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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein System zum Einspritzen von mindestens
zwei Produkten in Behälter,
mit einer Leitung zum Transport des Produkts, die einen Eingang,
der wahlweise mit einem ersten oder einem zweiten Produktzulauf
verbunden zu werden vermag, sowie einen Ausgang hat, durch den das
transportierte Produkt in Richtung der Behälter gespritzt werden kann.
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Allgemein
ist ein derartiges Einspritzsystem mit einer Einrichtung zum Befüllen von
Behältern
verbunden, auf der die Behälter
schrittweise vorgeschoben werden, um unter einer mit dem Einspritzsystem verbundenen
Füllstation
anzuhalten und auf diese Weise ihre Befüllung zu ermöglichen.
Nach dieser Station werden die Behälter allgemein mit Hilfe eines beispielsweise
heißgesiegelten
Deckels verschlossen. Die Einrichtung kann zum Füllen von vorgefertigten Behältern dienen
oder sie kann zur Herstellung von Behältern, insbesondere durch Warmformen,
in einer oder mehreren Fertigungsstationen und zum Füllen dieser
Behälter
in einer Füllstation
dienen, die den Fertigungsstationen nachgelagert ist.
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Herkömmlicherweise
dient die Produkttransportleitung dazu, das Produkt bis zur Füllstation
zu transportieren, wo das Produkt dosiert und in die Behälter abgegeben
wird. Das Produkt, das in die Behälter eingespritzt werden soll,
wird im Allgemeinen zunächst
in einem Vorratsbehälter
gelagert, der aus praktischen Gründen
normalerweise in einer relativ großen Entfernung von der Behälterfülleinrichtung angeordnet
ist. Insbesondere ist es wichtig, dass volle Vorratsbehälter leicht
zugeführt
und leere Vorratsbehälter
entfernt werden können,
ohne in die Umgebung der Fülleinrichtung
zu gelangen. Der Vorratsbehälter
ist daher mit einer Pumpe verbunden, die das Produkt in die Transportleitung
abgibt, die ihrerseits das Produkt bis zu der Behälterfüllstation
der Anlage transportiert.
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Bei
einer solchen Einrichtung kommt es natürlich vor, dass die Art des
Produkts, mit dem die Behälter
gefüllt
werden, geändert
werden muss. Insbesondere wenn die Behälter zur Aufnahme eines flüssigen oder
pastösen
Produkts wie etwa Joghurt bestimmt sind, kommt es recht häufig vor,
dass eine Änderung
der Geschmacksrichtung des Joghurts erforderlich ist. In einem solchen
Fall wird meistens ein Hauptvorratsbehälter mit dem Grundprodukt,
der sogenannten weißen
Masse, in geeigneter Weise mit der Füllstation verbunden. Je nach
Art der ausgewählten
Ge schmacksrichtung wird ein Zusatzprodukt von der Transportleitung
zugeführt,
das in der Füllstation
oder unmittelbar vor dieser Station mit der weißen Masse vermischt wird, bevor
die Mischung in die Behälter
eingefüllt
wird. Um die Geschmacksrichtung zu ändern, wird zwar dieselbe weiße Masse
beibehalten, geändert
wird jedoch der Zusatzstoff. Bei herkömmlichen Systemen können so
mehrere Vorratsbehälter,
die jeweils einen besonderen Zusatzstoff enthalten, derart angeordnet
werden, dass sie durch eine oder mehrere Pumpen wahlweise mit dem Eingang
der Transportleitung verbunden werden können.
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Wenn
man bei den herkömmlichen
Systemen ausgehend von einer Situation, in der die Transportleitung
ein erstes Produkt, zum Beispiel einen ersten Zusatzstoff, transportierte,
das Produkt ändern
und ein zweites Produkt, zum Beispiel einen zweiten Zusatzstoff,
abgeben wollte, so trennte man den Eingang der Transportleitung
vom Zulauf des ersten Produktes, um sie am Zulauf des zweiten Produktes
wieder anzuschließen
und dann dieses zweite Produkt in die Transportleitung zu spritzen.
Die beiden Produkte vermischten sich folglich in der Transportleitung,
bevor sie die Behälterfülleinrichtung
erreichten, und um zu verhindern, dass diese Mischung in die Behälter gelangte,
musste die Befüllung
der Behälter
unterbrochen und eine Produktmenge, die praktisch dem gesamten Volumen
der Transportleitung entsprach, beseitigt werden, bevor mit dem
Füllen
der Behälter
unter Verwendung des zweiten Produkts begonnen wurde.
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Da
die Transportleitung, wie oben erwähnt, aus praktischen Gründen relativ
lang ist, betraf diese notwendige Beseitigung ein relativ großes Produktvolumen
und hatte deshalb beträchtliche
Verluste zur Folge. Diese Verluste wirkten sich auf die Herstellungskosten
aus und hatten zur Folge, dass ein Wechsel der Art des in die Behälter eingespritzten Produkts
hinausgezögert
wurde.
