EP2797813B1 - Vorrichtung zum gleichzeitigen füllen von mindestens zwei nahrungsmitteln unterschiedlicher beschaffenheit in einen behälter - Google Patents

Vorrichtung zum gleichzeitigen füllen von mindestens zwei nahrungsmitteln unterschiedlicher beschaffenheit in einen behälter Download PDF

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EP2797813B1
EP2797813B1 EP12790903.4A EP12790903A EP2797813B1 EP 2797813 B1 EP2797813 B1 EP 2797813B1 EP 12790903 A EP12790903 A EP 12790903A EP 2797813 B1 EP2797813 B1 EP 2797813B1
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EP
European Patent Office
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control
auxiliary nozzle
cup
opening
filling
Prior art date
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EP2797813A1 (de
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Rainer Amann
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Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B3/00—Packaging plastic material, semiliquids, liquids or mixed solids and liquids, in individual containers or receptacles, e.g. bags, sacks, boxes, cartons, cans, or jars
    • B65B3/26—Methods or devices for controlling the quantity of the material fed or filled
    • B65B3/34—Methods or devices for controlling the quantity of the material fed or filled by timing of filling operations
    • B65B3/36—Methods or devices for controlling the quantity of the material fed or filled by timing of filling operations and arresting flow by cut-off means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B43/00—Forming, feeding, opening or setting-up containers or receptacles in association with packaging
    • B65B43/42—Feeding or positioning bags, boxes, or cartons in the distended, opened, or set-up state; Feeding preformed rigid containers, e.g. tins, capsules, glass tubes, glasses, to the packaging position; Locating containers or receptacles at the filling position; Supporting containers or receptacles during the filling operation
    • B65B43/54—Means for supporting containers or receptacles during the filling operation
    • B65B43/59—Means for supporting containers or receptacles during the filling operation vertically movable
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B39/00—Nozzles, funnels or guides for introducing articles or materials into containers or wrappers
    • B65B2039/009—Multiple outlets
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • 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 device for simultaneously filling at least two foods of different types, in flowable and / or pasty form, in transparent cups made of plastic or glass, with a nozzle lines with outlet openings for the food and fed by dosing valve head, the at a relative movement between the cup and the valve head fills the cup from the bottom thereof, with a first of the food as the main component of the filling and with a second of the food as an additive component of the filling in the form of individual portions distributed in the cup, wherein control by means of an alternating opening and closing the nozzle lines during the filling process, a distribution of the different foods by altitude, radial position and amount of the same makes in each cup.
  • the foods are primarily those of yoghurt or pudding, each of which may be used with different colors and / or flavors. Beilspielmik it may be custard as the main filling ingredient, the distributed in individual portions in the cup chocolate pudding is to be added as an additional Racteil.
  • each valve head is also laterally movable, such that by a computer-controlled movement of the valve head at z.
  • differently colored food can also be delivered by computer-controlled intermittent opening and closing of the respective nozzles of the valve head over the height and the circumference of the respective cup distributed portions of the food. Since the cups have transparent walls, the resulting patterns are visible and can offer an interesting clientele a particularly attractive and purchase-inspiring sight.
  • the object underlying the invention is seen to provide a device of the type mentioned, which is structurally considerably simpler and can be produced with less effort, whereby the conventional kinematics of the same by first lifting the cup and then filling while lowering the cup maintained can be.
  • control has a rotatable in the valve head about a longitudinal axis control disk with distributed on a first control circuit around this longitudinal axis control openings, which in a rotation of the control disk in rotary switching steps from a first closing position out before reaching a second closed position successively alternately with sub-nozzle inlet openings in a plane bearing therebelow stationary control surface of the valve head can be brought to match, which sub-nozzle inlet openings are arranged on one with the first congruent second control circular path about the longitudinal axis in the control surface, such that, during the filling operation, helical ascending individual portions of the second ingredient forming the supplemental constituent are positionable on the cup inner wall by respective auxiliary nozzle outlet openings of the device, the secondary nozzle outlet openings being connected via sub-nozzle conduits to the auxiliary nozzle inlet ports, and below the control surface within the valve head the second control circuit tracks and the sub-nozzle inlet openings distributed along the same along the longitudinal axis, a main nozzle is provided,
  • the rotary indexing of the control disk a rigidly connected to the same and is provided to the longitudinal axis coaxial control shaft.
  • the sub-nozzle outlet openings are arranged in the valve head so that they remain during the downward movement of the cup during filling near the inner wall of the cup to better place the discrete portions on the inner wall of the cup can, which then one of the above-mentioned and on the outside of the mug visible pattern leads.
  • control openings are distributed on the first control circuit, the three additional nozzle lines to the auxiliary nozzles Can lead outlet ports.
  • further control openings can be provided with further secondary nozzle lines.
