EP0582955B1 - Vorrichtung zum Dosieren und Abfüllen von flüssigen oder pastösen Produkten, insbesondere zum Abfüllen von sortierten Produkten, wie z. B. Fruchtjoghurt oder dgl., vorzugsweise auf mehrbahnigen Aseptikmaschinen - Google Patents
Vorrichtung zum Dosieren und Abfüllen von flüssigen oder pastösen Produkten, insbesondere zum Abfüllen von sortierten Produkten, wie z. B. Fruchtjoghurt oder dgl., vorzugsweise auf mehrbahnigen Aseptikmaschinen Download PDFInfo
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- EP0582955B1 EP0582955B1 EP93112478A EP93112478A EP0582955B1 EP 0582955 B1 EP0582955 B1 EP 0582955B1 EP 93112478 A EP93112478 A EP 93112478A EP 93112478 A EP93112478 A EP 93112478A EP 0582955 B1 EP0582955 B1 EP 0582955B1
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- piston rod
- metering
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
- B65B3/00—Packaging plastic material, semiliquids, liquids or mixed solids and liquids, in individual containers or receptacles, e.g. bags, sacks, boxes, cartons, cans, or jars
- B65B3/26—Methods or devices for controlling the quantity of the material fed or filled
- B65B3/30—Methods or devices for controlling the quantity of the material fed or filled by volumetric measurement
- B65B3/32—Methods or devices for controlling the quantity of the material fed or filled by volumetric measurement by pistons co-operating with measuring chambers
Definitions
- the invention relates to a device for dosing and filling liquid or pasty products, in particular for filling sorted products, such as. B. fruit yogurt or the like, preferably on multi-lane aseptic machines, with at least one dosing device assigned to each lane row, which is sealed in a dosing housing via a fitting seal, controls the product feed and the product flow and is driven via a push rod and a control valve driven via a piston rod and via a Fitting seal in the metering housing has a guided metering piston, the piston rod of which, like the push rod of the control valve, is sealed against the metering housing with the interposition of a sealing body.
- a metering device of the type mentioned has become known from DE-A-28 14 086.
- the metering piston is guided in a cylinder bore of the metering housing and a control valve designed as an outlet valve in a screw-on piece of the metering housing by means of a fitting seal.
- the back of the metering piston has two guide rods designed as piston rods, which are sealingly guided in a front wall of the metering housing by means of stuffing boxes.
- the valve body has a tappet rod which is guided in a hollow rod in a sealed manner via a further stuffing box, the inner part of the hollow rod being able to provide sealing support on a recess in the metering piston designed as a valve seat surface.
- the hollow rod is guided in a sealed manner with respect to the end wall of the metering housing by means of a further stuffing box.
- the known metering device is quite complex, in particular due to the coaxial arrangement of the push rod of the valve body in the hollow rod in connection with the double rod design of the metering piston. If there is product leakage on the inside of the stuffing box in the area of the hollow rod or the metering piston, uncontrolled product leaks and, if you look at the rear stuffing boxes in the area of the guide rods of the metering piston and the hollow rod, can contaminate the machine if there are product leaks here is coming.
- the invention has for its object a particular for filling sorted products such.
- B. fruit yogurt or the like preferably on multi-lane aseptic machines to provide suitable dosing device of the type mentioned above, which with simple means enables a good seal of the dosing device as well as exact control or monitoring and possibly removal of any product leakage occurring, without thereby reducing the dosing accuracy is impaired and which can also be sterilized and / or cleaned well.
- sealing body are held by means of a quick-change device in an intermediate wall (support piece) which penetrate a cylinder space of the metering piston and an inlet space of the control valve and one of the piston rod of the metering piston and the push rod of the control valve, for checking an approximately separating monitoring room serving product leakage.
- a metering device which is characterized by a good seal and exact control and monitoring of a product leakage without impairing the metering accuracy and at the same time having good sterilization and / or cleaning ability.
- the product leakage can be determined in a controlled manner.
- the dosing device can initially for a limited period of time continue to be operated without machine components being contaminated by the emerging product.
- the dosing device or the machine therefore only needs to be switched off when the extent of the leak has reached unacceptable values. In this case, you must react immediately so that the metering device can continue to be operated as quickly as possible.
- the surveillance room which is accessible from the outside through suitable measures, therefore has a dual function. So it serves to indicate the extent of the product leakage and on the other hand it gives the possibility, for example, to release the quick-change device via an assembly opening, so that the sealing bodies on the piston rod and the push rod can be replaced relatively quickly.
- monitoring room can at the same time be designed as a sterile room, so that even in such a case the dosing device or the filling and closing machine equipped with it can be put back into operation relatively quickly after a product leak.
- the monitoring room is designed as a sterile room, it is advantageously sealed off from the outside air by a sterile air lock in the region of the piston rod and the push rod.
- the piston rod and the push rod are each divided in the area of the monitoring space, which can be provided with an assembly opening that can be closed by a closure cover and at least with an observation window.
