DE3024271C2

DE3024271C2 - Vorrichtung zum Abfüllen dosierter Füllgutmengen in Behälter

Info

Publication number: DE3024271C2
Application number: DE3024271A
Authority: DE
Inventors: Jose Balagnac Pereira
Original assignee: Institut De Serotherapie De Toulouse Sa Toulouse Fr
Current assignee: Institut De Serotherapie De Toulouse Sa Toulouse Fr
Priority date: 1979-06-29
Filing date: 1980-06-27
Publication date: 1983-11-24
Also published as: FR2463062B1; FR2463062A1; DE3024271A1; IT1128833B; IT8068019A0

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abfüllen dosierter Füllgutmengen in Behälter, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei einer solchen bekannten Vorrichtung (DE-OS 15 66 547) ist eine Anzahl von Fülleinrichtungen vorgesehen, von welcher jeder eine eigene Mengendosiereinrichtung zugeordnet ist, welche ihrerseits dann mit einem gemeinsamen Füllgut-Vorratsbehälter verbunden ist Hierzu ist eine Anzahl von Dosierpumpen und eine gleiche Anzahl von Anschlußschläuchen erforderlich, so daß die bekannte Einrichtung baulich recht aufwendig ist

Wenn alle mit dem Füligut in Berührung gelangenden Vorrichtungsteile gereinigt werden sollen, dann müssen bei der bekannten Vorrichtung alle Dosierpumpen ausgebaut werden, was recht zeitraubend ist

Im übrigen arbeiten die Dosierpumpen diskontinuierlich, d. h„ jede Pumpe fördert ihre eingestellte Füllgutmenge nur dann, wenn das die zu füllenden Behälter tragend? Karussell in einem bestimmten Umdrehungsbereich vorbeiläuft

Im Gegensatz zu anderen, elektronischen Fülleinrichtungen ist die bekannte Vorrichtung auch im Stande, unter primitiven Umständen in Entwicklungsländern über lange Zeit hinweg störungsfrei eingesetzt zu werden, wenn der Nachschub feiner, elektronischer Bauteile erschwert ist oder die hohen Außentemperaturen die Verwendung von Mikroprozessoren verbieten.

Bei der bekannten Vorrichtung ist allerdings von Nachteil, daß sie noch eine Vielzahl komplizierter Teile aufweist, so daß doch eine erhebliche Ersatzteil-Vorratshaltung betrieben werden muß.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die bekannte Vorrichtung dahingehend weiterzubilden, daß sie in Aufbau und Funktion besonders einfach ist und insbesondere die bequeme Reinigung aller jener Teile gestattet, welche mit dem Füllgut in Berührung gelangen.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst

Hierbei ist im Gegensatz zur bekannten Vorrichtung nur eint einzige, für alle Fülleinrichtungen gemeinsame Mengendosiereinrichtung vorgesehen, die mit einem Drehantrieb verbunden ist und unter deren Auslaß ein ringförmiger Behälter vorbeidreht, der in eine Anzahl oben offener Kammern unterteilt ist, welche an ihrer Unterseite mit einem zu füllenden Behälter verbunden werden.

Der ringförmige Behälter ist ebenfalls zur Drehung antreibbar und steht mit der Mengendosiereinrichtung über ein variables Getriebe in Verbindung, so daß die Zeit, mit welcher eine jede der Kammern unter dem Auslaß der Mengendosiereinrichtung vorbeidreht, und deren Fördermenge pro Zeiteinheit eine einstellbare, nach der getroffenen Wahl aber feste Zuordnung aufweisen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung bewahrt auch den Vorteil einer Ausführungsform der bekannten Vorrichtung, welcher im kontinuierlichen Antrieb liegt. Der Antriebsmotor kann somit verhältnismäßig schwach ausgelegt werden; die einzelnen, bewegten Teile der Vorrichtung sind dauerhaft und robust, da sie nicht, wie bei anderen, bekannten Fällen, ruckweise anfahren und wieder anhalten müssen.

Zwar ist es bereits bekannt (US-PS 26 30 997). eine Dosiereinrichtung mit einem ringförmigen Behälter auszustatten, dessen Umfang Kammern trägt, welche mit zu füllenden Behältern verbunden sind, doch dieser Behälter bleibt während des Dosiervorganges in Ruhe und dient lediglich dazu, eine von einem Wirbelkörper

gleichmäßig über den Umfang verteilt abgeschleuderte Füllgutmenge aufzufangen und den einzelnen Behältern zuzuführen.

