DE102013109966A1 - Device for dosing liquid and / or pasty filling products - Google Patents

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1) zum Dosieren flüssiger und/oder pastöser Füllprodukte, bevorzugt Kolbendosierer, umfassend einen Dosierzylinder (2) und einen in diesem verschiebbar angeordneten Dosierkolben (3) zur Bereitstellung eines veränderlichen Hohlraumes (4) im Dosierzylinder (2) zum Ansaugen und/oder Ausstoßen des Füllproduktes, weiterhin umfassend einen am Dosierkolben (3) angeordneten und sich in den veränderlichen Hohlraum (4) hinein erstreckenden Verdrängungskörper (5).The present invention relates to a device (1) for dosing liquid and / or pasty filling products, preferably a piston dosing device, comprising a dosing cylinder (2) and a dosing piston (3) displaceably disposed therein for providing a variable cavity (4) in the dosing cylinder (2). for sucking and / or expelling the filling product, further comprising a displacement body (5) arranged on the metering piston (3) and extending into the variable cavity (4).

Description

Technisches Gebiet Technical area

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Dosieren flüssiger und/oder pastöser Füllprodukte, bevorzugt umfassend einen Kolbendosierer mit einem Dosierkolben und einem Dosierzylinder zur Dosierung beispielsweise von Sahne, Joghurt, Marmelade, Ketchup, Mayonnaise und/oder Babybrei in zu befüllende Behälter. The present invention relates to a device for metering liquid and / or pasty filling products, preferably comprising a piston dispenser with a metering piston and a metering cylinder for metering, for example, cream, yogurt, jam, ketchup, mayonnaise and / or baby pulp into containers to be filled.

Stand der Technik State of the art

Kolbendosierer zum Dosieren flüssiger Füllprodukte sind im Stand der Technik bekannt und werden häufig dazu verwendet, flüssige und/oder pastöse Füllprodukte abzufüllen, wie beispielsweise Sahne, Joghurt, Ketchup, Mayonnaise, Marmelade und/oder Babybrei. Piston dispensers for dosing liquid fill products are known in the art and are often used to fill liquid and / or pasty fill products, such as cream, yoghurt, ketchup, mayonnaise, jam and / or baby food.

Die im Stand der Technik bekannten Kolbendosierer umfassen einen Dosierzylinder, in welchem ein verschiebbar angeordneter Dosierkolben vorgesehen ist. Durch den Dosierkolben wird im Dosierzylinder einer veränderlicher Hohlraum bereitgestellt, mittels welchem das zu dosierende flüssige Füllprodukt angesaugt wird, und, nach Erreichen des oberen Totpunktes des Dosierzylinders, durch Umkehr der Kolbenbewegungsrichtung wieder ausgestoßen wird. Durch die Verwendung eines Kolbendosierers kann so ein präzises Dosieren des jeweiligen Füllprodukts in ein zu befüllendes Gefäß erreicht werden, da das Füllvolumen durch das Volumen des veränderlichen Hohlraumes vorgegeben ist. Weiterhin ist es möglich, auch hochviskose oder pastöse Füllprodukte in einer vorgegebenen Zeit präzise zu füllen, da das Füllprodukt sowohl unter Aufwendung eines Unterdruckes angesaugt werden kann, als auch unter Druck ausgestoßen werden kann, so dass die Füllgeschwindigkeit gegenüber einem reinen Einfließen und Auslaufen des Füllproduktes aufgrund der Schwerkraft erhöht wird beziehungsweise ein dosiertes Abfüllen überhaupt erst ermöglicht wird. The piston dispensers known in the prior art comprise a metering cylinder in which a displaceably arranged metering piston is provided. By the metering a variable cavity is provided in the metering cylinder, by means of which the liquid filling product to be metered is sucked, and, after reaching the top dead center of the metering cylinder, is ejected by reversing the piston movement direction again. By using a piston dispenser, a precise metering of the respective filling product into a vessel to be filled can be achieved, since the filling volume is predetermined by the volume of the variable cavity. Furthermore, it is possible to precisely fill even highly viscous or pasty filling products in a given time, since the filling product can be sucked in by applying a negative pressure, as can be ejected under pressure, so that the filling speed compared to a pure inflow and leakage of the filling product is increased due to gravity or a metered filling is made possible in the first place.

Ein Kolbendosierer weist weiterhin ein Ventil auf, welches ein Umschalten der Verbindung der veränderlichen Hohlraums mit einer Ansaugleitung oder einer Ausstoßöffnung ermöglicht. Als Ventil kann hier beispielsweise eine Sitzventilanordnung oder ein Drehventil verwendet werden. A piston dispenser further comprises a valve which allows switching of the connection of the variable cavity with a suction line or a discharge opening. As a valve can be used here, for example, a poppet valve assembly or a rotary valve.

Die Abdichtung des veränderlichen Hohlraumes im Dosierzylinder wird durch das Vorsehen beispielsweise einer Manteldichtung am Kolben erreicht, mittels welcher eine ausreichend dichte Abdichtung des Dosierkolbens gegenüber der Zylinderinnenwand erreicht werden kann. So kann zum einen der benötigte Ansaugdruck beim Vergrößern des veränderlichen Hohlraumes durch ein Anheben des Dosierkolbens erreicht werden, und zum anderen kann ein ebenso zuverlässiges Ausstoßen des Füllproduktes aus dem veränderlichen Hohlraum des Dosierzylinders erreicht werden, ohne dass Füllprodukt an dem Kolben vorbei strömt und hinter dem Dosierkolben wieder austritt. The sealing of the variable cavity in the metering cylinder is achieved by providing, for example, a jacket seal on the piston, by means of which a sufficiently tight sealing of the metering piston relative to the cylinder inner wall can be achieved. Thus, on the one hand the required suction pressure can be achieved by increasing the Dosierkolbens increasing the variable cavity, and on the other hand, an equally reliable ejection of the filling product from the variable cavity of the metering cylinder can be achieved without filling product flows past the piston and behind the Dosing piston exits again.

Durch die Bewegung des Dosierkolbens über die mit dem Füllprodukt benetzte Innenwand des Dosierzylinders ergibt sich eine Scherung des jeweiligen Füllprodukts zwischen dem Kolbenmantel und der Zylinderinnenwand. Bei gegenüber Scherkräften empfindlichen Füllprodukten kann daher eine Schädigung des Füllproduktes auftreten. Hierdurch kann das Füllprodukt denaturiert und/oder irreversibel geschädigt werden, wodurch die Qualität des abgefüllten Füllproduktes nachhaltig und/oder irreversibel verschlechtert wird. Beispielsweise kann beim Abfüllen von Sahne und ähnlichen Produkten ein zwischen dem Dosierkolben und der Zylinderinnenwand vorliegender Sahnefilm durch die aufgebrachte Scherung ausbuttern, was zu einer nachteiligen Produktqualität des Füllprodukts führen kann. Dabei treten die Scherkräfte insbesondere in den Bereichen des Kolbendosierers auf, in denen die Mantelfläche des Dosierkolbens und die Innenfläche des Dosierzylinders Überschneidungsbereiche haben. Dies ist üblicherweise aber über den gesamten Hub des Dosierkolbens im Dosierzylinder hinweg der Fall. The movement of the dosing piston over the wetted with the filling inner wall of the dosing results in a shear of the respective filling product between the piston skirt and the cylinder inner wall. In the case of filling products which are sensitive to shear forces, damage to the filling product can therefore occur. As a result, the filling product can be denatured and / or irreversibly damaged, as a result of which the quality of the filled filling product is permanently and / or irreversibly impaired. For example, during the filling of cream and similar products, a cream film present between the metering piston and the cylinder inner wall can break away due to the applied shear, which can lead to a disadvantageous product quality of the filling product. In this case, the shear forces occur, in particular in the areas of the piston dispenser, in which the lateral surface of the metering piston and the inner surface of the metering cylinder have overlapping areas. However, this is usually the case over the entire stroke of the metering piston in the metering cylinder.

