NO177588B - Fremgangsmåte og innretning for å fylle beholdere med en porsjonert mengde av en væske - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en fremgangsmåte for å fylle beholdere med en porsjonert mengde av en væske ved hjelp av et anlegg med en doseringspumpe, hvor en fylledyse er anordnet ved utløpet av et fyllerør og minst én reguleringsventil anbrakt ved innløpet av fyllerøret blir periodevis åpnet og stengt, idet væsken blir tilført fyllerøret via en bufferbeholder. Videre angår oppfinnelsen en innretning for å fylle beholdere med en porsjonert mengde av en væske omfattende et anlegg med en bufferbeholder tilkoblet en mateledning og en vakuumpumpe, hvor det under bufferbeholderen er et reguleringsventilhus med en reguleringsventil som stenger et derunder anordnet fyllerør og innløpet for en tilslutningsanordning for en doseringspumpe, idet fyllerøret er stengbart med en fylledyse ved utløpet.

Når det gjelder beholdere for væsker hvis hovedlegeme består av et rør som er åpent øverst, er det vanlig å bruke et anlegg for å fylle slike beholdere med en porsjonert mengde væske uten at luft kommer til, f.eks. kan denne væske være melk. Fylling uten at luft kommer til, forutsetter imidlertid at visse tiltak settes i verk, særlig ventilering ved begynnelsen av fylleoperasjonen hvis det f.eks. byttes over til en annen type beholder eller en annen type innhold. Det har vært vanlig hittil å føre melken fra et sentralt forbindingspunkt via et materør til bufferbeholderen, og videre til et fyllerør anbrakt under ventilene og som reguleres av disse, idet den rørformede melkebe-holder er anbrakt ved utløpet og blir fylt. Det er risiko for at luft kan samle seg i dette fyllerør og formålet med oppfinnelsen er derfor å tilveiebringe tiltak for å fjerne denne luft.

Ved begynnelsen av fylleprosessen er det luft til stede i de forskjellige deler i anlegget, og når pumpingen og fyllingen av beholderne begynner blir denne luft følgelig sendt inn i beholderne. Det er ønskelig å unngå dette.

Når det gjelder melk har det vært vanskelig i fylleanlegg å fylle ti beholdere under fremoverløpet med melk, fra de deler av anlegget hvor det finnes luftlommer, slik at beholderne ikke fylles helt. Derfor blir disse behandlet som vrak. Hvis et produkt som har en litt tykkere konsistens, slik som f.eks. youghurt, fylles i beholderne vil vanligvis 25 fylte beholdere vrakes under fremoverløpet i fylleoperasjonen, fordi erfaring tilsier at det ikke er sannsynlig at luft inneholdes i beholderne etter at den 25de beholder har passert.

Under produksjonen bør alle rør i systemet være fullstendig fri for luft og bare fylles med det tiltenkte innhold, slik at beholderne faktisk kan fylles med den porsjon-erte mengde. Vanligvis har porsjoneringspumpene et stempel og vandringen av dette bestemmer den avgitte væskemengde som skal fylles i beholderen.

For et meieri eller et annet fylleanlegg, hvor væsker må fylles i et stort antall beholdere med forskjellig innhold, eller hvor slike beholdere må fylles med forskjellige materialer, vil det være ønskelig å unngå å produsere vrak før produksjonen begynner eller etter at anlegget har blitt koblet om, bare for å ventilere anlegget.

Formålet med oppfinnelsen er altså å tilveiebringe en fremgangsmåte for å ventilere et slikt anlegg med de trekk som er nevnt i innledningen, hvor ukorrekt fylling under fremdriften av produksjonsmaterialet i begynnelsen av fylleprosessen unngås, videre å for-innstille en nøyaktig brytetid for den faktiske fylleprosess slik at det absolutt ikke finnes luft til stede i anlegget.

Videre er formålet med oppfinnelsen å tilveiebringe en forbedring av innretningen som gjør det mulig å bestemme en nøyaktig tidsinnstilt ventileringsprosedyre hvoretter arbeidet med å fylle fortrinnsvis kan startes bare ved å trykke inn en knapp på et tidspunkt hvor operatøren med sikkerhet vet at anlegget ikke lenger inneholder noe luft.

Disse formål oppnås ved at fremgangsmåten har de karakteristiske trekk som angit i den kjennetegnende del av krav 1 og at innretningen har de karakteristiske trekk som angitt i den kjennetegnende del av krav 5. Forskjellige utførelsesformer er angitt i de uselvstendige krav.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere i det følgende i forbindelse med et utførelseseksempel og under henvisning til tegningene der fig. 1 er et skjematisk riss av vesentlige deler av ventileringsutstyret ifølge oppfinnelsen, i en første stilling, fig. 2 - 4 er samme riss som på fig. 1, men viser stillingene 2-4, mens fig. 5 er et mer komplett riss av en del av fylleanlegget for å fylle væske inn i en rekke emballasjer

De generelle trekk kan best forklares med henvisning til figur 5 hvor det skjematisk er vist et transportbånd 1, en beholder for væske 2 som er åpen øverst, og som griper rundt den nedre ende av et fyllerør 4 stengt av en gummifylledyse 3.

