DE3624592C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine zum Abfüllen von Nahrungsmitteln, insbesondere von Produkten mit festen bzw. stückigen Bestandteilen geeignete Dosiervorrichtung, die aus einem Gehäuse mit einem Produkteinlaß, einem Mundstück sowie einem Dosierelement und einem unabhängig davon steuerbaren Einlaß- und Auslaßventil sowie einer Rücksaugeinrichtung besteht, die im wesentlichen unmittelbar im Bereich des Austrittsendes des Mundstücks angeordnet ist und einen Rücksaugzylinder, einen Rücksaugkolben sowie eine zugeordnete Verstelleinrichtung aufweist.

In der Praxis sind Dosiervorrichtungen mit Rücksaugeinrichtungen bekanntgeworden, bei denen eine Zuführung des Produktes im rechten Winkel erfolgt, da das Dosierelement seitlich oberhalb des Austrittsendes des Mundstücks angeordnet ist. Ein Rücksaugkolben der Rücksaugeinrichtung ist dabei in einer Ebene oberhalb des Dosierelementes und senkrecht oberhalb des Mundstücks angeordnet. Durch eine entsprechende Steuerung des Rücksaugkolbens soll sichergestellt werden, daß am Austrittsende des Mundstückes ein Nachtropfen des Produktes verhindert wird, da ansonsten Probleme hinsichtlich der Verschmutzung der Maschine und ggf. der Versiegelung der das Produktgut aufnehmenden Behälter nicht vermieden werden können. Es hat sich nun gezeigt, daß solche Dosiervorrichtungen mit Rücksaugung der beschriebenen Art im Prinzip ganz gut arbeiten, solange es sich bei dem abzufüllenden Produkt um ein solches handelt, das pastös, z.B. mayonaisehaltig ist.

Beim Abfüllen von Produkten, die verschiedene feste bzw. stückige Bestandteile, wie Zwiebeln, Kraut, Paprika usw., innerhalb einer großen Menge Flüssigkeit, wie beispielsweise Soße, Brühe oder dergleichen aufweisen, hat es sich nun gezeigt, daß derartige salatartige Abfüllprodukte mit der bekannten Dosiervorrichtung nicht mehr ohne Nachtropfen zu handhaben sind. Das ist insbesondere darauf zurückzuführen, daß der Rücksaugkolben vom Austrittsende des Mundstückes vergleichsweise weit entfernt liegt, so daß die Saugkraft nicht mehr wirksam genug ist, um das Nachtropfen des Produktes zu verhindern. Hinzu kommt, daß sich bei dieser Art der Dosierung vergleichsweise viel Flüssigkeit zwischen dem Dosierelement und dem Mundstück ansammeln kann, so daß Überlegungen anzustellen waren, wie man eine bessere Möglichkeit zur Verhinderung des Nachtropfens erzielen kann.

Das vorstehend angeschnittene Problem hat man bei einer Dosiervorrichtung der eingangs genannten Art entsprechend der DE-OS 21 07 828 dadurch versucht zu lösen, indem die Rücksaugeinrichtung im wesentlichen unmittelbar in den Bereich des Austrittsendes des Mundstücks verlegt worden ist. Die Ausbildung ist dabei so getroffen, daß der Sperrkolben der Dosiervorrichtung gleichzeitig als Zylinder für einen darin verschiebbar geführten Hilfskolben ausgebildet ist, dessen Kolbenraum mit der Arbeitsfläche des Sperrkolbens durch einen Kanal verbunden ist. Diese Art und Ausbildung der Dosiervorrichtung ermöglicht jedoch nur das Abfüllen von dickflüssigen bis weichplastischen Nahrungs- und Genußmitteln in Behälter, ist also nicht für Produkte geeignet, bei denen stückige Teile enthalten sind. Auch ist der Aufbau der bekannten Vorrichtung sehr aufwendig, da die gesamte Dosiervorrichtung in Axialrichtung bewegt werden muß und in jedem Fall ein vergleichsweise enger Kanal zwischen dem Rücksaugraum und der Unterkante des Sperrkolbens vorhanden sein muß, damit Füllgutreste über den Kanal eingesaugt werden können. Somit können bei der bekannten Vorrichtung nur an der Kolbenarbeitsfläche haftende Tropfen über die zentrale Bohrung zurückgesaugt werden, so daß die Rücksaugwirkung vom spezifischen Gewicht und der Viskosität des Produktes abhängig ist. Ein Einsatz der Vorrichtung bei Produkten mit festeren Bestandteilen und Stücken, wie z.B. salatartigen Produkten, ist mithin nicht möglich.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Dosiervorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mittels der ein Nachtropfen, vor allem auch bei viel Flüssigkeit aufweisenden salatartigen Produkten mit festen Bestandteilen, auf sehr einfache Weise und bei geringstmöglichem Bauaufwand absolut vermieden wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Rücksaugeinrichtung einschließlich der Verstelleinrichtung seitlich neben dem Gehäuse angeordnet ist und daß der Rücksaugraum des Rücksaugzylinders über einen Verbindungskanal mit einem Mundstückraum verbunden ist, an dessen Auslaß wenigstens eine mit Durchtrittsöffnungen versehene Verschlußmembran oder dergleichen Verschlußelement angeordnet ist.

