DE3821991A1

DE3821991A1 - Filling pump

Info

Publication number: DE3821991A1
Application number: DE19883821991
Authority: DE
Inventors: Kurt Walter
Original assignee: Hassia Verpackungsmaschinen GmbH
Current assignee: Hassia Verpackungsmaschinen GmbH
Priority date: 1988-06-30
Filing date: 1988-06-30
Publication date: 1990-01-04

Abstract

The filling pump is intended for the metering of liquid to pasty filling material into cup-shaped containers and consists of at least one metering cylinder with a piston movable up and down in time therein and of a valve block arranged thereunder and having a closing, suction and opening valve actuably in time, which leads to a filling mouthpiece and which is intended for sucking up and metering out the filling material fed from a supply container. In order to make a filling pump of this type as simple as possible by utilising a two-sided suction principle, the filling pump is designed in such a way that there is arranged above the valve block (1) a filling-material chamber (3) closed off at the bottom by the latter and provided with a material-feed connection (2) and, in the filling-material chamber (3), seated in a sealed-off manner on the valve block (1), the metering cylinder (5), open upwards into the interior (4) of the chamber (3), of the piston (8) actuable by means of a piston rod (7) guided on the upper chamber closure (6), and that there is provided in the valve block (1), next to the metering cylinder (5), a filling-material suction channel (9) open towards the interior (4) of the chamber (3), and the filling-material suction channel (9) is guided to the suction-point side (10) of the valve (11). <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Füllpumpe zum Eindosieren von flüssigem bis pastösem Füllgut in becherförmig aus gebildete Behälter gemäß Oberbegriff des Hauptanspruches.The invention relates to a filling pump for metering from liquid to pasty filling in cup-shaped formed container according to the preamble of the main claim.

Eine Füllpumpe dieser Art ist bspw. nach der DE-OS 35 43 504 bekannt. Bei dieser vorbekannten Füllpumpe ist über dem Ventilblock ein Zylinderblock angeordnet, in dem die Kol ben im Takt und bei entsprechender taktweiser Betätigung der Drehschieberventile auf und ab bewegt werden.A filling pump of this type is, for example, according to DE-OS 35 43 504 known. In this known filling pump is above Valve block arranged a cylinder block in which the Kol ben in time and with corresponding clockwise actuation the rotary slide valves are moved up and down.

Der Füllgutvorratbehälter ist hierbei in Distanz oberhalb des Zylinderblockes angeordnet, der über Leitungsstücke mit entsprechenden Massezufuhrkanälen im Zylinderblock in Verbindung steht, die ihrerseits ihre Fortsetzung in Masse verteilerkanälen finden, die mit der Saugstellungsseite der Drehschieberventile verbunden sind. Der in Distanz über dem Zylinderblock angeordnete Vorratsbehälter, von dem Lei tungen zum Zylinderblock führen, kann seinerseits wieder über eine Füllgutzufuhrleitung mit einem größeren Vorrats behälter in Verbindung stehen. The product container is at a distance above arranged of the cylinder block, the line pieces with corresponding mass supply channels in the cylinder block in Connection stands, which in turn continues in bulk find distribution channels with the suction position side the rotary slide valves are connected. The one at a distance the cylinder block arranged from the Lei leads to the cylinder block, can in turn via a filling material supply line with a larger supply container in communication.

Nach der DOS 28 24 942 und der DOS 36 23 417 sind Füllpumpen bekannt, bei denen der Ausstoßvorgang gleich zeitig mit einer Saugwirkung auf die Füllgutvorratsräume verbunden ist, da hierbei die Kolbenstangenseite der Do sierkolben unmittelbar mit der Füllgutvorratsseite in Ver bindung stehen bzw. unmittelbar in das bereitgehaltene Füll gut eintauchen, d.h. beim Niedergehen der Kolben also Frei räume im Füllgut entstehen, in das dieses natürlich sofort nachströmt. Dies ist jedoch bei der Füllpumpe nach der DOS 28 24 942 durch eine aufwendige Schieberkonstruktion inner halb eines Zylinderblockes erreichbar und gleiches gilt auch für die Füllpumpe nach der DE-OS 36 23 417, die in einander geschachtelte Kolbenausbildungen verlangt, die auch in diesem Falle innerhalb eines mehrere Zylinder ent haltenden massiven Zylinderblockes angeordnet sind.According to the DOS 28 24 942 and the DOS 36 23 417 Filling pumps are known in which the ejection process is the same early with a suction effect on the product storage rooms is connected, since here the piston rod side of the Do sierkolben directly with the product supply side in Ver bond or directly in the available fill immerse well, i.e. Free when the pistons come down Spaces arise in the product, of course this immediately flows. However, this is the case with the filling pump according to the DOS 28 24 942 through an elaborate slide construction inside half a cylinder block and the same applies also for the filling pump according to DE-OS 36 23 417, which in nested piston designs requires that also in this case ent within a multiple cylinder holding massive cylinder block are arranged.