Weiterhin kann bei Kolbendosierern, welche zur Abdichtung des Dosierkolbens mit der Zylinderinnenfläche Dichtungen verwenden, durch den Abfülldruck beim Austreiben des Füllprodukts kann auch Füllprodukt hinter die Dichtung gelangen und dort zu hygienischen Problemen aufgrund der unzureichenden Reinigungsmöglichkeiten führen. Auch bei dichtungslosen Systemen kann Füllprodukt über die Ringspaltfläche bei den auftretenden Drücken hinter den Kolbenkörper gelangen und dort zu hygienischen Problemen aufgrund schlechter Abreinigbarkeit führen. Weiterhin kann bei bestimmten Füllprodukten beim Ansaugen des Füllproduktes aus einem zentralen Produktvorhaltebehälter Umgebungsluft von der Kolbenrückseite aus angesaugt werden. Furthermore, in piston dispensers, which use seals to seal the metering piston with the cylinder inner surface, fill-in pressure during the expulsion of the filling product also allows filling product to pass behind the seal, where it leads to hygienic problems due to insufficient cleaning possibilities. Even with sealless systems filling product can reach beyond the annular gap surface at the pressures occurring behind the piston body and there lead to hygienic problems due to poor Abreinigbarkeit. Furthermore, ambient air can be sucked in from the piston rear side in certain filling products when aspirating the filling product from a central product holding container.

Die angesaugte Umgebungsluft kann sich vor dem Kolbenboden des Dosierkolbens ansammeln, wodurch dann die Dosiergenauigkeit aufgrund des dann mitgeführten Luftkissens unbekannten Volumens verschlechtert wird. The sucked ambient air can accumulate in front of the piston head of the dosing, whereby then the dosing accuracy is deteriorated due to the then entrained air cushion unknown volume.

In Kolbendosierern, welche im kontinuierlichen Rotationsprinzip oder im Taktprinzip betrieben werden, werden mittels Dosierzylindern, in welchen beweglich angebrachte Dosierkolben durch mechanische, pneumatische oder elektromechanische Steuerelemente bewegt werden, Füllprodukte volumenmäßig dosiert. In piston dispensers, which are operated in a continuous rotation principle or in the cycle principle, filling products are metered in volume by means of metering cylinders in which movably mounted metering pistons are moved by mechanical, pneumatic or electromechanical control elements.

Rundlaufende Kolbendosiersysteme sind bekannt, bei denen die Kolbendosierer radial an einem zentralen Produktvorhaltebehälter angebracht sind, und bei denen das Umschalten zwischen den einzelnen Dosierphasen, nämlich beispielsweise einem Ansaugen des Füllproduktes aus dem Produktvorhaltebehälter in den Dosierzylinder und einem Ausstoßen des Füllproduktes aus dem Dosierzylinder in einen zu befüllenden Behälter beispielsweise über eine vertikale Drehventiltechnik oder über eine Sitzventiltechnik gesteuert wird. Bei einer vertikalen Anordnung des Dosierzylinders kann sich unter der Kolbenfläche und insbesondere unter dem Kolbenboden Luft ansammeln, welche dann mit dem Füllprodukt mitgeführt wird und welche insbesondere bei einer Erstbefüllung nicht vollständig verdrängt werden kann. Rotary Kolbendosiersysteme are known in which the piston dispensers are mounted radially to a central Produktvorhaltebehälter, and in which the switching between the dosing phases, namely, for example, a suction of the filling product from the Produktvorhaltebehälter in the metering cylinder and ejection of the filling product from the metering into a filling container is controlled for example via a vertical rotary valve technology or a poppet valve technology. In a vertical arrangement of the metering cylinder can accumulate under the piston surface and in particular under the piston head air, which is then carried along with the filling product and which can not be completely displaced, in particular during a Erstbefüllung.

Ein Kolbendosierer beziehungsweise eine Mehrzahl von Kolbendosierern, welche im kontinuierlichen Rotationsprinzip betrieben werden, ist beispielsweise aus der GB 1 454 224 bekannt. A piston dispenser or a plurality of piston dispensers, which are operated in a continuous rotation principle is, for example, from GB 1 454 224 known.

Darstellung der Erfindung Presentation of the invention

Ausgehend von dem bekannten Stand der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Dosieren flüssiger Füllprodukte anzugeben, welche einen verbesserten Umgang mit dem Füllprodukt ermöglicht. Starting from the known prior art, it is an object of the present invention to provide a device for metering liquid filling products, which allows improved handling of the filling product.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zum Dosieren flüssiger Füllprodukte mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen. This object is achieved by a device for metering liquid filling products with the features of claim 1. Advantageous developments emerge from the subclaims.

Entsprechend wird eine Vorrichtung zum Dosieren flüssiger und/oder pastöser Füllprodukte, bevorzugt ein Kolbendosierer, umfassend einen Dosierzylinder und einen in diesem verschiebbar angeordneten Dosierkolben zur Bereitstellung eines veränderlichen Hohlraumes im Dosierzylinder zum Ansaugen und/oder Ausstoßen des Füllproduktes vorgeschlagen. Erfindungsgemäß ist ein am Dosierkolben angeordneter und sich in den veränderlichen Hohlraum hinein erstreckender Verdrängungskörper vorgesehen. Accordingly, a device for metering liquid and / or pasty filling products, preferably a piston dispenser, comprising a metering cylinder and a displaceably arranged in this metering piston for providing a variable cavity in the metering cylinder for sucking and / or expelling the filling product proposed. According to the invention, a displacement body arranged on the metering piston and extending into the variable cavity is provided.

Durch das Vorsehen des am Dosierkolben angeordneten und sich in den veränderlichen Hohlraum hinein erstreckenden Verdrängungskörper wird es möglich, eine Benetzung der Zylinderinnenwände mit dem Füllprodukt in den Bereichen, welche von dem Dosierkolben beziehungsweise dessen Mantelfläche und/oder Dichtung überstrichen werden, zu verringern beziehungsweise ganz zu vermeiden. Der Verdrängungskörper dient dabei dazu, dass Füllprodukt aus dem entsprechenden Füllproduktauslass, beispielsweise einem Auslassventil, herauszutreiben. Dabei findet eine Benetzung der Innenfläche des Dosierzylinders nur in Bereichen statt, welche über den ganzen Hub des Dosierkolbens hinweg unterhalb des Dosierkolbens liegen. By providing the displacer arranged on the metering piston and extending into the variable cavity, it becomes possible to reduce or even completely wetting the cylinder inner walls with the filling product in the areas which are swept by the metering piston or its lateral surface and / or seal avoid. The displacement body serves to expel the filling product from the corresponding filling product outlet, for example an outlet valve. In this case, a wetting of the inner surface of the metering takes place only in areas which lie over the entire stroke of the metering piston away below the metering piston.

Eine effiziente und hygienisch einwandfreie Ausbildung ergibt sich, wenn der der Verdrängungskörper bevorzugt am Kolbenboden des Dosierkolbens angeordnet ist. Durch eine besonders bevorzugte einstückige Ausbildung des Verdrängungskörpers mit dem Dosierkolben, bevorzugt einstückig mit einem unteren Kolbenteil des Dosierkolbens, kann auf hygienisch schlecht zu reinigende Hinterschneidungen oder Spalte verzichtet werden. An efficient and hygienic design results when the displacement body is preferably arranged on the piston head of the metering piston. By a particularly preferred one-piece design of the displacement body with the metering piston, preferably in one piece with a lower piston part of the metering, can be dispensed hygienic poorly clean undercuts or gaps.

Bevorzugt weist der Verdrängungskörper gegenüber dem Dosierkolben geringere Dimensionen auf, bevorzugt einen geringeren Durchmesser, wobei besonders bevorzugt ein Ringspalt zwischen Verdrängungskörper und Dosierzylinder vorliegt. Durch die entsprechende Ausbildung des Verdrängungskörpers kann erreicht werden, dass der Verdrängungskörper relativ zu dem Dosierzylinder bewegt werden kann, um ein Austreiben des Füllprodukts zu ermöglichen, ohne dass eine produktschädigende Scherung zwischen der Außenwand des Verdrängungskörpers und der Innenwand des Dosierzylinders auftritt. Auch bei einer Benetzung der Innenwand des Dosierzylinders mit dem Füllprodukt findet daher keine Produktschädigung beim Vorbeistreichen des Verdrängungskörpers statt. Entsprechend kann ein Dosieren des Füllprodukts erreicht werden, ohne dass eine Produktschädigung durch Scherung auftritt. The displacement body preferably has smaller dimensions relative to the metering piston, preferably a smaller diameter, with an annular gap between the displacement body and metering cylinder being particularly preferred. By appropriate design of the displacement body can be achieved that the displacement body can be moved relative to the metering cylinder to allow expulsion of the filling product, without a product-damaging shear between the outer wall of the displacement body and the inner wall of the metering occurs. Even with a wetting of the inner wall of the metering cylinder with the filling product, therefore, no product damage takes place when passing the displacement body. Accordingly, metering of the fill product can be accomplished without product damage by shear.

