DE3121783A1

DE3121783A1 - Vorrichtung zum ueberfuehren von koerpern, insbesondere von mit gut gefuellten packungen

Info

Publication number: DE3121783A1
Application number: DE19813121783
Authority: DE
Inventors: Günther Dipl.-Ing. 7778 Markdorf Boos; Daniel 94410 St. Maurice Gaignoux
Original assignee: NEUWEILER AG
Current assignee: NEUWEILER AG KREUZLINGEN CH
Priority date: 1981-06-02
Filing date: 1981-06-02
Publication date: 1983-01-05
Also published as: DE3121783C2; GB2100694A; FR2506734A1; FR2506734B1; GB2100694B; CH655704A5

Description

α ·

DIPL-ING. WILHELMSTELLRECHTM.Sc " ·*·· *.."*;.' ' J I O 1 O 1 H Q DIPL.-PHYS. DR. DIETER GRIESSBACH O 1 ^. I / V ν/

DIPL-PHYS. WALTER HAECKER
DIPL-PHYS. DR. ULRICH BÖHME

PATENTANWÄLTE
UHLANDSTR. 14c - 7000 STUTTGART 1 _ 6 -

Vorrichtung zum Ueberfuhren von Körpern, insbesondere von mit Gut gefüllten Packungen

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäss dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Vorrichtungen der eingangs genannten Art sind beispielsweise aus der CH-PS 502 774 bekannt. Dort besteht der Rotor aus einem Taschenrad, mit radial angeordneten Kammern, die über einen radial mündenden Einlassstutzen gefüllt und über einen tangential angeschlossenen Auslassstutzen entleert werden. Jede Kammer ist nur zur Aufnahme eines Körpers geeignet. Nachteilig dabei ist es, dass diese radiale Einführung der Körper in die Kammern leicht zu Störungen führt, die zumindest eine Beschädigung der- Körper wenn nicht ein Blockieren des Rotors zur Folge haben. Aehnliche Probleme bestehen auch beim Auswerfen der Körper aus den Kammern des Rotors in den Auslassstutzen. Hierzu münden im Bereich der Auslassstation Zufuhrleitungen für einen Flüssigkeitsstrom zum Ausstossen der Körper in eine Aufnahmerinne die tangential zum Rotorumfang verläuft. Der Flüssigkeitsstrom soll ein Einrasten der Körper in die Rinne bewirken, wobei dann das weitere Ausstossen durch den Flüssigkeitsstrom in Verbindung mit den Wänden der Kammern erfolgt, Auch diese Massnahmen geben zu Störungen Anlass, die ein Beschädigen der Körper und gegebenfalls Blockieren des Rotors zur Folge haben. Die mit dem Füllen und Entleeren des Rotors verbundenen Schwierigkeiten haben auch zur Folge, dass die Leistung der Vorrichtung sehr begrenzt ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, dass einerseits Störungen vermieden werden und die Leistung der Vorrichtung verbessert wird.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst.

Dadurch, dass die Kammer in Richtung der Rotationsachse des Rotors angeordnet und durchströmbar sind, und der Einlassstutzen sowie der Auslassstutzen koaxial zur Achse der angeschlossenen Kammer münden, ergibt sich eine einfache Synchronisation der Kammer an dem Einlass- bzw. Auslassstutzen. Dadurch ergibt sich eine geradlinige Bewegung des Körpers beim Einführen bzw. Ausstossen sowie in der Kammer, wodurch das Einführen bzw. Ausstossen des Körpers wesentlich vereinfacht und erleichtert wird. Insbesondere am Auslassstutzen kann der zum Ausstossen des Körpers aus der Kammer dienende Flüssigkeitsstrom direkt in Förderrichtung auf den jeweils auszustossenden Körper einwirken, so dass ohne zusätzliche mechanische Hilfsmittel, ein direktes und einwandfreies Ausstossen des Körpers aus der Kammer möglich ist. Dadurch erhöht sich nicht.nur die Sicherheit beim Füllen und Entleeren der Kammer, sondern es sind auch wesentlich höhere Leistungen möglich. Ausserdem ist die Vorrichtung für Körper verschiedener Formgebungen geeignet und lässt sich insbesondere auch einfach und Schnellauf Körper mit abweichender Formgebung umstellen. Schliesslich zeichnet sich die Vorrichtung noch durch einen äusserst einfachen und damit preiswerten Aufbau aus, da im Gegensatz zu den bekannten Vorrichtungen auf komplizierte Bauteile an dem Einlass- bzw. Auslassstutzen verzichtet werden kann und der Aufbau des Rotors einfacher ist.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemässen Vorrichtung werden in' den Ansprüchen 2 bis 25 umschrieben.

Es ist möglich, dass der Einlassstutzen und der Auslassstutzen an der gleichen Seite der Vorrichtung angeordnet sind, so dass die Förderrichtung des Auslassstutzens jener des Einlassstutzens entgegengesetzt ist. Vorteilhafter ist jedoch

-Q-

eine Ausbildung nach Anspruch 2, da dann in den Kammern keine Umkehr der Förderrichtung stattfinden muss, s.o dass die einmal eingenommene Lage des Körpers beibehalten wird, wodurch sich die Gefahr eines allfälligen Staus weiter vermindert.

