DE69407641T2

DE69407641T2 - Dosiervorrichtung, insbesondere für viskose Produkte

Info

Publication number: DE69407641T2
Application number: DE1994607641
Authority: DE
Inventors: Marius Filippi
Original assignee: Erca SA
Current assignee: Erca Formseal SA
Priority date: 1993-03-23
Filing date: 1994-03-08
Publication date: 1998-05-14
Anticipated expiration: 2014-03-09
Also published as: DE69407641D1; FR2703150A1; EP0617261B1; FR2703150B1; EP0617261A1

Description

Die vorliegende Erfindung hat als Gegenstand eine Dosiervorrichtung, insbesondere zum Dosieren von viskosen Produkten.
Im Bereich der Lebensmittelprodukte, und insbesondere im Bereich von Produkten mit viskoser Konsistenz, wie zum Beispiel Schokoladenmousse, Schaumcreme sowie weiteren ähnlichen Produkten wird die Dosierung der Menge des Produktes, die in die Verpackungsgefäße einzufüllen ist, mit Hilfe eines Schiebeventils vorgenommen, das mit einer Düse endet, wobei das Ventil so gesteuert wird, daß die gewünschte Menge des Produktes effektiv in das Gefäß eingefüllt wird.
Im Falle eines viskosen Produktes, zum Beispiel von der weiter oben genannten Art, und nach Schließen des Ventils geschieht die Trennung zwischen dem auf diese Art und Weise gefüllten Gefäß und der Düse der Dosiervorrichtung wegen der Fließschwierigkeiten des Produktes in der Düse aufgrund seiner Viskosität, die sehr hoch sein kann, nicht in einer zweckdienlichen Art und Weise. Man wird in der Tat verstehen, daß das Produkt selbst nach dem Schließen der Düse des Ventils eine bestimmte Zeit benötigt, um aus der Düse zu fließen, und dazu neigt, sich an den inneren und äußeren Wänden dieser Düse festzusetzen.
Diese Situation ist natürlich ziemlich unvorteilhaft, insbesondere im Falle von automatischen Verpackungsmaschinen für derartige Produkte.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Dosiervorrichtung zu bieten, die die Trennung zwischen der Düse, die zur Verabreichung des viskosen Produktes dient, und der Oberfläche des Produktes, das in das Gefäß eingefüllt wird, begünstigt.
Um dieses Ziel zu erreichen, ist die Dosiervorrichtung, insbesondere für viskose Produkte, dadurch gekennzeichnet, daß sie folgendes enthält:
ein Gehäuse, das eine Dosierungskammer bildet, die an einem ihrer Enden mit einer Öffnung versehen ist sowie mit einem Leitungsstück zur Einführung des oben genannten Produktes;
ein in bezug zum besagten Gehäuse beweglich in der oben genannten Dosierungskammer eingebauten Leitungsstück, wobei ein erstes Ende des besagten Leitungsstücks offen ist und den Ausgang für das dosierte Produkt darstellt, wobei das besagte Leitungsstück in dichter Art und Weise durch die Öffnung des genannten Gehäuses geht und das Leitungsstück mit mindestens einem Durchgang versehen ist, der dazu geeignet ist, die besagte Kammer mit dem Inneren des besagten Leitungsstücks zu verbinden;
feste Verschlußvorrichtungen für den oben genannten Durchgang, die in der besagten Kammer eingebaut und mit dem oben genannten Gehäuse verbunden sind; sowie Vorrichtungen, um das besagte Leitungsstück zu verschieben, und zwar zwischen einer ersten geöffneten Position, in der das besagte offene Ende des Leitungsstücks über eine Länge 1 aus dem oben genannten Gehäuse herausragt und in der der besagte Durchgang durch die Verschlußvorrichtungen nicht verschlossen ist, sowie einer zweiten geschlossenen Position, in der das besagte offene Ende über eine Länge aus dem oben genannten Gehäuse herausragt, die deutlich geringer als die Länge list und in der der besagte Durchgang durch die besagten Verschlußvorrichtungen vollständig verschlossen ist, wobei die besagten Verschiebevorrichtungen mit dem zweiten Ende des besagten Leitungsstücks zusammenwirken.
