EP0379102B1 - Device for the dosed pouring of a liquid or pasty filling material into containers - Google Patents
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- EP0379102B1 EP0379102B1 EP90100671A EP90100671A EP0379102B1 EP 0379102 B1 EP0379102 B1 EP 0379102B1 EP 90100671 A EP90100671 A EP 90100671A EP 90100671 A EP90100671 A EP 90100671A EP 0379102 B1 EP0379102 B1 EP 0379102B1
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- 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 filling portions of liquid or pasty filling material into containers according to the preamble of claim 1.
- a known device of this type (DE-OS 30 24 489) is used for filling liquid or flowable or pasty contents, especially in the food industry and the chemical and pharmaceutical industries, and ensures that the metering and filling process with high working speed with gentle treatment of Filling material can be carried out to avoid segregation, at the same time a high degree of dosing accuracy is achieved and infections of the filling material are largely excluded.
- the shut-off valve contained in the outflow channel is formed by a flat valve plate and a web-shaped guide part guided axially upwards and downwards in an inlet channel of the outflow.
- the inlet channel opens out into a flow channel with an enlarged diameter, and the transition area between the inlet and flow channel is formed by a horizontal annular shoulder of the outlet housing, which forms a valve seat for the valve plate of the shut-off valve.
- shut-off valve works properly over a large range of properties of various filling goods to be filled into containers, but that in certain cases, in particular when filling inhomogeneous liquids which contain, for example, fibrous components, such as fruit curd, malfunctions occur in that the valve is not quick enough or not completely closes, with the result of an unpleasant drop formation of filling residues in the outflow area.
- a device for continuously filling containers with a metered amount of liquid is also known (DE-B-1 251 204), in which the outlet-side shut-off valve has a through-hole for the filling material or the liquid in a guide bore of the same diameter in the outflow channel existing holder supported valve sleeve is formed and the guide bore continues in its outflow end region in an annular valve seat, which cooperates with a valve plate at the outflow end of the valve sleeve as a counter member.
- the valve seat is formed at the lower end of a valve sleeve which surrounds the valve sleeve on its outer circumference and is spring-loaded, such that the valve sleeve is pressed with its valve seat down against the valve plate in order to hold the shut-off valve in its closed position.
- the shut-off valve is opened when the valve bushing is pushed upwards through a vessel to be filled pressed down from below, so that the valve seat lifts off the valve disk. In the known device, the shut-off valve thus opens inwards and closes outwards through the valve seat pressed onto the valve plate.
- the invention has for its object to provide a device of the type mentioned with a simple structure and an improved closing function of the shut-off valve, which avoids undesirable drop formation of filling material residues in the outflow area.
- the guide bore for the valve sleeve continues in its discharge-side end region in a cutting ring, which interacts with a Gey cutting edge on the discharge-side end of the valve sleeve, care is also taken to ensure that fibrous or other constituents of the liquid with a firmer consistency between the cutting ring and Geyenschneide generated shear are cut to ensure a proper closing of the valve sleeve.
- the outflow-side end face of the cutting ring can form a valve seat for the valve sleeve, on which the valve sleeve is held in contact with an annular shoulder in its closed position.
- valve parts are usually made of metal for physiological reasons, a secure metal seal of the valve sleeve on its valve seat is ensured, which is also wear-resistant and aging-resistant. Thanks to this design of the shut-off valve, its closing process can be done very quickly and with a high degree of shut-off security carry out.
- the metering valve which can be moved up and down in the metering chamber can be designed in the same way as the shut-off valve with a valve sleeve, so that in particular the valve sleeves of the shut-off valve and metering valve are formed from the same parts in the interest of a simple construction of the device and are therefore interchangeable.
- a distributor plate 1 can be seen in FIG. 1 in the bottom region of a storage container (not shown) for liquid or pasty filling material, to which a tubular body 4 is connected via an intermediate ring 2 with a sealing ring 3.
- the tubular body 4 is welded to the intermediate ring 2 in the extension of an outlet opening 5 of the storage container for filling material and delimits a metering chamber 6 for the filling material, which is in open connection with the storage container via the outlet opening 5.
- the tubular body 4 is connected to a welded ring flange 7 with the interposition of a sealing ring 8 with an intermediate plate 9, on which an outflow designated as a whole as 10 is supported for the filling material measured in the metering chamber 6.
- the outlet 10 comprises a shut-off valve 11 with a tubular housing 12, which is fastened to the intermediate plate 9 by means of a welded-on ring flange with the interposition of a sealing ring 13, and a filling nozzle 14, which is provided with an internal thread Upper end part is screwed with an externally threaded on the outer periphery of the valve housing 12 firmly attached threaded sleeve 15 with the interposition of a sealing ring 16 which is held in sealing engagement with the underside of the valve housing 12.
- the filling nozzle 14 comprises in its base 17 a ring of discharge pipes 18 for the filling material to be filled into a container 19 placed below.
