DE6610082U - Dosiervorrichtung. - Google Patents

Description

P.A. 27***3*1 * 5.

DR. A. MENTZEt

DlPL.-ING. W. DAHLKE PATENTANWÄLTE

506 HEFRATH B. KÖLN, DEN FRAKKENFORST 137 TELEFON: BENSBEHG (0 22 04) 6 42 00

10. Mai 1968 Da./ho

ILLINOIS TOOI WOBKS. Inc

Chicago

"Dosiervorrichtung"

U. Erfina^g trifft ei** *********** «« Abgabe «Mwr piOBelgkeitemragen, wobei von eine» !,«ftitiferenidruck Gebrauch gehöht wird, um ei» Led»» weitgehend auszuschließen.

I)i© Abgabe abgemessener Msngen einer Flüssigkeit, beiepielaweies Sahne, Kaffeemilcli ο .dgl» aua einer Abgabevorrichtung ic einzelne Behälter, die wa eines förderband •ntlangwandern, erfordert eine genaue und sofortige Abgabe bei Bedarf. Die übliche Praxis ist ea_t das Förderband schrittweise «u bewegen, um nicht gefüllte Behälter unter einen Abgabekopf zu bringen, wobei die Abgabe der abgemessenen Mengen aus dem Abgabekopf mit der Bewegung des Förderbandes synchronisiert ist. Nachdem der Bettälter in die entsprechende Lage relativ zum Abgabekopf gebracht ist, damit in ihm.eine festgelegte Flüssigkeitsmenge abgegeben werden kann, ist es wichtig, da3 der Abgabekopf äüj? 4i* gÄWünsGhte gemessene riussigk^itssaesge abgibt« vfobsi kein Leckes cd«r Tropfen zwischen den einzelnen Abgaben erfolgt. Die Erfindung bezweckt die Schaffung e±se^ Heß- und Abgabevorrichtung, die von einem Luftdifferenzdruck Gebrach nacht, um ein Eropfen oder Lecken weitgehend auszuschalten.

Bekannte Vorrichtungen zum Hessen und Abgeben festgelegter ?lüesigkeitBQsngen haben normalerweise die 3?orm rotierender Seile, die mit geeigneten Öffnungen oder Aussparusgen festgelegter GröSe sur Aufnahme einer Flüssigkeitsnenge aus einem Torratstank an einer ersten bsvr.

oberen Stellung und zur Abgabe der festgelegten Flüssigkeitsmenge durch eine Ablauföffnung in einer zweiten bzw. unteren Stellung veifseneS sis«. 8ol«he Vorrichtungen sind aus den üS-Patenteehriften 733 682 und 841 111 bekannt. In bestimmten bekannten Ausführungsformen umfassen die drehenden Ceile ein Kolbenelement entweder in freischwebender oder in mechanisch angetriebener Porsa, daa in Erwiderung auf die Bewegung des drehenden Teils dahingehend wirkt, Material durch eine Abgabeöffnung zu drücken. Solche Ausführungen sind aus den US-Patentsehrif«· ten 1 861 734 und 1 867 998 bekannt. Die Erfindung betrifft die letztere Art einer Meß=· und Abgabevorrichtung, die i Hotations-* als auch Kolbenelemente umfaßt.

Die jsrflndtmg besweckt die Schaffung einer MeS- und Abgabeoder Dosiereinrichtung zur Abgabe abgemessener Plüssigkeitsmengen, wobei ein lecken oder Tropfen zwischen der Abgabefolge abgemessener Mengen weitgehend verringert oder ganz verhindert wird.

Insbesondere bezweckt die Erfindung die Schaffung einer Heß- und Abgabe- oder Dosiereinrichtung für fließfähiges Haterial, das eine mechanisch hervorgerufene Saugwirkung erzeugt, um nach dem Pullen verbleibendes Restgut zurück-

zuhalten, bis der nächste Abgabevorgang erfolgt.

