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die Erfindung bezieht sich gattungsgemäß auf eine Abfüllanlage zum
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Abfüllen von Flüssigkeiten in Gebinde, insbesondere zum Abfüllen von
Mineralöl, - mit Transportgang für die Zuführung von leeren Gebinden sowie für die
Abfüllung der gefüllten Gebinde, einer Mehrzahl von Abfüllstationen längs des Transportganges,
Füllanzen mit Dosierventilen oberhalb der einzelnen Abfüllstationen, Wägeeinrichtungen
unterhalb der einzelnen Abfüllstationen, und Steuereinrichtung für die Füllanzen
und/oder die Dosierventile, wobei die Gebinde mit Abfüllstationsabstand mit Hilfe
des Transportganges taktweise mit Bewegungsphasen und Abfüllpausen in die Abfüllstationen
einführbar sind und die Abfüllstationen nacheinander passieren, von welchen Abfüllstationen
zumindest eine letzte als Feindosierabfüllstation eingerichtet ist, wobei die Steuereinrichtung
mit der Wägeeinrichtung verbunden ist und nach Maßgabe vorgegebener Meßwerte der
Wägeeinrichtung die Füllanzen und/oder Dosierventile ein- und ausschaltet und wobei
alle Füllanzen mit Abzweigleitungen an eine gemeinsame Versorgungsleitung angeschlossen
sind, in der die abzufüllende Flüssigkeit mit Zuführhochdruck steht. - Zuführhochdruck
meint einen Förderdruck im Bereich von 5 bis 10 bar. Die Anordnung ist im übrigen
so getroffen, daß die Gebinde nach Maßgabe
einer vorgegebenen Einwaage
gefüllt werden. Dazu sind einerseits die Wägeeinrichtungen vorgesehen, dazu sind
im übrigen die Abfüllstationen in Transportrichtung des Transportganges hintereinander
angeordnet, wobei in einer ersten oder in einigen ersten Abfüllstationen gleichsam
eine Grobdosierung oder Grobwägung erfolgt, in nachgeschalteten Abfüllstationen
eine Feindosierung oder Feinwägung, so daß die Gebinde sehr genau mit einem vorgegebenen
Gewicht der abzufüllenden Flüssigkeit, nämlich der vorgegebenen Einwaage, befüllt
werden. Regelmäßig sind dazu mehrere Feindosierabfüllstationen hintereinander angeordnet,
im allgemeinen zumindest zwei. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird aus terminologischen
Gründen insoweit nur der Singular verwendet und nur von einer Feindosierabfüllstation
gesprochen, obwohl die Abfüllanlage deren mehrere aufweisen kann.
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Bei der (aus der Praxis) bekannten gattungsgemäßen Abfüllanlage steht
der Zuführhochdruck der Versorgungsleitung über die Füllanzen auch auf den Dosierventilen.
Das ist nachteilig, weil die abzufüllende Flüssigkeit mit einem Flüssigkeitsstrahl
in die Gebinde eintritt, der eine hohe kinetische Energie mitführt und daher die
Wägung störend beeinflußt. Aus der Störung der Wägung resultieren auch steuerungstechnische
Nachteile. Sollen die Gebinde bis zu einem oberen Rand gefüllt werden, so kommt
es wegen der kinetischen Energie, die der eintretende Flüssigkeitsstrahl mitführt,
auch dazu, daß die einzufüllende Flüssigkeit überspritzt oder übertritt, so daß
die Abfüllung nicht ausreichend sauber erfolgt. Um die beschriebenen Nachteile zu
vermeiden, ist vorgeschlagen worden, zwischen der Versorgungsleitung und den Füllanzen
einen Speicherbehälter vorzusehen, wobei der Zuführhochdruck nur noch den Speicherbehälter
beaufschlagt und aus dem Speicherbehälter über besondere Pumpen die Füllanzen mit
beachtlich reduziertem Druck versorgt werden. Dabei
arbeitet man
mit Pumpen, die eine Bypaßsteuerung aufweisen. Diese Maßnahme erlaubt es, die abzufüllende
Flüssigkeit mit geringer kinetischer Energie in ein zu füllendes Gebinde einlaufen
zu lassen und nach vorgegebener Einwaage zu befüllen, jedoch entsteht ein anderes
Problem, wenn die Abfüllanlage insgesamt zum Abfüllen unterschiedlicher Flüssigkeiten
eingerichtet ist und häufiger Produktwechsel durchgeführt werden muß. Dann müssen
der Speicherbehälter und die beschriebenen Pumpen aufwendig gereinigt werden, wenn
zunächst ein erstes Produkt abgefüllt wurde und ein zweites Produkt abgefüllt werden
soll.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Anlage
so weiter auszubilden, daß im Zusammenhang mit der Feindosierung die abzufüllende
Flüssigkeit mit geringer kinetischer Energie nach Maßgabe einer vorgegebenen Einwaage
sehr genau in die zu befüllenden Gebinde eingefüllt werden kann. Gleichzeitig soll
erreicht werden, daß die Einrichtung bei Produktwechsel auf einfache Weise gereinigt
werden kann.