Man wird verstehen, daß dank der Anordnung und des Aufbaus der Erfindung das bewegliche Leitungsstück, das den beweglichen Teil des Ventils im Zusammenwirken mit den Verschlußvorrichtungen darstellt, gleichzeitig eine Düse mit variabler Position in bezug auf das Gefäß darstellt, in das das viskose Produkt einzufüllen ist. Wenn das Ventil geöffnet ist, ragt das Ende des Leitungsstücks weit aus dem Gehäuse der Dosiervorrichtung heraus und dringt so in ausreichender Art und Weise in das zu füllende Gefäß ein. Mit dem Schließen des Ventlls fährt dieses Leitungsstück jedoch in das Gehäuse der Dosiervorrichtung zurück, wobei es sich dadurch von dem zu füllenden Gefäß entfernt, was die Trennung zwischen dem im Gefäß enthaltenen Produkt sowie der Düse zur Abgabe der viskosen Flüssigkeit begünstigt.
Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsart der Erfindung sind die Verschlußvorrichtungen mit dem Gehäuse verbunden und so angeordnet, daß sie den Durchgang vollständig verschließen, wenn sich das besagte Leitungsstück in seiner zweiten Position befindet, und daß sie den Durchgang vollständig freizugeben; wenn sich das besagte Leitungsstück in seiner ersten Position befindet.
Das Leitungsstück ist in einer weiteren bevorzugten Ausführungsart zylindrisch, und sein zweites Ende ist verschlossen. Dieses Leitungsstück enthält mehrere Durchgänge, die aus Öffnungsschlitzen bestehen, die in seiner Wand und winklig versetzt angeordnet sind, während die Verschlußvorrichtungen eine zylindrische Muffe enthalten, in der das besagte Leitungsstück dicht gleiten kann, wobei die Länge der Muffe in der Verschiebungsrichtung des besagten Leitungsstücks mindestens identisch mit den Abmessungen der besagten Öffnungsschlitze in der genannten Verschiebungsrichtung ist.
Man wird verstehen, daß das Ventil in dieser bevorzugten Ausführungsart eine besonders einfache Struktur aufweist und daß die Muffe, die den feststehenden Teil des Ventils darstellt, darüber hinaus zur Führung des Leitungsstücks bei seinen Verschiebebewegungen zwischen seiner Öffnungsposition und seiner Schließposition dient.
Weitere Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich in vorteilhafterer Art und Weise aus der Lektüre der nachfolgenden Beschreibung von mehreren Ausführungsarten der Erfindung, die als Beispiele - die nicht vollständig sind - dargestellt werden. Die Beschreibung nimmt Bezug auf die in der Anlage dargestellten Abbildungen, in denen:
- die Abbildung 1 eine vertikale Schnittansicht der Dosierungsvorrichtung in geschlossener Position darstellt;
- die Abbildung 2 eine Ansicht ähnlich der Abbildung 1 darstellt, in der die Dosiervorrichtung in geschlossener Position abgebildet ist;
- die Abbildung 3 einen Schnitt entlang der Linie III-III der Abbildung 1 darstellt; sowie
- die Abbildung 4 eine vertikale Schnittansicht eines Teils des beweglichen Leitungsstücks der Dosiervorrichtung darstellt.