  • the procedure is such that after lifting the cup until close to the outlet nozzle end of the valve head at the beginning of the subsequent downward movement of the cup, the main nozzle is opened, that simultaneously or shortly thereafter by a first rotary switching step of the control disk, the first sub-nozzle inlet opening lying on the second control circuit is opened, that subsequently the first nozzle inlet opening is closed again by a second rotary switching step of the control disk and the second inlet opening following on the second control circuit track is opened, and in the same way by one or more rotary switching step (s) one or more located on the second control circuit sub-nozzle inlet opening (s) are successively opened and closed again until the filling of the cup by closing the last sub-nozzle inlet opening and also the main nozzle is completed.
  • the process control is such that from the first closed position of the control disk out after a first rotary switching step of the same of 25 ° its first control port is aligned with a first auxiliary nozzle inlet port and opens a first secondary nozzle line, that after a subsequent second rotary switching step of the same from 35 °, the first secondary nozzle line is closed again and the second control opening of the control disk is aligned with a second auxiliary nozzle inlet opening and opens a second auxiliary nozzle line, that after a subsequent third rotary switching step the same of 35 °, the second secondary nozzle line is closed again and the third control opening of the control disk is aligned with a third auxiliary nozzle inlet opening and opens a third auxiliary nozzle line, and that after a subsequent fourth rotary switching step of the same of 25 ° reaches the second closed position and all the secondary nozzle lines are closed, whereby a first control cycle for the distribution of three portions of the additive component in the main component of the filling of a first cup is completed
  • control disk jump back from its second closed position to its first closed position to repeat the first control cycle when filling the next cup.
  • Fig. 1 shows an apparatus for simultaneously filling at least two foods 8 and 9 of different nature, in flowable and / or pasty form, in transparent cups 16 made of plastic or glass, with a nozzle lines 30, 31 with outlet openings 19, 20 for the food having and Dosing devices 2 and 3 fed valve head 1 which fills the cup from the bottom 21 thereof in a relative movement between the cup 16 and the valve head 1, with a first of the food as the main component 9 of the filling and with a second of the food as an additive component 8 of the filling in the form of individual Portions 28 distributed in the cup 16, wherein a control by means of an alternating opening and closing of the nozzle lines during the filling process, a distribution of the different foods by altitude, radial position and amount thereof in the respective cup 16 makes.
  • a single valve head 1 with two connected metering piston-cylinder units can be seen as metering devices 2 and 3.
  • Both metering pistons 4 and 5 are practically in their respective lower end position within their metering cylinders 6 and 7, that is, the filling of the two different foods 8 and 9 from storage containers 10 and 11 via rotary valves 12 and 13 and associated lines 14th and 15 in the cup 16 is practically completed.
  • the empty cup 16 was first raised in the direction of arrow A to almost to contact the lower end of the valve head 1, whereupon the filling process began, the cup 16 was lowered in accordance with its increasing filling in the direction of arrow B again.
  • the control is now a valve disc in the valve head 1 about a longitudinal axis 22 rotatable control disk 23 on a first control circuit 24 (see Fig. 2 ) distributed about this central axis 22 control openings 25a, 25b, 25c, which in a rotation of the control disk 23 in rotational switching steps from a first closed position ( Fig. 2a ) out before reaching a second closed position ( Fig. 2e ) successively can be brought into coincidence with the auxiliary nozzle inlet openings 26a, 26b, 26c in a stationary control surface 27 of the valve head 1 lying flush therewith, which secondary nozzle inlet openings 26a, 26b, 26c on a first congruent second control circuit 24 '(FIG.
  • Figure 4 are arranged about the longitudinal axis 22 in the control surface 27, such that in the filling process helically ascending individual portions 28 of the second food 8 of corresponding auxiliary nozzle outlet openings 19 on the cup inner wall 29 (see Fig. 3 ) are positionable.
  • a main nozzle 31 is provided below the control surface 27 in the valve head 1 within the second control circuit paths 24 'and distributed along the same sub-nozzle inlet ports 26a, 26b, 26c on the longitudinal axis 22, the feed with the main component forming the first food 9 in known Way is only controlled by a rotary valve 13 in the coming of the associated metering device 3 supply line 15.
  • control disk 23 For rotary indexing of the control disk 23 is a rigidly connected to the same and to the longitudinal axis 22 coaxial control shaft 32 is provided which is rotatable about the longitudinal axis 22.
  • the sub-nozzle outlet openings (of which is in the Fig. 1 and 3 only the opening 19 visible) are suitably arranged in the valve head 1 so that they remain in the downward movement of the cup 16 during filling near the cup inner wall 29 to the mentioned portions 28 of the additional ingredient forming second food 8 on the inside of the cup 16 visibly deposit. Simultaneous filling with the main component forming first food 9 via the nozzle 31 is carried out in a conventional manner centrally and continuously.
  • three control orifices 25a, 25b, 25c are distributed on the first control circuit 24 and lead to the associated auxiliary orifice outlets via three subsidiary jet conduits (only the secondary jet conduit 30 is visible).
  • three subsidiary jet conduits only the secondary jet conduit 30 is visible.
  • Fig. 2 and 4 are therefore three auxiliary nozzles inlet ports available, although in the Fig. 1 and 3 only one of the associated sub-nozzle lines is visible, namely the said line 30.
