SE461263B - Tappmunstycke - Google Patents

Description

461 263 även under steriliseringsprocesserna, vilket med tidigare kolvkonstruktioner och materialval ej är möjligt om samtidigt den för effektiv klippfunktion erforderliga fina passningen skall bibehållas.

I min tidigare svenska patentansökan 8604611-7 beskrivs ett munstycke vid vilket nämnda nackdelar är eliminerade och som kombinerar fördelarna med en mycket effektiv klippfunktion med möjlighet för kolven att röra sig även under steriliseringspro- cesserna. Vid munstycket enligt nämnda patentansökan åstadkom- mes detta genom att kolven utföres så, att den automatisk an- passar sin dimension till aktuell dimension hos munstycksöpp- ningen och för kolven avsedda styrningar. Detta uppnås genom att kolven utföres delad eller uppslitsad i axialled samt att förspänningsorgan anordnas mellan kolvhalvorna, vilka pressar dessa från varandra till tätande samverkan med väggarna hos munstycksöppningen.

Den noggranna styrningen gör, att kolven med hög precision kan införas i munstycksöppningen väsentligen utan spel för erhållande av god klippfunktion, varvid förspänningselezentet medför att kolvens dimension anpassar sig till styrningen re- spektive munstycksöppningen, väsentligen oberoende av tempe- raturrörelser och slitage.

En nackdel hos munstycket med delad kolv är emellertid, att vid t.ex. ångsterilisering med högt tryck kommer det på kolven verkande ångtrycket att pressa samman kolven något med åt- fifljande ångläckage genom munstycksöppningen. På liknande sätt kan) då munstycket utnyttjas för paketering av en produkt som står under högt tryck, kolven pressas samman av produkttrycket med åtföljande risk för läckage av produkten genom munstycks- . öppningen, även då denna skall vara tillsluten medelst kolven.

Vidare kan det vid kolvar med små dimensioner vara svårt att dela dessa och få utrymme för erforderliga förspänningscrgan mellan halvorna. 461 263 Ovannämnda problem löses enligt föreliggande uppfinning genom att det hus i vilket kolven styrs utföres delat istället för kolven. Detta ger samma fördelar som utnyttjandet av en delad kolv, då husdelarna kan röra sig något relativt varandra för att förhindra att kolven fastnar i detta till följd av tempe- raturrörelser. Däremot kommer, då huset är anordnat i ett kärl, som sätts under ångtryck eller vilket innehåller en flytande produkt under högt tryck, detta tryck ej att försämra tätningen mellan kolven och munstycksöppningen, då husets ytteryta är större än husets inneryta, vilket medför att trycket åstad- kommer en sammanpressande verkan på huset omkring kolven.

Det speciellt karakteristiska för ett munstycke av det inled- ningsvis angivna slaget är därvid enligt föreliggande uppfin- ning att huset är delat i axialled och att organ är anordnade, vilka är inrättade att pressa hushalvorna mot varandra till tätande samverkan med kolven.

Lämpligen innefattar nämnda organ förspänningsorgan so; omger huset, företrädesvis i form av runt huset anbringade, elastiska tätningsringar, vilka är inrättade att samverka med väggarna hos ett kärl, i vilket huset är anordnat.

För att förhindra icke önskat läckage till följd av husets delning och medge erforderlig rörelse hos hushalvorna relativt varandra, är tätningselement anordnade mellan hushalvorna, vilka element tätar för såväl radiellt som axielltläckage i gränsytorna mellan de båda hushalvorna.

Vid en utföringsform är motstående förbindningsytor hos hus- halvorna utförda med ett axiellt spår respektive en i spåret passande kam och är ett i form av en gummistav utfört tätnings- element anordnat i varje spår och försett med en genom en ur- tagning i respektive spårs inre begränsningsvëgg passerande del, som tätar mot kolven. Nämnda tätningselement kan även vara utfört med ett i en urtagning i motstâende kam inskju- tande fixeringsutsprång. 461 263 Tätningselementens tjocklek är lämpligen sâdan, att det i normalt arbetsläge föreligger en smal spalt mellan hushalvor- nas mot varandra vända gränsytor.

