WO2003086865A1 - Dosiervorrichtung für fliessfähige produkte - Google Patents

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WO2003086865A1
WO2003086865A1 PCT/EP2003/003961 EP0303961W WO03086865A1 WO 2003086865 A1 WO2003086865 A1 WO 2003086865A1 EP 0303961 W EP0303961 W EP 0303961W WO 03086865 A1 WO03086865 A1 WO 03086865A1
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WO
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control unit
valve piston
metering
valve
dosing device
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Application number
PCT/EP2003/003961
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English (en)
French (fr)
Inventor
Berthold Lingenhoff
Original Assignee
Finnah Engineering Und Packaging Gmbh
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Filing date
Publication date
Application filed by Finnah Engineering Und Packaging Gmbh filed Critical Finnah Engineering Und Packaging Gmbh
Priority to DE50303836T priority Critical patent/DE50303836D1/de
Priority to EP03725042A priority patent/EP1494921B1/de
Priority to US10/511,152 priority patent/US7299947B2/en
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Classifications

    • 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
    • B65B3/30—Methods or devices for controlling the quantity of the material fed or filled by volumetric measurement
    • B65B3/32—Methods or devices for controlling the quantity of the material fed or filled by volumetric measurement by pistons co-operating with measuring chambers

Definitions

  • the invention relates to a metering device for flowable products, in particular dairy products, according to the preamble of claim 1.
  • the invention is concerned with the problem of creating a metering device for flowable products which can be produced with a smaller technical complexity and with a slimmer construction size and thereby enables an increase in performance during the filling process by means of short adjustment paths in the control of its movable components.
  • the invention solves this problem with a metering device with the features of claim 1.
  • a metering device with the features of claim 1.
  • claims 2 to 16 The metering device according to the invention, with a module integrating the valve cylinder and the valve piston into a pivotable control unit, enables a substantial reduction in the outside diameter of the metering device, so that several of these slim devices enable an advantageously compact installation position in a narrow working space.
  • row arrangements of such devices are provided in form, fill and seal machines, so that such a machine can also be used for filling small, small spacing cups in packaging units suitable for palletizing.
  • the control unit integrated in the dosing device forms a subassembly with the respective control openings in the valve cylinder and piston part thereof, in which the conveying movements usually achieved with piston dosing by several axially movable piston parts are partially replaced by a technically simpler and faster executing swiveling or rotating movement.
  • This control movement can be initiated via a simply constructed swivel drive, so that the optimally distributable product flow can only be controlled by means of a metering piston and its corresponding lifting movement when it is sucked in or out.
  • the control unit which can be of variable length in particular, can be reduced with little effort in the area of its inner diameter in such a way that the surrounding outer metering space can be adapted to different metering volumes. Reliable filling of the metering chamber is also possible in the control unit over comparatively small flow cross sections. Due to the pivoting movement in the area of the control unit, the metering device has short operating times, so that the slim one Device can be operated overall with high performance and short cycle times.
  • FIG. 1 is a partially sectioned side view of the respective metering devices provided in a filling unit in principle representations of different operating phases
  • Fig. 2 is a sectional view of the metering device in the area
  • FIG. 3 u. 4 respective sectional views similar to FIG. 2 with the valve cylinder of the control unit in different pivot positions
  • Fig. 5 is a sectional view of the metering device in the area of
  • Valve piston according to a line V-V in Fig. 1,
  • Fig. 6 u. Fig. 7 respective pivot positions of the control unit in the area of its control piston.
  • a filling device for dairy products designated as a whole by 1, which comprises a product pre-closed by wall parts 2. council container 3.
  • a row of metering devices 4 is connected to this container 3, which in the following are only distinguished by the designations 4.1, 4.2 and 4.3 according to their differently illustrated operating positions, but have identical assemblies in terms of their construction.
  • These metering devices 4, which operate on the principle of piston metering devices, are provided for filling the respective cups 5, the filling device 1 as a whole also being able to be provided as part of a molding, filling and sealing machine (not shown in more detail).
  • the metering device 4 known in principle from EP 0 286 785 A2 is provided with a metering cylinder 6, a valve cylinder 7 arranged coaxially therein and an annular metering piston 8.
  • the metering piston 8 is axially displaceable within an annular space 9 running between the metering cylinder 6 and the valve cylinder 7 so that the metering piston 8 can be shifted into an upper suction position or a lower discharge position according to the timing control of the filling device 1 (arrows D and D ').
  • the metering piston 8 divides the annular space 9 into an upper part connected to the product storage container 3 in a passage area 10 and into a lower part forming a dosing space 11 for the product (arrow P).