- a lower rod part of the piston rod or the push rod is connected to an upper rod part of the piston rod or push rod via a plug-in pin connection.
- a plug-in pin connection With this plug-in pin connection, the required axial forces for the dosing piston and the control valve can be transferred exactly.
- a suitable design of this plug pin connection also makes it possible to transmit the corresponding torque for the control valve designed as a rotary slide valve.
- the rapid disassembly and assembly of new sealing bodies also contributes if the sealing body is secured by a quick-release element, which is preferably formed by a locking slide which can be displaced essentially in the horizontal direction.
- this locking slide is used not only to secure the sealing body of the piston rod and the push rod, but also for two piston rods or push rods located in adjacent rows of tracks.
- Each sealing body has a support plate lying on one side of a sealing element engaging the piston rod or the push rod and a cover plate lying on the other side of the sealing element.
- the latter expediently has locking collar collars which are located at a distance from one another and which also enable a convenient removal of the sealing elements, for example by means of a tool.
- FIGS. 1 to 3 The basic structure of the metering device according to the invention is shown in FIGS. 1 to 3. From this it can be seen that a filling and closing machine, not shown in detail, has eight adjacent rows of tracks, in which cups with different products, such as. B. fruit yogurt of different flavors can be filled for an assortment packaging.
- a filling and closing machine not shown in detail, has eight adjacent rows of tracks, in which cups with different products, such as. B. fruit yogurt of different flavors can be filled for an assortment packaging.
- each row of lanes is assigned two individual doses 1, which are basically of the same design and whose task is to alternately transport cups 3 below the dosing device in the transport direction 2 by means of a transport device, not shown, with the product of the affected Fill row of webs.
- product components for example two, for each product to be filled in an adjustable mixing ratio are fed to a mixing container (also not shown) and mixed in a manner not shown.
- the mixed product is fed from the mixing container via an inflow line 4 directly into a product container 5, 5 ', 5' ', 5' ' of the filling and sealing machine.
- the respective product is then fed from these product containers via feed lines 6 and distributor pipes 7 to the respective individual doses 1 of the web rows. 2 shows which web rows are loaded with which product.
- Each individual metering device 1 has a metering housing 8 in which a cylinder bore 9 for receiving a metering piston 11 and a cylinder bore 12 for a control valve designed as a control slide 13 are provided.
- the Control slide valve 13 controls the product inflow and outflow.
- the product flow takes place via a mouthpiece 14.
- the control slide 13 has a connecting slot 15 and an outlet channel 16, via which, depending on the position of the rotatable control slide 13, a connection or an interruption between the control valve and the metering space located on the front of the metering piston 11 can be set.
- a cylinder chamber 17 is provided on the rear side of the metering piston 11, through which a piston rod 18 of the metering piston 11 extends.
- a cylinder space serving as an inlet space 19 is provided, through which a push rod 21 of the control slide 13 extends.
- the rear cylinder chamber 18 and the inlet chamber 19 are partially formed by the actual metering housing 8 and by sealing bushes 23 seated in a support plate 22 and a support piece 24 arranged above and thus fastened above the support plate 22.
- the two spaces that is to say the cylinder space 17 and the inlet space 19, are connected to one another via a connecting duct 25.
- the support piece 24 there is also an inlet channel 26, to which the branch pipe 7 of the feed line 6 is connected.
- the exit of the piston rod 18 and the exit of the push rod 21 from the rear cylinder space 17 and the inlet space 19 are each sealed by a sealing body 27.
- the sealing body 27 are of identical design, so that only one is explained in more detail below.
- the sealing body 27 is seated in an essentially cylindrical recess 28 of the support piece 24 and seals the cylinder space 17 and the inlet space 19 from a monitoring space 29 which is designed as a sterile space when used on an aseptic machine.
- This monitoring space 29 serves as an observation and control space for any leakage on the sealing bodies 27.
- the monitoring space has an observation window 31 and an assembly opening 30 which can be closed by a closure cover 32 and is closed at its upper end by a head plate 33. As can be seen from FIG.
- the piston rod 18 and the push rod 21 are guided through the top plate 33 of the monitoring space 29, to the extent of one Lift drive 34 for the piston rod 18 and a cylinder-piston unit 35 for the push rod 21.
- the piston rod 18 and the push rod 21 can be moved up and down.
- the control slide 13 Via a rotary lever 36, the control slide 13 can be rotated by 90 ° in addition to its axial movement by a drive, not shown, in order to, as explained above, close the product outlet or open it.
- the monitoring space 29 is sealed off from the outside air in the area of the piston rod 18 and the push rod 21 by air locks 37, 38 known per se, so that no sealing wear occurs at these points in the area of the piston rod and the push rod 21.
- Fig. 1 it is indicated that the piston rod 18 and the push rod 21 are formed in the area of the monitoring space 29 divided and are connected to each other via an easily releasable plug pin connection 39.
- the meaning of the split design of the piston rod 18 and the push rod 21 is explained in more detail below.
