DE4324799A1 - Vorrichtung zum Abfüllen von Flüssigkeiten in Flaschen, Dosen, oder dergleichen Behälter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abfüllen von Flüssigkeiten in Flaschen, Dosen oder dgl. Behälter, mit mindestens einer volumetrischen Dosierkammer, die über ein steuerbares Einlaßventil mit einem Vorratsbehälter für die Flüssigkeit und über ein steuerbares Auslaßventil mit einem Füllstutzen verbunden ist, wobei jeder Dosierkammer mindestens ein auf deren Füllstand ansprechender Sensor zugeordnet ist, der das Einlaßventil und/oder das Auslaßventil steuert, nach Patentanmeldung P 43 12 367.8.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer derartigen Vorrichtung den Einsatzbereich zu vergrößern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mindestens ein zusätzlicher Vorratsbehälter für eine Flüssigkeit vorhanden ist, mit dem jede Dosierkammer verbindbar ist.

Mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung können in eine Flasche oder dgl. mehrere verschiedene Flüssigkeiten, z. B. Sirup einerseits und Mineralwasser andererseits, eingefüllt werden. Dadurch, daß auch der zusätzliche Vorratsbehälter an die Dosierkammer angeschlossen ist, wirkt diese zugleich als Mischbehälter. Es ergibt sich also bereits während des Füllens und Entleerens der Dosierkammer mit den verschiedenen Komponenten ein gutes Durchmischen. Unter Flüssigkeit im Sinne der Erfindung werden auch zähflüssige Medien bis hin zu Medien mit breiartiger Konsistenz verstanden, die auch kleine Festkörper wie z. B. Fruchtstücke enthalten können. Die erfindungsgemäße Vorrichtung erlaubt eine vollkommen neuartige Herstellung von Getränken, Lebensmittel oder dgl., wobei erst kurz vor dem Einfüllen in das Gefäß ein Vereinigen und Mischen der verschiedenen Komponenten durchgeführt wird.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung, die zu einem einfachen und betriebssicheren Aufbau beitragen, sind in den Unteransprüchen 2 bis 7 enthalten. Der Einbau eines Mischorgans gemäß Anspruch 6 ermöglicht eine verbesserte Durchmischung der Komponenten, während der Einsatz eines Dosierkolbens gemäß Anspruch 7 auch das Abfüllen besonders zähflüssiger, pastöser Flüssigkeiten ermöglicht.

Im Nachstehenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. Diese zeigt einen senkrechten Schnitt durch eine Vorrichtung zum Füllen von Dosen.

Diese Vorrichtung ist zum portionsweisen Abfüllen eines Getränks in kontinuierlich bewegte, dosenförmige Behälter 1 unter Atmosphärendruck eingerichtet. Sie weist einen um eine senkrechte Drehachse 10 umlaufenden Rotor 11 in Form einer Kreisscheibe auf. Am Umfang des Rotors 11 sind gleichmäßig verteilt mehrere Ventilblöcke 12 mit einem im wesentlichen radial verlaufenden Hohlraum 13 befestigt. An dessen innerem Ende ist ein Einlaßventil 3 und an dessen äußerem Ende ist ein Auslaßventil 5 vorgesehen. Die beiden Ventile weisen jeweils einen höhenbeweglichen Ventilkörper 14, 15 auf, der durch einen eigenen Stellmotor 16, 17 in Form eines Pneumatikzylinders angehoben oder abgesenkt werden kann. Die Ventilkörper 14, 15 wirken mit sich nach unten hin konisch verjüngenden Ventilsitzen 18, 19 im Ventilblock 12 zusammen und sind abgedichtet aus diesem herausgeführt. An den Ventilsitz 18 des Einlaufventils 3 schließt sich ein kurzer Kanal 20 an, der in einen ringförmigen Vorratsbehälter 4 für die abzufüllende Flüssigkeit einmündet. Dieser wird über mehrere radiale Leitungen 21, einen konzentrisch zur Drehachse 10 angeordneten Drehverteiler 22 und eine Steigleitung 23 mit dem Getränk versorgt. Die Zufuhr des Getränks erfolgt entweder über eine nicht gezeigte Pumpe und eine übliche Drucksteuerung oder über einen höher als der Ventilblock 12 ortsfest angeordneten, nicht gezeigten Vorlauftank.