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Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß die Versorgungsleitung
in Strömungsrichtung der abzufüllenden Flüssigkeit von der Feindosierabfüllstation
ein Schaltventil aufweist, mit dem die Feindosierabfüllstation von der Versorgungsleitung
abschaltbar ist, daß die Feindosierabfüllstation eine Speicherzylinderkolbenanordnung
aufweist, die mit einem federbelasteten Abgabekolben ausgerüstet und mit der Füllanze
der Feindosierabfüllstation verbunden ist, und daß das Schaltventil in der Versorgungsleitung
während der Bewegungsphasen des Transportganges geöffnet und während der Abfüllpausen
des Transportganges geschlossen ist. - Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus,
daß bei einer gattungsgemäßen Abfüllanlage nur bei der Fein dosierung ein gleichsam
vorsichtiges Abfüllen mit einem
Flüssigkeitsstrahl erforderlich
ist, der nur eine geringe kinetische Energie mitführt. Erfindungsgemäß wird daher
die Feindosierung von dem Zuführhochdruck befreit, den die abzufüllende Flüssigkeit
über die Versorgungsleitung mitführt. Diese Befreiung geschieht aber nur während
der Feindosierabfüllung. Um dieses zu erreichen, ist einerseits die Speicherzylinderkolbenanordnung
vorgesehen und andererseits das Schaltventil in der beschriebenen Weise in der Versorgungsleitung
eingebaut. Während der Bewegungsphasen des Transportganges versorgt die Versorgungsleitung
die Speicherzylinderkolbenanordnung unter Zuführhochdruck mit der abzufüllenden
Flüssigkeit.
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In den sogenannten Abfüllpausen steht der Zuführhochdruck in der Feindosierabfüllstation
nicht an, es drückt vielmehr der federbelastete Abgabekolben die in der Speicherzylinderkolbenanordnung
befindliche, abzufüllende Flüssigkeit der Füllanze und dem Dosierventil der Feindosierabfüllstation
zu. Die Federbelastung ist so eingestellt, daß die eingangs beschriebenen aus hoher
kinetischer Energie resultierenden Störungen nicht auftreten können. Das Volumen
des Speicherzylinders der Speicherzylinderkolbenanordnung kann verhältnismäßig klein
gewählt werden, es muß lediglich so eingerichtet sein, daß in der Feindosierabfüllstation
das bereits weitgehend gefüllte Gebinde nach Maßgabe der vorgegebenen Einwägung
vollständig gefüllt werden kann. Folglich kann diese Speicherzylinderkolbenanordnung
bei Produktwechsel auch auf einfache Weise entleert werden.
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Der Produktwechsel ist daher durch besondere Reinigungsmaßnahmen,
wie sie vorstehend für die Ausführungsform mit Zwischenspeicher und bypaßgesteuerten
Pumpen beschrieben worden ist, nicht belastet.
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Im einzelnen bestehen im Rahmen der Erfindung mehrere Möglichkeiten
der weiteren Ausbildung und Gestaltung. So empfiehlt es sich, die Anordnung so zu
treffen, daß in der Feindosierabfüllstation die Füllanze einerseits, die Speicherzylinderkolbenanordnung
andererseits an die Versorgungsleitung einander diametral gegenüberliegend angeschlossen
sind. Die Belastungsfeder des Abgabekolbens kann eine mechanische Feder sein, deren
Federkraft einstellbar ist. Die Belastungsfeder des Abgabekolbens kann aber auch
eine Gasfeder sein, deren Gasdruck einstellbar ist. Die Einstellung erfolgt z. B.
nach Maßgabe der Viskosität der abzugebenden Flüssigkeit. - Ohne Schwierigkeiten
läßt sich die Speicherzylinderkolbenanordnung so einrichten, daß sie über den Abgabekolben
vollständig entleerbar ist.
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Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel
darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung
Fig. 1 die Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Abfüllanlage, Fig. 2 ein Schaltschema
zu dem Gegenstand nach Fig. 1, und Fig. 3 einen vergrößerten Ausschnitt A nach dem
Gegenstand nach Fig. 2.
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Die in den Figuren dargestellte Abfüllanlage dient zum Abfüllen von
Flüssigkeiten in Gebinde, insbesondere zum Abfüllen von Mineralöl.
