DE10054834B4

DE10054834B4 - metering

Info

Publication number: DE10054834B4
Application number: DE2000154834
Authority: DE
Inventors: Gunter Kurth; Sabine Kurth
Original assignee: Hassia Verpackungsmaschinen GmbH
Current assignee: Hassia Verpackungsmaschinen GmbH
Priority date: 2000-11-04
Filing date: 2000-11-04
Publication date: 2006-05-18
Anticipated expiration: 2020-11-05
Also published as: DE10054834A1

Abstract

Dosiervorrichtung, umfassend eine Dosierpumpe (2), der zufuhrseitig ein Membraneinlassventil (1) vor- und abfuhrseitig ein Membranauslassventil (3) nachgeschaltet ist, wobei die Membranventile (1, 3) mit mindestens einem Stellglied (4) versehen sind,
dadurch gekennzeichnet,
dass das mindestens eine Stellglied (4) der Membranventile (1, 3) in Form eines computergeregelten Servoantriebes ausgebildet ist,
dass die Membranventile (1, 3) mit einem Federelement (19) zum selbsttätigen Verschliessen versehen sind,
dass die Membranventile (1, 3) jeweils einen aus dem Ventil herausstehenden Stellstössel (11, 31) mit einer am freien Ende des Stellstössels (11, 31) angeordneten Anschlagsbegrenzung (12, 32) aufweisen, wobei das Ein- (1) und Auslassventil (3) so zueinander angeordnet sind, dass die Stellstössel (11, 31) in entgegengesetzte Richtungen weisen, und
dass ein mit beiden Stellstösseln (11, 31) und dem servogetriebenen Stellglied (4) wirkverbundenes Koppelelement (6) zur wechselweisen Betätigung der Membranventile (1, 3) vorgesehen ist, das, soweit es von der Anschlagsbegrenzung (12, 32) unbehindert...Dosing device comprising a metering pump (2), the feed side of a membrane inlet valve (1) upstream and downstream of a Membranauslassventil (3) is connected, wherein the diaphragm valves (1, 3) are provided with at least one actuator (4),
characterized,
in that the at least one actuator (4) of the diaphragm valves (1, 3) is designed in the form of a computer-controlled servo drive,
the diaphragm valves (1, 3) are provided with a spring element (19) for automatic closure,
in that the diaphragm valves (1, 3) each have an actuating plunger (11, 31) protruding from the valve with a limit stop (12, 32) arranged at the free end of the actuating plunger (11, 31), wherein the inlet (1) and outlet valve (3) are arranged to each other so that the actuating rams (11, 31) facing in opposite directions, and
in that a coupling element (6) operatively connected to both actuating rods (11, 31) and the servo-driven actuator (4) is provided for alternately actuating the diaphragm valves (1, 3), which, insofar as is unobstructed by the stop limit (12, 32). ,

Description

Die Erfindung betrifft eine Dosiervorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The The invention relates to a metering device according to the preamble of the claim 1.

Die möglichst volumengenaue Dosierung von flüssigen bis pastösen Produkten wird bei getaktet arbeitenden Verpackungsmaschinen angestrebt, um die von der Maschine hergestellten Verpackungen stets mit der gleichen Produktmenge befüllen zu können. Derartige Verpackungsmaschinen sind hinlänglich bekannt, so dass es diesbezüglich keines besonderen druckschriftlichen Nachweises bedarf. Ebenso bekannt sind die dafür im Bereich der Füllstation dieser Maschinen angeordneten Dosierpumpen, mit denen das betreffende Füllgut in entsprechend dosierten Chargen durch geeignete Fülleinrichtungen in die Packstoff-Behältnisse eingebracht wird. Der Dosierpumpe einer Maschine ist dabei ein Füllgut-Sammelbehälter zugeordnet, der über eine mit einem Einlassventil bestückte Leitung mit der Dosierpumpe in Verbindung steht. Auslassseitig ist der Dosierpumpe ein Auslassventil zugeordnet, das u.a. sicherstellt, dass nach dem Ausstossen bzw. Dosieren des Füllgutes aus der Fülldüse keine Reste mehr in die Packstoff-Behältnisse nachtropfen können.The preferably Volume-accurate dosing of liquid until pasty Products are aimed at clocked packaging machines to the packaging produced by the machine always with the same Fill the product quantity to be able to. Such packaging machines are well known, so it in this regard No special proof required. Also known are the ones for that in the area of the filling station These machines arranged metering pumps, with which the relevant filling in appropriately metered batches by suitable filling devices in the packaging material containers is introduced. The metering pump of a machine is assigned a filling material collecting container, the over an equipped with an inlet valve line with the metering pump communicates. On the outlet side, the dosing pump is an outlet valve assigned, the u.a. ensures that after ejection or Dosing the contents from the filling nozzle no Remains more in the packaging material containers can drip.