  • the dosing chamber 11 in the dosing cylinder 6 is closed on the underside except for a coaxial, cylindrical discharge opening 12 by a mouthpiece 13.
  • a central valve piston 15 is provided, which is axially displaceable between a position engaging in the discharge opening of the mouthpiece 13 (metering device 4.2) into an upper release position (metering device
  • the same components of the metering devices 4.1, 4.2 and 4.3 are not always referred to several times.
  • valve piston 15 which is structurally combined with the valve cylinder 7 forms a module which is provided as a pivotable control unit and with which different operating positions can be achieved by respective pivoting positions (arrow S) about the vertical vertical axis M, so that only one stroke movement in the area of the metering piston 8 (arrow D, D ') for conveying the product P is necessary.
  • the control unit acts in such a way that in a first swivel position (metering device 4.2) the metering chamber 11 is connected to an inlet channel 14 in the valve cylinder 7 and in a second swivel position (metering device 4.1) the metering chamber 11 is connected to an outlet channel denoted overall by 16, through which the product P is conveyed into the respective cup 5.
  • valve piston 15 which is provided as an integral part of the one-piece control unit, forms the lower end of the valve cylinder, designated overall by 7.
  • the valve piston 15 is also provided as the lower end of the inlet channel 14.
  • a transition opening, generally designated 17, is provided in the valve cylinder 7 immediately above the inner upper side of the valve piston 15 .
  • This transition channel 18 is at its upper end directly with the do- sierraum 11 in connection and in the region of its lower end, the metering chamber 11 in the first pivoting position of the control unit (metering device 4.2) can be closed. In the second swivel position, this transition channel 18 is connected to the outlet channel 16 in the valve piston 15 (metering device 4.1).
  • control unit in the area of the valve cylinder 7 or the valve piston 15 can be provided with several of the openings or channels described above, so that a large amount of product P is supplied to the metering device 4 in a short time or can be conveyed into the cup 5.
  • control unit has two longitudinal grooves 21, 22 which open out from the underside of the annular metering space 11 and are arranged in a support plate 19 of the device 1 as respective transition channels 18 and which radially extend from an engagement opening 20 which receives the valve piston 15 in its control position are formed (Fig. 2).
  • the sectional view according to FIG. 2 also shows that the control unit in the area of the valve cylinder 7 has two transition openings 17 opposite each other by 180 ° in the form of a respective wall slot 24 and 25. These two wall slots 24 and 25 are in the area of the valve piston
  • the inlet duct 14 is formed as a central bore running in the valve cylinder 7 of the control unit, which has respective wall openings 29 as a connection opening to the reservoir 3 at its upper end region facing the product reservoir 3 near the passage region 10, so that the product P 1 can be sucked in unhindered.
  • the outlet channel 16 interacts with a bottom opening 30 provided in the mouthpiece 13, the passage cross section B of which extends only over a partial area of the end face of the valve piston 15 or the diameter of the discharge opening 12 (diameter B 1 ).
  • the outlet channel 16 has in the region of its transverse openings 27 and 28 a longitudinal channel 31 connected to them and running at a parallel distance from the central longitudinal axis M of the valve piston 15, which in the second pivoting position of the control unit (metering device 4.1) with the bottom opening 30 in the mouthpiece 13 into one Can be shifted one on top of the other (Fig. 5). It is also conceivable that the outlet channel 16 has one or more longitudinal channel part (s) opening directly into the respective transition channel 18 instead of the two transverse openings 27 and 28 (not shown).
  • the bottom opening 30 of the mouthpiece 13 cooperating with the longitudinal channel 31 is arranged parallel and at a distance from the central longitudinal axis M of the valve piston 15 (distance F, metering device 4.2).
  • the metering chamber 11 is provided with a radial shape extension 32 in the vicinity of the lower transition channel 18 or the two longitudinal grooves 21, 22, which is required in particular when the filling device 1 is to be cleaned as a whole (metering device 4.3).
  • the control unit In this operating position, the control unit is axially displaceable from its engagement position in the mouthpiece 13 into an upper service position (arrow E, metering device 4.3) and the metering piston 8 can be moved down from its functional position in the metering cylinder 6 into the area of the shape extension 32 ( Arrow R) so that the dosing piston 8 is released for cleaning both the area of the annular space 9 and the dosing space 11.
  • the metering device with its valve position according to 4.1 shows an end phase when the cup 5 is filled, the product P being passed through from the metering chamber 11 the transverse openings 26 and 27 are conveyed into the longitudinal channel 31 and from there through the bottom opening 30 into the cup 5.