An den Ventilsitz 19 des Auslaßventils 5 schließt sich ein Füllstutzen 6 in Form eines kurzen rohrartigen Ansatzes an. Dieser endet mit Abstand über dem oberen Rand eines zu befüllenden Behälters 1, so daß dieser ungehindert einem zusammen mit dem Rotor 11 umlaufenden Drehtisch 24 zugeführt werden kann, der den Behälter 1 zusammen mit dem zugehörigen Ventilblock 12 auf einer Kreisbogenbahn bewegt.

Mittig zwischen den beiden nach oben ragenden Stellmotoren 16, 17 ist an der Oberseite des Ventilblocks 12 eine zylindrische Dosierkammer 2 mit senkrechter Mittelachse angeordnet. Diese mündet mit ihrem verjüngten unteren Ein- und Auslauf 33 direkt in den Hohlraum 13 ein und zwar an einer Stelle zwischen dem Auslaßventil 5 und dem Einlaßventil 3. Die Dosierkammer 2 besteht im wesentlichen aus einem rohrartigen Metallgefäß und ist an der Oberseite durch einen Deckel 25 dicht verschlossen. Unterhalb des Deckels 25 weist die Dosierkammer 2 eine seitliche Be- und Entlüftungsöffnung 26 auf.

Der Ventilblock 12 einschließlich seines Hohlraums 13 ist an der zur Drehachse 10 weisenden Seite verlängert. In dem so gewonnenen Raum ist an der Oberseite des Ventilblocks 12 ein zusätzlicher Stellmotor 16a befestigt und an seiner Unterseite ein zusätzlicher Einlaß in Form eines Kanals 20a ausgebildet. Der Stellmotor 16a betätigt ein zusätzliches Einlaßventil 3a von gleichem Aufbau wie das Einlaßventil 3, durch das der genauso wie der Kanal 20 in den Hohlraum 13 einmündende zusätzliche Kanal 20a wahlweise verschlossen oder freigegeben werden kann.

Der zusätzliche Kanal 20a ist an einen zusätzlichen ringförmigen Vorratsbehälter 4a angeschlossen, der über mehrere radiale Leitungen 21a, einen konzentrisch zur Drehachse 10 angeordneten Drehverteiler 22a und eine Steigleitung 23a mit der abzufüllenden Flüssigkeit oder Komponente versorgt wird. Die Versorgung erfolgt z. B. über eine nicht gezeigte Pumpe oder einen nicht gezeigten Vorlauftank, der höher liegt als die Dosierkammer 2. Ferner ist im Bereich zwischen den Einmündungen des zusätzlichen Kanals 20a und der Dosierkammer 2 im Hohlraum 13 ein statischer Mischer 59 befestigt.

Enthält der Vorratsbehälter 4 ein fertiges Getränk oder anderes Produkt, so steuert die Steuereinrichtung 29 mittels des Einlaßventils 3 das Füllen der Dosierkammer 2 aus dem Vorratsbehälter 4 bis zum oberen Füllstand III und mittels des Auslaßventils 5 das Entleeren der Dosierkammer 2 bis zum unteren Füllstand I und damit gleichzeitig das Füllen der Dose 1. Enthält auch der zusätzliche Vorratstank 4a ein fertiges Produkt, so kann dieses wahlweise in entsprechender Weise portionsweise abgefüllt werden, wobei das Füllen der Dosierkammer 2 durch das zusätzliche Einlaßventil 3a bei dauerhaft geschlossenem Einlaßventil 3 gesteuert wird.

Darüber hinaus kann mit der vorbeschriebenen Vorrichtung ein Produkt aus zwei verschiedenen Komponenten zubereitet und abgefüllt werden. Hierzu wird in den Vorratsbehälter 4 eine erste Komponente, z. B. Wasser, und in den zusätzlichen Vorratsbehälter 4a eine zweite Komponente, z. B. Sirup, eingeführt. Soll die Vorrichtung zwischen zwei Füllvorgängen bis zur unteren Höhe I gefüllt bleiben, also nicht vollständig leerlaufen, so ist vor der ersten Abfüllung bis zur Höhe I das fertige Produkt einzufüllen. Dies kann manuell oder automatisch mit Hilfe der Steuereinrichtung 29 erfolgen. Hierbei wird zuerst durch Öffnen des Einlaßventils 3 Wasser bis zur Höhe IV eingeleitet und dann durch öffnen des zusätzlichen Einlaßventils 3a bei geschlossenem Einlaßventil 3 Sirup bis zum Erreichen der Füllhöhe 1. Statt dessen kann auch durch entsprechende zusätzliche Schaltpunkte des Sensors 44 eine übergroße erste Charge zubereitet werden, bei der das Volumen des Hohlraums 13 entsprechend berücksichtigt ist. Nach dieser Vorbereitung kann mit dem eigentlichen Mischen und Füllen begonnen werden.

