EP0242786A2 - Vorrichtung zur Abmessung eines fliessfähigen Produktes - Google Patents

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EP0242786A2
EP0242786A2 EP87105596A EP87105596A EP0242786A2 EP 0242786 A2 EP0242786 A2 EP 0242786A2 EP 87105596 A EP87105596 A EP 87105596A EP 87105596 A EP87105596 A EP 87105596A EP 0242786 A2 EP0242786 A2 EP 0242786A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
rotary valve
connecting sleeve
drive
piston rod
designed
Prior art date
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EP87105596A
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English (en)
French (fr)
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EP0242786B1 (de
EP0242786A3 (en
Inventor
Manfred Nordmeyer
Helmut Grüne
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Lieder Maschinenbau GmbH and Co KG
Original Assignee
Lieder Maschinenbau GmbH and Co KG
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Publication date
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Publication of EP0242786A3 publication Critical patent/EP0242786A3/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B3/00—Packaging plastic material, semiliquids, liquids or mixed solids and liquids, in individual containers or receptacles, e.g. bags, sacks, boxes, cartons, cans, or jars
    • B65B3/26—Methods or devices for controlling the quantity of the material fed or filled
    • B65B3/30—Methods or devices for controlling the quantity of the material fed or filled by volumetric measurement
    • B65B3/32—Methods or devices for controlling the quantity of the material fed or filled by volumetric measurement by pistons co-operating with measuring chambers

Definitions

  • the invention relates to a device for dimensioning a flowable product, which is filled from a storage container into a packaging unit, with a rotary valve mounted rotatably in a housing and designed as a measuring container, which encloses a cavity provided with an opening, the opening of which opens when the cavity is filled the product-containing storage container faces, while when the cavity is emptied after a rotation of the rotary valve, it faces the packaging unit.
  • the object of the present invention is therefore to improve the device of the type mentioned in the introduction so that it has a relatively high wear resistance.
  • rotary slide valve is fixedly connected at its end opposite the opening to a drive coupling which engages with a rotary motion executing drive.
  • the drive coupling is designed as a drive sleeve which is firmly connected to the end.
  • This drive sleeve has the advantage that its cross section can be adapted to that of the rotary valve. In this way it can be achieved with cheap and simple means that the forces required for rotating the rotary slide valve can be introduced into the rotary slide valve at a point as far out as possible. In this way, relatively small forces are sufficient to generate the torque required to rotate the rotary valve.
  • a device consists essentially of a housing (1), a rotary valve (2) and a piston head (3).
  • the rotary valve (2) is guided with a tight fit 4 in an interior (5) which is formed within the housing (1).
  • the rotary valve (2) is both rotatable about its longitudinal axis and slidable in the axial direction. Storage takes place on an outer surface (6) of the rotary valve (2) facing the housing (1), which slidably acts on an inner surface (7) of the housing (1) opposite it, which delimits the interior (5).
  • the rotary valve (2) is designed as a measuring container, in the interior of which a cavity (8) is provided.
  • This cavity (8) extends in the axial direction of the rotary valve (2) and is approximately cylindrical.
  • the piston head (3) slides in the axial direction, to which a piston rod (9) is attached, which protrudes with its end (10) opposite the piston head (3) from the rotary valve (2).
  • This is closed at its end (10) of the piston rod (9) adjacent end (12) by a wall (11) which is penetrated by an opening (13).
  • the piston rod (9) is guided in this opening (13).
  • This has a round or square cross section, so that the opening (13) also has a corresponding cross section.
  • a coupling device (15) is provided at the end (10) of the piston rod (9), to which a drive (not shown) which moves the piston rod (9) can be coupled.
  • This coupling device (15) is designed as a bore which penetrates the piston rod (9) transversely to the longitudinal direction thereof.
  • annular groove (16) is let into the wall (11), the mutually opposite walls of which extend in the radial direction are designed as sliding surfaces (17, 18).
  • a coupling (19) slides on these sliding surfaces (17, 18), which is connected to a drive, not shown, which is capable of displacing the rotary valve (2) in the axial direction.
  • the end of the rotary slide (2) protrudes (12) from a rear part (20) of the housing (1).
  • the groove (16) is provided on this end (12) protruding from the housing (1).
  • the outer surface (6) tapers towards its opposite front end (21) in such a way that the cross sections taper from the rear end (12) towards the front end (21).
  • the inner surface (7) of the interior (5) is conical, so that it has its largest cross section in the area of its rear part (20).
  • the cavity (8) is designed as a cleaning chamber (22) at its end adjacent to the wall (11). This has a larger cross section than a front part (21) facing cylinder part (23), the cross section of which is dimensioned such that the piston head (3) sliding in it is guided with such a close fit that it is capable of depending to generate a negative or positive pressure within the cylinder part (23) according to the direction of movement.
  • the piston head (3) carries at its end adjacent to the piston rod (9) a piston sleeve (24), which with its outer surface (25) ensures a pressure-tight seal of the piston head (3) within the cavity (8).
  • a transition zone (26) is provided between the cleaning chamber (22) and the cylinder part (23), in which the cross section of the cylinder part (23) continually widens to the cross section of the cleaning chamber (22).
  • Access openings (27) for a cleaning liquid are provided in the cleaning chamber (22) and are supplied via a cleaning connection (28).
  • This cleaning connection (28) extends through the housing (1) into the interior (5).
  • a further cleaning connection (33) is provided on a front end (34) of the housing (1) which is adjacent to the front end (21). This cleaning connection (33) is aligned with an access opening (35) which opens into the interior (5) in the region of the front end (21).
  • a further cleaning connection (36) is provided in the area of an inlet (37) through which a product to be filled is passed through a bore (38) into the housing (1) and from there via an opening (39) into the cylinder part (23). of the cavity (8) occurs.
