DE3248367C2 - Füllvorrichtung, insbesondere zum Giessen einer flüssigen oder halbflüssigen Substanz in dosierten Mengen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Füllvorrichtung zum Ausgießen von flüssigen oder halbflüssigen Substanzen in dosierten Mengen.

Aus der US-PS 27 65 962 ist eine Pumpenkonstruktion zur Dosierung von Konfektware bekannt, die einen ersten, die Konfektware enthaltenden Behälter und einen zweiten, eine Flüssigkeit aufnehmenden Behälter aufweist, sowie eine Vielzahl von Bohrungen, die sich durch die Bodenplatte des zweiten Behälters und einen mit dem ersten Behälter verbundenen Durchgang erstrecken. Die Bohrungen weisen in den Durchgang einmündende Öffnungen sowie Auslaßdüsen zur Abgabe der Konfektware auf. Des weiteren sind Kolben zum Auf- und Abbewegen innerhalb der Bohrungen vorgesehen. Die Kolben sind mit einer Vielzahl von Umfangsrinnen versehen, in der die Flüssigkeit aus dem zweiten Behälter einfließt, um den Innenraum zwischen den Bohrungen und dem Kolben abzudichten. Schließlich weist diese bekannte Vorrichtung auch eine mit einer Vielzahl von Öffnungen versehene Absperrstange auf, die in bezug auf die Bearbeitungsstellen der Vorrichtung eingestellt werden kann. In einer ersten Stellung befindet sich die Absperrstange in einer Lage, bei der die zu dosierende Konfektware über den Durchgang und die Öffnungen in der Absperrstange durch eine Bewegung der Kolben nach oben in die Bohrungen 2 angesaugt wird. Die Absperrstange wird dann in eine zweite Position gebracht, in welche weitere Öffnungen in der Absperrstange in Einklang mit den Düsen und den Bohrungen gebracht werden, um die zu dosierende Konfektware über die Düsen beim Bewegen der Kolben nach unten herauszudrücken. Obwohl eine flüssige Abdichtung zwischen den jeweiligen Bohrungen und Kolben vorgesehen ist, kann eine Blockierung der Pumpenkonstruktion vorkommen, da die Absperrstange gegen ein Eindringen und Erstarren der Konfektware zwischen der Absperrstange und deren Lagerung nicht abgedichtet ist und somit ein Blockieren der Pumpenkonstruktion stattfinden kann.

Aus der DE-OS 29 37 921 ist eine Einfüllvorrichtung bekannt, die einen Trichter für die Konfektware, eine Pumpenbuchse mit einer Öffnung für die Konfektware und einen in der Pumpenbuchse zum Dosieren der Konfektware geführten Kolben aufweist. Um zu gewährleisten, daß die Konfektware vollständig aus der am Ende der Buchse angeordneten Gießdüse ausgestoßen wird und nicht an der Düse hängenbleibt, ist eine Druckluftvorrichtung vorgesehen, die Druckluft an die Gießdüse führt. Eine Abdichtung des Kolbens gegenüber der Pumpenbuchse zur Vermeidung eines Blockierens derselben ist nicht vorgesehen.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Füllvorrichtung zu schaffen, bei der eine Blockierung der beweglichen Teile und somit eine Beschädigung der Füllvorrichtung durch das Eindringen und Erstarren der auszugießenden Substanz in den beweglichen Teilen vermieden werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Füllvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Diese Eigenschaft ermöglicht es der erfindungsgemäßen Abfüllvorrichtung, dosierte Mengen einer flüssigen oder halbflüssigen Substanz auszugießen, ohne daß diese Sub­ stanz aus dem sie enthaltenden Behälter wieder in das Innere der vom Kolben und der Innenwand des rohrförmi­ gen Elements definierten Öffnung zurückfließt und so das Gleiten des Kolbens im Inneren des rohrförmigen Ele­ ments behindert.

Die Erfindung ist besonders zum Gießen von dosierten Mengen von Nahrungsmitteln, z. B. Süßwaren, die durch Ausgießen von Sorbit, das bei einer Temperatur von über 80°C verflüssigt wird, hergestellt werden, geeignet.