Im einfachsten Fall kann die Vorrichtung gemäss Anspruch 3 einen Rotor mit mindestens zwei vorzugsweise um 180 winkelversetzte Kammern aufweisen. Vorteilhafterweise sind jedoch gemäss Anspruch 4 ; mehrere längs eines Teilkreises verteilte Kammern vorhanden. Dies ermöglicht eine Ausbildung nach Anspruch 5.

Eine besonders vorteilhafte Ausbildung der Kammer umschreibt Anspruch 6. Dabei kann das Rohrstück mit den Stirnwänden des Rotors verschweisst sein. Um das Auswechseln zu erleichtern, weist ein solches Rohrstück jedoch Flansche aufj die mit den Stirnwänden verschraubt sind. Eine besonders einfache Ausgestaltung des Rotors mit mehreren Kammern umschreibt Anspruch 7. In diesem Falle weisen die Kammern den Querschnitt eines Ringelementes auf, so dass die Querschnittsform eine geringe Abweichung von der Querschnittsform des zu transportierenden Körpers haben kann. Dies spielt jedoch keine Rolle, wenn der Radius der zylindrischen Mäntel des Rotors ausreichend gross ist und vorzugsweise der Querschnitt des Einlassstutzens kleiner und der Querschnitt des Auslassstutzens grosser ist als der Querschnitt der Kammer.

Der Querschnitt der Kammern kann kreisförmig sein, so dass .rotatiorisförmige Körper längs ihrer Rotationsachse durch die Kammern gefördert werden können. Von Vorteil ist jedoch eine Ausbildung der Kammern gemäss Anspruch 8. In einer solchen Kammer können rotationsförmige Körper mit ihren Rotationsachsen quer zur Richtung der Kammer gefördert werden. Dies er-

leichtert die Förderung, ■ da solche Körper durch die Kammer rollen können. Diese Ausbildung der Kammer ermöglicht insbesondere auch eine Ausgestaltung nach den Ansprüchen 9 und insbesondere 10 und 11, wodurch der Kammerquerschnitt auf einfache Weise auf Körper verschiedener Formgebung eingestellt werden kann. Die Förderung der Körper in der Kammer wird durch eine Ausgestaltung nach Anspruch 12 erleichtert, da so die Reibung der Körper an der Wandung der Kammer verringert wird. Dies spielt insbesondere dort eine Rolle, wo die Körper nicht durch die Kammer rollen,' sondern gleiten.

Die vorliegende Vorrichtung ermöglicht eine besonders einfache Ausgestaltung der Dichtungen zwischen dem Rotor und dem Gehäuse. Diese kann beispielsweise gemäss Anspruch 13 ausgebildet sein, wobei dann jeglicher Flüssigkeitsaustausch zwischen den Kammern und den Stutzen vermieden wird, Es ist hingegen auch eine Ausbildung nach Anspruch 14 möglich, die einen gewissen Flüssigkeitsaustausch zwischen den Kammern gestattet. Eine solche Ausbildung ist insbesondere dann von Vorteil, wenn der Rotor mit einer Vielzahl von Kammern längs eines Teilkreises ausgestattet ist und die Kammern praktisch Seite an Seite liegen, wie dies beispielsweise bei einer Ausbildung des Rotors nach Anspruch 7 der Fall ist. Dadurch wird eine allmähliche Füllung der Kammern mit Flüssigkeit zwischen dem Einlassstutzen und dem Auslassstutzen beziehungsweise eine allmähliche Entleerung der Kammern von der Flüssigkeit zwischen dem Auslassstutzen und dem Einlassstutzen unterstützt.

Die Kammer kann jeweils zur Aufnahme nur eines Körpers ausgestaltet sein, von Vorteil ist jedoch eine Ausbildung nach Anspruch 15.

Die Kammer kann bezüglich der Rotorachse geneigt angeordnet sein, von Vorteil ist jedoch eine Ausbildung nach Anspruch 16. _ .

Die Förderung des Körpers von dem Einlassstutzen zum Auslassstutzen kann.durch eine Ausbildung nach Anspruch 17 unterstützt werden. Ist der zu fördernde Körper spezifisch schwerer als der Flüssigkeitsstrom, so ist die Neigung der Kammerachse in Förderrichtung fallend. Ist der zu fördernde Körper hingegen spezifisch leichter, so ist die Neigung der Kammerachse steigend. Sind der Einlassstutzen und der Auslassstutzen an verschiedenen Seiten des Rotors angeschlossen, so sind die Kammern zweckmässigerweise nach Anspruch 16 angeordnet und die Rotorachse entsprechend geneigt. Sind der Einlassstutzen und der Auslassstutzen hingegen auf gleicher Seite des Rotors angeordnet, so liegt die Rotorachse vorzugsweise horizontal und die Kammeraehsen sind entsprechend zur Rotorachse geneigt. Die Grosse des Neigungswinkels richtet sich nach der Form und Förderung des Körpers. In besonderen Fällen kann die Neigung der Kammerachse auch bis zu 90° zur Horizontalen betragen. Bei,einem rotationsförmigen Körper, der die Vorrichtung, rollend durchwandert, ist ein kleiner Neigungswinkel ausreichend. Wenn jedoch die Formkörper durch die Vorrichtung gleiten, so ist ein grösserer Neigungswinkel erforderlich, je nach der Reibung des Körpers in den Kammern und Stutzen. Das Füllen und Entleeren der Kammer kann bei besonders schwerden Körpern gegebenenfalls durch eine Ausbildung nach Anspruch 18 unterstützt werden.