  • the inlet (37) can be designed as a pipeline which is fixedly connected to a correspondingly designed flange which surrounds the bore (38) and is fixedly connected to the housing (1).
  • the housing (1) is provided at its front end (34) with a bore (41), the cross section of which is smaller than that of the interior (5) adjacent to it.
  • This bore (41) is closed by a cap (42) which is guided with a collar in the bore (41).
  • a bearing journal (44) adjoins this collar in the direction of the interior (5), the cross section of which corresponds to the cross section of the cylinder part (23) into which the bearing journal (44) projects.
  • the rotary slide valve (2) is guided in the region of its front end (21) on this bearing journal (44).
  • This cap (42) is delimited on its outside facing away from the bearing journal (44) by a cover surface which projects beyond the collar and closes the bore (41) in a pressure-tight manner.
  • the interior (5) has an outlet bore (46) which is opposite the bore (38) by an angle of rotation of approximately 180 ° with respect to the housing (1).
  • This outlet bore (46) is aligned with the opening (39) of the rotary valve (2) and thus with the bore (38). It opens into a mouthpiece (47), for example, immediately above a packaging unit to be filled a cup (48) is arranged.
  • This cup (48) is transported with the aid of a conveyor device (49), for example a conveyor belt, in the direction of the mouthpiece (47) or is conveyed away therefrom.
  • connection sleeve (70) is firmly connected to the wall (11) by means of screws (71) which protrude through a flange (72) facing the wall (11) into screw holes (73) provided in the wall (11) . With the aid of the screws (71), the flange (72) facing the wall (11) is firmly screwed.
  • the connecting sleeve (70) extends in a direction facing away from the front end (21) and is designed as a piece of pipe to which a rotary drive (75) for the rotary slide valve (2) is connected.
  • This rotary drive (75) can be designed, for example, as a pinion (76) which is fastened, for example shrunk, onto a surface (74) of the tubular connecting sleeve (70).
  • This pinion (76) has a relatively large width which is larger than that of a drive gear (77) which is in engagement with the pinion (76).
  • This drive gear (77) is fastened to a drive shaft (78) which is driven by an electric motor (79).
  • the comparatively large width of the pinion (76) compared to the drive gear (77) allows the connecting sleeve (70) to be displaced in its longitudinal direction without the drive gear (77) therefore becoming disengaged from the pinion (76).
  • the connecting sleeve (70) has a relatively large inner diameter (80).
  • One of a wall corresponds to it (81) of the connecting sleeve (70) spanned interior (82) into which the piston rod (9) protrudes with its end (10).
  • a drive (not shown) which moves the piston rod can be brought into engagement with the coupling device (15) inside the interior (82).
  • the connector sleeve (70) is enclosed on its surface (74) by the coupling (19) with little play. With the help of this coupling (19), both the rotary valve (2) and the connecting sleeve (70) connected to it can be moved in their longitudinal directions.
  • the product to be filled for example a milk product interspersed with solid components
  • the inlet (37) in the direction of the bore (38) and the opening (39), which during the filling of the cylinder part (23) with the Hole (38) is aligned.
  • the product is sucked in that the piston head (3) is moved in the direction of the cleaning chamber (22) and a negative pressure is generated in the cylinder part (23). The movement of the piston head comes to an end before it reaches the cleaning chamber (22).
  • the electric motor (79) which can be a stepping motor, is switched on, which via the drive gear (77) and the pinion (66) connects the connecting sleeve (70) and thus the rotary valve (2) through an angle of 180 ° twisted.
  • the opening (39) reaches the area of the outlet bore (46).
  • the piston head (3) is moved towards the front end (21) and the product contained in the cylinder part (23) through the outlet bore (46) towards the Ejected cup (48).
  • the rotary slide valve (2) is rotated about its central axis until the opening (39) is aligned with the bore (38). In this position, the product can enter the opening (39).
  • the piston head (3) is moved in the direction of the cleaning chamber (22), so that a vacuum is now created in a part of the cylinder part (23) which is adjacent to the front end (21) and which pushes the product into the cylinder part (23 ) sucks.
  • the rotary valve (2) is pulled out of the snug fit (4) in the direction of its rear end (12) with the aid of the coupling (19).
  • a relatively small displacement of the rotary valve (2) is sufficient.
  • the drive gear (77) slides by the size of this displacement through the teeth of the pinion (76) which are in engagement with it.
  • This displacement is sufficient to loosen the seat of the rotary slide valve (2) within the interior (5) to such an extent that, due to the conical shape of both the inner surface (7) and the outer surface (6), that a through the cleaning connections (28 ) and (33) entering cleaning liquid between the outer surface (6) on the one hand and the inner surface (7) on the other.
  • the cleaning liquid passes through the cleaning connection (33) into the region of the front end (21) of the rotary slide valve (2), so that it is also cleaned to the desired extent.
  • the cleaning liquid enters through the cleaning connection (33) both via the collar (44) into the cavity (8) and via the outer surface (6) into the opening (39).
  • cleaning liquid gets through the cleaning connection (36) into the Inlet (37) and thus into the cavity (8).
  • the piston head (3) is pulled back into the cleaning chamber (22), so that it is washed around on all sides by the cleaning liquid that enters through the access opening (27).
  • the cross section of the cleaning chamber (22) is selected so that the piston head (3) does not rest on its inner walls when it is drawn into it.
  • the piston head (3) is flushed on all sides with cleaning agent, which leaves the cleaning chamber (22) via an outlet opening (50) which is provided in the rotary valve (2) and is aligned with a drain opening (51) which is in the housing (1 ) is provided and emerges from the cleaning liquid in the direction of a collecting container, not shown.
