DK160007B - Pumpeenhed til fyldning af beholdere, der frembringes i en pakkemaskine - Google Patents

Description

DK 160007 B

i

Opfindelsen angår en pumpeenhed til fyldning af beholdere i en pakkemask ine, især til produkter, der opfører sig som en væske, under aseptiske forhold. Ved pakning af produkter, der opfører sig som en væske, i-5 sær mere eller mindre hårde partikler af en vis størrelse i suspension i en væske, i pakningsbeholdere af den bortkastelige type, anvendes aseptiske automatiske pakkemaskiner’, der ved hjælp af et rør er koblet til enheder til behandling og transport af indholdet til 10 maskinen. For at sikre, at et ensartet og forud fastlagt rumfang af produktet, der skal pakkes, pr. tidsenhed løber ind i de enkelte beholdere, der dannes af et ror af pakkenmateriale, tilvejebringes almindeligvis en pumpeenhed, f.eks. en målepumpe, der for hver cyklus for-15 deler den onskede og forud fastlagte mængde indhold. De hygiejniske krav, der stilles til en sådan pumpeenhed, er meget strenge, da pakkemaskinen er af den aseptiske type, dvs. at den frembringer pakninger, der skal fyldes med indhold, der tidligere har undergået en proces for 20 at gøre det sterilt.

Det er så meget mere ønsket, som partiklerne., der er indeholdt i produktet, kan være portioner af grøntsager, fisk, kød og andre faste eller halvfaste fødemidler, der er specielt farlige, hvis de ikke opbevares 25 under absolut sterile forhold.

De kendte pumpeenheder har afstedkommet mange problemer for pakkemaskinerne, idet den fuldstændige rensning af disse inde i pakkeanlægget har afstedkommet vanskeligheder, og de har følgelig været et iøjnefalden-30 de punkt for spredning af ikke aseptiske forhold. Deres specielle opbygning skaber på den ene side en hindring for den centraliserede vaskning af pakkemaskinen, og er på den anden side nøglepunktet for infiltrering ude fra, idet de ikke er forsynet med tilstrækkelige aseptiske 35 barrierer eller har dele, der under funktionen kan komme 2

DK 160007 B

i berøring, omend minimalt, med de ikke aseptiske ydre omg i ve 1 ser.

Endvidere opsuger de enkelte masser af pumpehuset eller stemplet varme, f.eks. under steriliseringstrinnet 5 og vaskningen med overhedet damp, som det har en vanskelighed ved at komme af med før produktions- og fylde-cyklen starter igen.

Problemet er ikke mindst den ret tvungne placering i forhold til pakkemaskinens pakkeenhed med en der-10 af følgende ubalance eller manglende tæthed i det efterfølgende produktionstrin som følge af vibrationer, pludselige temperaturændringer, slid af komponenter med alvorlige vanskeligheder både hvad angår genoprettelse af nøjagtig tilpasningskontakt mellem fladerne og den nød-15 vendige frigang.

Det er i hovedsagen opfindelsens formål at tilvejebringe en pumpeenhed, især til behandling af et produkt, der opfører sig som en væske, hvilken enhed løser hele rækken af de ovenfor fremdragne arbejds-, vedlige-20 holdelses- og juster ingsproblemer og således tillader en perfekt aseptisk produktionscyklus cg en altid konstant cyklisk tilførsel af produktet.

Disse formål opfyldes ifølge opfindelsen ved tilvejebringelse af en pumpeenhed til fyldning af beholde-25 re, der frembringes i pakkemaskinen, anbragt til afbrydelse af en fødekanal og en kanal til levering af produktet, der skal pakkes, og som er af den art, der opforer sig som en væske, fortrinsvis omfattende et hult pumpehus, der i sit indre har et kammer sammensat af en 30 første som cylinder virkende del, der indeholder et glidende pumpestempel, og af en konisk del, inden i hvilken en hul konisk lukker er drejeligt indeholdt til selektivt at forbinde føde- og leveringskanalerne, der er anbragt i forbindelse med den koniske del, med den 35 første cylinderformede del, kendetegnet ved, at den ko- 3

DK 1600U7B

niske lukker desuden kan forskydes aksialt i forhold til den koniske del for således at forbinde både føde- og leveringskanalen og det hule legemes koniske del, hvorhos der er tilvejebragt et organ, der driver forskyd-5 ningsbevægelsen.

Opfindelsen forklares i det følgende nærmere under henvisning til tegningen, på hvilken fig. 1 viser et snit gennem en pumpeenhed ifølge opfindelsen i operativ stilling, og 10 fig. 2 et snit svarende til det i fig. 1 viste i vaskestilling.