Hierbei wird als erstes durch Öffnen des zusätzlichen Einlaßventils 3a Sirup zugeführt, bis in der Dosierkammer 2 die mittlere Höhe II erreicht ist. Das Ende dieser-Phase ist in der Zeichnung dargestellt. Dann wird das zusätzliche Einlaßventil na geschlossen und das Einlaßventil 3 geöffnet. Jetzt wird so lange Wasser zugeführt, bis in der Dosierkammer 2 die obere Höhe III erreicht ist. Dabei durchdringt das zuströmende Wasser den Sirup, wobei die Durchmischung durch den statischen Mischer 59 und die Querschnittsverengung 33 zwischen dem Hohlraum 13 und der Mischkammer 2 unterstützt wird. Danach wird das Einlaßventil 3 wieder geschlossen. Nunmehr wird das Auslaßventil 5 geöffnet und es läuft das fertige Getränk über den Füllstutzen 6 in die Dose 1 ein, bis der Füllstand in der Dosierkammer 2 auf die untere Höhe I abgesunken ist. Daraufhin wird das Auslaßventil 5 umgehend geschlossen. Die dem Volumen zwischen dem Füllstand I und III entsprechende Menge des fertigen Getränks befindet sich nunmehr in der Dose 1. Diese Dose 1 wird entfernt und es beginnt mit Öffnen des Einlaßventils 3a und Zuführen einer leeren Dose 1 ein neuer Füllzyklus. Dabei werden die Füllhöhen I bis IV in der Dosierkammer 2 durch den mit einem höhenbeweglich auf einem Stab 45 gelagerten Schwimmer 46 versehenen Sensor 44 erfaßt und an die Steuereinrichtung 29 weitergeleitet.

Bei Bedarf können weitere Vorratsbehälter 4b usw. mit zugeordneten Einlaßventilen 3b usw. vorgesehen werden, je nach Anzahl der zu mischenden Komponenten.

Bei Verarbeitung besonders zähflüssiger oder breiartiger Komponenten kann der Einlaß auch direkt in die Dosierkammer 2 erfolgen, erforderlichenfalls mit Hilfe eines angetriebenen Dosierkolbens.

Anstelle des in der Zeichnung gezeigten kurzen Füllstutzens für die Abfüllung unter atmosphärischem Druck können auch andere Füllstutzen eingesetzt werden. Damit ist erforderlichenfalls auch eine Abfüllung unter Gegendruck möglich. Auch sind andere Sensoren für die Dosierkammer 2 verwendbar.

Claims (7)

1. Vorrichtung zum Abfüllen von Flüssigkeiten in Flaschen, Dosen oder dgl. Behälter, mit mindestens einer volumetrischen Dosierkammer, die über ein steuerbares Einlaßventil mit einem Vorratsbehälter für die Flüssigkeit und über ein steuerbares Auslaßventil mit einem Füllstutzen verbunden ist, wobei jeder Dosierkammer mindestens ein auf deren Füllstand ansprechender Sensor zugeordnet ist, der das Einlaßventil und/oder das Auslaßventil steuert, nach Patentanmeldung P 43 12 367.8, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein zusätzlicher Vorratsbehälter (4a) für eine Flüssigkeit vorgesehen ist, mit dem jede Dosierkammer (2) verbindbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Dosierkammer (2) über mehrere steuerbare Einlaßventile (3, 3a) mit mehreren Vorratsbehältern (4, 4a) für unterschiedliche Flüssigkeiten verbunden ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaßventile (3, 3a) zumindest teilweise durch den Sensor (44) bzw. die Sensoren der Dosierkammer (2) steuerbar sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (44) bzw. die Sensoren der Dosierkammer (2) bei Ansteigen des Füllstandes in der Dosierkammer (2) auf eine bestimmte erste Höhe (II) ein erstes Einlaßventil (3a) und bei Ansteigen auf eine bestimmte zweite Höhe (III) ein zweites Einlaßventil (3) schließt.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch einen Ventilblock (12) mit einem Hohlraum (13), in den ein Füllstutzen (6), die Dosierkammer (2) und mehrere Öffnungen (20, 20a) einmünden, die mit jeweils einem eigenen Vorratsbehälter (4, 4a) verbunden sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Hohlraum (13) zwischen der Dosierkammer (2) und den Öffnungen (20, 20a) ein Mischorgan (59) angeordnet ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einem der Einlaßventile (3, 3a) ein Dosierkolben zugeordnet ist.