  • the procedure is such that from the first closed position ( Fig. 2a ) of the control disk 23 out after a first rotary switching step of the same 25 ° its first control port 25a is aligned with a first auxiliary nozzle inlet port 26a and opens a first secondary nozzle line Fig. 2b ) that after a subsequent second rotary switching step of the same of 35 °, the first sub-nozzle line is closed again and the second control port 25b of the control disk 23 is aligned with a second sub-nozzle inlet port 26b and opens a second sub-nozzle line (30) Fig.
  • control disk 23 In a subsequent further control cycle for filling the next cup 16, it is preferable to return the control disk 23 from the second closed position with corresponding rotary switching steps in the first closed position, with the respective opening pairs opening and closing in reverse order, namely 25c, 26c; 25b, 26b and 25a, 26a.
  • control disk 23 from the second closed position according to Fig. 2e in the first closed position according to Fig. 2a allow jump back before another control cycle for filling another cup 16 takes place.
  • Fig. 6 shows an example of such a package 32, which consists of six cups 16, which along break lines 33 into individual filled cups 16 (FIGS. Fig. 5 ) can be divided.

Landscapes

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

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum gleichzeitigen Füllen von mindestens zwei Nahrungsmitteln unterschiedlicher Beschaffenheit, in fließfähiger und/öder pastöser Form, in transparente Becher aus Kunststoff oder Glas, mit einem Düsen-Leitungen mit Auslaßöffnungen für die Nahrungsmittel aufweisenden und von Dosiereinrichtungen gespeisten Ventilkopf, der bei einer Relativbewegung zwischen Becher und Ventilkopf den Becher von dessen Boden her füllt, und zwar mit einem ersten der Nahrungsmittel als Hauptbestandteil der Füllung und mit einem zweiten der Nahrungsmittel als Zusatzbestandteil der Füllung in Form einzelner Portionen im Becher verteilt, wobei eine Steuerung mittels eines wechselnden Öffnens und Schließens der Düsenleitungen während des Füllvorgangs eine Verteilung der unterschiedlichen Nahrungsmittel nach Höhenlage, Radiallage und Menge derselben im jeweiligen Becher vornimmt.
  • Aus der EP 1 657 159 A1 ist eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bereits bekannt. Bei der aus dieser Schrift bekannter Vorrichtung erfolgt die Betätigung einer Steuerscheibe, die die Steueröffnungen in Abhängigkeit von der Drehstellung der Steuerscheibe mit einer Düsenleitung für ein Nahrungsmittel verbindet durch eine am Außenumfang der Steuerscheibe ausgebildete Verzahnung, die mit einem entsprechend verzahnten Antriebsritzel zusammenwirkt. Dadurch weist die Vorrichtung im Bereich der Steuerscheibe bezüglich des Durchmesser eine relativ große Baugröße auf.
  • Bei den Nahrungsmitteln, handelt es sich in erster Linie um solche aus Joghurt oder um Pudding, wobei jeweils solche mit unterschiedlichen Färbungen und/oder Geschmacksrichtungen zum Einsatz kommen können. Beilspielsweise kann es sich um Vanillepudding als hauptsächlichen Füllbestandteil handeln, dem in einzelnen Portionen im Becher verteilt Schokoladenpudding als zusätzlicher Füllbestandteil beigegeben werden soll.
  • Aus der EP 1842 773 A2 ist eine weitere Vorrichtung bekannt, bei welcher die Becher unter dem Ventilkopf stationär bleiben, während der jeweilige Ventilkopf beim Füllvorgang in den jeweiligen Becher hinein und während des Füllens wieder aus demselben herausbewegt wird. Ferner ist jeder Ventilkopf auch seitlich beweglich, derart, dass durch eine computergesteuerte Bewegung des Ventilkopfs bei z. B. verschiedenfarbigen Nahrungsmitteln durch ebenfalls computergesteuertes intermittierendes Öffnen und Schließen der jeweiligen Düsen des Ventilkopfs über die Höhe und den Umfang des jeweiligen Bechers verteilte Portionen der Nahrungsmittel abgegeben werden können. Da die Becher transparente Wandungen besitzen, sind die jeweils entstandenen Muster sichtbar und können einer interessierten Kundschaft einen besonders attraktiven und zum Kauf animierenden Anblick bieten.
  • Jedoch ist die bekannte Konstruktion besonders aufwendig durch die erforderliche Kinematik für die jeweiligen Ventilköpfe, die ja sowohl nach der Höhe als auch gleichzeitig nach der Seite gesteuert beweglich sein müssen.
  • Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird darin gesehen, eine Vorrichtung der eingangs genannten Bauart zu schaffen, die konstruktiv erheblich einfacher ausgebildet und mit geringerem Aufwand herstellbar ist, wobei auch die herkömmliche Kinematik durch zunächst Anheben des Bechers und anschließendes Füllen desselben beim Absenken des Bechers beibehalten werden kann.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Steuerung eine im Ventilkopf um eine Längsachse drehbare Steuerscheibe mit auf einer ersten Steuerkreisbahn um diese Längsachse verteilten Steueröffnungen aufweist, die bei einem Drehen der Steuerscheibe in Drehschaltschritten aus einer ersten Schließstellung heraus vor dem Erreichen einer zweiten Schließstellung nacheinander abwechselnd mit Nebendüsen-Einlassöffnungen in einer darunter plan anliegenden stationären Steuerfläche des Ventilkopfs zur Übereinstimmung bringbar sind, welche Nebendüsen-Einlassöffnungen auf einer mit der ersten kongruenten zweiten Steuerkreisbahn um die Längsachse in der Steuerfläche angeordnet sind, derart, dass beim Füllvorgang schraubenförmig aufsteigend einzelne Portionen des den Zusatzbestandteil bildenden zweiten Nahrungsmittels von entsprechenden Nebendüsen-Auslassöffnungen der Vorrichtung an der Becherinnenwand positionierbar sind wobie die Nebendüsen-Auslassöffnungen über Nebendüsenleitungen mit den Nebendüsen-Einlassöffnungen verbunden sind, und dass unterhalb der Steuerfläche im Ventilkopf innerhalb der zweiten Steuerkreisbahnen und der längs derselben verteilten Nebendüsen-Einlassöffnungen auf der Längsachse eine Hauptdüse vorgesehen ist, deren Speisung mit dem den Hauptbestandteil bildenden ersten Nahrungsmittel in bekannter Weise nur von einem Drehschieber in der von der zugehörigen Dosiereinrichtung kommenden Zufuhrleitung steuerbar ist.
  • Zusätzlich ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass zur Drehschrittschaltung der Steuerscheibe eine mit derselben starr verbundene und zur Längsachse koaxiale Steuerwelle vorgesehen ist.
  • Vorteilhaft sind die Nebendüsen-Auslassöffnungen im Ventilkopf derart angeordnet, dass sie bei der Abwärtsbewegung des Bechers während des Füllens nahe der Becher-Innenwand verbleiben, um besser die diskreten Portionen an der Innenwand des Bechers platzieren zu können, was dann zu einem der oben erwähnten und an der Außenseite des Bechers sichtbaren Muster führt.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind auf der ersten Steuerkreisbahn drei Steueröffnungen verteilt, die über drei Nebendüsenleitungen zu den Nebendüsen Auslaßöffnungen führen können. Jedoch lassen sich auch weitere Steueröffnungen mit weiteren Nebendüsenleitungen vorsehen.
  • Dabei wird nach der Erfindung so verfahren, dass nach dem Anheben des Bechers bis nahe an das Auslaß-Düsenende des Ventilkopfs zu Beginn der anschließenden Abwärtsbewegung des Bechers die Hauptdüse geöffnet wird,
    dass gleichzeitig oder kurz darauf folgend durch einen ersten Drehschaltschritt der Steuerscheibe die auf der zweiten Steuerkreisbahn liegende erste Nebendüsen-Einlassöffnung geöffnet wird,
    dass anschließend durch einen zweiten Drehschaltschritt der Steuerscheibe die erste Düsen-Einlassöffnung wieder geschlossen und die auf der zweiten Steuerkreisbahn folgende zweite Einlassöffnung geöffnet wird, und
    dass in gleicher Weise durch einen oder weitere Drehschaltschritt(e) eine oder weitere auf der zweiten Steuerkreisbahn befindliche Nebendüsen-Einlassöffnung(en) nacheinander geöffnet und wieder geschlossen werden, bis die Füllung des Bechers durch ein Schließen der letzten Nebendüsen-Einlaßöffnung und auch der Hauptdüse abgeschlossen ist.
  • Bevorzugt ist dabei die Verfahrensführung derart, dass aus der ersten Schließstellung der Steuerscheibe heraus nach einem ersten Drehschaltschritt derselben von 25° ihre erste Steueröffnung mit einer ersten Nebendüsen-Einlaßöffnung fluchtet und eine erste Nebendüsenleitung öffnet,
    dass nach einem anschließenden zweiten Drehschaltschritt derselben von 35° die erste Nebendüsenleitung wieder geschlossen ist und die zweite Steueröffnung der Steuerscheibe mit einer zweiten Nebendüsen-Einlaßöffnung fluchtet und eine zweite Nebendüsenleitung öffnet,
    dass nach einem anschließenden dritten Drehschaltschritt derselben von 35° auch die zweite Nebendüsenleitung wieder geschlossen ist und die dritte Steueröffnung der Steuerscheibe mit einer dritten Nebendüsen-Einlaßöffnung fluchtet und eine dritte Nebendüsenleitung öffnet, und
    dass nach einem anschließenden vierten Drehschaltschritt derselben von 25° die zweite Schließstellung erreicht und sämtliche Nebendüsenleitungen geschlossen sind, womit ein erster Steuerzyklus zur Verteilung von drei Portionen des Zusatzbestandteils im Hauptbestandteil der Füllung eines ersten Bechers beendet ist
  • Ferner hat es sich als zweckmäßig erwiesen, bei einem sich anschließenden zweiten Steuerzyklus zur Füllung des nächsten Bechers die Steuerscheibe aus der zweiten Schließstellung mit entsprechenden Drehschaltschritten in die erste Schließstellung zurückzuführen, wobei sich die jeweiligen Öffnungpaarungen in umgekehrter Reihenfolge öffnen und schließen, wobei eine Öffnungspaarung aus einer Steueröffnung und einer Nebendüsen-Einlassöffnung gebildet ist.
