DE3636804C1 - Vorrichtung zum dosierten Abfuellen von fliessfaehigem oder pastoesem Fuellgut in Behaelter - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine derartige Dosiervorrichtung geht aus der DE-AS 34 12 628 hervor. Bei dieser bekannten Dosiervorrichtung kann der Dosierkolben nicht bis unterhalb der Einlaßöffnung bzw. Durchlaßöffnung im Drehzylinder verstellt werden, so daß dort das Füllgut über die Einlaßöffnung und die fensterartige Durchlaßöffnung im Drehzylinder bei durch den Drehzylinder abgeschlossener Auslaßöffnung mit einer 90 Grad Umlenkung angesaugt wird. Beim anschließenden Ausstoßvorgang wird das Füllgut bei offener Auslaßöffnung durch den Dosierkolben erneut um 90 Grad umgelenkt und über die Auslaßöffnung in den Behälter abgegeben. Für bestimmte Produkte, wie z. B. Butter, Margarine od. dgl., ist eine solche Abfüllung durchaus geeignet.

Bei besonders empfindlichen Abfüllprodukten, wie z. B. Salaten, trockenem Käse od. dgl., ist ein solches Abfüllen aber nicht mehr geeignet, da diese Produkte außerordentlich empfindlich sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Dosiervorrichtung zu schaffen, die bei einer gedrängten Bauweise und einfachen Herstellung und Montage gleichzeitig eine schonende Behandlung des Füllgutes sowie eine allseitig gute Spülung der Vorrichtung mittels einer Reinigungsflüssigkeit ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst.

Bei einer derartig gesteuerten Bewegung des Dosierkolbens wird sichergestellt, daß durch das weitgehende Einführen des Dosierkolbens in den Drehzylinder wenigstens ein Drittel, vorzugsweise die Hälfte der Durchlaßöffnung und der Einlaßöffnung abgedeckt sind und in der anderen Endstellung des Dosierkolbens die gesamte Durchlaßöffnung und Einlaßöffnung freigegeben sind. Hierdurch wird eine vergleichsweise große Produktmenge zunächst durch den unterhalb der Einlaßöffnung stehenden Dosierkolben zurückgehalten und erst bei dessen Rückzug wird diese schlagartig freigegeben, so daß durch den vergleichsweise großen Abstand zur inneren Wandung des Drehzylinders ein sofort einsetzendes, unterstützendes Ansaugen der freien, nach unten fallenden Produktmenge eintreten kann. Im umgekehrten Fall, nämlich bei der Ausstoßbewegung, wird durch den zwischen der freien Stirnfläche des Dosierkolbens und der Innenwandung des Drehzylinders freibleibenden Raum sichergestellt, daß das Füllgut nicht zerdrückt bzw. zerquetscht wird, was insbesondere für salatartige Produkte von besonderer Bedeutung ist, da andernfalls nicht mehr von einer schonenden Behandlung des Füllgutes gesprochen werden kann. Durch die geschickte Auswahl der Verschiebebewegung des Dosierkolbens in Relation zu der Einlaßöffnung und damit auch zu der Auslaßöffnung wird ferner erreicht, daß in der Endstellung der Ausstoßbewegung des Dosierkolbens jegliches Produkt über die Auslaßöffnung einwandfrei ausgestoßen wird und mithin nicht die Gefahr besteht, daß Produktreste auf einer vergleichsweise langen Strecke im unteren Teil des Gehäuses haften bleiben. Hierdurch kann das Füllgut in genau dosierter Menge einwandfrei in die zu füllenden Behälter abgegeben werden.

Demgegenüber besteht bei einer durch die DE-OS 28 52 651 bekanntgewordenen Vorrichtung wegen des schräg verlaufenden Bereichs zwischen der sich horizontal erstreckenden Zylinderbohrung des Drehzylinders für den Dosierkolben und der sich vertikal erstreckenden Auslaßöffnung der Nachteil, daß der Dosierkolben nicht bis in den in Höhe der Auslaßöffnung liegenden Bereich verstellt werden kann. Somit wird die Ausstoßbewegung bis zu einem ganz bestimmten Weg vor der Berandungsfläche der Auslaßöffnung begrenzt. Dadurch können Produktreste haften bleiben und nicht ausgestoßen werden. In jedem Fall wird das Produkt beim Ansaugen und Ausstoßen jeweils um 90 Grad umgelenkt, so daß sich auch diese Vorrichtung nicht für die Abfüllung besonders empfindlicher Produkte, wie insbesondere salatartige Produkte, eignet.

