DE3233093C2 - Vorrichtung zum gleichzeitigen Abfüllen eines flüssigen oder festen, fließfähigen Mediums in mehrere Gebinde, wie Behälter, Fässer, Packungen od.dgl. - Google Patents

Abstract

Um mehrere Gebinde gleichzeitig mit einem flüssigen, gasförmigen oder festen, fließfähigen Medium füllen zu können, ohne daß das Abfüllvolumen oder -gewicht eines jeden Gebindes gemessen und überwacht werden muß, weist die Abfüllanlage ein Rohrleitungssystem (10) für den Transport des abzufüllenden Mediums mit einer Anzahl von zu Abfüllventilen (20, 120, 220) führenden Abzweigleitungen (13, 113, 213) auf, in denen Volumenkammern (40, 140, 240) mit von dem diese durchströmendem Medium in Umdrehung versetzten, gemeinsam auf einer Welle (41) mit einer systemdruckabhängig gesteuerten Bremseinrichtung (45) angeordneten Lauf rädern angeordnet sind, wobei nur einem Abfüllventil (20) der gesamten, von einem Schaltzylinder (25) gesteuerten Abfüllventile einer Waage (50) oder ein Ringkolbenzähler (150) zugeordnet ist, über die bzw. den der Schaltzylinder (25) gesteuert wird.

Description

und Oberwacht wird. Dabei ist gewährleistet, daß die übrigen, nicht durch eine Waage oder einen Ringkolbenzähler Oberwachten Gebinde ebenfalls im Rahmen der zulässigen Toleranzen mit dem gewünschten Gewicht oder Volumen des Mediums gefüSlt werden. Dies wird dadurch erreicht, daß die Laufräder der Volumenkammern über eine Welle zentral durch das zu den Abfüllventilen strömende Medium angetrieben werden, wobei Ober eine mittels einer systemdruckabhängigen Steuereinrichtung steuerbare Bremseinrichtung die Umlaufgeschwindigkeit der die Laufräder der Volumenkammern miteinander verbindenden Welle gesteuert wird, so daß in allen Volumenkammern gleiche Druckverhältnisse herrschen, so daß das abzufüllende Medium den Abfallventilen mit gleichem Druck zugeführt wird. Durch die Verwendung einer einzigen Waage oder eines Ringkolbenzählers als Leitstand werden die Abfüllventile gesteuert Alle Abfüllventile werden gleichzeitig geöffnet oder geschlossen. Das Schließen der Abfüllventile erfolgt gleichzeitig, wenn das auf der Waage vorgegebene Sollgewicht erreicht wird.

Mit einer derart ausgebildeten Abfüllvorrichtung werden folgende Vorteile erreicht:

— Nur ein Gebinde wird gewogen oder durch einen Ringkolbenzähler volumetrisch überwacht.

— Die Fülltoleranz aller weiteren Abfüllventile hängt lediglich von der Genauigkeit der mechanisch gekoppelten Volumenkammern ab. Da die Genauigkeit der mechanisch gekoppelten Volumenkammern sehr groß ist, werden keine bzw. kaum des Endgewicht beeinflussende Fülltoleranzen erhalten.

— Eine vorhandene Abfüllvorrichtung kann ohne großen technischen Aufwand jederzeit erweitert werden.

— Druckweilen und Druckschwankungen in dem Rohrleitungssystem der Vorrichtung haben keinen Einfluß auf die Fülltoleranz.

— Durch die Koppelung der Volumenkammern mittels einer starren Welle und durch die synchrone Betätigung der Abfüllventile durch eine Stellmechanik ist die Bedingung der Eichfähigkeit erfüllt.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.

In der Zeichnung ist eine Abfüllvorrichtung zum gleichzeitigen Abfüllen eines flüssigen, gasförmigen oder festen, fließfähigen Mediums in mehrere Gebinde schematisch dargestellt.

Die Abfüllvorrichtung besteht aus einem Rohrleitungssystem 10, welches eine Hauptzuführungsleitung 11 für das abzufüllende Medium, in der eine Förderpumpe 12 angeordnet ist, und eine Anzahl von weiteren, von der Hauptzuführungsleitung 11 abzweigenden Zuführungsleitungen 13,113,213 umfaßt, die zu einer entsprechenden Anzahl von Abfüllventilen 20,120, 220 führen. Die Anzahl der Abfüllventile kann beliebig gewählt sein; sie richtet sich nach der jeweiligen Größe der Abfüllvorrichtung und danach, welche Anzahl von Gebinden gleichzeitig befüllt werden sollen. Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel einer Abfüllvorrichtung sind drei Abfüllventile vorgesehen.