- an automatic leakage monitoring device 41 is indicated in FIG. 1.
- This has drain bores 42 as well as a collecting line 43 and a leakage collecting container 44.
- the plug pin connection 39 has a screw bolt 46 which is inserted through a lateral recess 45 in the piston rod 18 or the push rod 21 and which extends into a widened head part 47 of an upper rod part 18 'or 21 'The piston rod 18 or the push rod 21 is screwed in. In this way, the required adjustment forces and, in the case of the push rod, the torques required to transmit the rotary movement of the control slide can be transmitted very precisely.
- the sealing bodies 27 for the piston rod 18 and the push rod 21 each have a lower support plate 49 which lies on one side of the actual sealing element 51.
- These essentially cup-shaped or cup-shaped sealing elements can be commercially available sealing elements or also specifically for the here requirements are selected.
- These locking collars interact with an essentially horizontally adjustable and removable locking slide 54, which can be tightened by means of a clamping screw 55 and serves for the simultaneous locking of four rod bushings, namely two adjacent piston rods 18 and two adjacent push rods 21.
- the locking slide 54 can be moved laterally in such a way that the clamping screw 55 enters an enlarged opening 56 (FIG. 5), so that the locking slide can be removed for changing the sealing body 27.
- the replacement of the sealing body takes place as follows: As soon as it has been determined through the observation window 31 in the monitoring room 29 or else through the automatic leak indicator that the leakage at certain rod passages is inadmissibly high and a change of these sealing bodies 27 is necessary, the procedure is as follows. After the machine has come to a standstill, the closure cover 32 of the assembly opening 30 is opened, whereupon the plug-in pin connection is released and then the upper rod parts 18 'of the piston rod 18 and 21' of the push rod 21 are lifted upwards by their drives 34 and 35. The lower rod parts of the piston rod 18 and the push rod 21 are brought into their lower position. Then, using a suitable tool which engages the locking collar 53, the sealing elements 51 together with the respective cover plate 52 can be pulled upwards and finally the sealing elements 51 can be replaced by new sealing elements. Assembly takes place in the reverse order.
- the metering device according to the invention can be sterilized particularly well, so that it can be filled under aseptic conditions. Cleaning is just as easy.
- the metering piston 11 is moved into an annular space 17 ′ of the cylinder space 17 that is larger in diameter, and the valve slide 13 is moved into a correspondingly enlarged annular space 19 ′ of the inlet space 19.
- the metering piston 11 and the valve slide 13 can be optimally cleaned.
- the piston rod and the push rod are raised until areas with a reduced diameter 18 ′′ and 21 ′′ reach the area of the sealing body 27.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Basic Packing Technique (AREA)
Description
- Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Dosieren und Abfüllen von flüssigen oder pastösen Produkten, insbesondere zum Abfüllen von sortierten Produkten, wie z. B. Fruchtjoghurt oder dergleichen, vorzugsweise auf mehrbahnigen Aseptikmaschinen, mit wenigstens einem jeder Bahnreihe zugeordneten Doseur, der ein in einem Dosiergehäuse über eine Paßdichtung abgedichtetes, den Produktzulauf und den Produktablauf steuerndes und über eine Stößelstange angetriebenes Steuerventil sowie einen über eine Kolbenstange angetriebenen und über eine Paßdichtung im Dosiergehäuse abgedichtet geführten Dosierkolben aufweist, dessen Kolbenstange ebenso wie die Stößelstange des Steuerventils jeweils unter Zwischenschaltung eines Dichtungskörpers gegenüber dem Dosiergehäuse abgedichtet geführt ist.