  • the cleaning process is ended.
  • the supply of cleaning fluid to the cleaning connections (28, 33, 36) is interrupted and the rotary valve (2) is moved in the axial direction onto the front end (21) by means of the coupling (19), so that the tight fit ( 4) is restored.
  • the filling of the cups (48) can be resumed, which are transported up to the conveyor (49).
  • the connecting sleeve (70) it is also possible, via the connecting sleeve (70), to introduce the forces necessary for displacing the rotary slide valve (2) directly into the latter.
  • the coupling (19) can be omitted.
  • the connecting sleeve (70) is connected directly to the rotary valve (2) via an intermediate piece (83) by means of the screws (71).
  • the spacer (83) only serves to receive a sliding bush (84) in which the opening (13) is provided for mounting the piston rod (9).
  • a drive (85) for displacing the rotary valve (2) in its longitudinal direction is attached to the surface (74) in addition to the rotary drive (75), which is not shown in FIG. 2.
  • This displacement drive (85) consists essentially of a ring (86) which is fixed immovably on the surface (74) in the longitudinal direction of the connecting sleeve (70), for example shrunk on.
  • This ring (86) is rotatably supported relative to a driver (87) which can only perform movements in the longitudinal direction of the connecting sleeve (70), but not rotary movements.
  • the rotatable mounting of the driver (87) relative to the ring (86) can take place, for example, with the aid of a deep groove ball bearing (88) which transfers the forces required to move the rotary valve (2) from the driver (87) to the ring (86).
  • a deep groove ball bearing (88) which transfers the forces required to move the rotary valve (2) from the driver (87) to the ring (86).
  • the driver can, for example, be designed as a sliding sleeve (89) extending in the longitudinal direction of the connecting sleeve parallel to its surface (74), which is provided at its end facing the ring (86) with a groove (90) receiving the ring (86) , in which the ring (86) is rotatably mounted.
  • a rack (91) extending in the longitudinal direction of the connecting sleeve (70), for example, can be fastened to the sliding sleeve (89) and a toothed pinion (92) driven by a drive motor (not shown) engages in the teeth thereof.
  • the pinion (92) moved in one direction or the other. It takes the rack (91) and thus the ring (86) with it, via which the rotary slide (2) is either pulled into the cleaning position or pushed out of this back into the filling position.
  • the intermediate piece (83) is also possible to connect the intermediate piece (83) directly to the connecting sleeve (70) so that it is connected directly to the rotary slide valve (2) via the screws (71).
  • the connecting sleeve (70) is provided at its end facing the rotary valve (2) with a flange (93) through which the screws (71) protrude into the rotary valve (2).
  • This flange (93) bears directly on a radially extending support surface (94) provided on the rotary slide valve (2).
  • the flange (93) serves to receive the slide bush (84) in which the piston rod (9) is mounted.
  • connection of the connecting sleeve (70) to the rotary valve (2) is aimed at a short, compact construction which allows the rotary actuator (75) as well as the sliding actuator (85) to be arranged at a point as close as possible to the rotary valve ( 2) lies.
  • the connection of the connecting sleeve (70) with the rotary valve (2) is selected so that the torques necessary for rotating the rotary valve (2) are introduced into the rotary valve (2) at one point, as far as possible on the outer circumference of the rotary valve (2).
  • the piston rod (9) can have any cross section, for example a circular or angular cross section.
  • the choice of a circular cross section is advisable since it allows a cheap and simple design of the slide bush (84).
  • Warehousing of the rotary valve (2) is carried out on a bearing bush (52) both for the purpose of executing rotary movements and of axial movements.

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Abstract

Eine Vorrichtung zur Abmessung eines fließfähigen Produktes, daß von einem Vorratsbehälter in eine Verpackungseinheit (48) eingefüllt wird, weist einen in einem Gehäuse drehbar gelagerten und als Meßbehälter ausgebildeten Drehschieber (2) auf. Der Drehschieber (2) umschließt einen mit einer Öffnung versehenen Hohlraum (8). Die Öffnung des Hohlraumes ist bei seinem Befüllen einem das Produkt enthaltenden Vorratsbehälter zugewandt, während sie bei der Entleerung des Hohlraumes nach einer Verdrehung des Drehschiebers der Verpackungseinheit zugewandt ist. Der Drehschieber (2) ist an seinem der Öffnung gegenüberliegende Ende (12) mit einer Antriebskupplung verbunden, die mit einem Drehbewegungen ausführenden Antrieb im Eingriff ist. Die Antriebskupplung ist als eine mit dem Ende fest verbundene Anschlußhülse (70) ausgebildet. Auf der Anschlußhülse (70) ist ein mit einem Antriebsmotor im Eingriff befindliches Ritzel (76) befestigt.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Abmessung eines fließfähigen Produktes, das von einem Vorratsbe­hälter in eine Verpackungseinheit abgefüllt wird, mit einem in einem Gehäuse drehbar gelagerten und als Meß­behälter ausgebildeten Drehschieber, der einen mit einer Öffnung versehenen Hohlraum umschließt, dessen Öffnung beim Befüllen des Hohlraums einem das Produkt enthalten­den Vorratsbehälter zugewandt ist, während sie bei der Entleerung des Hohlraumes nach einer Verdrehung des Drehschiebers der Verpackungseinheit zugewandt ist.