Ferner ist aus der DE-OS 25 02 849 eine Dosiervorrichtung bekanntgeworden. Bei dieser Dosiervorrichtung erfolgt jedoch lediglich eine Steuerung der Dosiermenge mit Hilfe von über Schieber in ihrem Querschnitt veränderbaren Nuten. Diese Dosiervorrichtung weist jedoch keinen verschiebbaren Dosierkolben mit einer ganz bestimmten, gemäß der Erfindung definierten Verstellbewegung auf.

Weiterhin hat es sich als vorteilhaft erwiesen, daß der Querschnitt der Durchlaßöffnung und damit auch der der Einlaßöffnung größer als die Querschnittsfläche des Dosierkolbens ist. Auch hierdurch wird ein optimales, großvolumiges Abfüllen des Füllgutes sichergestellt. Andererseits ist die Stirnfläche des Dosierkolbens zweckmäßigerweise etwa gleich groß derjenigen der Auslaßöffnung. Hierdurch wird sichergestellt, daß das Füllgut in genau dosierter Menge einwandfrei in den Behälter abgegeben wird.

Die Lagerung des zweckmäßigerweise konisch mit im Bereich von Lagerelementen liegenden, zylindrischen Lagerflächen ausgebildeten Drehzylinders erfolgt über Kunststoff beschichtete Lagerringe im Gehäuse, so daß einerseits eine exakte Lagerung und andererseits an dieser Stelle ein gutes Abdichten erfolgt.

Die erfindungsgemäße Abfüllvorrichtung läßt sich auch besonders einfach durch eine Umlaufreinigung reinigen, wenn der Drehzylinder aus einer der mit dem Dosierkolben zusammenwirkenden Produktionsstellung entsprechenden ersten Steuerstellung in eine einer Reinigungsstellung entsprechende zweite Steuerstellung axial verstellbar ist und wenn dabei der Drehzylinder und der Dosierkolben koaxial voneinander getrennt sind, wobei der Drehzylinder etwa zu einem Viertel seiner Länge innerhalb eines ersten, mit Zuleitungs- und Ableitungsanschlüssen für den Durchfluß von Reinigungsflüssikeit versehenen Lagerteils und der Dosierkolben weitgehend innerhalb eines weiteren, ebenfalls mit Zuleitungs- und Ableitungsanschlüssen für den Durchfluß von Reinigungsflüssigkeit versehenen Lagerteils untergebracht sind. Auf diese Weise ist ein allseitiges gutes Umspülen des Dosierkolbens und des Drehzylinders möglich.

Zum Stand der Technik gemäß des DE-GM 73 38 865 gehört es zwar, Dosierelemente in einer Reinigungsstellung zu verfahren. Jedoch ist dort eine doppelte Reinigungsmöglichkeit, d. h. ein beidseitiges Einströmen von Reinigungsflüssigkeit, nicht möglich.

Die Abfüllvorrichtung gemäß der Erfindung zeichnet sich daher neben einer einfachen und gedrängen Bauweise vor allem auch durch eine besonders gute Reinigungsmöglichkeit aus.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Abfüllvorrichtung in der Produktionsstellung und

Fig. 2 eine entsprechende Darstellung der Abfüllvorrichtung in der Reinigungsstellung.

Wie aus Fig. 1 hervorgeht, besteht die zum dosierten Abfüllen von fließfähigem bzw. pastösen Füllgut, wie insbesondere salatartigen Produkten, trocknem Käse od. dgl. geeignete Vorrichtung aus einem Gehäuse 1 mit einer im Durchmesser vergleichsweise großen Einlaßöffnung 2 sowie einer demgegenüber im Querschnitt kleineren Auslaßöffnung 3. An die Einlaßöffnung 2 kann ein Füllbehälter 5 angeschlossen werden, während an die Auslaßöffnung 3 über ein nicht dargestelltes Mundstück Behälter gefüllt werden können.

Im Gehäuse 2 ist über einen Lagerzapfen 6 und ein Lager 7 eines am Gehäuse lösbar befestigten Lagerteils 8 ein Drehzylinder 9 drehbar und in nicht dargestellter Weise axial verschiebbar gelagert. Das Lagerteil 8 ist für weiter unten näher beschriebene Zwecke mit Zuleitungs- un Ableitungsanschlüssen 11, 12 für eine Reinigungsflüssigkeit versehen.

Koaxial zum Drehzylinder 9 ist ein Dosierkolben 13 vorgesehen, der über eine Kolbenstange 14 innerhalb des Drehzylinders 9 verschieblich geführt ist. Die Kolbenstange 14 ist über eine nur schematisch angedeuteten Betätigungsmechanismus 15 über ein Lager 16 in einem am Gehäuse 1 anschraubbaren Lagerteil 17 verschiebbar geführt. Der Lagerteil 17 besitzt ebenfalls Zuleitungs- und Ableitungsanschlüsse 18, 19 für eine Reinigungsflüssigkeit.