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Für einen
sehr speziellen Anwendungsbereich, nämlich den Transport von Erdölprodukten, wird
in der
GB 1 028 035 ein
Einspritzsystem des oben genannten Typs beschrieben, welches außerdem eine
Station zum Einführen
eines Trennorgans umfasst, die in der Nähe des Eingangs der Transportleitung
angeordnet ist und in diese ein Trennorgan einzuführen vermag,
das imstande ist, zwei Produkte voneinander zu trennen, die in der
Transportleitung beiderseits des Trennorgans transportiert werden, wenn
dieses Organ seinerseits in der Leitung transportiert wird.
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Wird
das transportierte Produkt geändert, muss
das Trennorgan unter der Schubwirkung, die das zweite Produkt auf
dieses ausübt,
bis zu einer in der Nähe
des Ein gangs der Transportleitung angeordneten Engstelle zurückgeführt werden.
Die Verwendung des zweiten Produkts zum Transport des Trennorgans über eine
große
Entfernung ist nicht immer möglich,
insbesondere wenn es sich bei den betreffenden Produkten um Lebensmittel
handelt. Sie erfordert eine Unterbrechung der Verteilung des Produkts,
da der Ausgangsschieber der Transportleitung geschlossen ist, bis
das Trennorgan die Fangstelle erreicht.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, den Stand der Technik zu verbessern und ein
System vorzuschlagen, das eine mühelose Änderung
des in der Transportleitung transportierten Produkts ohne größere Produktverluste
ermöglicht.
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Diese
Aufgabe wird dadurch gelöst,
dass das erfindungsgemäße Einspritzsystem
eine Station zum Ausleiten des Trennorgans umfasst, die in der Nähe des Ausgangs
der Transportleitung angeordnet ist und das Trennorgan aus der Transportleitung
zu entfernen vermag.
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Möchte man
ausgehend von einer Situation, in der ein erstes Produkt eingespritzt
wurde, das Produkt ändern,
um ein zweites Produkt einzuspritzen, wird dank der Erfindung das
Trennorgan in die Transportleitung eingeführt und anschließend der
Eingang dieser Transportleitung vom ersten Zulauf getrennt, um ihn
mit dem zweiten Zulauf zu verbinden. Man spritzt also das zweite
Produkt hinter dem Trennorgan ein, so dass dieses vom ersten Produkt,
das davor zirkuliert, getrennt ist. Gelangt das Trennorgan in die
Nähe des
Ausgangs der Transportleitung, das heißt in die Nähe der Füllstation der Behälter, kann
es aus der Leitung entfernt werden, um das zweite Produkt anstelle
des ersten Produkts in die Füllstation
zu spritzen.
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Beginnt
die Zufuhr des zweiten Produkts, wird das Trennorgan von dem zweiten
Produkt auf natürliche
Weise in der Transportleitung vorgeschoben und schiebt das erste
Produkt vor sich her, das auf ganz normale Weise bis zum Ausgang
der Transportleitung gelangt.
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Vorteilhafterweise
umfasst das Einspritzsystem ferner eine Rücklaufleitung, die das durch
die Ausleit-Station aus der Transportleitung entfernte Trennorgan
zur Einführ-Station zurückzuführen vermag.
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Somit
wird das aus der Transportleitung entfernte Trennorgan an deren
Ausgang zur Einführ-Station
zurückgeführt, um
erneut in dieser angeordnet zu werden, wenn wieder eine Produktänderung
erfolgt und das Engorgan aus diesem Anlass erneut in die Transportleitung
eingeführt
wird.
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Es
ist außerdem
von Vorteil, dass das System eine Reinigungsstation umfasst, die
das Trennorgan vor dessen Einführen
in die Transportleitung durch die Einführ-Station zu reinigen vermag.
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Diese
Reinigung ermöglicht
die Einhaltung strenger Hygienebedingungen, insbesondere wenn es
sich bei den Produkten um Lebensmittel handelt.
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Gemäß einer
vorteilhaften Ausführungsart umfasst
das System eine Vorrichtung zum Füllen bzw. Entleeren des Trennorgans,
die einen Produktdurchlass, der einen Abschnitt der Transportleitung bildet,
und ein Füllorgan
aufweist, das wenigstens eine Kammer umfasst, die zwischen ihren
beiden offenen Enden ein Trennorgan zu enthalten vermag, wobei das
Füllorgan
zwischen einer ersten Stellung, in der die Kammer in den Produktdurchlass
derart eingeschoben ist, dass das in der Kammer befindliche Trennorgan
durch den Produktfluss in der Transportleitung mitgeführt wird,
und einer zweiten Stellung beweglich ist, in der die Kammer aus
dem Produktdurchlass entfernt ist.
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Das
Einspritzsystem kann zwei analoge Füll- bzw. Entleerungsvorrichtungen
umfassen, von denen eine in der Einführ-Station zum Beschicken mit
einem Trennorgan und die andere in der Ausleit-Station zum Entnehmen
des Trennorgans angeordnet ist.
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In
der Einführ-Station
kann das Trennorgan in der Kammer des Füllorgans platziert werden,
während
Letzteres sich in seiner zweiten Stellung befindet, ohne dass sich
dies in irgendeiner Weise auf den Transport des Produktes auswirkt.
Soll das Produkt geändert
werden, muss lediglich die das Trennorgan enthaltende Kammer in
ihre erste Stellung gebracht werden, damit dieses automatisch seinen
Platz in der Transportleitung einnimmt.