Wenn man sich zunächst zur Abbildung 1 wendet, so wird dort eine bevorzugte Ausführungsart der Dosiervorrichtung beschrieben. In dieser Abbildung wurde ein Teil eines Gefäßes 10 dargestellt, der dazu bestimmt ist, mit einem viskosen Produkt gefüllt zu werden, wie zum Beispiel Schokoladenmousse oder Schaumcreme, sowie die Dosiervorrichtung 12. Die Dosiervorrichtung besteht im wesentlichen aus einem zylindrischen Gehäuse 14, das an seinem unteren Teil in einen kegelstumpfartigen Abschnitt 16 endet, der eine kreisförmige Öffnung 18 bildet. Das Gehäuse 14 ist mit dem unteren Teil einer Befestigungsfläche verbunden, die die allgemeine Referenz 20 trägt und insbesondere ein Leitungsstück 22 zum Zwecke der Zuführung des zu dosierenden Produktes enthält. Das Leitungsstück steht mit dem Inneren des zylindrischen Gehäuses 14 in Verbindung, welches auf diese Art und Weise eine Dosierungskammer 24 darstellt.
In dieser Dosierungskammer 24 befindet sich eine Bauteileeinheit, die ein Ventil 26 bildet und im wesentlichen aus einem beweglichen zylindrischen Leitungsstück 28 besteht, welches die selbe Rotationsachse XX' aufweist, wie das zylindrische Gehäuse 14, sowie aus einem feststehenden Verschlußelement 30. Das Leitungsstück enthält ein unteres offenes Ende 32 so wie eine zweites Ende 34, das durch ein massives zylindrisches Teil 36 verschlossen wird. Die Öffnung 18 des zylindrischen Gehäuses ist mit einem Runddichtring 37 versehen, der die Dichtheit zwischen dem Gehäuse 14 und dem Leitungsstück 28 gewährleistet, und zwar unabhängig von der Position dieses letzteren. Wie in der Abbildung 4 besser zu sehen ist, ist das Leitungsstück 28 in unmittelbarer Nähe zu seinem zweiten Ende 34 mit Öffnungen beziehungsweise Durchgängen versehen, wie zum Beispiel drei Durchgänge 38, die winklig in regelmäßigen Abständen versetzt und allesamt auf gleicher Höhe in der Wand des Leitungsstücks angeordnet sind. Man wird auf diese Art und Weise verstehen, daß die Öffnungen oder Öffnungsschlitze 38 es erlauben, das Innere des Leitungsstücks, das die Referenz 40 trägt, mit der Dosierkammer 24 zu verbinden, wenn das Ventil 26 geöffnet ist. Man wird ebenfalls verstehen, daß das offene Ende 32 des Leitungsstücks 28 die Ausgangsdüse für das viskose Produkt darstellt.
Die Abbildung 1 zeigt ebenfalls, daß das massive Teil 36, das das Leitungsstück 28 verlängert, an einem Ende 42 mit einer Steuerstange 44 verbunden ist, die selbst mit Vorrichtungen 46 zur Verschiebung des Führungsstücks 28 in der Richtung der Achse XX' verbunden ist. Um die Dichtheit in der Kammer 24 und den Schutz der Steuerstange 42 sowie der Verschiebeelemente 46 zu gewährleisten, umgibt ein verformbarer Dichtbalg die Steuerstange 44 und weist ein erstes Ende 50 auf, das mit dem massiven Teil 36 verbunden ist, sowie ein zweites Ende 52, das mit dem Trägerelement 20 verbunden ist.
Das feststehende Verschlußelement 30 besteht entsprechend der vorliegenden Ausführungsart aus einer zylindrischen Muffe, deren Innendurchmesser D geringfügig größer ist als der Außendurchmesser D' des Leitungsstücks 28, so daß zumindest eine teilweise Abdichtung zwischen der Innenfläche der Muffe 54 und der Außenfläche des Führungsstücks 28 erreicht wird. Die Muffe 54 ist in der Achse XX' des zylindrischen Gehäuses 14 angeordnet und mit diesem durch strahlenförmig auseinanderlaufende Arme wie zum Beispiel 56 verbunden. Die Höhe L der Muffe 54 in der Richtung der Achse XX' ist größer als das Maß L' der Öffnungsschlitze 38 in der gleichen Richtung. Wie die Abbildung 1 zeigt, in der das