Füllvorrichtung zum Eindosieren von flüssigem bis leicht pastösem Füllgut

Abstract

 Die Füllvorrichtung ist zum Eindosieren von flüssigem bis leicht pastösem Füllgut in an einem Folienstrang eingeformte, in dich­ter Rasteranordnung angeordnete Becher (18) mit kleinen Abmes­sungen bestimmt und besteht aus einem über der Durchlaufstrecke des Folienbandes (19) angeordneten Ventilblock (2) mit der Rasteranordnung der Becher (18) entsprechender Anordnung von Füllmundstücken (17) und mit einem mit den Füllmundstücken (17) in Verbindung stehenden Füllgutvorratsbehälter (1). Um bei hoher Füllgenauigkeit auf engstem Raum und mit geringstmöglichem appa­rativen Aufwand derartiges Füllgut eindosieren zu können, ist die Füllvorrichtung nach der Erfindung derart ausgebildet, daß der mit Füllgutzufuhranschluß (8) versehene Füllgutvorratsbe­hälter (1) unmittelbar auf dem Ventilblock (2), der den Boden des Vorratsbehälters (1) bildet, angeordnet ist, in dem für die mindestens eine Füllmundstücksreihe (3) ein pneumatisch oder elektromechanisch betätigbarer, mit Füllgutdurchlässen (4) ver­sehener Steuerschieber (5) gelagert ist. Im Vorratsbehälter (1) ist dabei eine Füllstandssonde (6) vorgesehen, die über einen Regeler (7) mit der am Füllgutzufuhranschluß (8) angeordneten Füllgutzufuhrpumpe (9) verbunden ist.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Füllvorrichtung zum Eindosieren von flüssigem bis leicht pastösem Füllgut in an einem Folienstrang eingeformte, in dichter Rasteranordnung angeordnete Becher mit kleinen Abmessungen gemäß Oberbegriff des Hauptanspruches.

[0002] Derartige Füllvorrichtungen sind hinlänglich bekannt und in Be­nutzung, so daß es diesbezüglich keines besonderen druckschrift­lichen Nachweises bedarf. Um eine hohe Füllgenauigkeit mit sol­chen bekannten Füllvorrichtungen zu erreichen, sind diese mit einer Vielzahl von kleinen Füllpumpen ausgestattet, wobei die einzelnen Kolben dieser Füllpumpen in der Regel von einem gemeinsamen Antrieb aus betätigt werden. Unter den Füllpum­penreihen sind dabei jeweils für eine Reihe Drehschieber mit entsprechenden Füllgutführungskanälen vorgesehen, die so gestal­tet sind, daß einerseits Füllgut vom jeweiligen Kolben angesaugt und andererseits, nach Umstellung des Drehschiebers Füllgut aus­dosiert werden kann und zwar durch unter dem Ventilblock ange­ordnete Füllmundstücke. Abgesehen davon, daß dafür der appara­tive Aufwand beträchtlich ist, beansprucht die Anordnung der Füllpumpen und der darunter angeordneten Drehschieber relativ viel Platz, so daß in der Regel noch ein besonderer Aufwand dann getrieben werden muß, wenn die sowieso kleinen und in dichter Rasteranordnung im Folienband angeordneten Becher befüllbar sein sollen.

[0003] Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, eine Füllvor­richtung, ausgehend von der der eingangs genannten Art, dahinge­hend zu verbessern, daß bei geringstmöglichem apparativem Auf­ wand, d.h. bei geringem Fertigungs- und Montageaufwand mit hoher Füllgenauigkeit auf engstem Raum und ohne Füllpumpen das flüs­sige bis leicht pastöse Füllgut in die Becher eindosiert werden kann.

[0004] Diese Aufgabe ist mit einer Füllvorrichtung der eingangs genann­ten Art nach der Erfindung durch die im Kennzeichen des Haupt­anspruches angeführten Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbil­dungen ergeben sich nach den Unteransprüchen.