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In
der Ausleit-Station wird die Kammer des Füllorgans in ihrer ersten Stellung
platziert, in der sie in den Produktdurchlass zwischengeschaltet
ist. So gerät
das Trennorgan auf natürliche
Weise in diese Kammer, wenn es unter dem Einfluss des Transports der
Produkte in die Ausleit-Station gelangt. Es wird nun in dieser Kammer
zurückgehalten,
wobei lediglich das Füllorgan
in seine zweite Stellung gebracht und die Kammer aus dem Produktdurchlass
entfernt werden muss, um den Produkttrans port fortsetzen zu können. Das
Produkt, das sich hinter dem Trennorgan befand, kann nun am Ausgang
der Transportleitung abgegeben werden.
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Zum
besseren Verständnis
der Erfindung und ihrer Vorteile dient die nun folgende detaillierte Beschreibung
einer Ausführungsform,
die als nicht einschränkendes
Beispiel angeführt
ist. Die Beschreibung nimmt Bezug auf die beigefügten Zeichnungen, in denen:
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1 ein
Schema ist, das den allgemeinen Aufbau des erfindungsgemäßen Einspritzsystems zeigt;
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2 eine
aufgebrochene perspektivische Darstellung ist, die eine Vorrichtung
zum Füllen
bzw. Entleeren des erfindungsgemäßen Trennorgans zeigt;
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3 eine
Schnittansicht in der Ebene III-III aus 2 ist, welche
die Arbeitsstellung der Vorrichtung zum Beschicken bzw. Entnehmen
zeigt;
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4 eine
zu 3 analoge Ansicht ist, welche die Reinigungsstellung
zeigt;
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5 eine
zu 3 und 4 senkrechte Schnittansicht
entlang der Linie V-V aus 4 ist;
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6 eine
Schnittansicht der Reinigungsstation in einer Ebene ist, die die
Bewegungsrichtung des Trennorgans in dieser Station enthält, und
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7 eine
Schnittansicht entlang der Linie VII-VII aus 6 ist.
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Das
System aus 1 dient zum Transport eines
Produkts, beispielsweise eines flüssigen oder pastösen Produkts
wie etwa Joghurt oder ähnliches, bis
zu einer Dosier- und
Füllstation 10,
in der dieses Produkt in Behälter 12 abgegeben
wird, die unter diese Station transportiert werden. Das in der Station 10 abgegebene
Produkt ist zum Beispiel das Ergebnis einer Mischung mehrerer Produkte.
Diese Mischung umfasst ein Grundprodukt bzw. eine weiße Masse, die
anfangs in einem Hauptvorratsbehälter
R enthalten ist, sowie einen Zusatzstoff, der aus einem Vorratsbehälter RA
oder RB stammt und vor dem Einspritzen in der Dosierstation in einem
Mischer 14 mit der weißen
Masse vermischt wird. Bei der weißen Masse kann es sich beispielsweise
um Naturjoghurt handeln, während
die in den Vorratsbehältern
RA oder RB enthaltenen Zusatzstoffe zwei verschiedene Sorten von
Fruchtextrakten sein können.
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Im
Fall des Beispiels aus 1 ermöglicht es das Einspritzsystem,
den Zusatzstoff in der weißen
Masse zu ändern,
ohne während
dieser Umstellung ein größeres Volumen
des Zusatzstoffes zu verlieren. Das System umfasst eine Leitung
zum Transport des Produkts LT, deren Eingang E wahlweise mit einem
ersten oder einem zweiten Zulauf 16A oder 16B verbunden
werden kann, und durch deren Ausgang S das in dieser Leitung transportierte
Produkt in Richtung der Dosier- und Füllstation 10 gespritzt
werden kann. Im dargestellten Fall ist dieser Ausgang mit dem Mischer 14 verbunden,
um das Mischen des Zusatzstoffs mit der weißen Masse zu ermöglichen.
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Die
Vorratsbehälter
R, RA und RB sind von der Dosier- und Füllstation 10 derart
beabstandet, dass die Transportleitung LT sowie die Leitung LB, die
den Vorratsbehälter
R mit dem Mischer 14 verbindet, lang sind. Während der
Produktion wird die weiße
Masse selten ausgetauscht, so dass die Leitung LB ununterbrochen
mit dem Vorratsbehälter
R und dem Mischer 14 verbunden ist. Dagegen kann es der Fall
sein, dass der Zusatzstoff, der der weißen Masse zugesetzt wird, geändert werden
soll, indem der eine oder der andere Vorratsbehälter RA bzw. RB mit der Transportleitung
verbunden wird.
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In
dem dargestellten Beispiel sind der Ausgang des Vorratsbehälters RA
und der Ausgang des Vorratsbehälters
RB durch eine Pumpenvorrichtung 18A, 18B mit den
Zuläufen 16A bzw. 16B verbunden. Die
Zuläufe 16A und 16B sind
mit dem Eingang E der Transportleitung LT jeweils durch einen Schieber
VA bzw. VB parallel verbunden. Je nachdem, ob sie geöffnet oder
geschlossen sind, ermöglichen
es diese Schieber, wahlweise den Zulauf 16A oder 16B mit der
Leitung LT zu verbinden. Ihrerseits mit Schiebern ausgestattete
Entleerungsleitungen 17A bzw. 17B ermöglichen
die Entleerung der Zuläufe 16A und 16B.
