DE4305879A1 - Befüllvorrichtung zum Abfüllen in Magazinkammern - Google Patents
Befüllvorrichtung zum Abfüllen in MagazinkammernInfo
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- B65B1/04—Methods of, or means for, filling the material into the containers or receptacles
- B65B1/16—Methods of, or means for, filling the material into the containers or receptacles by pneumatic means, e.g. by suction
Description
Die Erfindung betrifft eine Befüllvorrichtung zum Abfüllen
fließfähiger Medien in Magazinkammern. Solche Medien können
gasförmig, zäh- bzw. dünnflüssig, pulverförmig und/oder
puderförmig bzw. eine Mischung davon sein, wobei die Medien
insbesondere pharmazeutische, kosmetische o. a. Wirkstoffe
sind bzw. enthalten. Obgleich auch wesentlich größere Mengen
infrage kommen, dient die Befüllvorrichtung insbesondere zum
Abfüllen möglichst genau bzw. toleranzarm dosierter Kleinst
mengen unter 10 g bis weniger als einem mg, wobei die Dosier
menge je nach den Erfordernissen zwischen diesen Grenzen in
Schritten von einem mg verändert werden kann und die Toleranz
der Füllgenauigkeit unter einem Zehntel, Hundertstel oder
Tausendstel g Abweichung liegen kann.
Magazinkörper, die derartige Magazinkammern aufweisen, können
z. B. entsprechend der europäischen Patentanmeldung 92 114
370.7 ausgebildet und für einen dort beschriebenen Dosier
spender verwendbar sein, weshalb auf diese Druckschrift zur
Einbeziehung der entsprechenden Merkmale und Wirkungen in die
vorliegende Anmeldung Bezug genommen wird. Der Magazinkörper
kann nach Art eines Trommelmagazines, eines Schiebermagazines
und ähnlich ausgebildet sein, wobei ein Dosierspender meh
rere gleiche und/oder unterschiedliche Magazinkörper aufneh
men kann und/oder mehrere Dosierspender zur simultanen
und/oder voneinander unabhängigen Betätigung zu einer Aus
trageinheit zusammengefaßt sein können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Befüllvorrich
tung der genannten Art zu schaffen, bei welcher Nachteile
bekannter Ausbildungen vermieden sind und die insbesondere
ein gewicht- bzw. volumengenaues Abfüllen auch kleinerer
Medienmengen bei verhältnismäßigem einfachen Aufbau gewähr
leistet.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird die jeweils zu befüllende
Magazinkammer wenigstens auf einem Teil ihres Volumens mit
einem Förderstrom beaufschlagt, der eines oder mehrere Medien
enthält bzw. diese bildet, wobei das Medium in der Magazin
kammer abgelagert wird. Es können aufeinanderfolgende Förder
ströme, beispielsweise zur aufeinanderfolgenden Füllung der
Magazinkammer mit Einzelchargen, oder nur ein einziger, ins
besondere stoßartiger Förderstrom vorgesehen sein. Der jewei
lige Förderstrom kann in der Magazinkammer, z. B. zur Ein
trittsöffnung zurück, umgelenkt oder im wesentlichen nur in
einer einzigen Strömungsrichtung durch die Magazinkammer
geführt werden. Ferner kann der jeweilige Förderstrom im
wesentlichen vollständig von dem eingelagerten Medium wieder
z. B. so getrennt werden, daß die Magazinkammer nicht unter
Belasten von Hohlräumen, sondern im wesentlichen lückenlos
vollständig mit dem Medium gefüllt wird, das zweckmäßig mit
einem geringen Speicherdruck bzw. verdichtet abgelagert wird
und bleibt. Dadurch bleiben bei einem pulverförmigen Medium
zwischen den einzelnen Mediumpartikeln lediglich noch klein
ste Restbestände des Fördermediums in der Magazinkammer
eingeschlossen. Das Fördermedium kann die anhand der Wirkme
dien oben beschriebenen Aggregatzustände haben. Ein flüssiges
Fördermedium konnte z. B. unter Anwendung von Lyophilisierung ein
gesetzt werden.
Zweckmäßig wird der Förderstrom im Bereich des Ein- bzw.
Austrittes der Magazinkammer gedrosselt, z. B. am Kammerein
gang durch eine im wesentlichen dicht anschließende Vorlage
aus Medium bzw. am Kammerausgang durch einen Medien-Rückhal
ter, der einen Austritt des Mediums aus der Magazinkammer
gemeinsam mit dem Förderstrom verhindert, jedoch den Förder
strom durchläßt. Das Medium kann mit dem Förderstrom zunächst
schlagartig aus der Medienvorlage herausgerissen und unter
Verdichtung gegen den Medien-Rückhalter so geschleudert
werden, daß es zuerst diesen bzw. den Kammerausgang im we
sentlichen über den gesamten Strömungsquerschnitt ver
schließt, wonach das weiter aus der Medienvorlage heraus
gerissene Medium die Medienkammer in Richtung weg vom Rück
halter nach und nach in Richtung zum Kammereingang so auf
füllt, daß es lückenlos am Kammermantel anliegt und an die
Kammerenden anschließt.
Vorteilhaft ist ein Förderstrom als Saugstrom vorgesehen bzw.
wird die Magazinkammer zur Befüllung unter Unterdruck ge
setzt, so daß das Medium in die Magazinkammer hineingezogen
bzw. -gesaugt wird. Ist im Bereich des Kammereinganges eine
Strömungsdrossel vorgesehen, so können durch diese zu große
Strömungsgeschwindigkeiten und eine zu hohe Verdichtung des
Mediums in der Magazinkammer vermieden werden. Durch die
Medienvorlage am Kammereingang wird erreicht, daß das Medium
vom Förderstrom über den gesamten Strömungsquerschnitt der
Magazinkammer erfaßt und daher über diesen Querschnitt im
wesentlichen gleichmäßig in die Magazinkammer gefördert wird.
Das Medium kann dabei unter Aufwirbelung aus dem Medienvorrat
herausgelöst und sofort danach wieder durch Anschlag kompakt
verdichtet werden. Die Vakuumbefüllung gewährleistet eine
sehr hohe Dosiergenauigkeit, beispielsweise durch restlose
Vollfüllung der Magazinkammer. Die Genauigkeit der Befüllung
kann noch dadurch verbessert werden, daß vor, während oder
nach dem Befüllvorgang der Medienvorrat, der Medienspeicher,
der Medienkörper, der Medienanschluß, der dem Kammerausgang
zugehörige Förderstrom-Eingang und/oder die gesamte Vorrich
tung wenigstens teilweise bewegt, z. B. unter Vibration
gesetzt, gerüttelt, gekippt, gedreht und/oder anders bewegt
wird, z. B. um den Medienvorrat zur Aufrechterhaltung der
Medienvorlage ständig zu dieser nachzufördern.
Der Medienvorrat kann nach Art eines Säulenspeichers eine
gegenüber seinen Querschnitten mehrfach größere Füllänge bzw.
Füllhöhe haben, wodurch das gleichmäßige Nachfließen über den
gesamten Querschnitt erleichtert wird. Zweckmäßig schließt
der Medienvorrat über eine schlitzförmig längliche Über
trittsöffnung bzw. einen entsprechenden Übertrittskanal an
den Kammereingang an, wobei die Strömungsquerschnitte des
Kanales bzw. der Öffnung mehrfach kleiner als die des Medien
vorrates sind und ihre Förderrichtung quer zu der des übrigen
Medienvorrates liegen kann, so daß sich eine abgewinkelte
Förderbewegung ergibt und die Öffnung bzw. der Kanal ständig
vollgefüllt sind. Der Förderweg im Übertrittskanal kann in
der Größenordnung des maximalen Förderweges in der Magazin
kammer oder darunter liegen. Z. B. kann der Übertrittskanal
nur eine einzige Wandung durchsetzen bzw. von einander gegen
überliegenden Kanten- oder Stirnflächen nur zweier Wandungen
begrenzt sein. Die den Förderweg entsprechende Länge des
Übertrittskanales kann in der Größenordnung der lichten
Querschnittsweite des Medienvorrates oder darunter liegen.