Der Erfindung liegt ausgehend von einer Füllpumpe der eingangs genannten Art die Aufgabe zugrunde, diese dahin gehend zu verbessern und zu vereinfachen, daß unter Aus nutzung des Prinzips der Füllgutansaugung auch beim Nieder gehen der Kolben auf einen Zylinderblock völlig verzichtet und statt eines relativ großen Füllgutvorratsbehälters eine relativ kleine Füllgutkammer vorgesehen werden kann, die auch gleichzeitig der Unterbringung der Zylinder dienen soll. The invention is based on a filling pump the type mentioned in the beginning, the task there going to improve and simplify that under off Use of the principle of the filling material suction also in the low the piston go completely without a cylinder block and instead of a relatively large filling container Relatively small filling chamber can also be provided at the same time to accommodate the cylinders.

Diese Aufgabe ist mit einer Füllpumpe der eingangs genannten Art durch die im Kennzeichen des Hauptanspruches angeführten Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich nach den Unteransprüchen.This task is with a filling pump of the type mentioned Type by those listed in the characterizing part of the main claim Features solved. There are advantageous further developments according to the subclaims.

Bei dieser Füllpumpe, die natürlich je nach Anzahl der gleich zeitig zu füllenden Behälter eine entsprechende Anzahl von Zylindern und Kolben aufweist, ergibt sich eine denkbar ein fache Konstruktion, was sowohl die Fertigung der Einzelteile als auch deren Montage betrifft, wobei vorteilhaft auf einen Zylinderblock verzichtet werden kann, weil hierbei die Zylin der als einfache zylindrische Rohrkörper, lediglich auf dem Ventilblock aufsitzen, unmittelbar in der Füllgutkammer stehen und in geeigneter Weise befestigt angeordnet sind. Die Zylinder sind dabei sowohl innen wie außen vollständig vom Füllgut umgeben und gleiches gilt natürlich auch für die Kolben mit ihren Kolbenstangen, die nach oben entsprechend geführt und abgedichtet aus dem Vorratsbehälter herausragen und mit ihrem Antrieb verbunden sind. Beim Saughub der Kolben wird das auf der Kolbenstangenseite im Zylinder be findliche Füllgut aus dem Zylinder in die Füllgutkammer drängt, so daß nicht das gesamte Saugvolumen auf der an deren Seite des Kolbens vom eigentlichen Vorratsbehälter über die Zufuhrleitung zur Füllgutkammer nachgesaugt werden muß. Beim Ausstoßen des Füllgutes wird dabei wieder die ent sprechende Menge Füllgut in die Füllgutkammer eingesaugt. With this filling pump, of course, depending on the number of the same a corresponding number of containers to be filled in time Has cylinders and pistons, there is a conceivable fold design, both the manufacture of the individual parts as well as their assembly concerns, advantageously on one Cylinder block can be dispensed with because this is the Zylin the as a simple cylindrical tube body, only on the Mount the valve block, directly in the product chamber stand and are arranged attached in a suitable manner. The cylinders are complete both inside and outside surrounded by the contents and of course the same applies to the Pistons with their piston rods that move upwards accordingly protruding and sealed out of the storage container and connected to their drive. During the suction stroke of the Piston will be on the piston rod side in the cylinder sensitive product from the cylinder into the product chamber urges so that not the entire suction volume on the whose side of the piston over from the actual reservoir the supply line to the product chamber must be sucked up. When the filling material is ejected, the ent is again speaking amount of product is sucked into the product chamber.