Ifølge figuren 1 everer en fødekanal 11 i en ikke vist maskine til pakning af produkter, der opfører sig som væsker, især sammensat af partikler i suspen-15 sion i en væske, produktet til en pumpeenhed ifølge opfindelsen med henvisningsbetegnelsen 12, der leverer det i en leveringskanal 13, der fører ind i et rør af ikke vist pakkemateriale, hvoraf de enkelte fyldte pakninger på kendt måde fremstilles.

20 Alle disse føde- og pakningsoperationer udføres naturligvis under aseptiske forhold for at bevare fødevarernes renhed og gode kvalitet og for at tidsgarantere disse egenskaber.

Pumpeenheden ifølge opfindelsen er i eksemplet 25 vist som en enkeltcylindret frem og tilbagegående målepumpe, der omfatter et ydre hus 14, inden i hvilket der er tilvejebragt et kammer, i hovedsagen sammensat af en første cyl inderformet hul del 15, der kan modtage et pumpestempel 16, koblet til en hul konisk 30 central del 17, der strækker sig fra den første cylinderformede del 15.

Den hule koniske del eller sædet 17 modtager en konisk lukker 18, hvori der er indskåret et forkammer 19 forsynet med en første aksial boring 20 beregnet 35 til at stå i forbindelse med den cyl i nder formede del 4

DK 160007 B

15, og med to radiale boringer 21 og 22 forskudt 90° fra hinanden, og som ved drejning selektivt kan forbindes til et fødeindløb 23 og til et leveringsudløb 24, der er tilvejebragt på og munder radialt ud 5 fra huset 14.

Fødeindløbet 23 og leveringsudløbet 24 er forbundet til den tilhørende indløbskanal 11 og leveringskanal 13 ved hjælp af et par flanger 25, der er forsynet med en ringformet stik-stikdåsekobling 26, 10 der ved 27 forsynes med aseptisk damp og er anbragt mellem koncentriske ydre og indre ringformede sæder 28, hvori tilhørende tætningsringe er anbragt.

Den koniske lukker 18 strækker sig bagud og ak-sialt i en cylindrisk del 30, der glider inden i en 15 anden hul cylindrisk del 29 af det ydre hus 14, hvor delen 30 er hul og indeholder stempelstangen 31 for et stempel 32, der er stift fastgjort til denne.

Den anden ende af stempelstangen 31 understøttes indvendigt i en muffe 33, der strækker sig fra stemplet 20 32 gennem orienterbare tryklejer 39, og muffen 33 er forsynet med et forsænket ringformet sæde 34, der virker som stopanlæg imod bunden af en ringmøtrik 35. Ringmøtrikken 35, der er forsynet med ydre gevind, kan skrues ned og indstilles i aksial stilling i forhold til 25 stempelstangen 31 i en muffe 36, der er forsynet med et tilsvarende indre gevind og er fastgjort til en ydre cylinder 37, hvori stemplet 32 kan bringes til at glide ved hjælp af luft, der føres til det bageste kammer 38.

30 En bund 54 lukker cylinderen 37 ved den anden ende og er forsynet med tætnende pakninger 55.

Stemplet 32, cylinderen 37 og muffen 36 danner et kammer 52, der forsynes med luft gennem en boring 56 for at bevirke tilbageføringen af stemplet 35 32 fra dets normale arbejdsstilling og for at bringe

DK 160007 B

5 den koniske lukker 18 ud af kontakt med det koniske sæde 17.

Med henblik herpå er der inden i ringmøtrikken 35 anbragt tætnende pakninger 53, der virker mod muf-5 fen 33.

Der er således tilvejebragt et organ til aktivering af lukkerens forskydning, i dette tilfælde en dob-beltvirkende cylinder, der er forsynet med slaglængdeindstillingsorganer.

10 Ringmøtrikken 35 kan låses i den rette valgte stilling ved hjælp af en radialt til cylinderen 37 forløbende skrue 40.

Enden af den koniske lukker 18's cylindrske del 30 optager desuden en vægtarin 41, der driver drejnin-15 gen af samme koniske lukker 18 mellem de to funktionsstillinger, der ved hjælp af de radiale boringer 21 og 22 og den aksiale boring 20 forbinder cylinderen 15 med fødeindløbet 23 og leveringsudløbet 24, der er åbne et ad gangen.

20 Uden på den cylindriske del 30 og på stemplet 16 i en zone, der er tilvejebragt på den anden side af og indenfor tætningspakninger 42, er der skabt en aseptisk steril barriere ved i de respektive ringformede kamre 43 og 44 at indføre og cirkulere f.eks. steril 25 damp eller kondensat gennem henholdsvis indløbskanaler 45 og 46 og udløbskanaler 47 og 48.