An der jeweiligen Kammeröffnung wird das nach dem Befüllen
anstehende Medium zweckmäßig durch Abscherung etwa parallel
zur Öffnungsebene abgelöst und dadurch ggf. so glatt gestri
chen, daß es bündig mit der von dieser Öffnung durchsetzten
Fläche des Medienkörpers abschließt. Nach dem Befüllen wird
die jeweilige Kammeröffnung vorteilhaft im wesentlichen
mediendicht verschlossen, wobei das Abscheren zuvor mit einem
den Förderstrom führenden Förderkopf, einer Kante der Über
trittsöffnung, einer von der Übertrittsöffnung durchsetzten
Fläche und/oder einem Verschlußteil erfolgen kann. Der Ver
schlußteil wird zweckmäßig so angebracht, daß er unter Span
nung und/oder über eine Schnappverbindung gesichert im we
sentlichen die vollständige zugehörige Fläche des Magazinkör
pers abdeckt.
Der Magazinkörper und/oder der jeweilige Verschlußteil be
steht vorteilhaft aus Kunststoff oder einem anderen geeig
neten metallischen oder nichtmetallischen Werkstoff mit
glatten Oberflächen. Dadurch kann der Magazinkörper als
Ventilkörper eines Schieber- oder anderen Ventiles ausgebil
det sein, der z. B. durch eine Relativbewegung die Über
trittsöffnung schließen und insbesondere so öffnen kann, daß
sie ohne zusätzliche bzw. gesonderte Dichtungen im wesentli
chen mediendicht an den Kammereingang angeschlossen ist. Die
kleinste Querschnittsweite der Übertrittsöffnung bzw. des
Übertrittskanales entspricht zweckmäßig der lichten Weite der
Magazinkammer, die über deren gesamte Länge im wesentlichen
konstant sein kann.
Besonders zweckmäßig ist es, wenn zunächst der Kammerausgang
durch schieberartiges Abdecken mit einem Verschlußteil ver
schlossen und dann der Magazinkörper unter Fortführung der
Schieberbewegung so mitgenommen wird, daß zuerst das am
Kammereingang anstehende Medium abgeschert und danach der
Kammereingang durch schieberartiges Zusammenfügen mit einem
weiteren Verschlußteil geschlossen wird.
Der gefüllte Magazinkörper, der zweckmäßig eine Vielzahl von
einander vollständig abgetrennter, gleichzeitig und/oder
aufeinanderfolgend gefüllter Medienkammern aufweist, bildet
nach dem Verschluß eine Kartusche bzw. ein Wechselmagazin für
den Dosierspender. In diesem können die einzelnen Magazinkam
mern dann unabhängig voneinander entleert werden, bzw. es
kann der Inhalt jeder Magazinkammer mit einem einzigen Aus
tragstoß bzw. mit einem Förderstrom ausgetragen werden, der
wiederum durch eine Kammeröffnung eintritt und durch eine
weitere Kammeröffnung austritt. Ist als Mediumaustritt der
Kammerausgang für den Förderstrom der Befüllvorrichtung
vorgesehen, so ergibt sich ein besonders günstiges Strömungs
verhalten. Das Füllvolumen der jeweiligen Magazinkammer liegt
bevorzugt in der Größenordnung zwischen einem und 20 mg.
Diese und weitere Merkmale der Erfindung gehen außer aus den
Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen
hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein
oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei einer
Ausführungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten ver
wirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige
Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz bean
sprucht wird. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in
den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher
erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 einen Ausschnitt einer erfindungsgemäßen
Befüllvorrichtung im vergrößerten Axialschnitt
und nach Beendigung der Befüllphase,
Fig. 2 die Vorrichtung gem. Fig. 1 im verkleinerten
Axialschnitt während des Befüllvorganges,
Fig. 3 die Befüllvorrichtung kurz nach der Phase
gem. Fig. 1,
Fig. 4 die Befüllvorrichtung während der Verschluß
phase,
Fig. 5 die Befüllvorrichtung am Ende der Verschluß
phase,
Fig. 6 die Befüllvorrichtung beim Ausstoßen des
Magazinkörpers, und
Fig. 7 einen Ausschnitt der Fig. 1 in wesentlich
vergrößerter Darstellung und geringfügig
abgewandelter Ausbildung.
Die Befüll-Vorrichtung 1 dient zum Befüllen eines flach
ringförmigen Magazinkörpers 2, dessen Axialerstreckung, z. B.
mindestens um die Hälfte kleiner als sein Außendurchmesser
ist und etwa in der Größenordnung seines Innendurchmessers
bzw. darunter liegt. Der Magazinkörper 2 weist um seine
Mittelachse sternförmig verteilte, radial ausgerichtete und
durchgehend geradlinige Magazinkammern 3 in Form von Bohrun
gen auf, die in einer gemeinsamen Ebene liegen und deren
durchgehend zylindrische Innenwandungen einteilig durch den
Magazinkörper 2 gebildet sind. Die Anzahl der Magazinkammern
3 kann z. B. zwischen 8 und 24, insbesondere zwischen 12 und
18 liegen, wobei ihre Länge zwischen mindestens zwei- und
dreifach größer als ihre lichte Weite ist. Am zylindrischen
Außenumfang durchsetzen die Magazinkammern 3 den Magazinkör
per 2 mit gesonderten Eingängen und am Innenumfang mit geson
derten Ausgängen 5, deren Zwischenabstände kleiner als ihre
lichte Weite sein kann, welche ihrerseits der Weite der
übrigen Magazinkammer 3 entspricht. Der Magazinkörper 2
bildet zwei voneinander abgekehrte, durchgehend ebene sowie
zueinander parallele End- und Stirnflächen 6, 7, deren Ab
stand voneinander etwa dem vierfachen der lichten Weite der
Magazinkammern 3 entspricht. Die kreisrunden Öffnungen der
Eingänge 4 und der Ausgänge 5 können jeweils mit einem hül
senförmigen Verschlußteil 8 bzw. 9 verschlossen werden,
welcher ausschließlich in einer axialen Steckbewegung mit dem
Magazinkörper 2 so zusammengefügt werden kann, daß jeweils
zwei Stirnflächen beider Verschlußteile 8, 9 bündig mit der
zugehörigen Stirnfläche 6 bzw. 7 abschließen. Die Verschluß
teile 8, 9 sind gleich lang.
Die z. B. auf einem Traggestell aufgebaute Vorrichtung 1
weist einen lagefesten Grundkörper 10 mit vertikaler Achse 11
auf, in welcher im wesentlichen alle Vorrichtungsteile und in
Befüllstellung auch der jeweilige Magazinkörper 2 liegen. Am
oberen Ende bildet der Grundkörper 10 eine im Querschnitt
ringförmige bzw. hüllzylinderförmige Speicherkammer 12, die
radial außen von einer durch den Grundkörper 10 gebildeten,
mantelförmigen Außenwand 13 und radial innen von einer man
telförmigen Innenwand 14 begrenzt ist. Die Speicherkammer 12
hat im wesentlichen über ihre gesamte Höhe konstante lichte
Ringweite und demgegenüber zwei- bis vier- bzw. fünffach
größere Höhe, wobei sie am oberen Ende mit einem zentriert
und abgedichtet in die Außenwand 13 sowie die Innenwand 14
eingesetzten Deckel 15 verschlossen ist. Nach axialer Abnahme
gibt dieser eine ringförmige Befüllöffnung für die Speicher
kammer 12 frei, deren Aufnahmevolumen einem Vielfachen des
Aufnahmevolumens eines Magazinkörpers 2 entspricht. Der Deckel
15 kann wahlweise mediendicht und nicht mediendicht verschließen,
z. B. durch unterschiedliche Drehstellungen, wodurch eine Unter
brechung des Förderstromes während eines Befüllzyklus vermieden
und trotzdem eine Belüftung der Speicherkammer erreicht werden
kann.