In der Regel weisen derartige Verpackungsmaschinen eine ganze Reihe solcher Dosierpumpen auf, um mit einem Arbeitstakt mehrere, der meist matrixartig angeordneten Packstoff-Behältnisse befüllen zu können. Bei den sogenannten Mehrreigenpumpen sind darüber hinaus sogar zwei oder mehrere Füllgutsammelbehälter vorgesehen, um möglichst schnell zwischen verschiedenen Produkten wechseln zu können.In As a rule, such packaging machines have a whole series such metering pumps to several with a power stroke, the usually filled in a matrix-like packaging material containers to be able to fill. In the so-called multi-pass pumps are about that In addition, even two or more Füllgutsammelbehälter provided as possible to switch quickly between different products.

Zur Steuerung der Ein- und Auslassventile sind diese jeweils mit Stellgliedern versehen, wobei diese Stellglieder in aller Regel in Form pneumatisch betätigbarer Druckzylinder ausgebildet sind. Der Dosierkolben wird üblicher Weise über einen Kurbel- oder Kurvenantrieb betätigt.to Control of the inlet and outlet valves are each with actuators provided, these actuators usually in the form of pneumatically actuated Pressure cylinders are formed. The dosing piston becomes more common Way over operated a crank or cam drive.

Bei Druckzylindern ergibt sich steuerungs- bzw. regelungstechnisch das Problem, dass mit vernünftigem Aufwand stets nur die beiden Endstellungen abfragbar sind, mithin das Erreichen unterschiedlicher Zwischenstellungen praktisch nicht erfassbar ist. Somit muss beim Dosieren jede Bewegung der Stellglieder nacheinander, also sequenziell, ausgeführt werden, d.h. beispielsweise, dass für den Ansaugvorgang per Steuerung zuerst ein Öffnungsbefehl an das Einlassventil, nach Überprüfung der Öffnung per Abfrage ein Ansaugbefehl an den Dosierkolben und nach Abschluss des Ansaugens und entsprechender Überprüfung ein Schliessbefehl an das Einlassventil gegeben werden muss. Mehr als 30 Takte pro Minute lassen sich auf diese Weise praktisch nicht realisieren.at Pressure cylinders results in control or regulation technology that Problem that with reasonable Effort always only the two end positions are interrogated, therefore the achievement of different intermediate positions practically not is detectable. Thus, when dosing each movement of the actuators successively, sequentially, i.e. for example, that for the suction process by control first an opening command to the inlet valve, after checking the opening by Request a suction command to the dosing piston and after completion the suction and appropriate verification a closing order to the Intake valve must be given. More than 30 bars per minute can not be realized in this way practically.

Bei einer anderen bekannten Dosiervorrichtung ist zur Erhöhung der Taktzahl eine mechanische Kopplung zwischen den Ventilen und dem Dosierkolben vorgesehen, mit der bspw. noch während des Öffnens des Einlassventils bereits der Bewegungsbeginn des Dosierkolbens eingeleitet wird, und zwar ohne dabei der Gefahr ausgesetzt zu sein, dass der Kolben bereits ansaugt, bevor das Einlassventil tatsächlich zumindest teilweise geöffnet ist.at Another known metering device is to increase the Number of cycles a mechanical coupling between the valves and the Dosing piston provided with the example, even during the opening of the inlet valve already the beginning of movement of the dosing is initiated, without at the risk of being exposed to the piston already sucking in, before the inlet valve actually at least partially open is.