Die Unteransprüche beinhalten vorteilha^rte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung im Hinblick auf ihre einfachen Reinigungsmöglichkeiten und Abfüllgenauigkeit. Hierbei besteht eine der Weiterbildungen in der Verwendung einer Zahnradpumpe zur volumetrischen Mengendosierung einer Flüssigkeit. ^|0

Die Verwendung von Zahnradpumpen bei Füllvorrichtungen ist an sich bekannt (US-PS 26 20 960), aber nicht zur volumetrischen Dosierung, sondern vielmehr nur zum Zweck der Herstellung eines gleichmäßigen Förderdruckes, um den präzisen Betrieb einer nachgeschalteten Dosiereinrichtung zu verbessern.

Im folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine schematisierte Axialschnittanf.cht einer Abföllvorrichiung in einer Ausführungsform der Erfindung und

Fig. 2 eine vergrößerte Schrägansicht eines zu der Vorrichtung gehörenden ringförmigen Behälters.

Die Vorrichtung ruht auf einem Gestell 1, welches eine auf seitlichen Stützen 2 liegende Tischplatte 3 aufweist. Das Gestell 1 trägt eine senkrechte Spindel 4, auf welcher eine Hohlwelle 5 mittels eines oberen und eines unteren Wälzlagers 6,6 gelagert ist. Die Spindel 4 ist mit dem unteren Ende auf einer Platte 7 befestigt, welche durch rohrförmige Abstandhalter 8 parallel zur Unterseite der Tischplatte 3 gehalten und mittels die Abstandhalter 8 sowie damit fluchtende Bohrungen in der Tischplatte 3 und der Platte 7 durchsetzender, mit Muttern 10 gesicherter Schrauben 9 an der Tischplatte 3 befestigt ist. Die Spindel 4 hat ein unteres Endstück 11 von verringertem Durchmesser, welches eine einen entsprechenden Durchmesser aufweisende Bohrung der Platte 7 durchsetz' und ein Gewinde für die Aufnahme einer Befestigungsmutter 12 aufweist.

Die Welle 5 trägt am unteren Teil eine Drehscheibe 13 für den Transport von Flaschen 14 oder sonstigen Behältern. Die Drehscheibe 13 ruht mit einem einwärts hervorstehenden Innenrand 15 auf einer ringförmigen Stufe 16 am unteren Teil der Welle 5. Zur Erleichterung des Zusammenbaus und der Demontage der Vorrichtung ist die Drehscheibe 13 vorzugsweise aus zwei halbringförmigen Hälften zusammengesetzt, welche mittels (nicht gezeigter) Befestigungselemente um die Welle 5 herum befestigbar sind. Die Drehscheibe 13 ist in gleichmäßigen Umfangsabständen von mehreren, beispielsweise sechs senkrechten öffnungen 17 für die Aufnahme jeweils eines sich mit dem Boden auf der Tischplatte 3 abstützenden Behältern 14 durchsetzt. Die öffnungen haben eine derjenigen der Behälter angepaßte Form.

Die Welle 5 hat am oberen Teil einen Ringflansch 18, auf welchem ein ringförmiger Behälter 19 sich mit einem von einer Öffnung 21 für den Durchgang der Spindel 4 durchsetzten inneren Boden 20 abstützt. Die Befestigung des ringförmigen Behälters 19 auf der Welle 5 erfolgt mittels am Flansch 18 angeschweißter, aufrecht stehender Gewindebolzen 22, welche durch Bohrungen 23 im inneren Boden 20 des Behälters 19 hervorstehen, und mittels auf die Gewindebolzen 22 aufgeschraubter Muttern 24. Wie man in F i g. 2 erkennt, ist der ringförmige Behälter 19 durch radiale Trennwände 50, in mehrere, z- B. sechs gleich große Kammern 25 unterteilt, welche jeweils die Form eines Trichters mit einer Auslaßleitung 26 am unteren Ende aufweisen.