För god genomströmning av den för paketering avsedda produkten har det visat sig fördelaktigt att utföra munstycksöppningen och kolvens tvärsektionsyta med oval form.

Vid en föredragen utföringsform är huset utfört med övre och undre,mot väggarna hos ett kärl i vilket huset är anordnat tätande flänsar. Den övre flänsen är därvid utförd med minst en axiell öppning för att tillåta material i kärlet att pas- sera in i utrymmet mellan flänsarna, varvid huset mellan flän- sarna är utfört med minst en radiell öppning, som i kolvens tillbakadragna läge medger nämnda material att passera in i huset och ut genom munstycksöppningen.

Uppfinningen kommer att beskrivas närmare nedan under hänvis- ning till de såsom exempel på bifogade ritning visade utförings- formerna.

Pig. 1 illustrerar schematiskt en fyllningsmaskin, delvis uppskuren, med ett munstycke enligt uppfinningen.

Fig. 2 är en detaljvy över munstycket enligt fig. 1.

Fig. 3 visar en halva av munstyckshuset.

Pig. 4 ären sektion längs linjen IV-IV i fig. 2.

Fig. 5 illustrerar munstycket enligt uppfinningen, under ett arbetsslag. 461 263 Fig. 1 visar mycket schematiskt principen för en fyllnings- maskin, där ett munstycke enligt uppfinningen kommer till an- vändning. Med 1 betecknas därvid en behållare för en produkt som skall fyllas i förpackningar'2, som med snabb takt fram- matas på ett under fyllningsmaskinen löpande band. Produkten kan exempelvis utgöras av fruktkompotter innehållande frukt- bitar eller soppor med köttärningar. Med 3 betecknas därvid en ventil, som i det visade schematiska utförandet via en ma- növerstång 4 är förbunden med kolven 9 i ett munstycke S en- ligt uppfinningen. Stángen 4 höjs och sänks med utnyttjande av en manövercylinder 6. Med 7 betecknas en annan cylinder, vilken påverkar en doseringskolv 8.

Arbetsprincipen för denna fyllningsmaskin är följande. Då kolvstången rör sig nedåt tillslutes munstyckets 5 utmatnings- öppning, varpå ventilen 3 öppnar och kolven 8 påbörjar sin rörelse mot vänster i figuren. Detta innebär, att en viss av kolvens 8 rörelse bestämd mängd av den i behållaren 1 befint- liga produkten suges ut ur behållaren. Därefter höjes stången 4, så att ventilen 3 tillsluter behållarens 1 utloppsöppning, varpå munstyckets 5 utloppsöppning frilägges och kolven 8 pâ- börjar sin rörelse mot höger i figuren. Härvid kommer en av kolvens 8 rörelse bestämd mängd av produkten att utmatas i den för tillfället under munstycket 5 befintliga förpackningen 2.

Dessa arbetsmoment måste utföras i snabb takt och exakt syn- kront med frammatningen av förpackningar 2 och så_att samtliga förpackningar blir fyllda med exakt rätt mängd och utan spill, som kan kladda ned förpackningarna och omöjliggöra en senare hermetisk förslutning av dessa. Bl.a. får några halvt avklipp- ta produktbitar ej hänga ned under munstycket eller droppar frigöras från detta, som kan falla ned på förpackningen.

Som nämnts ovan kräver detta en mycket god passning mellan den i munstycket 5 ingående kolvformade ventilkroppen 9, se fig. 2, och tillhörande munstycksöppning 10 i munstycks- husets 11 bottenplatta 12. 461 263 e För uppnående av en sådan god passning oberoende av förslit- ning av kolven 9 och öppningens 10 väggar och utan att problem skall uppkomma till följd av temperaturutvidgningar utföres enligt föreliggande uppfinning huset 11 i form av tvâ med va- randra förbundna halvor, se fig. 3 och 4. Pig. 3 visar därvid den ena halvan av huset, av vilken framgår att de för förbind- ning med varandra avsedda ytorna hos respektive hushalva är utförda med ett spår 13 respektive en i spåret passande kam 14.