Bevorzugt ist weist entsprechend der Verdrängungskörper einen Durchmesser auf, der kleiner als der Innendurchmesser des Dosierzylinders ist, wobei besonders bevorzugt ein Ringspalt zwischen Verdrängungskörper und Dosierzylinder vorliegt. Insbesondere ist bei einem zylinderförmigen Dosierkolben der Verdrängungskörper ebenfalls zylinderförmig ausgebildet, aber mit einem um ein gewisses Maß geringeren Durchmesser. According to the displacement body is preferably corresponding to a diameter which is smaller than the inner diameter of the metering cylinder, wherein an annular gap between the displacement body and metering cylinder is particularly preferably present. In particular, in the case of a cylindrical metering piston, the displacement body is likewise of cylindrical design, but with a diameter which is smaller by a certain extent.

In einer besonders bevorzugten Ausbildung liegt ein Ringspalt zwischen dem Verdrängungskörper und dem Dosierzylinder vor. Auch auf diese Weise lassen sich die vorbeschriebenen vorteilhaften Wirkungen erzielen. In a particularly preferred embodiment, there is an annular gap between the displacement body and the metering cylinder. Also in this way, the above-described advantageous effects can be achieved.

Der so entstehende Ringspalt, welcher den Verdrängungskörper in einer senkrecht zur Hubrichtung stehenden Ebene umgibt, nimmt bevorzugt ein Luftpolster auf, welches dazu dient, ein Aufsteigen des Füllproduktes in dem Ringspalt beim Austreiben des Füllprodukts zu vermeiden. Der Ringspalt ist weiterhin bevorzugt so dimensioniert, dass ein Kapillareffekt nicht stattfindet, und entsprechend ein Aufsteigen des Füllproduktes vermieden wird. Eine Verbesserung dieser Eigenschaften kann auch durch das Vorsehen einer entsprechenden Beschichtung an dem Verdrängungskörper und/oder am Dosierzylinder bewirkt werden, beispielsweise durch eine Teflonbeschichtung, wodurch ein Anhaften von Füllprodukt und das Ausbilden einer Kapillarwirkung weiter verhindert wird. The resulting annular gap, which surrounds the displacement body in a plane perpendicular to the stroke direction, preferably receives an air cushion, which serves to avoid an increase of the filling product in the annular gap during expulsion of the filling product. The annular gap is further preferably dimensioned so that a capillary effect does not take place, and accordingly an increase of the filling product is avoided. An improvement of these properties can also be achieved by the provision of a corresponding coating on the displacement body and / or on the dosing cylinder can be effected, for example by a Teflon coating, whereby further adhesion of filling product and formation of a capillary action is prevented.

Um ein Austreiben des Füllprodukts zu erreichen, nimmt der Ringspalt zwischen Verdrängungskörper und Dosierzylinder ein Luftvolumen auf, welches ein Ausstoßen des Füllprodukts auf dem Niveau des Bodens des Verdrängungskörpers ermöglicht. In order to achieve expulsion of the filling product, the annular gap between the displacement body and the metering cylinder absorbs an air volume which allows ejection of the filling product at the level of the bottom of the displacement body.

Bevorzugt ist die Länge des Verdrängungskörpers in Hubrichtung des Dosierkolbens gleich oder größer als die Hubhöhe des Dosierkolbens zwischen einem unteren Totpunkt und einem oberen Totpunkt des Dosierkolbens im Dosierzylinder. So kann sichergestellt werden, dass der Dosierkolben, dessen Mantelfläche und eine eventuell vorliegende Manteldichtung nicht in einen Füllproduktfilm auf der Innenfläche des Dosierzylinders eintauchen. Vielmehr wird der Dosierkolben durch den Verdrängungskörper von dem Füllprodukt beabstandet gehalten, um das Aufbringen produktschädigender Scherungen auf das Füllprodukt zu vermeiden. Preferably, the length of the displacement body in the stroke direction of the metering piston is equal to or greater than the lifting height of the metering piston between a bottom dead center and a top dead center of the metering in the metering cylinder. Thus, it can be ensured that the metering piston, the lateral surface thereof and any jacket gasket which may be present do not dip into a filling product film on the inner surface of the metering cylinder. Rather, the metering piston is kept at a distance from the filling product by the displacement body in order to avoid the application of product-damaging shears to the filling product.

Entsprechend ist bevorzugt die Länge eines Ringspalts zwischen Verdrängungskörper und Dosierzylinder in Hubrichtung des Dosierkolbens gleich oder größer als die Hubhöhe des Dosierkolbens zwischen einem unteren Totpunkt und einem oberen Totpunkt des Dosierkolbens im Dosierzylinder. Auch auf diese Weise kann ein Eintauchen des Dosierkolbens in mit Füllprodukt benetzte Bereiche vermieden werden. Accordingly, the length of an annular gap between the displacement body and the metering cylinder in the stroke direction of the metering piston is preferably equal to or greater than the lifting height of the metering piston between a bottom dead center and a top dead center of the metering piston in the metering cylinder. In this way, immersion of the dosing can be avoided in areas wetted with filling product.

Der Dosierkolben ist im Dosierzylinder zur Ausübung eines Dosierhubs ausgebildet und der Verdrängungskörper ist bevorzugt entsprechend so dimensioniert, dass er sich in den veränderlichen Hohlraum mindestens über die Länge des Dosierhubes hinweg erstreckt. Die Länge des Verdrängungskörpers und insbesondere die sich in den veränderlichen Hohlraum herein erstreckende Ausdehnung des Verdrängungskörpers ist dabei bevorzugt abhängig von dem Volumen des Ringspalts, derart, dass die Federkonstante des sich im Ringspalt ausbildenden Luftdruckpolsters so berücksichtigt wird, dass ein Aufsteigen des Füllproduktes reduziert beziehungsweise weitgehend verhindert wird. The metering piston is formed in the metering cylinder for exercising a Dosierhubs and the displacement body is preferably correspondingly dimensioned so that it extends into the variable cavity at least over the length of Dosierhubes away. The length of the displacement body and in particular extending into the variable cavity extension of the displacement body is preferably dependent on the volume of the annular gap, such that the spring constant of the forming in the annular gap air pressure cushion is taken into account so that an increase of the filling product is reduced or largely is prevented.

In einer Weiterbildung schließt sich bevorzugt an den veränderlichen Hohlraum ein vertikales Drehventil zum schaltbaren Verbinden des veränderlichen Hohlraums mit einem Produktzulauf oder einem Produktauslauf an und der Verdrängungskörper taucht am unteren Totpunkt des Dosierkolbens in das vertikale Drehventil ein. So kann ein zuverlässiges Austreiben von Füllprodukt aus dem Drehventil erreicht werden, wodurch die Dosiergenauigkeit erhöht wird. In a further development, preferably connected to the variable cavity a vertical rotary valve for switchable connection of the variable cavity with a product inlet or a product outlet and the displacement body immersed at the bottom dead center of the metering in the vertical rotary valve. Thus, a reliable expulsion of filling product can be achieved from the rotary valve, whereby the dosing accuracy is increased.

Bevorzugt wird beim Vorsehen des vertikalen Drehventils der Verdrängungskörper so ausgebildet, dass er am unteren Totpunkt des Dosierkolbens derart in das Drehventil eintaucht, dass der Boden des Verdrängungskörpers am unteren Totpunkt des Dosierkolbens auf einer Ebene unterhalb einer Durchlassbohrung des Drehventils liegt und besonders bevorzugt auf einer Ebene unterhalb einer Oberkante eines Produktzulaufes und/oder eines Produktauslaufes. Es lässt sich auf diese Weise erreichen, dass möglicherweise vorliegende Luftpolster unter dem Boden des Verdrängungskörpers auf ein definiertes Maß abgebaut werden können, so dass auch auf diese Weise die Dosiergenauigkeit weiter erhöht werden kann. Preferably, when providing the vertical rotary valve of the displacement body is formed so that it dips into the rotary valve at the bottom dead center of the metering, that the bottom of the displacement body at the bottom dead center of the metering is at a level below a passage bore of the rotary valve and particularly preferably on a plane below an upper edge of a product inlet and / or a product outlet. It can be achieved in this way that possibly existing air cushion can be degraded below the bottom of the displacement body to a defined level, so that in this way the dosing accuracy can be further increased.