Die Aufgabe der Körper an die Vorrichtung kann im einfachsten Falle durch eine Aufgaberinne erfolgen. Eine Ausgestaltung nach Anspruch 19 und insbesondere nach Anspruch 20 ist jedoch von Vorteil. In letzterem Falle können die Förderleistung des zusätzlichen Flüssigkeitsstromes sowie die Abstände D. und Dp so aufeinander abgestimmt sein, dass die Körper

im Leitungsabschnitt D. eine grössere Geschwindigkeit erfahren als in der zurückliegenden Speiseleitung. Auf diese Weise wird erreicht, dass die an dem Einlassstutzen angeschlossene Kammer jeweils schnell mit Körpern gefüllt wird und eine Förderlücke entsteht, welche für den Drehschritt des Rotors zum Anschluss der nächsten Kammer an den Einlassstutzen ausgenützt werden kann.

Zur Ueberwachung der Vorrichtung ist diese zweckmässigerweise nach Anspruch 21 ausgestaltet, wobei eine Ausbildung des . Sichtfensters nach Anspruch 22 besonders bevorzugt ist.

Der zum Ausstossen der Körper aus der Vorrichtung dienende Flüssigkeitsstrom kann gleichzeitig zur Weiterförderung der Körper in einem an den Auslassstutzen angeschlossenen System dienen. Von Vorteil ist jedoch eine Ausgestaltung nach An-· spruch 23, so dass für das Ausstossen der Körper aus der Vorrichtung ein spezieller FlUssigkeitskreislauf· vorhanden ist, der mit einem grösseren Durchsatz des Flüssigkeitsstromes arbeiten kann, als er für das angeschlossene System erforderlich ist.

Die Vorrichtung kann lediglich als Schleuse dienen, um beispielsweise einen Körper in ein System einzuschleusen, aus einem System auszuschleusen oder innerhalb eines Systems von einem Abschnitt in einen anderen Abschnitt überzuführen. Dabei können die Druck- und/oder Temperaturyerhältnisse an dem Einlassstutzen und an dem Auslassstutzen gleich oder verschieden sein. Dabei kann das Druckgefälle gleich, ansteigend oder auch abfallen sein. Gemäss einer vorteilhaften Ausgestaltung der Vorrichtung nach Anspruch 24 kann diese jedoch direkt zur Behandlung eines Körpers dienen. Dabei kann sie gemäss Anspruch 25 sowohl als Heiz- und/oder als Kühleinrichtung ausgebildet sein. Dementsprechend lassen sich an den entsprechenden Einlass- und/oder Auslassöffnungen zum

Heizen und/oder Kühlen dienende, entsprechend konditionierte Medien zuführen. So können an den Einlass- und/oder Auslassöffnungen konditionierte Flüssigkeiten oder Gase ein- bzw. ausgeführt werden.

Die Vorrichtung ist für Körper der verschiedensten Art und Form geeignet. Insbesondere können die Körper'aus mit Gut gefüllten Packungen bestehen, so beispielsweise aus mit Nahrungsmittel gefüllte Dosen, die sterilisiert werden sollen. Die Körper können auch Behälter sein, die mit Lochungen versehen sind, um zu behandelnde Körper anderer Art. aufzunehmen. So kann ein solcher Körper beispielsweise eine Gebinde sein, das mit zu behandelnden Packungen gefüllt ist.

Das Anwendungsgebiet der Vorrichtung ist sehr vielfältig. So kann die Vorrichtung in der pharmazeutischen Industrie, chemischen Industrie, Textilindustrie und insbesondere Nahrungsmittel-Industrie zum Einsatz kommen.

AusfUhrungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher beschrieben, dabei zeigen:

Figur 1: eine Vorrichtung in schematischer, schaubildlicher und auseinandergezogener Darstellung;

Figur 2: den Anschluss einer Kammer eines Rotors an eine Zufuhrleitung im Ausschnitt und im Querschnitt;

Figur 3: eine Kammer mit einem Einsatz im Querschnitt;

Figur 4: eine Kammer mit einem verstellbaren Einsatz im Querschnitt; . ■

Figur 5: eine Kammer mit einem Einsatz und einem Sichtfenster im Querschnitt;

Figur 6: die Kammeraufteilung eines weiteren Rotors im Querschnitt;

Figur'7: den Anschluss einer Kammer des Rotors nach Figur 6 an einen Stutzen im Querschnitt;

Figur 8: die Funktion einer Vorrichtung mit einem Rotor gemäss Figur 6;

Figur 9:. eine Vorrichtung mit einem eigenen Flüssigkeitskreislauf zum Ausstossen der Körper;

Figur 1.0: eine Vorrichtung mit einer hydraulischen Aufgabevorrichtung für die Körper;

Figur 11: die Verwendung der Vorrichtung als Einlassschleuse in eine Sterilisieranlage;

Figur 12: die Verwendung mehrerer Vorrichtungen in einer mehrteiligen Sterilisieranlage;

Figur 13: ■ einen mehrere Stationen durchlaufenden Rotor

einer-Vorrichtung, in Stirnansicht und in schematischer Darstellung^ und

Figur 14: das Funktionsschema der Vorrichtung der Figur 13.