Ferser bezweckt die Erfindung die Schaffung einer Dosier= einrichtung, die atißerordentlich einfach in ihrer Konstruktion und funktion ist, aus einer geringsten Anzahl - von Teilen gebildet ist, sicli leicht in vorhandene Verteilerköpfe einbauen läßt, eine relativ lange !Lebensdauer hat und sowohl vom Standpunkt des Verschleißes als auch von dem der Korrosion dauerhaft ist.,

Dazu ist erfindungsgemäß eine» Dosiereinrichtung vorgesehen, die abgemessene Medaiummengen abgibt und ein Gehäuse mit einer Durchgangsbohrung ssur Aufnahme eines rotierbaren Eeils umfaßt, wobei das rotierbare Seil mit einem Durch=· gang versehen ist, der quer ssur Gehäusebohrung liegt und ( sur Herstellung einer Verbindung mit Mediumaufnahme- und Abgabeöffnungen in dem Gehäuse vorgesehen ist. In dem Durchgang ist ein Kolben eingefaßt, der in Erwiderung auf die Bewegung des rotierbaren Tsils eine Hubbewegung ausführt, wobei der Kolben in eine zurückgezogene Lage bewegt wird, wenn eich ein Ende des Durchgangs, in dem er sich bewegt, mit dem Mediumaufnahmekanal fluchtet, um das fließfähige Material in den Durchgang einzulassen. Der Kolben wird in Erwiderung auf die Bewegung des ro·=·

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tierbaren Seils in eine zweite lage "bewegt, ua dae Material aus dem Durchgang durch die Auslaßöffmmg su drücken, wobei eine Ausnehmung in dem Gehäuse an der Auslasöffnung zur Aufnahme eines Endes des Kolbens nach dem Wegdrücken des Materials durch die Auslagöffauag vorgesehen ist» Sie weitere Bewegung des rotierbaren 5!eils drüclrt den Kolben in den umschlossenen Bereich der Qehauaebohrung eurück, um Luft durch die Auslaßöffnung in einer Richtung entgegengesetzt zur Bewegung des ausströmenden Materials einzuziehen und damit ein lecken zwischen aufeinanderfolgenden Ausläufen, gemessener Flüeeigkeitsmengets zu verhindern.

Die Erfindung ist im nachfolgenden anhand eines Ausfüh- - ^; rungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben· In der Zeichnung sind:

Fig. 1 ein Schnitt durch die Einzelteile der erfindungsgeraäßen Dosiervorrichtung,

Fig. 2 ein Schnitt durch die Dosiereinrichtung, der den Einschluß einer festgelegten Flüssigkeitsmenge innerhalb der der Dosiervorrichtung zeigt,

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· 3 ein Schnitt, der die Art und Weiee seigt, vie das in der Dosiervorrichtung eingeschlossene Material durch eine Auelaßöffnung in einen Behälter abgegeben wird«

Pig. 4 ein Schnitt durch die Dosiervorrichtung, nach der Abgabe dee Dosier guts durch die Auslauf öffnung, in dem die Art und Weise gezeigt ist, wie die Einzelteile der Dosiervorrichtung eine mechanisch erfolgende Saugwirkung erbringen« um nach dem Pullen verbleibendes Dosiergut zurückzuhalten, bis der nächste Abgabevorgang erfolgt, und

O Pig. 5 eine Seitenansicht teilweise im Schnitt

an der Linie 5=5 der Fig. 1, in der die relativen lagen der Einzelteile der Dosiervorrichtung in der in Pig. 1 gezeigten Lage aus sines anderes Blickfeld gezeigt sind.

Während die erfindungsgemäße Dosiervorrichtung besonders gut zur Abgabe flüssiger Hahrungsmitteiprodukte geeignet

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ist, beispielsweise Sahne.. Kaffeeiailch u.dgl. , und zwar vornehmlieh in einer hochfcourig laufenden Behälterfüll- und Siegelmaachine_t versteh-!; es sich, daß die erfindungs= gemäße Dosiervorrichtung überall dort verwendet werden kann, wo eine genaue und sofortige Abgabe festgelegter _ Mengen eines Dosiergutes erwünscht ist₉ «hsie daß ein

Lecken oder Tropfen zwischen den einzelnen Abgaben erfolgt.