Kurze Beschreibung der Figuren Brief description of the figures

Bevorzugte weitere Ausführungsformen und Aspekte der vorliegenden Erfindung werden durch die nachfolgende Beschreibung der Figuren näher erläutert. Dabei zeigen: Preferred further embodiments and aspects of the present invention are explained in more detail by the following description of the figures. Showing:

1 eine schematische Schnittansicht durch einen Bereich einer Vorrichtung zum Dosieren flüssiger oder pastöser Füllprodukte in einem Ausführungsbeispiel mit einem Sitzventil; 1 a schematic sectional view through a portion of an apparatus for dosing liquid or pasty filling products in an embodiment with a seat valve;

2 eine schematische Schnittansicht durch eine Vorrichtung zum Dosieren flüssiger und pastöser Füllprodukte in einem weiteren Ausführungsbeispiel mit einem Sitzventil; 2 a schematic sectional view through a device for metering liquid and pasty filling products in another embodiment with a seat valve;

3 eine schematische Schnittansicht durch eine Vorrichtung zum Dosieren flüssiger und pastöser Füllprodukte in einem weiteren Ausführungsbeispiel mit einem vertikalen Drehventil; und 3 a schematic sectional view through an apparatus for dosing liquid and pasty filling products in another embodiment with a vertical rotary valve; and

4 eine schematische Schnittansicht durch einen Bereich einer Vorrichtung zum Dosieren flüssiger und pastöser Füllprodukte in einem weiteren Ausführungsbeispiel mit einem vertikalen Drehventil. 4 a schematic sectional view through a portion of an apparatus for dosing liquid and pasty filling products in another embodiment with a vertical rotary valve.

Detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele Detailed description of preferred embodiments

Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele anhand der Figuren beschrieben. Dabei werden gleiche, ähnliche oder gleichwirkende Elemente in den unterschiedlichen Figuren mit identischen Bezugszeichen bezeichnet und auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente wird in der nachfolgenden Beschreibung teilweise verzichtet, um Redundanzen zu vermeiden. In the following, preferred embodiments will be described with reference to the figures. In this case, identical, similar or equivalent elements in the different figures are denoted by identical reference numerals and a repeated description of these elements will be omitted in the following description in part in order to avoid redundancies.

1 zeigt eine schematische Schnittansicht durch eine Vorrichtung 1 zum Dosieren flüssiger und/oder pastöser Füllprodukte in Form eines Kolbendosierers. Die Vorrichtung 1 weist einen Dosierzylinder 2 und einen Dosierkolben 3 auf, wobei der Dosierkolben 3 in dem Dosierzylinder 2 verschiebbar und abdichtend aufgenommen ist. Der Dosierkolben 3 wird über ein entsprechendes Gestänge 30 und einen in der Figur nicht gezeigten Antrieb, beispielsweise einen mechanischen, pneumatischen und/oder elektromechanischen Antrieb, zwischen einem oberen Totpunkt T_o und einem unteren Totpunkt T_u bewegt. Der Dosierkolben 3 ist abdichtend im Dosierzylinder 2 geführt und bildet entsprechend durch die Bewegung zwischen dem oberen Totpunkt T_o und dem unteren Totpunkt T_u einen veränderlichen Hohlraum 4 aus. 1 shows a schematic sectional view through a device 1 for dosing liquid and / or pasty filling products in the form of a piston dispenser. The device 1 has a dosing cylinder 2 and a metering piston 3 on, with the dosing 3 in the dosing cylinder 2 slidably and sealingly received. The metering piston 3 is via a corresponding linkage 30 and a drive, not shown in the figure, for example, a mechanical, pneumatic and / or electromechanical drive, between a top dead center T _o and a bottom dead center T _u moves. The metering piston 3 is sealing in the dosing cylinder 2 guided and forms accordingly by the movement between the top dead center T _o and the bottom dead center T _u a variable cavity 4 out.

Das Volumen des veränderlichen Hohlraums 4 wird durch die Bewegung des Dosierkolbens 3 derart verändert, dass ein Ansaugen des Füllprodukts in den veränderlichen Hohlraum 5 und ein Austreiben des Füllprodukts aus diesem erreicht werden kann. Insbesondere wird beim Bewegen des Dosierkolbens 3 vom unteren Totpunkt T_u zum oberen Totpunkt T_o das Volumen des veränderlichen Hohlraums 4 vergrößert, so dass ein Füllprodukt in den veränderlichen Hohlraum 4 eingesaugt wird. Entsprechend wird das sich im veränderlichen Hohlraum 4 aufgenommene Füllprodukt beim Bewegen des Dosierkolbens vom oberen Totpunkt T_o zum unteren Totpunkt T_u wieder aus dem veränderlichen Hohlraum 4 ausgetrieben. The volume of the variable cavity 4 is due to the movement of the metering piston 3 changed so that a suction of the filling product in the variable cavity 5 and expelling the filling product can be achieved from this. In particular, when moving the metering piston 3 from bottom dead center T _u to top dead center T _o the volume of the variable cavity 4 enlarged, leaving a filling product in the variable cavity 4 is sucked in. Accordingly, this will be in the variable cavity 4 received filling product when moving the metering piston from top dead center T _o to bottom dead center T _u again from the variable cavity 4 expelled.

Die Vorrichtung 1 weist in dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ein Füllproduktreservoir 6 auf, in welchem das flüssige oder pastöse Füllprodukt aufgenommen ist, und welches über einen Füllproduktkanal 60, welcher mit einem Sitzventil 62 verschließbar ist, mit dem veränderlichen Hohlraum 4 in Fluidverbindung steht. Sitzventile werden im Stand der Technik auch als Tellerventile bezeichnet. The device 1 points in the in 1 shown embodiment, a filling product reservoir 6 in which the liquid or pasty filling product is received, and which has a Füllproduktkanal 60 , which with a seat valve 62 is closable, with the variable cavity 4 is in fluid communication. Poppet valves are referred to in the art as poppet valves.

Das Sitzventil 62 kann aus dem in 1 gezeigten Ventilsitz durch Rückziehen in Richtung des Pfeils Y geöffnet werden. Das Sitzventil 62 ist in die geschlossene Stellung mittels einer hier nicht gezeigten Feder vorgespannt, wobei die Abdichtung der Feder sowie die Abdichtung der beweglichen Teile des Sitzventils 62 gegenüber der Umgebung mittels eines Balges 64 erreicht wird. Ein Ausstoßen des Füllproduktes wird über den Füllproduktauslauf 66 erreicht, welcher seinerseits über ein vorgespanntes Auslaufventil 68 verschlossen ist. The seat valve 62 can from the in 1 shown valve seat by pulling back in the direction of arrow Y are opened. The seat valve 62 is biased in the closed position by means of a spring, not shown here, wherein the sealing of the spring and the sealing of the moving parts of the seat valve 62 towards the environment by means of a bellows 64 is reached. Ejecting of the filling product is via the filling product outlet 66 achieved, which in turn via a biased outlet valve 68 is closed.