[0005] Durch diese erfindungsgemäße Ausbildung reduziert sich der appa­rative Aufwand der Vorrichtung auf im wesentlichen drei Teile, nämlich den Vorratsbehälter, den Ventilblock, der gleichzeitig den Boden des Vorratsbehälters bildet, und die im Ventilblock angeordneten Steuerschieber. Da keine Füllpumpen mehr vorhanden sind und das Füllgut den Steuerschiebern bzw. dem Ventilblock direkt zufließt, bedürfen die Steuerschieber auch keiner kompli­zierten Füllgutkanäle mehr. Voraussetzung dafür ist allerdings, um die Füllgenauigkeit zu gewährleisten, daß im Füllgutvorrats­behälter ständig die gleiche Füllstandshöhe gewährleistet ist. Wesentlich ist aus diesem Grunde also auch noch, daß der Vorratsbehälter mit einer Füllstandssonde ausgestattet ist, die über einen Regler mit der am Füllgutzufuhranschluß des Vorrats­behälters angeordneten Füllgutzufuhrpumpe verbunden ist.

[0006] Derartige Füllstandsregelungen sind allgemein bekannt (siehe bspw. US-A-4 437 497), sie dienen aber im vorliegenden Zusammen­hang einer möglichst exakten Dosierung, d.h. die Füllstandssonde sorgt für einen gleichbleibenden statischen Druck über sämtli­chen Füllmundstücken. Ferner ist es nach der DE-A-38 03 677 be­kannt, unmittelbar über einen Ventilblock die Massezufuhr anzu­ordnen und zwar in Form eines mehrfach gegliederten Schneckenge­häuses mit paarweise angeordneten Vertikalschnecken und einer horizontalen Verteilerschnecke, mit deren Hilfe das Füllgut, me­chanisch zwangsgefördert, dem Ventilblock und damit Füllmund­stücken zugefördert wird. Ähnliche Verhältnisse liegen bei einer Füllvorrichtung nach der US-A-3 658 212 vor. Bei diesen vorbe­kannten Dosiereinrichtungen spielt ein ständig gleichbleibender Druck über den Abfüllöffnungen keine Rolle, da hierbei das Füll­gut ebenfalls mit mechanischen Mitteln unter Zwang ausgefördert wird.

[0007] In Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung sind die zum Steuerschieber führenden Füllgutzufuhrkanäle zum Innenraum des Vorratsbehälters hin mit trichterförmigen Erweiterungen verse­hen, die insbesondere dann vorgesehen werden, wenn mit einer solchen Vorrichtung leicht pastöses Füllgut abdosiert werden soll. Sicherheitshalber und in Rücksicht auf die ständig einzu­haltende Füllguthöhe im Vorratsbehälter, kann dieser in vorgege­bener Füllstandshöhe mit einem Füllgutüberlauf versehen werden.

[0008] Die taktmäßige Betätigung der Steuerschieber erfolgt durch kleine pneumatische oder elektromechanische Antriebe, die vor­teilhaft mit einem einstellbaren Zeitschaltwerk versehen sind, so daß lediglich über eine zeitgesteuerte Betätigung der Steuer­schieber die jeweilige Füllgutmenge in Abhängigkeit von der Be­chergröße eindosiert werden kann. Die Steuerschieber sind dabei vorteilhaft in einfachster Weise in Form einer Stange mit kreis­förmigem Querschnitt ausgebildet, wobei die Abschnitte der Füll­gutdurchlässe als Abschnitte mit reduziert ein Durchmesser ausge­bildet sind. Diese Steuerschieber bilden dabei praktisch die einzig beweglichen Teile der ganzen Vorrichtung, die metallisch dichtend im Ventilblock sitzen und keiner besonderen Dichtungen bedürfen. Der Stellweg der Steuerschieber, die nicht verdreht, sondern nur in gerader Richtung hin und her geschoben werden müssen, ist dabei außerordentlich kurz, da die Füllgutdurchlässe nur aus den Bereichen der relativ durchmesserkleinen Füllgutzu­fuhrkanäle zu den Füllgutmundstücken herausgestellt werden müs­sen. Um die vorerwähnte Füllgutmengenregelung zu bewirken, sind vorteilhaft keine mechanischen Eingriffe bzw. Verstellungen er­forderlich, da die Füllgutmengenregelung lediglich über das je­weils entsprechend eingestellte Zeitregelglied erfolgt, mit dem die Betätigung bzw. die Antriebe der Steuerschieber gesteuert werden.