Der Grundkörper 10 bildet mit von ihm getragenen Bauteilen, z. B.
dem Deckel 15, einen unteren Förderkopf 16, in den ein oberer Förder
kopf 17 parallel zur Achse 11 eingefahren und vollständig nach oben
auf Abstand wieder herausgefahren werden kann, so daß die
obere Öffnung des Förderkopfes 17, z. B. zum Einsetzen und
Entnehmen des Magazinkörpers 2, frei zugänglich ist.
Unter der Speicherkammer 12 ist im Grundkörper 10 ein man
telförmiges Stellglied 18 axial verschiebbar gelagert, das
durch eine Zylinderhülse mit ebenen Stirnflächen gebildet
ist, wobei die obere Stirnfläche als Anschlagfläche, Spann
fläche, Widerlagerfläche und/oder Druckfläche für die Stirn
fläche 7 dient. Ein entsprechendes, der oberen Stirnfläche 6
des Magazinkörpers 2 zugeordnetes, Stellglied 19 steht am
Außenumfang des Förderkopfes 17 als einteilig mit diesem
ausgebildeter Ringbund vor und bildet mit seiner unteren
Stirnfläche mindestens eine der anhand des Stellgliedes 18
genannten Flächen in Bezug auf die Stirnfläche 6. In Befüllage
wird der Magazinkörper 2 durch im wesentlichen radial
spielfreie Führung sowie eine axial wirkende Spannvorrichtung
20 gegenüber dem Grundkörper 10 ausgerichtet festgelegt,
wobei die Spannglieder der Spannvorrichtung 20 durch die
Stellglieder 18, 19 gebildet sind. Das Stellglied 19 ist mit
dem Förderkopf 17 über einen Antrieb, z. B. eine pneumatische
oder hydraulische Zylinder-Kolbeneinheit in beiden entgegen
gesetzten Bewegungsrichtungen zwangsangetrieben und mit
diesem Antrieb über eine an das Stellglied 19 nach oben
anschließende hohle Stellstange 21 formschlüssig verbunden.
Das Stellglied 18 wird entgegen und mit der Kraft einer im
Grundkörper 10 versenkt angeordneten Stellfeder 22 gegenüber
dem Grundkörper 10 bewegt, die an der vom Magazinkörper 2
abgekehrten Stirnfläche des Stellgliedes 18 abgestützt ist
und die Spannkraft der Spannvorrichtung 20 bestimmen kann.
Da der Magazinkörper 2 in Befüllage um ein mehrfaches seiner
Axialerstreckung tief versenkt im Grundkörper 10 liegt, ist
zur Entnahme des Magazinkörpers 2 nach Befüllen in der Achse
11 ein Ausstoßer 23 angeordnet, dessen wirksame größte Außen
weite ebenso wie die des Förderkopfes 17 mit Stellglied 19
kleiner als die Außenweite des Magazinkörpers 2 ist. Der in
das und im wesentlichen nach unten aus dem Stellglied 18
bewegbare Ausstoßer 23 bildet mit einer oberen Stirnfläche
ein ringförmiges Stellglied 24 zum anliegenden und mitnehmen
den Auflaufen an der Stirnfläche 7 so, daß diese vom Stell
glied 18 abgehoben wird. Das Stellglied 24 ist im Bereich des
oberen Endes einer nach unten aus dem Grundkörper 10 heraus
geführten Stellstange 25 vorgesehen, welche durch einen
Antrieb der beschriebenen Art zwangsangetrieben sein kann und
die Spann- bzw. Stellfeder 22 sowie das Stellglied 18 berüh
rungsfrei durchsetzt. Unmittelbar im Anschluß an das untere
Ende der Speicherkammer 12 bildet der Grundkörper 10 einen
Sockel 26, dessen Innenweite kleiner als die Außen- bzw.
Innenweite der Speicherkammer 12 ist und in dem das Stell
glied 18 sowie die Stellfeder 22 im wesentlichen radialspiel
frei bewegbar gelagert sind. Am unteren Ende bildet der
Sockel 26 einen gegenüber dieser Lagerweite engeren Durchgang
27 für die Stellstange 25, der gleichzeitig eine ringschlitz
förmige Belüftungsöffnung für den das Stellglied 18, die
Stellfeder 22 und einen Teil des Magazinkörpers 2 aufnehmen
den Sockelraum sowie ggf. für die Speicherkammer 12.
Am unteren Ende geht die Speicherkammer 12 in einen ring-
bzw. scheibenförmigen Übertrittskanal 28 über, der im Quer
schnitt an die innere Mantelwand der Speicherkammer 12 radial
nach innen gerichtet anschließt, um die Achse 11 im wesentli
chen ununterbrochen durchgeht und eine seiner Radialerstreck
ung entsprechende Länge hat, die kleiner als die lichte
Ringweite der Speicherkammer 12 ist. Am radial inneren Ende,
nämlich im Innenumfang der Innenwand 14 endet der Übertritts
kanal 28 in einem Anschluß bzw. Übertritt 30, nämlich einer
um die Achse 11 ununterbrochen durchgehenden Ring- bzw.
Schlitzöffnung. Der Übertrittskanal 28 und der Übertritt 30
sind an der oberen Stirnseite durch die untere, ebene Stirn-
bzw. Kantenfläche 29 der Kammerbegrenzung 14 begrenzt, wäh
rend sie an der unteren Stirnseite durch die dazu parallele
und ebenfalls ebene Stirn- bzw. Bodenfläche 31 der Speicher
kammer 12 begrenzt sind, die kontinuierlich glatt bis zum
Übertritt 30 durchgeht.
Der Übertrittskanal 28 hat über seine gesamte Radialerstrec
kung und seinen gesamten Umfang konstante Weite, wobei er im
Axialschnitt eine winkelförmige, jedoch im Durchlaßquer
schnitt reduzierte Fortsetzung der Speicherkammer 12 bildet.
Die gleich große Weite des Übertrittskanales 28 und des Über
trittes 30 parallel zur Achse 11 sind gleich groß wie die
Weite der Magazinkammer 3 bzw. der Kammeröffnungen 4, 5,
während die Übertrittsweite rechtwinklig dazu demgegenüber
wesentlich größer ist, so daß Medium nicht nur parallel,
sondern auch schräg von seitlich jedem Eingang 4 zufließen
kann und jedem Eingang 4 ein seitlich überstehendes Medien
volumen vorgelagert ist. Die, ggf. kleinste, Weite des Über
trittskanales liegt unter 10 bis 5 bzw. 2 mm, zweckmäßig bei
einem Millimeter.
Zur zentrierten Halterung der Innenwand 14 im Übertrittsab
stand von der Bodenfläche 31 sind um die Achse 11 verteilt
winkelförmig Rippen 32 am Grundkörper 10 vorgesehen, die die
Speicherkammer 12 in einzelne, jeweils nur durch eine einzige
Zwischenwand getrennte, radial ununterbrochene Axialschächte
unterteilen und die Innenwand 14 am durchgehend zylindrischen
Außenumfang zentriert halten sowie auf einem radial äußeren
Teil der Kantenfläche 29 axial abstützen. Dadurch reichen die
Schacht-Zwischenwände in Fließ- bzw. Strömungsrichtung noch
etwa über die Hälfte der Länge des Übertrittskanales 28,
nicht jedoch bis in den Bereich des Übertrittes 30, so daß
dieser von einem über den Umfang vollständig ununterbrochenen
Ringbereich des Übertrittskanales 28 gebildet ist. Die Länge
des Übertrittskanales 28 zuzüglich der in seiner radialen
Längsrichtung festgesetzten Medienlänge in der Speicherkammer
12 ist annähernd bzw. mindestens so groß wie die Länge der
Magazinkammer 3 oder größer.