Mit den Mitteln nach der Erfindung erhält man einen doppelten Effekt, nämlich einmal die sehr nahe Anordnung der Rücksaugeinrichtung zum Mundstück und damit eine gute Wirksamkeit des Rücksaugkolbens, unabhängig vom spezifischen Gewicht und der Viskosität des Produkts, und zum andern die optimale Verschließwirkung durch die Verschlußmembrane bzw. Verschlußmembranen. Diese doppelte Wirkung ist besonders wichtig, da mit der Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung insbesondere Flüssigkeit aufweisende Produkte mit festen bzw. stückigen Bestandteilen dosiert werden sollen. Ein derartiges Produkt bringt im Gegensatz zu pastösen, z.B. mayonaisehaltigen Produkten erhebliche Probleme mit sich, da sich die festen bzw. stückigen Bestandteile in der Durchtrittsöffnung der Verschlußmembran festsetzen und somit ein wirksames Abdichten bzw. tropffreies Verschließen der Verschlußmembran unmöglich machen.

Jedoch in Verbindung mit der umittelbar am Mundstück angebrachten Rücksaugeinrichtung bzw. dem an der tiefsten Stelle wirksam werdenden Rücksog wird auch bei solchen problematischen Produkten sichergestellt, daß keine festen bzw. stückigen Teile an der Durchtrittsöffnung hängenbleiben, vielmehr durch die starke Wirkung der Rücksaugeinrichtung aus der Durchtrittsöffnung der Verschlußmembrane herausgesaugt werden.

In der Praxis sind zwar schon Dosiervorrichtungen zum Einsatz gekommen, bei denen am Austrittsende des Mundstücks membranartige Verschlußelemente angeordnet sind. Diese arbeiten zwar an sich, auch im Hinblick auf das Nachtropfen, zufriedenstellend, jedoch bei abzufüllenden Produkten der hier in Rede stehenden Art, also Produkten mit stückigen und festen Bestandteilen, läßt sich nicht immer vermeiden, daß sich feste Bestandteile in der Durchtrittsöffnung der Verschlußmembran festsetzen und somit ein wirksames Abdichten bzw. tropffreies Verschließen der Verschlußembran nicht immer gewährleistet werden kann.

Im Gegensatz dazu werden bei der Dosiervorrichtung nach der Erfindung, sofern sich irgendwelche festeren Bestandteile des abzufüllenden, salatartigen Produktes in den Öffnungen der Verschlußmembran oder Verschlußmembrane fangen bzw. hängenbleiben, durch die Wirkung des Rücksaugkolbens unmittelbar abgesaugt, und zwar mit besonders großer Wirkung, so daß ein Nachtropfen vollständig vermieden wird.

Zweckmäßigerweise ist die Achse des Rücksaugzylinders bzw. des Rücksaugkolbens und der Verstelleinrichtung im wesentlichen parallel zu dem die Förderrichtung des abzufüllenden Produktes bestimmenden Produkteinlaß, einer sich innerhalb eines Gehäuses erstreckenden, durch das Einlaßventil und das Auslaßventil gegenüber dem Einlaß- und dem Mundstückraum absperrbaren Förderleitung und dem Mundstück angeordnet. Hierdurch erzielt man den besonderen Vorteil, daß das Produkt vom Produkteinlaß bis zum Austritt am Mundstück völlig geradlinig abgefüllt werden kann, d.h. im Produktstrom befindet sich keine Abknickung, die eine Förderung in der Regel erschwert.

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn der Rücksaugzylinder an seinem unteren Ende an einem mit dem konisch ausgebildeten Verbindungskanal versehenen Übergangsstück angeflanscht ist, in dem auch die Verschlußmembran oder das Verschlußelement untergebracht ist. Hierdurch wird der bauliche Aufwand für die Lagerung des Rücksaugzylinders einerseits und der Verschlußmembran andererseits erheblich vereinfacht. Die Art der Ausbildung und Anordnung der Rücksaugeinrichtung und Verschließeinrichtug am Mundstück behindert auch nicht etwa eine Reinigung der Dosiervorrichtung. Das ist deshalb der Fall, weil das Übergangsstück mit einer Schwalbenschwanz-Führung versehen und in mit einer entsprechenden Schwalbenschwanz-Führung versehenen, am Gehäuse befestigten Führungsleisten seitlich quer verschiebbar ist.

