EP1657159A1 - Verfahren zum Befüllen eines Behälters mit zumindest zwei flüssigen oder pastösen Produkten und Füllvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Verfahren zum Befüllen eines Behälters mit zumindest zwei flüssigen oder pastösen Produkten und Füllvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens Download PDF

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EP1657159A1
EP1657159A1 EP05023931A EP05023931A EP1657159A1 EP 1657159 A1 EP1657159 A1 EP 1657159A1 EP 05023931 A EP05023931 A EP 05023931A EP 05023931 A EP05023931 A EP 05023931A EP 1657159 A1 EP1657159 A1 EP 1657159A1
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EP
European Patent Office
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nozzles
product
nozzle
container
product chamber
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EP05023931A
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English (en)
French (fr)
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EP1657159B1 (de
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Willi Weber
Willi Horlacher
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Gasti Verpackungsmaschinen GmbH
Jagenberg AG
Original Assignee
Gasti Verpackungsmaschinen GmbH
Jagenberg AG
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
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    • 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
    • B65B3/326—Methods or devices for controlling the quantity of the material fed or filled by volumetric measurement by pistons co-operating with measuring chambers for dosing several products to be mixed
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    • B65B39/00—Nozzles, funnels or guides for introducing articles or materials into containers or wrappers
    • B65B39/001—Nozzles, funnels or guides for introducing articles or materials into containers or wrappers with flow cut-off means, e.g. valves
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    • B65B39/00—Nozzles, funnels or guides for introducing articles or materials into containers or wrappers
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B2220/00—Specific aspects of the packaging operation
    • B65B2220/14—Adding more than one type of material or article to the same package

Definitions

  • the invention relates to a method for filling a container with at least two liquid or pasty products, wherein a first product from a first product chamber through a plurality of first nozzles and a second product from a second product chamber are simultaneously filled under pressure into the container by at least one second nozzle , Furthermore, the invention relates to a method for filling a container with at least two liquid or pasty products, wherein a first product from a first product chamber and a second product from a second product chamber are filled by at least one nozzle under pressure into the container.
  • the invention relates to a filling device for filling a container with at least two liquid or pasty products, wherein a first product from a first product chamber through a plurality of first nozzles and a second product from a second product chamber filled by at least one second nozzle under pressure into the container are, and wherein the first nozzle has a controllable shut-off device, by means of each first nozzle optionally releasable or lockable. Furthermore, the invention relates to a filling device for filling a container with at least two liquid or pasty products, wherein a first product from a first product chamber and a second product from a second product chamber can be filled by at least one nozzle under pressure into the container.
  • the invention has for its object to provide a method for filling a container with at least two liquid or pasty products, with a stain filling is reliable and easy to achieve.
  • a filling device is to be created with which the method can be implemented in a structurally simple manner.
  • first nozzles are divided into at least two nozzle groups and that the product are alternately filled through the first nozzles of a nozzle group and through the first nozzles of the other nozzle group in the container.
  • first product is discharged discontinuously through each first nozzle, but there is a steady supply of the first product into the container, wherein the first product is delivered by means of different nozzles in different areas of the container. Since at the same time the second product is filled into the container, results in a patch pattern or the above-mentioned stain filling, without requiring a rotation of the container.
  • each nozzle group comprising two nozzles.
  • the first product is discharged through the two first nozzles of a nozzle group.
  • the two first nozzles of the other group of nozzles are changed, wherein preferably the connection between the first product chamber and the first nozzles of a nozzle group is completely interrupted, whereby in particular dripping of the first product is prevented. Because the first nozzles are arranged at different locations within the container are the first product in the form of large-volume, distributed in the container stains filled.
  • At least one of the first nozzle is always in communication with the first product chamber during the filling of the container. In this way it is ensured that in the first product chamber due to the nachge redesignten first product can not build up excessive pressure, which could lead to impairment or damage to the filling device.
  • the second product can be fed continuously or discontinuously by means of the at least one second nozzle.
  • a plurality of second nozzles are provided, which are divided into at least two nozzle group, and that the second product are alternately filled through the second nozzles of a nozzle group and through the second nozzles of the other nozzle group in the container.
  • the second product in the form of large-volume stains is filled at different locations in the container, so that overall results in a superposition of stains from the first product and stains from the second product.
  • connection between the second product chamber and the second nozzles of a nozzle group is completely interrupted when the second product is filled through the second nozzles of the other nozzle group in the container.
  • the alternating frequency for the first nozzle and the second nozzle should be the same.
  • the second nozzles that at least one of the second nozzles is always in communication with the second product chamber during filling of the container in order to reliably prevent the occurrence of excessive overpressure in the second product chamber.
  • a third product may be introduced, in particular, continuously into the container by means of at least one third nozzle.
  • a product configuration can be achieved in the container in which patches of the first product and patches of the second product are incorporated in the third product.
  • the above-mentioned object is achieved in that the nozzle is alternately connected to the first product chamber and the second product chamber.
  • the first product should be dispensed through a plurality of first nozzles, but alternated therebetween to provide discontinuous dispensing of the first product for each nozzle.
  • the nozzle or each nozzle is successively from the first and the second Product flows through. This is accomplished by alternately connecting the nozzle to the first product chamber and the second product chamber.
  • a plurality of nozzles may be provided, of which a part number is connected to the first product chamber, while at the same time a different number of parts and in particular the remaining part number of the nozzles is connected to the second product chamber.
  • the nozzle should be connected at least twice, preferably at least three times alternately, to the first product chamber and the second product chamber.
  • the above object is achieved in a first embodiment of a filling device in that the controllable shut-off device is controlled so that only a part of the number of first nozzles is released at a time and the remaining part number of the first nozzle is closed.
  • the shut-off device is a rotatably or pivotally mounted, driven control part with a plurality of first through-holes, through which the first product can pass from the first product chamber to the first nozzle. If the number of first through holes of the control part is less than the number of nozzles, can be ensured in a structurally simple way that only a part of the number of first nozzles is released and thus can deliver the first product, while the remaining part number of the first nozzle through the control part is closed.
  • the through holes of the control part are dimensioned and arranged so that in each rotational position of the control part, at least one of the first nozzle with the first product chamber connected is. In this way it is ensured that in the first product chamber can not build up excessive pressure.
  • control part can be brought into a blocking position in which all first nozzles are closed. This is particularly useful when the filling of the container is completed, so that dripping of the first product is prevented.
  • a plurality of second nozzles are present, which have a controllable shut-off device by means of which every second nozzle is selectively releasable or closable, wherein the shut-off is controlled so that only a part number of the second nozzle is released simultaneously and the remaining part number of the second nozzles is closed.
  • the shut-off device may be a rotatably or pivotally mounted, driven control part with a plurality of second through-holes, through which the second product can pass from the second product chamber to the second nozzle.
  • the second through-holes of the control part can be dimensioned and arranged such that in each rotational position of the control part, at least one of the second nozzles is connected to the second product chamber. Alternatively or additionally, it can be provided that the control part can be brought into a blocking position in which all the second nozzles are closed.
  • first through-holes and the second through-holes are formed on a common control part, which may be, for example, a control disk between an outlet of the first product chamber and the first nozzles and / or between an outlet the second product chamber and the second nozzle is seated. It can be provided in a further development of the invention that the product chambers are arranged concentrically.
  • each first nozzle is arranged coaxially with one of the second nozzles.
  • a third nozzle can additionally be provided.
  • the feeding of the third product into the container can be continuous or discontinuous.
  • the shut-off device is controlled so that the nozzle is alternately connected to the first product chamber and the second product chamber, i. flow through the first product and the second product in succession.
  • nozzles are provided, of which a part number and preferably half the number is connected to the first product chamber, while at the same time a different number of parts of the nozzles and preferably the other half number is connected to the second product chamber.
  • shut-off which may in particular be a rotatably or pivotally mounted, driven control sleeve, the at least one first through hole through which the first product of the first product chamber can reach the nozzle, and at least one second through-hole, through which the second product can pass from the second product chamber to the nozzle.
  • FIG. 1 to 4 show a first embodiment of a filling device 10, which comprises a frame-fixed support plate 11, on which a bearing block 12 is arranged.
  • a first annular chamber 13 is provided, which is connected via a bore 14 with a feed line 15 through which a first liquid or pasty product P 1 of the first annular chamber 13 can be supplied, as indicated by the arrow P 1 ,
  • a second annular chamber 16 is formed in the bearing block 12, which is connected via a bore 17 with a supply line 18 for a second liquid or pasty product P 2, which is insertable under pressure into the second annular chamber 16, as indicated by the arrow P 2 .
  • the bearing block 12 is penetrated by a rotatably mounted control shaft 19, which is connected on the upper side of the bearing block 12 via a holding part 28 with a gear 37 is, which is rotationally driven in a manner not shown.
  • a gear 37 is, which is rotationally driven in a manner not shown.
  • the control shaft 19 can be rotated.