Rundt om det ydre hus 14's første hule cylindriske del 15 er der installeret en cylindrisk kappe 49, der er forsynet med en indløbskanal 50 og 30 en udløbskanal 51, inden i hvilken kappe et fluidum eller en væske med kontrolleret temperatur cirkuleres for således at bestemme hurtig afkøling eller opvarmning af den store masse, der udgøres af pumpestemplet 16.

Som det ses og bedre forstås ud fra tegningen har 35 både pumpestemplet 16 inden i den første hule cy-

DK 160007 B

$ lindriske del 15 og den cylindriske del 30 af den koniske lukker 18 inden i huset 14's anden hule cylindriske del 10 en vis frigang, der foruden en sikker placering og glidning garanterer en yderst let 5 rensning.

Idet diameteren af den første cylindriske del 15 er mindre end den mindste diameter af den hule koniske del 17 tillades fjernelse af enhver aflejring af produkt, foruden at der sikres en sikker vaskn ing, når den 10 koniske 1ukker 18 er i sin bageste stilling, fig. 2, ved indføring af steril damp eller kondensat under højt tryk.

I praksis modtager en pumpeenhed eller målepumpe 12 ifølge opfindelsen, når den er installeret mellem 15 indløbskanalen 11 og leveringskanalen 13, placeret som i fig. 1, produktet gennem fødeindløbet 23. Produktet passerer igennem den radiale boring 21 og gennem den aksiale boring 20 løber det ind og fylder den første hule cylindriske del 15, idet stemplet 16 er 20 i sin bageste stilling.

Den radiale boring 22 lukkes på dette trin i -mod den koniske del 17's væg. Alene ved hjælp af vægt-armen 41 bestemmes drejningen af den koniske lukker for således at lukke fødeindløbet 23 ved at bevæge den 25 radiale boring 22 til at ligge over leveringsudløbet 24.

Pumpestemplet 16 føres frem for således at skubbe og føre produktet til den ikke viste beholder.

Den tidligere cyklus til atter at føde produktet til 30 pumpeenheden og derfra til beholderen ved hele produktionscyklen gentages. Hvis den aseptiske tilstand af en eller anden grund går tabt under produktionscyklen, eller hvis produktionen er afsluttet, må hele pakningsudstyret vaskes og gøres sterilt igen. Til dette formål 35 indføres luft, efter at strømmen af produkt er standset,

DK 160007 B

7 igennem boringen 56. Trykken af luften i kammeret 52 får stemplet 32 og følgelig den med dette fast forbundne koniske lukker 18 til at bevæge sig baglæns.

Dette bevirker, at fødekanalen 11 og leveringskanalen 5 13, den koniske del 17 af kammeret 19 og den første cylindriske del 15 kommer i forbindelse med hinanden således, at alle indgående dele vaskes og steriliseres fuldstændigt.

Derpå indføres vaskevæske og/eller derefter ste-10 ri 1 i ser ingsdamp under højt tryk eller kondensat. For at garantere dette, er det ydre pumpehus 14 og den koniske lukker 18 ifølge opfindelsen fremstillet som en sammenhængende del uden mellemrum eller sammenføjninger i de overfor hinanden liggende dele, der ligger mellem 15 fødeindløbet 23 og leveringsudløbet 24 og de ringformede kamre 43 og 44, der udgør de aseptiske barrierer.

Når pumpeenheden er vasket, og når dens aseptiske forhold er retableret bringes den koniske lukker 18 20 atter på plads imod stopanlægget i dets komplementære sæde 17 ved at føre luft ind i kammeret 38.

Indgreb for at styre denne slaglængde uden at ødelægge eller rekalibrere den koniske kobling er muligt ved at fjerne låseskruen 40 og påvirke ring-25 møtrikken 35 for således at forskyde stopstillingen og afslutningen af stemplet 32's slaglængde, eller bedre af muffen 33's ringformede sæde 34. Efter at have opnået den ønskede indstilling, låses ringmøtrikken 32 atter ved hjælp af skruen 40. Med henblik herpå er det 30 nyttigt, at de samvirkende gevind på ringmøtrikken 35 og muffen 36 er af typen med lille stigning for således at tillade mikrometrisk indstilling.