Um den in die Füllgutkammer durch die Kolbenbewegungen an gesaugten Füllgutstrom bei jedem Hub gleichmäßig zu halten, ist vorteilhaft vorgesehen, die kolbenstangenseitige Ring fläche des Kolbens nur halb so groß zu bemessen wie die kolbenstangenferne Kreisfläche des Kolbens. In bezug auf den Füllgutanschluß der Füllgutkammer wird damit erreicht, daß bei jedem Kolbenhub die gleiche Menge in die Füllgutkam mer nachgefördert wird, d.h. der Füllgutstrom wird kontinu ierlicher, und es werden "Füllgutschläge" vermieden bzw. re duziert, die sonst zu Nachströmschwierigkeiten führen kön nen, insbesondere wenn es sich um hochviskoses Füllgut, bspw. Honig, handelt.To the in the product chamber through the piston movements to keep the sucked product flow even with each stroke, is advantageously provided the piston rod-side ring area of the piston only half the size of that Circular surface of the piston remote from the piston rod. In relation to the filling material connection of the filling material chamber is thus achieved, that the same amount came into the filling material with each piston stroke is always promoted, i.e. the product flow is continuous ierier, and "filling" are avoided or re which can otherwise lead to post-flow problems NEN, especially when it comes to highly viscous contents, e.g. Honey, act.

Da bei der erfindungsgemäßen Füllpumpe sowohl das Ansaugen als auch das Ausdosieren des Füllgutes aus dem Zylinder über die im Ventilblock unmittelbar unter dem Vorratsbe hälter angeordneten Drehschieberventile erfolgt, was noch näher erläutert wird, müssen die Kolben auch nicht so lang gehalten werden, wie dies bei der Füllpumpe nach der DOS 28 24 942 der Fall und notwendig ist, da hierbei die Füll gutzufuhr von der Seite über entsprechend lange Schlitze in den Zylinderwandungen erfolgt. Außerdem ist eine auf wendige und komplizierte Kolbengestaltung im Sinne der DE-OS 36 23 417 nicht erforderlich, und die Kolben der er findungsgemäßen Füllpumpe können in einfacher Weise als Scheiben ausgebildet werden, die zusammen mit ihrer Kol benstange denkbar einfach zu fertigende Einzelteile bilden.Since both the suction in the filling pump according to the invention as well as the dosing of the filling material from the cylinder via that in the valve block immediately below the storage tank what is still arranged arranged rotary slide valves is explained in more detail, the pistons do not have to be that long be held, as is the case with the filling pump according to the DOS 28 24 942 the case and is necessary, since this is the filling Goods supply from the side via correspondingly long slots takes place in the cylinder walls. Besides, one is on agile and complicated piston design in the sense of DE-OS 36 23 417 not required, and the piston of it Filling pump according to the invention can in a simple manner as Discs are formed, which together with their col form the rod very easy to manufacture.

Abgesehen davon, daß die einfachen und frei in der Füllgut kammer stehenden zylindrischen Körper bspw. mit ihren unteren Enden auf eine relativ kurze Länge in den Ventil block eingeschraubt werden könnten, wird deren Anordnung und Fixierung in der Füllgutkammer vorteilhaft derart vorgesehen, daß der gegen den Ventilblock abgedichtete Zylinder zwischen dem Ventilblock und dem oberen Kammerverschluß mittels Zwischenelementen eingespannt an geordnet ist.Aside from being simple and free in the contents cylindrical standing body, for example, with their lower ends to a relatively short length in the valve block could be screwed, their arrangement and fixation in the product chamber advantageously such provided that the sealed against the valve block Cylinder between the valve block and the upper one Chamber closure clamped by means of intermediate elements is ordered.