Ventil 26 in geschlossener Position dargestellt ist, befindet sich das offene Ende 32 des Leitungsstücks 28 eindeutig auf der Höhe der Öffnung 18 des zylindrischen Gehäuses 14, wenn die Öffnungsschlitze 38 sich gegenüber der Muffe 54 befinden, das heißt in geschlossene Position. Wenn sich das Ventil demgegenüber in seiner maximalen Öffnungsposition befindet, so wie dies in der Abbildung 2 dargestellt ist, so sind die Öffnungsschlitze 38 in bezug auf die Muffe 54 versetzt, und das offene Ende 32 des Leitungsstücks ragt um die Länge M aus dem zylindrischen Gehäuse heraus.
Wie die Abbildung 2 ebenfalls zeigt, ist die gesamte Dosiervorrichtung in bezug auf die obere Fläche 70 des Gefäßes 10 so positioniert, daß das untere Ende des Leitungsstücks 32 um eine Länge 1 in der Größenordnung von 10 mm in das Gefäß hineinreicht, wobei die Vorrichtung selbst so angeordnet ist, daß der untere Teil des zylindrischen Gehäuses 14 in einer Entfernung in der Größenordnung von 10 mm oberhalb der oberen Fläche 70 des Gefäßes 10 positioniert ist. Man wird verstehen, daß entsprechend einer bevorzugten Ausführungsart die gesamte Laufstrecke des Leitungsstücks 28 auf diese Art und Weise in der Größenordnung von 20 mm liegt.
Man sieht, daß das viskose Produkt durch das Zusammenwirken des Leitungsstücks 28 und der Muffe 54, die die Öffnungsschlitze 38 verschließt, sowie durch das Zusammenwirken des Endes 32 des Leitungsstücks 28 mit einem Dichtring 37, der in der unteren Öffnung 18 des zylindrischen Gehäuses 14 untergebracht ist, in der Dosierkammer 24 gehalten wird, wenn die Dosiervorrichtung sich in ihrer in der Abbildung 1 dargestellten Ruhestellung befindet, das heißt in der Position, in welcher das Ventil 26 geschlossen ist.
Wenn die Dosiervorrichtung sich jedoch in ihrer Funktionsstellung befindet, so wie dies in der Abbildung 2 dargestellt ist, dann befindet sich das Leitungsstück 28 in seiner unteren Position, so daß die Öffnungsschlitze 38 in Bezug auf die Muffe 54 vollständig von dieser versetzt sind. Auf diese Art und Weise kann das in der Kammer 24 enthaltene viskose Produkt die Öffnungsschlitze 38 passieren, in das Leitungsstück 28 eindringen und aus diesem durch das Ende 32 desselben wieder austreten.
Man wird verstehen, daß die Öffnungsschlitze sich immer mehr schließen und das Ende 32 des Leitungsstücks 28 gleichzeitig wieder eingezogen wird, wenn das Schließen des Ventils gesteuert wird, das heißt das Einfahren des Leitungsstücks 28. Diese Einfahrbewegung des Leitungsstücks 28, die mit dem Schließen der Öffnungsschlitze 38 synchronisiert ist, begünstigt die Trennung der Düse, die durch das Ende 32 des Leitungsstücks gebildet wird, vom Produkt, das im Gefäß 10 enthalten ist.
Obwohl die oben näher beschriebene Ausführungsart eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung darstellt, versteht es sich von selbst, daß man den Rahmen der Erfindung nicht verlassen würde, wenn die Konstruktion des Ventils geändert wird, solange sein Schließen mit der Einfahrbewegung des Leitungsstücks 28 synchronisiert bleibt. Die Verbindung zwischen dem Inneren des Leitungsstücks und der Dosierkammer könnte beispielsweise durch zwei Enden des Leitungsstücks realisiert werden, die in diesem Falle geöffnet wären. Dieses zweite Ende würde sich auf einen feststehenden axialen Sitz stützen, wenn sich das Leitungsstück in seiner geschlossenen Position befindet.