Um sicherzustellen, daß eine Produktabfüllung immer nur dann stattfinden kann, wenn die Verschließeinrichtung und die Rücksaugeinrichtung in Arbeitsstellung sind, weist zweckmäßigerweise der Rücksaugzylinder einen mit einem Schalter zusammenwirkenden Ringbund zur Steuerung einer Steuereinrichtung für die Verstelleinrichtung auf.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 einen vertikalen Schnitt durch eine Dosiervorrichtung mit Rücksaugeinrichtung und

Fig. 2 eine Steuereinrichtung für eine Verstelleinrichtung der Rücksaugeinrichtung.

Wie aus Fig. 1 hervorgeht, besteht die Dosiervorrichtung aus einem Gehäuse 1 mit einem Produkteinlaß 2, einer sich innerhalb des Gehäuses vertikal erstreckenden Förderleitung 3 sowie einem eine Verschließeinrichtung aufweisenden Mundstück 4. Ferner befindet sich im Bereich des Produkteinlasses 2 ein drehbares Einlaßventil 5 sowie oberhalb des Mundstückes 4 ein drehbares Auslaßventil 6. Zu Reinigungszwecken können das Einlaß- und Außlaßventil 5 und 6 in eine hintere Rückzugsstellung gebracht werden. In dieser Stellung kann über eine Reinigungsleitung 7 Reinigungsflüssigkeit in das Gehäuse 1 eingeleitet werden. Mittig zur Förderleitung 3 liegt parallel zu den Achsen des Einlaß- und Auslaßventiles 5, 6 ein axial verschieblicher Dosierkolben 8, dessen Kolbenstange 9 im Gehäuse 2 verschiebbar geführt ist.

Die Verschließeinrichtung wird von zwei mit geringem Abstand zum Auslaßventil 6 angeordneten und mit Durchtrittsschlitzen 10 versehenen Verschlußmembranen 11 gebildet, die über eine Verschlußplatte 12 in einem Übergangsstück 13 auswechselbar befestigt sind. Die Verschlußplatte 12 ist mittels einer Druckleiste 15 an dem Übergangsstück (13) lösbar befestigt. Das Übergangsstück 13 besitzt eine Schwalbenschwanz-Führung 16, die mit einer entsprechenden Schwalbenschwanz-Führung von Führungsleisten 17, 18 zusammenwirkt, so daß das Übergangsstück 13 seitlich querverschiebbar ist.

Das Übergangsstück 13 ist über einen konischen Verbindungskanal 19 einerseits mit einem Mundstückraum 21 und andererseits mit einem Rückraum 22 einer Rücksaugeinrichtung 23 verbunden. Die Rücksaugeinrichtung 23 besteht im wesentlichen aus einem Rücksaugzylinder 24 und einem Rücksaugkolben 25, der über eine Kolbenstange 26 und eine ein seitliches Verschieben ermöglichende Kupplung 27 mit der Kolbenstange 28 eines Verstellzylinders 29 einer über einen Träger 31 am Gehäuse 1 befestigten Verstelleinrichtung 32 verbunden ist. Die Verstelleinrichtung 32 besitzt zum Führen des Verstellkolbens 29 einen Verstellzylinder 33 mit Hubeinstellung. An den Verstellzylinder 33 führen Druckleitungen 34, 35, die unter Zwischenschaltung von Magnetventilen 36, 37 mit einer Druckmittelquelle, beispielsweise einer Druckluftquelle 38 verbunden sind.

Am Rücksaugzylinder 24 befindet sich noch ein Ringbund 39, der über eine Rolle 30 mit einem Hebel 41 eines Schalters 42 zusammenwirkt.

Die Dosiervorrichtung arbeitet wie folgt:

Um das Abfüllen beginnen zu können, muß zunächst die Rücksaugeinrichtung 23 zusammen mit der Verschlußeinrichtung über die Schwalbenschwanzführung 16 in den Führungsleisten 17, 18 in die Arbeitsstellung verschoben werden, d. h. derart, daß die Verschlußmembranen 11 sich mit dem Übergangsstück 13 im Bereich der Förderleitung 3 des Gehäuses 1 befinden. Dabei wird über den Ringbund 39 und die Rolle 30 sowie den Hebel 41 der Schalter 42 betätigt, wodurch über letzteren ein Impuls auf das Magnetventil 17 gegeben wird, so daß Druckmittel, z. B. Druckluft, am Magnetventil 36 ansteht. Die Verstelleinrichtung 32 bzw. der Verstellkolben 29 wird mittels des Magnetventils 36 und einer nicht dargestellten Programmschaltung gesteuert.