Die Dosiervorrichtung 10 umfaßt ein Gehäuse 12 mit. einer Durohgangsböhrung 14 zur Aufnahme eines Rotors 16, der seinerseits mit einem Durchgang 18 versehen ist. Dieser Durchgang ist je nach seiner Lage zur Herstellung einer Verbindung mit oberen und unteren Dosiergutaufnahme=· und Abgabeöffnungen 20 bsw. 22 vorgesehen, die im Gehäuse an-J geordnet sind. Der Durchgang 18 des Rotors 16 umfaßt einen Kolben 24, der in ihn? eingeschlossen ist und der in Erwiderung auf die Bewegung des Rotors 16 eine Hubbewegung ausführt« um eine festgelegte Dosiergutmenge aufzunehmen und abzugeben, wie das im einzelnen im nachfolgenden noch zu beschreiben sein wird. Die Dosiervorrichtung 10 umfaßt ferner als ein wichtiges Merkmal der Erfindung eine Ausnehmung 26, die an der AtislaBöffimxig 22 in das Gehäuse 12 eingeformt ist und sich von der Gehäusebohrung

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14 radial nach außen eretreckt, in sie aber am äußeren Rand der Ausnehmung 26 übergeht. Der Zweck der Ausnehmung 26 in Verbindung mit der Punktion der anderen Teile der Dosiervorrichtung 10 geht aus dem nachfolgenden noch hervor.

Das Dosiergut 28 gelangt vorzugsweise von einem lagertank in die Dosiervorrichtung 10. Der Lagertank ist gestrichelt in Pig. 1 gezeigt. Der Sank 30 hat, falls er vorgesehen ist, vorzugsweise ein Halastück 32, dessen Innendurchmesser im wesentlichen gleich dem Innendurchmesser der Aufaahsieöfisusg 20 der Dosiervorrichtung ist, so daß das Sösiergut schnell aus dem DG3iergutbehälter 30 in die Dosiervorrichtung 10 fließen kann. Die Füllage der Dosiervorrichtung 10 ist in Pig. 1 gezeigt, "bei der sich der C Kolben 24 in der untersten bzw. zurückgezogenen Lage be·= findet und dabei gerade eine festgelegte Dosiergutmenge durch die AuslaSSffnung 22 abgegeben hat. Das Dosiergut aus dem Dosiergutbehälter 30 kann damit in den 3?eil des Durchgangs 18 im Eotor einströmen, der sich unmittelbar über dem Solben 24 befindet.

Hachdea der Baus des Durchgangs 18 smiaittelbar über dem Kolben 24 alt des Dosiergut vollkommen gefüllt ist, ist

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der Rotor 16 fertig zur Bewegung, ua eine festgelegte Menge Dosiergut einzuschließen, das anschließend abgegeben werden soll. Das geht im einzelnen aus Fig* 2 hervor» in der sich der Rotor 16 in einer Lage befindet» die um ,ca 90° zur Aufnahmelage verdreht ist. Diese Darstellung

-> zeigt, wie eine festgelegte Menge des Dosiergutes inner« halb der Dosiervorrichtung 10 eingeschlossen wird· Insbesondere ist zu ersehen, daß die Wandung der Gehäusebohrung 14 eine festgelegte Menge des Dosiergutes 28 innerhalb des Durchgangs 18 einschließt, das sich unmittelbar über dem Kolben 24 befindet. Es versteht sich, daß sag® ?ertigri2!gs*oleraii«en in der Größenordnung von 25 /U beispielsweise zwischen dem Kolben 24 und dem Durchgang 18 sowie zwischen dem Rotor 16 und der Gehäusebclrrusg 14 vorgesehen sind, um das Sindringen von Dosiergut zwischen

O diese zusammenwirkenden Seile der Dosiervorrichtung zu :

verhindern» _~'\

Die Punktion des Rotors 16 in einer Behälterfüll« und Siegelmaechine wird mit der Bewegung der Behälter derart synchronisiert, daß die Dosiervorrichtung 10 die gewünschte Dosiergutmenge in aufeinanderfolgende Behälter in kontinuierlicher Weise einfüllt. Deshalb wird der Rotor 16 durch einen Antriebsmechanismus mechanisch angetrieben, j

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der mit dem Förderer eynchronisiert ist, um die Behalter j durch die Behälterftill- «ad Siegelmasohine zu führen. Der Kolben 24 andererseits ist als Preikolben insofern ausgebildet, das seine Bewegung durch die Schwerkraft geeteuert wird, während er la dert verschiedenen Hublagen in Er- ^ widerung auf die Bewegung des Roters 16 wandert» Gegebenenfalls kann der Kolben 24 auch mechanisch in seiner Hub- * bewegung angetrieben sein, obgleich es festgestellt worden 1st, daß das normalerweise nicht erforderlich ist.