  • the control shaft 19 is on the lower, the gear 37 facing away from the bearing block 12 out of this and is hollow in its lower portion. In addition, it has at the level of the second annular chamber 16 an inlet opening 21, so that the second product P 2 in each rotational position of the control shaft 19 through the inlet opening 21 in the second product chamber 25 forming the interior of the control shaft 19 can flow.
  • the second product chamber 25 formed within the control shaft 19 is limited at the lower axial end of the control shaft 19 by a circular control disk 27 which projects radially over the control shaft 19 to form a circumferential collar (see Fig. 4).
  • the control shaft 19 is surrounded at a distance from a wall sleeve 24 in the region of the second product chamber 25 formed in its interior. Between the inside of the wall sleeve 24 and the outside of the control shaft 19, a first product chamber 20 is formed in this way, which is directly in communication with the first annular chamber 13.
  • the first product chamber 20 is bounded on its underside by the peripheral collar of the control disk 27. In this way, the two product chambers 20, 25 are arranged concentrically.
  • a nozzle head 29 which has four nozzle openings or second nozzles 31 in its radially inner region, which are evenly distributed, that are arranged with a mutual angular offset of 90 ° in the circumferential direction.
  • the inner second nozzles 31 are four nozzle openings or first nozzles 30 are formed, each having the shape of a curved elongated hole and are also uniformly over the circumference, that is arranged at a mutual angular offset of 90 °.
  • the outer first nozzles 30 are located immediately below the first product chamber 20 and the inner second nozzles 31 are located immediately below the second product chamber 25 and are separated from the respective product chamber by the control disk 27.
  • two outer first through holes 26 are formed (see in particular FIG. 4), which lie diametrically opposite relative to the center of the control disk 27 and thus have a mutual winding offset of 180 ° and in their cross-sectional shape corresponding to the cross section of the first nozzle 30.
  • two second through holes 23 are provided in the radially inner region of the control disk 27, which are also diametrically opposite to the center of the control disk 27 and thus have a mutual angular offset of 180 ° and are additionally offset from the first through holes 26 by 90 ° in the circumferential direction , Via the first through-holes 26, the first product chamber 20 can be connected to the first nozzles 30.
  • first nozzles 30 are formed in the nozzle head 29, but only two first through holes 26 are formed in the control plate, the four first nozzles 30 can be divided into two nozzle groups I and II, with diametrically opposed first nozzles belonging to the same nozzle group it is indicated in Fig. 3 by the bracket expressions.
  • the second nozzles 31 can be divided into two nozzle groups X and Y, wherein in each case diametrically opposite second nozzles 31 belong to the same nozzle group. This is also indicated in FIG. 3.
  • the first product P 1 passes under pressure via the first annular chamber 13 into the first product chamber 20.
  • the second product P 2 passes via the second annular chamber 16 and the inlet opening 21 into the interior of the control shaft 19 or the second product chamber 25 formed there. It is assumed that the control shaft 19 is aligned with its control disk 27 so that the first two through holes 26 are directly above the first nozzle 30 associated with the nozzle group I, then flow through the first product in a arranged below the nozzle head 29 container B. can.
  • the second through-holes 23 are directly above the second nozzles 31 belonging to the nozzle group X, so that the second product P 2 from the second product chamber 25 passes through the second through-holes 23 and the second nozzles 31 directly below them, belonging to the nozzle group X, into the container B can flow. Since the first nozzles 30 through which the first product P 1 flows and the second nozzles 31 through which the second product P 2 flows are offset both by a radial offset and by 90 ° in the circumferential direction, the two products P 1 and P 2 are applied different places in the container B.
  • the control shaft 19 is rotated, whereby the control disk 27 rotates and the orientation of the first through-holes 26 to the first nozzle 30 and the second through-holes 23 to the second nozzle 31 changes.
  • the first through holes 26 are directly above the nozzles belonging to the nozzle group II first nozzle 30, while the second through holes 23 are directly above the nozzle group Y belonging to second nozzles 31, so that the products P 1 and P 2 can now flow through these nozzles in the container B.
  • the first product P 1 is alternately filled into the container B through the first nozzles 30 of the nozzle group I and through the first nozzles 30 of the nozzle group II, while at the same time the second product alternately through the second nozzles 31 of the nozzle group X and are filled into the container B through the second nozzles 31 of the nozzle group Y.
  • the arrangement and the dimensioning of the first through holes 26 is selected so that in each rotational position of the control shaft 19, at least one of the first nozzle 30 is in communication with the first product chamber 20. Accordingly, at least one of the second nozzles 31 is always in communication with the second product chamber 25 in each rotational position of the control shaft 19.
  • FIG. 5 to 7 show a development of the filling device according to FIG. 1, wherein the same components are provided with the same reference numerals.
  • the first product P 1 is supplied to the first product chamber 20 in the aforementioned manner, while the second product P 2 is supplied to the second product chamber 25 formed in the interior of the control shaft 19.
  • four outermost first nozzles 30 are also provided therein, with two diametrically opposed first nozzles 30 of a common nozzle group, i. a nozzle group I and a nozzle group II are assigned.
  • the two first nozzles 30 of the nozzle group I are offset from the two first nozzles 30 of the nozzle group II by 90 ° in the circumferential direction.
  • first nozzles 30 have inlet slopes 30a, which extend in each case only on one side of the associated first nozzle 30 in the circumferential direction, wherein the inlet slopes of the first nozzle 30 of the same nozzle group in the same circumferential direction, but in the opposite direction to the inlet slopes of the first nozzle the other nozzle group extend.
  • FIG. 7 shows, in this way the distance between two first nozzles of different nozzle groups is largely bridged on the one hand by the inlet bevels, while on the other side there are no inlet bevels.
  • four second nozzles 31 are provided in the radially inner region of the nozzle head 29, which are assigned in the manner mentioned two nozzle groups X and Y and also inlet slopes 31 have a named configuration and arrangement, the function will be described below.
  • the control disk 27 connected to the control shaft 19 has two outer, diametrally opposite first through holes 26 and two inner, diametrically opposite second through holes 23, which are offset from the first through holes 26 in the circumferential direction by 90 °.
  • the control shaft 19 is not rotationally driven, but is pivoted back and forth between two end positions over an angular range of approximately 90 °.
  • the first through-holes 26 of the control plate 27 are disposed directly above the first nozzles 30 of the nozzle group I, while at the same time the second through-holes 23 are arranged directly above the second nozzles 31 of the nozzle group X, so that said nozzles with the respective product P 1 and P 2 are supplied.
  • the first through holes 26 pass over the inlet slopes 30a of the associated first nozzles 30 until they reach the first nozzles 30 of the nozzle group II and are located immediately above them.
  • the first product chamber 20 is in contact with at least two first nozzles 30 due to the inlet slopes 30a, so that no excessive overpressure can build up in the first product chamber 20.
  • the second through bores 23 of the control disk 27 cover the inlet bevels 31a between adjacent second nozzles 31, so that the second product chamber 25 is also connected to at least two second nozzles 31 in each pivot position of the control shaft 19.
  • This embodiment has the further advantage that it is possible to bring the first through-holes 26 and the second through-holes 23 by pivoting the control shaft 19 in an area of the nozzle head 29 in which between the first nozzle 30 and the second nozzle 31st No inlet slopes are present, so that all first nozzles and second nozzles are shut off in this position by the control disk 27.
  • FIGS. 8 to 10 show a further embodiment of the filling device according to the invention.
  • an outer annular chamber is provided, which forms the first product chamber 20, into which the first product P 1 can be supplied via a supply line 15 under pressure.
  • a radially inner annular chamber forms the second product chamber 25, to which the second product P 2 can be added under pressure via a supply line 18.
  • the first product chamber 20 and the second product chamber 25 are open on the underside and bounded on their open side by a rotatably mounted control disk 27, which carries an external toothing and is rotationally driven (see Fig. 10).
  • the control disk 27 has in its radially outer edge region two diametrically opposite first through holes 26, which are each formed as in the circumferential direction over an angular range of about 90 ° extending slot.
  • control disk 27 In its radially inner region, the control disk 27 has two second through holes 23, which are also arranged diametrically opposite each other and formed as extending in the circumferential direction over an angular range of about 45 ° slot, wherein between the first through holes 26 and the second through holes 23 a mutual angular offset of about 90 ° in the circumferential direction is given.
  • a nozzle head 29 On the side facing away from the product chambers 20 and 25 of the control disk 27, a nozzle head 29 is arranged, which has four first nozzles 30 in its outer region, each having a circular cross-section and having a mutual angular offset of 90 ° in the circumferential direction.
  • the control disk 27 allows a flow of product from the respective product chamber 20 or 25 through the associated nozzles 30 and 31, as long as the nozzles during rotation of the control disk 27 by means of their through holes 26 and 23 with the associated product chamber are connected.