Wenn der Abfüllvorgang abgeschlossen, d. h., das Auslaßventil 6 geschlosssen ist, so wie in Fig. 1 dargestellt, wird das verbleibende Produkt aus dem Mundstückraum 21 schlagartig durch den Rücksaugkolben 25 in den Rücksaugraum 22 gesaugt. Dadurch wird sichergestellt, daß die Verschlußmembranen 11 vollständig schließen können, so daß ein Nachtropfen von Flüssigkeit mit Sicherheit vermieden wird. Beim nachfolgenden Abfüllvorgang wird der im Rücksaugraum 22 befindliche Teil des Produktes durch den dann nach unten bewegten Rücksaugkolben 25 wieder in den Mundstückraum 21 gedrückt, so daß der rückgesaugte Teil des Produktes zusammen mit dem durch den Dosierkolben 8 über die Förderleitung 3 und das inzwischen geöffnete Auslaßventil 6 geförderte Produkt durch die sich unter dem Ausstoßdruck öffnenden Verschlußmembranen 11 in einen zu füllenden, nicht dargestellten Behälter ausgestoßen wird.

Claims (8)

1. Dosiervorrichtung zum Abfüllen von Nahrungsmitteln, insbesondere von Produkten mit festen bzw. stückigen Bestandteilen, bestehend aus einem Gehäuse mit einem Produkteinlaß, einem Mundstück sowie einem Dosierelement und einem unabhängig davon steuerbaren Einlaß- und Auslaßventil sowie einer Rücksaugeinrichtung, die im wesentlichen unmittelbar im Bereich des Austrittsendes des Mundstücks angeordnet ist und einen Rücksaugzylinder, einen Rücksaugkolben sowie eine zugeordnete Verstelleinrichtung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Rücksaugeinrichtung (23) einschließlich der Verstelleinrichtung (32) seitlich nebem dem Gehäuse (1) angeordnet ist und daß der Rücksaugraum (22) des Rücksaugzylinders (24) über einen Verbindungskanal (19) mit einem Mundstückraum (21) verbunden ist, an dessen Auslaß wenigstens eine mit Durchtrittsöffnungen (10) versehene Verschlußmembran (11) od. dgl. Verschlußelement angeordnet ist.

2. Dosiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Achse des Rücksaugzylinders (24) bzw. des Rücksaugkolbens (25) und der Verstelleinrichtung (32) im wesentlichen parallel zu dem die Förderrichtung des abzufüllenden Produktes bestimmenden Produkteinlaß (2), einer sich innerhalb eines Gehäuses (1) erstreckenden, durch das Einlaßventil (5) und das Auslaßventil (6) gegenüber dem Einlaß (2) und dem Mundstückraum (21) absperrbaren Förderleitung (3) und dem Mundstück (4) angeordnet ist.

3. Dosiervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Rücksaugzylinder (24) an seinem unteren Ende an einem mit dem konisch ausgebildeten Verbindungskanal (19) versehenen Übergangsstück (13) angeflanscht ist, in dem auch die Verschlußmembran (11) oder das Verschlußelement untergebracht ist.

4. Dosiervorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Rücksaugzylinder (24) an seinem unteren Ende an einer mit einem konischen Verbindungskanal (19) zum Mundstückraum (21) versehenen Übergangsstück (13) angeflanscht ist, die zur Aufnahme wenigstens einer Durchtrittsöffnungen (10) aufweisenden Verschlußmembran (11) oder dergleichen Verschlußelement ausgebildet ist.

5. Dosiervorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlußmembran bzw. Verschlußmembranen (11) mit geringem Abstand zu dem Auslaßventil (6) angeordnet ist bzw. sind und mittels einer lösbaren Verschlußplatte (12) an dem Übergangsstück (13) auswechselbar befestigt ist bzw. sind.

6. Dosiervorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß das Übergangsstück (13) mit einer Schwalbenschwanzführung (16) versehen und in mit einer entsprechenden Schwalbenschwanzführung versehenen, am Gehäuse (1) befestigten Führungsleisten (17, 18) seitlich querverschiebbar ist.

7. Dosiervorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Rücksaugzylinder (24) einen mit einem Schalter (42) zusammenwirkenden Ringbund (39) zur Steuerung einer Steuereinrichtung (40) für die Verstelleinrichtung (32) aufweist.

8. Dosiervorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Verstellkolben (29) der Verstelleinheit (32) bzw. die Kolbenstange (28) des Verstellkolbens (29) mit der Kolbenstange (26) des Rücksaugkolbens (25) über eine ein seitliches Verschieben der Rücksaugeinrichtung (23) ermöglichende Kupplung (27) verbunden ist.