DE3624592C2 - - Google Patents
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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.
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1987
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE102012111552A1 (de) * | 2012-11-28 | 2014-05-28 | Krones Ag | Füllorgan zum Befüllen eines Behälters mit einem Füllprodukt |
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