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Das
erfindungsgemäße Einspritzsystem
umfasst eine Einführ-Station 20,
die in der Nähe
des Eingangs der Transportleitung LT angeordnet ist und es ermöglicht,
in diese auf die nachfolgend beschriebene Weise ein Trennorgan einzuführen. In
der Nähe des
Ausgangs S der Leitung LT umfasst das System eine Ausleit-Station 22,
die es ermöglicht,
dieses Trennorgan zu entfernen. Über
die gesamte Länge der
Transportleitung LT, die zwischen den Stationen 20 und 22 angeordnet
ist, kann das Trennorgan auf diese Weise die beiden Produkte, die
sich jeweils hinter und vor diesem Organ befinden, voneinander trennen.
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Die
Ausleit-Station ist auf der Transportleitung, jedoch in unmittelbarer
Nähe ihres
Ausgangs angeordnet, während
die Einführ-Station
ebenfalls auf dieser Leitung, jedoch in unmittelbarer Nähe ihres Eingangs
angeordnet ist.
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Das
System umfasst ferner eine Rücklaufleitung
LR, die es ermöglicht,
das durch die Ausleit-Station 22 aus der Transportleitung
entfernte Trennorgan zur Einführ-Station 20 zurückzuführen. Diese Rücklaufleitung
umfasst ein erstes Ende 24A, welches mit der Ausleit-Station 22 verbunden
ist und durch das eine Transportflüssigkeit wie etwa Wasser eingeführt werden
kann, sowie ein zweites Ende 24B, welches mit der Einführ-Station 20 verbunden ist
und durch das diese Transportflüssigkeit
wieder abgelassen werden kann. Gelangt das Trennorgan in die Ausleit-Station 22,
so wird es von dieser in der Rücklaufleitung
platziert und von der Flüssigkeit,
die in die Rücklaufleitung
durch deren Ende 24A eintritt, bis zur Einführ-Station
befördert.
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Das
System umfasst ferner eine Reinigungsstation 26, in der
das Trennorgan gereinigt werden kann, bevor es wieder in die Einführ-Station
eingeführt
wird. Wie in 1 erkennbar, ist es äußerst vorteilhaft,
dass sich diese Reinigungsstation auf der Rücklaufleitung LR befindet.
In diesem Fall kann die Transportflüssigkeit, die durch ihren Eingang 24A in diese
Leitung eintritt, als Reinigungsflüssigkeit verwendet werden.
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Unter
Bezugnahme auf 2 bis 5 wird nun
eine Vorrichtung zum Einbringen bzw. Entnehmen des Trennorgans 28 beschrieben,
die je nach der Art und Weise, wie sie mit den Leitungen LT und LR
verbunden ist, die Einführ-Station 20 oder
die Ausleit-Station 22 bilden
kann.
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Die
Vorrichtung 28 umfasst daher zwei erste Anschlussstücke 30A und 30B und
zwei zweite Anschlussstücke 32A und 32B.
Zum Beispiel bildet die Vorrichtung 28 die Ausleit-Station 22,
und das Anschlussstück 30A ist
mit der Transportleitung vor der Ausleit-Station verbunden, während das
Anschlussstück 30B mit
dem Ausgang S verbunden ist. In derselben Situation ist das Anschlussstück 32B mit
dem Zulauf 24A der Rücklaufleitung
verbunden, und das Anschlussstück 32A ist
mit der Rücklaufleitung
nach der Station 22 in der Zirkulationsrichtung der Transportflüssigkeit
in dieser Leitung verbunden.
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Die
Vorrichtung 28 kann auch die Einführ-Station 20 bilden,
wobei in diesem Fall das Anschlussstück 32B mit dem Eingang
E der Leitung LT vor der Station 20 verbunden ist, während die
Anschlussstücke 30A und 30B mit
der Rücklaufleitung LR
jeweils vor bzw. nach der Station 20 in der Zirkulationsrichtung
der Transportflüssigkeit
in dieser Leitung verbunden sind.
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Somit
bilden einerseits die Anschlussstücke 30A und 30B und
andererseits die Anschlussstücke 32A und 32B die
Enden eines in der Vorrichtung 28 ausgebildeten ersten
und zweiten Kanals. Je nachdem, ob die Anschlussstücke mit
der Leitung LT oder LR verbunden sind, bilden der erste und zweite
Kanal jeweils einen Abschnitt der Leitung LR und einen Abschnitt
der Leitung LT oder umgekehrt.
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Im
Folgenden wird die erste Situation beschrieben, in der die Vorrichtung 28 die
Ausleit-Station 22 bildet. Zwischen den Anschlussstücken 30A und 30B weist
die Vorrichtung 28 einen Produktdurchlass 32 auf,
der einen Abschnitt der Transportleitung LT bildet. Zwischen den
Anschlussstücken 32A und 32B weist
die Vorrichtung 28 einen Rücklaufdurchlass 34 auf,
der einen Abschnitt der Rücklaufleitung
LR bildet. Wie in 3 dargestellt, umfasst die Vorrichtung 28 ein
Füllorgan 36,
das zwei Kammern 38 bzw. 40 aufweist, die in der
Lage sind, zwischen ihren offenen Enden 38A, 38B bzw. 40A, 40B ein
Trennorgan 42 zu enthalten.