Die Figur 1 zeigt in schematischer Darstellung eine Vorrichtung zum Ueberführen von Körpern von einem Einlassstutzen 2, der als Aufnahmerinne ausgebildet ist, zu einem Auslassstutzen 4, der beispielsweise an eine Sterilisieranlage angeschlossen ist. Die Vorrichtung enthält einen Rotor 6, der

im vorliegenden Beispiel zwei um 180 winkelversetzte Kammern K aufweist, die als Rohre mit rechteckigem Querschnitt ausgebildet sind und zwischen zwei Stirnwänden 8 und 10 verlaufen. Der Rotor 6 enthält eine Rotorachse 12, die von einem Motor 14 angetrieben wird. Der Rotor 6 ist in einem Gehäuse 16 angeordnet, welches die Stirnwände 18 und 20 enthält, die mit den Stirnwänden 8 und 10 des Rotors 6 zusammenwirken. In der rückwärtigen Stirnwand 18 ist der Einlassstutzen 2 angeordne.t sowie um 180 versetzt eine Zufuhrleitung 22 zur Zufuhr eines Flüssigkeitsstromes in die jeweils angeschlossene Kammer K. Dieser Flüssigkeitsstrom dient zum Ausstossen eines Körpers aus der Kammer in den Auslassstut-

zen 4.. Letzterer ist an der vorderen Stirnwand 20 des Gehäuses 16 angeordnet. An der Stirnwand 20 ist weiter um 180 zum Auslassstutzen 4 versetzt eine weitere Leitung .24 angebracht, die mit der Kammer K zusammenwirkt, die gerade an dem Einlassstutzen 2 anliegt.

Die Kammern K liegen parallel zur Rotorachse 12. Der Einlassstutzen 2 ist jeweils koaxial zur angeschlossenen Kammer K ausgerichtet. Das gleiche gilt auch für die Leitung 24.-Ebenso sind der Auslassstutzen 4 und die Zufuhrleitung 22 koaxial zur jeweils angeschlossenen Kammer K ausgerichtet. Die ganze Vorrichtung ist vorzugsweise unter einem Winkel von" 5 bis 45° zur Horizontalen geneigt und zwar in Förderrichtung abfallend. Die Kammern K dienen jeweils zur Aufnahme mehrerer hintereinander angeordneter Körper, die nicht im einzelnen dargestellt sind. Diese Körper, die beispielsweise eine zylindrische Form haben und mit Nahrungsmitteln gefüllte Packungen sein können, werden in. den als-Rinne ausgebildeten Einlassstutzen 2 eingelegt und zwar so, dass ihre Rotationsachse quer .zur Förderrichtung liegt. Ist die Vorrich-

tung in Förderrichtung geneigt, so rollen die Körper jeweils in die angeschlossene Kammer K, die jeweils vor dem Füllen mit Körpern über die Leitung 24 vonFlüssigkeit, z.B. Wasser, entleert werden. Sobald die Kammer K gefüllt ist, wird der Rotor 6 um 180° geschwenkt, so dass die gefüllte Kammer mit dem Auslassstutzen 4 übereinstimmt. Nunmehr wird durch die Zuführleitung 22 ein Flüssigkeitsstrom in die angeschlossene Kammer K eingebracht, der die Körper in.den Einlassstutzen 4 ausstösst. Dieser Flüssigkeitsstrom kann beispielsweise temperiertes Wasser sein, um in den Auslassstutzen 4 eingebrachte Körper zu konditionieren. Während des Ausstossvorganges wird die mit dem Einlassstutzen 'zusammenwirkende Kammer K mit Körpern gefüllt.

Anstelle der in Figur 1 dargestellten Vorrichtung mit zwei Kammern, kann der Rotor auch mehrere längs eines Teilkreises verteilte Kammern aufweisen. Die Weiterbewegung des Rotors erfolgt dann jeweils entsprechend dem Winkelabstand der Kammern im Rotor. Zur Beschleunigung des Ausstossvorganges kann beispielsweise in einer Stellung zwischen jener des Einlassstutzens 2 und des Auslassstutzens 4 an der rückwärtigen Stirnwand 18 eine weitere Zuleitung 26 angeschlossen sein, mit der die zunächst leeren Kammern bereits mit Flüssigkeit vorgefüllt werden können. Ebenfalls kann an der vorderen Stirnwand 20 eine Ableitung 28 angeschlossen sein, mit der nach dem Auslassstutzen die mit Flüssigkeit gefüllten Kammern zumindest teilweise vorentleert werden können.

Einzelheiten der Vorrichtung sind in den Figuren 2 bis 5 dargestellt.

Die Figur 2 zeigt den Anschluss der Zufuhrleitung 22 am Gehäuse 16 und das Zusammenwirken mit einer angeschlossenen Kammer K. Die Zufuhrleitung 22 enthält einen angeschweissten Flansch 30, der über einen Dichtungsring 32 an der rückwär-

tigen Stirnwand 18 anliegt und mittels Schrauben 34 angepresst und festgehalten wird. Die Zufuhrleitung 22 mündet in einer mit -der rückwärtigen Stirnwand 18 zusammenwirkenden Druckscheibe 36, die eine längs des Teilkreises der Kammern verlaufende Dichtungsscheibe 38 trägt, welche eine dem Anschlussquerschnitt entsprechende Oeffnung 40 aufweist. Diese Dichtungsscheibe '38 wirkt mit einer weiteren Dichtungsscheibe 42 an der Stirnwand 8 des Rotors 6 zusammen. Auch die Dichtungsscheibe 4 enthält eine Oeffnung 44, welche dem Querschnitt der Kammer K entspricht. In der Zufuhrleitung 22 ist ein Einsatz 46 angeordnet, um ihren Querschnitt auf jenen der Kammer K abzustimmen. ■" ■