  • Derartige Vorrichtungen haben sich bei der Abpackung fließfähiger Produkte, beispielsweise von Milchproduk­ten, Cremes sowie vorgekochten Speisen gut bewährt. Im Betrieb stellte sich jedoch heraus, daß der Antrieb des Drehschiebers, mit dem dieser um seine Längsachse verdreht wird, einem erheblichen Verschleiß unterworfen ist. Dieser Antrieb erfolgte bei bisher bekannten Vor­richtungen in der Weise, daß der Drehschieber mit Hilfe einer eckig ausgebildeten Kolbenstange verdreht wurde, die in einem mit dem Drehschieber fest verbundenen und dem eckigen Querschnitt der Kolbenstange angepaßter Längslager geführt wurde. Diese Kolbenstange diente mithin nicht nur zum Bewegen eines Kolbens, der im Hohlraum längsverschieblich gelagert ist und dessen Befüllung bzw. Entleerung dient, sondern auch der Ver­drehung des Drehschiebers. Diese Kombination von ver­schiedenen Funktionen der Kolbenstange führte dazu, daß diese und die Längslagerung, in der die Kolbenstange in ihrer Längsrichtung gelagert ist, einem erheblichem Verschleiß unterworfen waren.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, die Vorrichtung der einleitend genannten Art so zu verbes­sern, daß sie eine relativ hohe Verschleißfestig­keit aufweist.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Drehschieber an seinem der Öffnung gegenüberlie­genden Ende mit einer Antriebskupplung fest verbunden ist, die mit einem Drehbewegungen ausführenden Antrieb im Eingriff ist.
  • Mit Hilfe dieser Antriebskupplung werden die Funktionen voneinander getrennt, um den Kolben einerseits in Längsrichtung des Gehäuses zu verschieben und anderer­seits den Drehschieber im Gehäuse zu verdrehen. Auf diese Weise wird die Kolbenstange in ihrer Lagerung sehr weitgehend von der bisherigen Dop­pelbelastung befreit. Die Kolbenstange dient nur noch dem Verschieben des Kolbens, während die Verdrehung des Drehschiebers mit der Antriebskupplung vorgenommen wird. Diese kann so kräftig bemessen werden, daß die beim Verdrehen des Drehschiebers auftretenden Kräfte von ihr leicht übertragen werden können.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Antriebskupplung als eine mit dem Ende fest verbundene Antriebshülse ausgebildet. Diese Antriebs­hülse hat den Vorteil, daß sie in ihrem Querschnitt demjenigen des Drehschiebers angepaßt werden kann. Auf diese Weise kann mit billigen und einfachen Mitteln erreicht werden, daß die zum Verdrehen des Drehschiebers notwendigen Kräfte an einer möglichst weit außen liegen­den Stelle in den Drehschieber eingeleitet werden kön­nen. Auf diese Weise reichen relativ kleine Kräfte aus, um das für die Verdrehung des Drehschiebers notwendige Drehmoment zu erzeugen.
  • Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen, in denen bevorzugte Ausfüh­rungsformen der Erfindung beispielsweise veranschaulicht sind.
  • In den Zeichnungen zeigen:
    • Fig. 1 : einen Längsschnitt durch eine Vorrichtung,
    • Fig. 2 : einen Längsschnitt durch eine andere Vor­richtung und
    • Fig. 3 : einen Längsschnitt durch eine weitere Vor­richtung.
  • Eine Vorrichtung besteht im wesentli­cehn aus einem Gehäuse (1), einem Drehschieber (2) und einem Kolbenkopf (3). Der Drehschieber (2) ist mit einem engen Paßsitz 4 in einem Innenraum (5) geführt, der innerhalb des Gehäuses (1) ausgebildet ist. In diesem Innenraum (5) ist der Drehschieber (2) sowohl um seine Längsachse drehbar als auch in axialer Richtung ver­schieblich gelagert. Die Lagerung erfolgt auf einer dem Gehäuse (1) zugewandten Außenfläche (6) des Dreh­schiebers (2), die eine ihr gegenüberliegende Innenflä­che (7) des Gehäuses (1) gleitend beaufschlagt, die den Innenraum (5) begrenzt.
  • Der Drehschieber (2) ist als ein Meßbehälter ausgebil­det, in dessen Inneren ein Hohlraum (8) vorgesehen ist. Dieser Hohlraum (8) erstreckt sich in axialer Richtung des Drehschiebers (2) und ist annähernd zylindrisch ausgebildet. In diesem Hohlraum (8) gleitet in axialer Richtung der Kolbenkopf (3), an dem eine Kolbenstange (9) befestigt ist, die mit ihrem dem Kolbenkopf (3) gegenüberliegenden Ende (10) aus dem Drehschieber (2) herausragt. Dieser ist an seinem dem Ende (10) der Kol­benstange (9) benachbarten Ende (12) von einer Wandung (11) abgeschlossen, die von einer Öffnung (13) durch­drungen ist. In dieser Öffnung (13) wird die Kolben­stange (9) geführt. Diese hat einen runden oder quadra­tischen Querschnitt, so daß auch die Öffnung (13) einen entsprechenden Querschnitt aufweist.
    Darüber hinaus ist am Ende (10) der Kolbenstange (9) eine Ankopplungsvorrichtung (15) vorgesehen, an der ein die Kolbenstange (9) bewegender nicht dargestellter Antrieb angekoppelt werden kann. Diese Ankopplungsvor­richtung (15) ist als eine Bohrung ausgebildet, die quer zur Längsrichtung der Kolbenstange (9) diese durch­dringt.
  • Am Ende (12) des Drehschiebers (2) ist in die Wandung (11) eine ringförmige Nut (16) eingelassen, deren ein­ander sich gegenüberliegenden sich in radialer Richtung erstreckenden Wandungen als Gleitflächen (17, 18) aus­gebildet sind. Auf diesen Gleitflächen (17, 18) gleitet eine Kupplung (19), die mit einem nicht dargestellten Antrieb verbunden ist, der in der Lage ist, den Dreh­schieber (2) in axialer Richtung zu verschieben.