Die Innenwand 14 kann bis in den Bereich einer Innenbohrung
des ring- bzw. hülsenförmigen Deckels 15 reichen, so daß
dieser mit dem Außenumfang der Innenwand 14 dichtend zusam
menwirkt und mit seiner inneren Stirnfläche in geringem
Abstand von den oberen Enden der Rippen 32 liegt. Die Innenwand 14
kann einen vom Grundkörper 10 bzw. Sockel 26 gesonderten Bauteil
bilden bzw. zweckmäßig einteilig damit ausgebildet sein, wobei
kleine Distanzfortsätze den Übertrittskanal 28 axial überbrücken
und an wenigen Stellen unterbrechen können. Die Innenwand kann aber
auch nur über die Rippen 32 mit dem übrigen Grundkörper 10 verbun
den sein.
Der über die untere Stirnfläche des Stellgliedes 19 um etwa
bzw. wenig mehr als die Länge des Magazinkörpers 2 vorstehen
de Speicherkopf 17 weist am Außenumfang mindestens eine
Anschlußöffnung 33 für die Ausgänge 5 auf. Für jeden Ausgang
5 kann eine gesonderte und demgegenüber weitere Anschlußöff
nung 33 vorgesehen sein bzw. kann für alle Ausgänge 5 eine
gemeinsame Anschlußöffnung 33 vorgesehen sein, die durch eine
Ringnut am Außenumfang des Förderstutzens bzw. Förderkopfes
17 gebildet ist und in Achsrichtung eine Breite hat, die
gleich oder größer als die zugehörige lichte Weite der Ausgänge
5 sein kann. Die Anschlußöffnung 33 ist an die beiden voneinander
abgekehrten Enden mindestens eines Radial- bzw. Querkanales 34
angeschlossen oder durch dessen Enden gebildet. Der Kanal 36 ist
seinerseits etwa in der Mitte seiner Länge an das untere Ende
eines die Stellstange 21 durchsetzenden Längskanales 35 -
angeschlossen. Im Bereich der Verbindung der Stellstange 21
mit dem zugehörigen Antrieb ist der Längskanal 35 und damit
die Anschlußöffnung 33 an eine Förder- bzw. Saugquelle unter
Zwischenschaltung eines Betätigungsventils anzuschließen, das
mit einer Handhabe, einem Pedal , einer wegabhängigen Steuerung
durch den Förderkopf 17, einer zeitabhängigen Steuerung und/oder
dgl. geöffnet bzw. geschlossen werden kann. Der Strömungsquer
schnitt des Längskanales 35 ist größer als und der Anschlußquer
schnitt des Querkanales 34 etwa gleich groß wie der der jeweili
gen Maganzinkammer 3 mit Kammeröffnungen 4, 5 bzw. liegt dieser
Querschnitt in der anhand des Kanales 28 angegebenen Größenordnung.
Im Strömungsweg zwischen einem Bereich des jeweiligen Ausgan
ges 5 und in Strömungsrichtung danach liegt während des
Füllvorganges ein Rückhalter 36 für das Medium, z. B. ein auf
Zug verspanntes Sieb, dessen Strömungsweg bzw. -dicke mög
lichst klein, nämlich mehrfach kleiner als die Durchflußweite
bzw. einen oder einen halben Millimeter ist. Gemäß Fig. 1 ist
der Rückhalter 36 an der Bodenfläche der Anschlußöffnung 33
anliegend bzw. am zugehörigen Ende des Querkanales 34 angeordnet,
während er bevorzugt gemäß Fig. 7 am Außenumfang des Förderkop
fes 17 so liegt, daß er mit geringer Reibung bzw. Radialpres
sung an dem von den Ausgängen 5 durchsetzten Innenumfang des
Magazinkörpers 2 anliegen kann und dadurch die Ausgänge 5
unmittelbar bündig mit diesem Innenumfang verschließt, ggf.
ohne durch den Ausgang 5 in die Magazinkammer 3 einzugreifen.
Der Obergang zwischen den Öffnungen 5, 34 ist dadurch mediendicht
abgedichtet.
Das aus einem flächigen, flexiblen Werkstoff hergestellte
Sieb 36 kann gemäß Fig. 7 gegenüber dem Außenumfang des
Förderkopfes 17 radial und/oder axial verspannt sein und ist
zweckmäßig zerstörungsfrei leicht auswechselbar. Axial bei
derseits der Anschlußöffnung 33 ist im Außenumfang des För
derkopfes 17 jeweils eine Ringnut vorgesehen, deren Abstand
von der Anschlußöffnung 33 kleiner als ihre Nutbreite ist,
wobei eine Ringnut mit entsprechendem Abstand auch benachbart
zur Spann- bzw. Stirnfläche des Stellgliedes 19 liegt. In die
Ringnuten können O-Ringe bzw. Dichtungen 38 bzw. 39 unter
Verpressung so zerstörungsfrei leicht herausnehmbar einge
setzt werden, daß sie den zugehörigen Rand des Siebes 36
gegen mindestens eine Nutflanke und/oder den Nutboden klem
mend verspannen, so daß dann das Sieb 36 über die Anschluß
öffnung 33 gespannt und axial beiderseits davon im wesentli
chen formschlüssig gehalten ist. Das Sieb 36 kann einteilig
über den gesamten Umfang des Förderkopfes 17 bzw. der An
schlußöffnung 33 durchgehen und als Bandabschnitt durchgehend
mantelförmig um den Förderkopf 17 gelegt sein. Anstatt die
Dichtungen 38, 39 höchstens bis an den Außenumfang des För
derkopfes 17 reichen zu lassen, können sie auch radial ge
ringfügig vorstehen, so daß sie unter Dichtpressung in Ein
griff mit dem Innenumfang des Magazinkörpers 2 gelangen und
die Anschlußverbindung zwischen den Ausgängen 5 und der
Anschlußöffnung 33 axial beiderseits -abdichten. In geringem
Abstand vom Querkanal 34 kann im Längskanal 35 noch ein
weiteres Sieb bzw. ein wesentlich dickeres Filter 37 vorge
sehen sein, das mikronisierte Pulverpartikel, die eventuell
das Sieb 36 durchdrungen haben, auffängt und durch geeignete
Mittel zerstörungsfrei leicht auswechselbar angeordnet ist.
Dem Übertritt 30 ist ein Ventil 40 zugeordnet, das als axia
les Schieberventil ausgebildet ist und dessen Ventilkörper
bzw. Ventilflächen 41, 42 durch das Stellglied 18 sowie den
Magazinkörper 2 gebildet sind, wobei die Ventilöffnung durch
die Übertrittsöffnung 30 gebildet sein kann. Die von der
Speicherkammer 12 abgekehrte innere, zylindrische Umfangsflä
che 47 der Innenwand 14 weist gleichen Querschnitt bzw.
gleiche Lagerweite wie die Aufnahmebohrung 48 für das Stell
glied 18 auf und diese Lagerweite ist an den Außenumfang des
Magazinkörpers 2 angepaßt, so daß von der Innenwandung 14 bis
in den Sockel 26 eine Schiebe- bzw. Gleitführung für den
Magazinkörper 2 bzw. die Ventilflächen 41, 42 gebildet und
diese Gleitführung im Abstand zwischen ihren Enden von dem
Übertritt 30 durchsetzt ist.
Bei herausgefahrenem Förderkopf 17 kann der Magazinkörper 2
von oben durch den Deckel 15 in die Innenwand 14 eingesetzt
und dann radialspielfrei durch Anschlag oder eine Weg
steuerung bis in den Bereich des Sockels 26 bzw. so in Fül
lage verschoben werden, daß alle ihre Eingänge 4 mit dem
Übertritt 30 in Deckung liegen. Bei noch nicht eingesetztem
Magazinkörper 2 ist das Stellglied 18 durch die Feder 22 so
verschoben, daß die durch seinen Außenumfang bzw. seine
Zentrier- und Gleitfläche gebildete Ventilfläche 41 bis in
den Innenumfang der Innenwand 14 reicht und den Übertritt 30
mediendicht verschließt.