I varje spår är därvid ett stavformat tätningselement 15 an- ordnat, lämpligen av gummi, vilket har en sådan tjocklek, att det i normalt arbetsläge föreligger en smal spalt 16 mellan hushalvornas mot varandra vända gränsytor. Detta innebär att vissa relativa rörelser, t.ex. temperaturrörelser mellan kolven 9 och det omkringliggande huset 11 kan upptagas utan risk för att kolven skall fastna i huset.

De båda hushalvorna sammanhâlles med hjälp av en övre tätnings- ring 17 och en undre tätningsring 18, vilka är anordnade i spår i husets 11 övre respektive nedre flänsar och anligger mot behâllarens 1 innervägg, som därvid håller hushalvorna saxmummessade.

Läckage i radiell led i gränsytorna mellan de båda hushalvorna 11 stoppas effektivt av tätningselementen 15. Axiellt läckage genom spalten 16 utanför respektive tätningselement 15 stoppas av den nedre tätningsringen 18. För att även förhindra axiellt läckage i spalten 16 mellan respektive tätningselement 15 och kolven 9 är varje tätningselement 15 utfört med en utskjutande del 19, som skjuter in genom en urtagning 20 i respektive spårs 13 inre begränsningsvägg för att nå kontakt med kolven 9. Med 21 betecknas ett utsprång hos respektive tätningselement 15, vilket skjuter in i en motsvarande urtagning 22 i tillhörande kam 14 för fixering av tätningselementetiexakt korrekt läge.

För att medge produkten i behållaren 1 att passera ut genom munstycksöppningen 10, då kolven 9 befinner sig i tillbaka- draget läge enligt fig.2 , är husets 11 övrefläns utförd med öppningar 23 genom vilka produkten passerar ned till det ut- rymme som begränsas av kärlets 1 vägg och bottenflänsen 12.

Vidare är respektive hushalva 11 försedd med en radiell öpp- 461 263 ning 24, som medför att produkten, då kolven 9 befinner sig i tillbakadraget läge, kan strömma vidare in i huset och ut genom munstycksöppningen 10.

I fig. 5 visas munstycket enligt uppfinningen under utpor- tionering av den avsedda produktmängden i en nedanför mun- stycksöppningen belägen förpackning 2. Kolven 9 visas därvid i det läge då den just skjuter in i öppningen 10, varvid pro- duktbitar som därvid passerar öppningens kant effektivt av- klippes till följd av klippfunktionen mellan kolven 9 och nämnda kant. Kolven fortsätter sedan ytterligare nedåt för utmatning av den i öppningen 10 kvarvarande produktmängden.

Fastän detta ej visats är kolven 9 lämpligen försedd med en runt denna anordnad O-ring, vilken då kolven befinner sig i sitt bottenläge tätar mot den övre delen av huset 11.

Ett enligt ovan utfört, tvådelat hus för kolven 9 kommer oberoende av driftsförhållandena alltid att sluta tätt om- kring kolven utan risk för fastnypning av denna. Även om produkten i behållaren 1 står under högt tryck eller behållaren rengöres med tryckänga kommer en fullgod tätning att föreligga, då husets ytteryta är större än dess inneryta, varvid resul- tatet blir att en viss sammanpressning av tätningselementen 15 kommer att ske. Någon risk för att kolven skall nypa i huset föreligger emellertid ej.

Med tillämpning av uppfinningen kanxæm således, då värmeut- vidgningskoefficienten ej längre är så kritisk, välja material med lämplig hårdhet för god klippfunktion och som har lång livs- längd. Det kan därvid även vara möjligt att välja billigare material än vad som tidigare varit möjligt.