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Aus der Fig. 1 entnimmt man, daß zu dieser Abfüllstation gehören ein
Transportgang 1 für die Zuführung von leeren Gebinden 2 sowie für die Abführung
der gefüllten Gebinde, eine Mehrzahl von Abfüllstationen 3, 4 längs des Transportganges,
Füllanzen 5 mit Dosierventil 6 oberhalb der einzelnen Abfüllstationen 3, 4, Wägeeinrichtungen
7 unterhalb der einzelnen Abfüllstationen, und eine Steuereinrichtung für die Füllanzen
5 und/oder Dosierventile 6.
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Die Steuereinrichtung wurde npcht dargestellt. Die Anordnung ist so
getroffen, daß die Gebinde 2 mit Abfüllstationsabstand mit Hilfe des Transportganges
1 taktweise mit Bewegungsphasen und Abfüllpausen in die Abfüllstationen 3, 4 einführbar
sind und die Abfüllsta tionen 3, 4 nacheinander passieren. Von den Abfüllstationen
3, 4 sind im Ausführungsbeispiel zwei letzte als Feindosierabfüllstationen 4 eingerichtet.
Insgesamt sind vier Abfüllstationen 3, 4 vorgesehen.
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Die Steuereinrichtung ist mit den Wägeeinrichtungen 7 verbunden.
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Sie schaltet nach Maßgabe vorgegebener Meßwerte der Wägeeinrichtungen
7 die Füllanzen 5 und/oder die Dosierventile 6 ein und aus.
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Alle Füllanzen 5 sind über Abzweigleitungen 8 an eine gemeinsame Versorgungsleitung
9 angeschlossen. In dieser Versorgungsleitung 9 steht die abzufüllende Flüssigkeit
unter Zuführhochdruck. Die Versorgungsleitung 9 führt zu einem entsprechenden nicht
gezeichneten
Vorratsbehälter, wobei es sich um einen Großbehälter
handeln kann.
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Der Zuführhochdruck liegt z. B. im Bereich von 5 bis 10 bar.
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Insbesondere aus der Fig. 2 entnimmt man, daß die Versorgungsleitung
9 in Strömungsrichtung der abzufüllenden Flüssigkeit vor den Feindosierabfüllstationen
4 ein Schaltventil 10 aufweist, mit dem die Feindosierabfüllstationen 4 von der
VBrsorgungsleitung 9 abschaltbar sind. Die Feindosierabfüllstationen 4 sind im übrigen
mit einer Speicherzylinderkolbenanordnung 11 versehen, die mit einem federbelasteten
Abgabekolben 12 ausgerüstet ist und an die die Füllanzen 5 dcr Feindosierabfüllstationen
4 angeschlossen sind. Die Anordnung ist so getroffen, daß das Schaltventil 10 in
der Versorgungsleitung 9 während der Bewegungsphasen des Transportganges geöffnet
ist. Das bewirkt, daß sich die Speicherzylinderkolbenanordnungen 11 mit der abzufüllenden
Flüssigkeit füllen. Die Anordnung ist fernerhin so getroffen, daß das Schaltventil
10 während der Abfüllpausen des Transportganges sowie damit zum Zwecke der fein
dosierten Befüllung der Gebinde 2 geschlossen ist. Folglich läuft die abzufüllende
Flüssigkeit während der Abfüllpausen, entlastet von dem Zuführhochdruck, in die
Gebinde 2 ein. Über die Federbelastung des Abgabekolbens 12 läßt sich dieser Vorgang
genau steuern. Im Ausführungsbeispiel ist der Abgabekolben 12 mit mechanischen Belastungsfedern
13 versehen, deren Federkraft einstellbar ist. Es könnte aber auch mit Gasfedern
gearbeitet werden, bei denen der Gasdruck einstellbar ist. Die beiden ersten Abfüllstationen
3 stehen im Ausführungsbeispiel unter dem Zuführhochdruck der Versorgungsleitung
9, was ohne Schwierigkeiten möglich ist, weil in diesen Abfüllstationen 3 die Gebinde
2 noch leer oder nur teilweise gefüllt sind und weil in diesen Abfüllstationen darüber
hinaus eine sehr genaue Dosierung nicht erforderlich ist und folglich mit dem beschriebenen
Hochdruck ohne Schwierigkeiten gearbeitet werden kann. - In den Feindosierabfüllstationen
4
sind die Speicherzylinderkolbenanordnungen 11 einerseits, die Füllanzen 5 andererseits
einander diametral gegenüberliegend bei 14 an die Versorgungsleitung 9 angeschlossen.