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In
der dargestellten Stellung wird das Trennorgan 42 in der
Kammer 38 mit Hilfe von Zurückhaltemitteln, die diese aufweist,
zurückgehalten.
So hat das Ende 38B dieser Kammer, das im Produktdurchlass 32 in
der Transportrichtung des Produkts stromabwärts angeordnet ist, einen Anschlag 39,
der einen Querschnitt begrenzt, der kleiner ist als der des Trennorgans
und an dem dieses Organ zum Anschlag kommt. Allgemein umfasst das
Füllorgan
Mittel, um das Trennorgan 42 in der Kammer zurückzuhalten,
wobei diese Mittel den Einlass des Trennorgans in diese Kammer und
den Auslass des Organs aus dieser Kammer nur über eines der Enden 38A der
Kammer gestatten. Die Ausführung
der Kammer 40 ist identisch mit jener der Kammer 38.
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Gehört die Vorrichtung 28 zur
Einführ-Station,
kann die Kammer 38 das Trennorgan 42 aufnehmen,
wenn sie sich in ihrer zweiten Stellung befindet, die auf diese
Weise eine Wartestellung ist. Wenn die Vorrichtung 28 zur
Ausleit-Station gehört,
so ist die Kammer 38 zur Aufnahme des Trennorgans bereit, wenn
sie sich in ihrer ersten Stellung befindet.
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2 und 3 zeigen
also die Kammer 38 in ihrer ersten Stellung, in der sie
in den Produktdurchlass 32 eingeschaltet ist. Es versteht
sich, dass das Trennorgan 42, wenn es sich in der Transportleitung
befindet, durch den in dieser Leitung zirkulie renden Produktfluss
mitgeführt
wird, bis es in die Kammer 38 gelangt, in der es von den
oben erwähnten Mitteln 39 zurückgehalten
wird. Das Füllorgan 36 kann
nun derart gesteuert werden, dass es seine zweite Stellung einnimmt,
in der die Kammer 38 außerhalb des Produktdurchlasses
angeordnet ist, um die freie Zirkulation dieses Produktes zum Anschlussstück 30B zu
ermöglichen.
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In
dieser zweiten Stellung ist die Kammer 38 anstelle der
in 3 erkennbaren Kammer 40 in dem Rücklaufdurchlass 34 angeordnet.
Die Zirkulationsrichtung R der Flüssigkeit in dem Durchlass 34 ist
der Transportrichtung T des Produkts in dem Durchlass 32 entgegengesetzt.
Unter dem Einfluss der über
das Anschlussstück 32B zugeführten Transportflüssigkeit
kann das Trennorgan 42 demzufolge wieder über das
Ende 38A der Kammer 38 austreten, wenn diese mit
dem Rücklaufdurchlass
verbunden ist, um das Trennorgan in die Rücklaufleitung zurückzuführen.
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Bildet
die Vorrichtung 28 die Einführ-Station, so ist der Durchlass 32 mit
der Rücklaufleitung
verbunden, und das Trennorgan 42, das in der Leitung durch
die Schubwirkung der Transportflüssigkeit transportiert
wird, gelangt auf natürliche
Weise in die Kammer 38. Diese Kammer, in der sich das Trennorgan
befindet, bleibt natürlich
aus der Transportleitung entfernt, solange das in dieser Leitung
zirkulierende Produkt nicht geändert
werden muss. Soll dieses Produkt geändert werden, wird das Füllorgan 36 derart
platziert, dass anstelle der Kammer 40 aus 3 die
Kammer 38 mit dem Trennorgan 42 angeordnet ist,
wobei das Anschlussstück 32B mit
dem Eingang E der Transportleitung verbunden ist. Durch Betätigen der
Schieber VA und VB wird der Zulauf geändert, mit dem dieser Eingang
verbunden ist, und indem die Transportleitung über den ausgewählten neuen
Zulauf gespeist wird, wird das Trennorgan in Richtung der Ausleit-Station 22 geschoben.
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Beim
dargestellten Beispiel sind die beiden Kammern 38 und 40 des
Füllorgans 36 ähnlich und können in
der ersten und zweiten Stellung des Füllorgans abwechselnd in den
Produktdurchlass 32 eingeschoben und daraus entfernt werden.
Genauer gesagt sind die Kammern 38 und 40 derart
angeordnet, dass in einer ersten Stellung des Füllorgans die Kammer 38 in
dem Durchlass 32 und die Kammer 40 in dem Durchlass 34 ist,
während
in einer zweiten Stellung dieses Füllorgans die Kammer 38 die
Stelle der Kammer 40 in dem Durchlass 34 einnimmt
und die Kammer 40 die Stelle der Kammer 38 in
dem Durchlass 32 einnimmt.
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Vorliegend
wird das Füllorgan
durch eine Trommel gebildet, die um eine zur Achse des Produktdurchlasses
parallel verlaufende Achse A drehbeweglich ist. Diese Trom mel umfasst
zwei diametral entgegengesetzte Kammern und wird zwischen ihren beiden
Stellungen um eine halbe Umdrehung gedreht, wobei die Durchlässe 32 und 34 ihrerseits
diametral entgegengesetzt sind. Die Achse A ist parallel zu den
Zirkulationsrichtungen T und R.