  • Der Drehschieber (2) ragt mit seinem Ende (12) aus einem hinteren Teil (20) des Gehäuses (1) heraus. Auf diesem aus dem Gehäuse (1) herausragenden Ende (12) ist die Nut (16) vorgesehen. Von diesem Ende (12) verläuft die Außenfläche (6) in Richtung auf sein gegenüberliegendes vorderes Ende (21) konisch in der Weise, daß sich die Querschnitte vom hinteren Ende (12) in Richtung auf das vordere Ende (21) verjüngen. In entsprechender Weise ist auch die Innenfläche (7) des Innenraumes (5) konisch ausgebildet, so daß sie im Bereich ihres hinteren Teils (20) ihren größten Querschnitt besitzt.
  • Der Hohlraum (8) ist an seinem der Wandung (11) benach­barten Ende als eine Reinigungskammer (22) ausgebildet. Diese besitzt einen größeren Querschnitt als ein dem vorderen Teil (21) zugewandter Zylinderteil (23), dessen Querschnitt so bemessen ist, daß der in ihm gleitende Kolbenkopf (3) mit einer so engen Passung geführt wird, daß er in der Lage ist, je nach Bewegungsrichtung inner­halb des Zylinderteils (23) einen Unter- bzw. Überdruck zu erzeugen. Der Kolbenkopf (3) trägt an seinem der Kolbenstange (9) benachbarten Ende eine Kolbenman­schette (24), die mit ihrer Außenfläche (25) für einen druckdichten Abschluß des Kolbenkopfes (3) innerhalb des Hohlraumes (8) sorgt.
  • Zwischen der Reinigungskammer (22) und dem Zylinderteil (23) ist eine Übergangszone (26) vorgesehen, in der der Querschnitt des Zylinderteils (23) sich stetig er­weitert auf den Querschnitt der Reinigungskammer (22). In der Reinigungskammer (22) sind Zutrittsöffnungen (27) für eine Reinigungsflüssigkeit vorgesehen, die über einen Reinigungsanschluß (28) zugeführt wird.
  • Dieser Reinigungsanschluß (28) reicht durch das Gehäuse (1) hindurch in den Innenraum (5).
  • Ein weiterer Reinigungsanschluß (33) ist vorgesehen an einem dem vorderen Ende (21) benachbarten vorderen Ende (34) des Gehäuses (1). Dieser Reinigungsanschluß (33) fluchtet mit einer Zutrittsöffnung (35), die im Bereich des vorderen Endes (21) in den Innenraum (5) mündet. Darüber hinaus ist ein weiterer Reinigungsan­schluß (36) im Bereich eines Einlaufs (37) vorgesehen, durch den ein abzufüllendes Produkt über eine Bohrung (38) in das Gehäuse (1) und von diesem über eine Öffnung (39) in den Zylinderteil (23) des Hohlraumes (8) ein­tritt. Der Einlauf (37) kann als eine Rohrleitung aus­gebildet sein, die mit einem entsprechend ausgebildeten Flansch fest verbunden ist, der die Bohrung (38) umgibt und mit dem Gehäuse (1) fest verbunden ist.
  • Das Gehäuse (1) ist an seinem vorderen Ende (34) mit einer Bohrung (41) versehen, deren Querschnitt kleiner als der des ihm benachbarten Innenraumes (5) ist. Diese Bohrung (41) ist von einer Kappe (42) verschlossen, die mit einem Bund in der Bohrung (41) geführt wird. An diesen Bund schließt sich in Richtung auf den Innen­raum (5) ein Lagerzapfen (44) an, dessen Querschnitt dem Querschnitt des Zylinderteils (23) entspricht, in den der Lagerzapfen (44) passend hineinragt. Auf diesem Lagerzapfen (44) wird der Drehschieber (2) im Bereich seines vorderen Endes (21) geführt. Diese Kappe (42) wird auf ihrer dem Lagerzapfen (44) abgewandten Außen­seite von einer Deckfläche begrenzt, die über den Bund hinausragt und die Bohrung (41) druckdicht verschließt.
  • Der Innenraum (5) besitzt eine Auslaßbohrung (46), die der Bohrung (38) um einen Drehwinkel von etwa 180° be­züglich des Gehäuses (1) gegenüberliegt. Diese Auslaß­bohrung (46) fluchtet mit der Öffnung (39) des Dreh­schiebers (2) und damit mit der Bohrung (38). Sie mün­det in ein Mundstück (47), das unmittelbar oberhalb einer abzufüllenden Verpackungseinheit, beispielsweise eines Bechers (48) angeordnet ist. Dieser Becher (48) wird mit Hilfe einer Fördereinrichtung (49), beispiels­weise eines Förderbandes in Richtung auf das Mundstück (47) transportiert bzw. von diesem weggefördert.
  • Mit der Wandung (11) ist eine Anschlußhülse (70) über Schrauben (71) fest verbunden, die durch einen der Wan­dung (11) zugewandten Flansch (72) hindurch in Schrau­benlöcher (73) hineinragen, die in der Wandung (11) vorgesehen sind. Mit Hilfe der Schrauben (71) wird der der Wandung (11) zugewandte Flansch (72) fest ver­schraubt.