- Eine Dosiervorrichtung der eingangs genannten Art ist aus der DE-A-28 14 086 bekanntgeworden. Dort ist der Dosierkolben in einer Zylinderbohrung des Dosiergehäuses und ein als Auslaßventil ausgebildetes Steuerventil in einem Anschraubstück des Dosiergehäuses mittels Paßdichtung geführt. Der Dosierkolben besitzt auf seiner Rückseite zwei als Kolbenstangen ausgebildete Führungsstangen, die in einer Stirnwandung des Dosiergehäuses mittels Stopfbüchsen dichtend geführt sind. Der Ventilkörper besitzt eine Stößelstange, die über eine weitere Stopfbüchse in einer Hohlstange abgedichtet geführt ist, wobei sich der innere Teil der Hohlstange auf einer als Ventilsitzfläche ausgebildeten Ausnehmung des Dosierkolbens dichtend abstützen kann. An seinem der Stirnwandung zugewandten Ende ist die Hohlstange mittels einer weiteren Stopfbüchse gegenüber der Stirnwandung des Dosiergehäuses abgedichtet geführt. Die bekannte Dosiervorrichtung ist recht aufwendig gebaut, insbesondere infolge der koaxialen Anordnung der Stößelstange des Ventilkörpers in der Hohlstange in Verbindung mit der Doppelstangenausbildung des Dosierkolbens. Bei einer auftretenden Produktleckage an der innen liegenden Stopfbüchse im Bereich der Hohlstange bzw. des Dosierkolbens kann es zu unkontrollierten Produktleckagen und sofern man die rückwärtigen Stopfbüchsen im Bereich der Führungsstangen des Dosierkolbens und der Hohlstange betrachtet, zu Verschmutzungen der Maschine kommen, wenn es hier zu Produktaustritten kommt. Bei Undichtigkeiten, insbesondere der innen liegenden Stopfbuchse im Bereich der Stößelstange des Steuerventils bedarf es eines recht hohen Demontageaufwandes, um diese Dichtung freizulegen und gegebenenfalls durch eine neue zu ersetzen. Auch läßt sich die Dosiervorrichtung nicht einfach sterilisieren und/oder reinigen.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine insbesondere zum Abfüllen von sortierten Produkten, wie z. B. Fruchtjoghurt oder dergleichen, vorzugsweise auf mehrbahnigen Aseptikmaschinen geeignete Dosiervorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die mit einfachen Mitteln eine gute Abdichtung des Doseurs sowie eine exakte Kontrolle bzw. Überwachung und ggf. Abführung einer etwa auftretenden Produktleckage ermöglicht, ohne daß dadurch die Dosiergenauigkeit beeinträchtigt wird und die sich ferner gut sterilisieren und/oder reinigen läßt.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Dichtungskörper mittels einer Schnellwechseleinrichtung in einer Zwischenwandung (Tragstück) gehalten sind, die einen Zylinderraum des Dosierkolbens und einen Einlaufraum des Steuerventils sowie einen von der Kolbenstange des Dosierkolbens und der Stößelstange des Steuerventils durchsetzten, zur Kontrolle einer etwa auftretenden Produktleckage dienenden Überwachungsraum voneinander trennt.
- Mit den Mitteln nach der Erfindung kommt man zu einer Dosiervorrichtung, die sich durch eine gute Abdichtung sowie exakter Kontrolle und Überwachung einer Produktleckage ohne Beeinträchtigung der Dosiergenauigkeit bei gleichzeitig guter Sterilisier- und /oder Reinigungsfähigkeit auszeichnet. Bei Undichtigkeiten an den Dichtkörpern der Kolbenstange und der Stößelstange ist die Produktleckage in kontrollierter Weise feststellbar. Die Dosiervorrichtung kann zunächst für einen begrenzten Zeitraum weiterbetrieben werden, ohne daß durch das austretende Produkt Maschinenbauteile verschmutzt werden. Die Dosiervorrichtung bzw. die Maschine braucht mithin erst dann abgeschaltet zur werden, wenn das Ausmaß der Leckage nicht mehr vertretbare Werte angenommen hat. In diesem Fall muß sofort reagiert werden, damit die Dosiervorrichtung möglichst schnell weiterbetrieben werden kann. Zwecks Austausch der undichten Dichtungskörper sind diese mit Hilfe einer Schnellwechseleinrichtung in der zwischen dem Dosiergehäuse und dem Überwachungsraum befindlichen Zwischenwandung gehalten. Der durch geeignete Maßnahmen von außen zugängliche Überwachungsraum hat mithin eine Doppelfunktion. So dient er dazu, das Ausmaß der Produktleckage anzuzeigen und zum anderen gibt er die Möglichkeit, beispielsweise über eine Montageöffnung die Schnellwechseleinrichtung zu lösen, so daß die Dichtungskörper an der Kolbenstange und der Stößelstange relativ rasch ausgewechselt werden können. Das ist besonders wichtig für mehrbahnige Maschinen und vor allen Dingen dann, wenn es sich um Aseptikmaschinen handelt; denn in diesem Fall kann der Überwachungsraum gleichzeitig als Sterilraum ausgebildet sein, so daß auch in einem solchen Fall die Dosiervorrichtung bzw. die damit ausgerüstete Füll- und Verschließmaschine nach einer Produktleckage relativ schnell wieder in Betrieb genommen werden kann.
- Für den Fall, daß der Überwachungsraum als Sterilraum ausgebildet ist, ist dieser vorteilhaft im Bereich der Kolbenstange und der Stößelstange gegenüber der Außenluft durch eine Sterilluftschleuse abgeschottet.
- Um einen leichten Wechsel der Dichtungskörper zu ermöglichen, sind die Kolbenstange und die Stößelstange im Bereich des Überwachungsraums jeweils geteilt ausgebildet, der mit einer durch einen Verschlußdeckel verschließbaren Montageöffnung und wenigstens mit einem Beobachtungsfenster versehen sein kann.
- In zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung sind jeweils ein unterer Stangenteil der Kolbenstange bzw. der Stößelstange mit jeweils einem oberen Stangenteil der Kolbenstange bzw. Stößelstange über eine Steckbolzenverbindung miteinander verbunden. Durch diese Steckbolzenverbindung lassen sich die erforderlichen Axialkräfte für den Dosierkolben und das Steuerventil exakt übertragen. Durch eine geeignete Ausbildung dieser Steckbolzenverbindung ist auch eine Übertragung des entsprechenden Drehmoments für das als Drehschieber ausgebildete Steuerventil möglich.