- the valve housing 12 and the tubular filling nozzle 14 in turn delimit an outflow channel 20 in which a cylindrical shut-off valve sleeve 21 is supported in a holder 22 formed by the bottom of the shut-off valve housing 12 and can move up and down coaxially.
- the valve sleeve 21 is guided for its axial up and down movement in a guide bore of the same diameter in the holder 22, which is defined by a cutting ring 23 inserted therein, which protrudes beyond the underside of the holder 22 with a tapered end region 24 to the outlet pipes 18 .
- the cutting ring 23 interacts with a shear bar which is formed by an end plate 25 which forms a unit with the valve sleeve 21 at the outflow end of the valve sleeve 21.
- the end plate 25 has a shear region 26 of its outer circumference which adjoins the sleeve body and which can be brought into shear engagement with the inner circumference 27 of the tapered end region 24 of the cutting ring 23 during the closing movement of the valve sleeve 21.
- the shear region 26 is overlapped by an annular shoulder 28 at the end of the valve sleeve 21, which is worked onto the outer circumference of the end plate 25.
- the narrow outflow-side end face 29 of the cutting ring 23 forms a valve seat for the valve sleeve 21, onto which it can be placed at the end of its closing movement.
- the end of the valve sleeve 21 facing the metering chamber 6 is of an open design, while the end of the valve sleeve 21 on the outflow side is closed by the end plate 25 on the underside.
- a passage opening for the filling material is formed by at least one transverse bore 30 in the wall of the valve sleeve 21 near the end plate 25.
- One is useful with the transverse bore 30 aligned further transverse bore is provided in an opposite region of the valve sleeve wall.
- cleaning bores 31 are provided in a uniform distribution on a circumferential circle of the valve sleeve wall.
- the transverse bore 30 In the closed position of the valve sleeve 21, the transverse bore 30 is held in a sealing manner within the cutting ring 23 and thus prevents the filling material from passing into the part of the outflow channel 20 directly in front of the outflow pipes 18. For a transfer of filling material into this part of the outlet channel 20 from the transverse bore 30 this can be moved out of the cutting ring 23 during the opening movement of the valve sleeve 21 to the outlet pipes 18. This opening movement takes place under compression of a return spring 23 which is attached between the end of the cutting ring 23 facing the metering chamber 6 on the one hand and a spring retaining ring 33 fixed at the end of the valve sleeve 21 on the metering chamber side.
- a piston 34 is axially movable up and down, which is formed by a support plate 35 and a valve sleeve 21 ', which is identical to the valve sleeve 21 of the shut-off valve 11, as it is by using the same reference numerals for the same or matching parts are identified.
- the valve sleeve 21 ' is further guided axially up and down in a cutting ring 23' corresponding to the cutting ring 23 of the shut-off valve 11, the return spring 32 in turn being attached between the spring retaining ring 33 and the end of the cutting ring 23 'facing it.
- the support plate 35 of the piston 34 is provided with an annular seal 36 on its circumference and corresponds in its cross-sectional dimensions to the cross-section of the metering chamber 6.
- the piston 34 For its axial upward and downward movement in the metering chamber 6, the piston 34 is provided with a rod-shaped actuating device 37 which is fastened to the support plate 35 at its piston end by means of a support device 39 comprising rod-shaped support members 38. Furthermore, the actuating rod 37 is centered through the outlet opening 5 of the Passed through the storage container and connected in a manner not shown with a suitable mechanical, pneumatic or hydraulic actuation or lifting and lowering device for the piston 34.
- the piston 34 which divides the metering chamber 6 into the two spaces 40 and 41, the volume of which changes correspondingly during the piston movement, forms an automatically opening and closing spring-loaded check valve or metering valve, depending on its upward and downward movement, the transition opening of which for filling material forming transverse bore 30 of the valve sleeve 21 'is normally closed by the position assumed within the cutting ring 23', but is released during the upward movement of the piston 34, which is carried out with movement through the filling material flowing through the opening 5 in the dosing chamber 6.
- Fig. 1 the piston 34 is shown in a state in which the transition opening or transverse bore 30 between the two metering chamber spaces 40 and 41 is closed by arrangement within the cutting ring 23 'and its sealing system on the end plate 25.
- a downward ejection pressure is exerted on the piston 34 via the rod-shaped actuating device 37, in which the support plate 35 and the valve sleeve 21 'are held in the fixed mutual association shown in FIG. 1.
- the filling material contained in the metering chamber space 40 acts on the shut-off valve 11 (shown in the closed state in FIG. 1) by lifting the valve sleeve 21 from its valve seat 29 with compression of the return spring 32, as is the case the detail section according to FIG.
- the transverse bore 30 at least partially emerges from the cutting ring 23 downwards, and filling material can pass from the transverse bore 30 into the space of the outflow channel 20 directly in front of the outflow pipes 18 of the filling nozzle 14 in order to be filled into the container 19.