Eine am mittleren Teil der Welle 5 befestigte Führungsscheibe 27 ist vorzugsweise ähnlich der Drehscheibe 13 aus zwei halbringförmigen Hälften zusammengesetzt, welche mittels bekannter Befestigungselemente um die Welle herum zusammengefügt sind. Die Führungsscheibe 27 ist von einer derjenigen der Öffnungen 17 der Drehscheibe 13 entsprechenden Anzahl senkrechter Durchlässe 28 durchsetzt, im dargestellten Beispiel also von sechs gleichmäßig entlang dem Umfang verteilten Durchlässen. Die Drehscheibe 13 weist mit den Durchlässen 28 fluchtende, senkrechte öffnungen 29 auf, und die Tischplatte 3 hat eine die Durchlässe 28 und Öffnungen 29 umschreibende kreisförmige Mittelöffnung 30. In den Durchlässen 28, den öffnungen 29 und der Öffnung 30 sind senkrechte Stoßstangen 31 verschieblich angeordnet. Mit ihren unteren Enden stützen sich die Stoßstangen 31 auf einem am mittleren Bereich der Piatte 7 befestigten, ringförmigen Axialnocken 32 ab, welcher eine schräg gestellte, eine Führungsbahn für die Stoßstangen bildende Oberfläche aufweist. Mittels lösbarer Befestigungseinrichtungen, z. B. mittels in Laboratorien gebräuchlicher Klemmhalterungen 34 an den senkrechten Stoßstangen 31 längsverstellbar befestigte, waagerechte Tragarme 33 tragen an ihren äußeren Enden ebenfalls längsverstellbar daran befestigte, senkrechte Füllmundstücke 35, welche jeweils über einem Behälter 14 angeordnet und über eine flexible Falleitung 36 mit der Auslaßleitung 26 der darüber liegenden Kammer 25 des ringförmigen Behälters 19 verbunden sind.

Die Welle ist von einem (nicht gezeigten) Motor über ein erstes stufenlos regelbares Getriebe, einen von diesem angetriebenen Keilriemen 38 und eine Riemenscheibe 37 in kontinuierlicher Drehung um die Spindel 4 versetzbar. Ein zweites stufenlos regelbares Getriebe überträgt die kontinuierliche Drehung der Welle 5 auf die Welle 39 einer Zahnradpumpe 40. Das zweite stufenlos regelbare Getriebe setzt sich aus einer Riemenscheibe 41 am oberen Teil der Welle 5, einer Riemenscheibe 42 auf der Welle 39 und einem die Riemenscheiben umschlingenden Keilriemen 43 zusammen. Die Riemenscheiben der stufenlos regelbaren Getriebe sind in bekannter Weise zum Verändern des effektiven Durchmessers und damit des Antriebsübertragungsverhältnisses stufenlos verstellbar.

Die von dem nicht dargestellten Motor über die Wellen 5 und 39 angetriebene ,Zahnradpumpe 40 hat eine mit einem Saugschlauch 45 verbundene Ansaugleitung 44 zum Ansaugen einer Flüssigkeit aus einem Vorratsbehälter in Richtung des Pfeils /und eine über dem ringförmigen Behälter 19 ausmündende Auslaßleitung 46 zum Füllen der sich bei der Drehung der Welle 5 darunter hinweg bewegenden Kammern 25. Die Menge der von der Pumpe 40 angesaugten und geförderten Flüssigkeit ist abhängig von dem jeweils gewählten Verhältnis zwischen den Durchmessern der Riemenscheiben 41 und 42. Die beim Durchgang der Kammern 25 unter der Auslaßleitung 46 hinweg in die einzelnen Kammern eingebrachte Flüssigkeitsmenge kann während fünf Sechsteln der für eine volle Drehung der Welle 5 benötigten Zeit in den zugeordneten Behälter 14 abfließen. Die gefüllten Behälter oder Flaschen 14 werden aus der Drehscheibe 13 entnommen und durch leere Behälter ersetzt. Die eine Führungsbahn für die die Füllmundstücke 35 tragenden Stoßstangen 31 darstellende Oberfläche des ringförmigen Axialnockens 32 ist

in einer solchen Schräglage angeordnet, daß sich die Stoßstangen 31 im Bereich der Auslaßleitung 46 der Zahnradpumpe 40 in ihrer untersten Stellung befinden, in welcher das daran befestigte Füllmundstück 35 in den zu füllenden Behälter 14 hineinragt, und daß die Stoßstangen 31 zusammen mit den Mundstücken 35 mit zunehmender Entfernung von der Auslaßleitung 46 der Zahnradpumpe 40 stetig angehoben werden. Während der Hälfte eines Umlaufs werden die Füllmundstücke 35 also angehoben und dabei aus den Behältern 14 herausgezogen, und während der anderen Hälfte des Umlaufs werden sie abgesenkt und dabei in die Behälter eingeführt.