  • the first nozzles 30 are divided into two nozzle groups I and II and the second nozzles 31 are divided into two nozzle groups X and Y, the product discharge alternately through the first nozzles of the nozzle groups I and the first nozzles of the nozzle group II and alternately between the second nozzles the nozzle group X and the nozzle group Y takes place.
  • a first nozzle and a second nozzle are coaxially merged, wherein the second nozzle as an inner line 31b and the second nozzle is formed as a ring line 30b surrounding the inner pipe 31b.
  • the bearing block 12 and the control disk 27 are centrally or axially penetrated by a tube 32, which connects in the nozzle head 29 to a middle, continuing line 32a. Through the pipe 32, a third product P 3 , bypassing the switching operations by means of the control disk 27 fed continuously or discontinuously and are filled into the container.
  • FIGS. 11 and 12 show an alternative embodiment of a filling device, wherein FIG. 11 shows the multiply angled cut XI-XI in FIG.
  • the filling device 10 comprises a nozzle head 29, which has four substantially vertically aligned nozzles 33, 34, 35 and 36, which open in their upper region in the interior of the nozzle head 29 in each case in an antechamber 33 a, 34 a, 35 a and 36 a.
  • annular chambers Radially outside the prechambers 33a, 34a, 35a and 36a, two separate annular chambers are formed in the nozzle head 29, of which an annular chamber forms a first product chamber 20, to which a first product P 1 can be supplied under pressure via a feed line 15.
  • the other annular chamber forms a second product chamber 25, which is fed via a feed line 18, a second product P 2 under pressure.
  • the first product chamber 20 has four radially inwardly facing openings 20 a, which are arranged in a mutual offset of 90 ° in the circumferential direction.
  • the second product chamber 25 has four radially inwardly facing openings 25a, which are also arranged in a mutual angular offset of 90 ° in the circumferential direction.
  • a control sleeve 38 is arranged; which is sealed by seals 41 and 42 relative to the nozzle head 29 and is rotatably mounted on this.
  • the control sleeve 38 has a peripheral ring gear 38a, over which it can be rotated.
  • two first passages or through holes 39 are formed, which are arranged diametrically opposite and on the in a predetermined rotational position of the control sleeve 38, the first product chamber 20 via two of the openings 20a with two nozzles 34, 35 and their Vorschn 34a, 35a is connected.
  • control sleeve 38 has two second passages or through holes 40, which are also arranged diametrically opposite and are offset from the first through holes 39 by 90 ° in the circumferential direction.
  • the second product chamber 25 can be connected at two diametrically opposite openings 25a with the associated nozzles or their antechambers.
  • the first product chamber 20 is connected to the nozzles 34 and 35 via the two first through-holes 39, so that the first product P 1 can flow into these two nozzles.
  • the second product chamber 25 is connected via the second through-holes 40 with the two other nozzles 33 and 36, so that the second product P 2 from the second product chamber 25 can flow into these two nozzles.
  • control sleeve 38 has a conically tapering cross-section, which makes it possible to lift the control sleeve 38 in the axial direction of the nozzle head 39 after completion of a filling operation and thus bring it into a cleaning position, in which the nozzle head and the control sleeve be rinsed with cleaning fluid.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Basic Packing Technique (AREA)

Abstract

Beim Befüllen eines Behälters mit zumindest zwei flüssigen oder pastösen Produkten (P1,P2) werden ein erstes Produkt (P1) aus einer ersten Produktkammer (20) durch mehrere erste Düsen (30) und ein zweites Produkt (P2) aus einer zweiten Produktkammer (25) durch zumindest eine zweite Düse (31) gleichzeitig unter Druck in den Behälter (B) eingefüllt. Die ersten Düsen (30) sind dabei in zumindest zwei Düsengruppen (I,II) aufgeteilt und das erste Produkt (P1) wird abwechselnd durch die ersten Düsen (30) der einen Düsengruppe (I) und durch die ersten Düsen (30) der anderen Düsengruppe (II) in den Behälter (B) eingefüllt. Alternativ ist vorgesehen, die Düsen abwechselnd mit der ersten Produktkammer und der zweiten Produktkammer zu verbinden.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Befüllen eines Behälters mit zumindest zwei flüssigen oder pastösen Produkten, wobei ein erstes Produkt aus einer ersten Produktkammer durch mehrere erste Düsen und ein zweites Produkt aus einer zweiten Produktkammer durch zumindest eine zweite Düse gleichzeitig unter Druck in den Behälter eingefüllt werden. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Befüllen eines Behälters mit zumindest zwei flüssigen oder pastösen Produkten, wobei ein erstes Produkt aus einer ersten Produktkammer und ein zweites Produkt aus einer zweiten Produktkammer durch zumindest eine Düse unter Druck in den Behälter eingefüllt werden.
  • Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Füllvorrichtung zum Befüllen eines Behälters mit zumindest zwei flüssigen oder pastösen Produkten, wobei ein erstes Produkt aus einer ersten Produktkammer durch mehrere erste Düsen und ein zweites Produkt aus einer zweiten Produktkammer durch zumindest eine zweite Düse unter Druck in den Behälter einfüllbar sind, und wobei die erste Düse eine steuerbare Absperrvorrichtung aufweist, mittels der jede erste Düse wahlweise freigebbar oder verschließbar ist. Ferner betrifft die Erfindung eine Füllvorrichtung zum Befüllen eines Behälters mit zumindest zwei flüssigen oder pastösen Produkten, wobei ein erstes Produkt aus einer ersten Produktkammer und ein zweites Produkt aus einer zweiten Produktkammer durch zumindest eine Düse unter Druck in den Behälter einfüllbar ist.
  • Insbesondere in der Lebensmittelindustrie ist es bekannt (DE 197 35 621 A1) zwei flüssige oder pastöse Produkte, beispielsweise Schokoladenpudding und Vanillepudding, in einen gemeinsamen Behälter, insbesondere einen Kunststoffbecher, einzufüllen. Diese Produkte werden jeweils über separate Produktleitungen einem Füllkopf, d.h. einem sogenannten Doseur, zugeführt und stehen dort in einer ersten Produktkammer bzw. einer zweiten Produktkammer an. Für das erste Produkt und das zweite Produkt sind separate Düsen vorgesehen, denen jeweils ein als Verschlussorgan ausgebildeter Stempel zugeordnet ist. Beim Befüllen des Behälters werden die beiden Produkte durch die jeweiligen Düsen gleichzeitig in den Behälter eingefüllt, so dass sie in diesem nebeneinander angeordnet sind. Wenn der Behälter während des Einfüllens zusätzlich gedreht wird, sind die Produkte in dem befüllten Behälter spiralförmig verdreht, jedoch immer noch nebeneinander angeordnet. Alternativ ist es auch bekannt, zwei flüssige oder pastöse Produkte nacheinander in den Behälter einzufüllen, so dass sie in diesem übereinander liegen.
  • Bei einigen Anwendern besteht der Wunsch, das zweite Produkt in Form von großvolumigen Flecken oder in Form von Produkt-Inseln unregelmäßig in dem ersten Produkt anzuordnen. Eine derartige Fleckenfüllung ist gemäß der DE 197 35 421 A1 nicht vorgesehen und auch nicht möglich.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Befüllen eines Behälters mit zumindest zwei flüssigen oder pastösen Produkten beschaffen, mit dem eine Fleckenfüllung zuverlässig und in einfacher Weise zu erzielen ist. Darüber hinaus soll eine Füllvorrichtung geschaffen werden, mit der sich das Verfahren in konstruktiv einfacher Weise umsetzen lässt.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß in einer ersten verfahrenstechnischen Ausgestaltung dadurch gelöst, dass die ersten Düsen in zumindest zwei Düsengruppen aufgeteilt sind und dass das Produkt abwechselnd durch die ersten Düsen der einen Düsengruppe und durch die ersten Düsen der anderen Düsengruppe in den Behälter eingefüllt werden. Auf diese Weise ist erreicht, dass das erste Produkt durch jede erste Düse diskontinuierlich abgegeben wird, jedoch erfolgt eine stetige Zuführung des ersten Produktes in den Behälter, wobei das erste Produkt jedoch mittels unterschiedlicher Düsen in unterschiedlichen Bereichen des Behälters abgegeben wird. Da gleichzeitig auch das zweite Produkt in den Behälter eingefüllt wird, ergibt sich ein Fleckenmuster bzw. die oben genannte Fleckenfüllung, ohne dass es einer Drehung des Behälters bedarf.
  • In einer möglichen Ausgestaltung des Verfahrens sind vier erste Düsen vorgesehen, wobei jede Düsengruppe zwei Düsen umfasst. Zunächst wird das erste Produkt durch die beiden ersten Düsen der einen Düsengruppe abgegeben. Dann wird auf die beiden ersten Düsen der anderen Düsengruppe gewechselt, wobei vorzugsweise die Verbindung zwischen der ersten Produktkammer und den ersten Düsen der einen Düsengruppe vollständig unterbrochen wird, wodurch insbesondere ein Nachtropfen des ersten Produktes verhindert ist. Da die ersten Düsen an verschiedenen Orten innerhalb des Behälters angeordnet sind, wird das erste Produkt in Form großvolumiger, im Behälter verteilter Flecken abgefüllt.