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Um
sein Versetzen in Drehung zu ermöglichen,
ist das Füllorgan 36 fest
mit einer mit seiner Achse fluchtenden Antriebswelle 42 verbunden,
wobei diese Welle zum Beispiel einen (mit Befestigungsschrauben 46 befestigten)
Antriebskopf 44 trägt,
der einen Hohlraum aufweist, welcher einen Betätigungsvierkant 36' aufzunehmen
vermag, der mit dem Füllorgan
fest verbunden ist, um dieses in Drehung zu versetzen. Die Welle 42 wird
ihrerseits durch ein beliebiges geeignetes Mittel wie etwa einen Elektromotor
M in Drehung versetzt. Der Ausgang dieses Motors kann mit der Welle 42 durch
eine Kardanverbindung oder ähnliche
Verbindung 48 verbunden sein, die den Versatz des Ausgangs
des Motors in Bezug auf die Achse A ermöglicht, um eine geradlinige
Konfiguration der mit den Anschlussstücken 30A und 32A verbundenen
Leitungen LT und LR zu ermöglichen.
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Ein
mit dem Motor zusammenwirkender Stellungsdetektor 50 ermöglicht es,
die Stellung des Füllorgans 36 jederzeit
zu bestimmen.
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Das
Trennorgan 42 weist die Form einer Rolle oder eines allgemein
zylindrischen Schiffchens auf, eventuell mit Enden 42A und 42B oder
anderen Bereichen, die in Bezug auf den Körper dieses Organs Wulste bilden.
Der größte Querschnitt
des Organs 42 ist an den inneren Querschnitt der Leitungen LT
und LR angepasst, der identisch ist. Insbesondere haben die wulstförmigen Enden 42A und 42B einen kreisförmigen Querschnitt,
der ganz geringfügig
kleiner als derjenige dieser Leitungen ist, um die Führung des
Trennorgans während
seines Transports in diesen Leitungen zu ermöglichen.
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Um
die Trennung zwischen den beiden vor und nach dem Trennorgan befindlichen
Produkten während
seines Transports zu begünstigen,
umfasst dieses vorteilhafterweise wenigstens eine Dichtung. Im vorliegenden
Fall umfasst es zwei Dichtungen 43A bzw. 43B,
die jeweils in der Nähe
seiner beiden Enden angeordnet sind. Beim Transport des Trennorgans
in einer Leitung verformen sich diese Dichtungen, indem sie sich
bezüglich
der Transportrichtung axial nach hinten biegen. Da die Transportrichtungen T
und R in den Leitungen LT und LR entgegengesetzt sind, ist es wünschenswert,
dass sich diese Dichtungen "strecken" können, wenn
das Trennorgan 42 vom Produktdurchlass in den Rücklaufdurchlass übergeht
und umgekehrt. Dazu weist mindestens einer dieser beiden Durchlässe vorteilhafterweise
eine ringförmige
Nut mit einem Durchmesser auf, der größer als der einer Dichtung
ist. Im vorliegenden Fall weisen die Kammern 38 und 40 jeweils
eine Nut 38'A bzw. 40'A auf, die jeweils
in der Nähe
ihrer Enden 38A, 40A angeordnet sind.
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Die
Vorrichtung 28 umfasst vorteilhafterweise Mittel zum Reinigen
des Füllorgans 36.
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Bei
dem dargestellten Beispiel umfasst sie Mittel, um das Füllorgan 36 zwischen
einer Arbeitsstellung und einer Reinigungsstellung, die in 3 bzw. 4 dargestellt
sind, hin- und herzubewegen. In der Arbeitsstellung kann die Kammer 38 des
Füllorgans
in der ersten Stellung dieses Organs im Wesentlichen dicht mit der
Transportleitung LT verbunden werden, indem sie in den Produkttransportdurchlass 32 eingebracht
wird. In der Reinigungsstellung ist ein Zwischenraum, der das Zirkulieren
einer Reinigungsflüssigkeit
in der Kammer 38 und um diese herum erlaubt, innen in der
Vorrichtung 28 ausgebildet.
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Die
Mittel zum Hin- und Herbewegen des Füllorgans 36 zwischen
seiner Arbeits- und Reinigungsstellung umfassen ein Schuborgan 44,
welches in dem Körper 29 der
Vorrichtung 28 angeordnet ist, in dem auch das Füllorgan 36 angeordnet
ist, wobei das Schuborgan 44 eine Schubfläche 44A aufweist,
die mit der gegenüberliegenden
Fläche 36A des
Füllorgans
zusammenzuwirken vermag. Die Flächen 36A und 44A sind
quer zu der Achse A ausgerichtet. Das Schuborgan 44 weist
die Form einer Scheibe auf, von der zwei diametral entgegengesetzte
Bohrungen 48 bzw. 50 ständig auf den Produktdurchlass 32 und
den Rücklaufdurchlass 34 ausgerichtet
sind. Die Bohrungen sind somit abwechselnd auf die Kammern 38 und 40 ausgerichtet.