Die Kammer K ist mit einem Einsatz 48 versehen, der gemäss Figur 5 aus einer U-förmigen Schiene 50 besteht, an der über ein Distanzstück 52 ein Führungsblech 54 angeordnet und mittels Schrauben 56 festgehalten ist. Das Führungsblech 54 enthält in Förderrichtung weisende Stützrippen 58 in Form von . Sicken, auf denen der zu behandelnde Körper 60 gleitet oder abrollt. Eine durch die Wandung der Kammer K reichende Schraube 62 dient zur Arretierung des Einsatzes 48."

Wie aus den Figuren 2 .und 5 weiterhervorgeht, enthält die Kammer K ein Sichtfenster 64, um den Durchsatz"durch die Kammer K zu beobachten. Das Sichtfenster 64 besteht aus einer Oeffnung 66 in der Kammer K und einem um diese Oeffnung geschweissten Rahmen 68, der mit Gewindelöchern 70 versehen ist. Ueber einer Dichtungsscheibe 72 liegt eine Scheibe 74 aus durchsichtigem Material, die mittels Schrauben 76 gegen den Rahmen 68 gepresst ist.

Die Figur 3 zeigt eine weitere Möglichkeit der Veränderung des Querschnittes der Kammer K. Hierzu ist in die Kammer ein Einsatz .78 eingeschoben, der ein H-förmiges Profil aufweist.

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In Figur* 4 ist ein weiteres Beispiel eines einstellbaren Einsatzes 80 gezeigt. Dieser enthält eine Platteneinlage 82, die mittels Stellschrauben 84 verstellbar ist. Hierzu ragt letztere durch eine Oeffnung in der Kammerwandung 86 nach aussen und prägt dort eine Stellmutter 88, die über einen Dichtring 90 an der Aussenseite an der Kammerwandung anliegt. Eine'die Stellmutter 88 übergreifende Andrückleiste 92 presst die Stellmutter 88 über den Dichtring 80 gegen die Kammerwandung 86. Die Andrückleiste 92 wird hierzu mittels Flügelmuttern 94, die an der mit der Kammerwandung verbundenen Schrauben 96 angeordnet sind, angepresst.

Die Figur 6 zeigt eine weitere Ausbildung der Kammern eines Rotors.. Hierzu weist der Rotor 108 zwischen den Stirnwänden verlaufende, koaxial angeordnete zylindrische Mantel 98, 100, auf, deren Ringkammer durch radiale Längswände 102 in beispielsweise zwölf Kammern K₁ bis K unterteilt ist. Der ringsegmentförmige Querschnitt der Kammern ist nicht schädlich, wenn der Radius der zylindrischen Mantel 98, 100 gross ist und der Querschnitt der Kammern jeweils den Querschnitt des Einlassstutzens 104 umschliesst und der Auslassstutzen 106 den Querschnitt der Kammer umfasst. Bei dieser Ausbildung ist des Rotors 108 ist die Dichtung gemäss Figur 7 zweekmässigerweise so·ausgebildet, dass in der Stirnwand des Gehäuses 112 beidseits der Kammeröffnung konzentrisch zur Rotorachse 114 verlaufende Dichtringe 116, 118 angeordnet sind. Dadurch ist ein Flüssigkeitsaustausch zwischen benachbarten Kammern möglich, nach aussen hin jedoch verhindert. Ein gewisser Flüssigkeitsaustausch zwischen den Kammern ist unschädlich, wenn die Füllung der Kammern an einer Station zwischen der Einfüllstation mit- dem Einlassstutzen 104 und der Auslassstation mit dem Auslassstutzen 106 erfolgt und dementsprechend auch die Leerung der Kammern zwi-

sehen der Auslassstation der Einlassstation, wie dies in Figur 8 schematisch dargestellt ist. Demnach ergibt sich die folgende Funktionsweise:

K₁ Füllung der leeren Kammer mit einem Körper K_p Kammer mit Körper und Leckflüssigkeit K_ Kammer mit Körper und Leckflüssigkeit

K. Kammer mit Körper und Leckflüssigkeit Füllung der Kammer mit Flüssigkeit

K- Kammer mit Körper und Flüssigkeit b

K₇ Ausstoss des Körpers aus der Kammer K_Q Kammer mit Flüssigkeit ohne Körper

Kq ' Leerung der Kammer von der Flüssigkeit K leere Kammer mit Leckflüssigkeit " . . K₁ leere Kammer mit Leckflüssigkeit K_1? leere Kammer mit Leckflüssigkeit.

Die Vorrichtung kann entsprechend der in Figur i angedeuteten Ausgestaltung an einer Stellung entsprechend der Kammer Kq mit einer Ableitung 28 versehen sein, die mit einer Zuleitung 26 entsprechend der Kammer K verbunden ist, um die an der Kammer K_g abgenommene Flüssigkeit der Kammer K₅ wieder zuzuführen, wie dies anhand der Figur 1 erwähnt worden ist. Die in den Kammern K bis K sowie K bis K angedeutete

Leckflüssigkeit rührt aus der fehlenden Abdichtung zwischen den einzelnen Kammern her. Diese Leckflüssigkeit beeinträchtigt die Funktion der Vorrichtung nicht. In der Stellung der Kammer K₁, d.h. am Einlassstutzen 104 kann·eine zusätzliche Ableitung entsprechend der Leitung 24 der Figur 1 die restliche· Flüssigkeit aus der Kammer K. entfernen.