  • 5 shows the position assumed by the control unit in the region of the valve piston 15, in which the outlet channel (16) is positioned in the region of its transverse opening 28 in a 3 o'clock position, that from the two as transition channels effective longitudinal grooves 21 and 22, the product P is pressed into the longitudinal channel 31 and from this through the bottom opening 30 into the cup 5.
  • the control unit After completion of this filling process, after the dosing piston 8 has reached its lower position in the direction of movement D, the control unit is given away in a pivoting direction S about the central longitudinal axis M.
  • the channels in the area of the valve piston 15 are shifted via an intermediate position according to FIG. 6 so that the longitudinal channel 31 reaches a 1 o'clock position and thus a base plate 33 closes the passage for the longitudinal channel 31 in the area of the mouthpiece 13 as a whole.
  • the outlet channel 16 reaches in the area of its two transverse openings 27 and 28 in the curved area 23 'within the support plate 19, so that these channel areas are also closed (FIG. 7).

Landscapes

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  • Containers And Packaging Bodies Having A Special Means To Remove Contents (AREA)

Abstract

Eine Dosiervorrichtung für fliessfähige Produkte, insbesondere Molkereiprodukte, ist mit einem Dosierzylinder (6), einem mit dem Vorratsbehälter (3) verbundenen Ventilzylinder (7), einem zwischen einer oberen Ansaugendstellung und einer unteren Austragendstellung verschieblichen Dosierkolben (8), mit einem einen Dosierraum (11) unterseitig bis auf eine koaxiale, zylindrische Austragöffnung (12) verschliessenden Mundstück (13) und mit einem zentralen Ventilkolben (15) versehen. Erfindungsgemäss bildet der Ventilzylinder (7) mit dem Ventilkolben (15) eine schwenkbare Steuereinheit, die in einer ersten Schwenkstellung den Dosierraum (11) mit einem Zulaufkanal (14) im Ventilzylinder (7) verbindet und in einer zweiten Schwenkstellung den Dosierraum (11) an einen Auslaufkanal (16) anschliesst.

Description

Dosiervorrichtung für fließfähige Produkte
Die Erfindung betrifft eine Dosiervorrichtung für fließfähige Produkte, insbesondere Molkereiprodukte, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bei bekannten Dosiervorrichtungen für Flüssigprodukte (EP 0286785 A2) läuft das Produkt durch einen zentralen Ventilzylinder in einen diesen umgebenden Dosierraum ein, wobei in dieser Dosierphase gleichzeitig eine in einem boden- seitigen Mündstück koaxial verlaufende Austragöffnung durch einen zentral im Ventilzylinder verlagerbaren Ventilkolben zu verschließen ist. Zur Ausförderung des Produktes wird der Ventilkolben axial in Öffnungsstellung in den Ventilzylinder zurückbewegt, so daß danach mittels eines im Dosierraum ebenfalls axial beweglichen Dosierkolbens das Produkt ausgefördert werden kann. Diese aufwendig zu steuernden Bauteile führen zu einem großen Außendurchmesser der Dosiervorrichtung, so daß diese beim Einbau in einer weitgehend automatisierten Abfüllvorrichtung einen nachteilig hohen Platzbedarf erfordert.
Die Erfindung befaßt sich mit dem Problem, eine Dosiervorrichtung für fließfähige Produkte zu schaffen, die mit geringem technischen Aufwand mit schlankerer Baugröße herstellbar ist und dabei durch kurze Stellwege bei der Steue- rung ihrer beweglichen Bauteile eine Leistungssteigerung beim Abfüllvorgang ermöglicht.
Die Erfindung löst dieses Problem mit einer Dosiervorrichtung mit dem Merkmalen des Anspruchs 1. Hinsichtlich wesentlicher weiterer Ausgestaltungen wird auf die Ansprüche 2 bis 16 verwiesen. Die erfindungsgemäße Dosiervorrichtung ermöglicht mit einer den Ventilzylinder und den Ventilkolben in eine schwenkbare Steuereinheit integrierenden Baugruppe eine wesentliche Verringerung des Außendurchmessers der Dosien/or- richtung, so daß mehrere dieser schlanken Vorrichtungen eine vorteilhaft kompakte Einbaulage in engem Arbeitsraum ermöglichen. In einer bevorzugten Anwendung sind Reihenanordnungen derartiger Vorrichtungen in Form-, Füll- und Verschließmaschinen vorgesehen, so daß eine derartige Maschine auch für die Befüllung von kleinen, geringe Abstandmaße aufweisenden Bechern in palet- tiergerechten Verpackungseinheiten eingesetzt werden kann.