Der Kolben 13 ist zusätzlich an der Innenwandung 21 des Drehzylinders 9 verschieblich geführt. Der Drehzylinder 9 besitzt ferner eine fensterartige Durchlaßöffnung 22, die im wesentlichen gleich groß wie die Einlaßöffnung 2 des Gehäuses 1 ist. Zur Lagerung des Drehzylinders 9 innerhalb des Gehäuses 1 sind Lagerringe 23, 24 vorgesehen, die jeweils mit zylindrischen Führungsflächen 25, 26 der Außenfläche des Drehzylinders 9 zusammenwirken und so zur Lagerung des Drehzylinders und zur Abdichtung desselben gegeüber dem Gehäuse dienen. Durch diese Abdichtung und Lagerung an den Lagerringen braucht der an und für sich konische Teil des Drehzylinders 9 nicht besonders exakt bearbeitet zu werden.

Die Funktion der Abfüllvorrichtung ist wie folgt:

In Fig. 1 ist die Abfüllvorrichtung in der Produktionsstellung dargestellt, d. h. der Drehzylinder 9 befindet sich dabei in der mit ausgezogenen Linien dargestellten Stellung. Im ausgefahrenen Zustand des Dosierkolbens 13 schließt dieser in Längsrichtung gesehen etwa die Hälfte der fensterartigen Durchlaßöffnung 22 bzw. der Einlaßöffnung 2 ab, so daß das Füllgut zunächst in diesem Teil am Herunterfallen gehindert wird. Sobald dann der Dosierkolben 13 über die Kolbenstange 14 in seine mit gestrichelten Linien dargestellte hintere Stellung zurückgefahren wird, fällt das Füllgut in den Innenraum des Drehzylinders hinein. Es wird zunächst durch die Wandung des Drehzylinders an einem Austritt in die Auslaßöffnung 3 gehindert. Wenn dann der Drehzylinder 9 um 180° gedreht wird, wird das innerhalb des Drehzylinders befindliche Füllgut über die Auslaßöffnung 3 im Zusammenwirken mit dem dann wieder ausfahrenden Dosierkolben 13 ausgeschoben und so die Behälter gefüllt. Anschließend erfolgt dann wieder das Zurückfahren des Dosierkolbens 13, wobei das Füllgut erneut nach unten fällt, wobei es gleichzeitig unterstützend durch den Dosierkolben angesaugt wird.

In Fig. 2 ist die Abfüllvorrichtung in der Reinigungsstellung dargestellt. Hierbei ist der Drehzylinder 9 über den Lagerzapfen 6 nach links verstellt worden, so daß etwa ein Viertel des Drehzylinders sich innerhalb des Lagerteils 8 befindet. Dabei ist jedoch zwischen der Bodenseite des Drehzylinders und des Lagerteils sowie der Umfangsfläche des Lagerteils 8 stets ein hinreichender Abstand vorhanden, so daß Reinigungsflüssigkeit, die über den Zuleitungsanschluß 11 eingeleitet wird, den Drehzylinder 9 allseitig gut umspülen kann und wieder über den Ableitungsanschluß 12 abgeleitet werden kann. Wird schließlich auch noch der Dosierkolben 13 in seine mit gestrichelten Linien dargestellte Stellung eingefahren, so läßt sich über den Zuleitungsanschluß 18 des anderen Lagerteils 17 ebenfalls Reinigungsflüssigkeit einführen, die dann auch den gesamten Dosierkolben zuverlässig umspült, wonach diese dann wieder über den Ableitungsanschluß 19 abfließen kann. In Fig. 2 ist gezeigt, daß in der Reinigungsstellung der Dosierkolben 13 und der Drehzylinder 9 keinerlei Verbindung mehr miteinander aufweisen, so daß auch die Stirnfläche des Dosierkolbens 13 und die Innenwandung 21 des Drehzylinders 9 optimal gereinigt werden, ohne daß Bauteile ausgebaut werden müßten.

Es versteht sich, daß die Erfindung nicht nur auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt ist, sondern im Rahmen der Ansprüche Abänderungen zuläßt. So ist es grundsätzlich denkbar, im Drehzylinder auch zwei fensterartige Öffnungen vorzusehen, wobei die eine Öffnung als Einlaß und die andere als Auslaß dient. Dabei ist der Auslaß um 90° versetzt zum Einlaß angeordnet, so daß der Drehzylinder 9 jeweils um 90° verschwenkt werden muß, um Füllgut über die Einlaßöffnung 2 aufzunehmen und über die Auslaßöffnung 3 abzugeben.