I ett prototyputförande har kolvar av TORLON och POLYSULFOK utnyttjats med mycket gott resultat, bl.a. avseende avklip,- ningsfunktionen. 461 263 8 Ovan har en såsom exempel vald utföringsform visats och be- skrivits. Denna kan emellertid varieras i flera avseenden inom ramen för patentkraven. Således kan exempelvis tätnings- ringarnas och tätningselementens form och placering varieras, vilket även gäller antalet och flxmenikß de öppningar genom vilka produkten skall passera in 1 huset 11. Vidare kan husets form och även formen hos respektive antalet munstycksöppningar respektive kolvar varieras enligt önskan. En oval kolv enligt den visade utföringsformen har emellertid ur genomströmnings- synpunkt visat sig vara överlägsen tvâ separata, cirkulärcy- lindriska kolvar. *w

Claims (9)

88Û216l "3 461 265 LO Patentkrav

1. Munstycke, speciellt ett tappmunstycke (5) för fyllnings- maskiner och liknande för flytande produkter, innefattande ett hus (11) med minst en tillslutbar munstycksöppning (10).och en ventilkropp i form av en i huset styrd kolv (9), vilken är in- rättad att kunna förskjutas fram och åter i huset mellan ett tillbakadraget läge, i vilket öppningen (10) är frilagd, och ett framskjutet läge, i vilket kolven (9) skjuter in i och fullständigt tillsluter öppningen, k ä n n e t e c k n a t av att huset (11) är delat 1 axianed och att organ (1, 17, 15) är anordnade, vilka är inrättade att pressa hushalvorna (11) mot varandra till tätande samverkan med kolven (9).

2. Munstycke enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att nämnda organ innefattar huset omgivande förspänningsorgan (17, 18).

3. Munstycke enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a t av att nämnda förspänningsorgan innefattar runt huset (11) anbrinçade, elastiska tätningsringar (17, 18), vilka är inrättade att sam- verka med väggarna hos ett kärl (1), i vilket huset (11) är an- ordnat.

4. Munstycke enligt något av krav 1-3, k ä n n e t e c k 1 a t av mellan hushalvorna (11) anordnade tätningselement (15), vilka tätar för såväl radiellt som axiellt läckage i gräns- ytorna mellan de båda hushalvorna.

5. Munstycke enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a t av att motstâende förbindningsytor hos hushalvorna (11) är utförda med ett axiellt spår (13) respektive en i spåret passande kam (14) och att ett i form av en gummistav (15) utfört tät- ningselement är anordnat i varje spår (13) och försett med en genom en urtagning (20) i respektive spârs inre begränsninga- vägg passerande del (19), som tätar mot kolven (9). 461 263 10

6. Munstycke enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a t av att nämnda tätningselement (15) är utfört med ett i en urtagning (22) i motstâende kam (14) inskjutande fixeringsutsprång (21).

7. 2. Munstycke enligt något av krav 4-6, k ä n n e t e c k n a t av att nämnda tätningselement (15) har en sådan tjocklek, att det i normalt arbetsläge föreligger en smal spalt (16)mellan hushalvornas (11) mot varandra vända gränsytor.

8. Munstycke enligt nâgotzw krav 1-7, k ä n n e t e c k n a t av att munstycksöppningen (10) och kolvens tvärsektionsyta är ovala.

9. Munstycke enligt något av krav 1-8, k ä n n e t e c k n a t av att huset (11) är utfört med övre och undre mot väggarna hos ett kärl (1), i vilket huset (11) är anordnat, tätande flän- sar, att den övre flänsen är utförd med minst en axiell öpp- ning (23) för att tillåta material i kärlet (1) att passera in i utrymmet mellan flänsarna, att huset (11) mellan flänsarna är utfört med minst en radiell öppning (24), som i kolvens (9) tillbakadragna läge medger nämnda material att passera in i huset (11) och ut genom munstycksöppningen (10).