  • In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass während der Befüllung des Behälters zumindest zweimal, vorzugsweise zumindest dreimal zwischen den ersten Düsen der beiden Düsengruppen hin- und hergewechselt wird, wodurch,sich ein ausgeprägtes Fleckenmuster ergibt.
  • In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass während der Befüllung des Behälters immer zumindest eine der ersten Düse mit der ersten Produktkammer in Verbindung steht. Auf diese Weise ist gewährleistet, dass sich in der ersten Produktkammer aufgrund des nachgeförderten ersten Produktes kein übermäßiger Überdruck aufbauen kann, der zu einer Beeinträchtigung oder einer Beschädigung der Füllvorrichtung führen könnte.
  • Das zweite Produkt kann mittels der zumindest einen zweiten Düse kontinuierlich oder diskontinuierlich zugeführt werden. In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass mehrere zweite Düsen vorgesehen sind, die in zumindest zwei Düsengruppe aufgeteilt sind, und dass das zweite Produkt abwechselnd durch die zweiten Düsen der einen Düsengruppe und durch die zweiten Düsen der anderen Düsengruppe in den Behälter eingefüllt werden. Somit wird auch das zweite Produkt in Form großvolumiger Flecken an unterschiedlichen Orten in den Behälter eingefüllt, so dass sich insgesamt eine Überlagerung von Flecken aus dem ersten Produkt und von Flecken aus dem zweiten Produkt ergibt.
  • Auch hierbei kann vorgesehen sein, dass die Verbindung zwischen der zweiten Produktkammer und den zweiten Düsen der einen Düsengruppe vollständig unterbrochen wird, wenn das zweite Produkt durch die zweiten Düsen der anderen Düsengruppe in den Behälter eingefüllt wird.
  • Während der Befüllung des Behälters sollte zumindest zweimal, vorzugsweise zumindest dreimal zwischen den zweiten Düsen der beiden Düsengruppen hin- und hergewechselt werden, wobei die Wechselfrequenz für die ersten Düsen und die zweiten Düsen gleich sein sollte.
  • Auch für die zweiten Düsen sollte vorgesehen sein, dass während der Befüllung des Behälters immer zumindest eine der zweiten Düsen mit der zweiten Produktkammer in Verbindung steht, um das Entstehen eines übermäßigen Überdrucks in der zweiten Produktkammer zuverlässig zu vermeiden.
  • In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass zusätzlich ein drittes Produkt mittels zumindest einer dritten Düse insbesondere kontinuierlich in den Behälter eingefüllt wird. Auf diese Weise lässt sich eine Produkt-Konfiguration in dem Behälter erreichen, bei der Flecken des ersten Produktes und Flecken des zweiten Produktes in das dritte Produkt eingelagert sind.
  • In einer alternativen verfahrenstechnischen Ausgestaltung der Erfindung wird die oben genannte Aufgabe dadurch gelöst, dass die Düse abwechselnd mit der ersten Produktkammer und der zweiten Produktkammer verbunden wird.
  • Bei der oben erläuterten Ausgestaltung war von der Überlegung ausgegangen worden, das erste Produkt über mehrere erste Düsen auszubringen, zwischen denen jedoch hin- und hergewechselt wird, um für jede Düse eine diskontinuierliche Abgabe des ersten Produktes zu erreichen. Bei der nunmehr beschriebenen alternativen Ausgestaltung wird die Düse bzw. jede Düse nacheinander von dem ersten und dem zweiten Produkt durchströmt. Dies wird dadurch erreicht, dass die Düse abwechselnd mit der ersten Produktkammer und der zweiten Produktkammer verbunden wird. Insbesondere können mehrere Düsen vorgesehen sein, von denen eine Teilanzahl mit der ersten Produktkammer verbunden ist, während gleichzeitig eine andere Teilanzahl und insbesondere die verbleibende Teilanzahl der Düsen mit der zweiten Produktkammer verbunden ist. Während der Befüllung eines Behälters sollte die Düse zumindest zweimal, vorzugsweise mindestens dreimal abwechselnd mit der ersten Produktkammer und der zweiten Produktkammer verbunden werden.
  • In vorrichtungstechnischer Hinsicht wird die oben genannte Aufgabe in einer ersten Ausgestaltung einer Füllvorrichtung dadurch gelöst, dass die steuerbare Absperrvorrichtung so gesteuert ist, dass immer nur eine Teilanzahl der ersten Düsen gleichzeitig freigegeben ist und die restliche Teilanzahl der ersten Düsen verschlossen ist.
  • Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Absperrvorrichtung ein dreh- oder schwenkbar gelagertes, angetriebenes Steuerteil mit mehreren ersten Durchgangsbohrungen ist, durch die das erste Produkt aus der ersten Produktkammer zu den ersten Düsen gelangen kann. Wenn die Anzahl der ersten Durchgangsbohrungen des Steuerteils geringer als die Anzahl der Düsen ist, kann in konstruktiv einfacher Weise gewährleistet werden, dass immer nur eine Teilanzahl der ersten Düsen freigegeben ist und somit das erste Produkt abgeben kann, während die verbleibende Teilanzahl der ersten Düsen durch das Steuerteil verschlossen ist.
  • In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Durchgangsbohrungen des Steuerteils so dimensioniert und angeordnet sind, dass in jeder Drehstellung des Steuerteils zumindest eine der ersten Düsen mit der ersten Produktkammer verbunden ist. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass sich in der ersten Produktkammer kein übermäßiger Überdruck aufbauen kann.
  • Alternativ oder zusätzlich dazu kann vorgesehen sein, dass das Steuerteil in eine Sperrstellung bringbar ist, in der alle ersten Düsen verschlossen sind. Dies ist insbesondere dann sinnvoll, wenn das Befüllen des Behälters abgeschlossen ist, so dass ein Nachtropfen des ersten Produktes verhindert wird.
  • In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass mehrere zweite Düsen vorhanden sind, die eine steuerbare Absperrvorrichtung aufweisen, mittels der jede zweite Düse wahlweise freigebbar oder verschließbar ist, wobei die Absperrvorrichtung so gesteuert ist, dass immer nur eine Teilanzahl der zweiten Düsen gleichzeitig freigegeben ist und die restliche Teilanzahl der zweiten Düsen verschlossen ist. Auch für die zweiten Düsen kann die Absperrvorrichtung ein dreh- oder schwenkbar gelagertes, angetriebenes Steuerteil mit mehreren zweiten Durchgangsbohrungen sein, durch die das zweite Produkt aus der zweiten Produktkammer zu den zweiten Düsen gelangen kann. Auch hierbei ist insbesondere vorgesehen, dass die Anzahl der zweiten Durchgangsbohrungen des Steuerteils geringer als die Anzahl der zweiten Düsen ist.
  • Die zweiten Durchgangsbohrungen des Steuerteils können so dimensioniert und angeordnet sein, dass in jeder Drehstellung des Steuerteils zumindest eine der zweiten Düsen mit der zweiten Produktkammer verbunden ist. Alternativ oder zusätzlich dazu kann vorgesehen sein, dass das Steuerteil in eine Sperrstellung gebracht werden kann, in der alle zweiten Düsen verschlossen sind.
  • Eine besonders einfache Konstruktion ergibt sich, wenn die ersten Durchgangsbohrungen und die zweiten Durchgangsbohrungen an einem gemeinsamen Steuerteil ausgebildet sind, bei dem es sich beispielsweise um eine Steuerscheibe handeln kann, die zwischen einem Ausgang der ersten Produktkammer und den ersten Düsen und/oder zwischen einem Ausgang der zweiten Produktkammer und den zweiten Düsen sitzt. Dabei kann in Weiterbildung der Erfindung vorgesehen sein, dass die Produktkammern konzentrisch angeordnet sind.
  • Um eine annähernd gleiche Abgabeposition für das erste Produkt und das zweite Produkt innerhalb des Behälters zu erreichen, kann vorgesehen sein, dass jede erste Düse koaxial zu einer der zweiten Düsen angeordnet ist.
  • Um zusätzlich auch ein drittes Produkt in den Behälter einfüllen zu können, kann zusätzlich eine dritte Düse vorgesehen sein. Die Zuführung des dritten Produktes in den Behälter kann kontinuierlich oder diskontinuierlich erfolgen.
  • In einer weiteren vorrichtungstechnischen Ausgestaltung der Erfindung zur Lösung der oben genannten Aufgabe ist vorgesehen, dass die Absperrvorrichtung so gesteuert ist, dass die Düse abwechselnd mit der ersten Produktkammer und der zweiten Produktkammer verbunden ist, d.h. nacheinander von dem ersten Produkt und dem zweiten Produkt durchströmt wird.