Entsprechend befindet sich der Dosierkolben zum Ansaugen des Füllprodukts aus dem Füllproduktreservoir 6 in den veränderlichen Hohlraum 4 3 im unteren Totpunkt T_u. Durch das Anheben des Dosierkolbens 3 und gleichzeitiges Öffnen des Sitzventils 62 kann mittels des durch das Anheben des Dosierkolbens 3 erzeugten Unterdrucks das Füllprodukt aus dem Füllproduktreservoir 6 über den Füllproduktkanal 60 in den veränderlichen Hohlraum 4 eingesaugt werden. Beim Erreichen des oberen Totpunktes T_o des Dosierkolbens 3 wird das Sitzventil 62 wieder geschlossen. Der Balg 64, bevorzugt ein Teflonbalg, dient dabei zur hygienischen Abdichtung der einzelnen beweglichen Komponenten des Sitzventils 62. Accordingly, the metering piston for sucking the filling product from the Füllproduktreservoir 6 in the variable cavity 4 3 at bottom dead center T _u . By lifting the dosing piston 3 and simultaneously opening the seat valve 62 can by means of the lifting of the metering 3 generated negative pressure, the filling product from the Füllproduktreservoir 6 over the filling product channel 60 in the variable cavity 4 be sucked in. Upon reaching the top dead center T _{o of} the metering piston 3 becomes the seat valve 62 closed again. The bellows 64 , preferably a Teflon bellows, serves for hygienic sealing of the individual movable components of the seat valve 62 ,

Bei der nachfolgenden Abwärtsbewegung des Dosierkolbens 3 wird entsprechend das sich im veränderlichen Hohlraum 4 befindliche Füllprodukt nach unten durch den Füllproduktauslauf 66 ausgetrieben, wobei dazu das Auslaufventil 68 geöffnet ist. Das Füllprodukt wird dann in den unter dem Füllproduktauslauf 66 angeordneten Behälter 100 eindosiert. Dabei strömt das Füllprodukt um den Balg 64 des den Produktzulauf 60 verschließenden Sitzventils 62 herum. During the subsequent downward movement of the metering piston 3 is accordingly in the variable cavity 4 located filling product down through the Füllproduktauslauf 66 expelled, with the outlet valve 68 is open. The filling product is then poured into the below the filling product outlet 66 arranged container 100 metered. The filling product flows around the bellows 64 of the product feed 60 closing seat valve 62 around.

Auf die beschriebene Weise wird es möglich, flüssige und pastöse Füllprodukte wie beispielsweise Sahne, Joghurt, Marmelade, Ketchup oder Babybrei in den zu befüllenden Behälter 100 einzudosieren. Das in den jeweiligen Behälter 100 eindosierte Volumen wird dabei über das veränderliche Volumen des veränderlichen Hohlraums 4 bestimmt und kann über die Festlegung des oberen und unteren Totpunkts, also den Hub h des Dosierkolbens 3 im Dosierbetrieb, justiert werden. In the manner described, it is possible, liquid and pasty filling products such as cream, yogurt, jam, ketchup or Babybrei in the container to be filled 100 to meter. That in the respective container 100 metered volume is thereby over the variable volume of the variable cavity 4 determined and can on the determination of the top and bottom dead center, ie the stroke h of the metering 3 in metering mode, to be adjusted.

An dem Dosierkolben 3 ist ein Verdrängungskörper 5 angeordnet, dessen Funktion und Wirkungsweise im Nachfolgenden erläutert werden:
Der Verdrängungskörper 5 ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel einstückig mit dem Dosierkolben 3 ausgeführt und ist insbesondere mit einem unteren Kolbenteil 32 einstückig ausgebildet. Das untere Kolbenteil 32 des Dosierkolbens 3 ist, beispielsweise über Schrauben, fest mit einem oberen Kolbenteil 34 verbunden. An dem oberen Kolbenteil 34 greift das Gestänge 30 an. Zwischen dem unteren Kolbenteil 32 und dem oberen Kolbenteil 34 ist eine Manteldichtung 36 vorgesehen, welche eine Abdichtung des Dosierkolbens 3 gegenüber dem Dosierzylinder 2 beziehungsweise der Innenwand des Dosierzylinders 2 ermöglicht. At the metering piston 3 is a repressive body 5 whose function and mode of operation are explained in the following:
The displacement body 5 is in the embodiment shown in one piece with the metering piston 3 executed and is in particular with a lower piston part 32 integrally formed. The lower piston part 32 of the metering piston 3 is, for example via screws, fixed to an upper piston part 34 connected. At the upper part of the piston 34 grip the linkage 30 at. Between the lower part of the piston 32 and the upper piston part 34 is a jacket seal 36 provided which a seal of the metering piston 3 opposite the dosing cylinder 2 or the inner wall of the metering cylinder 2 allows.

Die Abdichtung des Dosierkolbens 3 gegenüber der Zylinderinnenwand 2 ist zum einen vonnöten, um den erforderlichen Unterdruck in dem veränderlichen Hohlraum 4 so bereitzustellen, dass ein flüssiges oder pastöses Füllprodukt trotz des aufgrund der Viskosität erhöhten Fließwiderstands in einer vorgegebenen Zeit in den veränderlichen Hohlraum 4 eingesaugt werden kann. Zum anderen sorgt die Abdichtung dafür, dass das dann im veränderlichen Hohlraum 4 vorliegende Füllprodukt vollständig und zügig aus dem Füllproduktauslauf 66 ausgetrieben werden kann. The sealing of the dosing piston 3 opposite the cylinder inner wall 2 On the one hand, it is necessary to achieve the required negative pressure in the variable cavity 4 to provide that a liquid or pasty filling product despite the viscosity-increased flow resistance in a given time in the variable cavity 4 can be sucked. On the other hand, the seal ensures that then in the variable cavity 4 present filling product completely and quickly from the Füllproduktauslauf 66 can be expelled.

Der Verdrängungskörper 5 weist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel einen Durchmesser D auf, welcher geringer ist, als der Innendurchmesser d des Dosierzylinders 2. Mit anderen Worten ist der Innendurchmesser d des Dosierzylinders 2 größer, als der Außendurchmesser D des Verdrängungskörpers 5. Damit ergibt sich um den Verdrängungskörper 5 herum zwischen dem Verdrängungskörper 5 und der Innenwand des Dosierzylinders 2 ein Ringspalt 50. Die Dimensionen des Ringspalts sind dabei bevorzugt so bemessen, dass zum einen eine Kapillarwirkung bezüglich des abzufüllenden Füllproduktes nicht auftritt, zum anderen aber das sich im Ringspalt 50 ausbildende Luftpolster dazu dienen kann, das Füllprodukt möglichst vollständig auf dem Niveau des Bodens 52 des Verdrängungskörpers 5 auszustoßen. The displacement body 5 has in the embodiment shown a diameter D, which is smaller than the inner diameter d of the metering cylinder 2 , In other words, the inner diameter d of the metering cylinder 2 larger than the outer diameter D of the displacement body 5 , This results in the displacement body 5 around between the repressor body 5 and the inner wall of the metering cylinder 2 an annular gap 50 , The dimensions of the annular gap are preferably dimensioned such that on the one hand a capillary action with respect to the filling product to be filled does not occur, on the other hand, however, in the annular gap 50 forming air cushion can serve to the filling product as completely as possible at the level of the soil 52 of the suppression body 5 eject.

Mit anderen Worten vermeidet der Ringspalt 50, dass das Füllprodukt durch den Kapillareffekt in den Ringspalt 50 hineinwandert. So wird eine übermäßige Benetzung der Innenwand des Dosierzylinders 2 mit dem Füllprodukt vermieden. Insbesondere kann damit vermieden werden, dass das Füllprodukt in Bereiche des Dosierzylinders 2 wandert, welche von dem Dosierkolben 3 beziehungsweise von der Manteldichtung 36 überstrichen werden. So kann das Aufbringen von Scherkräften auf das Füllprodukt reduziert oder ganz vermieden werden. In other words, the annular gap avoids 50 in that the filling product is introduced into the annular gap by the capillary effect 50 migrates. Thus, excessive wetting of the inner wall of the metering cylinder 2 avoided with the filling product. In particular, it can be avoided that the filling product in areas of the metering cylinder 2 migrates, which of the metering piston 3 or from the jacket seal 36 be swept over. Thus, the application of shear forces on the filling product can be reduced or avoided altogether.

Weiterhin kann durch eine entsprechende Dimensionierung des Ringspalts 50 erreicht werden, dass das Füllprodukt weitgehend aus dem veränderlichen Hohlraum 4 ausgetrieben wird. Hierbei wird der Effekt ausgenutzt, dass das in dem Ringspalt 50 vorliegende Luftvolumen kompressibel ist und entsprechend ein Austreiben des Füllprodukts aus dem veränderlichen Hohlraum 4 auch im Bereich des Ringspalts 50 unterstützt. Mit anderen Worten wird das Füllprodukt aus dem veränderlichen Hohlraum 4 auch im Bereich des Ringspalts 50 ausgetrieben. Furthermore, by an appropriate dimensioning of the annular gap 50 be achieved that the filling product largely from the variable cavity 4 is expelled. Here, the effect is exploited that in the annular gap 50 present volume of air is compressible and, accordingly, expelling the filling product from the variable cavity 4 also in the area of the annular gap 50 supported. In other words, the filling product becomes the variable cavity 4 also in the area of the annular gap 50 expelled.