  • Gleichwohl ist es auch möglich, die Steuerscheibe aus ihrer zweiten Schließstellung in ihre erste Schließstellung zurückspringen zu lassen, um beim Füllen des nächsten Bechers den ersten Steuerzyklus zu wiederholen.
  • Die Erfindung und ihre vorteilhaften Ausgestaltungen sind Gegenstand der Ansprüche und werden im Folgenden anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
  • Es zeigt:
    • Fig. 1 einen vertikalen Längsschnitt durch eine Ausführungsform der Erfindung mit einem Ventilkopf und zwei Dosier-Kolben-Zylinder-Einheiten für zwei Nahrungsmittel unterschiedlicher Beschaffenheit;
    • Fig. 2a bis Fig. 2e einen Querschnitt durch die Ausführungsform nach Fig. 1 längs der Linie II-II in fünf Einzelbildern, welche die möglichen Offen- und Geschlossenstellungen der Steueröffnungen der Steuerscheibe relativ zu den Düsen-Einlassöffnungen der Steuerfläche zeigen;
    • Fig. 3 einen der Fig. 1 entsprechenden Längsschnitt durch den Ventilkopf in vergrößertem Maßstab;
    • Fig.4 einen Schnitt längs der Linie IV-IV in Fig. 3;
    • Fig. 5 ein Beispiel eines erfindungsgemäß gefüllten Bechers vor dem Verschließen desselben in schaubildlicher Ansicht;
    • Fig. 6 ein Sechserpack aus erfindungsgemäß gefüllten Bechern in schaubildlicher Ansicht.
  • Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung zum gleichzeitigen Füllen von mindestens zwei Nahrungsmitteln 8 und 9 unterschiedlicher Beschaffenheit, in fließfähiger und/oder pastöser Form, in transparente Becher 16 aus Kunststoff oder Glas, mit einem Düsenleitungen 30, 31 mit Auslaßöffnungen 19, 20 für die Nahrungsmittel aufweisenden und von Dosiereinrichtungen 2 und 3 gespeisten Ventilkopf 1, der bei einer Relativbewegung zwischen Becher 16 und Ventilkopf 1 den Becher von dessen Boden 21 her füllt, und zwar mit einem ersten der Nahrungsmittel als Hauptbestandteil 9 der Füllung und mit einem zweiten der Nahrungsmittel als Zusatzbestandteil 8 der Füllung in Form einzelner Portionen 28 im Becher 16 verteilt, wobei eine Steuerung mittels eines wechselnden Öffnens und Schließens der Düsenleitungen während des Füllvorgangs eine Verteilung der unterschiedlichen Nahrungsmittel nach Höhenlage, Radiallage und Menge derselben im jeweiligen Becher 16 vornimmt.
  • Fig. 1 ist insbesondere ein einzelner Ventilkopf 1 mit zwei angeschlossenen Dosier-Kolben-Zylinder-Einheiten als Dosiereinrichtungen 2 und 3 zu entnehmen. Beide Dosier-Kolben 4 und 5 befinden sich praktisch in ihrer jeweiligen unteren Endstellung innerhalb ihrer Dosier-Zylinder 6 und 7, das heißt, die Füllung der beiden unterschiedlichen Nahrungsmittel 8 und 9 aus Vorratsbehältern 10 und 11 über Drehschieber 12 und 13 und zugehörige Leitungen 14 und 15 in den Becher 16 ist praktisch abgeschlossen. In bekannter Wiese war der leere Becher 16 zunächst in Pfeilrichtung A bis fast zur Berührung mit dem unteren Ende des Ventilkopfs 1 angehoben worden, woraufhin der Füllvorgang begann, wobei der Becher 16 nach Maßgabe seiner zunehmenden Füllung in Pfeilrichtung B wieder abgesenkt wurde.
  • Erfindungsgemäß ist nun die Steuerung eine im Ventilkopf 1 um eine Längsachse 22 drehbare Steuerscheibe 23 mit auf einer ersten Steuerkreisbahn 24 (siehe Fig. 2) um diese zentrale Achse 22 verteilten Steueröffnungen 25a, 25b, 25c, die bei einem Drehen der Steuerscheibe 23 in Drehschaltschritten aus einer ersten Schließstellung (Fig. 2a) heraus vor dem Erreichen einer zweiten Schließstellung (Fig. 2e) nacheinander abwechselnd mit Nebendüsen-Einlaßöffnungen 26a, 26b, 26c in einer darunter plan anliegenden stationären Steuerfläche 27 des Ventilkopfs 1 zur Übereinstimmung bringbar sind, welche Nebendüsen-Einlaßöffnungen 26a, 26b, 26c auf einer zur ersten kongruenten zweiten Steuerkreisbahn 24' (Fig.4) um die Längsachse 22 in der Steuerfläche 27 angeordnet sind, derart, dass beim Füllvorgang schraubenförmig aufsteigend einzelne Portionen 28 des zweiten Nahrungsmittels 8 von entsprechenden Nebendüsen-Auslaßöffnungen 19 an der Becherinnenwand 29 (siehe Fig. 3) positionierbar sind.