  • In Weiterbildung der Erfindung sind mehrere Düsen vorgesehen, von denen eine Teilanzahl und vorzugsweise die halbe Anzahl mit der ersten Produktkammer verbunden ist, während gleichzeitig eine andere Teilanzahl der Düsen und vorzugsweise die andere halbe Anzahl mit der zweiten Produktkammer verbunden ist.
  • Das Umschalten der Verbindung der Düse zwischen der ersten Produktkammer und der zweiten Produktkammer geschieht mittels der Absperrvorrichtung, bei der es sich insbesondere um eine dreh- oder schwenkbar gelagerte, angetriebene Steuerhülse handeln kann, die zumindest eine erste Durchgangsbohrung, durch die das erste Produkt aus der ersten Produktkammer zu der Düse gelangen kann, und zumindest eine zweite Durchgangsbohrung aufweist, durch die das zweite Produkt aus der zweiten Produktkammer zu der Düse gelangen kann.
  • Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung sind aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung ersichtlich. Es zeigen:
    • Figur 1
    einen Vertikalschnitt durch eine erfindungsgemäße Füllvorrichtung gemäß einer ersten Ausgestaltung,
    Figur 2
    den Schnitt II-II in Fig. 1,
    Figur 3
    den Schnitt III-III in Fig. 1,
    Figur 4
    eine perspektivische Unteransicht einer Steuerwelle der Füllvorrichtung gemäß Fig. 1,
    Figur 5
    einen Vertikalschnitt durch eine zweite Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Füllvorrichtung,
    Figur 6
    den Schnitt VI-VI in Fig. 5,
    Figur 7
    den Schnitt VII-VII in Fig. 5,
    Figur 8
    einen Vertikalschnitt durch eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Füllvorrichtung,
    Figur 9
    den Schnitt IX-IX in Fig. 8,
    Figur 10
    Den Schnitt X-X in Fig. 8,
    Figur 11
    einen Vertikalschnitt durch eine alternative Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Füllvorrichtung und
    Figur 12
    den Schnitt XII-XII in Fig. 11.
  • Die Fig. 1 bis 4 zeigen eine erste Ausgestaltung einer Füllvorrichtung 10, die eine gestellfeste Tragplatte 11 umfasst, auf der ein Lagerblock 12 angeordnet ist. In dem Lagerblock 12 ist eine erste Ringkammer 13 vorgesehen, die über eine Bohrung 14 mit einer Zuführleitung 15 verbunden ist, durch die ein erstes flüssiges oder pastöses Produkt P1 der ersten Ringkammer 13 zugeführt werden kann, wie es durch den Pfeil P1 angedeutet ist.
  • Räumlich getrennt von der ersten Ringkammer 13 ist in dem Lagerblock 12 eine zweite Ringkammer 16 ausgebildet, die über eine Bohrung 17 mit einer Zuführleitung 18 für ein zweites flüssiges oder pastöses Produkt P2 verbunden ist, das unter Druck in die zweite Ringkammer 16 einführbar ist, wie es durch den Pfeil P2 angedeutet ist.
  • Der Lagerblock 12 ist von einer drehbar gelagerten Steuerwelle 19 durchdrungen, die auf der Oberseite des Lagerblocks 12 über ein Halteteil 28 mit einem Zahnrad 37 verbunden ist, das in nicht dargestellter Weise drehangetrieben ist. Über die Drehung des Zahnrads 37 kann die Steuerwelle 19 in Drehung versetzt werden.
  • Die Steuerwelle 19 steht auf der unteren, dem Zahnrad 37 abgewandten Seite des Lagerblocks 12 aus diesem hervor und ist in ihrem unteren Abschnitt hohl ausgebildet. Darüber hinaus besitzt sie in Höhe der zweiten Ringkammer 16 eine Einlassöffnung 21, so dass das zweite Produkt P2 in jeder Drehstellung der Steuerwelle 19 durch die Einlassöffnung 21 in den eine zweite Produktkammer 25 bildenden Innenraum der Steuerwelle 19 einfließen kann.
  • Die innerhalb der Steuerwelle 19 gebildete zweite Produktkammer 25 ist am unteren axialen Ende der Steuerwelle 19 durch eine kreisförmige Steuerscheibe 27 begrenzt, die unter Bildung eines umlaufenden Kragens radial über die Steuerwelle 19 hervorsteht (s. Fig. 4).
  • Die Steuerwelle 19 ist im Bereich der in ihrem Inneren ausgebildeten zweiten Produktkammer 25 mit Abstand von einer Wandungshülse 24 umgeben. Zwischen der Innenseite der Wandungshülse 24 und der Außenseite der Steuerwelle 19 ist auf diese Weise eine erste Produktkammer 20 gebildet, die direkt mit der ersten Ringkammer 13 in Verbindung steht. Die erste Produktkammer 20 ist an ihrer Unterseite durch den umlaufenden Kragen der Steuerscheibe 27 begrenzt. Auf diese Weise sind die beiden Produktkammern 20, 25 konzentrisch angeordnet.
  • Unmittelbar unterhalb der Steuerscheibe 27 ist ein Düsenkopf 29 angeordnet, der in seinem radial inneren Bereich vier Düsenöffnungen bzw. zweite Düsen 31 aufweist, die gleichmäßig verteilt, d.h. mit einem gegenseitigen Winkelversatz von 90° in Umfangsrichtung angeordnet sind. Außerhalb der inneren zweiten Düsen 31 sind vier Düsenöffnungen bzw. erste Düsen 30 ausgebildet, die jeweils die Form eines gekrümmten Langlochs besitzen und ebenfalls gleichmäßig über den Umfang, d.h. in gegenseitigem Winkelversatz von 90° angeordnet sind. Wie insbesondere Fig.1 zeigt, sind die äußeren ersten Düsen 30 unmittelbar unterhalb der ersten Produktkammer 20 und die inneren zweiten Düsen 31 unmittelbar unterhalb der zweiten Produktkammer 25 angeordnet und von der jeweiligen Produktkammer durch die Steuerscheibe 27 getrennt.
  • In der Steuerscheibe 27, die als steuerbare Absperrvorrichtung 22 dient, sind zwei äußere erste Durchgangsbohrungen 26 ausgebildet (siehe insbesondere Fig. 4), die bezogen auf den Mittelpunkt der Steuerscheibe 27 diametral gegenüberliegen und somit einen gegenseitigen Wickelversatz von 180° aufweisen und in ihrer Querschnittsform dem Querschnitt der ersten Düsen 30 entsprechen. Zusätzlich sind im radial inneren Bereich der Steuerscheibe 27 zwei zweite Durchgangsbohrungen 23 vorgesehen, die ebenfalls bezogen auf den Mittelpunkt der Steuerscheibe 27 diametral gegenüberliegen und somit einen gegenseitigen Winkelversatz von 180° aufweisen und zusätzlich gegenüber den ersten Durchgangsbohrungen 26 um jeweils 90° in Umfangsrichtung versetzt sind. Über die ersten Durchgangsbohrungen 26 kann die erste Produktkammer 20 mit den ersten Düsen 30 verbunden werden. Da in dem Düsenkopf 29 jedoch vier erste Düsen 30, in der Steuerplatte jedoch nur zwei erste Durchgangsbohrungen 26 ausgebildet sind, lassen sich die vier ersten Düsen 30 in zwei Düsengruppen I und II einteilen, wobei jeweils diametral gegenüberliegende erste Düsen zur gleichen Düsengruppe gehören, wie es in Fig. 3 durch die Klammerausdrücke angedeutet ist.
  • Entsprechend lassen sich die zweiten Düsen 31 in zwei Düsengruppen X und Y einteilen, wobei jeweils diametral gegenüberliegende zweite Düsen 31 zur gleichen Düsengruppe gehören. Auch dies ist in Fig. 3 gekennzeichnet.
  • Im Folgenden wird die Funktionsweise der in den Fig. 1 bis 4 dargestellten Füllvorrichtung erläutert. Das erste Produkt P1 gelangt unter Druck über die erste Ringkammer 13 in die erste Produktkammer 20. Entsprechend gelangt das zweite Produkt P2 über die zweite Ringkammer 16 und die Einlassöffnung 21 in das Innere der Steuerwelle 19 bzw. die dort gebildete zweite Produktkammer 25. Es sei angenommen, dass die Steuerwelle 19 mit ihrer Steuerscheibe 27 so ausgerichtet ist, dass die beiden ersten Durchgangsbohrungen 26 direkt oberhalb der zur Düsengruppe I gehörenden ersten Düsen 30 stehen, durch die dann das erste Produkt in einen unterhalb des Düsenkopfes 29 angeordneten Behälter B fließen kann.