Bei der Ausführungsform der Figur 9 ist der Auslassstutzen 4 der Vorrichtung beispielsweise an den Förderkanal 120 einer Sterilisationsvorrichtung·angeschlossen. In diesen Förderkanal 120 mündet eine Zufuhrleitung 122 für eine Förderflüssigkeit, die beispielsweise mit einer Leistung von 100 Litern pro Minute strömt. Um nun ein beschleunigtes Ausstossen der Körper aus der Vorrichtung zu erzielen, ist diese mit einem gesonderten Flüssigkeitskreislauf 124 ausgestattet. Hierzu wird aus dem Förderkanal 120 über eine Abzweigleitung 126 Flüssigkeit entnommen und über eine Pumpe 128 der Zufuhrleitung 22 zugeführt. Die in der Abzweigleitung 126 und der Zuführleitung 22 strömende Flüssigkeit kann mit einer Leistung von beispielsweise 200 Liter pro Minute gefördert sein, wodurch der Ausstoss der Körper aus der Vorrichtung wesentlich beschleunigt wird.

Die Figur. 10 ist eine der Figur 9 analoge Ausbildung einer hydraulischen Aufgabevorrichtung 130. Dabei ist an einem Einlassstutzen 2 eine Speiseleitung 132 für zu behandelnde Körper angeschlossen, in der die Körper mittels einer Förderflüssigkeit gefördert werden. Im Abstand D₁ vom Rotor 6 ist eine Abzweigung 134 angeordnet, mittels der die Förderflüssigkeit aus der Speiseleitung abgezogen und beispielsweise an den Anfang der Speiseleitung zurückgeführt werden kann. Im Abstand D_?, der grosser ist als der Abstand D , mündet über eine Anschlussstutzen 136 eine Ringleitung 138, in der eine Pumpe 140 angeordnet ist, um einen zusätzlichen Flüssig-

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keitsstrom in die Speiseleitung 132 einzubringen. Das andere Ende 142 der Ringleitung 138 ist am Ende der Kammer K angeschlossen.' Die Förderleistungen der Förderflüssigkeit in der Speiseleitung 132 und der zusätzlichen Flüssigkeit in der Ringleitung 138 sowie die Abstände D und D der Abzweigung 134 und· des Anschlussstutzens 136 können so aufeinander abgestimmt sein, dass die Körper im Leitungsabschnitt D„ eine grössere Geschwindigkeit erfahren als in der zurücklie-•genden Speiseleitung. Auf diese Weise wird erreicht, dass nicht nur die Kammer schneller gefüllt wird', sondern sich in der Speiseleitung auch eine Förderlücke bildet, welche ausreicht, um den Rotor 6 zu drehen und die nächste Kammer K am Einlassstutzen 2 anzuschliessen.

Vorrichtungen der vorliegenden Art werden in der Regel" intermittierend betrieben. Enthält der Rotor eine Vielzahl von Kammern, die überdies nur mit wenigen oder jeweils nur mit einem Körper gefüllt werden, so ist bei entsprechender Abstimmung der Querschnitte des Einlassstutzens, der Kammer und des Auslassstutzens sowie der Rotationsgeschwindigkeit des Rotors ein kontininuierlicher Betrieb möglich.

Mit der vorliegenden Vorrichtung lassen sich .Körper mit sehr hoher Leistung störungsfrei von einem Einlassstutzen in einen Auslassstutzen überführen. So ist es beispielsweise möglich, mit Gut, insbesondere mit Nahrungsmitteln gefüllte Packungen in grosser Stückzahl zu verarbeiten.- Es können beispielsweise für kleinere Packungen Leistungen bis zu 600 Stück pro Minute erzielt werden, während für mittlere Grossen 450 Stück pro Minute möglich sind.

.Die Figur 11 zeigt eine bevorzugte Verwendung der Vorrichtung als Schleuse in einer Sterilisiervorrichtung für mit Nahrungsmittel gefüllte Packungen. Dabei dient eine als Schleuse S ausgebildete Vorrichtung zum Einschleusen der Packungen in den

oberen Bereich der aus Rohrschlagen gebildeten Förderleitung F der Sterilisiervorrichtung. Der Druck in der Förderleitung wird durch die Höhe H der hydrostatischen Säule der Förderleitung bestimmt. Am Ausgang A₁ werden die Packungen ausgestossen und die Flüssigkeit über eine Rückleitung R. und eine Pumpe P an den Eingang E der Sterilisiervorrichtung zurückgefördert und über die Schleuse S in den Kreislauf der Sterilisiervorrichtung wieder eingebracht.