- the return spring 32 of the shut-off valve 11 relaxes and moves the valve sleeve 21 with its end plate 25 while exerting a corresponding suction effect on residues of filling material against the cutting ring 23 in sealing contact with the valve seat 29, the transverse bore 30 again taking up its covered position within the cutting ring 23 .
- the shut-off valve 11 of the outflow 10 forms a spring-loaded check valve which opens automatically when the piston 34 moves downward under the pressure of the filling material and which closes automatically when the piston 34 moves upward.
- the upward movement of the piston 34 is terminated and instead the pressure load and downward movement again for dispensing a metered quantity Quantity of product conveyed to a container 19.
- the return spring 32 of the metering valve relaxes and guides the valve sleeve 21 'onto the valve seat formed by the adjacent end face of the cutting ring 23' to block the transition opening or transverse bore 30 for the filling material.
- the piston 34 is then in a state ready for carrying out a new working cycle as shown in FIG. 1.
- the metering valve formed by the piston 34 works in principle in the same fast and reliable manner as the shut-off valve 11, and the valve sleeves 21 and 21 'Are easily interchangeable.
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum portionsweisen Abfüllen von flüssigem oder pastösem Füllgut in Behältnisse gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a device for filling portions of liquid or pasty filling material into containers according to the preamble of claim 1.
Eine bekannte Vorrichtung dieser Art (DE-OS 30 24 489) dient zum Abfüllen flüssigen bzw. fließfähigen oder pastösen Füllgutes vor allem in der Lebensmittelindustrie sowie der chemischen und pharmazeutischen Industrie und gewährleistet, daß der Dosier- und Abfüllvorgang mit hoher Arbeitsgeschwindigkeit unter schonender Behandlung des Füllgutes zur Vermeidung von Entmischungen durchführbar ist, dabei zugleich ein hohes Maß an Dosiergenauigkeit erreicht wird und Infektionen des Füllgutes weitgehend ausgeschlossen sind.A known device of this type (DE-OS 30 24 489) is used for filling liquid or flowable or pasty contents, especially in the food industry and the chemical and pharmaceutical industries, and ensures that the metering and filling process with high working speed with gentle treatment of Filling material can be carried out to avoid segregation, at the same time a high degree of dosing accuracy is achieved and infections of the filling material are largely excluded.
Bei der bekannten Vorrichtung ist das im Ausflußkanal enthaltene Absperrventil von einer flachen Ventilplatte und einem in einem Eingangskanal des Ausflusses axial auf- und abwärtsbeweglich geführten, stegförmigen Führungsteil gebildet. Dabei mündet der Eingangskanal in einen Durchflußkanal erweiterten Durchmessers aus, und der Übergangsbereich zwischen Eingangs und Durchflußkanal ist von einer waagerechten Ringschulter des Ausflußgehäuses gebildet, die einen Ventilsitz für die Ventilplatte des Absperrventils bildet.In the known device, the shut-off valve contained in the outflow channel is formed by a flat valve plate and a web-shaped guide part guided axially upwards and downwards in an inlet channel of the outflow. The inlet channel opens out into a flow channel with an enlarged diameter, and the transition area between the inlet and flow channel is formed by a horizontal annular shoulder of the outlet housing, which forms a valve seat for the valve plate of the shut-off valve.
Im Betrieb der bekannten Vorrichtung hat sich gezeigt, daß das Absperrventil über einen großen Beschaffenheitsbereich diverser, in Behältnisse abzufüllender Füllgüter ordnungsgemäß arbeitet, daß jedoch in bestimmten Fällen, insbesondere beim Abfüllen inhomogener Flüssigkeiten, die beispielsweise faserige Bestandteile enthalten, wie Fruchtquark, Störungen dadurch auftreten, daß das Ventil nicht schnell genug bzw. nicht vollständig schließt, mit der Folge einer unliebsamen Tropfenbildung von Füllgutresten im Ausflußbereich.In the operation of the known device it has been shown that the shut-off valve works properly over a large range of properties of various filling goods to be filled into containers, but that in certain cases, in particular when filling inhomogeneous liquids which contain, for example, fibrous components, such as fruit curd, malfunctions occur in that the valve is not quick enough or not completely closes, with the result of an unpleasant drop formation of filling residues in the outflow area.