Die in die Dosiervorrichtung integrierte Steuereinheit bildet mit jeweiligen in deren Ventilzylinder- und Kolbenteil verlaufenden Steueröffnungen eine Baugruppe, in der die üblicherweise bei Kolbendosierem durch mehrere axial bewegliche Kolbenteile realisierten Förderbewegungen teilweise durch eine technisch einfachere und schneller ausführbare Schwenk- bzw. Drehbewegung ersetzt werden. Diese Steuerbewegung kann über einen einfach aufgebauten Schwenkantrieb eingeleitet werden, so daß der optimal verteilbare Produktstrom nur noch beim Ansaugen bzw. Ausfördem mittels eines Dosierkolbens und dessen entsprechender Hubbewegung zu steuern ist.
Die insbesondere in ihren Längenabmessungen variabel ausführbare Steuereinheit kann mit geringem Aufwand im Bereich ihres Innendurchmessers so verringert werden, daß der umgebende äußere Dosierraum an unterschiedliche Dosiervolumen angepaßt werden kann. Dabei ist auch über vergleichsweise geringe Strömungsquerschnitte in der Steuereinheit eine zuverlässige Füllung des Dosierraumes möglich. Die Dosiervorrichtung weist durch die Schwenkbewegung im Bereich der Steuereinheit kurze Stellzeiten auf, so daß die schlanke Vorrichtung insgesamt mit hoher Leistung und kurzen Taktzeiten betreibbar ist.
Hinsichtlich wesentlicher weiterer Einzelheiten und Vorteile der Erfindung wird auf die nachfolgende Beschreibung und die Zeichnung verwiesen, in der die erfindungsgemäße Dosiervorrichtung an Hand eines Ausführungsbeispiels erläutert ist. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht jeweiliger in einer Abfülleinheit vorgesehener Dosiervorrichtungen in Prinzipdarstellungen unterschiedlicher Bedienphasen,
Fig. 2 eine Schnittdarstellung der Dosiervorrichtung im Bereich eines
Ventilzylinders gemäß einer Linie ll-ll in Fig. 1,
Fig. 3 u. Fig. 4 jeweilige Schnittdarstellungen ähnlich Fig. 2 mit dem Ventilzylinder der Steuereinheit in unterschiedlichen Schwenkstellungen,
Fig. 5 eine Schnittdarstellung der Dosiervorrichtung im Bereich des
Ventilkolbens gemäß einer Linie V-V in Fig. 1 ,
Fig. 6 u. Fig. 7 jeweilige Schwenkstellungen der Steuereinheit im Bereich ihres Steuerkolbens.
In Fig. 1 ist eine insgesamt mit 1 bezeichnete Abfüllvorrichtung für Molkereiprodukte dargestellt, die einen durch Wandungsteile 2 verschlossenen Produktvor- ratsbehälter 3 aufweist. An diesen Behälter 3 ist auslaßseitig eine Reihe von Dosiervorrichtungen 4 angeschlossen, die nachfolgend entsprechend ihrer unterschiedlich dargestellten Bedienstellungen nur durch die Bezeichnungen 4.1 , 4.2 und 4.3 unterschieden sind, in ihrem konstruktiven Aufbau jedoch identische Baugruppen aufweisen. Diese nach dem Prinzip von Kolbendosierem wirksamen Dosiervorrichtungen 4 sind zur Befüllung jeweiliger Becher 5, vorgesehen, wobei die Abfüllvorrichtung 1 insgesamt auch als Bestandteil einer Form-, Füll- und Verschließmaschine (nicht näher dargestellt) vorgesehen sein kann.
Die prinzipiell aus der EP 0 286 785 A2 bekannte Dosiervorrichtung 4 ist mit einem Dosierzylinder 6, einem koaxial in diesem angeordneten Ventilzylinder 7 und einem ringförmigen Dosierkolben 8 versehen. Der Dosierkolben 8 ist innerhalb eines zwischen dem Dosierzylinder 6 und dem Ventilzylinder 7 verlaufenden Ringraumes 9 so axial verschieblich, daß der Dosierkolben 8 entsprechend der Taktsteuerung der Abfüllvorrichtung 1 in eine obere Ansaugstellung bzw. eine untere Austragstellung verlagerbar ist (Pfeile D und D').