Durch die freistehende Anordnung der Zylinderkörper in der Füllgutkammer, die nach oben einfach offengehalten sind, ergibt sich auch eine denkbar einfache Reinigungs möglichkeit der Füllpumpe, da hierfür die Kolben mir ihren Kolbenstangen einfach aus den zylindrischen Körpern nach oben herauszuziehen und freizustellen sind, womit sich au tomatisch eine Bespülbarkeit aller beteiligten Elemente er gibt, wobei durch entsprechende Ventilstellung auch eine Durchlaufspülung erreicht werden kann, was bspw. bei der Füllpumpe nach der DOS 28 24 942 und auch bei der Füllpum pe nach der DE-OS 36 23 417 nicht ohne weiteres möglich ist, da dort bei beabsichtigter Durchlaufspülung das Verschluß element anders verstellt werden muß, als es dem normalen Stellvorgang entspricht.Due to the free-standing arrangement of the cylinder body in the Product chamber that is simply kept open at the top are, there is also a very simple cleaning Possibility of the filling pump, because the pistons with their Simply pull piston rods out of the cylindrical bodies to be pulled out at the top and to be cleared, which means that Automatically flushing of all elements involved there, with a corresponding valve position also Continuous rinsing can be achieved, which is the case with the Filling pump according to DOS 28 24 942 and also with the filling pump pe is not readily possible according to DE-OS 36 23 417, since there the closure in case of intended continuous flushing element must be adjusted differently than normal Setting process corresponds.

Die erfindungsgemäße Füllpumpe wird nachfolgend anhand der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen näher erläutert.The filling pump according to the invention is described below with reference to graphical representation of exemplary embodiments explained.

Es zeigt schematisch:It shows schematically:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch die Füllpumpe; Fig. 1 shows a longitudinal section through the filling pump;

Fig. 2 einen Schnitt durch die Füllpumpe mit besonderer Ausführungsform des Zylinders; Figure 2 is a section through the filling pump with a particular embodiment of the cylinder.

Fig. 3 eine Schnittlängs Linie III-III in Fig. 2; Fig. 3 is a section along line III-III in Fig. 2;

Fig. 4 einen Schnitt durch den Zylinder in einer wei teren Ausführungsform und Fig. 4 shows a section through the cylinder in a white direct embodiment and

Fig. 5 einen Schnitt durch den Zylinder Längslinie V-V in Fig. 4. Fig. 5 is a section through the cylinder longitudinal line VV in Fig. 4.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, besteht die Füllpumpe aus meh reren Dosierzylindern 5 mit darin im Takt auf und ab beweg lichen Kolben 8 und einem darunter angeordneten Ventilblock 1 mit zu Füllmundstücken (nicht dargestellt) führenden, eben falls in Takt betätigbaren Schließ-, Ansaug- und Öffnungs ventilen 11 für das Ansaugen und Ausdosieren des Füllgutes. Die Anzahl der Zylinder 5 richtet sich natürlich nach der An zahl der Becher, die als ganzes Becherfeld unter diese Füll pumpe gefahren, gefüllt und dann als ganzes Feld bspw. der nachfolgenden Abdeckelstation zugeführt werden, die hier nicht dargestellt ist. Dabei spielt es selbstverständlich keine Rolle, ob es sich bei den Bechern um vorgefertigte und in entsprechender Anzahl gleichzeitig zugeführter Einzelbecher handelt oder um Becher, die noch mit einer Folienbahn in Verbindung stehen, aus der sie vor Transport unter die Füllpumpe tiefgezogen worden sind.As can be seen from Fig. 1, the filling pump consists of a plurality of metering cylinders 5 with therein up and down movable piston 8 and a valve block 1 arranged underneath with filling mouthpieces (not shown) leading, even if actuatable in closing, suction - And opening valves 11 for the suction and metering of the contents. The number of cylinders 5 depends, of course, on the number of cups that are driven as a whole cup field under this filling pump, filled and then supplied as a whole field, for example. To the subsequent cover station, which is not shown here. Of course, it does not matter whether the cups are prefabricated and in the appropriate number of simultaneously supplied individual cups or cups that are still connected to a film web from which they were deep-drawn before transport under the filling pump.