Es ist ferner eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Füllen von Behältern mit einer dosierten Flüssigkeitsmenge bekannt (DE-B-1 251 204), bei der das ausflußseitige Absperrventil von einer eine Durchtrittsöffnung für das Füllgut bzw. die Flüssigkeit enthaltenden, in einer durchmessergleichen Führungsbohrung eines im Ausflußkanal vorhandenen Halters abgestützten Ventilhülse gebildet ist und die Führungsbohrung sich in ihrem ausflußseitigen Endbereich in einen ringförmigen Ventilsitz fortsetzt, der mit einem Ventilteller am ausflußseitigen Ende der Ventilhülse als Gegenglied zusanmmenwirkt. Der Ventilsitz ist hierbei an unteren Ende einer Ventilbuchse gebildet, die die Ventilhülse an deren Außenumfang umgibt und federbeaufschlagt ist, derart, daß die Ventilbuchse mit ihrem Ventilsitz nach unten gegen den Ventilteller gedrückt wird, um das Absperrventil in seiner geschlossenen Stellung zu halten. Das Absperrventil wird geöffnet, wenn die Ventilbuchse durch ein von unten angedrücktes zu befüllendes Gefäß nach oben geschoben wird, so daß sich der Ventilsitz vom Ventilteller abhebt. Bei der bekannten Vorrichtung öffnet also das Absperrventil nach innen und schließt nach außen durch den auf den Ventilteller gedrückten Ventilsitz. Hierbei besteht über einen längeren Zeitraum die Gefahr einer Tropfenbildung durch mitgenommene Füllgutreste, insbesondere wenn es sich um pastöses Füllgut handelt, das ggf. auch faserige oder sonstige Bestandteile festerer Konsistenz enthält. Auch bei dieser bekannten Vorrichtung wird demnach ein zügiges Befüllen der einzeln herangeführten Behälter mit dem Füllgut durch Tropfenbildung von Füllgutresten im Ausflußbereich des Absperrventils verhindert.A device for continuously filling containers with a metered amount of liquid is also known (DE-B-1 251 204), in which the outlet-side shut-off valve has a through-hole for the filling material or the liquid in a guide bore of the same diameter in the outflow channel existing holder supported valve sleeve is formed and the guide bore continues in its outflow end region in an annular valve seat, which cooperates with a valve plate at the outflow end of the valve sleeve as a counter member. The valve seat is formed at the lower end of a valve sleeve which surrounds the valve sleeve on its outer circumference and is spring-loaded, such that the valve sleeve is pressed with its valve seat down against the valve plate in order to hold the shut-off valve in its closed position. The shut-off valve is opened when the valve bushing is pushed upwards through a vessel to be filled pressed down from below, so that the valve seat lifts off the valve disk. In the known device, the shut-off valve thus opens inwards and closes outwards through the valve seat pressed onto the valve plate. In this case, there is a risk of droplet formation over a longer period of time due to entrained contents, particularly if it is pasty contents which may also contain fibrous or other constituents of a more solid consistency. In this known device, too, rapid filling of the individually introduced containers with the filling material is prevented by droplet formation of filling material residues in the outflow area of the shut-off valve.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs angegebenen Art mit einfachem Aufbau und einer verbesserten Schließfunktion des Absperrventils zu schaffen, die unerwünschte Tropfenbildungen von Füllgutresten im Ausflußbereich vermeidet.The invention has for its object to provide a device of the type mentioned with a simple structure and an improved closing function of the shut-off valve, which avoids undesirable drop formation of filling material residues in the outflow area.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung durch eine Ausgestaltung der Vorrichtung gemäß dem Patentanspruch 1 gelöst. Bei dieser Ausgestaltung stellt sich im Betrieb der Vorrichtung beim Schließvorgang des Absperrventils ein Unterdruck an der Ventilhülse ein, der eine vom Ausfluß fortgerichtete Saugwirkung auf Füllgutreste im Bereich der Durchtrittsöffnung der Ventilhülse ausübt, so daß hierdurch einer Tropfenbildung von Füllgutresten entgegengewirkt wird. Dadurch, daß sich die Führungsbohrung für die Ventilhülse in ihrem ausflußseitigen Endbereich in einem Schneidring fortsetzt, der mit einer Geyenschneide am ausflußseitigen Ende der Ventilhülse zusammenwirkt, wird zugleich dafür Sorge getragen, daß faserige oder sonstige Bestandteile der Flüssigkeit mit festerer Konsistenz durch die zwischen Schneidring und Geyenschneide erzeugte Scherwirkung durchtrennt werden, um so einen ordnungsgemäßen Schließvorgang der Ventilhülse zu gewährleisten. Dabei kann die ausflußseitige Stirnfläche des Schneidringes einen Ventilsitz für die Ventilhülse bilden, an dem diese in ihrer