Hierdurch ergibt sich beim Ausstoßen des sich im veränderlichen Hohlraum 4 befindlichen Füllproduktes, dass das Füllprodukt auf der Ebene des Bodens 52 des Verdrängungskörpers 5 ausgetrieben wird, dabei das Füllprodukt aber nicht im Ringspalt 50 weiter nach oben wandert. This results in the expulsion of the variable in the cavity 4 located filling product that the filling product at the level of the soil 52 of the suppression body 5 is driven out, but the filling product not in the annular gap 50 further upwards.

Durch eine entsprechende Dimensionierung des Verdrängungskörpers 5 bezüglich dessen Länge L in Hubrichtung, beziehungsweise bezüglich der Länge L des Ringspalts 50, derart, dass der Hub h des Dosierkolbens 3 zwischen dem oberen Totpunkt T_o und dem unteren Totpunkt T_u gleich oder kleiner ist als die Länge L des Ringspalts 50 des Verdrängungskörpers 5, kann erreicht werden, dass eine Benetzung des Dosierkolbens 3 beziehungsweise eine Benetzung der Mantelfläche und der Manteldichtung 36 des Dosierkolbens 3 mit dem Füllprodukt ausbleibt beziehungsweise gegenüber herkömmlichen Anordnungen deutlich reduziert ist. By an appropriate dimensioning of the displacement body 5 with respect to its length L in the stroke direction, or with respect to the length L of the annular gap 50 , such that the stroke h of the metering piston 3 between the top dead center T _o and the bottom dead center T _{u is} equal to or smaller than the length L of the annular gap 50 of the suppression body 5 , can be achieved that a wetting of the metering piston 3 or a wetting of the lateral surface and the jacket seal 36 of the metering piston 3 fails with the filling product or is significantly reduced compared to conventional arrangements.

So kann das Aufbringen von Scherkräften auf das Füllprodukt zwischen dem Dosierkolben 3 und der Zylinderinnenwand des Dosierzylinders 2 vermieden werden. Entsprechend wird eine schonende Behandlung des Füllprodukts erreicht. Beispielsweise beim Abfüllen von Sahne kann so ein Ausbuttern des Milchfetts aufgrund der Hubbewegung des Dosierkolbens 3 vermieden oder deutlich verringert werden. Damit ist die Qualität des abgefüllten Füllproduktes über den Füllvorgang hinweg gleichbleibend und wird nicht durch ein möglicherweise aufgrund der Scherwirkung verändertes Füllprodukt kompromittiert. Thus, the application of shear forces on the filling product between the metering 3 and the cylinder inner wall of the metering cylinder 2 be avoided. Accordingly, a gentle treatment of the filling product is achieved. For example, when filling cream can thus a Ausbuttern of milk fat due to the lifting movement of the metering 3 be avoided or significantly reduced. Thus, the quality of the filled filling product is constant throughout the filling process and is not compromised by a possibly due to the shear effect changed filling product.

Der Verdrängungskörper 5 weist bevorzugt die gleichen Außenkonturen auf, wie der Dosierkolben 3, hat aber andere Dimensionen. Im in 1 gezeigten Fall hat der Dosierkolben 3 einen zylindrischen Querschnitt in der Ebene senkrecht zur Hubrichtung. Der Verdrängungskörper 5 weist ebenfalls einen zylindrischen Querschnitt in der zur Hubrichtung stehenden Ebene auf, hat aber einen kleineren Durchmesser D als der Dosierkolben 3. Entsprechend ergibt sich der Ringspalt 50 zwischen der Innenwand des Dosierzylinders 2 und dem entsprechenden Bereich des Verdrängungskörpers 5. The displacement body 5 preferably has the same outer contours as the metering piston 3 but has other dimensions. Im in 1 the case shown has the metering piston 3 a cylindrical cross section in the plane perpendicular to the stroke direction. The displacement body 5 also has a cylindrical cross-section in the plane to the stroke direction, but has a smaller diameter D than the metering piston 3 , Accordingly, the annular gap results 50 between the inner wall of the metering cylinder 2 and the corresponding area of the displacement body 5 ,

Der Durchmesser D des Verdrängungskörpers 5 ist dabei derart kleiner als der Innendurchmesser d des Dosierzylinders 2, dass der Ringspalt 50 entsprechend das Aufbringen von Scherkräften auf das Füllprodukt verhindert oder reduziert, da die Dimension des Ringspalts 50 entsprechend groß genug ist. Andererseits wird aber ein weiteres Aufsteigen des Füllproduktes aufgrund des im Ringspalt 50 vorliegenden Luftpolsters vermieden. In einer besonders bevorzugten Variante ist der Durchmesser D um ca. 1 mm kleiner, als der Durchmesser d. The diameter D of the displacement body 5 is so smaller than the inner diameter d of the metering cylinder 2 that the annular gap 50 Accordingly, the application of shear forces on the filling product prevents or reduces, since the dimension of the annular gap 50 is big enough. On the other hand, however, a further rise of the filling product due to the in the annular gap 50 avoided air cushion avoided. In a particularly preferred variant, the diameter D is smaller by approximately 1 mm than the diameter d.

Dadurch, dass der Hub h des Dosierkolbens 3 kleiner oder gleich der Länge L des Verdrängungskörpers 5 ist, kann an der Innenwand des Dosierzylinders 2 anhaftendes Füllprodukt, welches beim Einsaugen aus dem Füllproduktreservoir 6 in den veränderlichen Hohlraum 4 eingesaugt wird, beim Ausstoßen auch am unteren Totpunkt T_u des Dosierkolbens 3 den Dosierkolben 3 beziehungsweise dessen Manteldichtung 36 nicht erreichen. Entsprechend findet keine Benetzung der Mantelfläche des Dosierkolbens 3 mit Füllprodukt statt. Da der Ringspalt 50 so ausgebildet ist, dass eine Scherwirkung auf das Füllprodukt nicht stattfindet, können auch die schädlichen und/oder produktverändernden Wirkungen einer solchen Scherung nicht auftreten. Entsprechend findet durch die Verwendung des Verdrängungskörpers 5 ein besonders schonendes Dosieren des Füllproduktes statt. Due to the fact that the stroke h of the metering piston 3 less than or equal to the length L of the displacement body 5 is, can on the inner wall of the dosing cylinder 2 adhering filling product, which is sucked out of the filling product reservoir 6 in the variable cavity 4 is sucked in the ejection and at the bottom dead center T _{u of} the metering 3 the metering piston 3 or its jacket seal 36 do not reach. Accordingly, there is no wetting of the lateral surface of the dosing 3 with filling product instead. Because the annular gap 50 is designed so that a shearing action on the filling product does not take place, the harmful and / or product-changing effects of such shear can not occur. Accordingly, by the use of the displacement body 5 a particularly gentle dosing of the filling product instead.

2 zeigt eine weitere schematische Ausbildung einer Vorrichtung 1 zum Dosieren eines Füllproduktes aus einem Füllproduktreservoir 6 in einer weiteren Ausführung, wobei auch hier ein Sitzventil 62 den Füllproduktkanal 60 verschließt und das Sitzventil 62 über einen Balg 64 hygienisch abgedichtet ist. Ein Auslaufventil 68, welches über einen magnetischen Ventilantrieb 670 gesteuert wird, ist ebenfalls vorgesehen. Das Sitzventil 62 wird über einen nicht gezeigten Ventilantrieb 620 angesteuert, welcher das Sitzventil 62 waagerecht aus seinem Sitz abhebt, um eine Verbindung des Füllproduktreservoirs 6 mit dem veränderlichen Hohlraum 4 herzustellen. 2 shows a further schematic embodiment of a device 1 for dosing a filling product from a filling product reservoir 6 in a further embodiment, whereby here also a seat valve 62 the filling product channel 60 closes and the seat valve 62 over a bellows 64 is hygienically sealed. An outlet valve 68 , which has a magnetic valve drive 670 is controlled is also provided. The seat valve 62 is via a valve drive, not shown 620 controlled, which the seat valve 62 lift horizontally from its seat to connect the filling product reservoir 6 with the variable cavity 4 manufacture.