I situasjonen vist på fig. 5 er fylledysen 3 vist vesentlig nedsenket i emballasjen 2. Med et passende anlegg for å fylle pappbeholdere med en avgitt mengde melk, er det mulig å tenke seg en forholdsmessig bevegelse mellom fyllerøret 4 og beholderen 2 slik at når beholderen er tom vil fylledysen 3 flytte seg til en stilling nesten ved bunnen av beholderen 2 som flyt-ter seg ut av fylleprosessen, mens fyllerøret 4 langsomt blir trukket ut av beholderen 2. Siden selve fylleprosessen ikke er viktig for å forklare fremgangsmåten og egenskapene til ut-styret, vil den foregående beskrivelse av fylleprosessen være tilstrekkelig.

Ved bunninnløpet 5 for fyllerøret, som er motstående utløpet fra fyllerøret 4 med fylledysen 3, er det et reguleringsventilhus 6 tilkoblet øverst til fyllerøret og nevnte reguleringsventilhus 6 er sylinderformet med en sideåpning 7 tilkoblet forgreningsrøret 8 for en forsyningspumpe 9, idet forgreningen begynner faktisk fra et rom 10 over setet 11 i bunnreguleringsventilen 11' og under ventilsetet 12 for den øvre reguleringsventil 12'. Begge reguleringsventiler 11' og 12' er vist stengt på fig. 5. Videre er det vist sterkt skjematisk mens drivstengene som springer ut fra reguleringsventilhuset 6 og som er ment bare å symbolisere den positive styring av reguleringsventilene 11', 12' fra utsiden.

Over reguleringsventilhuset 6 er en bufferbeholder

13 som er forsynt på den ene side (her nederst til venstre)

med et materør 14 og på den annen side (her øverst til høyre) med et vakuumrør 15 og en vakuumpumpe 16. område 18 over bølgelinjen 20 over væsken 17 med det gasstette stengte lokk 19 på bufferbeholderen 13 utgjør vakuumet.

Under drift vil ventileringsutstyret med de to reguleringsventilene 11' og 12' anbragt et stykke over hverandre, virke som følger: Det forutsettes at hele installasjonen inkludert forsyningspumpen 9 nedenfor nivået 2 0 for væsken 17 er i begynnelsen av en produksjon for å fylle væske til beholdere. luft må nå støtes ut som følger. Bufferbeholderen 13 tømmes av vakuumpumpen 16 slik at det dannes et første bestemt vakuum i rommet 18. Det vil fremgå at luft som er innestengt oppover den stengte øvre reguleringsventil 12' trekkes ut av dette vakuum og gjennom vakuumrøret 15. Det er antatt at det utgås fra tilstanden på fig. 5, idet et delvis vakuum likeledes er dannet i fylle-rørets 4 rom og at dette stenger fylledysen 3.

Beholderen 2 er ikke lenger vist på de andre tegninger 1 - 4 og også bufferbeholderen 13 er vist delvis avskåret øverst. Under hele ventileringsoperasjonen vil fig. 1-5 vise fylledysen

3 stengt.

Etter at vakuum har dannet seg i rommet 18 blir anlegget slått over til stillingen vist på fig. 1, dvs. den øvre reguleringsventil 12' åpnes. Luftlommer som måtte være til stede i området ved doseringspumpen 9 kan nå unnslippe oppover i pilens retning 21 og inn i bufferbeholderen 13. Også væskesøylen over stempelet av doseringspumpen 9 blir utsatt for vakuumet. Det første delrom, dvs. den venstre forgrening av ventileringsutstyret med tilkoblingsrøret 8, blir således ventilert.

Det neste trinn blir så å slå over til stillingen på fig. 2, dvs. at også bunnreguleringsventilen 11' blir åpnet. Når dette skjer forblir den øvre reguleringsventil 12' åpen. Luft innestengt i fyllerøret 4 kan nå unnslippe oppover inn i buf ferbeholderen 13 som vist med pilene 22 og vakuumpumpen 16 kan begynne å virke for å gjenopprette det ønskede vakuumnivå som har minsket på grunn av innkommende luft.

På grunn av åpningen av den nedre reguleringsventil 11', blir væskesøylen i fyllerøret 4 større, og videre på grunn av den ekstra væske som erstatter den unnslupne luft, blir den tyngre. Fylledysen 3 forblir derved lukket, og som erstatning for denne økning i vekt vil en spesiell del av dataprogrammet sørge for at vakuumpumpen 16 slås på for å heve vakuumnivået i rommet 18 til et høyere nivå. Følgelig forblir fylledysen 3 av gummi lukket, for selv om den er helt dryppfri kan det ikke unngås at små luftmengder trenger inn nedenfor og inn i fyllerøret 4. Også denne luft som har boblet inn nedenfra beveger seg oppover og følger banen som er vist med pilen 22.