Diese Lösung ist zwar hinsichtlich der maximal erreichbaren Taktzahl (bis zu 100 Takte pro Minute) günstig, sie hat aber den Nachteil, dass eine Umstellung auf einen anderen Bewegungszusammenhang zwischen den Ventilen und dem Dosierkolben, praktisch nicht oder nur mit großem mechanischem Aufwand möglich ist. Da aber eine solche Umstellung bzw. Neueinstellung insbesondere bei einem Füllgutwechsel auf eine andere Produktkonsistenz erforderlich ist, hat sich gezeigt, dass derartige Verpackungsmaschinen nur bedingt einsetzbar sind.These solution is in terms of the maximum achievable number of cycles (up to 100 cycles per minute), but it has the disadvantage that a conversion to another Movement relationship between the valves and the metering, practical not or only with great mechanical effort possible is. But since such a conversion or new hiring in particular at a product change to another product consistency is required, it has been shown that such packaging machines are only limited use.

Ein weiteres Problem bei derartigen Verpackungsmaschinen besteht darin, dass die in der Regel als Membranventil ausgebildeten Ein- und Auslassventile durch die hammerschlagartige Schliessbewegung des Pneumatikzylinders extremen Belastungen ausgesetzt sind, die zwangsläufig zu einem hohen Verschleiß der Membrane und damit häufig zu unerwünschten Stillstandszeiten der Maschine führen.One Another problem with such packaging machines is that that formed as a rule diaphragm valve inlet and outlet valves by the hammer-like closing movement of the pneumatic cylinder exposed to extreme loads, which inevitably too a high wear of the Diaphragm and so often too unwanted Downtimes of the machine lead.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Vorrichtung der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass bei möglichst hoher Taktzahl der Aufwand zur Ein- und Umstellung des Bewegungszusammenhanges zwischen den Membranventilen und dem Dosierkolben möglichst gering ist, verbunden mit der Maßgabe, den Verschleiß der Membrane zu minimieren.Of the Invention is therefore based on the object, the device of initially mentioned type to improve that if possible high number of beats the effort to set and conversion of the movement context between the diaphragm valves and the dosing piston as low as possible is, with the proviso, the wear of the Minimize membrane.

Im Kennzeichen des Patentanspruch 1 sind die Merkmale zur Lösung der Aufgabe aufgeführt.in the Characteristics of claim 1 are the features for solving the Task listed.

Der Erfindung liegt also der Gedanke zugrunde, dass zur Erhöhung der Taktzahl die Bewegungen der Ventile und des Dosierkolbens ineinander übergehen, d.h. also nicht mehr sequentiell ablaufen zu lassen, wobei aber auf eine starre mechanisch Kopplung der Membranventile und der Dosierpumpe verzichtet werden soll, um die Dosiervorrichtung jeweils und ohne großen Umstellaufwand mit einem produktspezifischen Bewegungsablauf betreiben zu können.Of the The invention is therefore based on the idea that to increase the Number of cycles the movements of the valves and the metering piston merge into each other, i.e. So no longer run sequentially, but with on a rigid mechanical coupling of the diaphragm valves and the metering pump should be waived to the metering each and without huge Umstellaufwand operate with a product-specific movement to be able to.

Seitens der Vorrichtung ist es dabei erforderlich, dass das mindestens eine Stellglied der Membranventile in Form eines computergeregelten Stell- bzw. Servoantriebes ausgebildet ist, wobei diese Formulierung auch die Möglichkeit umfasst, dass jedes Membranventil mit einem eigenen Stell- bzw. Servoantrieb versehen sein kann. – Aber auch bei Verwendung von nur einem servogetriebenen Stellglied für die Membranventile sind 100 Takte pro Minute realisierbar, was nachfolgend noch genauer erläutert wird.by It is necessary for the device that the at least one Actuator of the diaphragm valves in the form of a computer-controlled actuating or Servo drive is formed, this formulation also the possibility includes that each diaphragm valve with its own Stell- or Servo drive can be provided. - But also when using of only one servo-driven actuator for the diaphragm valves are 100 Cycle per minute feasible, which will be explained in more detail below.