- Zur schnellen Demontage und Montage neuer Dichtungskörper trägt ferner bei, wenn der Dichtungskörper durch ein Schnellverschlußelement gesichert ist, das vorzugsweise von einem im wesentlichen in horizontaler Richtung verschiebbaren Verriegelungsschieber gebildet ist.
- Zur Vereinfachung der Auswechslung der Dichtungskörper ist weiterhin vorgesehen, daß dieser Verriegelungsschieber gleichzeitig zur Sicherung nicht nur des Dichtungskörpers der Kolbenstange und der Stößelstange dient, sondern gleichzeitig auch für zwei in benachbarten Bahnreihen liegende Kolbenstangen bzw. Stößelstangen, verwendet wird.
- Jeder Dichtungskörper weist eine auf der einen Seite eines an der Kolbenstange bzw. der Stößelstange angreifenden Dichtungselements liegende Stützplatte und eine auf der anderen Seite des Dichtungselements liegende Abdeckplatte auf.
- Letztere besitzt zweckmäßigerweise mit Abstand gegenüberliegende im wesentlichen ringsegmentförmige Verriegelungskragen, die auch eine bequeme Entnahme der Dichtungselemente beispielsweise mittels eines Werkzeugs ermöglichen.
- Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1
- eine erfindungsgemäße Dosiervorrichtung zum Abfüllen von vier verschiedenen Produkten auf acht nebeneinanderliegenden Bahnreihen mit jeweils zwei Einzeldoseuren in einer Produktreihe,
- Fig. 2
- die zugehörige Seitenansicht der Dosiervorrichtung,
- Fig. 3
- einen Schnitt entlang der Linie III-III der Fig. 1,
- Fig. 4
- einen Teil der Dosiervorrichtung im Längsschnitt und in vergrößertem Maßstab,
- Fig. 5
- einen Schnitt entlang der Linie V-V der Fig. 4,
- Fig. 6
- eine Einzelheit einer Verbindung im Bereich der Kolbenstange des Dosierkolbens bzw. der Stößelstange des Ventilschiebers und
- Fig. 7
- einen Schnitt entlang der Linie VII-VII der Fig. 6.
- Der prinzipielle Aufbau der erfindungsgemäßen Dosiervorrichtung ist in den Fig. 1 bis 3 dargestellt. Hieraus ersieht man, daß eine im einzelnen nicht dargestellte Füll- und Verschließmaschine acht nebeneinanderliegende Bahnreihen aufweist, in denen Becher mit unterschiedlichen Produkten, wie z. B. Fruchtjoghurt unterschiedlicher Geschmacksrichtungen für eine Sortimentverpackung abgefüllt werden.
- Wie aus den Fig. 1 und 3 hervorgeht, sind jeder Bahnreihe zwei Einzeldoseure 1 zugeordnet, die im Prinzip gleich ausgebildet sind und deren Aufgabe darin besteht, unterhalb der Dosiereinrichtung in Transportrichtung 2 mittels einer nicht dargestellten Transporteinrichtung transportierte Becher 3 wechselweise mit dem Produkt der betroffenen Bahnreihe zu füllen. Zu diesem Zweck werden in nicht dargestellter Weise Produktkomponenten, beispielsweise zwei, für jedes abzufüllende Produkt in einem einstellbaren Mischungsverhältnis einem gleichfalls nicht gezeigten Mischbehälter zugeführt und in diesem gemischt. Aus dem Mischbehälter wird das gemischte Produkt über eine Zuströmleitung 4 direkt in jeweils einen Produktbehälter 5, 5', 5'', 5''' der Füll- und Verschließmaschine zugeführt. Aus diesen Produktbehältern wird dann das jeweilige Produkt über Zulaufleitungen 6 und Verteilerrohre 7 den jeweiligen Einzeldoseuren 1 den Bahnreihen zugeführt. Aus Fig. 2 ist ersichtlich, welche Bahnreihen mit welchem Produkt beaufschlagt werden.
- Jeder Einzeldoseur 1 besitzt ein Dosiergehäuse 8, in dem eine Zylinderbohrung 9 zur Aufnahme eines Dosierkolbens 11 sowie eine Zylinderbohrung 12 für ein als Steuerschieber 13 ausgebildetes Steuerventil vorgesehen sind. Durch den Steuerschieber 13 wird der Produktzulauf und der -ablauf gesteuert. Der Produktablauf erfolgt über ein Mundstück 14. Der Steuerschieber 13 besitzt einen Verbindungsschlitz 15 sowie einen Ablaufkanal 16, über den je nach Stellung des verdrehbaren Steuerschiebers 13 eine Verbindung oder eine Unterbrechung zwischen dem Steuerventil und dem auf der Vorderseite des Dosierkolbens 11 gelegenen Dosierraum einstellbar ist.