  • Gleichzeitig stehen die zweiten Durchgangsbohrungen 23 direkt oberhalb der zur Düsengruppe X gehörenden zweiten Düsen 31, so dass das zweite Produkt P2 aus der zweiten Produktkammer 25 durch die zweiten Durchgangsbohrungen 23 und die unmittelbar darunter angeordneten, zur Düsengruppe X gehörenden zweiten Düsen 31 in den Behälter B fließen kann. Da die von dem ersten Produkt P1 durchströmten ersten Düsen 30 und die von dem zweiten Produkt P2 durchströmten zweiten Düsen 31 sowohl einen radialen Versatz als auch in Umfangsrichtung um jeweils 90° zueinander versetzt sind, treten die beiden Produkte P1 und P2 an unterschiedlichen Stellen in den Behälter B ein.
  • In der dargestellten und oben erläuterten Stellung der Steuerscheibe 27 sind die beiden weiteren, zur Düsengruppe II gehörenden ersten Düsen 30 sowie die beiden weiteren, zur Düsengruppe Y gehörenden zweiten Düsen 31 durch die Steuerscheibe 27 verschlossen.
  • Die Steuerwelle 19 wird gedreht, wodurch sich auch die Steuerscheibe 27 dreht und sich die Ausrichtung der ersten Durchgangsbohrungen 26 zu den ersten Düsen 30 sowie der zweiten Durchgangsbohrungen 23 zu den zweiten Düsen 31 ändert. Nach einer Drehung der Steuerwelle 19 um 90° stehen die ersten Durchgangsbohrungen 26 unmittelbar oberhalb der zur Düsengruppe II gehörenden ersten Düsen 30, während gleichzeitig die zweiten Durchgangsbohrungen 23 unmittelbar oberhalb der zur Düsengruppe Y gehörenden zweiten Düsen 31 stehen, so dass die Produkte P1 und P2 nunmehr durch diese Düsen in den Behälter B einfließen können. Durch ständige Drehung der Steuerwelle 19 wird das erste Produkt P1 abwechselnd durch die ersten Düsen 30 der Düsengruppe I und durch die ersten Düsen 30 der Düsengruppe II in den Behälter B eingefüllt, während gleichzeitig das zweite Produkt abwechselnd durch die zweiten Düsen 31 der Düsengruppe X und durch die zweiten Düsen 31 der Düsengruppe Y in den Behälter B eingefüllt werden.
  • Die Anordnung und die Dimensionierung der ersten Durchgangsbohrungen 26 ist so gewählt, dass in jeder Drehstellung der Steuerwelle 19 zumindest eine der ersten Düsen 30 mit der ersten Produktkammer 20 in Verbindung steht. Entsprechend steht in jeder Drehstellung der Steuerwelle 19 immer zumindest eine der zweiten Düsen 31 mit der zweiten Produktkammer 25 in Verbindung.
  • Die Fig. 5 bis 7 zeigen eine Weiterbildung der Füllvorrichtung gemäß Fig. 1, wobei gleiche Bauteile mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind. Bei der in Fig. 5 dargestellten Füllvorrichtung 10 wird das erste Produkt P1 in genannter Weise der ersten Produktkammer 20 zugeführt, während das zweite Produkt P2 der im Inneren der Steuerwelle 19 ausgebildeten zweiten Produktkammer 25 zugeführt wird.
  • Der wesentliche Unterschied der Füllvorrichtung gemäß Fig. 5 gegenüber der Füllvorrichtung gemäß Fig. 1 liegt in der Ausgestaltung und Anordnung des Düsenkopfes. Wie Fig. 7 zeigt, sind auch hierbei vier außenliegende erste Düsen 30 vorgesehen, wobei jeweils zwei diametral gegenüberliegende erste Düsen 30 einer gemeinsamen Düsengruppe, d.h. einer Düsengruppe I bzw. einer Düsengruppe II zugeordnet sind. Die beiden ersten Düsen 30 der Düsengruppe I sind gegenüber den beiden ersten Düsen 30 der Düsengruppe II um 90° in Umfangsrichtung versetzt. Zusätzlich weisen die ersten Düsen 30 Einlaufschrägen 30a auf, die sich jeweils nur auf einer Seite der zugeordneten ersten Düse 30 in Umfangsrichtung erstreckt, wobei die Einlaufschrägen der ersten Düsen 30 gleicher Düsengruppe sich in die gleiche Umfangsrichtung, jedoch in Gegenrichtung zu den Einlaufschrägen der ersten Düsen der anderen Düsengruppe erstrecken. Wie Fig. 7 zeigt, ist auf diese Weise der Abstand zwischen zwei ersten Düsen unterschiedlicher Düsengruppen einerseits durch die Einlaufschrägen weitestgehend überbrückt, während auf der anderen Seite keine Einlaufschrägen vorhanden sind.
  • In gleichartiger Weise sind im radial inneren Bereich des Düsenkopfes 29 vier zweite Düsen 31 vorgesehen, die in genannter Weise zwei Düsengruppen X und Y zugeordnet sind und ebenfalls Einlaufschrägen 31a genannter Ausgestaltung und Anordnung aufweisen, deren Funktion im Folgenden beschreiben wird.
  • Die mit der Steuerwelle 19 verbundene Steuerscheibe 27 besitzt zwei äußere, diametral gegenüberliegende erste Durchgangsbohrungen 26 und zwei innere, diametral gegenüberliegende zweite Durchgangsbohrungen 23, die gegenüber den ersten Durchgangsbohrungen 26 in Umfangsrichtung um 90° versetzt sind. Im Gegensatz zum Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 ist die Steuerwelle 19 nicht drehangetrieben, sondern wird zwischen zwei Endpositionen über einen Winkelbereich von ca. 90° hin- und hergeschwenkt. In einer ersten Endposition sind die ersten Durchgangsbohrungen 26 der Steuerplatte 27 direkt oberhalb der ersten Düsen 30 der Düsengruppe I angeordnet, während gleichzeitig die zweiten Durchgangsbohrungen 23 direkt oberhalb der zweiten Düsen 31 der Düsengruppe X angeordnet sind, so dass die genannten Düsen mit dem jeweiligen Produkt P1 bzw. P2 versorgt werden. Wenn die Steuerwelle 19 um 90° verschwenkt wird, überstreichen die ersten Durchgangsbohrungen 26 die Einlaufschrägen 30a der zugeordneten ersten Düsen 30, bis sie die ersten Düsen 30 der Düsengruppe II erreichen und unmittelbar oberhalb von diesen angeordnet sind. Während der gesamten Verstellbewegung steht die erste Produktkammer 20 aufgrund der Einlaufschrägen 30a mit zumindest zwei ersten Düsen 30 in Verbindung, so dass sich in der ersten Produktkammer 20 kein übermäßiger Überdruck aufbauen kann.
  • Gleichzeitig überstreichen die zweiten Durchgangsbohrungen 23 der Steuerscheibe 27 die Einlaufschrägen 31a zwischen benachbarten zweiten Düsen 31, so dass auch die zweite Produktkammer 25 in jeder Schwenkstellung der Steuerwelle 19 mit zumindest zwei zweiten Düsen 31 in Verbindung steht.
  • Diese Ausgestaltung bringt den weiteren Vorteil mit sich, dass es möglich ist, die ersten Durchgangsbohrungen 26 und die zweiten Durchgangsbohrungen 23 durch Schwenkung der Steuerwelle 19 in einen Bereich des Düsenkopfes 29 zu bringen, in dem zwischen den ersten Düsen 30 bzw. den zweiten Düsen 31 keine Einlaufschrägen vorhanden sind, so dass sämtliche erste Düsen und zweite Düsen in dieser Stellung durch die Steuerscheibe 27 abgesperrt sind.
  • Wie Fig. 5 zeigt, schließen sich an den Düsenkopf 29 für jede Düse separate weiterführende Leitungen an, die zu einem Leitungsbündel zusammengefasst sich, so dass einerseits die Produkte auch in relativ enge Behälter eingebracht werden können und andererseits durch gegenseitige Anordnung der weiterführenden Leitungen ein gewünschtes Fleckenmuster innerhalb des Behälters erreicht werden kann.
  • Die Fig. 8 bis 10 zeigen eine weitere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Füllvorrichtung. In dem Lagerblock 12 ist eine äußere Ringkammer vorgesehen, die die erste Produktkammer 20 bildet, in die das erste Produkt P1 über eine Zuführleitung 15 unter Druck zugeführt werden kann. Eine radial innere Ringkammer bildet die zweite Produktkammer 25, der das zweite Produkt P2 über eine Zuführleitung 18 unter Druck zugefügt werden kann. Die erste Produktkammer 20 und die zweite Produktkammer 25 sind unterseitig offen und auf ihrer offenen Seite durch eine drehbar gelagerte Steuerscheibe 27 begrenzt, die eine Außenverzahnung trägt und drehangetrieben ist (s. Fig. 10). Die Steuerscheibe 27 besitzt in ihrem radial äußeren Randbereich zwei diametral gegenüberliegende erste Durchgangsbohrungen 26, die jeweils als sich in Umfangsrichtung über einen Winkelbereich von ca. 90° erstreckendes Langloch ausgebildet sind.