Bei den Stellantrieben handelt es sich um aus dem Vorrichtungsbau bekannte Servomotoren, die sowohl als Linear- als auch als Rotationsantriebe ausgebildet sein können. Wesentlich für diese Servoantriebe ist, dass mit ihnen hinsichtlich ihres Verstellweges – sei es nun linear oder rotatorisch – eine präzise Weg-Zeit-Funktion (bzw. Drehwinkel-Zeit-Funktion) reali siert werden kann, was deshalb funktioniert, weil der Antrieb entweder intern oder extern den Bewegungsbefehl mit der tatsächlich ausgeführten Bewegung in Relation setzt und solange nachregelt (was natürlich in Sekundenbruchteilen geschieht), bis die geforderte Position erreicht ist. Im Gegensatz zu den Pneumatikzylindern ist es also mit den Servoantrieben zu jedem Zeitpunkt möglich, die genaue Stellung der jeweils angetriebenen Vorrichtung festzustellen.at the actuators are known from the device construction Servo motors designed as both linear and rotary drives could be. Essential for these servo drives is that with them in terms of their adjustment - be it now linear or rotatory - one precise Distance-time function (or rotation-time function) are reali siert can, which is why it works because the drive either internally or externally the motion command with the actual movement performed puts in relation and as long as nachregelt (what course in Fractions of a second) until the required position is reached is. In contrast to the pneumatic cylinders, so it is with the Servo drives at any time possible, the exact position determine the driven device.

Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen 2 bis 4.advantageous Further developments emerge from the dependent claims 2 to 4th

Der Vollständigkeit halber wird an dieser Stelle noch auf die im Prüfungsverfahren berücksichtigen Druckschriften DE 196 21 255 C1 , DE 690 04 644 T2 , DE 692 07 677 T2 , DE 25 20 402 B und US 5 996 652 A hingewiesen, wobei die zuerst genannte als nächstkommender Stand der Technik angesehen wird.For the sake of completeness, the pamphlets to be included in the examination procedure are still to be considered here DE 196 21 255 C1 . DE 690 04 644 T2 . DE 692 07 677 T2 . DE 25 20 402 B and US 5 996 652 A reference is made to the first mentioned as the closest prior art.

Die erfindungsgemäße Dosiervorrichtung und ihre vorteilhaften Weiterbildungen werden nachfolgend anhand der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen näher erläutert.The Dosing device according to the invention and Their advantageous developments are described below with reference to the illustrated illustration of exemplary embodiments explained in more detail.

Es zeigen schematischIt show schematically

1 eine Dosiervorrichtung mit einem Koppelelement und in Diagrammen typische Weg-Zeit-Funktionen der Ventile und des Dosierkolbens; 1 a metering device with a coupling element and in diagrams typical path-time functions of the valves and the metering piston;

2–4 die möglichen Öffnungs- und Schliesszustände der Dosiervorrichtung mit Koppelelement; 2 - 4 the possible opening and closing states of the metering device with coupling element;

5 die Dosiervorrichtung nach den 2–4 in Reinigungsstellung; 5 the metering device after the 2 - 4 in cleaning position;

In 1 ist eine Dosiervorrichtung dargestellt, die eine einen Dosierkolben 21 aufweisende Dosierpumpe 2 umfasst, der zufuhrseitig ein Membraneinlassventil 1 vor- und abfuhrseitig ein Membranauslassventil 3 nachgeschaltet ist, wobei die Membranventile 1, 3 mit einem Stellglied 4 versehen sind.In 1 a metering device is shown which is a metering 21 having metering pump 2 includes, the supply side, a membrane inlet valve 1 upstream and downstream a membrane outlet valve 3 downstream, the diaphragm valves 1 . 3 with an actuator 4 are provided.