  • Ferner ist unterhalb der Steuerfläche 27 im Ventilkopf 1 innerhalb der zweiten Steuerkreisbahnen 24' und der längs derselben verteilten Nebendüsen-Einlaßöffnungen 26a, 26b, 26c auf der Längsachse 22 eine Hauptdüse 31 vorgesehen ist, deren Speisung mit dem den Hauptbestandteil bildenden ersten Nahrungsmittel 9 in bekannter Weise nur von einem Drehschieber 13 in der von der zugehörigen Dosiereinrichtung 3 kommenden Zufuhrleitung 15 gesteuert ist.
  • Zur Drehschrittschaltung der Steuerscheibe 23 ist eine mit derselben starr verbundene und zur Längsachse 22 koaxiale Steuerwelle 32 vorgesehen, die um die Längsachse 22 rotierbar ist.
  • Die Nebendüsen-Auslaßöffnungen (davon ist in den Fig. 1 und 3 nur die Öffnung 19 sichtbar) sind im Ventilkopf 1 zweckmäßig derart angeordnet, dass sie bei der Abwärtsbewegung des Bechers 16 während des Füllens nahe der Becher-Innenwand 29 verbleiben, um die erwähnten Portionen 28 des den Zusatzbestandteil bildenden zweiten Nahrungsmittels 8 an der Innenseite des Bechers 16 sichtbar zu deponieren. Die gleichzeitige Füllung mit dem den Hauptbestandteil bildenden ersten Nahrungsmittel 9 über die Düse 31 erfolgt in herkömmlicher Weise zentral und kontinuierlich.
  • Bei dem gezeigten, bevorzugten Ausführungsbeispiel sind auf der ersten Steuerkreisbahn 24 drei Steueröffnungen 25a, 25b, 25c verteilt, die über drei Nebendüsenleitungen (nur die Nebendüsenleitung 30 ist sichtbar) zu den zugehörigen Nebendüsen-Auslaßöffnungen führen. Gemäß den Fig. 2 und 4 sind demnach drei Nebendüsen-Einlaßöffnungen vorhanden, wenn auch in den Fig. 1 und 3 nur eine der zugehörigen Nebendüsenleitungen sichtbar ist, nämlich die genannte Leitung 30.
  • Das Verfahren zum Betrieb der Vorrichtung ist zweckmäßig wie folgt:
    • Nach dem Anheben des Bechers 16 bis nahe an das Auslaß-Düsenende 32 des Ventilkopfs 1 wird zu Beginn der anschließenden Abwärtsbewegung des Bechers 16 die Hauptdüse 31 geöffnet,
    • gleichzeitig oder kurz darauf folgend wird durch einen ersten Drehschaltschritt der Steuerscheibe (23) die auf der zweiten Steuerkreisbahn (24') liegende erste Nebendüsen-Einlassöffnung (26a) geöffnet,
    • anschließend wird durch einen zweiten Drehschaltschritt der Steuerscheibe 23 die erste Düsen-Einlassöffnung 26a wieder geschlossen und die zweite Einlassöffnung (26b) geöffnet, und schließlich werden in gleicher Weise durch einen oder weitere Drehschaltschritt(e) eine oder weitere auf der zweiten Steuerkreisbahn 24' befindliche Nebendüsen-Einlassöffnung(en) 26b, 26c nacheinander geöffnet und wieder geschlossen, bis die Füllung des Bechers 16 durch ein Schließen der letzten Nebendüsen-Einlaßöffnung und auch der Hauptdüse 31 abgeschlossen ist.
  • Vorzugsweise wird dabei derart verfahren, dass aus der ersten Schließstellung (Fig. 2a) der Steuerscheibe 23 heraus nach einem ersten Drehschaltschritt derselben von 25° ihre erste Steueröffnung 25a mit einer ersten Nebendüsen-Einlaßöffnung 26a fluchtet und eine erste Nebendüsenleitung öffnet Fig. 2b),
    dass nach einem anschließenden zweiten Drehschaltschritt derselben von 35° die erste Nebendüsenleitung wieder geschlossen ist und die zweite Steueröffnung 25b der Steuerscheibe 23 mit einer zweiten Nebendüsen-Einlaßöffnung 26b fluchtet und eine zweite Nebendüsenleitung (30) öffnet Fig. 2c),
    dass nach einem anschließenden dritten Drehschaltschritt derselben von 35° auch die zweite Nebendüsenleitung wieder geschlossen ist und die dritte Steueröffnung 25c der Steuerscheibe 23 mit einer dritten Nebendüsen-Einlaßöffnung 26c fluchtet und eine dritte Nebendüsenleitung öffnet (Fig. 2d), und
    dass nach einem anschließenden vierten Drehschaltschritt derselben von 25° die zweite Schließstellung erreicht (Fig. 2e) und sämtliche Nebendüsenleitungen, z. B. auch die Leitung 30, geschlossen sind, womit ein erster Steuerzyklus zur Verteilung von drei Portionen des Zusatzbestandteils im Hauptbestandteil der Füllung eines ersten Bechers 16 beendet ist.