Unter Bezugnahme auf eine einzelne Füllpumpe ist diese der art ausgebildet, daß über dem Ventilblock 1 die von diesem nach unten abgeschlossene und mit dem Massezufuhranschluß 2 versehene Füllgutkammer 3 und in dieser, auf dem Ventilblock 1 abgedichtet sitzend, der nach oben in den Innenraum 4 der Füllgutkammer 3 offene Zylinder 5 des mittels einer am obe ren Kammerverschluß geführten Kolbenstange betätigbaren Kol bens 8 angeordnet ist. Im Ventilblock 1 ist dabei neben dem Zylinder 5 ein zum Innenraum 4 der Kammer 3 unmittelbar of fener Füllgutansaugkanal 9 vorgesehen, der zur Saugstellungs seite 10 des betreffenden Drehschieberventiles 11 führt. Sofern, wie dargestellt und was die Regel ist, mehrere Zy linderreihen innerhalb der Füllgutkammer 3 angeordnet sind, können, wie dargestellt, jeweils zwei Reihen Dosierpumpen durch die zugehörigen Drehschieberventile 11 und die Füll gutansaugkanäle 9 beschickt werden. Die Drehschieber sind mit entsprechenden Durchströmkanälen, wie dargestellt, ver sehen und werden von einer gemeinsamen Steuerung entspre chend im Takt verstellt. Abgesehen davon, daß derartige Dreh schieber mit entsprechenden Kanalführungen bekannt sind, be dürfen diese hier keiner näheren Erläuterung, da sich deren jeweilige Stellung für den Ansaug- und Ausdosiervorgang von selbst erklärt.With reference to a single filling pump this is designed in such a way that above the valve block 1 the filling chamber 3, which is closed off from the bottom and provided with the mass supply connection 2 , and sits in this, sealed on the valve block 1 , which extends upwards into the interior 4 of the Product chamber 3 open cylinder 5 of the piston rod 8 which can be actuated by means of a piston rod guided at the chamber lock. In the valve block 1 is a chamber 3 provided immediately fener of Füllgutansaugkanal 9 adjacent to the cylinder 5 to the inner space 4, the page to Saugstellungs 10 of the respective rotary slide valve 11 leads. If, as shown and what is the rule, several rows of cylinders are arranged within the filling chamber 3 , as shown, two rows of metering pumps can be fed through the associated rotary slide valves 11 and the filling suction channels 9 . The rotary valves are provided with corresponding flow channels, as shown, and are adjusted accordingly by a common control. Apart from the fact that rotary valves of this type are known with corresponding channel guides, these must not be explained in more detail here, since their respective positions for the suction and metering process are self-explanatory.

Die kolbenstangenfernen Räume in den Dosierzylindern 5 stehen selbstverständlich mit entsprechenden Überströmöffnungen mit den Drehschiebern 11 in Verbindung. Die dargestellte Position der Kolben und Drehschieber entspricht dem Ansaug vorgang für das Füllgut. Aus den vorerwähnten Gründen sind die kolbenstangenseitigen Ringflächen 12 der Kolben 8 vor teilhaft so bemessen, daß diese nur der halben Kreisflä che 13 der Kolben 8 auf der kolbenstangenfernen Seite ent sprechen. Da bei der vorbeschriebenen Ausbildung der Füll pumpe die Zylinder 5 völlig frei stehend in der Füllgutkammer 3 auf dem Ventilblock 1 angeordnet sind, müssen diese natür lich in geeigneter Weise fixiert werden. Gemäß der Fig. 2-5 bietet hierfür die einfache Ausbildung der Füllpumpe ebenfalls eine entsprechend einfache Halterungsmöglichkeit der Dosierzylinder 5 innerhalb der Füllgutkammer 3, nämlich derart, daß der gegen den Ventilblock 1 abgedichtete Zy linder 5 zwischen dem Ventilblock 1 und dem oberen Kammer verschluß 6 mittels Zwischenelementen eingespannt angeord net ist. Im Falle der Fig. 2, 3 bestehen diese Zwischen elemente 14 lediglich darin, daß man den Zylinder ent sprechend lang bemißt und in den Zylinder zwei Ausnehmungen 15 einschneidet, wodurch die Zwischenele mente 14 einfach als Stützstege stehenbleiben, die eine entsprechend gegen den Ventilblock 1 abgedichtete Verspan nung zwischen diesem und dem Kammerverschluß 6 ermög lichen.The spaces in the metering cylinders 5 remote from the piston rod are of course connected to the rotary valves 11 with corresponding overflow openings. The position of the piston and rotary valve shown corresponds to the suction process for the product. For the aforementioned reasons, the piston rod-side annular surfaces 12 of the pistons 8 are dimensioned before so that they speak only half the surface 13 of the piston 8 on the side remote from the piston rod. Since in the above-described design of the filling pump, the cylinders 5 are arranged completely free-standing in the filling chamber 3 on the valve block 1 , these must of course be fixed in a suitable manner. According to the Fig. 2-5 this is the simple design of the charge pump also has a correspondingly simple holding ability of the metering cylinder 5 within the load chamber 3, namely such that the sealed against the valve block 1 Zy relieving 5 seal between the valve block 1 and the upper chamber 6 is clamped net by means of intermediate elements. In the case of FIGS. 2, 3, these intermediate elements 14 consist only in that the cylinder is dimensioned accordingly long and two recesses 15 are cut into the cylinder, as a result of which the intermediate elements 14 simply remain as support webs, one correspondingly against the valve block 1 sealed voltage between this and the chamber closure 6 enable union.