Der Dosierkolben 8 teilt dabei den Ringraum 9 in einen oberen, in einem Durchlaßbereich 10 an den Produktvorratsbehälter 3 angeschlossenen Teil und in einen unteren, einen Dosierraum 11 für das Produkt (Pfeil P) bildenden Teil. Der Dosierraum 11 in dem Dosierzylinder 6 ist unterseitig bis auf eine koaxiale, zylindrische Austragsöffnung 12 durch ein Mundstück 13 verschlossen. Außerdem ist ein zentraler Ventilkolben 15 vorgesehen, der zwischen einer in der Austragöffnung des Mundstückes 13 eingreifenden Stellung (Dosiervorrichtung 4.2) in eine obere Freigabestellung axial verschieblich ist (Dosiervorrichtung Um die Übersichtlichkeit der Zeichnungen gemäß Fig. 1 zu gewährleisten, sind die jeweils gleichen Bauteile der Dosiervorrichtungen 4.1 , 4.2 und 4.3 nicht in jedem Fall mehrmals bezeichnet.
Bei der erfindungsgemäß aufgebauten Dosiervorrichtung 4 bildet der mit dem Ventilzylinder 7 konstruktiv vereinigte Ventilkolben 15 eine als schwenkbare Steuereinheit vorgesehene Baugruppe, mit der durch jeweilige Schwenkstellungen (Pfeil S) um die vertikale Hochachse M unterschiedliche Bedienstellungen erreicht werden, so daß lediglich noch eine Hubbewegung im Bereich des Dosierkolbens 8 (Pfeil D, D') zum Fördern des Produktes P notwendig ist. Die Steuereinheit wirkt dabei derart, daß in einer ersten Schwenkstellung (Dosiervorrichtung 4.2) der Dosierraum 11 mit einem Zulauf kanal 14 im Ventilzylinder 7 verbunden ist und in einer zweiten Schwenkstellung (Dosiervorrichtung 4.1) wird der Dosierraum 11 an einen insgesamt mit 16 bezeichneten Auslaufkanal angeschlossen, durch den das Produkt P in den jeweiligen Becher 5 ausgefördert wird.
Mit der in Fig. 1 dargestellten Dosiervorrichtung 4.1 wird deutlich, daß der als integraler Teil der einstückigen Steuereinheit vorgesehene Ventilkolben 15 das untere Ende des insgesamt mit 7 bezeichneten Ventilzylinders bildet. Der Ventilkolben 15 ist dabei zugleich als unterer Abschluß des Zulaufkanales 14 vorgesehen. Im Ventilzylinder 7 ist unmittelbar oberhalb der inneren Oberseite des Ventilkolbens 15 eine allgemein mit 17 bezeichnete Übergangsöffnung vorgesehen, durch die in der ersten Schwenkstellung (4.2) der Steuereinheit das Produkt P in zumindest einen axialen Übergangskanal 18 überführbar ist. Dieser Übergangskanal 18 steht an seinem oberen Ende unmittelbar mit dem Do- sierraum 11 in Verbindung und im Bereich seines unteren Endes ist der Dosierraum 11 in der ersten Schwenkstellung der Steuereinheit (Dosiervorrichtung 4.2) verschließbar. In der zweiten Schwenkstellung ist dieser Übergangskanal 18 mit dem Auslaufkanal 16 im Ventilkolben 15 verbunden (Dosiervorrichtung 4.1).
Für eine optimale Steuerung des Produktförderstromes P' aus dem Behälter 3 heraus kann die Steuereinheit im Bereich des Ventiizylinders 7 bzw. des Ventilkolbens 15 mit mehreren der vorbeschriebenen Öffnungen bzw. Kanäle versehen sein, so daß eine große Produktmenge P in kurzer Zeit der Dosiervorrichtung 4 zugeführt bzw. in die Becher 5 ausgefördert werden kann.
In zweckmäßiger Ausführung weist die Steuereinheit zwei aus dem ringförmigen Dosierraum 11 unterseitig ausmündende und in einer Tragplatte 19 der Vorrichtung 1 um 180° versetzte angeordnete Längsnuten 21 , 22 als jeweilige Übergangskanäle 18 auf, die aus einer den Ventilkolben 15 in seiner Steuerstellung aufnehmenden Eingriffsöffnung 20 radial ausgeformt (Fig. 2) sind.