Bei dieser Vorrichtung ist mindestens das Stellglied 4 der Membranventile 1, 3 in Form eines computergeregelten Stell- bzw. Servoantriebes ausgebildet.In this device is at least the actuator 4 the diaphragm valves 1 . 3 designed in the form of a computer-controlled actuating or servo drive.

Darüber hinaus ist vorgesehen, aber nur schematisch dargestellt, dass auch der Dosierkolben 21 der Dosierpumpe 2 mit einem computergeregelten Servoantrieb 5 betätigt wird. Dieser Servoantrieb 5 ist genau wie das Stellglied 4 mit der Computerregelung 20 der Vorrichtung elektisch verbunden.In addition, it is provided, but shown only schematically, that the metering piston 21 the dosing pump 2 with a computer-controlled servo drive 5 is pressed. This servo drive 5 is just like the actuator 4 with the computer control 20 the device electrically connected.

Um die Membranventile 1, 3 nicht mit mehreren Stellgliedern betreiben zu müssen (was prinzipiell natürlich auch möglich ist), ist vorgesehen, dass die Membranventile 1, 3 jeweils einen aus dem Ventil herausstehenden Stellstössel 11, 31 mit einer am freien Ende des Stellstössels 11, 31 angeordneten Anschlagsbegrenzung 12, 32 aufweisen, wobei die Ein- 1 und Auslassventile 3 so zueinander angeordnet sind, dass die Stellstössel 11, 31 in entgegengesetzte Richtungen weisen, und dass ein mit beiden Stellstösseln 11, 31 und dem servogetriebenen Stellglied 4 wirkverbundenes Koppelelement 6 zur wechselweisen Betätigung der Ventile 1, 3 vorgesehen ist, das, soweit es von der Anschlagsbegrenzung 12, 32 unbehindert ist, zu den Stellstösseln 11, 31 frei verschieblich ist.To the diaphragm valves 1 . 3 not having to operate with multiple actuators (which, of course, is also possible), it is provided that the diaphragm valves 1 . 3 one each out of the valve protruding plunger 11 . 31 with one at the free end of the Stellstössels 11 . 31 arranged stop limit 12 . 32 having the input 1 and exhaust valves 3 are arranged to each other so that the plunger 11 . 31 pointing in opposite directions, and that one with both Stellstösseln 11 . 31 and the servo-driven actuator 4 Actively connected coupling element 6 for alternating actuation of the valves 1 . 3 is provided, as far as it is from the stop limit 12 . 32 Unhindered, to the Stellstösseln 11 . 31 is freely movable.

Das Koppelelement 6 ermöglich also eine wechselweise Betätigung der Membranventile 1, 3, was im Folgenden anhand der 2 bis 5 genauer erläutert wird, wobei in allen Figuren beispielhaft das Einlassventil 1 auf der linken Seite, das Auslassventil 3 auf der rechten Seite und die nicht dargestellte Dosierpumpe 2 mit Dosierkolben 21, wie in 1, unterhalb der Membranventile 1, 3 angeordnet ist:
Die Ausgangsposition ist in 2 dargestellt. In diesem Zustand sind beide Membranventile 1, 3 geschlossen. Mit Beginn des Arbeitstaktes wird das Koppelelement 6 zunächst in Richtung des Einlassventils 1 verschoben, und zwar, wie dargestellt, vorteilhaft über einen Spindeltrieb 8, der mit dem servogetriebenen Stellglied 4 verbunden ist. Beim Verschieben in Richtung Einlassventil 1 wird der Stellstössel 11 aufgrund der Anschlagsbegrenzung 12 vom Koppelelement 6 zwangsgeführt und damit eine Öffnung des Einlassventils 1 bewirkt. Seitens des Auslassventils 3 hat die Verschiebung des Koppelelements 6 in Richtung des Einlassventils 1 keine Wirkung, da das Koppelelement 6 in diese Richtung bezüglich des Stellstössels 31 frei verschieblich ist und nicht von der Anschlagsbegrenzung 32 behindert wird.The coupling element 6 thus allows alternately actuation of the diaphragm valves 1 . 3 What follows below with reference to 2 to 5 is explained in more detail, wherein in all figures by way of example the inlet valve 1 on the left, the exhaust valve 3 on the right side and the metering pump, not shown 2 with dosing piston 21 , as in 1 , below the diaphragm valves 1 . 3 is arranged:
The starting position is in 2 shown. In this condition, both are diaphragm valves 1 . 3 closed. With the beginning of the power stroke, the coupling element 6 first in the direction of the inlet valve 1 shifted, and indeed, as shown, advantageously via a spindle drive 8th that with the servo-driven actuator 4 connected is. When moving in the direction of intake valve 1 is the Stellstössel 11 due to the stop limit 12 from the coupling element 6 positively guided and thus an opening of the inlet valve 1 causes. From the exhaust valve 3 has the displacement of the coupling element 6 in the direction of the inlet valve 1 no we kung, since the coupling element 6 in this direction with respect to the Stellstössels 31 is freely movable and not from the stop limit 32 is hampered.