  • Die Anschlußhülse (70) erstreckt sich in eine vom vor­deren Ende (21) abgewandte Richtung und ist als ein Rohrstück ausgebildet, mit dem ein Drehantrieb (75) für den Drehschieber (2) verbunden ist. Dieser Drehan­trieb(75)kann beispielsweise als ein Ritzel (76) ausgebil­det sein, das auf einer Oberfläche (74) der rohrförmi­gen Anschlußhülse (70) befestigt, beispielsweise auf­geschrumpft ist. Dieses Ritzel (76) hat eine relativ große Breite, die größer ist als die eines Antriebszahn­rades (77), das mit dem Ritzel (76) im Eingriff ist. Dieses Antriebszahnrad (77) ist auf einer Antriebswelle (78) befestigt, die von einem Elektromotor (79) ange­trieben wird. Die gegenüber dem Antriebszahnrad (77) vergleichsweise große Breite des Ritzels (76) ge­stattet eine Verschiebung der Anschlußhülse (70) in deren Längsrichtung, ohne daß deswegen das Antriebszahn­rad (77) mit dem Ritzel (76) außer Eingriff gerät.
  • Die Anschlußhülse (70) hat einen relativ großen Innen­durchmesser (80). Ihm entspricht ein von einer Wandung (81) der Anschlußhülse (70) umspannter Innenraum (82), in den die Kolbenstange (9) mit ihrem Ende (10) hinein­ragt. Innerhalb des Innenraumes (82) kann ein die Kol­benstange bewegender nicht dargestellter Antrieb mit der Ankopplungsvorrichtung (15) in Eingriff gebracht werden.
  • Die Anschlußhülse (70) wird auf ihrer Oberfläche (74) von der Kupplung (19) mit geringem Spiel umschlossen. Mit Hilfe dieser Kupplung (19) kann sowohl der Dreh­schieber (2) als auch die mit ihr verbundene Anschluß­hülse (70) in ihren Längsrichtungen bewegt werden.
  • Aus einem nicht dargestellten Vorratsbehälter wird das abzufüllende Produkt, beispielsweise ein mit festen Bestandteilen durchsetztes Milchprodukt durch den Ein­lauf (37) in Richtung auf die Bohrung (38) und die Öffnung (39) gefördert, die während der Befüllung des Zylinderteils (23) mit der Bohrung (38) fluchtet. Zur Beschleunigung der Befüllung wird das Produkt dadurch angesaugt, daß der Kolbenkopf (3) in Richtung auf die Reinigungskammer (22) bewegt wird und im Zylinderteil (23) ein Unterdruck erzeugt wird. Die Bewegung des Kol­benkopfes kommt vor Erreichen der Reinigungskammer (22) zum Ende.
  • Nunmehr wird der Elektromotor (79), bei dem es sich um einen Schrittschaltmotor handeln kann, eingeschaltet, der über das Antriebszahnrad (77) und das Ritzel (66) die Anschlußhülse (70) und damit den Drehschieber (2) um einen Winkel von 180° verdreht. Dabei gelangt die Öffnung (39) in den Bereich der Auslaßbohrung (46). Sobald die Öffnung (39) mit der Auslaßbohrung (46) fluchtet, wird der Kolbenkopf (3) in Richtung auf das vordere Ende (21) bewegt und dabei das im Zylinderteil (23) enthaltene Produkt durch die Auslaßbohrung (46) in Richtung auf den Becher (48) ausgestoßen.
  • Sobald der Kolbenkopf (3) seine vordere Position im Bereich des vorderen Endes (21) erreicht hat, wird der Drehschieber (2) um seine Mittelachse gedreht, bis neuerdings die Öffnung (39) mit der Bohrung (38) fluch­tet. In dieser Stellung kann das Produkt in die Öffnung (39) eintreten. Zur Vergrößerung der Eintrittsgeschwin­digkeit wird der Kolbenkopf (3) in Richtung auf die Reinigungskammer (22) bewegt, so daß in einem dem vor­deren Ende (21) benachbarten Teil des Zylinderteils (23) neuerdings ein Unterdruck entsteht, der das Produkt in den Zylinderteil (23) ansaugt.
  • Zum Zwecke der Reinigung der Vorrichtung wird der Dreh­schieber (2) mit Hilfe der Kupplung (19) in Richtung auf sein hinteres Ende (12) aus dem Paßsitz (4) heraus­gezogen. Dabei genügt eine relativ kleine Versetzung des Drehschiebers (2). Um die Größe dieser Versetzung gleitet das Antriebszahnrad (77) durch die mit ihm im Eingriff befindlichen Zähne des Ritzels (76). Diese Versetzung reicht aus, um im Hinblick auf die konische Ausbildung sowohl der Innenfläche (7) als auch der Außenfläche (6) den Sitz des Drehschiebers (2) innerhalb des Innenraumes (5) so weitgehend zu lockern, daß eine durch die Reinigungsanschlüsse (28) und (33) eintreten­de Reinigungsflüssigkeit sich zwischen die Außenfläche (6) einerseits und die Innenfläche (7) andererseits durchdrücken kann. Darüber hinaus tritt durch den Reini­gungsanschluß (33) die Reinigungsflüssigkeit in den Bereich des vorderen Endes (21) des Drehschiebers (2) so daß auch diese in dem gewünschten Umfange gereinigt wird. Dabei tritt die Reinigungsflüssigkeit durch den Reinigungsanschluß (33) sowohl über den Bund (44) in den Hohlraum (8) als auch über die Außenfläche (6) in die Öffnung (39) ein. Schließlich gelangt Reinigungs­flüssigkeit durch den Reinigunsanschluß (36) in den Einlauf (37) und damit in den Hohlraum (8). Gleichzeitig wird der Kolbenkopf (3) bis in die Reinigungskammer (22) zurückgezogen, so daß er dort allseits von der durch die Zutrittsöffnung (27) zutretenden Reinigungs­flüssigkeit umspült wird. Dabei ist der Querschnitt der Reinigungskammer (22) so gewählt, daß der Kolben­kopf (3) an ihren Innenwandungen nicht anliegt, wenn er in sie hineingezogen ist. Auf diese Weise wird der Kolbenkopf (3) allseitig von Reinigungsmittel umspült, das die Reinigungskammer (22) über eine Auslaßöffnung (50) verläßt, die im Drehschieber (2) vorgesehen ist und mit einer Ablaßöffnung (51) fluchtet, die im Gehäu­se (1) vorgesehen ist und aus der Reinigungsflüssigkeit in Richtung auf einen nicht dargestellten Auffangbehal­ter austritt.