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Um
das Füllorgan 36 in
die Arbeitsstellung zu drängen,
wird das Schuborgan 44 in Richtung des Pfeils F aus 3 derart
beaufschlagt, dass die Fläche 44A eine
Schubwirkung auf die Fläche 36A des Füllorgans
ausübt,
welches sie in eine axial verkeilte Stellung schiebt, in der dieses
Füllorgan
mit einem festen Anschlag 52 zusammenwirkt. Beispielsweise liegen
nun die dem Schuborgan 44 entgegengesetzten Enden 38A und 40A der
Kammern 38 und 40 an diesem festen Anschlag an,
der einen Absatz in dem Körper 29 bildet.
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Soll
das Füllorgan 36 gereinigt
werden, wird das Anschlagorgan 44 in Richtung des Pfeils
G aus 4 bewegt, die der des Pfeils F entgegengesetzt ist.
Die Fläche 44A entfernt
sich nun von der Fläche 36A des
Füllorgans 36,
und dieses Organ 36 verschiebt sich unter dem Einfluss
der Schwerkraft oder des Drucks der verwendeten Reinigungsflüssigkeit
in dem Körper 29 (wobei
die Zirkulationsrichtungen T und R waagerecht oder senkrecht sein
können),
um sich von dem Anschlag 52 zu entfernen.
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In 4 und 5 ist
zu erkennen, dass in dieser Situation innen in dem Körper 29 ein
Spiel J um das gesamte Füllorgan
herum vorhanden ist, das die Zirkulation der Reinigungsflüssigkeit
ermöglicht.
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Vergleicht
man 4 und 5, so wird klar, dass das Füllorgan 36 einen
durchgehenden, diametralen Durchlass 54 aufweist, der zwischen
den Kammern 38 und 40 angeordnet und senkrecht
zu dem Durchmesser ist, auf dem diese beiden Kammern angeordnet
sind. Sind die Kammern 38 und 40 jeweils auf die
Durchlässe 32 und 34 ausgerichtet,
so kommuniziert der Durchlass 54 des Organs 36 mit den
Anschlussstücken 56A und 56B,
um eine Reinigungsleitung zu bilden. Das Schuborgan 44 ist
dicht mit der Innenwand des Körpers 29 in
Berührung
und durch ein Wandelement 44B auf der Seite des Durchlasses 54 verschlossen,
damit die zum Reinigen verwendete Flüssigkeit in einem geschlossenen
Raum zirkuliert. Selbstverständlich
kann diese Flüssigkeit mit
dem Produktdurchlass 32 und dem Rücklaufdurchlass 34 und
selbst mit den Transport- und Rücklaufleitungen
LT und LR kommunizieren. Um das gesamte System zu reinigen, kann
es daher entleert werden und kann eine Reinigungsflüssigkeit
in den Leitungen LT und LR sowie in den mit der Reinigungsleitung
verbundenen Anschlussstücken 56A und 56B zirkulieren.
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Um
das Schuborgan 44 zu bewegen, verwendet man zum Beispiel
eine Exzenterwelle 58, mit deren Oberfläche die ersten Enden 60A eines
oder mehrerer Kolben 60 zusammenwirken. Die zweiten Enden 60B dieser
Kolben wirken mit dem Schuborgan 44 eventuell mit Hilfe
von Federn 62 zusammen. Die Exzenterwelle 58 ist
im Wesentlichen senkrecht zur Achse A angeordnet und wird von Mitteln
wie etwa einem Motor M' in
Drehung versetzt. Ein Stellungsdetektor 64 ermöglicht es,
von außen
zu überprüfen, ob
das Organ 44 in der Schubstellung, in der es das Füllorgan 36 in
seine Arbeitsstellung drängt, oder
in der freigegebenen Stellung ist, in der es diesem Organ 36 erlaubt,
seine Reinigungsstellung einzunehmen.
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Wie
bereits erwähnt,
ist diese Möglichkeit
der Reinigung des Füllorgans 36,
die unter hygienischen Gesichtspunkten insbesondere dann wichtig
ist, wenn es sich bei dem in den Leitungen zirkulierenden Produkt
um ein Lebensmittel handelt, nur möglich, wenn diese Leitungen
leer sind.
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Nachdem
es zum Trennen von zwei in der Transportleitung LT zirkulierenden
Produkten verwendet wurde, ist es wünschenswert, dass das Trennorgan 42 gereinigt
werden kann, ohne das System entleeren zu müssen. Es wird nun die zu diesem Zweck
verwendete Reinigungsstation 26 beschrieben. Diese Reinigungsstation 26 ist
auf der Rücklaufleitung
LR angeordnet und umfasst zwei mit dieser Leitung verbundene Anschlusstücke 70A bzw. 70B. Die
Reinigungsstation umfasst eine Reinigungskammer 72, die
in dieser Situation einen Abschnitt der Rücklaufleitung LR bildet. In
dieser Kammer zirkuliert die Flüssigkeit
in der in 6 angegebenen Richtung R.
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Die
Reinigungsstation umfasst Mittel, um das Trennorgan 42 zeitweilig
in dieser Reinigungskammer 72 zurückzuhalten. Im Fall des dargestellten vorteilhaften
Beispiels umfassen diese Mittel wenigstens eine Membran 74,
die elastisch verformt zu werden vermag, um in die Kammer 72 vorzustehen
oder nicht. Im vorliegenden Fall sind zwei diametral entgegengesetzte
Membranen 74 mit einem Teil des Körpers 27 der Reinigungsstation
solchermaßen
fest verbunden, dass sie zwei Teile der Wand der Reinigungskammer 72 bilden.