Das Eindringen des Sorbits, der beim Erkalten fest wird, in die beschriebene Öffnung, könnte ein Blockie­ ren des Kolbens im Inneren des rohrförmigen Elements und damit eine Beschädigung der Gießvorrichtung zur Folge haben.

Das Eindringen der auszugiessenden Substanz in das Innere der Öffnung könnte durch Dichtungen, z. B. vom Typ eines O-Ringes zwischen Kolben und Innenwand des rohrförmigen Elements, verhindert werden. Diese Dich­ tungen müßten jedoch aufgrund ihres schnellen Ver­ schleißes, verursacht durch mechanische und thermische Beanspruchungen, denen sie während des Betriebs der Vor­ richtung ausgesetzt sind, häufig erneuert werden.

Eine Kopplung des Kolbens mit dem entsprechenden rohr­ förmigen Element bei einer Toleranz, die ein Halten ohne Dichtung ermöglicht, ist daher wesentlicher Be­ standteil der vorliegenden Erfindung.

Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine teilweise im Querschnitt dargestellte Ansicht einer erfindungsgemäßen Füllvor­ richtung,

Fig. 2 die Vorrichtung gemäß Fig. 1 aus einem ande­ ren Blickwinkel, wobei einige Teile der Einfachheit halber ausgelassen worden sind,

Fig. 3 im Querschnitt eine Teilansicht entlang der Linie III-III von Fig. 1, und

Fig. 4 eine Variante des unteren Teils von Fig. 3.

In den Fig. 1 und 2 ist das Gestell (in der Gesamtdar­ stellung nicht enthalten) mit 1 bezeichnet, das einen ersten Behälter (2) zur Aufnahme der auszugiessenden Substanz, z. B. einem flüssigen oder halbflüssigen Nah­ rungsmittel, wie Sorbit, aufweist.

Der erste Behälter 2 ist mit einer horizontal liegenden Bodenplatte 2a versehen.

Über dem ersten Behälter 2 liegt ein zweiter Behälter 3, der mit einem Schmiermittel, z. B. Glyzerin, gefüllt wird und eine horizontal liegende Bodenplatte 3a auf­ weist.

Die Bodenplatten 2a und 3a des ersten Behälters 2 und des zweiten Behälters 3 werden von einer Vielzahl rohr­ förmiger Elemente (4) mit Vertikalachse durchquert.

Durch das Innere jedes rohrförmigen Elements 4 gleitet ein entsprechender Kolben 5. Die oberen Enden der Kol­ ben 5 sind mit einem Gleitlager 6 verbunden, das unter Einwirkung einer Antriebsvorrichtung 7, welche an ihrem oberen Ende 7a mit dem Gestell 1 (nicht im Ganzen ge­ zeigt) der Gießvorrichtung verbunden ist, eine alterna­ tive Bewegung in Vertikalrichtung ausführen kann.

Wie in Fig. 3 und 4 besser zu sehen ist, weist jedes rohrförmige Element 4, in Übereinstimmung mit einem dazwischenliegenden Teil, Öffnungen 4a auf, die ihren inneren Hohlraum mit dem ersten, an die entsprechende Bodenplatte 2a anliegenden Behälter 2 verbinden.

Der untere, mit 4b bezeichnete Teil eines jeden rohr­ förmigen Elements ragt freitragend unter der Boden­ platte 2a hervor und weist ein äußeres Gewinde auf, auf welches ein glasförmiger Behälter aufgeschraubt ist, dessen Bodenplatte in der Mitte eine hervorstehen­ de Öffnung 4d hat, die eine Gießdüse darstellt.

Jeder der Kolben 5 gleitet durch das Innere eines ent­ sprechenden rohrförmigen Elements 4 mit einer Toleranz, die ein Halten ohne Dichtungen ermöglicht.