Die Betätigung der in an sich bekannter Weise ausgebildeten Abfüllventile 20,120,220, das heißt das öffnen, das Einstellen und das Schließen, erfolgt über eine Stelleinrichtung 21, die mit den Abfüllventilen 20, 120, 220 verbunden ist und die von einem zweistufigen, pneumatischen Schaltzylinder 25 gesteuert wird.

jedem Abfüllventil 20, 120, 220 ist ein zu füllendes Gebinde 30, 130,230 zugeordnet Bei diesen Gebinden handelt es sich um Behälter, Fässer, Packungen od. dgL wobei keine Begrenzungen in den Abmessungen der zu füllenden Gebinde gegeben sind. Anstelle der Gebinde können auch die Ladeflächen von Lastkraftwagen, Transportschiffen od. dgl. in gleicher Weise gleichzeitig befüllt werden.

Jedem Abfüllventil 20,120,220 ist eine Volumenkammer 40, 140, 240 vorgeschaltet die in den von der Hauptzuführungsleitung 11 abzweigenden Zuführungsleitungen 13,113,213, die zu den Abfüllventilen 20,120, 220 führen, angeordnet ist Jede Volumenkammer 40,

is 140,240 weist in ihrem Innenraum ein in der Zeichnung nicht dargestelltes Laufrad auf, das in der Volumenkammer drehbar gelagert ist und das von dem zum Abfüllventil strömenden Medium in Umlauf versetzt wird. Die Laufräder aller Volumenkammern 40,140,240 sind über eine mechanische Welle 41 fest miteinander verbunden. Diese mechanische Welle 41 steht mit einer Bremseinrichtung 45 in Verbindung, die über eine systemdruckabhängige Steuereinrichtung 145 gesteuert wird, wodurch wiederum die Umlaufgeschwindigkeit der Laufräder in den Volumenkammern 40, 140, 240 vorgegeben wird, so daß in allen Volumenkammern gleiche Druckverhältnisse herrschen.

Die Lagerwellen der Laufräder der Volumenkammern 40, 140, 240 können über Steckverbindungen zu der Welle 41 miteinander verbunden sein, so daß die Möglichkeit besteht, eine bereits vorhandene und eine bestimmte Anzahl von Volumenkammern mit Abfüllventilen aufweisende Abfüllvorrichtung zu erweitern. Hierfür ist jedes Abfüllventil mit der ihm zugeordneten Volumenkammer als Baueinheit 70 ausgebildet, so daß lediglich ein Anschluß der Volumenkammer an die Hauptzuführungsleitung 11 des vorhandenen Rohrleitungssystems 10 und ein Anschluß an die Stelleinrichtung 21 erforderlich ist.

Einem der Abfüllventile 20, 120, 220 der Abfüllvorrichtung ist eine in an sich bekannter Weise ausgebildete Waage 50 zugeordnet. Bei der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform ist die Waage 50 unterhalb des Abfüllventils 120 angeordnet. Die Waage 50 steht mit einem Steuerelement 60 in Verbindung, über das wiederum der Schaltzylinder 25 steuerbar ist Darüber hinaus besteht nach einer weiteren Ausführungsform die Möglichkeit, anstelle der Waage 50 in die Verbindungsleitung zwischen der Volumenkammer 140 und

so dem Abfüllventil 120 einen Ringkolbenzähler 150 anzuordnen, der in gleicher Weise wie die Waage 50 mit dem Steuerelement 60 verbunden ist.

Die Abfüllvorrichtung arbeitet wie folgt:
Das abzufüllende Medium wird mittels der Förderpumpe 12 durch das Rohrleitungssystem 10 zu den Abfüllventilen 20, 120, 220 gefördert Aus den Abfüllventilen strömt das Medium in die darunter positionierten Gebinde. Vor jedem Abfüllventil 20,120, 22© durchströmt das Medium die dem Abfüllventil vorgeschaltete VoIubo mcnkammer 40,140,240, deren Laufrad durch das strömende Medium in Umlauf versetzt wird.

Dadurch, daß die Laufräder der den Abfüllventilen 20, 120, 220 zugeordneten Volumenkammern 40, 140, 240 durch die Welle 41 miteinander verbunden sind, ist gewährleistet, daß jedem Abfüllventil im Rahmen der Genauigkeit der starr über die Welle 41 gekoppelten Laufräder der Volumenkammern 40, 140, 240 dieselbe Menge des Mediums zugeführt wird. Die Abfüllventile

20,120,220 werden mittels des zweistufigen pneumatischen Schaltzylinders 25 auf Grob- und Feinvolumen eingestellt und geöffnet und geschlossen. Die genaue Synchronisation beim öffnen. Einstellen und Schließen der Abfüllventile 20, 120, 220 wird durch die Stelleinrichtung 21 zwischen dem Schaltzylinder 25 und den Abfüllventilen erzeugt

Die Ansteuerung des zweistufigen pneumatischen Schaltzylinders 25 erfolgt über die Steuereinrichtung 60, die entweder auf das Gewicht des abgefüllten Mediums über die Waage 50 oder auf das abgefüllte Volumen über den Ringkolbenzähler 150 anspricht.