- Auf der rückwärtigen Seite des Dosierkolbens 11 ist ein Zylinderraum 17 vorgesehen, durch den sich eine Kolbenstange 18 des Dosierkolbens 11 erstreckt. In ähnlicher Weise ist auf der rückwärtigen Seite des Steuerschiebers 13 ein als Einlaufraum 19 dienender Zylinderraum vorgesehen, durch den sich eine Stößelstange 21 des Steuerschiebers 13 erstreckt. Der hintere Zylinderraum 18 und der Einlaufraum 19 werden teilweise von dem eigentlichen Dosiergehäuse 8 sowie von in einer Tragplatte 22 sitzenden Dichtungsbuchsen 23 sowie einem oberhalb der Tragplatte 22 angeordneten und damit befestigten Tragstück 24 gebildet. In diesem Bereich sind die beiden Räume, also der Zylinderraum 17 und der Einlaufraum 19, über einen Verbindungskanal 25 miteinander verbunden. Im Tragstück 24 befindet sich ferner ein Einlaufkanal 26, an dem jeweils das Zweigrohr 7 der Zulaufleitung 6 angeschlossen ist.
- Der Austritt der Kolbenstange 18 und der Austritt der Stößelstange 21 aus dem rückwärtigen Zylinderraum 17 bzw. dem Einlaufraum 19 ist jeweils durch einen Dichtungskörper 27 abgedichtet. Die Dichtungskörper 27 sind identisch ausgebildet, so daß im folgenden nur einer näher erläutert wird. Der Dichtungskörper 27 sitzt in einer im wesentlichen zylindrischen Ausnehmung 28 des Tragstücks 24 und dichtet den Zylinderraum 17 und den Einlaufraum 19 gegenüber einen Überwachungsraum 29 ab, der bei Einsatz auf einer Aseptikmaschine als Sterilraum ausgebildet ist. Dieser Überwachungsraum 29 dient als Beobachtungs- und Kontrollraum für eine etwaige Leckage an den Dichtungskörpern 27. Der Überwachungsraum besitzt ein Beobachtungsfenster 31 sowie eine durch einen Verschlußdeckel 32 verschließbare Montageöffnung 30 und ist an seinem oberen Ende durch eine Kopfplatte 33 abgeschlossen. Wie aus Fig. 1 hervorgeht, sind die Kolbenstange 18 und die Stößelstange 21 durch die Kopfplatte 33 des Überwachungsraums 29 hindurchgeführt und zwar bis zu einem Hubantrieb 34 für die Kolbenstange 18 und einer Zylinder-Kolben-Einheit 35 für die Stößelstange 21. Durch diese beiden Antriebe können die Kolbenstange 18 und die Stößelstange 21 auf und ab bewegt werden. Über einen Verdrehhebel 36 kann durch einen nicht dargestellten Antrieb der Steuerschieber 13 zusätzlich zu seiner Axialbewegung um 90° verdreht werden, um, wie oben erläutert, den Produktauslauf abzuschließen oder diesen zu öffnen.
- Der Überwachungsraum 29 ist gegenüber der Außenluft im Bereich der Kolbenstange 18 und der Stößelstange 21 durch an sich bekannte Luftschleusen 37, 38 abgeschottet, so daß an diesen Stellen im Bereich der Kolbenstange und der Stößelstange 21 kein Dichtungsverschleiß eintritt.
- In Fig. 1 ist angedeutet, daß die Kolbenstange 18 und die Stößelstange 21 im Bereich des Überwachungsraums 29 geteilt ausgebildet sind und über eine leicht lösbare Steckbolzenverbindung 39 miteinander verbunden sind. Die Bedeutung der geteilten Ausführung der Kolbenstange 18 und der Stößelstange 21 wird weiter unten näher erläutert.
- Außerdem ist in Fig. 1 eine automatische Leckageüberwachungseinrichtung 41 angedeutet. Diese weist Ablaufbohrungen 42 sowie eine Sammelleitung 43 und einen Leckage-Sammelbehälter 44 auf. Wie aus den Fig. 4 sowie 6 und 7 hervorgeht, weist die Steckbolzenverbindung 39 einen durch eine seitliche Ausnehmung 45 in der Kolbenstange 18 bzw. der Stößelstange 21 hindurchgesteckten Schraubbolzen 46 auf, der in einen verbreiterten Kopfteil 47 eines oberen Stangenteils 18' bzw. 21' der Kolbenstange 18 bzw. der Stößelstange 21 eingeschraubt ist. Auf diese Weise lassen sich sehr exakt die erforderlichen Verstellkräfte und bei der Stößelstange auch die notwendigen Drehmomente zur Übertragung der Drehbewegung des Steuerschiebers übertragen.