  • Nachdem alle mit dem Produkt in Kontakt gewesenen Teile mit Reinigungsflüssigkeit ausgiebig umspült worden sind, wird der Reinigungsvorgang beendet. Zu diesem Zwecke wird der Zulauf von Reinigungsflüssigkeit zu den Reini­gungsanschlüssen (28, 33, 36) unterbrochen und der Dreh­schieber (2) mit Hilfe der Kupplung (19) in axialer Richtung auf das vordere Ende (21) bewegt, so daß der enge Paßsitz (4) wieder hergestellt wird. In dieser Lage kann neuerdings die Befüllung der Becher (48) wieder aufgenommen werden, die auf der Fördereinrichtung (49) herantransportiert werden.
  • Es ist auch möglich, über die Anschlußhülse (70) unmit­telbar die für das Verschieben des Drehschiebers (2) notwendigen Kräfte in diesen einzuleiten. Zu diesem Zwecke kann auf die Kupplung (19) verzichtet werden. Vielmehr wird die Anschlußhülse (70) über ein Zwischen­stück (83) durch die Schrauben (71) unmittelbar mit dem Drehschieber (2) verbunden. Das Zwischenstück (83) dient lediglich dazu, eine Gleitbuchse (84) aufzunehmen, in der die Öffnung (13) zur Lagerung der Kolbenstange (9) vorgesehen ist.
  • Ein Antrieb (85) zur Verschiebung des Drehschiebers (2) in dessen Längsrichtung ist auf der Oberfläche (74) außer dem in Figur 2 nicht dargestellten Drehantrieb (75) befestigt. Dieser Verschiebeantrieb (85) besteht im wesentlichen aus einem Ring (86), der auf der Ober­fläche (74) in Längsrichtung der Anschlußhülse (70) unverschieblich befestigt, beispielsweise aufgeschrumpft ist. Dieser Ring (86) ist gegenüber einem Mitnehmer (87) drehbar gelagert, der lediglich Bewegungen in Längsrichtung der Anschlußhülse (70), nicht jedoch Dreh­bewegungen durchführen kann. Die drehbare Lagerung des Mitnehmers (87) gegenüber dem Ring (86) kann beispiels­weise mit Hilfe eines Rillenkugellagers (88) erfolgen, das die zum Verschieben des Drehschiebers (2) notwen­digen Kräfte vom Mitnehmer (87) auf den Ring (86) über­trägt. Es ist jedoch auch möglich, statt eines Rillen­kugellagers (88) ein Gleitlager zwischen dem Mitnehmer (87) und dem Ring (86) anzuordnen.
  • Der Mitnehmer kann beispielsweise als eine sich in Längsrichtung der Anschlußhülse parallel zu deren Ober­fläche (74) erstreckende Verschiebehülse (89) ausgebil­det sein, die an ihrem dem Ring (86) zugewandten Ende mit einer den Ring (86) aufnehmenden Nut (90) versehen ist, in der der Ring (86) drehbar gelagert ist. Auf der Verschiebehülse (89) kann beispielsweise eine sich in Längsrichtung der Anschlußhülse (70) erstreckende Zahnstange (91) befestigt sein, in deren Zähne ein von einem nicht dargestellten Antriebsmotor angetriebenes Ritzel (92) eingreift. Je nach der gewünschten Verschie­berichtung des Drehschiebers (2) wird das Ritzel (92) in die eine oder andere Richtung bewegt. Es nimmt die Zahnstange (91) und damit den Ring (86) mit, über den der Drehschieber (2) entweder in die Reinigungsposition gezogen oder aus dieser wieder in die Befüllposition zurückgeschoben wird.
  • Es ist auch möglich, das Zwischenstück (83) unmittelbar mit der Anschlußhülse (70) zu verbinden, so daß diese unmittelbar über die Schrauben (71) mit dem Drehschieber (2) verbunden ist. Zu diesem Zwecke ist die Anschluß­hülse (70) an ihrem dem Drehschieber (2) zugewandten Ende mit einem Flansch (93) versehen, durch den die Schrauben (71) hindurch in den Drehschieber (2) hinein­ragen. Dieser Flansch (93) liegt unmittelbar an einer am Drehschieber (2) vorgesehenen radial verlaufenden Auflagefläche (94) an. Außerdem dient der Flansch (93) zur Aufnahme der Gleitbuchse (84), in der die Kolben­stange (9) gelagert ist. Durch die unmittelbare Verbin­dung der Anschlußhülse (70) mit dem Drehschieber (2) wird eine kurze, gedrungene Konstruktion angestrebt, die eine Anordnung sowohl des Drehantriebes (75) als auch des Verschiebeantriebes (85) an einer Stelle ge­stattet, die möglichst nahe am Drehschieber (2) liegt. In jedem Falle ist jedoch die Verbindung der Anschluß­hülse (70) mit dem Drehschieber (2) so gewählt, daß die zur Verdrehung des Drehschiebers (2) notwendigen Drehmomente an einer Stelle in den Drehschieber (2) eingeleitet werden, die möglichst weit am äußeren Umfan­ge des Drehschiebers (2) liegt.