Beim Einschieben des Magazinkörpers 2 läuft dessen Stirnflä
che 7 gegen die Stirnfläche 45 des Stellgliedes 18 auf, nimmt
dieses entgegen der Kraft der Ventil- bzw. Stellfeder 22 mit,
verschiebt die Ventilfläche 41 aus dem Bereich des Übertrit
tes 30 und bringt ohne Zwischenöffnung des Übertrittes 30
seine Ventilfläche 42 gleichlaufend in Schließlage gegenüber
dem Übertritt 30, bis die Eingänge 4 in Deckungslage gebracht
und dadurch alle Eingänge 4 an den nun geöffneten Übertritt
30 angeschlossen sind. Das Stellglied 18 bildet dadurch gemäß
den Fig. 4 und 5 stets dann einen durch eine Rückstellfeder
22 gesteuerten Speicherverschluß 44, wenn sich kein Magazin
körper 2 im Bereich des Übertrittes 30 befindet. Die der
Stirnfläche 7 zugehörige Stirnfläche 45 des Stellgliedes 18,
die entsprechende Stirnfläche 46 des Stellgliedes 19 für die
Stirnfläche 6, die Führungs- bzw. Innenumfangsfläche 47 der
Innenwand 14 und die entsprechende Fläche 48 des Sockels 26
für die Ventilflächen 41, 42 sind in Fig. 1 zu erkennen.
Durch die erfindungsgemäße Ausbildung sind Fördermittel 50
geschaffen, mit welchen alle Magazinkammern 3 eines Magazin
körpers 2 gleichzeitig von einem Ende zum anderen mit einem
Förderstrom so durchströmt werden können, daß sie unter
Ablagerung des Mediums vollständig gefüllt werden. Das erfin
dungsgemäße Befüllverfahren kann dabei mit der beschriebenen
oder einer anderen Vorrichtung ausgeführt werden. Außerdem
sind Mittel 49 zum Verschluß der Magazinkammern 3 mit den
Verschlußteilen 8, 9 so vorgesehen, daß dieses Verschließen
ohne Zwischenlagerung des Magazinkörpers 2 nach der Befüllung
in einem Zuge bzw. in einer Einspannung durch Arbeitsbewegun
gen erfolgt, die nach dem Befüllvorgang ohnehin erforderlich
sind, z. B. zum Ausstoßen des gefüllten Magazinkörpers 2.
Bei zugänglich vorgefahrenem Förderkopf 17 wird auf diesen
zunächst ein Verschlußteil 8 übergestreift und dann auf den
Außenumfang mit seiner Stirnfläche 6 voraus ein Magazinkörper
2 aufgesteckt, der dann aufgrund der Dichtpressung der Dich
tungen 38, 39 und der Anlage am Rückhalter 36 reibungsschlüs
sig gehalten ist. Zweckmäßig ist der Förderkopf 17 am vor
deren Ende mit einer spitzwinklig konisch verjüngten Einführ
fläche versehen, so daß eine solche Einführfläche am durchge
hend zylindrischen Innenumfang des Magazinkörpers 2 nicht
erforderlich ist. Dessen Außenumfang kann jedoch zur Stirn
fläche 7 eine entsprechende Einführfläche für den Innenumfang
47 bilden, der daher seinerseits eine solche Einführfläche
nicht benötigt. Mit dem so gegen die Stirnfläche 46 angeleg
ten Magazinkörper 2 wird bei zurückgefahrenem Ausstoßer 23
der Förderkopf 17 teleskopartig in den Förderkopf 16 durch
den Deckel 15 und die Innenwand 14 vorgefahren, wobei die
Stirnfläche 7 auf die Stirnfläche 45 aufläuft und das Ven
til-, Verschluß- bzw. Stellglied 18 aus der Schließlage gegen
die Feder 22 in kontinuierlich fortgeführter Vorlaufbewegung
mitnimmt, bis statt des Stellgliedes 18 der Magazinkörper 2
gemäß den Fig. 1 bis 3 in der beschriebenen Deckungslage mit
dem Übertritt 30 steht.
Durch Rütteln, Vibrieren, Aufwirbelung oder dgl. ist sichergestellt, daß
das Medium in der Speicherkammer 12 lücken- bzw. hohlraumfrei
bis an den Übertritt 30 nur dadurch ansteht, daß es sich
aufgrund seiner Schwerkraft in Richtung zum Übertritt 30
bewegt. Durch Betätigen des Steuerventiles des Förderkopfes
17, dessen Öffnungszeit ggf. durch ein Zeitschaltglied been
det werden kann, wird für kurze Zeit über die Kanäle 35, 34
und die Anschlußöffnung 33 jede Magazinkammer 3 durch den
Ausgang 5 gleichzeitig evakuiert, wodurch das an den annä
hernd lückenlos aneinander anschließenden Öffnungen 30, 4
anstehende Medium schlagartig in jede Magazinkammer 3 und
gegen den Ausgang 5 sowie den Rückhalter 36 angesaugt wird.
Das anschließend an den und im Übertrittskanal 28 gespeicher
te Medium bildet praktisch eine Gasdichtung gegen Einsaugen
von Gas durch die Übertrittsöffnung.
Das an der Öffnung 30 anstehende Medium kann dabei zuvor
durch die Gleitbewegung der Flächen 41, 42 geglättet und
geringfügig verdichtet sein, so daß es nach Art eines Prop
fens über den gesamten Querschnitt gleichmäßig in die Maga
zinkammer 3 eingesaugt wird. Während dieser Befüllphase wird
der Kartuschenhalter bzw. Förderkopf 17 axial, radial
und/oder drehend permanent bewegt, z. B. gerüttelt, wobei
diese Bewegungen auf den Magazinkörper 2 und die Magazinkam
mer 12 übertragen werden, so daß stets ein hohlraumfreies
Nachfließen des Mediums zum Übertritt 30 gewährleistet ist.
Beim Ansaugen steht jedem Eingang 4 mit zunehmender Entfer
nung ein zunehmender Zuflußquerschnitt des im Übertrittskanal
28 anstehenden Mediums zur Verfügung, so daß jeder Eingang 4
trichterförmig erweitert aus dem anstehenden Medium ansaugen
kann.
Durch den Ansaugvorgang wird das Medium gegen den Rückhalter
36 gepackt und von diesem aus aufbauend lückenlos bis zum
Eingang 4 eingelagert, obwohl es bei Medien mit entsprechen
den Eigenschaften auch denkbar ist, daß der Vakuumstoß zum
Heraus lösen einer Dosiermenge aus dem Übertrittskanal 28 ohne
wesentliche Entdichtung führt und diese Dosiermenge nach Art
eines herausgelösten Propfens unmittelbar in die Medienkammer
3 eingefahren und dadurch ggf. weiterverdichtet wird. Es ist
auch denkbar, für jeden Eingang 4 einen gesonderten Übertritt
30 bzw. Übertrittskanal 28 gleicher Weite vorzusehen, z. B.
dadurch, daß über die Kantenfläche 29 Vorsprünge vorstehen
und auf der Bodenfläche 31 aufsitzen.
Nach Schließen des Steuerventiles des Förderkopfes 17 wird
dieser entweder durch seinen Antrieb aus dem Magazinkörper 2
herausgefahren oder über Mitnahme durch die Feder 22 gemein
sam mit dem Magazinkörper 2 zurückgefahren. In jedem Fall
werden das Stellglied 18 und der Magazinkörper 2 durch die
Feder 22 gegenüber dem Übertritt 30 so verschoben, daß zu
nächst der Magazinkörper 2 und lückenlos darauffolgend das
Stellglied 14 den Übertritt 30 verschließen, wobei die Flä
chen 41, 42 entlang des am Übertritt 30 anstehenden Mediums
streifen. Wird der Förderkopf 17 während dieses Vorganges
mitgenommen, so bleiben durch ihn bzw. den Rückhalter 36 die
Ausgänge 5 weiterhin dicht verschlossen.