Der Dosierkolben 3 weist wiederum ein unteres Kolbenteil 32 und ein oberes Kolbenteil 34 auf, welche miteinander über eine Schraubverbindung verbunden sind, und welche gemeinsam eine Manteldichtung 36 halten. The metering piston 3 again has a lower piston part 32 and an upper piston part 34 on, which are connected to each other via a screw connection, and which together a sheath seal 36 hold.

Ein Verdrängungskörper 5 ist vorgesehen, welcher ebenfalls über eine Verschraubung mit dem Dosierkolben 3 und insbesondere mit dem unteren Kolbenteil 32 verbunden ist. A repressive body 5 is provided, which also via a screw with the metering 3 and in particular with the lower piston part 32 connected is.

Der Verdrängungskörper 5 ist so ausgestaltet, dass ein Ringspalt 50 derart vorgesehen ist, dass ein Aufbringen von produktschädigenden Scherkräften im Ringspalt 50 vermieden wird, eine Kapillarwirkung auf das Füllprodukt nicht auftritt und gleichzeitig ein Luftpolster derart ausgebildet werden kann, dass das Füllprodukt im Wesentlichen auf dem Niveau des Bodens 52 des Verdrängungskörpers 5 derart ausgestoßen werden kann, so dass ein Aufsteigen des Füllproduktes in dem Ringspalt 50 nicht oder nur in einem sehr geringen Maße stattfindet. Entsprechend wird ein Beaufschlagen der Mantelfläche des Dosierkolbens 3 sowie der Manteldichtung 36 mit dem Füllprodukt reduziert oder gar vermieden. The displacement body 5 is designed so that an annular gap 50 is provided such that an application of product damaging shear forces in the annular gap 50 is avoided, a capillary action on the filling product does not occur and at the same time an air cushion can be formed such that the filling product substantially at the level of the soil 52 of the suppression body 5 can be ejected so that an increase of the filling product in the annular gap 50 not or only to a very limited extent. Accordingly, a loading of the lateral surface of the metering piston 3 and the jacket seal 36 reduced or even avoided with the filling product.

Die in 2 schematisch angedeutete Steuerung des Gestänges 30 wird hier über eine Kulissenführung 300 erreicht, in welcher entsprechend eine Kulissenrolle 320 geführt ist, welche die Auf- und Abbewegung des Gestänges 30 bewerkstelligt, während die Vorrichtung 1 zum Dosieren des Füllprodukts umläuft. In the 2 schematically indicated control of the linkage 30 is here via a link guide 300 achieved, in which according to a backdrop role 320 is guided, which the up and down movement of the linkage 30 accomplished while the device 1 circulates for dosing the filling product.

Die Dimensionen des Verdrängungskörpers 5 sind wiederum so bemessen, dass der vollständige Hub des Dosierkolbens 3 vom oberen Totpunkt T_o bis zum unteren Totpunkt T_u ausgeführt werden kann, ohne dass das Füllprodukt die Mantelfläche des Dosierkolbens 3 benetzt. Entsprechend ist wiederum die Länge L des Verdrängungskörpers 5 in Hubrichtung so lang beziehungsweise länger, als der Hub h. Mit anderen Worten weist der Ringspalt 50 eine Länge L in Hubrichtung auf, die gleich oder länger als der eigentlich durchgeführte Hub des Dosierkolbens 3 ist. The dimensions of the displacement body 5 in turn are sized so that the complete stroke of the metering piston 3 from the top dead center T _o to the bottom dead center T _u can be performed without the filling product, the lateral surface of the metering 3 wetted. Corresponding again is the length L of the displacement body 5 in the stroke direction as long or longer than the stroke h. In other words, the annular gap 50 a length L in the stroke direction, which is equal to or longer than the actually performed stroke of the metering piston 3 is.

In 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung 1 zum Dosieren flüssiger Füllprodukte gezeigt, welche aus einem Füllproduktreservoir 6 über einen Füllproduktkanal 60 in einen veränderlichen Hohlraum 4 eines Dosierzylinders 2 angesaugt werden. In 3 is another embodiment of a device 1 for dosing liquid filling products, which consist of a filling product reservoir 6 via a filling product channel 60 in a variable cavity 4 a dosing cylinder 2 be sucked.

Ein Dosierkolben 3 ist in einer ähnlichen Ausführung vorgesehen, wie in den vorhergehenden Figuren gezeigt, wobei ein unteres Kolbenteil 32 und ein oberes Kolbenteil 34 vorgesehen sind, welche eine Manteldichtung 36 zur Abdichtung gegenüber dem Dosierzylinder 2 halten, und an welchen ein Verdrängungskörper 5 angebracht ist, der mit seinem Boden 52 ein Ausstoßen des Füllprodukts aus dem Füllproduktauslauf 66 ermöglicht. A dosing piston 3 is provided in a similar embodiment, as shown in the preceding figures, wherein a lower piston part 32 and an upper piston part 34 are provided which a jacket seal 36 for sealing against the metering cylinder 2 hold, and to which a repressive body 5 attached to the ground 52 ejecting the filling product from the filling product outlet 66 allows.

Ein Ventil in Form eines vertikalen Drehventils 7 ist vorgesehen, welches eine Ventilbohrung 70 aufweist, welche entweder in Richtung des Füllproduktkanals 60 oder in Richtung des Füllproduktauslaufs 66 drehbar ist. Das vertikale Drehventil 7 ist in Form einer drehbaren Hülse 72 ausgebildet, welche einen Innenraum 40 aufweist, der direkt an den veränderlichen Hohlraum 4 des Dosierzylinders 2 anschließt. Das Füllprodukt kann dabei – je nach Stellung der Ventilbohrung 70 – entweder aus dem Füllproduktkanal 60 in den veränderlichen Hohlraum 4 des Dosierzylinders 2 strömen, oder aber aus dem veränderlichen Hohlraum 4 in den Füllproduktauslauf 66 ausgestoßen werden. A valve in the form of a vertical rotary valve 7 is provided, which is a valve bore 70 which points either towards the Füllproduktkanals 60 or in the direction of the filling product outlet 66 is rotatable. The vertical rotary valve 7 is in the form of a rotatable sleeve 72 formed, which has an interior 40 which is directly adjacent to the variable cavity 4 of the dosing cylinder 2 followed. The filling product can - depending on the position of the valve bore 70 - either from the filling product channel 60 in the variable cavity 4 of the dosing cylinder 2 flow, or from the variable cavity 4 in the filling product outlet 66 be ejected.

Der Verdrängungskörper 5 kann in dem gezeigten Ausführungsbeispiel in den Innenraum 40 des vertikalen Drehventils 7 derart eintauchen, dass zumindest ein Teil des sich im vertikalen Drehventil 7 befindlichen Füllprodukts aus dem Innenraum 40 des Drehventils 7 ausgetrieben werden kann. Dadurch lässt sich eine zuverlässigere Dosierung erreichen, da das verbleibende, nicht genau kontrollierbare Restvolumen an Füllprodukt im Innenraum 40 des Drehventils 7 reduziert wird oder dieses ganz fortfällt. The displacement body 5 can in the embodiment shown in the interior 40 the vertical rotary valve 7 dip so that at least part of the vertical rotary valve 7 located filling product from the interior 40 the rotary valve 7 can be expelled. As a result, a more reliable dosage can be achieved because the remaining, not exactly controllable residual volume of filling product in the interior 40 the rotary valve 7 is reduced or this completely disappears.

Durch das Eintauchen des Verdrängungskörpers 5 in den Innenraum 40 des Drehventils 7 kann weiter erreicht werden, dass ein eventuell vorliegendes Luftpolster unterhalb des Bodens 52 des Verdrängungskörpers 5 durch die Ventilbohrung 70 und dann aus dem Füllproduktkanal 60 oder dem Füllproduktauslauf 66 ausgestoßen werden kann. Um dies zu erreichen, muss der Boden 52 des Verdrängungskörpers 5 am unteren Totpunkt T_u unterhalb der Oberkante der Ventilbohrung 70 und bevorzugt auch unterhalb der Oberkante des Füllproduktkanals 60 und/oder des Füllproduktauslaufs 66 angeordnet sein. Hierdurch ergibt sich eine noch präzisere Dosierung, da sich eventuell ausbildende Luftpolster unter dem Boden 52 des Verdrängungskörpers 5 abgebaut werden können. By dipping the displacement body 5 in the interior 40 the rotary valve 7 can be further achieved that any air cushion below the floor 52 of the suppression body 5 through the valve hole 70 and then from the fill product channel 60 or the filling product outlet 66 can be ejected. To achieve this, the bottom needs 52 of the suppression body 5 at the bottom dead center T _u below the upper edge of the valve bore 70 and preferably also below the upper edge of the filling product channel 60 and / or the Füllproduktauslaufs 66 be arranged. This results in an even more precise dosage, as possibly forming air cushion under the ground 52 of the suppression body 5 can be reduced.