  • Bei einem sich anschließenden weiteren Steuerzyklus zur Füllung des nächsten Bechers 16 wird es bevorzugt, die Steuerscheibe 23 aus der zweiten Schließstellung mit entsprechenden Drehschaltschritten in die erste Schließstellung zurückzuführen, wobei sich die jeweiligen Öffnungpaarungen in umgekehrter Reihenfolge öffnen und schließen, nämlich 25c, 26c; 25b, 26b und 25a, 26a.
  • Wie eingangs bereits erwähnt, ist es auch möglich, die Steuerscheibe 23 aus der zweiten Schließstellung gemäß Fig. 2e in die erste Schließstellung gemäß Fig. 2a zurückspringen zulassen, bevor ein weiterer Steuerzyklus zur Füllung eines weiteren Bechers 16 erfolgt.
  • Es versteht sich, dass in bekannter Weise mehrere der erfindungsgemäßen Vorrichtungen in einer mehrspurigen Abfüllanlage nebeneinander angeordnet werden können, um in mehreren Spuren zugeführte Becher 16 zu füllen. Auch lassen sich dabei aus mehreren miteinander verbundenen Bechern 16 gebildete Kombinationspackungen füllen, die Fig. 6 zeigt ein Beispiel für eine solche Packung 32, die aus sechs Bechern 16 besteht, die sich längs Bruchlinien 33 in einzelne gefüllte Becher 16 (Fig. 5) aufteilen lässt.
  • Wie aus den Fig. 2a bis 2e zu entnehmen ist, bilden sich bei dem gezeigten, bevorzugten Ausführungsbeispiel die Öffnungspaarungen in der Reihenfolge 25a, 26a; 25b, 26b; 25c, 26c, oder aber in der umgekehrten Reihenfolge 25c, 26c; 25b, 26b; 25c, 26c, jedoch liegen die Öffnungspaarungen nicht in der gleichen Reihenfolge auf den Steuerkreisbahnen 24 bzw. 24'. Vielmehr liegt die dritte Öffnungspaarung 25c, 26c auf den Steuerkreisbahnen zwischen der ersten Öffnungspaarung 25a, 26a und der zweiten Öffnungspaarung 25b, 26b. Dies vereinfacht die erforderlichen Drehschaltschritte der Steuerscheibe 23.

Claims (7)

  1. Vorrichtung zum gleichzeitigen Füllen von mindestens zwei Nahrungsmitteln (8, 9) unterschiedlicher Beschaffenheit, in fließfähiger und/oder pastöser Form, in transparente Becher (16) aus Kunststoff oder Glas, mit einem Düsenleitungen (30, 31) mit Auslassöffnungen (19, 20) für die Nahrungsmittel (8, 9) aufweisenden und von Dosiereinrichtungen (1, 2) gespeisten Ventilkopf (1), der dazu ausgebildet ist, bei einer Relativbewegung zwischen Becher (16) und Ventilkopf (1) den Becher (16) von dessen Boden her zu befüllen, und zwar mit einem ersten der Nahrungsmittel (8, 9) als Hauptbestandteil der Füllung und mit einem zweiten der Nahrungsmittel (8, 9) als Zusatzbestandteil der Füllung in Form einzelner Portionen im Becher (16) verteilt, wobei eine Steuerung mittels eines wechselnden Öffnens und Schließens der Düsenleitungen (30, 31) während des Füllvorgangs eine Verteilung der unterschiedlichen Nahrungsmittel (8, 9) nach Höhenlage, Radiallage und Menge derselben im jeweiligen Becher (16) vornimmt, wobei die Steuerung eine im Ventilkopf (1) um eine Längsachse (22) drehbare Steuerscheibe (23) mit auf einer ersten Steuerkreisbahn (24) um diese Längsachse (22) verteilten Steueröffnungen (25a, 25b, 25c) aufweist, die bei einem Drehen der Steuerscheibe (23) in Drehschaltschritten aus einer ersten Schließstellung heraus vor dem Erreichen einer zweiten Schließstellung nacheinander abwechselnd mit Nebendüsen-Einlassöffnungen (26a, 26b, 26c) in einer darunter plan anliegenden stationären Steuerfläche (27) des Ventilkopfes (1) zur Übereinstimmung bringbar sind, welche Nebendüsen-Einlassöffnungen (26a, 26b, 26c) auf einer mit der ersten kongruenten zweiten Steuerkreisbahn (24') um die Längsachse (22) in der Steuerfläche (27) angeordnet sind, derart, dass beim Füllvorgang schraubenförmig aufsteigend einzelne Portionen (28) des den Zusatzbestandteil bildenden zweiten Nahrungsmittels (8) von entsprechenden Nebendüsen-Auslassöffnungen (19) der Vorrichtung an der Becherrinnenwand (28) positionierbar sind, wobei die Nebendüsen-Auslassöffnungen (19) über Nebendüsenleitungen (30) mit den Nebendüsen-Einlassöffnungen (26a, 26b, 26c) verbunden sind, und wobei unterhalb der Steuerfläche (27) im Ventilkopf (1) innerhalb der zweiten Steuerkreisbahnen (24') und der längs derselben verteilten Nebendüsen-Einlassöffnungen (26a, 26b, 26c) auf der Längsachse (22) eine Hauptdüse (31) vorgesehen ist, deren Speisung mit dem den Hauptbestandteil bildenden ersten Nahrungsmittel (9) in bekannter Weise nur von einem Drehschieber (13) in der von der zugehörigen Dosiereinrichtung (3) kommenden Zuführleitung (15) steuerbar ist,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Vorrichtung zur Drehschrittschaltung der Steuerscheibe (23) eine mit derselben starr verbundene und zur Längsachse (22) koaxiale Steuerwelle (32) umfasst.