Die Schnittdarstellungen gemäß Fig. 2 bis 4 verdeutlichen die Eingriffsverhältnisse des Ventiizylinders 7 bzw. des Ventilkolbens 15 im Bereich der sämtliche Dosiervorrichtungen 4 tragenden Tragplatte 19. Zwischen den beiden Längsnuten 21 und 22 ist in Umfangsrichtung ein jeweils mit der Zylinderkontur des Ventilkolbens 15 bzw. des Ventiizylinders 7 konformer Bogenbereich 23 als Teil der Eingriffsöffnung 20 vorgesehen, wobei der zugeordnete Zylinder- bzw. Kolbenteil der Steuereinheit in diesem Bereich in einer jeweiligen Schwenkstellung dichtend anliegt. In Zusammenschau mit der vertikalen Schnittdarstellung gemäß Fig. 1 (Dosiervorrichtung 4.3) wird deutlich, daß die Übergangskanäle 21 und 22 von dem diese in axialer Richtung verschließenden Mundstück 13 Untergriffen sind.
Die Schnittdarstellung gemäß Fig. 2 zeigt außerdem, daß die Steuereinheit im Bereich des Ventiizylinders 7 zwei um 180° gegenüberliegende Übergangsöffnungen 17 in Form eines jeweiligen Wandungsschlitzes 24 und 25 aufweist. Diesen beiden Wandungsschlitzen 24 und 25 sind im Bereich des Ventilkolbens
15 zwei vertikal beabstandete, um 90° versetzte zu den Wandungsschichten verlaufende und in den Auslaufkanal 16 ausmündende Queröffnungen 27 und 28 zugeordnet, die ihrerseits im unteren Bereich mit den Längsnuten 21 und 22 zusammenwirken (Fig. 1, Dosiervorrichtung 4.1).
Für eine optimale Wirkung dieses Steuer-Kanalsystems ist der Zulauf kanal 14 in als eine im Ventilzylinder 7 der Steuereinheit verlaufende Zentralbohrung ausgebildet, die an ihrem dem Produktvorratsbehälter 3 zugewandten oberen Endbereich nahe dem Durchlaßbereich 10 jeweilige Wandungsdurchbrüche 29 als Verbindungsöffnung zum Vorratsbehälter 3 aufweist, so daß das Produkt P1 ungehindert ansaugbar ist.
Die Zusammenschau der Dosiervorrichtungen 4.1 und 4.3 verdeutlicht, daß die Steuereinheit im Bereich des im Ventilkolben 15 verlaufenden Auslaufkanales
16 mit einer im Mundstück 13 vorgesehenen Bodenöffnung 30 zusammen wirkt, deren Durchlaßquerschnitt B sich nur über einen Teilbereich der Stirnfläche des Ventilkolbens 15 bzw. des Durchmessers der Austragsöffnung 12 erstreckt (Durchmesser B1). Der Auslaufkanal 16 weist im Bereich seiner Queröffnungen 27 und 28 einen mit diesen verbundenen und im parallelem Abstand zur Mittellängsachse M des Ventilkolbens 15 verlaufenden Längskanal 31 auf, der in der zweiten Schwenkstellung der Steuereinheit (Dosiervorrichtung 4.1) mit der Bodenöffnung 30 im Mundstück 13 in eine Übereinanderlage verlagerbar ist (Fig. 5). Denkbar ist dabei auch, daß der Auslaufkanal 16 an Stelle der beiden Queröffnungen 27 und 28 einen oder mehrere unmittelbar in den jeweiligen Übergangskanal 18 ausmündenden Längskanalteil(e) aufweist (nicht dargestellt).
Die mit dem Längskanal 31 zusammenwirkende Bodenöffnung 30 des Mundstückes 13 ist parallel und im Abstand zur Mittellängsachse M des Ventilkolbens 15 angeordnet (Abstand F, Dosiervorrichtung 4.2).
Im Bereich des Dosierzylinders 6 ist der Dosierraum 11 im Nahbereich zum unteren Übergangskanal 18 bzw. den beiden Längsnuten 21 , 22 mit einer radialen Formerweiterung 32 versehen, die insbesondere dann benötigt wird, wenn die Abfüllvorrichtung 1 insgesamt zu reinigen ist (Dosiervorrichtung 4.3). In dieser Bedienstellung ist die Steuereinheit aus ihrer Eingriffsstellung im Mundstück 13 in eine obere Service-Stellung axial verschieblich (Pfeil E, Dosiervorrichtung 4.3) und der Dosierkolben 8 kann aus seiner Funktionslage im Dosierzylinder 6 bis in den Bereich der Formerweiterung 32 nach unten verlagert werden (Pfeil R), so daß der Dosierkolben 8 für eine Reinigung sowohl des Bereichs des Ringraumes 9 als auch des Dosierraumes 11 freigegeben ist.