Die Öffnung des Einlassventils 1 erfolgt also trotz gemeinsamen Stellgliedes 4 für Ein- und Auslassventil 1, 3 völlig unabhängig vom Auslassventil 3.The opening of the inlet valve 1 So, despite common actuator 4 for inlet and outlet valve 1 . 3 completely independent of the exhaust valve 3 ,

Durch Bewegung des Koppelelements 6 in Richtung des Auslassventils 3, dargestellt in 4, wird im nächsten Arbeitsschritt auf gleiche Weise die Öffnung des Auslassventils 3 bewirkt. Auch hier ermöglicht die freie Verschiebbarkeit des Koppelelements 6 am Stellstössel 11 in Richtung des Auslassventils 3, dass das Einlassventil 1 von der Zwangsöffnung des Auslassventils 3 nicht beeinflusst wird.By movement of the coupling element 6 in the direction of the exhaust valve 3 represented in 4 , In the next step in the same way, the opening of the exhaust valve 3 causes. Again, allows the free displacement of the coupling element 6 at the Stellstössel 11 in the direction of the exhaust valve 3 in that the inlet valve 1 from the forced opening of the exhaust valve 3 is not affected.

Durch diese spezielle Ausführung des Koppelelements 6 wird also zwangsläufig sichergestellt, dass in der Phase der Ventil umschaltung (Einlassventil schließt, Auslassventil öffnet – oder umgekehrt) eine Stellung durchlaufen wird, bei der beide Ventile kurzzeitig geschlossen sind.Due to this special design of the coupling element 6 So it is inevitably ensured that in the phase of valve switching (inlet valve closes, exhaust valve opens - or vice versa) a position is passed through, in which both valves are closed for a short time.

Damit sich die Membranventile 1, 3 bei der Hin- und Herbewegung des Koppelelements 6 bei Nichtbeanspruchung stets in Verschlussstellung zurückbewegen, ist in den Ventilen 1, 3 ein Federelement 19, beispielsweise, wie dargestellt, in Form einer Schraubenfeder, vorgesehen. Dieses Federelement führt aber nicht, wie die sonst üblichen pneumatischen Antriebe, zu einer hammerschlagartigen Belastung der Membrane, da bei der erfindungsgemäßen Lösung auch die Schliessbewegung der Membranventile über den oder die Servoantrieb(e) gezielt beeinflussbar ist.So that the diaphragm valves 1 . 3 in the reciprocation of the coupling element 6 always move back to the closed position when not in use, is in the valves 1 . 3 a spring element 19 For example, as shown, provided in the form of a coil spring. However, this spring element does not lead, as the otherwise conventional pneumatic actuators, to a hammer-like loading of the membrane, since in the inventive solution, the closing movement of the diaphragm valves on the or the servo drive (s) is selectively influenced.