Hvis anlegget deretter slås over til stillingen på fig. 3, ved at den øvre reguleringsventil 12' blir stengt, skjer to ting, først blir den høye væskesøyle minsket fra linjen 20 nedover til fylledysen 3 på grunn av at den del av væskesøylen som er over den øvre reguleringsventil 12' blir avstengt, og videre blir det en ubetydelig vakuumreduksj on i fyllerøret 4 slik at inntrengende meget små luftbobler fra atmosfæren inn i fylledysen 3 nedenfor opphører. Det er nå nødvendig å vente til disse inntrengende luftbobler som oppstår når den øvre reguleringsventil 12' er åpen, har steget oppover inn i rommet 10 i reguleringsventilhuset 6, slik at de oppsamles på den måte som er vist ved 23 øverst på fig. 3. Nå blir bunnreguleringsventilen 11' likeledes stengt og det kan således antas at væsken i fyllerøret 4 er perfekt ventilert fra fylledysen 3 så langt som til bunnreguleringsventilen 11'.

Luften som har samlet seg ved 23 blir så eliminert fra anlegget ved at dette slås over til stillingen vist på fig. 4.

Dette betyr at når den nedre reguleringsventil 11' er stengt, vil den øvre reguleringsventil 12' være åpen slik at innestengt luft kan elimineres ved å passere oppover som vist med pilen 24 inn i buf ferbeholderen 13. Det kan nå med rette og ifølge erfaring antas at også venstre gren med tilkoblingsrøret 8 og doseringspumpen 9 har blitt like godt ventilert som fyllerøret 4. Etter en bestemt tid kan derfor den øvre reguleringsventil 12' stenges slik at forholdet som vist på fig. 5 gj enopprettes.

Ventileringsprosessen er således fullført og prosessen med å fylle ved hjelp av doseringspumpen 9 kan begynne, og innholdet fylles inn i beholderne 2 uten at luft følger med.

Claims (6)

1. Fremgangsmåte for å fylle beholdere (2) med en porsjonert mengde av en væske (17) ved hjelp av et anlegg med en doseringspumpe (9) hvor en fylledyse (3) er anordnet ved utløpet av et fyllerør (4) og minst én reguleringsventil (11', 12') anbrakt ved innløpet av fyllerøret (4) blir periodevis åpnet og stengt, idet væsken (17) blir tilført fyllerøret via en bufferbe-

holder (13), KARAKTERISERT VED at det for ventilering av anlegget og for fylling uten innelukking av luft i fyllerøret (4) og i bufferbeholderen (13) tilveiebringes et vakuum i bufferbeholderen som medvirker lukking av fylledysen (3), idet reguleringsventilen (11', 12') åpnes, og at reguleringsventilen (11', 12') stenges etter fjerning av luft i fyllerøret og bufferbeholderen etter et innstillbart tidsintervall.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, KARAKTERISERT VED at for å ventilere fyllerøret (4) og doseringspumpen (9) tilkoblet dette, blir to seriekoblede reguleringsventiler (11', 12') styrt således uavhengig av hverandre, slik at ved dannelsen av vakuum i bufferbeholderen (13), blir begge reguleringsventiler (11', 12') åpnet, deretter ved fjerning av det meste av luften blir først den øvre reguleringsventil (12') stengt og etter en bestemt tid blir den nedre reguleringsventil (11' ) stengt, hvoretter den øvre reguleringsventil (12' ) blir åpnet og igjen stengt etter et ytterligere tidsintervall.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, KARAKTERISERT VED at vakuum først tilveiebringes i bufferbeholderen (13), idet den nedre reguleringsventil (11') blir stengt og den øvre reguleringsventil (12') blir åpnet, deretter blir begge reguleringsventiler (11', 12') samtidig åpnet, hvoretter den øvre reguleringsventil (12') blir stengt, deretter stenges den nedre reguleringsventil (11'), den øvre reguleringsventil (12') åpnes, og endelig blir den øvre reguleringsventil (12') igjen stengt, mens fylledysen (3) forblir stengt hele tiden.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 3, KARAKTERISERT VED at ved den første åpning av den nedre reguleringsventil (11') økes vakuumet i bufferbeholderen (13).

5. Innretning for å fylle beholdere (2) med en porsjonert mengde av en væske (17), omfattende et anlegg med en bufferbeholder (13) tilkoblet en mateledning (14) og en vakuumpumpe (16), hvor det under bufferbeholderen (13) er et reguleringsventilhus (6) med en reguleringsventil (12') som stenger et derunder anordnet fyllerør (4) og innløpet for en tilslutningsledning (8) for en doseringspumpe ( 9), idet fyllerøret (4) er stengbart med en fylledyse (3) ved utløpet, KARAKTERISERT VED at det for ventilering av anlegget og for fylling uten innelukking av luft i avstand (a) under den øvre reguleringsventil (12' ) som er tvangsstyrt utenfra, er anordnet en nedre reguleringsventil (11* ) som er adskilt tvangsstyrt utenfra, og at doseringspum-pens (9) tilslutningsledning (8) er tilkoblet reguleringsventilhuset (6) mellom den nedre reguleringsventil (11') og den øvre reguleringsventil (12').

6. Innretning ifølge krav 5, KARAKTERISERT VED at reguleringsventilene (11', 12') og/eller vakuumpumpen (16) er koblet til et datastyringsanlegg.