Jeder Kolben bewegt sich durch Verschieben des Gleit­ lagers 6 zwischen einer oberen Stellung, in welcher der Kolben die Öffnungen 4a des rohrförmigen Elements aufdeckt und den Durchfluß der auszugiessenden Sub­ stanz in den Hohlraum des rohrförmigen Elements 4 ermög­ licht, und einer unteren Stellung, in welcher das unte­ re Ende des Kolbens sich der Gießdüse 4d nähert.

Die Verlagerung des Kolbens aus der oberen in die untere Stellung bewirkt das Ausstoßen einer Dosis der auszu­ giessenden Substanz durch die Gießdüse 4d.

Jedes rohrförmige Element 4 weist in Übereinstimmung mit seinem oberen Ende eine versenkte Öffnung 4e auf, die das Eindringen des im Behälter 3 enthaltenen Schmier­ mittels in die von Kolben 5 und Innenwand des rohrförmi­ gen Elements 4 definierte Öffnung erleichtert.

Aufgrund dieser Anordnung wird das Eindringen des Schmiermittels in diese Öffnung durch die Bewegung des Kolbens 5 erleichtert und verhindert, daß die auszu­ giessende Substanz durch die Öffnung wieder aufsteigt und das Gleiten des Kolbens behindert und möglicher­ weise durch eine Verfestigung der in die Öffnung zu gießenden Substanz eine Blockierung des Kolbens 5 im Inneren des rohrförmigen Elements 4 hervorruft.

Im Inneren des glasförmigen Körpers 4c befindet sich eine Kugel 8, die von einer zwischen Kugel und Boden des glasförmigen Körpers befindlichen Feder 8a gegen die untere Öffnung des rohrförmigen Elements 4 gedrückt wird.

Der Abstand zwischen der Öffnung des unteren Teils des rohrförmigen Elements und der Bodenplatte des glasförmi­ gen Körpers 4c kann durch Zuschrauben oder Aufschrauben des glasförmigen Körpers zur Regulierung der von der Feder 8a auf die Kugel 8 ausgeübten Kraft verändert wer­ den.

Die Kugel 8 verhindert, daß die im Inneren des rohr­ förmigen Elements 4 befindliche auszugiessende Flüssig­ keit durch Schwerkraft durch die Düse abfließt.

Durch die von der Feder 8a gegen die Öffnung des unteren Teils des rohrförmigen Elements 4 gedrückten Kugel 8, wird durch Verlagern des Kolbens 5 aus der unteren Stel­ lung, in welcher sein unteres Ende sich an der Gieß­ düse 4a befindet, in die obere Stellung, in welcher die Öffnungen 4a aufgemacht werden, um den Durchfluß der in den Innenhohlraum des rohrförmigen Elements 4 zu gießenden Substanz zu ermöglichen, die Bildung eines Vakuums im Inneren des rohrförmigen Elements bewirkt.

Das Vakuum erleichtert diesen Durchfluß und verhindert unvollständige Füllungen oder die Bildung von Luftbla­ sen.

In der Ausführungsform gemäß Fig. 4 ist der hervor­ stehenden, als Gießdüse dienenden Zentralöffnung 4d ein ringförmiges, mit strahlenförmigen Öffnungen für den Durchfluß der auszugiessenden Substanz versehenes Element 10 beigefügt. Der Ring 10, gegen dessen oberen Teil die Feder 8a drückt, dient als Sperre für die Kugel 8, damit diese nicht von der auszugiessenden Substanz, die aus der unteren Öffnung des rohrförmigen Elements 4 austritt, gegen die Zentralöffnung 4d gedrückt wird und so die Gießdüse verstopft.

Die in Fig. 4 gezeigte Anordnung eignet sich besonders für das Gießen von dickflüssigen und viskosen Sub­ stanzen.