Claims (11)

1. Vorrichtung zum dosierten Abfüllen von fließfähigem oder pastösem Füllgut in Behälter, bestehend aus einem mit einer Einlaß- und Auslaßöffnung für das Füllgut versehenen, vorzugsweise liegend angeordneten Gehäuse, einem drehbar gelagerten und die Einlaß- und Auslaßöffnung wechselweise freigebenden und verschließenden Drehzylinder, der in seiner Wandung wenigstens eine fensterartige Durchlaßöffnung aufweist und über einen Lagerzapfen in einem Lagerteil gelagert ist sowie ferner mit einem im wesentlichen koaxial zur Drehachse des Drehzylinders angeordneten und an dessen Innenwandung zwischen einer Ansaugstellung und Ausstoßstellung verschieblich geführten Dosierkolben mit einer in einem Lagerteil gleitbeweglich geführten Kolbenstange, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in der Anfangsstellung des Saughubs des Dosierkolbens (13) und in dessen Endstellung für den Ausstoßhub wenigstens ein Drittel der fensterartigen Durchlaßöffnung (22) des Drehzylinders (9) und der im wesentlichen gleich groß wie die Durchlaßöffnung (22) ausgebildeten Einlaßöffnung (2) durch die Mantelfläche des Dosierkolbens (13) abgedeckt ist und daß in der Anfangsstellung des Dosierkolbens (13) für den Ausstoßhub und in der Endstellung des Saughubs die freie, von der Kolbenstange (14) abgewandte Stirnfläche des Dosierkolbens (13) im wesentlichen in Höhe der auf der Seite des Dosierkolbens (13) liegenden Berandung der Durchlaßöffnung (22) und der Einlaßöffnung (2) angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß in der Anfangsstellung des Saughubs des Dosierkolbens (13) bzw. in dessen Endstellung für den Ausstoßhub etwa die Hälfte der Einlaßöffnung (2) bzw. der Durchlaßöffnung (22) durch die Mantelfläche des Dosierkolbens (13) abgedeckt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Querschnitt der Durchlaßöffnung (22) und der Einlaßöffnung (2) größer als die Querschnittsfläche des Dosierkolbens (13) ist.

4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß die Stirnfläche des Dosierkolbens (13) etwa gleich groß derjenigen der Auslaßöffnung (2) ist.

5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß die Länge des Dosierkolbens (13) etwa halb so groß wie die Länge des Drehzylinders (9) ist.

6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß der Drehzylinder (9) in Lagerelementen, vorzugsweise kunststoffbeschichteten Lagerringen (23, 24) des Gehäuses (2) dichtend gelagert ist.

7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß der Drehzylinder (9) konisch mit im Bereich der Lagerelemente (23, 24) liegenden, zylindrischen Lagerflächen (25, 26) ausgebildet ist.

8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, da­ durch gekennzeichnet, daß die Lagerteile (8, 17) für den Drehzylinder (9) und die Kolbenstange (14) des Dosierzylinders (13) topfartig ausgebildet und auf gegenüberliegenden Seiten des Gehäuses (1) an diesem lösbar angeschraubt sind.

9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8 mit Durchlaufreinigung, zu welchem Zweck der Drehzylinder aus einer einer Produktionstellung entsprechenden ersten Steuerstellung in eine einer Reinigungsstellung entsprechende zweite Steuerstellung axial verstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß in der Reinigungsstellung der Drehzylinder (9) und der Dosierkolben (13) koaxial voneinander getrennt sind, wobei der Drehzylinder etwa zu einem Viertel seiner Länge innerhalb eines ersten, mit Zuleitungs- und Ableitungsanschlüssen (11, 12) für den Durchfluß von Reinigungsflüssigkeit versehenen Lagerteils (8) und der Dosierkolben (13) weitgehend innerhalb eines weiteren, ebenfalls mit Zuleitungs- und Ableitungsanschlüssen (18, 19) für den Durchfluß von Reinigungsflüssigkeit versehenen Lagerteils (17) untergebracht sind.

10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, da­ durch gekennzeichnet, daß der Dosierkolben (13) bei eingefahrener Kolbenstange (14) im wesentlichen innerhalb des mit ebenfalls mit Zuleitungs- und Ableitungsanschlüssen (18, 19) für Reinigungsflüssigkeit aufweisenden Lagerteils (17) liegt.

11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, da­ durch gekennzeichnet, daß der Drehzylinder (9) und der Dosierkolben (13) von dem jeweiligen Lagerteil (8, 17) mit Abstand umgeben sind.