Auf ihren der Reinigungskammer entgegengesetzten Seiten begrenzen
diese Membranen jeweils eine Steuerungskammer 76, die mit
einem Steuerungsfluid gespeist werden kann, um sie zu verformen,
damit sie den Querschnitt der Reinigungskammer lokal verringern.
Die verformte Stellung der Membranen ist mit einer strichpunktierten
Linie in 6 dargestellt. Mittel zum Begrenzen
der Verschiebung der Stangen können
vorgesehen sein. Es handelt sich zum Beispiel um zwei halbkreisförmige Bügel 81,
die mit den Stangen fest verbunden sind und deren Enden sich berühren, um
ihre maximale Annäherung
festzulegen. Die Anschlussstücke 78 zur
Verbindung mit den Kammern 76 sind an dem Körper 27 vorgesehen.
Bei dem verwendeten Fluid handelt es sich zum Beispiel um Druckluft.
Die Membranen sind beispielsweise aus Gummi oder einem ähnlichen
Material hergestellt, um eine natürliche Elastizität zu besitzen,
die es ihnen ermöglicht,
wieder in ihre ursprüngliche
Form zurückzukehren,
in der sie mit der Wand der Kammer fluchten, wenn der Druck in den
Kammern 76 abnimmt.
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Im
Fall des dargestellten vorteilhaften Beispiels umfassen die Mittel
zum zeitweiligen Zurückhalten
des Trennorgans in der Kammer 72 ferner wenigstens eine
elastisch biegbare Haltestange, die in Längsrichtung der Reinigungskammer
angeordnet ist und durch die Membranen) 74 beaufschlagt
zu werden vermag, um das Trennorgan in dieser Kammer zu halten.
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Vorliegend
sind zwei axiale, das heißt
zur Zirkulationsrichtung R der Flüssigkeit in der Reinigungskammer
parallele Stangen vorgesehen. Diese Stangen 80 weisen jeweils ein
erstes Ende 80A auf, das aufwärts in der Richtung R angeordnet
und befestigt ist, sowie ein freies zweites Ende 80B. Die
Membranen 74 wirken mit diesen Stangen auf der Seite ihrer freien
Enden 80 zusammen, zum Beispiel mit Hilfe von Verbindungsplättchen oder
-clips 82. Es versteht sich, dass bei Anstieg des Luftdrucks
in den Kammern 76 die Membranen die Stangen 80 derart
zurückdrücken, dass
der zwischen ihnen abgegrenzte Durchmesser abnimmt. So nimmt dieser
Durchmesser nach und nach in der Richtung R ab, wobei das Trennorgan
nach und nach gebremst und schließlich in der Reinigungskammer 72 gestoppt
wird.
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Bei
dem dargestellten Beispiel sind ferner zwei weitere Stangen 84 vorgesehen,
die zu den Stangen 80 analog, jedoch an den beiden Enden
eines Durchmessers angeordnet sind, der zu dem Durchmesser, an dessen
beiden Enden die Stangen 80 angeordnet sind, senkrecht
ist. Diese Stangen 84 werden nicht durch die Membranen 74 beaufschlagt, sondern
sie bilden Führungen,
um das Trennorgan 42 in der Reinigungskammer 72 zu
positionieren.
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Es
versteht sich, dass um das gesamte Trennorgan 42 herum
Zwischenräume
ausgebildet sind, in denen die Flüssigkeit frei zirkulieren kann,
mit Ausnahme der Kontaktpunkte dieses Organs mit den Stangen 80 und 82.
Unter der Wirkung der Zirkulation der Reinigungsflüssigkeit
in der Kammer 72 wird dieses Trennorgan somit vollkommen
gereinigt.
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Ist
man der Auffassung, dass die Dauer der Reinigung ausreicht, muss
lediglich der Druck in den Kammern 76 wieder abgebaut werden
und das Trennorgan 42 kann unter dem Einfluss der in der Rücklaufleitung
LR zirkulierenden Flüssigkeit
seinen Weg fortsetzen, bis es die Einführ-Station 20 erreicht.
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So
kann mit Hilfe der Erfindung verhindert werden, dass sich die Produkte
in der Transportleitung LT vermischen, wenn die Versorgung dieser
Leitung über
die Zuläufe 16A bzw. 16B geändert wird. Eine
Vermischung der Produkte kann eventuell nur zwischen den Schiebern
VA oder VB und der Einführ-Station
im Bereich des Eingangs auftreten. Hiervon ist nur ein sehr geringes
Produktvolumen betroffen, und diese sehr kleine Mischzone wird mit
dem Produkt bis zur Ausleit-Station transportiert. Hier kann das
geringe Mischvolumen entfernt werden, bevor das dieser kleinen Mischzone
nachgelagerte reine Produkt in den Mischer 14 gespritzt
wird. Natürlich ist
es wünschenswert,
die Schieber VA und VB in unmittelbarer Nähe des Eingangs 38B oder 40B der Kammer 38 oder 40 des
Füllorgans
anzuschließen, um
die Menge der vermischten Produkte auf ein Minimum zu reduzieren.