Die Bewegung des Eotors 16 aus der Püllage gemäß der Darstellung in Pig· 1 durch die Sransportlage gemäß der Darstellung in rig. 3 is div Äbgsbelsg© gemäß der Darstellung ι ia Fig. 3 erfordert sehr «esig ledt im Arbeitsablauf der f

Dosiervorrichtung. Gemäß Fig. 3 ist zu ersehen, das sich ^ . |

O der Eotor 16 um 180° aus der in Pig. 1 gezeigten Püllage _n | gedreht hat, um das in dem Rotor 16 eingeschlossene Do=» τ I 1' siergut gegenüber der Auslauf öffnung 22 auszurichten. So- '■ ^? -.I bald das geschehen ist, fällt der Kolben 24, da er keiner Zentrifugalkraft mehr ausgesetzt ist, aufgrund der Schwerkraft und drückt das in dem Hotor eingeschlossene Dosiergut 28 durch die Auslauf öffnung 22 in einen Behälter 34, der mit der Auelauf öffnung 22 fluchtet. Während der Kolben 24 das in dem Hotor 16 auf einer Seite eingeschlossene

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Doeiergut herausdrückt_r wird gleichseitig am anderen Ende dee Kolbens daa gegenüberliegende Ende des Durchgangs geöffnet, um ein Einströmen von Sosiergut 28 durch die Aufnahmeöffnung 20 in ihn hinein zu ermöglichen. Bainit dauert der Füll- und AbgabeVorgang nur kurze Zeit.

Es ist festgestellt worden, daß nicht alles Sosiergut während eines Abgabevorgangs herausströmt, so daß dabei die Erscheinung auftritt, die in Abg&bevorrichtungen allgemein, als "aäelitropfea¹¹¹ beseichset; viird* Biese Erscliei« nung ist in bekanntem Vorrichtungen praktisch normal usd stört ein anschließende Siegeln, da das Auslaufen oder Auftropfen von Flüssigkeiten auf die Handbereiehe des -.ι Behälters nicht nur ein unansehaliehes Aussehen hervor- ii rufen ₉ sondern auch Schwierigkeiten beim Wärmeversiegeln ]-:" J eines Verschlußteile aia Behälterkörper hervorrufen, um ]' ' ferner au gewährleisten, daß nur eine festgelegte Menge

J Sosiergut abgegeben wird, muß irgendeine Kontrollmöglich= IT """' . .. .

keit für das "ITachtropfen" vorgesehen seiia. In der vorliegenden Erfindung besteht die Kontrolle über das "liach=· tropfen" durch eine mechanisch induzierte Saugwirkung, die luft durch die Auslaßöffnung nach oben, sieht „ nachdem der Abfüllvorgang beendet ist, um vorhandenes Best·=·

;:· gut in der Bosiervorrichtung su halten _f bis der nächste

abgabevorgang erfolgt. Das wird erfindUBgsgemäß durch die Zusammenwirkung zwischen der Ausnehmung 26 tand dem Kolben 24 erreicht.

Nachdem die Abgabe einer festgelegten Bosiergutmsage beendet ist, wandert der Kolben 24 in die Auaaehmung 26, vie da8 in Pig. 1 und 5 gezeigt ist. Sine anschließende Bewegung des Rotors 16 bewirkt eine Bewegung des Kolbens 24, wie das in Fig. 4 geseigt ist_B aus der Ausnäsaung 26 in die Gehäusebohrung 14 hinein_s und das erzeugt ein geringes Vakuum oder "Zurücksaugen" an der Auslauföffnung 22, wodurch Luft in die Auslauföffnung 22 eingesaugt

wird, wie das durch diePfeile in Fig. 4 dargestellt ist. f

Dieses mechanisch hervorgerufene Vakuu© vermindert ein Tropfen eder Lecken durch die Aueübung pneumatischer Kräfte auf eine eventuell verbleibende Restflttssigkeito In dieser Weise vollführt die Dosiereinrichtung ihre Abgabefunktion und verhindert gleichzeitig eia Nachirropfen zwischen den einzelnen

Sie gegenuberliege&fien Enden des Kolbens #4 sind gerundet„ wie das bei 36 in der Zeichnung dargeäfellt ist, um das oben erwähnte mechanisch hervorgerufene Vakuum zu erreichen, ohne daß ein unnötiger Verschleiß od®r eine

