device is therefore more gentle on the product.
Claims (3)
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