Für die Reinigung der Vorrichtung ist ein gleichzeitiges Öffnen beider Membranventile 1, 3 erforderlich, um mit dem Reinigungsmittel unbehindert alle Kanäle und Räume durchspülen zu können. Diese Reinigungsposition ist in 5 schematisch dargestellt. Sie läßt sich technisch am einfachsten dadurch realisieren, dass zwischen das Koppelelement 6 und eine der beiden Anschlagsbegrenzungen 12, 32 ein Distanzelement 7 eingefahren wird: Ist also beispielsweise gerade das Auslassventil 3 geöffnet, so kann durch Einführung des Distanzelements 7 zwischen das Koppelelement 6 und der Anschlagsbegrenzung 12 bewirkt werden, dass sich bei einer Bewegung des Auslassventils 3 in Richtung Schliessstellung gleichzeitig das Einlassventil 1 öffnet. Wird dann die Schliessbewegung des Auslassventils 3 auf etwa halber Strecke gestoppt, sind beide Ventile 1, 3 jeweils etwa zur Hälte geöffnet, was für die beabsichtigte Reinigung ausreichend ist.For the cleaning of the device is a simultaneous opening of both diaphragm valves 1 . 3 required to be able to flush through all channels and rooms unhindered with the cleaning agent. This cleaning position is in 5 shown schematically. You can technically most easily realize that between the coupling element 6 and one of the two stop limits 12 . 32 a spacer element 7 is retracted: so is for example just the exhaust valve 3 opened, so can by introducing the spacer element 7 between the coupling element 6 and the stop limit 12 causes the movement of the exhaust valve 3 in the direction of closing simultaneously the inlet valve 1 opens. Will then the closing movement of the exhaust valve 3 stopped at about halfway, both valves are 1 . 3 each about half open, which is sufficient for the intended cleaning.

Der auf das Koppelelement 6 wirkende Servoantrieb 4 ermöglicht es darüber hinaus, die Öffnungsweite der Ventile (und zwar unabhängig voneinander) den produktspezifischen Anforderungen anzupassen: Bei großen Dosiermengen oder bei hochviskosen Produkten werden die Ventile weit und bei kleinen Dosiermengen entsprechend weniger weit geöffnet.The on the coupling element 6 acting servo drive 4 In addition, it makes it possible to adapt the opening width of the valves (independently of each other) to the product-specific requirements: in the case of large dosing volumes or highly viscous products, the valves are opened wide and, at low dosing volumes, correspondingly less wide.

Die in 1 dargestellten Diagramme, bei denen die Bewegung des jeweiligen Elements y₁, y₂ und y₃ über der Zeit t aufgetragen ist, zeigt für die Ventile 1, 3 und für den Dosierkolben 21 eine mögliche Weg-Zeit-Funktion. Je nach Produkt können aber mittels der Servoantriebe auch andere Bewegungsabläufe realisiert werden. So kann beispielsweise nicht nur vom Dosierkolben 21, sondern auch von den Ventilen 1, 3 eine nichtlineare Bewegung durchgeführt werden, was unter anderem dann wünschenswert ist, wenn aufgrund einer geringen Viskosität des Produkts ein besonders schnelles (aber trotzdem nicht hammerschlagartiges) Schliessen für ein möglichst volumengenaues Dosieren unerläßlich ist.In the 1 shown diagrams in which the movement of the respective element y ₁ , y ₂ and y ₃ is plotted against the time t, shows for the valves 1 . 3 and for the dosing piston 21 a possible way-time function. Depending on the product, however, other motion sequences can also be realized by means of the servo drives. For example, not only the metering piston 21 but also from the valves 1 . 3 a non-linear movement can be performed, which is desirable, inter alia, if due to a low viscosity of the product, a particularly fast (but still not hammer-like) closure for a volume-accurate dosing is essential.