Schließstellung mit einer Ringschulter in Anlage gehalten ist. Bei der üblicherweise aus physiologischen Gründen erfolgenden Herstellung der Ventilteile aus Metall ist dabei eine sichere Metalldichtung der Ventilhülse auf ihrem Ventilsitz gewährleistet, die zudem verschleißfest und alterungsbeständig ist. Dank dieser Ausgestaltung des Absperrventils läßt sich dessen Schließvorgang sehr schnell und mit einem hohen Maß an Absperrsicherheit durchführen. Grundsätzlich kann auch das in der Dosierkammer auf- und abbewegbare Dosierventil in gleicher Weise wie das Absperrventil mit einer Ventilhülse ausgebildet sein, so daß insbesondere die Ventilhülsen von Absperrventil und Dosierventil im Interesse eines einfachen Aufbaus der Vorrichtung von gleichen Teilen gebildet und insoweit austauschbar sind.This object is achieved according to the invention by an embodiment of the device according to claim 1. In this embodiment, when the shut-off valve closes when the device is in operation, a negative pressure is established on the valve sleeve, which exerts a suction effect on filling residues in the region of the passage opening of the valve sleeve, which counteracts the formation of drops of filling residues. Characterized in that the guide bore for the valve sleeve continues in its discharge-side end region in a cutting ring, which interacts with a Gey cutting edge on the discharge-side end of the valve sleeve, care is also taken to ensure that fibrous or other constituents of the liquid with a firmer consistency between the cutting ring and Geyenschneide generated shear are cut to ensure a proper closing of the valve sleeve. The outflow-side end face of the cutting ring can form a valve seat for the valve sleeve, on which the valve sleeve is held in contact with an annular shoulder in its closed position. When the valve parts are usually made of metal for physiological reasons, a secure metal seal of the valve sleeve on its valve seat is ensured, which is also wear-resistant and aging-resistant. Thanks to this design of the shut-off valve, its closing process can be done very quickly and with a high degree of shut-off security carry out. In principle, the metering valve which can be moved up and down in the metering chamber can be designed in the same way as the shut-off valve with a valve sleeve, so that in particular the valve sleeves of the shut-off valve and metering valve are formed from the same parts in the interest of a simple construction of the device and are therefore interchangeable.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der nachstehenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel des Gegenstands der Erfindung veranschaulicht ist. In der Zeichnung zeigen:
- Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch eine Abfüllvorrichtung nach der Erfindung und
- Fig. 2 u. 3 jeweils eine Einzelheit A der Fig. 1 in gegenüber dieser vergrößertem Maßstab und bei unterschiedlichen Betriebsstellungen der beteiligten Ventilteile.
- Fig. 1 shows a vertical section through a filling device according to the invention and
- Fig. 2 u. 3 each a detail A of FIG. 1 on a larger scale than this and in different operating positions of the valve parts involved.
Bei der in der Zeichnung dargestellten Abfüllvorrichtung ist in Fig. 1 eine Verteilerplatte 1 im Bodenbereich eines (nicht dargestellten) Vorratsbehälters für flüssiges oder pastöses Füllgut ersichtlich, an die über einen Zwischenring 2 mit einem Dichtungsring 3 ein Rohrkörper 4 angeschlossen ist. Der Rohrkörper 4 ist an den Zwischenring 2 in Verlängerung einer Austrittsöffnung 5 des Vorratsbehälters für Füllgut angeschweißt und umgrenzt eine Dosierkammer 6 für das Füllgut, die über die Austrittsöffnung 5 in offener Verbindung mit dem Vorratsbehälter steht.In the filling device shown in the drawing, a distributor plate 1 can be seen in FIG. 1 in the bottom region of a storage container (not shown) for liquid or pasty filling material, to which a
An seinem unteren Ende ist der Rohrkörper 4 mit einem angeschweißten Ringflansch 7 unter Zwischenlegung eines Dichtungsringes 8 mit einer Zwischenplatte 9 verbunden, an der ein als Ganzes mit 10 bezeichneter Ausfluß für das in der Dosierkammer 6 bemessene Füllgut abgestützt ist. Der Ausfluß 10 umfaßt ein Absperrventil 11 mit einem rohrförmigen Gehäuse 12, das über einen angeschweißten Ringflansch unter Zwischenlegung eines Dichtungsrings 13 an der Zwischenplatte 9 befestigt ist, und eine Fülldüse 14, die mit ihrem mit Innengewinde versehenen oberen Endteil mit einer mit Außengewinde versehenen am Außenumfang des Ventilgehäuses 12 fest angebrachten Gewindehülse 15 unter Zwischenlegung eines Dichtungsrings 16 verschraubt ist, der mit der Unterseite des Ventilgehäuses 12 in Dichtungseingriff gehalten ist. Die Fülldüse 14 umfaßt in ihrem Boden 17 einen Kranz von Ausflußrohren 18 für das in einen untergestellten Behälter 19 einzufüllende Füllgut.At its lower end, the