  • In ihrem radial inneren Bereich besitzt die Steuerscheibe 27 zwei zweite Durchgangsbohrungen 23, die ebenfalls diametral gegenüberliegend angeordnet und jeweils als sich in Umfangsrichtung über einen Winkelbereich von ca. 45° erstreckendes Langloch ausgebildet sind, wobei zwischen den ersten Durchgangsbohrungen 26 und den zweiten Durchgangsbohrungen 23 ein gegenseitiger Winkelversatz von ca. 90° in Umfangsrichtung gegeben ist.
  • Auf der den Produktkammern 20 und 25 abgewandten Seite der Steuerscheibe 27 ist ein Düsenkopf 29 angeordnet, der in seinem Außenbereich vier erste Düsen 30 aufweist, die jeweils einen kreisförmigen Querschnitt besitzen und einen gegenseitigen Winkelversatz von 90° in Umfangsrichtung aufweisen.
  • Im radial inneren Bereich sind vier zweite Düsen 31 ausgebildet, die ebenfalls einen kreisförmigen Querschnitt besitzen und in Umfangsrichtung um 90° zueinander versetzt sind. Wie insbesondere Fig. 10 zeigt, gestattet die Steuerscheibe 27 einen Produktfluss aus der jeweiligen Produktkammer 20 bzw. 25 durch die zugeordneten Düsen 30 bzw. 31, solange die Düsen bei der Drehung der Steuerscheibe 27 mittels deren Durchgangsbohrungen 26 bzw. 23 mit der zugeordneten Produktkammer verbunden sind. Auch hierbei sind die ersten Düsen 30 in zwei Düsengruppen I und II und die zweiten Düsen 31 in zwei Düsengruppen X und Y unterteilt, wobei die Produktabgabe abwechselnd durch die ersten Düsen der Düsengruppen I und die ersten Düsen der Düsengruppe II sowie abwechselnd zwischen den zweiten Düsen der Düsengruppe X und der Düsengruppe Y erfolgt. Hinsichtlich der Einzelheiten wird auf die entsprechende Funktionsbeschreibung der Füllvorrichtung gemäß den Fig. 1 bis 4 verwiesen.
  • Aufgrund der Ausgestaltung der Durchgangsbohrungen 26 und 23 ist sichergestellt, dass bei Drehung der Steuerscheibe 27 in jeder Drehstellung eine Verbindung zwischen der ersten Produktkammer 20 und zumindest zwei ersten Düsen 30 sowie zwischen der zweiten Produktkammer 25 und zumindest zwei zweiten Düsen 31 gegeben ist.
  • Innerhalb des Düsenkopfes 29 sind stromab in Förderrichtung jeweils eine erste Düse und eine zweite Düse koaxial zusammengeführt, wobei die zweite Düse als innenliegende Leitung 31b und die zweite Düse als eine die innenliegende Leitung 31b umgebende Ringleitung 30b ausgebildet ist.
  • Der Lagerblock 12 und die Steuerscheibe 27 sind mittig bzw. axial von einem Rohr 32 durchdrungen, das im Düsenkopf 29 an eine mittlere, weiterführende Leitung 32a anschließt. Durch das Rohr 32 kann ein drittes Produkt P3 unter Umgehung der Schaltvorgänge mittels der Steuerscheibe 27 kontinuierlich oder diskontinuierlich zugeführt und in den Behälter eingefüllt werden.
  • Die Fig. 11 und 12 zeigen eine alternative Ausgestaltung einer Füllvorrichtung, wobei Fig. 11 den mehrfach abgewinkelten Schnitt XI-XI in Fig. 12 zeigt. Die Füllvorrichtung 10 umfasst einen Düsenkopf 29, der vier im Wesentlichen vertikal ausgerichtete Düsen 33, 34, 35 und 36 aufweist, die in ihrem oberen Bereich im Inneren des Düsenkopfes 29 jeweils in eine Vorkammer 33a, 34a, 35a und 36a münden.
  • Radial außerhalb der Vorkammern 33a, 34a, 35a und 36a sind in dem Düsenkopf 29 zwei voneinander getrennte Ringkammern ausgebildet, von denen eine Ringkammer eine erste Produktkammer 20 bildet, der über eine Zuführleitung 15 ein erstes Produkt P1 unter Druck zuführbar ist. Die andere Ringkammer bildet eine zweite Produktkammer 25, der über eine Zuführleitung 18 ein zweites Produkt P2 unter Druck zuführbar ist. Die erste Produktkammer 20 besitzt vier radial nach innen weisende Öffnungen 20a, die in einem gegenseitigen Versatz von 90° in Umfangsrichtung angeordnet sind. Entsprechend besitzt die zweite Produktkammer 25 vier radial nach innen weisende Öffnungen 25a, die ebenfalls in einem gegenseitigen Winkelversatz von 90° in Umfangsrichtung angeordnet sind.
  • Zwischen den radial äußeren Produktkammern 20 und 25 und den radial inneren Vorkammern 33a, 34a, 35a und 36a der Düsen 33, 34, 35 und 36 ist eine Steuerhülse 38 angeordnet; die über Dichtungen 41 und 42 gegenüber dem Düsenkopf 29 abgedichtet ist und an diesem drehbar gelagert ist. Die Steuerhülse 38 weist einen umlaufenden Zahnkranz 38a auf, über den sie in Drehung versetzt werden kann.
  • In der Steuerhülse 38 sind zwei erste Durchlässe bzw. Durchgangsbohrungen 39 ausgebildet, die diametral gegenüberliegend angeordnet sind und über die in einer vorbestimmten Drehstellung der Steuerhülse 38 die erste Produktkammer 20 über zwei der Öffnungen 20a mit zwei Düsen 34, 35 bzw. deren Vorkammern 34a, 35a verbunden ist.
  • Darüber hinaus besitzt die Steuerhülse 38 zwei zweite Durchlässe bzw. Durchgangsbohrungen 40, die ebenfalls diametral gegenüberliegend angeordnet sind und gegenüber den ersten Durchgangsbohrungen 39 um 90° in Umfangsrichtung versetzt sind. Mittels der zweiten Durchgangsbohrungen 40 kann die zweite Produktkammer 25 an zwei diametral gegenüberliegenden Öffnungen 25a mit den zugeordneten Düsen bzw. deren Vorkammern verbunden werden.
  • In der in den Fig. 11 und 12 dargestellten Stellung ist die erste Produktkammer 20 über die beiden ersten Durchgangsbohrungen 39 mit den Düsen 34 und 35 verbunden, so dass das erste Produkt P1 in diese beiden Düsen einfließen kann. Gleichzeitig ist die zweite Produktkammer 25 über die zweiten Durchgangsbohrungen 40 mit den beiden anderen Düsen 33 und 36 verbunden, so dass das zweite Produkt P2 aus der zweiten Produktkammer 25 in diese beiden Düsen einfließen kann.
  • Wenn die Steuerhülse 38 gedreht wird, werden die genannten Verbindungen zwischen den Produktkammern 20 und 25 und den jeweiligen Düsen unterbrochen und bei Drehung der Steuerhülse 38 um 90° werden dann die beiden Düsen 34 und 35, die vorher mit der ersten Produktkammer 20 verbunden waren, nunmehr über die zweiten Durchgangsbohrungen 40 mit der zweiten Produktkammer 25 verbunden, während gleichzeitig die beiden anderen Düsen 33 und 36, die vorher mit der zweiten Produktkammer 25 verbunden waren, nunmehr über die ersten Durchgangsbohrungen 39 mit der ersten Produktkammer 20 verbunden werden. Auf diese Weise wird bei Drehung der Steuerhülse 38 erreicht, dass jede Düse abwechselnd mit der ersten Produktkammer 20 und der zweiten Produktkammer 25 verbunden wird, so dass durch jede Düse eine abwechselnde Folge des ersten Produkts P1 und des zweiten Produkts P2 abgegeben wird.
  • Wie Fig. 11 zeigt, besitzt die Steuerhülse 38 einen sich konisch verjüngenden Querschnitt, was es ermöglicht, die Steuerhülse 38 nach Beendigung eines Füllvorgangs in axialer Richtung aus dem Düsenkopf 39 herauszuheben und somit in eine Reinigungsstellung zu bringen, in der der Düsenkopf und die Steuerhülse mit Reinigungsflüssigkeit durchspült werden.
  • Es sei darauf hingewiesen, dass die einzelnen Merkmale der anhand der Figuren erläuterten Ausführungsbeispiele auch einzeln zu neuen Ausführungsbeispielen kombiniert werden können, solange von dem Grundgedanken der Erfindung Gebrauch gemacht wird.