Während des gesamten Vorganges war der Ausstoßer 23 außer
Eingriff mit dem Magazinkörper 2. Nun wird durch Öffnen des
zugehörigen Steuerventiles der Ausstoßer vor, nämlich gegen
den Förderkopf 17 bzw. mit dem Stellglied 24 gegen den Maga
zinkörper 2 gefahren, wodurch gleichzeitig bzw. gleichlaufend
der antriebslose Förderkopf 17 mitgenommen und aus dem Maga
zinkörper 2 herausgefahren werden kann. Außerdem wird gleich
laufend der den Ausgängen 5 zugehörige innere Verschlußteil 9
in den Innenumfang des Magazinkörpers 2 geschoben, wobei
dieser Innenumfang zuvor eine Kupplungsfläche 43 für den
Außenumfang, den Rückhalter 36 und die Dichtungen 38, 39 des
Förderkopfes 17 gebildet hat und danach eine Kupplungsfläche
für den Verschlußteil 9 bildet. Wie anhand des lückenlosen
Verschlusses des Übertrittes 30 durch aufeinanderfolgenden
Eingriff der Ventilflächen 41, 42 erfolgt hier ein ähnlich
lückenloser Verschluß der Ausgänge 5 durch aufeinanderfolgen
den Eingriff des Außenumfanges des Förderkopfes 17 und des
Verschlußteiles 9. Durch die Verschiebebewegung dieser Flä
chen kann das an den Ausgängen 5 anstehende Medium nach Art
einer Scherbewegung glattgestrichen werden.
Mit vollständigem Erreichen der Einsetzlage durch den Ver
schlußteil 9 schlägt das Stellglied 24 am Magazinkörper 2 an
und nimmt diesen in kontinuierlicher Fortführung der Bewegung
des Ausstoßers 23 mit. Je nach Art seiner Lagesicherung in
der Befüllage kann der Magazinkörper 2 bereits zu Beginn der
Rückzugbewegung des Förderkopfes 17 so weit durch die Feder
22 bzw. über den Verschlußteil 9 durch den Ausstoßer 23 mit
bewegt werden, bis diese Bewegung durch einen Anschlag bzw.
eine Gegenkraft beendet wird und dann erst der Verschlußteil
9 vollständig in den Magazinkörper 2 eingepreßt wird. Diesen
Anschlag findet der Magazinkörper 2 zweckmäßig am zugehörigen
Ende des in seinem Bewegungsweg in der beschriebenen Weise
bereitgestellten äußeren Verschlußteiles 8, der entsprechend
mit leichtem Preßsitz auf den Außenumfang zu stecken ist. Bei
dieser Arbeitsweise nimmt das vordere Ende des Verschluß
teiles 9 den Magazinkörper 2 bis zum gegenüberliegenden Ende
des Verschlußteiles 8 mit, so daß dann der Magazinkörper 2 in
der Führung 47 axial zwischen den Verschlußteilen 8, 9 einge
spannt ist und im Zuge der weiteren Bewegung des Ausstoßers
23 aus der Lage gemäß Fig. 4 annähernd gleichzeitig in Ver
schlußeingriff mit beiden Verschlußteilen 8, 9 gebracht wird.
Die Verschlußbewegung wird dabei über den Verschlußteil 9
bzw. nach Erreichen von dessen Verschlußlage über das Stell
glied 24 auf den Magazinkörper 2 übertragen, wobei der Ver
schlußvorgang zweckmäßig erst dann beginnt, wenn der Über
tritt 30 bereits durch die Ventilfläche 41 geschlossen ist.
Während des Befüll- und/oder Verschlußvorganges durch die
Fördermittel 50 befindet sich der Magazinkörper 2 zweckmäßig
in einem nach außen wenigstens mediendicht bzw. annähernd luft
dicht geschlossenen Befüllraum der Vorrichtung 1.
Nach dem Aufstecken des Magazinkörpers 2 auf den Förderkopf
17 wird der Verschlußteil 8 zunächst durch Aufsitzen seines
Innenumfanges auf der zugehörigen Außenkante der Stirnfläche
6 des Magazinkörpers 2 gehalten. Während des Einfahrens des
Förderkopfes 17 in den Förderkopf 16 wird der Verschlußteil 8
in einem Halter 51 lagegesichert abgelegt, während der För
derkopf 17 mit dem Magazinkörper 2 weiter in die Befüllage
läuft. Der Halter 51 weist am oberen Ende der Innenwand 14
einen gegenüber dem Innenumfang 47 erweiterten inneren Um
fangsabschnitt auf, der zur oberen Stirnfläche der Innenwand
14 trichterförmig erweitert sein kann und an die Außenweite
des Verschlußteiles 8 zweckmäßig so angepaßt ist, daß der
Verschlußteil 8 gegenüber dem Halter 51 geringes Radialspiel
hat, z. B. zumindest soviel, wie er durch das Einfahren des
Magazinkörpers 2 radial elastisch federnd aufgeweitet wird.
Der erweiterte Innenumfang schließt an den Innenumfang 47
über einen ringschulterförmigen Anschlag 53 für die zugehöri
ge Stirnfläche des Verschlußteiles 8 an, der in Anschlaglage
über die obere Stirnfläche der Innenwand 14 geringfügig
vorsteht. Der Halter 51 weist ferner einen dem Förderkopf 17
zugehörigen, jedoch unabhängig von diesem axial bewegbaren
und rohrförmigen Niederhalter 54 auf, welchen die Stellstange
21 durchsetzt und in den der Förderkopf 17 vollständig berüh
rungsfrei versenkt eingefahren werden kann. Die vordere bzw.
untere Stirnfläche des Niederhalters 54 bildet eine Siche
rungsfläche 55, die mit geringem Axialspiel oder Axialpres
sung gegen die vom Anschlag 53 abgekehrte Stirnfläche des
Verschlußteiles 8 gefahren werden kann und zwar zweckmäßig
frühestens nach dem Ablegen des Verschlußteiles 8 am Anschlag
53 bzw. spätestens vor Auflaufen des Magazinkörpers 2 am
Verschlußteil 8 beim Ausstoß- bzw. Verschließvorgang.
Für den Verschlußteil 9 ist ein entsprechender Halter 52
vorgesehen, der zweckmäßig durch einen über das Stellglied 24
frei vorstehenden Dorn gebildet ist, auf welchen der Ver
schlußteil 9 mit Radialspiel so aufgesetzt wird, daß seine
zugehörige Stirnfläche an der Stellfläche 24 anschlägt und
seine andere Stirnfläche im wesentlichen in einer Ebene mit
der freien Stirnfläche des Halters 52 liegt. Vor Einfahren
des Förderkopfes 17 mit dem Magazinkörper 2 in den Förderkopf
16 wird der Halter 52 vollständig aus dem Grundkörper 10 und
dem Deckel 15 ausgefahren, so daß der Verschlußteil 9 aufge
setzt und danach der Halter 52 in die beschriebene erste
Funktionslage zurückgefahren werden kann, in welcher der
Verschlußteil 9 im wesentlichen innerhalb der Stellfeder 22
liegt.
Beim Verschlußvorgang läuft die Außenkante der Stirnfläche 6
gegen den auf einer Teillänge trichterförmig erweiterten
Innenumfang des Verschlußteiles 8 auf, der unmittelbar an die
die Eingänge 4 kontinuierlich unter Verschluß haltende Innen
fläche 47 anschließt. Bei weiterer Ausstoßbewegung dringt der
Magazinkörper 2 unter selbstzentrierender Ausrichtung des
Verschlußteiles 8 in diesen ein, so daß der Verschluß der
Eingänge 4 unterbrechungsfrei vom Innenumfang des Verschluß
teiles 8 übernommen wird. Je nach den Reibungsverhältnissen
wird etwa gleichzeitig der Verschlußteil 9 in den Innenumfang
43 eingepreßt und dabei der Förderkopf 17 aus diesem Innenum
fang 43 herausgedrückt, so daß auch hier praktisch ein unter
brechungsfreier Übergang vom Verschluß durch den Förderkopf
17 auf den Verschluß durch den Verschlußteil 19 erfolgt.