- Wie aus den Fig. 4 und 5 hervorgeht, besitzen die Dichtkörper 27 für die Kolbenstange 18 und die Stößelstange 21 jeweils eine untere Stützplatte 49, die auf der einen Seite des eigentlichen Dichtelements 51 liegt. Diese im wesentlichen napfartig bzw. topfförmig ausgebildete Dichtelemente können handelsübliche Dichtelemente sein oder aber auch speziell für die hier gestellten Anforderungen ausgewählt sein. Auf der gegenüberliegenden Seite der Dichtelemente 51 befindet sich jeweils eine Abdeckplatte 52, die auf ihrer Oberseite mit Abstand gegenüberliegende, im wesentlichen ringsegmentförmige Verriegelungskragen 53 aufweist. Diese Verriegelungskragen wirken mit einem im wesentlichen horizontal verstellbaren und abnehmbaren Verriegelungsschieber 54 zusammen, der durch eine Spannschraube 55 festspannbar ist und zur gleichzeitigen Verriegelung von vier Stangendurchführungen, nämlich zwei benachbarte Kolbenstangen 18 und zwei benachbarte Stößelstangen 21 dient. Nach Lösen der Spannschraube 55 kann der Verriegelungsschieber 54 seitlich derart verschoben werden, daß die Spannschraube 55 in eine vergrößerte Öffnung 56 (Fig. 5) gelangt, so daß der Verriegelungsschieber zum Wechsel der Dichtungskörper 27 entnommen werden kann.
- Der Wechsel der Dichtungskörper erfolgt im einzelnen wie folgt:
Sobald durch das Beobachtungsfenster 31 im Überwachungsraum 29 oder aber auch durch die automatische Leckanzeige festgestellt worden ist, daß die Leckage an bestimmten Stangendurchtritten unzulässig hoch ist, und ein Wechsel dieser Dichtungskörper 27 notwendig ist, wird wie folgt vorgegangen. Nach Stillstand der Maschine wird der Verschlußdeckel 32 der Montageöffnung 30 geöffnet, worauf die Steckbolzenverbindung gelöst wird und danach jeweils die oberen Stangenteile 18' der Kolbenstange 18 bzw. 21' der Stößelstange 21 durch ihre Antriebe 34 und 35 nach oben angehoben werden. Die unteren Stangenteile der Kolbenstange 18 und der Stößelstange 21 werden in ihre untere Position gebracht. Danach können dann mittels eines geeigneten Werkzeugs, das an den Verriegelungskragen 53 angreift, die Dichtungselemente 51 zusammen mit der jeweiligen Abdeckplatte 52 nach oben gezogen und schließlich die Dichtungselemente 51 durch neue Dichtungselemente ersetzt werden. Die Montage erfolgt in umgekehrter Reihenfolge. - Es hat sich gezeigt, daß ein derartiger Wechsel der Dichtungskörper infolge der gleichzeitigen Verriegelung mehrerer nebeneinanderliegender Dichtungselemente sehr rasch vorgenommen werden kann und vor allen Dingen auch durch die visuelle oder automatische Leckageüberwachung stets nur dann durchgeführt werden muß, wenn das Beobachtungsergebnis hierzu Anlaß gibt. Durch die Anordnung der auswechselbaren Dichtungen im Bereich der Kolbenstange und der Stößelstange 21 kann auf jeden Fall die Produktion trotz Leckage im allgemeinen für eine begrenzte Zeit weitergefahren werden.
- Wegen der vergleichsweise geringen Anzahl von Dichtungen läßt sich die erfindungsgemäße Dosiervorrichtung besonders gut sterilisieren, so daß unter aseptischen Bedingungen abgefüllt werden kann. Ebenso leicht ist eine Reinigung durchführbar. In diesem Fall wird der Dosierkolben 11 in einen im Durchmesser größeren Ringraum 17' des Zylinderraums 17 bzw. der Ventilschieber 13 in einen entsprechend erweiterten Ringraum 19' des Einlaufraums 19 verfahren. In dieser Stellung können der Dosierkolben 11 und der Ventilschieber 13 optimal gereinigt werden. Aber es ist auch eine Reinigung der Kolbenstange 18 und der Stößelstange 21 im Bereich der Dichtungskörper 27 möglich. Zu diesem Zweck werden die Kolbenstange und die Stößelstange so weit hochgefahren, bis Bereiche mit verringertem Durchmesser 18'' und 21'' in den Bereich der Dichtungskörper 27 gelangen.
- Es versteht sich, daß die beschriebene Erfindung sich nicht nur auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern daß im Rahmen der Ansprüche auch Abänderungen möglich sind. So eignen sich als Mischkomponenten außer Fruchtjoghurt grundsätzlich auch Milch und Magerquark - sowie Speisequarkprodukte, ferner Marmeladen, Fruchtbrei und Fruchtsirup.