Das Ventilgehäuse 12 und die ihrerseits rohrförmige Fülldüse 14 begrenzen gemeinsam einen Ausflußkanal 20, in dem eine zylindrische Absperrventilhülse 21 koaxial auf- und abbeweglich in einem vom Boden des Absperrventilgehäuses 12 gebildeten Halter 22 abgestützt ist. Die Ventilhülse 21 ist dabei für ihre axiale Auf- und Abbewegung in einer durchmessergleichen Führungsbohrung des Halters 22 geführt, die von einem in diesen eingesetzten Schneidring 23 definiert ist, der über die Unterseite des Halters 22 mit einem zugespitzten Endbereich 24 zu den Ausflußrohren 18 hin vorsteht.The valve housing 12 and the
Der Schneidring 23 wirkt mit einer Gegenschneide zusammen, die von einer mit der Ventilhülse 21 eine Einheit bildenden Stirnplatte 25 am ausflußseitigen Ende der Ventilhülse 21 gebildet ist. Die Stirnplatte 25 weist einen an den Hülsenkörper angrenzenden Scherbereich 26 ihres Außenumfangs auf, der mit dem Innenumfang 27 des zugespitzten Endbereichs 24 des Schneidrings 23 bei der Schließbewegung der Ventilhülse 21 in Schereingriff bringbar ist. In radialer Richtung nach außen ist der Scherbereich 26 von einer endseitigen Ringschulter 28 der Ventilhülse 21 übergriffen, die an den Außenumfang der Stirnplatte 25 angearbeitet ist. Die schmale ausflußseitige Stirnfläche 29 des Schneidrings 23 bildet dabei einen Ventilsitz für die Ventilhülse 21, auf den diese am Ende ihrer Schließbewegung aufsetzbar ist.The
Das der Dosierkammer 6 zugewandte Stirnende der Ventilhülse 21 ist offen ausgebildet, während das ausflußseitige Stirnende der Ventilhülse 21 mit der unterseitigen Stirnplatte 25 geschlossen ist. Eine Durchtrittsöffnung für das Füllgut ist von zumindest einer Querbohrung 30 in der Wand der Ventilhülse 21 nahe der Stirnplatte 25 gebildet. Zweckmäßig ist eine mit der Querbohrung 30 fluchtende weitere Querbohrung in einem gegenüberliegenden Bereich der Ventilhülsenwand vorgesehen. Ferner sind in der Wand der Ventilhülse 21 in einem mittleren Bereich zwischen ihren Stirnenden Reinigungsbohrungen 31 in gleichmäßiger Verteilung auf einem Umfangskreis der Ventilhülsenwand angebracht.The end of the
In Schließstellung der Ventilhülse 21 ist die Querbohrung 30 innerhalb des Schneidrings 23 abdichtend gehalten und verhindert so einen Durchtritt von Füllgut in den Teil des Ausflußkanals 20 unmittelbar vor den Ausflußrohren 18. Für einen Übertritt von Füllgut in diesen Teil des Austrittskanals 20 aus der Querbohrung 30 ist diese bei der Öffnungsbewegung der Ventilhülse 21 zu den Ausflußrohren 18 hin aus dem Schneidring 23 herausbewegbar. Diese Öffnungsbewegung erfolgt unter Komprimierung einer Rückholfeder 23, die zwischen dem der Dosierkammer 6 zugewandten Ende des Schneidrings 23 einerseits und einem am dosierkammerseitigen Ende der Ventilhülse 21 festgelegten Federhaltering 33 angebracht ist.In the closed position of the
In der Dosierkammer 6 ist ein Kolben 34 axial auf- und abbewegbar geführt, der von einer Tragplatte 35 und einer Ventilhülse 21′ gebildet ist, die mit der Ventilhülse 21 des Absperrventils 11 identisch ausgebildet ist, wie es durch die Verwendung gleicher Bezugszeichen für gleiche bzw. übereinstimmende Teile kenntlich gemacht ist. Die Ventilhülse 21′ ist ferner in einem Schneidring 23′ entsprechend dem Schneidring 23 des Absperrventils 11 axial auf- und abbeweglich geführt, wobei die Rückholfeder 32 wiederum zwischen dem Federhaltering 33 und dem diesem zugewandten Ende des Schneidrings 23′ angebracht ist. Die Tragplatte 35 des Kolbens 34 ist an ihrem Umfang mit einer Ringdichtung 36 versehen und entspricht in seinen Querschnittsabmessungen dem Querschnitt der Dosierkammer 6.In the
Für seine axiale Auf- und Abwärtsbewegung in der Dosierkammer 6 ist der Kolben 34 mit einer stangenförmigen Betätigungsvorrichtung 37 versehen, die an ihrem kolbenseitigen Ende mittels einer stabförmige Stützglieder 38 umfassenden Stützvorrichtung 39 an der Tragplatte 35 befestigt ist. Ferner ist die Betätigungsstange 37 zentrisch durch die Austrittsöffnung 5 des Vorratsbehälters hindurchgeführt und in nicht näher dargestellter Weise mit einer geeigneten mechanischen, pneumatischen oder hydraulischen Betätigungs bzw. Hub- und Senkvorrichtung für den Kolben 34 verbunden.For its axial upward and downward movement in the
Der Kolben 34, der die Dosierkammer 6 in die beiden Räume 40 und 41 unterteilt, deren Volumen sich bei der Kolbenbewegung entsprechend ändert, bildet ein in Abhängigkeit von seiner Aufwärts- und Abwärtsbewegung selbsttätig öffnendes und schließendes federbelastetes Rückschlag- bzw. Dosierventil, dessen die Übergangsöffnung für Füllgut bildende Querbohrung 30 der Ventilhülse 21′ normalerweise durch die innerhalb des Schneidringes 23′ eingenommene Position verschlossen ist, jedoch bei der Aufwärtsbewegung des Kolbens 34, die unter Hindurchbewegung durch das durch die Öffnung 5 nachgeströmte Füllgut in der Dosierkammer 6 erfolgt, freigegeben wird.The