  • Die Kolbenstange (9) kann jeden beliebigen Querschnitt aufweisen, beispielsweise einen kreisförmigen oder ecki­gen Querschnitt. Die Wahl eines kreisförmigen Quer­schnittes bietet sich an, da er eine billige und einfa­che Gestaltung der Gleitbuchse (84) zuläßt. Die Lagerung des Drehschiebers (2) erfolgt sowohl zum Zwecke der Ausführung von Drehbewegungen als auch von axialen Bewe­gungen auf einer Lagerbuchse (52).

Claims (23)

1. Vorrichtung zur Abmessung eines fließfähigen Produk­tes, daß von einem Vorratsbehälter in eine Verpackungs­einheit eingefüllt wird, mit einem in einem Gehäuse drehbar gelagerten und als Meßbehälter ausgebildeten Drehschieber, der einen mit einer Öffnung versehenen Hohlraum umschließt, dessen Öffnung beim Befüllen des Hohlraumes einem das Produkt enthaltenden Vorratsbehäl­ter zugewandt ist, während sie bei der Entleerung des Hohlraumes nach einer Verdrehung des Drehschiebers der Verpackungseinheit zugewandt ist, dadurch gekennzeich­net, daß der Drehschieber (2) an seinem der Öffnung (39) gegenüberliegenden Ende (12) mit einer Antriebs­kupplung fest verbunden ist, die mit einem Drehbewegun­gen ausführenden Antrieb im Eingriff ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebskupplung als eine mit dem Ende (12) fest verbundene Anschlußhülse (70) ausgebildet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekenn­zeichnet, daß auf der Anschlußhülse (70) ein mit einem Antriebsmotor im Eingriff befindliches Ritzel (76) be­festigt ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ritzel (76) auf die Anschlußhülse (70) aufge­schrumpft ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekenn­zeichnet, daß die Anschlußhülse (70) mit einem Schritt­schaltwerk verbunden ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Schrittschaltwerk an die Anschlußhülse (70) angeflanscht ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekenn­zeichnet, daß die Anschlußhülse (70) über einen Flansch (72) und mit dem Drehschieber (2) verbunden ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekenn­zeichnet, daß die Anschlußhülse (70) mit dem Drehschie­ber (2) an einer deren äußeren Umfang möglichst weit angenäherten Stelle verbunden ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekenn­zeichnet, daß die Anschlußhülse (70) mit ihrem Flansch (72) an das Ende (12) des Drehschiebers (2) angeschraubt ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekenn­zeichnet, daß die Anschlußhülse (70) mit ihrem Flansch (72) an einem Zwischenstück (83) anliegt, das eine Ver­bindung zwischen der Anschlußhülse (70) und dem Dreh­schieber (2) darstellt und mit dessen Ende (12) fest verbunden ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich­net, daß das Zwischenstück (83) durch Schrauben sowohl mit dem Ende (12) des Drehschiebers (2) einerseits als auch mit der Anschlußhülse (70) andererseits verbunden ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekenn­zeichnet, daß der Hohlraum (8) des Drehschiebers (2) als ein Zylinder ausgebildet ist, in dem ein Kolben in Längsrichtung des Drehschiebers (2) verschieblich gelagert ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeich­net, daß der Kolben mit einer aus dem Ende (12) des Drehschiebers (2) herausragenden Kolbenstange (9) verse­hen ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 13, dadurch gekenn­zeichnet, daß die Kolbenstange (9) im Zwischenstück (83) gelagert ist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 9, 12 und 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange (9) im Flansch (73) der Anschlußhülse (70) gelagert ist.
16. Vorrichtung nach Anspruch 10 bis 14, dadurch gekenn­zeichnet, daß der Drehschieber (2) in seiner Längsrich­tung im Gehäuse (1) verschieblich gelagert ist.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeich­net, daß am Zwischenstück (83) eine Kupplung (19) an­greift, die mit einem den Drehschieber (2) in seiner Längsrichtung bewegenden Antrieb verbunden ist.
18. Vorrichtung nach Anspruch 16 und 17, dadurch gekenn­zeichnet, daß in das Zwischenstück (83) eine sich von deren sie begrenzenden Außenflächen in Richtung auf die durch es verlaufende Kolbenstange (9) erstreckende Nut (16) eingestochen ist, an deren Flanken die Kupp­lung (19) mit einem in die Nut (16) hineinragenden Flansch anliegt.
19. Vorrichtung nach Anspruch 15 und 16, dadurch gekenn­zeichnet, daß an die Anschlußhülse (70) über eine Ver­schiebekupplung ein den Drehschieber (2) in seiner Längsrichtung verschiebender Verschieberantrieb (85) angekoppelt ist.
20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeich­net, daß die Verschiebekupplung als ein Ring (86) aus­gebildet ist, der auf einer Oberfläche (74) der An­schlußhülse (70) befestigt ist und gegenüber einem Mit­nehmer (87) drehbar gelagert ist, der den Ring (86) auf seinem der Anschlußhülse (70) abgekehrten äußeren Umfang übergreift und mit dem Verschiebeantrieb (85) verbunden ist.
21. Vorrichtung nach Anspruch 19 und 20, dadurch gekenn­zeichnet, daß der Verschiebeantrieb (85) als eine auf dem Mitnehmer (87) in Längsrichtung der Anschlußhülse (70) befestigte Zahnstange (91) ausgebildet ist, mit der ein von einem Motor (79) angetriebenes Antriebszahn­rad (77) kämmt.
22. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 21, dadurch gekenn­zeichnet, daß die Kolbenstange (9) einen eckigen Quer­schnitt aufweist.
23. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 21, dadurch gekenn­zeichnet, daß die Kolbenstange (9) einen runden Quer­schnitt aufweist.
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