Die Figur 12 zeigt eine weitere bevorzugte Verwendung der Vorrichtungen als Schleusen in einer Sterilisationsvorrichtung. Die Förderleitung F₀ dieser Sterilisationsvorrichtung ist vom Eingang E₀ bis zum Ausgang A in abnehmender Höhe angeordnet und durchwandert vier Bereiche, den Vorheizungsberelch B₁, den Sterilisationsbereich B_, den Kühlbereich B unter Druck und den Kühlbereich B. unter atmosphärischen Bedingungen. Am Eingang E„ ist eine Schleuse S zum Einbringen von Packungen und Flüssigkeit in die Förderleitung F₀ angeordnet. Der Vorheizbereich B₁ und der Sterilisationsbereich B werden durch eine weitere Schleuse S_ getrennt. Am Ende des Vorheizbereiches B₁ wird die Flüssigkeit des Vorheizbereiches über eine,Rückleitung R und eine Pumpe P_? an den Eingang E zurückgefördert. Der Sterilisationsbereich B ist über eine weitere Schleuse S vom Kühlbereich B getrennt. Auch im Sterilisationsbereich B₀ dient eine Rückleitung R_-3 .und eine Pumpe P zum Zurückführen der Flüssigkeit an die

Schleuse S„. Der Kühlbereich B₀, in dem die Packungen unter Druck gekühlt werden, ist über eine Schleuse S von dem Kuhlbereich B. getrennt, in dem die Packungen unter Druck oder atmosphärischen Bedingungen gekühlt werden. Auch im Kühlbereich B.„ ist eine Rückleitung R vorhanden, mit der die zirkulierende Flüssigkeit über eine Pumpe P in die Schleuse S zurückgefördert wird. Entsprechend ist 'auch in dem Kühlbe-

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reich B. am freien Ausgang A eine Rückleitung R angeschlossen, die die Flüssigkeit abzweigt und über eine Pumpe P zur Schleuse S am Eingang des Kühlbereichs B zurückfördert.

Die Vorrichtung kann nicht nur als einfache Schleuse zum Einsatz kommen, sondern auch als Schleuse mit mehreren Funktionen, wie anhand der Figuren 13 und 14 näher beschrieben wird. Die gezeigte Vorrichtung kann in einer Sterilisationsanlage eingesetzt werden, in der mit Nahrungsmittel gefüllte Dosen behandelt werden. Der Rotor 144 enthält acht Kammern K, bis K„, die nacheinander folgende Stationen St. bis St₀ o· Io

durchlaufen:

Station St,

Füllen der Kammer mit Dosen

Station St,

Einbringen von warmer Flüssigkeit in die Kammer zur Vorwärmung der Dosen;'

Station St,

Ausstossen der Dosen aus der Kammer in das Rohrleitungssystem des Sterilierbereiches der Sterilisationsanlage;

Station St

Füllen der Kammer mit Dosen aus dem Sterilisationsbereich beispielsweise mittels einer nicht näher beschriebenen Dosiervorrichtung. Durch entsprechende Regulierung des Durchflusses der Förder- und Heizflüssigkeit im Sterilisa'tionsbereich gegenüber der intermittierenden Rotordrehung kann eine Synchronisation der zu behandelnden Dosen in den einzelnen Bereichen der Sterilisationsanlage erreicht werden, d.h. alle Dosen sind in den einzelnen Bereichen gleich lang enthalten;

Station

Ausstossen der Dosen aus der Kammer in das

Rohrleitungssystem des Kühlbereiches;

Station St _: · Füllen der Kammer mit Dosen aus dem Kühlbe-6

reich;

Station St₇: Entleeren der Kammer von Flüssigkeit und Einstellen auf Atmosphärenzustand;

Station St₀: Ausbringen der Dosen aus der Kammer in Umgeö

bungsbedingungen.

Die Vorrichtung dient in diesem Falle nicht nur zum Ein- und Ausbringen der Dosen in und aus der Sterilisationsanlage, sondern auch zur Synchronisation des funktioneilen Ablaufes des Sterilisations- und Kühlprozesses.

Claims

DlPL-INQ-WILHELMSTELLRECHTM-Se.. ° ..."." · - Γ OIO.ITß'? DIPL.-PHYS. DR. DIETER GRIESSBACH *" * ^ 1^ ' /OO DIPL.-PHYS. WALTER HAECKER DlPL-PHYS. DR. ULRICH BÖHME PATENTANWÄLTE UHLANDSTR. 14c - 7000 STUTTGART 1 Patentansprüche

1.) Vorrichtung zum Ueberführen von Körpern, insbesondere von mit Gut gefüllten Packungen, mit einem in einem Gehäuse (.16, 112) angeordneten angetriebenen Rotor (6, 108, 144), der Kammern (K) für die Körper (60) aufweist, die mit einem Einlassstutzen (2, 104) und einem Auslassstutzen (4, 106) in Verbindung bringbar sind, sowie mit einer Zufuhrleitung (22) für einen Flüssigkeitsstrom zum Ausstossen ■ des Körpers aus' den Kammern in den Auslassstutzen, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (6, 108, 144) mindestens eine Kammer (K) für mindestens einen Körper (60) aufweist und in Richtung der Rotationsachse (12) der Rotors (6, 108, 144) angeordnet und durchströmbar sind, wobei der Einlassstutzen (2, 104) und der Auslassstutzen (4, 106) koaxial zur Achse der angeschlossenen Kammer (K) münden und die Zufuhrleitung (22) für den Flüssigkeitsstrom auf der dem Auslassstutzen (4, 106) gegenüberliegenden Seite des Gehäuses (16, 112) in die jeweils angeschlossene Kammer.(K) mündet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslassstutzen (4, 106) die gleiche Förderrichtung wie der Einlassstutzen (2, 104) aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (6, 108, 144) mindestens zwei um vorzugsweise 180° winkelversetzte Kammern (K) aufweist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (108, 144) mehrere längs eines Teilkreises verteilte Kammern (K₁ bis K) aufweist.