In Fig. 1 ist der Kolben 34 in einem Zustand dargestellt, in dem die Übergangsöffnung bzw. Querbohrung 30 zwischen den beiden Dosierkammerräumen 40 und 41 durch Anordnung innerhalb des Schneidringes 23′ und dessen abdichtende Anlage an der Stirnplatte 25 verschlossen ist. Hierbei wird über die stangenförmige Betätigungsvorrichtung 37 ein nach unten gerichteter Ausschubdruck auf den Kolben 34 ausgeübt, bei dem die Tragplatte 35 und die Ventilhülse 21′ in der in Fig. 1 gezeigten festen gegenseitigen Zuordnung gehalten sind. Bei der fortgesetzten Abwärtsbewegung des Kolbens 34 wirkt das im Dosierkammerraum 40 enthaltene Füllgut auf das (in Fig. 1 im noch geschlossenen Zustand dargestellte) Absperrventil 11 ein, indem die Ventilhülse 21 von ihrem Ventilsitz 29 unter Komprimierung der Rückholfeder 32 abgehoben wird, wie es aus dem Detailschnitt gemäß Fig. 2 ersichtlich ist. Die Querbohrung 30 tritt dabei zumindest teilweise aus dem Schneidring 23 nach unten aus, und es kann Füllgut aus der Querbohrung 30 in den Raum des Ausflußkanals 20 unmittelbar vor den Ausflußrohren 18 der Fülldüse 14 gelangen, um in den Behälter 19 eingefüllt zu werden.In Fig. 1 the
Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausschubzustand des Kolbens 34 und während dessen Ausschubbewegung in Richtung aus das untere Ende des Dosierkammerraums 40 kann gleichzeitig durch die Austrittsöffnung 5 des Vorratsbehälters Füllgut zwanglos aus diesem in den Dosierkammerraum 41 bis zum Kolben 34 strömen. Die Ausschubbewegung des Kolbens 34 ist beendet, wenn dieser den unteren Endbereich des Dosierkammerraums 40 erreicht. Daraufhin wird die Druckbelastung auf den Kolben 34 bzw. der Überdruck im Dosierkammerraum 40 aufgehoben und dem Kolben 34 über die Betätigungsvorrichtung 37 eine Zugkraft bzw. Aufwärtsbewegung vermittelt, womit gleichzeitig an den Dosierkammerraum 40 und den sich anschließenden Ausflußkanal 20 ein Unterdruck gelegt wird. Hierauf entspannt sich die Rückholfeder 32 des Absperrventils 11 und bewegt die Ventilhülse 21 mit ihrer Stirnplatte 25 unter Ausübung einer entsprechenden Saugwirkung auf Füllgutreste gegen den Schneidring 23 in abdichtende Anlage auf den Ventilsitz 29, wobei die Querbohrung 30 wieder ihre abgedeckte Position innerhalb des Schneidringes 23 einnimmt.In the extension state of the
Während der Aufsetzbewegung der Stirnplatte 25 der Ventilhülse 21 auf den Ventilsitz 29 des Schneidrings 23 kommt der Scherbereich 26 der Stirnplatte 25 mit dem Innenumfang des zugespitzten Endbereichs 24 des Schneidrings 23 in Schereingriff, so daß etwaige Fasern 43 oder dgl. Füllgutbestandteile festerer Konsistenz durchschnitten werden, was eine schnelle und satte Anlage der Stirnplatte 25 mit ihrer Anlageschulter 28 am Ventilsitz 29 des Schneidrings 23 ermöglicht, wie es aus dem Detailschnitt gemäß Fig. 3 ersichtlich ist. Dadurch ist eine vollkommene Abdichtung von Metall auf Metall erreicht, die ein nachträgliches Austropfen von Flüssigkeit in den Teil des Ausflußkanals 20 vor den Ausflußrohren 18 und ggf. ein Aussickern durch diese vermeidet. Das Absperrventil 11 des Ausflusses 10 bildet auf diese Weise ein bei einer Abwärtsbewegung des Kolbens 34 unter dem Druck des Füllgutes selbsttätig öffnendes und bei einer Aufwärtsbewegung des Kolbens 34 selbsttätig schließendes, federbelastetes Rückschlagventil.During the movement of the
Bei der Aufwärtsbewegung des Kolbens 34 durch das nachgeströmte Füllgut hindurch tritt ferner eine axiale Relativbewegung der Tragplatte 35 gegenüber der Ventilhülse 21′ in der Weise ein, daß letztere unter Komprimierung der Rückholfeder 32 von ihrem Ventilsitz am Schneidring 23′ nach unten bewegt wird, wodurch wiederum die Querbohrung 30 freigegeben wird, durch die das in den Dosierkammerraum 41 bereits eingeströmte Füllgut nun in den Raum 40 bis zu dem in Schließstellung befindlichen Absperrventil 11 im Ausflußkanal 20 gelangen kann. Bei Erreichen einer oberen Endstellung in der Dosierkammer 6, die entsprechend der zu dosierenden Füllgutmengen voreingestellt und in nicht näher dargestellter Weise zum Dosieren verschiedener Füllgutmengen veränderbar ist, wird die Aufwärtsbewegung des Kolbens 34 beendet und diesem statt dessen wieder die Druckbelastung und Abwärtsbewegung zur Abgabe einer dosierten Füllgutmenge an einen Behälter 19 vermittelt. Bei Aufhebung des auf den Kolben 34 ausgeübten Zuges entspannt sich die Rückholfeder 32 des Dosierventils und führt die Ventilhülse 21′ auf den von der angrenzenden Stirnfläche des Schneidrings 23′ gebildeten Ventilsitz zum Versperren der Übergangsöffnung bzw. Querbohrung 30 für das Füllgut zurück. Der Kolben 34 befindet sich sodann in einem zur Durchführung eines neuen Arbeitsspiels bereiten Zustand entsprechend der Darstellung in Fig. 1. Das vom Kolben 34 gebildete Dosierventil arbeitet im Prinzip in der gleichen schnellen und zuverlässigen Weise wie das Absperrventil 11, und die Ventilhülsen 21 und 21′ sind ohne weiteres austauschbar.During the upward movement of the