[0009] Aufgrund der einfachen Ausbildung der Füllvorrichtung ist es vorteilhaft auch ohne weiteres möglich, die Vorrichtung derart auszubilden, daß der Innenraum des Vorratsbehälters in minde­stens zwei Kammern gegliedert oder der Vorratsbehälter minde­stens zweiteilig ausgebildet ist, wobei die zugehörigen Steuer­schieber entsprechend geteilt und die Steuerschieberteile mit an der jeweils freien Seite des Ventilblockes angeordneten Antrie­ben versehen sind.

[0010] Die erfindungsgemäße Füllvorrichtung wird nachfolgend anhand der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen näher er­läutert.

[0011] Es zeigt schematisch

Fig. 1 eine Draufsicht auf ein unmittelbar unter den Füllmundstücken durchlaufendes Folienband mit darin eingeformten, in dichter Rasteranord­nung angeordneten Bechereintiefungen;

Fig. 2 einen Schnitt durch die Füllvorrichtung mit allen wesentlichen Einzelteilen;

Fig. 3 stark schematisiert eine Draufsicht auf die Füllvorrichtung mit einem zweikammerigen Vorratsbehälter und

Fig. 4 eine entsprechende Draufsicht auf die Füll­vorrichtung mit einem vierfach gegliederten Vorratsbehälter.

[0012] Die Füllvorrichtung besteht aus einem über der Folien­durchlaufstrecke angeordneten Ventilblock 2 mit der Rasteranord­nung der Becher 18 im Folienband 19 entsprechender Anordnung von Füllmundstücken 17 und ferner aus einem mit den Füllmundstücken 17 in Verbindung stehenden Füllgutvorratsbehälter 1. Wesentlich für eine solche Füllvorrichtung ist nun, und wie aus Fig. 2 er­sichtlich, daß der mit Füllgutzufuhranschluß 8 versehene Füll­ gutvorratsbehälter 1 unmittelbar auf dem Ventilblock 2, der den Boden des Vorratsbehälters 1 bildet, angeordnet ist, in dem für die mindestens eine Füllmundstücksreihe 3 ein pneumatisch oder elektromechanisch betätigbarer, mit Füllgutdurchlässen 4 verse­hener Steuerschieber 5 gelagert ist, und daß ferner im Vorrats­behälter 1 eine Füllstandssonde 6 angeordnet ist, die über einen Regler 7 mit der am Füllgutzufuhranschluß 8 angeordneten Füll­gutzufuhrpumpe 9 verbunden ist. Wie in Fig. 2 dargestellt, sind die zum Steuerschieber 5 führenden Füllgutzufuhrkanäle 10 zum Innenraum 11 des Vorratsbehälters 1 hin mit trichterförmigen Er­weiterungen 12 versehen. Aus dem genannten Grund ist der Vor­ratsbehälter 1 in vorgegebener Füllstandshöhe mit einem Füllgut­überlauf 13 ausgestattet, der mit Sicherheit verhindert, daß das Füllgut höher als gewünscht über die immer einzuhaltende Füll­standshöhe ansteigen kann, da von dieser Füllstandshöhe der im­mer gleichmäßig einzuhaltende Füllgutdruck abhängt, der wiederum maßgebend ist für die einzudosierende Menge, und zwar im jewei­ligen Zeitabschnitt, in dem sich die Füllgutdurchlässe 4 in Öff­nungsstellung befinden. Um diese Zeitabschnitte variieren zu können und zwar in Abhängigkeit vom jeweiligen Volumen der zu befüllenden Becher 18 ist der Antrieb 14 der Steuerschieber 5 mit einem einstellbaren Zeitschaltwerk 15 versehen. Die Steuer­schieber 5 können dabei entweder, wie dargestellt, mit Einzelan­trieben 14 ausgestattet sein, es ist aber auch möglich, für meh­rere Steuerschieber 5 einen Antrieb 14 vorzusehen, der über eine Traverse sämtliche Steuerschieber 5 gleichzeitig betätigt.