Gegebenenfalls kann, falls erforderlich, zur Steuerung des Systemdruckes auf der mechanischen Welle 41, die die Laufräder der Volumenkammern 40, 140, 240 is verbindet, eine Bremseinrichtung 45 vorgesehen sein. Das Bremsmoment wird über die Steuereinrichtung 145 entsprechend dem optimalen Systemdruck geregelt.

Die Abfüllvorrichtung ist geeignet für das Abfüllen von flüssigen, gasförmigen oder festen Stoffen, wobei letztere Fließeigenschaften aufweisen müssen.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung erfolgt die Steuerung der Umlaufgeschwindigkeit der Welle 41 und der mit dieser verbundenen Laufräder der Volumenkammern 40,140,240 nicht über die Bremsein- 2s richtung 45, sondern vermittels eines in der Zeichnung nicht dargestellten regelbaren Elektromotors. Dieser Regelmotor kann auch polumschaltbar ausgebildet sein.

Über die Waage 50 oder der. Ringkolbenzähler 150 erfolgt über den vom Steuerelement 60 angesteuerten Schaltzylinder 25 das Umschalten von Grobzulauf auf Feinzulauf des abzufüllenden Mediums. Dieses Umschalten vom Grobzulauf auf den Feinzulauf wird durch ein vorgegebenes Gewicht erreicht, so daß bei Erreichen dieses Gewichtes oder Volumens über den Feinzulauf noch so viel Medium zugeführt wird, bis das eigentliche Sollgewicht erreicht wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

40

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⁵⁵ ' -. I

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Claims (4)

1 2 einen Schwenkpunkt verschwenkbar angeordnet ist und Patentansprüche: eine Tragplatte aufnimmt auf der die zu füllenden Gläser angeordnet sind. Das freie Ende dieser Tragplatte ist

1. Vorrichtung zum gleichzeitigen Abfüllen eines mittels einer Feder beaufschlagt und zwar derart daß flüssigen oder festen, fließfähigen Mediums in meh- 5 bei auf dieser Tragplatte aufgesetzten Gläsern vor und rere Gebinde, wie Behälter, Fässer, Packungen während des Füllvorganges das Zuflußventil eine geöifoddgL, bestehend aus einem Rohrleitungssystem nete Stellung einnimmt und erst dann geschlossen wird, mit einer Förderpumpe für die Zuführung des abzu- wenn alle Behälter auf der Tragplatte gefüllt sind und füllenden Mediums und mit über Zuführungsleitun- die Tragplatte aufgrund des dadurch entstehenden högen verbundenen Abfüllventilen oberhalb der zu fül- 10 heren Gewichtes gegen den Druck der die Tragplatte !enden Gebinde, wobei das öffnen und Schließen beaufschlagenden Feder bewegt wird, mit der Folge, der Abfüllventile durch eine vom Gewicht des abzu- daß über eine Steuerstange das Wasserzuflußventil gefüllenden Mediums abhängige Steuereinrichtung be- schlossen wird.

wirkbar ist dadurch gekennzeichnet, daß Bei dieser Abfüllvorrichtung wird nicht das Abfüllvoin jeder zu den Abfüllventilen (20; 120; 220) führen- 15 lumen oder -gewicht eines einzigen Gebindes gemessen den Zuführungsleitung (13; 113; 213) eine Volumen- und überwacht und zu Steuerungszwecken für die kammer (40; 140; 240) mit einem in deren Innsnraum Durchführung des Fülivorganges für die anderen Geangeordneten, von dem zum jeweiligen Abfüllventil binde verwendet Hier wird vielmehr das Abfüllgewicht (20; 120; 220) strömenden Medium in Drehung ver- aller Gebinde zur Steuerung des Zuflußventiles heransetzten Laufrad angeordnet ist daß die Laufräder 20 gezogen. Jedem der zu befüllenden Behälter ist kein aller Volumenkammera (40,140,240) über eine me- eigenes steuerbares Abfüllventil zugeordnet sondern chanische Welle starr miteinander verbunden sind, über ein einziges Ventil wird der Wasserzufluß zur ge·: die mit einer mittels einer systemdruckabhängigcn samten Wasserverteilungs-Sammelleitung gesteuert Steuereinrichtung (145) steuerbaren Bremseinrich- Die Verwendung eines einzigen Steuerventils erbringt tung (45) verbunden ist daß die Einrichtung zur 25 den Nachteil, daß bei einem Schließen des Ventils nicht Steuerung der Abfüllventile (20,120,220) aus einem gleichzeitig alle Zulaufdüsen zu den zu füllenden Behälzweistufigen, pneumatischen Schaltzylinder (25) be- tern der Wasserverteilungs-Sammelleilung geschlossen steht der mit mindestens einem Abfüllventil (20) di- werden und es somit zu einem Nachfließen der sich rekt und mit den weiteren Abfüllventilen (120,220) noch in der Wasserverteilungs-Sammelleitung befinüber eine Stelleinrichtung (21) verbunden ist wobei 30 denden Flüssigkeit kommt was letztlich zu unterschiedder Schaltzylinder (25) von einem Steuerelement liehen Füllmengen und Füllgewichten führen kann. Au-(60) betätigbar ist, das in Verbindung mit einer einem ßerdem ist kein gleichmäßiger Druck der zugeführten der Abfüllventile (20; 120; 220) zugeordneten Waa- Flüssigkeit in der Wasserverteilungs-Sammelleitung gege (50) zur Bestimmung des Abfüllgewichts steht geben, da eine Druckabnahme eintritt, je langer und je