Claims

1. Vorrichtung zur Dosierung, insbesondere von viskosen Produkten, dadurch gekennzeichnet, daß sie enthalt:

ein Gehäuse (14), das eine Dosierungskammer (24) bildet, die an einem ihrer Enden mit einer Öffnung (18) versehen ist sowie mit einem Leitungsstück zur Einführung des oben genannten Produktes (22);

ein in bezug zum besagten Gehäuse (14) beweglich in der oben genannten Dosierungskammer (24) eingebauten Leitungsstück (28), ein erstes Ende (32) des besagten Leitungsstücks (28), das offen ist und den Ausgang für das dosierte Produkt darstellt, wobei das besagte Leitungsstück (28) durch die Öffnung des genannten Gehäuses (14) geht und das Leitungsstück (28) mit mindestens einem Durchgang (38) versehen ist, der dazu geeignet ist, die besagte Kammer (24) mit dem Inneren (40) des besagten Leitungsstücks zu verbinden;

feste Verschlußvorrichtungen (54) für den oben genannten Durchgang, die in der besagten Kammer (24) eingebaut und mit dem oben genannten Gehäuse (14) verbunden sind; sowie

Vorrichtungen (44, 46), um das besagte Leitungsstück (28) zu verschieben, und zwar zwischen einer geöffneten Position, in der das besagte offene Ende des Leitungsstücks (28) über eine Länge M aus dem oben genannten Gehäuse herausragt und in der der besagte Durchgang (38) durch die Verschlußvorrichtungen nicht verschlossen ist, sowie einer zweiten geschlossenen Position, in der das besagte offene Ende über eine Länge aus dem oben genannten Gehäuse herausragt, die deutlich geringer als die Länge M ist und in der der besagte Durchgang (38) durch die besagten Verschlußvorrichtungen (54) vollständig verschlossen ist, wobei die besagten Verschiebevorrichtungen (44, 46) mit dem zweiten Ende (34) des besagten Leitungsstücks (28) zusammenwirken.

2. Dosiervorrichtung entsprechend dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die besagten festen Verschlußvorrichtungen (54) mit dem oben genannten Gehäuse (14) verbunden und so angeordnet sind, daß sie den besagten Durchgang (38) vollständig verschließen, wenn sich das besagte Leitungsstück (28) in seiner zweiten Position befindet, und ihn vollständig frei geben, wenn sich das besagte Leitungsstück in seiner ersten Position befindet.

3. Dosiervorrichtung entsprechend dem Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das besagte Leitungsstück (28) zylindrisch ist, daß sein zweites Ende (34) verschlossen ist, daß es mehrere Durchgänge besitzt, die aus Öffnungen (38) bestehen, die an seiner Wand angebracht und winklig versetzt sind, und daß die besagten Verschlußvorrichtungen eine zylindrische Muf fe (54) enthalten, in der das Leitungsstück auf dichte Art und Weise gleiten kann, wobei die Länge (L) der oben genannten Muffe in der Richtung der Verschiebung des besagten Leitungsstücks mindestens gleich dem Maß (L') der besagten Öffnungen in der genannten Verschieberichtung ist.

4. Dosiervorrichtung entsprechend dem Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die besagten Verschiebevorrichtungen eine axiale Steuerstange (44) enthalten, von der ein Ende (42) mit dem verschlossenen Ende (34) des besagten Leitungsstücks (28) verbunden ist, und daß sie darüber hinaus einen Dichtbalg (48) enthält, der die besagte Stange umgibt, wobei ein erstes Ende (50) des oben genannten Dichtbalgs mit dem verschlossenen Ende (34) des besagten Leitungsstücks verbunden ist und dessen anderes Ende (52) mit dem besagten Gehäuse (14) verbunden ist.

5. Dosiervorrichtung entsprechend einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die besagte Öffnung (18) des Gehäuses (14) mit einem Dichtring (37) ausgestattet ist, der mit der Außenfläche des besagten Leitungsstücks zusammenwirkt.