Gegen die Einsetzkräfte wird der Verschlußteil 8 an der
Sicherungsfläche 55 abgestützt.
Nach dem Verschluß gemäß Fig. 5 wird der Niederhalter 54
gemäß Fig. 6 vollständig aus dem Grundkörper 10 bzw. dem
Deckel 15 heraus zurückgefahren und der Förderkopf 17 voll
ständig in den Niederhalter 54 eingefahren, so daß die obere
Ausstoßseite des Förderkopf es 16 frei zugänglich liegt. Durch
weiteres Ausfahren des Ausstoßers 23 wird der verschlossene
Magazinkörper 2 vollständig aus der oberen Außenseite des
Förderkopfes 16 herausgefahren, so daß er zwischen den För
derköpfen 16, 17 bzw. dem Grundkörper 10 und dem Niederhalter
54 frei zugänglich ist und von dem ihn zentriert abstützenden
Halter 52 abgezogen werden kann.
Bei der erfindungsgemäßen Verschlußanordnung weist der jewei
lige Verschlußteil 8 bzw. 9 in einem einzigen kurzen Axial
bereich ein Rastglied 56 bzw. 58 auf, das zweckmäßig so
angeordnet ist, daß es erst gegen Ende der Verschlußbewegung
in Eingriff mit dem Magazinkörper 2 kommt bzw. einrastet. Das
Rastglied 56 bzw. 58 kann ein z. B. ringbundförmig vorstehen
der Schnappwulst sein, der aufgrund der radialen Federeigen
schaften des Verschlußmantels aufweitbar und zur Rastlage
rückfedernd elastisch ist. Beim Verschlußteil 8 liegt das
Rastglied 56 am Innenumfang unmittelbar benachbart zu der an
der Sicherungsfläche 55 anliegenden Endfläche und beim Ver
schlußteil 9 liegt das Rastglied 58 am Außenumfang unmittel
bar benachbart zu der an der Stützfläche 24 anliegenden bzw.
gegenüberliegenden Endfläche. Als Gegenglied 57 bzw. 59 für
das Rastglied 56 bzw. 58 weist der Magazinkörper 2 jeweils
eine entsprechend liegende Ringnut am Außen- bzw. am Innenum
fang und im Abstand von derjenigen Zone auf, in welcher die
Magazinkammern 3 liegen.
Um durch wiederholte Vakuum-Füllvorgänge eine zu starke
Evakuierung der Speicherkammer 12 zu vermeiden, kann diese
mit einer Belüftung versehen sein, wobei es ausreichen kann,
haar- bzw. spaltfeine Belüftungsdurchlässe vorzusehen, z. B.
in den Sitzflächen des Deckels 15 oder durch das Lagerspiel
zwischen den Ventilflächen 41, 42 und den zugehörigen Füh
rungsflächen. Im letzten Fall könnte auch der Übertritt 30
bzw. das dort anstehende Medium belüftet und dieses dadurch
noch besser daran gehindert werden kann, aus dem Übertritt 30
herauszurieseln. Im geschlossenen Zustand wird der Befüllraum
außer durch den Magazinkörper 2, den Sockel 26 und die Innen
wand 14 auch durch den mit seinen Endflächen im wesentlichen
dicht anliegenden Verschlußteil 8 und den Niederhalter 54
begrenzt.
Um durch Auflockerung bzw. Fluidisierung des Mediums
insbesondere innerhalb der Speicherkammer 12 der Fördermittel
50 ein stets homogenes Anstehen dieses Mediums am Übertritts
kanal 28 bzw. an der Übertrittsöffnung 30 zu gewährleisten,
kann eine Rühreinrichtung 60 und/oder ein Fließverstärker 61
oder dgl. vorgesehen sein. Die Rühreinrichtung 60 kann z. B.
ein oder mehrere von der inneren Stirnfläche des Deckels 15
abstehende Rührglieder, wie Rührstäbe 62, aufweisen, die im
wesentlichen gegenüber allen übrigen Bauteilen berührungsfrei
durch einen Teil oder die gesamte Speicherkammer 12 bewegt
werden können, beispielsweise um eine zum jeweiligen Rührstab
62 im Abstand benachbarte bzw. etwa parallele Achse 11. Sind
die Rührglieder nicht gegenüber dem Deckel 15 in dieser
Arbeitsbewegung bewegbar, sondern im wesentlichen fest und
frei gegen die gegenüberliegende Stirnfläche 31 der Speicher
kammer 12 frei ausragend angeordnet, so können sie mit dem
Deckel 15 motorisch und/oder manuell gegenüber der Speicher
kammer 12 um die Achse 11 gedreht werden. Sind Rippen 32 im
Bewegungsbereich der Rührglieder 62 vorgesehen, so können
diese mit entsprechenden Ausschnitten für den annähernd
berührungsfreien Durchlauf der Rührglieder 62 versehen sein.
Zweckmäßig reicht das jeweilige Rührglied 62 über mindestens
die Hälfte der zugehörigen Axialerstreckung der Speicherkam
mer 12 oder weiter, jedoch nicht in den Axialbereich, in
welchem der Übertrittskanal 28 bzw. die Übertrittsöffnung 30
liegt, von denen das freie Ende des Rührgliedes 62 einen
Axialabstand haben kann, um hier zu starke Verdichtungen zu
vermeiden. Die Speicherkammer 12 kann auch frei von Rippen 32
sein.
Zur Auflockerung des Mediums in der Speicherkammer 12,
insbesondere im Bereich des Übertrittskanales 28 bzw. der
Übertrittsöffnung 30 ist zweckmäßig der Fließverstärker 61
vorgesehen, durch den eine verbesserte Fließfähigkeit des
Mediums in diesem Bereich erzielt wird, z. B. durch Einblasen
eines Mediums, das einen der anhand des Fördermediums genann
ten Aggregatzustände haben bzw. durch dieses Fördermedium
gebildet sein kann. In der Bodenfläche 31 münden radial
und/oder rasterartig über den Umfang verteilt Eintrittsöff
nungen bzw. Düsen 63 für dieses Medium, die etwa achsparallel
zur Speicherkammer 12 ausgerichtet und/oder schräg gegen den
Übertrittskanal 28 bzw. die Übertrittsöffnung 30 gerichtet
sein können. Auch unterschiedlich ausgerichtete Düsen 63 sind
denkbar. Die im Bereich der Bodenfläche 31 mündenden Düsen 63
sind über kurze Düsenkanäle an einen gemeinsamen, im Grund
körper 10 vorgesehenen Verbindungskanal angeschlossen, der an
der Außenseite des Grundkörpers 10 in eine Anschlußöffnung 64
zum Anschluß einer Druckquelle mündet. Das Medium kann durch
die Düsen 63 pulsierend in die Speicherkammer 12 und gegen
die Rührglieder 62 gerichtet eingeblasen werden, wodurch das
Medium auch homogenisiert wird. Der jeweiligen Düse 63 kann
ein Sieb zugeordnet sein, das z. B. in der Ebene der Düsen-
Austrittsöffnung bzw. der Bodenfläche 31 liegt und gegen
Eintritt von Medium in den Düsenkanal sichert. Während drei
gleichmäßig über den Umfang verteilte Rührglieder 62 aus
reichen, sind die Düsen 63 zweckmäßig in wesentlich größerer
Anzahl um die Achse 11 verteilt. Mindestens eine Düse 63 kann
dabei sehr nahe benachbart zum äußeren Innenumfang der
Speicherkammer 12 bzw. näher bei der Übertrittsöffnung 30 als
die innere Umfangsfläche der Speicherkammer 12 gegen die
Kantenfläche 29 gerichtet liegen, wobei in radialer Richtung
dazwischen weitere Düsen 63 zwischen den genannten Flächen
liegen können.
Der Durchmesser der Magazinkammern 3 liegt zweckmäßig in der
Größenordnung von wenigen Millimetern bzw. einem Millimeter,
so daß durch die Magazinkammer 3, den Übertrittskanal 28 bzw.
den Querkanal 34 nahezu kapillarfeine Kanäle gebildet sind.