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Störung in der Funktion d*e Botora 16 hervor»- \fee wird. Das Haß der Krümmung an den Enden 36 de· EoIb 24 «ovi· der Ausnehmung 26 kann innerhalb festgelegt«? m*B9» variiert werden, um die angestrebtes Brgebei* u erzielen* Ferner versteht es pich, das das Sebl&s« 12 läsg» s- lieh ausgebildet sein kann« um einen länglichen Ector 16 aufzunehmen, der eine Hehrzahl voneinander getrennter Durchgänge 18, einen Kolben 24 innerhalb eines jeden Durchgangs usw. umfaßt, um gleichzeitig eine entsprechende Anzahl von Behältern füllen zu können.

Durch die Erfindung iot also eine Dosiervorrichtung schaffen worden, die nach Bedarf für eine genaue und sofortige Abgabe sorgt und die gleichzeitig ein Lecken oder Tropfen zwißchen den einzelnen Dosiergutabgabevor-ν gangen weitgehend verringert oder überhaupt verhindert.

Claims (6)

¹AlIk 883*115.

-H-

1· Dosiervorrichtung zur Abgabe abgemessener Sosiergutmengen mit einem Gehäuse mit einer Duffchgangsbohrung zur Aufnahme einea rotierenden Teile, dadurch gekennzeichnet, daß das rotierend« Teil (16) mit einem Durchgang (18) versehen ist, der quer sur Gehäusebohrung (14) liegt und zur Herstellung einer Verbindung mit den Dosiergutaufnahme- (20) und -abgabeöffnungen (22) in dem Gehäuse (12) vorgesehen ist, daß eix) Kolben (24) in den Durchgang (18) eingefaßt und zur Ausführung einer Hubbewegung in Erwiderung auf die Bewegung des rotierbaren Xeils (1'6) vorgesehen ist, wobei der Kolben (24) bei einer Ausrichtung eines Endes des Durchgangs (18) mit der Doeiergui&aufnahmeöffmuag (20) zur Ermßglichung eines Eintritte des Doaierguts (28) in den Durchgang (18) in eine ziiarttolcgessogene 2*age und in eine ssvreite Lage in Erwiderung auf die Bewegung des rotierbaren Seils (16) zum Herausdrücken des Dosiergute (28) aus dem Durchgang (18) durch die DosiergutauslaSöffniiHg (22) gebraoht 1st, und daß eine Ausaehmung (26) in dem Gehäuse (12) an der Dosiergutauslauföffnung (22) zur Aufnahme des einen Endes des KoI-

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bens (24) nach dem Herausdrücken des Dosierguts (28) durch die Dosiergutauslauföffnung (22) vorgesehen ist, wobei "bei einer weiteren Bewegung des rotierbaren Teils (16) der Kolben (24) in den Bereich der Sehäusebohrung (14) derart zurückschiebbar ist, daß durch die Dosier= ^ gutaaslauföffnung (22) Luft in entgegengesetzter Rich-

tung zur Bewegung des Dosierguts (28) zur Verhinderung eines Leckens zwischen den Abgabefolgen abgemessener Dosiergutmengen einziehbar ist.

2. Dosiervorrichtung nach Anspruch 1, d a du r c h gekennzeichnet» daß es sich bei dem Kolben (24) um einen Freikolben handelt.

3· Dosiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Enden (36) des Kolbens (24) zum leichten Ein- und Auslaufen in die bzw. aus der in dem Gehäuse (12) vorgesehenen Ausnehmung (26) gerundet eind.

4.- Dosiervorrichtung nach Anspruch 1„ dadurch gekennzeichnet^ daß das rotierbare Teil (1<S) jeweils mit einer Kehräälil getrsaster Durchgänge (18) versehen ist» die zur Aufnahme einer entsprechen-

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den Anzahl von Kolben (24) vorgesehen sind? wo"bei den Kolben jeweils entsprechende Ausnehmungen \2o) «ugs= ordnet sind.

5· Dosiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Doaiergutaufnahme_öffnung (20) im wesentlichen die gleiche Breit« wie der Durchgang (18) in dem rotierb&ren Teil (16) hat.

6. Dosiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekernt zeichnet, daß die Dosiergut auslauf öfxnisag (22) wesentlich kleiner als der in dem rotierbaren Teil (16) vorgesehene Durchgang (18) ist.