[0013] Wie dargestellt, sind die Steuerschieber vorteilhaft und in ein­fachster Weise in Form einer Stange mit kreisförmigem Quer­schnitt ausgebildet, wobei die Abschnitte der Füllgutdurchlässe 4 als Abschnitte mit reduziertem Durchmesser ausgebildet sind, wie dies ebenfalls aus Fig. 2 ersichtlich ist.

[0014] Die Ausführungsformen nach den Fig. 3, 4 stellen insoweit beson­dere Ausführungsformen dar, als hierbei der Innenraum 11 des Vorratsbehälters 1 gemäß Fig. 3 in zwei Kammern 16 gegliedert ist, wobei die zugehörigen Steuerschieber 5 entsprechend geteilt und die Steuerschieberteile 5′ mit an der jeweils freien Seite des Ventilblockes 2 angeordneten Antrieben 14′ versehen sind. Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 ist nach dem gleichen Prin­zip der Vorratsbehälter 2 in vier Kammern 16 gegliedert. Eine solche Gliederung kann entweder durch Einbau entsprechender Trennwände 18 erfolgen; es ist aber auch möglich, zwei oder vier separate Vorratsbehälter auf dem Ventilblock 2 anzuordnen. Durch eine solche Ausbildung ist es möglich, in einer Reihe bzw. in verschiedenen Becherfeldern unterschiedliche Produkte oder Men­gen abzufüllen.

Ansprüche

1. Füllvorrichtung zum Eindosieren von flüssigem bis leicht pastösem Füllgut in an einem Folienstrang eingeformte, in dichter Rasteranordnung angeordnete Becher mit kleinen Ab­messungen, bestehend aus einem über der Folienbanddurchlauf­strecke angeordneten Ventilblock (2) mit der Rasteranordnung der Becher entsprechender Anordnung von Füllmundstücken (17) und mit einem mit den Füllmundstücken (17) in Verbindung stehenden Füllgutvorratsbehälter (1),
dadurch gekennzeichnet,
daß der mit Füllgutzufuhranschluß (8) versehene Füllgutvor­ratsbehälter (1) unmittelbar auf dem Ventilblock (2), der den Boden des Vorratsbehälters (1) bildet, angeordnet ist, in dem für die mindestens eine Füllmundstücksreihe (3) ein pneumatisch oder elektromechanisch betätigbarer, mit Füll­gutdurchlässen (4) versehener Steuerschieber (5) gelagert ist, und daß im Vorratsbehälter (1) eine Füllstandssonde (6) angeordnet ist, die über einen Regler (7) mit der am Füll­gutzufuhranschluß (8) angeordneten Füllgutzufuhrpumpe (9) verbunden ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die zum Steuerschieber (5) führenden Füllgutzufuhrkanäle (10) zum Innenraum (11) des Vorratsbehälters (1) hin mit trichterförmigen Erweiterungen (12) versehen sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Vorratsbehälter (1) in vorgegebener Füllstandshöhe mit einem Füllgutüberlauf (13) versehen ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Antrieb (14) des Steuerschiebers (5) mit einem ein­stellbaren Zeitschaltwerk (15) versehen ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Steuerschieber (5) in Form einer Stange mit kreis­förmigem Querschnitt ausgebildet ist, wobei die Abschnitte der Füllgutdurchlässe (4) als Abschnitte mit reduziertem Durchmesser ausgebildet sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Innenraum (11) des Vorratsbehälters (1) in minde­stens zwei Kammern gegliedert oder der Vorratsbehälter (1) mindestens zweiteilig ausgebildet ist, wobei die zugehörigen Steuerschieber (5) entsprechend geteilt und die Steuerschie­berteile (5′) mit an der jeweils freien Seite des Ventil­blockes (2) angeordneten Antrieben (14′) versehen sind.

Zeichnung