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- « größer diese Wasserverteilungs-Sammelleilung ist und zeichnet daß anstelle einer Waage (50) ein Ringkol- je mehr Austrittsdüsen für die zu befüllenden Behälter benzähler (150) vorgesehen ist. vorgesehen sind. Außerdem ist die Abfüllvorrichtung in

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch keiner Weise erweiterbar; auch eine Verringerung der gekennzeichnet, daß das Laufrad einer jeden VoIu- Anzahl der zu befüllenden Behälter ist nicht möglich, menkammer (40; 140; 240) mittels eines regelbaren 40 Eine Erweiterung ist schon aus dem Grunde nicht mög-Elektromotors antreibbar ist. lieh, weil der Gefäßträger für die zu füllenden Behälter

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch ge- vorgegebene Abmessungen aufweist und so ausgelegt kennzeichnet daß jede Volumenkammer (40; 140; ist, daß eine vorgegebene Anzahl von zu befüllenden 240) und das ihr zugeordnete Abfüllventil (20; 120; Behältnissen aufgenommen werden kann. Eine ein-220) als Baueinheit (70) ausgebildet ist, um die eine 45 wandfreie Funktion der Abfüllvorrichtung ist dann nicht bestehende Vorrichtung erweiterbar ist. gewährleistet, wenn gegenüber der auf dem Gefäßträger vorgesehenen Anzahl von Behältern eine kleinere

Anzahl auf dem Gefäßträger angeordnet wird. Eine

Steuerung des Wasserzulaufventils ist in diesem Fall 50 nicht möglich, da das Gewicht der gefüllten Behälter

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum gleich- nicht ausreicht um den Gefäßträger gegen den Druck

zeitigen Abfüllen eines flüssigen oder festen, fließfähi- der Feder zu verschwenken, um das Zulaufventil zu

gen Mediums in mehrere Gebinde, wie Behälter, Fässer, schließen.

Packungen oder dergleichen gemäß dem Oberbegriff Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein eichfä-

des Patentanspruches 1. 55 higcs Abfüllsystem zu schaffen, mit dem mehrere Ge-

Eine solche Vorrichtung ist durch die US-PS binde gleichzeitig befüllt werden können, wobei nur das

80 304 bekannt. Dort handelt es sich um eine Anlage Abfüllvolumen oder -gewicht eines Gebindes gemessen

zum gleichzeitigen Abfüllen von Wasser in mehrere und überwacht zu werden braucht, so daß dadurch ein

Gläser über eine Wasserverteilungs-Sammelleitung mit einfaches, wirtschaftliches Abfüllsystem erhalten wird,

einer der Anzahl der zu füllenden Gläser entsprechen- 60 dessen Arbeitsleistung in einfachster Weise zu jeder

den Anzahl von Flüssigkeitsaustrittsdüsen, wobei je- Zeit ohne großen technischen Aufwand erhöht werden

weils eine Austrittsdüse einem zu bcfüllenden Gefäß kann.

zugeordnet ist. Die Zuführung des Wassers zur Wasser- Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch I

verteilungs-Sarnmclleilung erfolgt mittels eines ein/.i- gekennzeichneten Merkmale gelöst,

gen Ventils, das in der Hauptzuführungslcitiing ange- bi Mit einer derartigen Abfüllvorrichtung ist ein eiehfä-

ordnet ist und das über eine Einrichtung gesteuert wird. higes System geschaffen, mil dem mehrere Gebinde

Diese Steuereinrichtung besteht aus einer als einnrmi- gleichzeitig gefüllt werden können, wobei nur das Ab-

ger Hebel ausgebildeten Plattform, die eincndseitig um füllvolumcn oder -gewicht eines Gebindes gemessen