Entscheidend ist, dass durch die Verwendung der Servoantriebe im Prinzip jede beliebige Weg-Zeit-Funktion realisierbar ist, man also nicht mehr an das mehr oder wenig schlagartige Öffnen und Schliessen der per Druckzylinder betätigten Ventile gebunden ist und somit insbesondere die Bewegungsablaufe der einzelnen Bauelement auch zeitgleich stattfinden können, d.h. nicht mehr auf das jeweilige Freigabesignal der Vorrichtungssteuerung gewartet werden muss.critical is that by using the servo drives in principle each Any way-time function is feasible, so no more to the more or less sudden opening and closing the per Pressed cylinder actuated Valves is bound and thus in particular the movement sequences the individual component can also take place at the same time, i. e. no longer waiting for the respective release signal of the device control must become.

Die zu jedem Zeitpunkt positionsgenaue Betätigung der Membranventile, die aufgrund ihrer besonders günstigen Hygieneeigenschaften bei allen Ausführungsformen verwendet werden, hat darüber hinaus insbesondere den Vorteil, dass die Membranen nicht mehr mit einer hammerschlagartigen Bewegung gegen das jeweilige Widerlager gepresst und somit innerhalb kurzer Zeit verschlissen werden. Die Verwendung der Servoantriebe erhöht also die Standzeit der Ventile, wodurch in der Regel, was besonders vorteilhaft ist, die Wartungsintervalle der gesamten Verpackungsmaschinen verlängert werden können.The precise position actuation of the diaphragm valves at any time, the due to their particularly favorable Hygiene properties are used in all embodiments has beyond that in particular the advantage that the membranes are no longer with a hammer-like movement pressed against the respective abutment and thus be worn out within a short time. The usage the servo drives increased So the life of the valves, which usually, what special advantageous is the maintenance intervals of the entire packaging machines extended can be.

11: MembraneinlassventilMembrane inlet valve
22: Dosierpumpemetering
33: MembranauslassventilMembranauslassventil
4four: Stellgliedactuator
55: Servoantriebservo drive
66: Koppelelementcoupling element
77: Distanzelementspacer
88th: Spindeltriebspindle drive
1111: Stellstösseladjusting plunger
1212: Anschlagsbegrenzungstop limit
1919: Federelementspring element
2020: Computerregelungcomputer control
2121: Dosierkolbendosing
3131: Stellstösseladjusting plunger
3232: Anschlagsbegrenzungstop limit

Claims

Dosing device comprising a metering pump ( 2 ), the feed side a membrane inlet valve ( 1 ) upstream and downstream a membrane outlet valve ( 3 ), wherein the diaphragm valves ( 1 . 3 ) with at least one actuator ( 4 ), characterized in that the at least one actuator ( 4 ) of the diaphragm valves ( 1 . 3 ) is designed in the form of a computer-controlled servo drive that the diaphragm valves ( 1 . 3 ) with a spring element ( 19 ) are provided for self-closing that the diaphragm valves ( 1 . 3 ) each one protruding from the valve actuator plunger ( 11 . 31 ) with one at the free end of the Stellstössels ( 11 . 31 ) stop limit ( 12 . 32 ), wherein the input ( 1 ) and exhaust valve ( 3 ) are arranged to each other so that the adjusting rams ( 11 . 31 ) pointing in opposite directions, and that one with both Stellstösseln ( 11 . 31 ) and the servo-driven actuator ( 4 ) Actively connected coupling element ( 6 ) for alternately actuating the diaphragm valves ( 1 . 3 ) provided that, as far as the stop limit ( 12 . 32 ) is unobstructed, to the Stellstösseln ( 11 . 31 ) is freely displaceable.

Dosing device according to claim 1, characterized in that the metering pump ( 2 ) with a computer-controlled servo drive ( 5 ) is provided.

Dosing device according to claim 1 or 2, characterized in that for simultaneous opening of both diaphragm valves ( 1 . 3 ) between the coupling element ( 6 ) and one of the two limit stops ( 12 . 32 ) a spacer element ( 7 ) is positionable.

Dosing device according to claim 1, characterized in that the coupling element ( 6 ) via a spindle drive ( 8th ) with the servo-driven and designed as a rotary drive actuator ( 4 ) is operatively connected.