Claims (6)

1. Füllvorrichtung zum Gießen einer flüssigen oder halbflüssigen Substanz in dosierten Mengen, umfassend
ein Gestell (1);
einen vom Gestell gehaltenen, ersten Behälter (2), der mit einer auszugießenden Substanz gefüllt wird und eine horizontal liegende Bodenplatte (2a) hat;
einen vom Gestell (1) gehaltenen zweiten Behälter (3), der über dem ersten Behälter (2) liegt und der mit einem Schmiermittel gefüllt wird und eine horizontal liegende Bodenplatte (3a) enthält;
eine Vielzahl von rohrförmigen Elementen (4) mit Vertikalachse, die durch die Bodenplatten (2a, 3a) des ersten (2) und zweiten (3) Behälters hindurchgeführt sind, wobei jedes rohrförmige Element (4) in Übereinstimmung mit einem Zwischenteil Öffnungen (4a) aufweist, die ihren inneren Hohlraum mit dem ersten Behälter (2) in der Nähe dessen Bodenplatte (2a) in Verbindung bringen, und jedes rohrförmige Element (4) an seinem unteren Ende eine Gießdüse (4d) enthält und mit seinem oberen Ende mit dem zweiten Behälter (3) in der Nähe dessen Bodenplatte (3a) verbunden ist, wobei das obere Ende jedes rohrförmigen Elements (4) eine versenkte Öffnung (4e) aufweist, die das Eindringen des Schmiermittels in die Öffnung erleichtert;
eine Vielzahl von Kolben (5), die jeweils durch das Innere des entsprechenden rohrförmigen Elements (4) mit einer Toleranz, die ein Halten ohne Dichtung ermöglicht, gleiten, wobei sich jeder Kolben zwischen einer oberen Stellung, in der er die Öffnungen (4a) des rohrförmigen Elements (4) aufdeckt und ein Durchfließen in das Innere des Hohlraums des rohrförmigen Elements (4) zu gießenden Substanz ermöglicht, und einer unteren Stellung, in welcher das untere Ende des Kolbens (5) nahe an der Gießdüse (4d) liegt, bewegt und die Verlagerung des Kolbens (5) aus der oberen in die untere Stellung das Ausstoßen einer Dosis der zu gießenden Substanz durch die Gießdüse (4d) und das Eindringen der im zweiten Behälter (3) enthaltenen Schmiermittel in den vom Kolben (5) und der inneren Wand des rohrförmigen Elements (4) definierten Öffnung bewirkt, und
vom Gestell (1) gehaltene Antriebsvorrichtungen (6, 7) zur Axialbewegung der Kolben (5) im Inneren der rohrförmigen Elemente (4).

2. Füllvorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gießdüse (4d) mit einer Ventileinrichtung (8, 8a) verbunden ist, die ein durch Schwerkraft verursachtes Abfließen der sich im Inneren des rohrförmigen Elements (4) befindlichen auszugießenden Substanz verhindern, wobei die Ventileinrichtung (8, 8a) das Entstehen eines Vakuums im Inneren des rohrförmigen Elements (4) durch die Verlagerung des Kolbens (5) aus der unteren in die obere Stellung ermöglicht.

3. Füllvorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Teil jedes rohrförmigen Elements (4) mit einem glasförmigen Körper (4c) gekoppelt ist, dessen Bodenplatte zentral eine die Gießdüse bildende, hervorstehende Öffnung (4d) aufweist.

4. Füllvorrichtung gemäß den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil eine im Inneren des glasförmigen Körpers (4c) bewegliche Kugel (8) und eine zwischen Kugel (8) und Bodenplatte des glasförmigen Körpers (4c) eingelegte Feder (8a) aufweist, wobei die Feder (8a) die Kugel (8) gegen die Öffnung des unteren Teils des rohrförmigen Elements (4) preßt.

5. Füllvorrichtung gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zur Regulierung der Distanz zwischen der Öffnung des unteren Teils des rohrförmigen Elements (4) und dem Boden des glasförmigen Körpers (4c) zum Steuern der von der Feder (8a) auf die Kugel (8) ausgeübten Kraft aufweist.

6. Füllvorrichtung gemäß den Ansprüchen 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die hervorstehende zentrale Öffnung Stoppvorrichtungen für die Kugel (8) aufweist, um zu verhindern, daß die Kugel die Gießdüse verstopft.