Både ved i nds t i 11 i ngs t r i nne t og ved det trin, hvor den koniske lukker 18 anbringes i sit sæde 17, 35 viser tilstedeværelsen af det orienterbare trykleje 39

DK 160007 B

8 sig yderligere specielt nyttig sammen med kobl ingsfrigangen mellem pumpehuset 14's anden cylindriske del 29 og den koniske lukker 18's cylindriske del 30. I praksis tillades således en selvcentrering af lukkeren 5 også selv om der ikke eksisterer en præcis og kongruent tolerance mellem komponenterne, eller rettere mellem de af deres dele, der sekventielt kommer i berøring med h i nanden.

Ifølge en foretrukken udførelsesform for opfin-10 delsen skal hældningsvinklen for den koniske kobling være ca. 20°, og materialet, der danner den koniske lukker 18, skal være et keramisk materiale med drivstangen 31 af stål og med en skruelinieformet kontur for bedre at opnå en gensidig sammenslutning med det keramiske mate-15 riale, f.eks. ved hjælp af en harpiks såsom araldit, der tillader en i hovedsagen fleksibel kobling, og en bedre tætning mellem de overflader, der gensidigt griber ind i hinanden.

Claims (10)

1. Pumpeenhed til fyldning af beholdere, der frembringes i en pakkemaskine, anbragt mellem en fødekanal (11) og en kanal (13) til levering af produktet, 5 der skal pakkes, og som er af den art, der opfører sig som en væske, i hovedsagen omfattende et hult pumpehus (14) , der i sit indre har et kammer sammensat af en første cy1 inderformet del (15), der indeholder et glidende pumpestempel (16), og en konisk del (17), inden i hvil- 10 ken en konisk hul lukker (18) er drejeligt indeholdt beregnet til selektivt at forbinde fødekanalen (11) og leveringskanalen (13), der er anbragt i forbindelse med den koniske del (17), med den første cy1 inderformede del (15) , kendetegnet ved, at den koniske lukker 15 (18) desuden kan forskydes aksialt i forhold til den ko niske del (17) for således at forbinde både fødekanalen (11) og leveringskanalen (13) og den koniske del (17) af det hule hus (14), hvorhos der er tilvejebragt organer (32, 37) til at drive forskydningsbevægelsen.

2. Pumpeenhed ifølge krav 1, kendeteg net ved, at den koniske lukker (18) strækker sig bagud i en cylindrisk del (30), hvortil dr ivorganerne (32 , 37 ) er forbundet, og som glider i en anden cylindrisk del (29) af pumpehuset (14), og at der er tilveje-25 bragt aseptiske tætningskamre (43, 44) mellem husets første cylindriske del (15) og stemplet (16) og mellem husets anden cylindriske del (29) og den cylindriske del (30) af den koniske lukker.

3. Pumpeenhed ifølge krav 1, kendeteg-30 net ved, at drivorganerne (32, 37) er en dobbeltvir-kende cylinder (37) stift forbundet med pumpehuset (14) omfattende et stempel (32), der har en stempelstang (31) fastgjort til den koniske lukker (18), og hvor cylinderen (37) er forsynet med organer (35, 40) til indstil-35 ling af stemplets (32) slaglængde. 10 DK 160007 B

4. Pumpeenhed ifølge krav 1, kendetegnet ved, at der uden om den første cyl inderformede del (15) er tilvejebragt en kappe (49), ind i hvilken der føres et fluidum med kontrolleret temperatur.

5. Pumpeenhed ifølge krav 1, kendeteg net ved, at den er forbundet til kanaler til pro-duktfødning (11) og produkt 1 ever ing (13) ved hjælp af flanger (25) forsynet med aseptiske tætningskamre (27).

6. Pumpeenhed ifølge krav 2, kendeteg- 10 net ved, at den første cylindriske del (15), den koniske del (17) og den anden cylindriske del (29) af pumpehuset (14) er fremstillet i ét stykke.

7. Pumpeenhed ifølge krav 2, kendetegnet ved, at den koniske lukker (18) og den bageste 15 cylindriske del (30) er fremstillet i ét stykke.

8. Pumpeenhed ifølge krav 1, kendeteg net ved, at den koniske lukker (18) er selvcentrerende i forhold til den koniske del (17), og at den koniske lukker (18) er koblet til dr i vorganerne (32, 37) under 20 mel 1 emkobl ing af orienterbare og elastiske organer (39) .

9. Pumpeenhed ifølge krav 1, kendetegnet ved, at den koniske dels (17) mindste diameter ikke er mindre end den cylindriske dels (15) diameter.

10. Pumpeenhed ifølge krav 1, kendetegnet ved, at den koniske lukker (18) er af et kera misk materiale og er koblet til dr ivorganerne (32, 37) ved hjælp af en fleksibel kobling.