Alle beschriebenen Eigenschaften, Lagebestimmungen, Wirkungen
usw. können jeweils genau, im wesentlichen bzw. etwa wie
beschrieben oder abweichend davon vorgesehen sein und die
jeweiligen Funktionen können auch durch andere als die be
schriebenen Mittel bewirkt werden. Ferner kann jeder der
beschriebenen Teile bzw. jede Anordnung nur ein einziges Mal
bzw. in einer Mehrzahl von mindestens zwei oder mehr vorgese
hen sein, je nach den jeweils besonderen Erfordernissen. Z.B.
können zwei oder mehr gleiche und/oder unterschiedliche
Befüllvorrichtungen zu einer Einheit zusammengefaßt sein, um
gleichzeitig und/oder aufeinanderfolgend eine Mehrzahl von
Magazinkörpern 2 befüllen zu können.
Claims (10)
1. Befüllvorrichtung zum Abfüllen fließfähiger Medien in
Magazinkammern (3) wenigstens eines Magazinkörpers (2),
insbesondere zum Abfüllen dosierter Kleinstmengen unter
einem Gramm Füllgewicht, mit mindestens einer an die
jeweilige Magazinkammer (3) anschließbaren Füllöffnung
(30) gekennzeichnet durch Fördermittel (50) zur minde
stens teilweisen Durchströmung der Magazinkammer (3) mit
wenigstens einem das Medium enthaltenden Förderstrom.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
ein Förderstrom wenigstens teilweise ein Saugstrom ist,
daß insbesondere ein Förderstrom mindestens teilweise
ein Gasstrom sowie wenigstens ein Medium mindestens
teilweise nicht gasförmig ist und daß vorzugsweise die
Fördermittel (50) zur im wesentlichen lückenlosen Fül
lung der Magazinkammer (3) mit wenigstens einem nicht
gasförmigen Medium unter Verbleib höchstens geringster
Restmengen eines Förderfluids vorgesehen sind und/oder
daß zur Vakuumbefüllung ein Förderstrom mit Medium an
einer Seite (4) einer Magazinkammer (3) eintritt und
unter Zurücklassung des Mediums in der Magazinkammer (3)
an einer im wesentlichen gegenüberliegenden Seite (5)
austritt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich
net, daß für eine Magazinkammer (3) mit wenigstens zwei
Kammeröffnungen (4, 5), nämlich einem Füll-Eingang (4)
und einem Ausgang (5) mindestens ein dem Ausgang (5)
zugeordneter Medien-Rückhalter (36), wie ein Sieb,
vorgesehen ist, daß insbesondere mindestens ein an
wenigstens eine Kammeröffnung (4, 5) im wesentlichen
mediendicht anschließbarer Förderkopf (16, 17) für einen
Förderstrom vorgesehen ist und daß vorzugsweise wenig
stens zwei Förderköpfe (16, 17) teleskopartig gegenein
ander sowie gegenüber einer Magazinkammer (2) zwischen
Füll-Anschlußstellungen sowie Freigabestellungen beweg
bar sind.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Stellglied
(18, 19, 24) zur relativen räumlichen Lageveränderung
einer Magazinkammer (2) vorgesehen ist, daß insbesondere
wenigstens ein Stellglied (19, 24 bzw. 18) durch einen
Förderkopf (17), einen zwangsgesteuerten Stellkörper
und/oder einen federgesteuerten Stellkörper gebildet
ist und daß vorzugsweise eine Halterung für eine Maga
zinkammer (2) eine Spannvorrichtung (20) und/oder entge
gengesetzt gegen Stirnseiten (6, 7) eines Magazinkörpers
(2) anlegbare Stellglieder (19, 18) aufweist.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Füll-Ventil
(40) mit wenigstens einem zwischen Ventilstellungen
bewegbaren Ventilkörper (41, 42) vorgesehen ist, daß
insbesondere mindestens ein Ventilkörper (41, 42) als
Ventilschieber ausgebildet ist und daß vorzugsweise
wenigstens ein Ventilkörper (42, 41) durch einen Maga
zinkörper (2), ein Stellglied (18) und/oder wenigstens
einen Magazinverschluß (9) gebildet ist, wobei insbeson
dere für mindestens eine Ventilöffnung (30) mindestens
zwei abwechselnd sowie im wesentlichen lückenlos aufein
anderfolgend in Eingriff zu bringende Ventilkörper (41,
42) vorgesehen sind.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine im wesentli
chen unmittelbar über mindestens einen Medien-Übertritt
(30) an wenigstens eine Medienkammer (3) angrenzende
Speicherkammer (12) für ein Medium vorgesehen ist, daß
insbesondere eine Speicherkammer (12) bis auf einen
Medien-Übertritt (30) im wesentlichen dicht geschlossen
ausgebildet ist und daß vorzugsweise eine Speicherkammer
(12) im wesentlichen an eine Bodenwand (31) angrenzend
an eine Medienkammer (3) anschließbar und/oder als
Säulenspeicher ausgebildet ist.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß insbesondere für einen
mehrere zueinander benachbarte bzw. um eine Achse (11)
angeordnete Magazinkammern (3) aufweisenden Magazinkör
per (2) wenigstens eine über mindestens zwei bis alle
Magazinkammern (3) durchgehende Anschlußöffnung (30, 33)
für einen Förderstrom und/oder ein gemeinsamer Medien-
Rückhalter (36) vorgesehen ist, daß insbesondere wenig
stens eine Anschlußöffnung (30, 33) bzw. mindestens ein
Medien-Rückhalter (36) ringförmig ist und daß vorzugs
weise wenigstens eine Anschlußöffnung (30) als Ventil
öffnung vorgesehen ist.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Grundkörper
(10) der Vorrichtung (1) zwischen einer Außenwand (13)
und einer Innenwand (14) wenigstens eine annähernd
ringförmige Speicherkammer (12) für ein Medium begrenzt,
daß insbesondere anschließend an ein Ende (31) einer
Speicherkammer (12) ein mit einem Magazinkörper (2)
mitlaufend bewegbarer, ringförmiger Ventilkörper (18)
für eine Anschlußöffnung (30) gegen ein Federglied (22)
bewegbar ist und daß vorzugsweise ein an eine Förder
quelle anschließbarer Förderkopf (17) für einen Förder
strom in und außer Eingriff mit einer mantelförmigen
Innenwand (14) bewegbar ist.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß eine Innenwand (14) einer
Speicherkammer (12) als Führung für einen Magazinkörper
(2), einen Ventilkörper (18), einen Speicherverschluß
(44) und/oder einen Magazin-Verschlußteil (8) ausgebil
det ist, daß insbesondere ein Förderkopf (17) und ein
Ausstoßer (23) für einen Magazinkörper (2) einander
gesondert bewegbar gegenüberliegen und daß vorzugsweise
eine Innenwand (14) einer Speicherkammer (12) mit einer
Kantenfläche (29) eine Anschlußöffnung (30) für eine
Medienkammer (3) begrenzt.
10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (49) zum Verschluß
mindestens einer Kammeröffnung (4, 5) wenigstens einer
Magazinkammer (3) nach der Befüllung mit mindestens
einem Verschlußteil (8, 9) vorgesehen sind, daß insbe
sondere eine Wandung (14) einer Speicherkammer (12)
und/oder ein Ausstoßer (23) für einen Magazinkörper (2)
eine Halterung (51, 52) zur ausgerichteten Aufnahme
eines Verschlußteiles (8, 9) bildet und daß vorzugsweise
Mittel zum aufeinanderfolgenden, jedoch im wesentlichen
ununterbrochenen Verschluß mindestens einer Kammeröff
nung (4, 5) durch gesonderte Verschlußglieder, nämlich
ein Verschlußglied (14) der Vorrichtung (1) und einen
dem Magazinkörper (2) zugehörigen Verschlußteil (8, 9)
vorgesehen sind.
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