^:~^;J. 31217S3

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der.Einlassstutzen und der Auslassstutzen so ausgebildet sind, dass_:der Rotor kontinuierlich antreibbar ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer aus einem, vorzugsweise auswechselbaren Rohrstück gebildet ist, das zwischen zwei Stirnwänden (8, 10) des Rotors (6) verläuft.■

7. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (108) zwischen zwei Stirnwänden verlaufende koaxial angeordnete zylindrische Mantel (98, 100) aufweist, deren Ringkammer durch radiale Längswände (102) in Kammern (K. bis K_{1 ?}) unterteilt ist,· wobei vorzugsweise der-Querschnitt, des Einlassstutzens (104)' Kleiner und der Querschnitt des Auslassstutzens (106) grosser al.s der Querschnitt der jeweils angeschlossenen Kammer K₁ bis K ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer (K) einen mehreckigen, vorzugsweise mindestens angenähert rechteckigen Querschnitt aufweist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer (K) einen auswechselbaren Einsatz (48, 78, 80) zur Querschnittsveränderung aufweisen.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer (K) eine Pl'atteneinlage (82) aufweist, die mittels Stellschrauben (84) quer zum Querschnitt der Kammern verstellbar sind.·

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Platteneinlag-e (82) Schrauben. (84) aufweist, die durch die Kammerwandung (86) nach aussen reichen und dort Stellmuttern (88) tragen, die über Dichtringe (90) an der Aussenseite der Kammerwandung (86) anliegen und mittels einer Andrückleiste (92) angepresst werden, wobei die Andrückleiste vorzugsweise mittels Muttern wie Flügelmuttern (94), die an mit der Kammerwandung (86) verbundenen Schrauben (96) angeordnet sind, angepresst werden.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Teil der Wände der Kammer (K) in Längsrichtung verlaufende Stützrippen (58) aufweist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (6) und/oder das Gehäuse (16) an den einander zugewandten Stirnseiten längs des Teilkreises der Kammeröffnung verlaufende Dichtungsscheiben (38, 42) aufweist, in denen eine der Kammeröffnung bzw. den Leitungsanschlüssen entsprechende Oeffnung (40, 44) ausgespart ist.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (108) und/oder das Gehäuse (112) an den'einander zugewandten Stirnseiten beidseits der Kammeröffnung konzentrisch zur Rotorachse verlaufende Dichtungsringe (116, 118) aufweisen.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer (K) zur Aufnahme mehrerer hintereinander liegender Körper (60) ausgebildet ist.

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16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer bezüglich der Rotorachse (12) parallel angeordnet ist.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1. bis 16, dadurch gekennzeichnet,· dass die Kammerachse am Einlass- und/oder Auslassstutzen bezüglich der Horizontalen vorzugsweise mit 5 bis 60 in Förderrichtung geneigt ist.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1. bis 1.7, dadurch gekennzeichnet, dass am Einlassstutzen und/oder Auslassstutzen eine mechanische Vorrichtung, zum Beispiel ein Stössel, zum Füllen bzw. Entleeren der Kammer vorhanden ist.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Einlassstutzen (2) mit einer hydraulischen Aufgabevorrichtung (130) für die Körper versehen ist.

20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass am Einlassstutzen (2) eine Speiseleitung (132) für die Körper angeschlossen ist, die im Abstand' D eine Abzweigung (134) für die Förderflüssigkeit, der Speiseleitung (132) und im Abstand D wobei D_ > D ist, einen Anschlussstutzen (136) für einen zusätzlichen Flüssigkeitsstrom aufweist, der vom Ende der Kammer (K) über eine Ringleitung (138) mit einer Pumpe (140) zum Anschlussstutzen (136) geführt ist, wobei die Förderleistung des zusätzlichen Flüssigkeitsstromes vorzugsweise grosser ist als jene der Förderflüssigkeit in der Speiseleitung.

21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch

gekennzeichnet., dass der Einlassstutzen die Kammer (K) und/oder der Auslassstutzen jeweils ein Sichtfenster (64) zur Beobachtung des Durchsatzes aufweisen bzw. aufweist.

22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass das Sichtfenster (64) einen auf der Wandung der Kammer (K) und/oder des Auslassstutzens rund um eine Oeffnung (66) angeordneten Rahmen (68) aufweist, auf dem eine Scheibe (74) aus durchsichtigem Material angeordnet ist.

23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass am Auslassstutzen (4) eine Abzweigleitung (126) angeschlossen ist, die über eine Pumpe (128) mit der Zufuhrleitung (22) für den Flüssigkeitsstrom verbunden ist.

24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass sie zwischen der Einlass- und der Auslassstation Zwischenstationen aufweist, wobei wenigstens an einer Anzahl derselben Einlass- und/oder Auslassöffnungen zum Füllen, Entleeren oder Durchspülen der jeweils angeschlossenen Kammer mit einem Medium angeordnet sind.

25. Vorrichtungnach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass sie als Heiz- und/oder Kühlvorrichtung ausgebildet ist.