Claims (15)
- Vorrichtung zum Dosieren und Abfüllen von flüssigen oder pastösen Produkten, insbesondere zum Abfüllen von sortierten Produkten, wie z. B. Fruchtjoghurt oder dergleichen, vorzugsweise auf mehrbahnigen Aseptikmaschinen, mit wenigstens einem jeder Bahnreihe zugeordneten Doseur (1), der einen in einem Dosiergehäuse (8) über eine Paßdichtung abgedichtetes, den Produktzulauf und den Produktablauf steuerndes und über eine Stößelstange (21) angetriebenes Steuerventil (13) sowie einen über eine Kolbenstange (18) angetriebenen und über eine Paßdichtung im Dosiergehäuse (8) abgedichtet geführten Dosierkolben (11) aufweist, dessen Kolbenstange (18) ebenso wie die Stößelstange (21) des Steuerventils (13) jeweils unter Zwischenschaltung eines Dichtungskörpers (27) gegenüber dem Dosiergehäuse (8) abgedichtet geführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungskörper (27) mittels einer Schnellwechseleinrichtung in einer Zwischenwandung (24) (Tragstück) gehalten sind, die einen Zylinderraum (17) des Dosierkolbens (11) und einen Einlaufraum (19) des Steuerventils (13) sowie einen von der Kolbenstange (18) des Dosierkolbens (11) und der Stößelstange (21) des Steuerventils (13) durchsetzten zur Kontrolle einer etwa auftretenden Produktleckage dienenden Überwachungsraum (29) voneinander trennt.
- Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Überwachungsraum (29) als Sterilraum ausgebildet ist und im Bereich der Kolbenstange (18) und der Stößelstange (21) gegenüber der Außenluft durch eine Sterilluftschleuse (37, 38) abgeschottet ist.
- Vorrichtung nach Anspruche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange ( 18) und die Stößelstange (21) im Bereich des Überwachungsraums (29) jeweils geteilt ausgebildet sind.
- Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Überwachungsraum (29) mit einer durch einen Verschlußdeckel (32) verschließbaren Montageöffnung (30) und wenigstens einem Beobachtungsfenster (31 ) versehen ist.
- Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils ein unterer Stangenteil der Kolbenstange (18) bzw. der Stößelstange (21) mit jeweils einem oberen Stangenteil (18', 21') der Kolbenstange (18) bzw. Stößelstange (21) über eine Steckbolzenverbindung (45, 46) miteinander verbunden ist.
- Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steckbolzenverbindung einen durch eine seitliche Ausnehmung (45) in der Kolbenstange (18) bzw. der Stößelstange (21) hindurchgesteckten und in einen verbreiterten Koptteil (47) eines oberen Stangenteils (18') bzw. (21') der Kolbenstange (18) bzw. der Stößelstange (21) eingeschraubten Schraubbolzen (46) aufweist.
- Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungskörper (27) durch ein Schnellverschlußelement gesichert ist.
- Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Schnellverschlußelement von einem nach Lösen einer Spannschraube (55) im wesentlichen horizontal verstellbaren und abnehmbaren Verriegelungsschieber (54) gebildet ist.
- Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Verriegelungsschieber (54) gleichzeitig zur Sicherung der Dichtungskörper (27) der Kolbenstange (18) und des Dichtungskörpers (27) der Stößelstange (21) dient.
- Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Verriegelungsschieber (54) zusätzlich zur Sicherung der jeweils in einer benachbarten Bahnreihe liegenden Kolbenstange (18) bzw. Stößelstange (21) dient.
- Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungskörper (27) eine auf der einen Seite eines an der Kolbenstange (18) bzw. der Stößelstange (21) angreifenden Dichtungselements (511 liegende Stützplatte (49) und eine auf der anderen Seite des Dichtungselements (51 ) liegende Abdeckplatte (52) aufweist.
- Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckplatte (52) mit Abstand gegenüberliegende, im wesentlichen ringsegmentförmige Verriegelungskragen (53) aufweist.
- Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckplatte (52) und die Abstützplatte (49) in einer im wesentlichen zylindrischen Ausnehmung (28) eines einen Verbindungskanal (25) zwischen dem rückwärtigen Zylinderraum (17) und dem Einlaufraum (19) aufweisenden Tragstücks (24) gelagert sind, welche unter Zwischenschaltung von Lagerbüchsen (23) auf der einen Seite einer Tragplatte (22) befestigt ist, auf deren anderer Seite das Dosiergehäuse (8) lösbar angeschraubt ist.
- Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Tragstück (24) einen Einlaufkanal (26) für das abzufüllende Produkt und für eine etwaige Produkt-Leckage einen Ablaufkanal (42) aufweist, der über eine Sammelleitung (43) mit einem Leckage-Sammelbehälter (44) einer automatischen Leckage-Überwachungseinrichtung (41) in Verbindung steht.
- Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß zur Reinigung des Doseurs das Dosiergehäuse (8) für den Dosierkolben ( 11 ) und den Ventilschieber ( 13) jeweils einen im Durchmesser vergrößerten Zylinderraum (17', 19') und die Kolbenstange (18) und die Stößelstange (21) im Durchmesser reduzierte Bereiche (18'', 21 '') aufweisen.
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