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Nebendüsen-Auslassöffnungen (19) im Ventilkopf (1) derart angeordnet sind, dass sie bei der Abwärtsbewegung des Bechers (16) während des Füllens nahe der Becher-Innenwand (29) positionierbar sind.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass auf der Steuerkreisbahn (24) drei Steueröffnungen (25a, 25b, 25c) verteilt sind, die über drei Nebendüsenleitungen (30) zu den Nebendüsen-Auslassöffnungen (19) führen.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die dritte Öffnungspaarung (25c, 26c) auf den Steuerkreisbahnen (24, 24') zwischen der ersten Öffnungspaarung (25a, 26a) und der zweiten Öffnungspaarurig (25b, 26b) liegt, wobei eine Öffnungspaarung aus einer Steueröffnung (25a, 25b, 25c) und einer Nebendüsen-Einlassöffnung (26a, 26b, 26c) gebildet ist.
  5. Verfahren zum Betrieb der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass nach dem Anheben des Bechers (16) bis nahe an das Auslass-Düsenende (32) des Ventilkopfs (1) zu Beginn der anschließenden Abwärtsbewegung des Bechers (16) die Hauptdüse (31) geöffnet wird, dass gleichzeitig oder kurz darauffolgend durch einen ersten Drehschaltschritt der Steuerscheibe (23) die auf der zweiten Steuerkreisbahn (24') liegende erste Nebendüsen-Einlassöffnung (26a) geöffnet wird, dass anschließend durch einen zweiten Drehschaltschritt der Steuerscheibe (23) die erste Düsen-Einlassöffnung (26a) wieder geschlossen und die auf der zweiten Steuerkreisbahn (24') folgende zweite Einlassöffnung (26b) geöffnet wird, und dass in gleicher Weise durch einen oder weitere Drehschaltschritte (e) eine oder weitere auf der zweiten Steuerkreisbahn (24') befindliche Nebendüsen-Einlassöffnung(en) (26b, 26c) nacheinander geöffnet und wieder geschlossen werden, bis die Füllung des Bechers (16) durch ein Schließen der letzten Nebendüsen-Einlassöffnung und auch der Hauptdüse (31) abgeschlossen ist.
  6. Verfahren nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass aus der ersten Schließstellung der Steuerscheibe (23) heraus nach einem ersten Drehschaltschritt derselben von 25° ihre erste Steueröffnung (25a) mit einer ersten Nebendüsen-Einlassöffnung (26a) fluchtet und eine erste Nebendüsenleitung öffnet, dass nach einem anschließenden zweiten Drehschaltschritt derselben von 35° die erste Nebendüsenleitung wieder geschlossen ist und die zweite Steueröffnung (25b) der Steuerscheibe (23) mit einer zweiten Nebendüsen-Einlassöffnung (26b) fluchtet und eine zweite Nebendüsenleitung (30) öffnet, dass nach einem anschließenden dritten Drehschaltschritt derselben von 35° auch die zweite Nebendüsenleitung wieder geschlossen ist und die dritte Steueröffnung (25c) der Steuerscheibe (23) mit einer dritten Nebendüsen-Einlassöffnung (26c) fluchtet und eine dritte Nebendüsenleitung öffnet, und dass nach einem anschließenden vierten Drehschaltschritt derselben von 25° die zweite Schließstellung erreicht und sämtliche Nebendüsenleitungen (30) geschlossen sind, womit ein erster Steuerzyklus zur Verteilung von drei Portionen des Zusatzbestandteils im Hauptbestandteil der Füllung eines ersten Bechers (16) beendet ist.
  7. Verfahren nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass bei einem sich anschließenden zweiten Steuerzyklus zur Füllung des nächsten Bechers (16) die Steuerscheibe (23) aus der zweiten Schließstellung mit entsprechenden Drehschaltschritten in die erste Schließstellung zurückgeführt wird, wobei sich die jeweiligen Öffnungspaarungen (25c, 26c; 25b, 26b und 25c, 26c) in umgekehrter Reihenfolge öffnen und schließen,
    und wobei eine Öffnungspaarung aus einer Steueröffnung (25a, 25b, 25c) und einer Nebendüsen-Einlassöffnung (26a, 26b, 26c) gebildet ist.
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