Claims (29)

  1. Verfahren zum Befüllen eines Behälters (B) mit zumindest zwei flüssigen oder pastösen Produkten (P1, P2), wobei ein erstes Produkt (P1) aus einer ersten Produktkammer (20) durch mehrere erste Düsen (30) und ein zweites Produkt (P2) aus einer zweiten Produktkammer (25) durch zumindest eine zweite Düse (31) gleichzeitig unter Druck in den Behälter (B) eingefüllt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Düsen (30) in zumindest zwei Düsengruppen (I, II) aufgeteilt sind und dass das erste Produkt (P1) abwechselnd durch die ersten Düsen (30) der einen Düsengruppe (I) und durch die ersten Düsen (30) der anderen Düsengruppe (II) in den Behälter (B) eingefüllt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung zwischen der ersten Produktkammer (20) und den ersten Düsen (30) der einen Düsengruppe (I) vollständig unterbrochen wird, wenn das erste Produkt (P1) durch die ersten Düsen (30) der anderen Düsengruppe (II) in den Behälter (B) eingefüllt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass während der Befüllung des Behälters (B) zumindest zweimal zwischen den ersten Düsen (30) der beiden Düsengruppen (I, II) hin- und hergewechselt wird.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass während der Befüllung des Behälters (B) immer zumindest eine der ersten Düsen (30) mit der ersten Produktkammer (20) in Verbindung steht.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere zweite Düsen (31), vorgesehen sind, die in zumindest zwei Düsengruppen (X, Y) aufgeteilt sind und dass das zweite Produkt (P2) abwechselnd durch die zweiten Düsen (31) der einen Düsengruppe (X) und durch die zweiten Düsen (31) der anderen Düsengruppe (Y) in den Behälter (B) eingefüllt wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung zwischen der zweiten Produktkammer (25) und den zweiten Düsen (31) der einen Düsengruppe (X) vollständig unterbrochen wird, wenn das zweite Produkt (P2) durch die zweiten Düsen (31) der anderen Düsengruppe (Y) in den Behälter (B) eingefüllt wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass während der Befüllung des Behälters (B) zumindest zweimal zwischen den zweiten Düsen (31) der beiden Düsengruppen (X, Y) hin- und hergewechselt wird.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass während der Befüllung des Behälters (B) immer zumindest eine der zweiten Düsen (31) mit der zweiten Produktkammer (25) in Verbindung steht.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein drittes Produkt (P3) mittels zumindest einer dritten Düse (32) kontinuierlich in den Behälter (B) eingefüllt wird.
  10. Verfahren zum Befüllen eines Behälters (B) mit zumindest zwei flüssigen oder pastösen Produkten (P1, P2) wobei ein erstes Produkt (P1) aus einer ersten Produktkammer (20) und ein zweites Produkt (P2) aus einer zweiten Produktkammer (25) durch zumindest eine Düse (33, 34, 35, 36) unter Druck in den Behälter (B) eingefüllt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Düse (33, 34, 35, 36) abwechselnd mit der ersten Produktkammer (20) und der zweiten Produktkammer (25) verbunden wird.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Düsen (33, 34, 35, 36) vorgesehen sind, von denen eine Teilanzahl mit der ersten Produktkammer (20) verbunden ist, während gleichzeitig eine andere Teilanzahl der Düsen mit der zweiten Produktkammer (25) verbunden ist.
  12. Füllvorrichtung zum Füllen eines Behälters (B) mit zumindest zwei flüssigen oder pastösen Produkten (P1, P2), wobei ein erstes Produkt (P1) aus einer ersten Produktkammer (20) durch mehrere erste Düsen (30) und ein zweites Produkt (P2) aus einer zweiten Produktkammer (25) durch zumindest eine zweite Düse (31) unter Druck in den Behälter (B) einfüllbar ist, und wobei die ersten Düsen (30) eine steuerbare Absperrvorrichtung (22) aufweisen, mittels der jede erste Düse (30) wahlweise freigebbar oder verschließbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Absperrvorrichtung (22) so gesteuert ist, dass immer nur eine Teilanzahl der ersten Düsen (30) gleichzeitig freigegeben ist und die restliche Teilanzahl der ersten Düsen (30) verschlossen ist.
  13. Füllvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Absperrvorrichtung (22) ein dreh- oder schwenkbar gelagertes, angetriebenes Steuerteil (27) mit mehreren ersten Durchgangsbohrungen (26) ist, durch die das erste Produkt (P1) aus der ersten Produktkammer (20) zu den ersten Düsen (30) gelangen kann.
  14. Füllvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der ersten Durchgangsbohrungen (26) des Steuerteils (27) geringer als die Anzahl der ersten Düsen (30) ist.
  15. Füllvorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Durchgangsbohrungen (26) des Steuerteils (27) so dimensioniert und angeordnet sind, dass in jeder Drehstellung des Steuerteils (27) zumindest eine der ersten Düsen (30) mit der ersten Produktkammer (20) verbunden ist.
  16. Füllvorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerteil (27) in eine Sperrstellung bringbar ist, in der alle ersten Düsen (30) verschlossen sind.
  17. Füllvorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere zweite Düsen (31) vorgesehen sind, die eine steuerbare Absperrvorrichtung (22) aufweisen, mittels der jede zweite Düse (31) wahlweise freigebbar oder verschließbar ist, wobei die Absperrvorrichtung (22) so gesteuert ist, dass immer nur eine Teilanzahl der zweiten Düsen (31) gleichzeitig freigegeben ist und die restliche Teilanzahl der zweiten Düsen (31) verschlossen ist.
  18. Füllvorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Absperrvorrichtung (22) ein dreh- oder schwenkbar gelagertes, angetriebenes Steuerteil (27) mit mehreren zweiten Durchgangsbohrungen (23) ist, durch die das zweite Produkt (P2) aus der zweiten Produktkammer (20) zu den zweiten Düsen (31) gelangen kann.
  19. Füllvorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der zweiten Durchgangsbohrungen (23) des Steuerteils (27) geringer als die Anzahl der zweiten Düsen (31) ist.
  20. Füllvorrichtung nach Anspruch 18 oder 10. dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Durchgangsbohrungen (23) des Steuerteils (27) so dimensioniert und angeordnet sind, dass in jeder Drehstellung des Steuerteils (27) zumindest eine der zweiten Düsen (31) mit der zweiten Produktkammer (25) verbunden ist.
  21. Füllvorrichtung nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerteil (27) in eine Sperrstellung bringbar ist, in der alle zweiten Düsen (31) verschlossen sind.
  22. Füllvorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Durchgangsbohrungen (26) und die zweiten Durchgangsbohrungen (23) an einem gemeinsamen Steuerteil (27) ausgebildet sind.
  23. Füllvorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerteil (27) eine Steuerscheibe ist, die zwischen einem Ausgang der ersten Produktkammer (20) und den ersten Düsen (30) und/oder zwischen einem Ausgang der zweiten Produktkammer (25) und den zweiten Düsen (31) sitzt.
  24. Füllvorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Produktkammern (20, 25) konzentrisch angeordnet sind.
  25. Füllvorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Düsen (30) zumindest abschnittsweise koaxial zu den zweiten Düsen (31) angeordnet sind.
  26. Füllvorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine dritte Düse (32) vorgesehen ist, mittels der ein drittes Produkt in den Behälter (B) einfüllbar ist.
  27. Füllvorrichtung zum Befüllen eines Behälters (B) mit zumindest zwei flüssigen oder pastösen Produkten (P1, P2), wobei ein erstes Produkt (P1) aus einer ersten Produktkammer (20) und ein zweites Produkt (P2) aus einer zweiten Produktkammer (25) durch zumindest eine Düse (33, 34, 35, 36) unter Druck in den Behälter (B) einfüllbar ist, und wobei eine steuerbare Absperrvorrichtung (38) vorgesehen ist, mittels der die Düse (33, 34, 35, 36) wahlweise freigebbar oder verschließbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Absperrvorrichtung (38) so gesteuert ist, dass die Düse (33, 34, 35, 36) abwechselnd mit der ersten Produktkammer (20) und der zweiten Produktkammer (25) verbunden ist.
  28. Füllvorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Düsen (33, 34, 35, 36) vorgesehen sind und dass eine Teilanzahl der Düsen (33, 34, 35, 36) mittels der Absperrvorrichtung (38) mit der ersten Produktkammer (20) und eine andere Teilanzahl der Düsen mittels der Absperrvorrichtung (38) mit der zweiten Produktkammer verbunden ist.
  29. Füllvorrichtung nach Anspruch 27 oder 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Absperrvorrichtung (38) eine dreh- oder schwenkbar gelagerte, angetriebene Steuerhülse ist, die zumindest eine erste Durchgangsbohrung (39), durch die das erste Produkt (P1) aus der ersten Produktkammer (20) zu der Düse (33, 34, 35, 36) gelangen kann, und zumindest eine zweite Durchgangsbohrung (40) aufweist, durch die das Produkt (P2) aus der zweiten Produktkammer (25) zu der Düse (33, 34, 35, 36) gelangen kann.
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