Es versteht sich im übrigen, daß entsprechend den Abmessungen des Vorratsbehälters auch mehrere, je eine Dosierkammer 6 umgrenzende Rohrkörper 4 mit Kolben 34 und Ausfluß 10 an den Vorratsbehälter angeschlossen sein können.It goes without saying that, depending on the dimensions of the storage container, a plurality of
Claims (7)
- An apparatus for filling measured portions of liquid or pasty fillings into containers (19), with a supply container for fillings, a dispensing means comprising a piston (34) and a portioning chamber (6) and with, comprising a shut-off valve (11) in a discharge passage (20), an outlet (10) for discharging measured quantities of filling material into a container (19), the piston (34) dividing the dispensing chamber (6) into two spaces the volume of which varies with the relative movement of the piston (34) which forms a dispensing valve adapted for movement through the substance contained in the dispensing chamber (6), in which it is adapted for upwards and downwards axial displacement, the dispensing valve, in conjunction with the upwards and downwards movement of the piston (34), normally sealing a filling substance transfer aperture which is left between the two spaces of the dispensing chamber (6), leaving it open however during its upwards movement, the shut-off valve (11) of the outlet (10) being itself constructed as a spring-loaded non-return valve guided for axial upwards and downwards displacement in the discharge passage (20), opening automatically under the pressure of the contents during the downwards movement of the piston (34) and closing automatically during the upwards movement of the piston (34), characterised in that the shut-off valve (11) is formed by a valve sleeve (21) containing a through-flow port for filling substance and being supported in a holder (22) provided in the discharge passage (20) in a guide bore of the same diameter, the said guide bore being at its discharge end extended into a cutting ring (23) which cooperates with a matching cutting edge at the discharge end of the valve sleeve (21) and constituted by an end plate (25) of the valve sleeve (21) which has on its outer periphery a shearing zone (26) which, during the closure movement of the valve sleeve (21), can be brought into shearing engagement with the inner periphery (27) of the cutting ring (23).
- An apparatus according to Claim 1, characterised in that the shearing zone (26) of the outer periphery of the valve sleeve (21) has engaging over it in a radial direction an annular shoulder (28) at the end of the valve sleeve (21) onto which it is possible to fit the outlet end face (29) of the cutting ring (23) at the end of the closure movement of the valve sleeve (21).
- An apparatus according to Claim 2, characterised in that the outlet end face (29) of the cutting ring (23) forms a valve seat for the valve sleeve (21), the annular shoulder (28) on the valve sleeve (21) being caused to bear on the said valve seat when the valve sleeve is in its closed position.
- An apparatus according to one of Claims 1 to 3, characterised in that the dispensing chamber end of the valve sleeve (21) is of open construction while the outlet end of the valve sleeve (21) is of closed construction, and in that the port through which the filling substance passes is formed by at least one transverse bore (30) in the valve sleeve wall.
- An apparatus according to Claim 4, characterised in that in the closed position of the valve sleeve (21), the transverse bore (30) is held inside the cutting ring (23) while during the opening movement of the valve sleeve (21), it can be moved at least partially out of the cutting ring (23), towards the outlet end of the discharge passage (20).
- An apparatus according to one of Claims 1 to 5, characterised in that between the dispensing chamber ends of the cutting ring (23) on the one hand and of the valve sleeve (21) on the other there is a restoring spring (32) which returns the valve sleeve (21) to its closed position.
- An apparatus according to one of Claims 1 to 6, characterised in that the piston (34) forming the dispensing valve is constructed to correspond to the shut-off valve (11) and in that the valve sleeve (21) of the shut-off valve (11) and the valve sleeve (21′) of the dispensing valve can be interchanged.
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