Die Dosiervorrichtung mit ihrer Ventilstellung gemäß 4.1 zeigt eine Endphase beim Füllen des Bechers 5, wobei aus dem Dosierraum 11 das Produkt P durch die Queröffnungen 26 und 27 in den Längskanal 31 und von diesem aus durch die Bodenöffnung 30 in den Becher 5 ausgefördert wird. Die Schnittdarstellung gemäß Fig. 5 zeigt die dabei durch die Steuereinheit im Bereich des Ventilkolbens 15 eingenommene Stellung, in der der Auslauf kanal (16) im Bereich seiner Queröffnung 28 so in einer 3-Uhr-Stellung positioniert ist, daß aus den beiden als Übergangskanäle wirksamen Längsnuten 21 und 22 heraus das Produkt P in den Längskanal 31 und von diesem durch die Bodenöffnung 30 in den Becher 5 gedrückt wird.
Nach Abschluß dieses Füllvorganges, nachdem der Dosierkolben 8 seine untere Stellung in Bewegungsrichtung D erreicht hat, wird die Steuereinheit in einer Schwenkrichtung S um die Mittellängsachse M verschenkt. Dabei werden die Kanäle im Bereich des Ventilkolbens 15 über eine Zwischenstellung gemäß Fig. 6 so verlagert, daß der Längskanal 31 in eine 1 -Uhr-Stellung gelangt und damit eine Bodenplatte 33 den Durchlaß für den Längskanal 31 im Bereich des Mundstücks 13 insgesamt verschließt. Gleichzeitig gelangt der Auslaufkanal 16 im Bereich seiner beiden Queröffnungen 27 und 28 in den Bogenbereich 23' innerhalb der Tragplatte 19, so daß auch diese Kanalbereiche verschlossen sind (Fig. 7).
Während dieser Schwenkbewegung S gemäß Fig. 5 bis 7 werden gleichzeitig die um 90° versetzt oberhalb des Ventilkolbens 15 angeordneten Kanäle für den hier vorgesehenen Übergang des Produktes B' in den Bereich des Ventiizylinders 7 mitverschwenkt. Diese Schwenksituation ist den Darstellungen gemäß Fig. 2 bis 4 zu entnehmen, wobei hier die als Übergangsöffnungen 17 aus dem Zulauf kanal 14 vorgesehenen Wandungsschlitze 24 und 25 ausgehend von ihrer am Bogenbereich 23 anliegenden Schließstellung in die um 90° ver- setzte Öffnungsstellung gemäß Fig. 4 gelangen (Pfeil S). In dieser Stellung ist eine Verbindung zwischen dem Zulauf kanal 14 und dem von den beiden Längsnuten 21 und 22 gebildeten Übergangskanal 18 hergestellt. Bei Einleitung der Hubbewegung D1 im Bereich des Dosierkolbens 8 wird nunmehr ein Unterdruck im Dosierraum 11 erzeugt und dieser entsprechend dem vorgesehenen Bechervolumen erneut gefüllt.
Mit einer 90°-Rückschwenkung gemäß Pfeil S1 werden die für die Ausförderung vorgesehenen Kanalbereiche im Bereich des Ventilkolbens 15 in die gemäß Fig. 5 dargestellte Position verbracht und der bereits beschriebene Füllvorgang in den Becher 5 kann mittels der Hubbewegung D des Dosierkolbens 8 ausgeführt werden.

Claims

Ansprüche
1. Dosiervorrichtung für fließfähige Produkte, insbesondere Molkereiprodukte, mit einem Dosierzylinder (6), einem koaxial in diesem angeordneten, an einem oberen Ende mit dem Vorratsbehälter (3) verbundenen Ventilzylinder (7), einem ringförmigen, in dem Ringraum (9) zwischen Dosierzylinder (6) und Ventilzylinder (7) zwischen einer oberen Ansaugendstellung und einer unteren Austragendstellung verschieblichen Dosierkolben (8), der den Ringraum (9) in einen oberen, an den Produktvorratsbehälter angeschlossenen Teil und einen unteren, den Dosierraum (11) bildenden Teil unterteilt, mit einem den Dosierraum (11 ) unterseitig bis auf eine koaxiale, zylindrische Austragöffnung (12) verschließenden Mundstück (13), und mit einem zentralen Ventilkolben (15), der in den Ringraum (9) freigebende bzw. verschließende Betriebsstellungen verlagerbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilzylinder (7) mit dem Ventilkolben (15) eine schwenkbare Steuereinheit bildet, die in einer ersten Schwenkstellung den Dosierraum (11) mit einem Zulauf kanal (14) im Ventilzylinder (7) verbindet und in einer zweiten Schwenkstellung den Dosierraum (11) an einen Auslauf kanal (16) anschließt.
2. Dosiervorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß in der Steuereinheit der Ventilkolben (15) das untere Ende des Ventiizylinders (7) und zugleich den unteren Abschluß des Zulauf kanals (14) im Ventilzylinder (7) bildet, der Ventilzylinder (7) im Bereich unmittelbar oberhalb der Oberseite des Ventilkolbens (15) mit zumindest einer Übergangsöffnung (17) versehen ist, durch die in der ersten Schwenkstellung der Steuereinheit das Produkt (P) in zumindest einen axialen Übergangskanal (18) überführbar ist, der an seinem oberen Ende mit dem Dosierraum (11) in Verbindung steht und der im Bereich seines unteren Endes in der ersten Schwenkstellung der Steuereinheit verschlossen und in der zweiten Schwenkstellung mit dem Auslaufkanal (16) im Ventilkolben (15) verbindbar ist.
3. Dosiervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet. daß die Steuereinheit mehrere Übergangsöffnungen (17) und/oder Übergangskanäle (18) und/oder Auslaufkanäle (16) aufweist.
4. Dosiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß diese zwei Übergangskanäle (18) aufweist, die aus dem Dosierraum (11) unterseitig ausmündend in einer Tragplatte (19) der Vorrichtung um 180° versetzt angeordnet sind.
5. Dosiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Übergangskanal (18) jeweilige aus einer Eingriffsöffnung (20) für den Ventilkolben (15) radial ausgeformte Längsnuten (21 , 22) in der Tragplatte (19) vorgesehen sind.
6. Dosiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in Umfangsrichtung zwischen den beiden Längsnuten (21, 22) ein mit der Kontur des Ventilkolbens (15) konformer Bogenbereich (23) in der Eingriffsöffnung (20) vorgesehen ist und an dieser der Ventilkolben (15) in seiner jeweiligen Schwenkstellung (S) anliegt.
7. Dosiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsnuten (21 , 22) von dem Mundstück Untergriffen sind.
8. Dosieπ/orrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit im Bereich des Ventiizylinders (7) zwei 180° versetzt gegenüberliegend in die jeweilige Längsnut (21, 22) ausmündende Übergangsöffnungen (17) in Form von Wandungsschlitzen (24, 25) aufweist und diesen zwei um 90° versetzt in den Auslaufkanal (16) einmündende Queröffnungen (27, 28) im Bereich des Ventilkolbens (15) zugeordnet sind.
9. Dosieπ/orrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Zulaufkanal (14) als eine in der Steuereinheit verlaufende Zentralbohrung vorgesehen ist, die an ihrem zum unterseitigen Ventilkolben (15) abgewandten oberen Endbereich jeweilige Wandungsdurchbrüche (29) als Verbindungsöffnung zum Vorratsbehälter (3) aufweist.
10. Dosiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit im Bereich des im Ventilkolben (15) verlaufenden Auslauf kanals (16) mit einer im Mundstück (13) vorgesehenen Bodenöffnung (30) zusammenwirkt, deren Durchlaßquerschnitt (B) sich über einen Teilbereich der Stirnfläche (B1) des Ventilkolbens (19) erstreckt.
11. Dosiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekenn- zeichnet, daß der Auslauf kanal (16) im Bereich zwischen seinen Queröffnungen (27, 28) einen zumindest bereichsweise in parallelem Abstand (F) zur Mittellängsachse (M) des Ventilkolbens (15) verlaufenden Längskanal (31) aufweist, der in der zweiten Schwenkstellung der Steuereinheit zumindest bereichsweise mit der Bodenöffnung (30) im Mundstück (13) in Ubereinanderiage ist.
12. Dosiervorrichtung nach einem Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, daß der Auslaufkanal (16) einen unmittelbar in einer der Längsnuten (21 , 22) in der Tragplatte (19) ausmündenden Längskanalteil aufweist.
13. Dosiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenöffnung (30) des Mundstücks (13) parallel und im Abstand (F) zur Mittellängsachse (M) des Ventilkolbens (15) verläuft.
14. Dosiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Dosierraum (11) im Nahbereich zu den Längsnuten (21 , 22) eine radiale Formerweiterung (32) aufweist.
15. Dosiervorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Formerweiterung (32) eine den Dosierkolben (8) in einer unteren Ausschubstellung (R) freigebende Länge aufweist.
16. Dosiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit zumindest aus ihrer Eingriffsstellung im Mundstück (13) in eine obere Service-Stellung (E) axial verschieblich ist.
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