Die Genauigkeit der Dosierung der den einzelnen Kammern 25 zugeführten Flüssigkeitsmenge ist im wesentlichen abhängig von der Präzision der verwendeten Zahnradpumpe 40 sowie von der stabilen Einstellung des aus den beiden Riemenscheiben 41 und 42 und dem Keilriemen 43 gebildeten stufenlos regelbaren Getriebes. Zum Verändern der Förderleistung der Pumpe 40 werden lediglich die Durchmesser der beiden Riemenscheiben 41 und 42 verstellt. Zum Abfüllen von Behältern 14 anderer Form oder anderen Volumens wird die den Transport derselben bewirkende Drehscheibe 13 ausgewechselt, und die Füllmundstücke 35 werden auf die Höhe der Behälter eingestellt.

Wie aus vorstehender Beschreibung ersichtlich, arbeitet die Vorrichtung ausschließlich mit mechanischen Einrichtungen.

Die in gewissen Zeitabständen der Sterilisation bedürftigen Teile der Vorrichtung, z. B. die Füllmundstücke 35 und der ringförmige Behälter 19, sind mühelos demontierbar. Zum Abnehmen des ringförmigen Behälters 19 müssen die Riemenscheiben 37 und 41 von der Welle 5 abgezogen werden.

Nach Abziehen der Riemenscheibe 42 von der Welle 39 läßt sich auch die am oberen Ende einer aufrecht stehenden Stütze 47 befestigte Zahnradpumpe 40 zum Zweck der Sterilisation ausbauen. Die Stütze 47 hat unten ein Endstück 48 kleineren Durchmessers, welches eine entsprechende Bohrung der Tischplatte 3 durchsetzt und mit einer aufgeschraubten Mutter 49 daran befestigt ist.

Das beschriebene Ausführungsbeispiel kann im Rahmen der Erfindung auf verschiedene Weise abgewandelt werden. So kann etwa die Welle 5 bis unterhalb der Tischplatte 3 verlängert sein, wobei dann der Motor für den Antrieb der Welle, die beiden stufenlos regelbaren Getriebe und die volumetrische Dosiereinrichtung bzw. die Pumpe unterhalb der Tischplatte angeordnet sein können und die Auslaßleitung der Pumpe bis an eine Stelle oberhalb des ringförmigen Behälters verlängert ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Abfüllen dosierter Füligutmengen in Behälter, mit den folgenden Merkmalen:

— eine in einem Maschinengestell befestigte, vertikale Spindel,

— eine auf der Spindel gelagerte, zur ständigen Drehung mit einstellbarer Drehzahl mit einem Antrieb verbundene Hohlwelle,

— ein an der Hohlwelle befestigtes, horizontales Karussell, das mehrere, über seinen Umfang verteilte Aufnahmestationen für zu füllende Behälter aufweist, und

— über jede Aufnahmestation ist eine Fülleinrichtung angebracht, welche mit der Hohlwelle und dem Karussell mitdreht und mit einer angetriebenen Mengendosiereinrichtung mit einstellbarer Fördermenge für das Füllgut verbunden ist, welche ihrerseits mit einem FüHgutvorrat verbunden ist und in einem bestimmten Umdrehungsbereich des Karussells das Füllgut in dosierter Menge an die jeweilige Fülleinrichtung abgibt,

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dadurch gekennzeichnet, daß für alle Fülleinrichtungen (35) eine gemeinsame Mengendosiereinrichtung vorgesehen ist, welche eine ortsfeste, durch ein variables Getriebe (41 bis 43) ständig mit der Hohlwelle (5) verbundene, volumetrische Fordereinrichtung (40) aufweist, sowie einen starr am oberen Teil der Hohlwelle (5) befestigten, ringförmigen Behälter (19), welcher in eine der Anzahl der Fülleinrichtungen (35) entsprechende Anzahl nach oben offener, unter dem ortsfesten Auslaß (46) der Fördereinrichtung (40) vorbeidrehender, aneinander angrenzender Kammern (25) unterteilt ist, von welchen jede mit der jeweils zugehörigen Fülleinrichtung (35) verbunden ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- ⁴" zeichnet, daß der ringförmige Behälter (19) einteilig einen von einer Mittelöffnung (21) für den Durchgang der Hohlwelle (5) durchsetzten Innenflansch (20) aufweist, mittels welchem er auf einem die Hohlwelle umgebenden Wellenflansch (18) befestigt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammern (19) an der Außenseite des Innenflansches (20) angeordnet und trichterförmig ausgebildet sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zum Abfüllen von Flüssigkeiten die volumetrische Fördereinrichtung (40) als Zahnradpumpe ausgebildet ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zum Abfüllen von Flüssigkeiten die volumetrische Fördereinrichtung (40) als Schneckenpumpe ausgebildet ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zum Abfüllen von Pulvern die volumetrische Fördereinrichtung (40) als Schneckenförderer ausgebildet ist.