Gemäß Fig. 4 und 5 kann aber das Zwischenelement 14′ auch in Form einer Art Laterne 16, wie dargestellt, auf gesetzt werden, die eine entsprechende Verspannung des Zylinders 5 zwischen dem Ventilblock und dem Kammerver schluß 6 ermöglicht.According to Fig. 4 and 5 but, the intermediate member 14 'also in the form of a kind of lamp 16, as shown, to be set, which allows an appropriate tensioning of the cylinder 5 between the valve block and the Kammerver connection 6.

In Rücksicht auf die vorerwähnte Reinigungsmöglichkeit der ganzen Füllpumpe ist es natürlich wesentlich, daß die Höhe des Innenraumes 4 und der Dosierzylinder 5 so aufeinander abgestimmt sind, daß die Kolben 8 aus den Dosieryzlindern nach oben herausgefahren und im Innenraum 4 freigestellt wer den können. Zweckmäßig wird die Spülung dabei so durchge führt, daß bei hochgestellten Kolben zunächst in der dar gestellten Saugstellung der Ventile gespült wird und dann bei Öffnungsstellung der Ventile, bei der die Querkanäle 17 der Drehschieber 11 senkrecht stehen.In view of the above-mentioned cleaning possibility of the entire filling pump, it is of course essential that the height of the interior 4 and the metering cylinder 5 are coordinated so that the pistons 8 move out of the Dosieryzlinder and up in the interior 4 who can. Expediently, the flushing is carried out in such a way that when the pistons are raised, the valves are first flushed in the suction position shown and then when the valves are in the open position, in which the transverse channels 17 of the rotary valve 11 are vertical.

Claims

1. Filling pump for metering liquid to pasty filling material in a cup-shaped container, consisting of at least one dosing cylinder with a piston that moves up and down in it and a valve block arranged underneath with a filling mouthpiece that can be operated in the closing, suction and Opening valve for the suction and metering of the filling material supplied from a storage container ter, characterized in that above the valve block ( 1 ) a sealed from this down and with filling supply connection ( 2 ) ver seen filling chamber ( 3 ) and in this, on the valve block (1) sealed sitting, the at least one up to the interior (4) of the chamber (3) open towards the metering cylinder ben (5) operable for guided by means of a circuit at the upper Kammerver (6) the piston rod (7) Col. (8) is arranged and that in the valve block ( 1 ) next to the cylinder ( 5 ) to the interior ( 4 ) of the chamber ( 3 ) open r filling material intake duct ( 9 ) is provided and this is guided to the suction point side ( 10 ) of the valve ( 11 ).

2. filling pump according to claim 1, characterized in that the piston rod-side annular surface (12) of the piston (8) of the piston (8) corresponds to half the piston rod remote from the circular surface (13).

3. Filling pump according to claim 1 or 2, characterized in that the against the valve block ( 1 ) sealed Dosierzy cylinder ( 5 ) between the valve block ( 1 ) and the upper chamber closure ( 6 ) by means of Zwischenelemen th ( 14 , 14 ') arranged clamped is.