Der Durchmesser D des Verdrängungskörpers 5 ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel so ausgebildet, dass er entsprechend in den Innenraum 40 des Drehventils 7 eintauchen kann. Die Länge L des Verdrängungskörpers 5 ist so ausgebildet, dass er besonders bevorzugt gleich lang oder länger ist, als der von dem Dosierkolben 3 ausgeführte Hub h. The diameter D of the displacement body 5 is formed in the embodiment shown so that it corresponding to the interior 40 the rotary valve 7 can dive. The length L of the displacement body 5 is formed so that it is particularly preferably the same length or longer than that of the metering piston 3 executed stroke h.

An den Füllproduktauslauf 66 schließt sich eine Auslassdüse 680 an, welche über einen Plunger 682 präzise ausgeräumt werden kann. Eine Steuerung des Gestänges 30 des Dosierkolbens 3 wird wiederum über eine Kulissensteuerung 300 mit entsprechender Kulissenrolle 320 erreicht. Auch der Plunger 682 wird mechanisch über eine Kulissensteuerung angesteuert. To the filling product outlet 66 closes an outlet nozzle 680 which, via a plunger 682 can be cleared out precisely. A control of the linkage 30 of the metering piston 3 in turn is via a backdrop control 300 with appropriate backdrop role 320 reached. Also the plunger 682 is controlled mechanically via a link control.

In 4 ist schematisch eine ähnliche Ausführungsform wie in 3 gezeigt. In 4 is schematically a similar embodiment as in 3 shown.

Entsprechend ist die Vorrichtung 1 zum Dosieren flüssiger und/oder pastöser Füllprodukte wiederum mit einem Dosierzylinder 2 und einem Dosierkolben 3 versehen, welcher ein unteres Kolbenteil 32 und ein oberes Kolbenteil 34 aufweist. Das untere Kolbenteil 32 ist einstückig mit dem Verdrängungskörper 5 ausgebildet. Das untere Kolbenteil 32, welches einstückig mit dem Verdrängungskörper 5 ausgebildet ist, und das obere Kolbenoberteil 34 sind über eine Schraubverbindung miteinander verbunden und halten zwischen sich eine Manteldichtung 36. Der Verdrängungskörper 5 taucht in dem in 4 gezeigten Ausführungsbeispiel in den Innenraum 40 des vertikalen Drehventils 7 ein, welches eine entsprechende Ventilbohrung 70 aufweist, die durch Drehung der Hülse 72 des Drehventils 7 entweder mit dem Füllproduktkanal 60 oder dem Füllproduktauslauf 66 verbindbar ist. Accordingly, the device 1 for metering liquid and / or pasty filling products in turn with a metering cylinder 2 and a metering piston 3 provided, which a lower piston part 32 and an upper piston part 34 having. The lower piston part 32 is integral with the displacement body 5 educated. The lower piston part 32 , which is integral with the displacement body 5 is formed, and the upper piston upper part 34 are connected to each other via a screw connection and hold a jacket seal between them 36 , The displacement body 5 dives in the 4 shown embodiment in the interior 40 the vertical rotary valve 7 which has a corresponding valve bore 70 which, by rotation of the sleeve 72 the rotary valve 7 either with the filling product channel 60 or the filling product outlet 66 is connectable.

Aus dem in 4 gezeigten Ausführungsbeispiel ergibt sich, dass der Verdrängungskörper 5 so dimensioniert ist, dass er weitgehend in den Innenraum 40 des vertikalen Drehventils 7 eintauchen kann. From the in 4 shown embodiment shows that the displacement body 5 is dimensioned so that it is largely in the interior 40 the vertical rotary valve 7 can dive.

Der Boden 52 des Verdrängungskörpers 5 stößt entsprechend nicht nur das Füllprodukt schonend aus, sondern sorgt auch dafür, dass am vertikalen Drehventil 7 der Innenraum 40 im Wesentlichen von Füllprodukt geleert wird. The floor 52 of the suppression body 5 Accordingly, not only does the filling product gently strike, but it also ensures that the vertical rotary valve 7 The interior 40 is essentially emptied from filling product.

Weiterhin kann eventuell am Boden 52 des Verdrängungskörpers 5 angesammelte Luft über die Ventilbohrung 70 entweder in den Füllproduktkanal 60 oder den Füllproduktauslauf 68 entweichen. Hierzu ist im unteren Totpunkt T_u bevorzugt der Boden 52 des Verdrängungskörpers 5 auf einem Niveau angeordnet, welches unterhalb eines oberen Bereiches des Füllproduktkanals 60 oder des Füllproduktauslaufs 66 liegt, derart, dass eventuell auftretende Luftblasen beziehungsweise Gasblasen nach oben hin entweichen können und aus dem System ausgetragen werden können. Furthermore, possibly on the ground 52 of the suppression body 5 accumulated air over the valve bore 70 either in the filling product channel 60 or the filling product outlet 68 escape. For this purpose, the bottom is preferably at bottom dead center T _u 52 of the suppression body 5 arranged at a level which is below an upper portion of the Füllproduktkanals 60 or the filling product outlet 66 is such that any air bubbles or gas bubbles may escape upwards and can be discharged from the system.

Entsprechend wird die Luftmenge, welche sich in dem veränderlichen Hohlraum 4 des Dosierzylinders befindet, auf einem reproduzierbar geringen Niveau gehalten, derart, dass die Dosiermengen, welche über den Dosierzylinder ausgegeben werden, präziser eingehalten werden können. Accordingly, the amount of air, which is in the variable cavity 4 of the metering cylinder is maintained at a reproducible low level, such that the metering, which are output via the metering cylinder, can be met more precisely.

Soweit anwendbar, können alle einzelnen Merkmale, die in den einzelnen Ausführungsbeispielen dargestellt sind, miteinander kombiniert und/oder ausgetauscht werden, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. Where applicable, all individual features illustrated in the individual embodiments may be combined and / or interchanged without departing from the scope of the invention.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1

Vorrichtung zum Dosieren flüssiger und/oder pastöser Füllprodukte Device for dosing liquid and / or pasty filling products

100 100

Behälter container

2 2

Dosierzylinder metering

3 3

Dosierkolben dosing

30 30

Gestänge linkage

32 32

unteres Kolbenteil lower piston part

34 34

oberes Kolbenteil upper piston part

36 36

Manteldichtung coat seal

300 300

Kulissenführung link guide

320 320

Kulissenrolle setting role

4 4

veränderlicher Hohlraum variable cavity

40 40

Innenraum des Drehventils Interior of the rotary valve

5 5

Verdrängungskörper displacer

50 50

Ringspalt annular gap

52 52

Boden des Verdrängungskörpers Bottom of the displacement body

6 6

Füllproduktreservoir Füllproduktreservoir

60 60

Füllproduktkanal Füllproduktkanal

62 62

Sitzventil poppet valve

64 64

Balg bellows

66 66

Füllproduktauslauf Füllproduktauslauf

68 68

Auslaufventil outlet valve

620 620

Ventilantrieb des Sitzventils Valve drive of the seat valve

670 670

magnetischer Ventilantrieb des Auslaufventils magnetic valve actuator of the outlet valve

680 680

Auslassdüse outlet nozzle

682 682

Plunger plunger

7 7

Drehventil rotary valve

70 70

Ventilbohrung valve bore

72 72

drehbare Hülse rotatable sleeve

T_o T _o

oberer Totpunkt Top Dead Center

T_u T _u

unterer Totpunkt bottom dead center

D D

Durchmesser des Verdrängungskörpers Diameter of the displacement body

d d

Innendurchmesser des Dosierzylinders Inner diameter of the dosing cylinder

h H

Hub stroke

Y Y

Öffnungsrichtung des Setzventils Opening direction of the setting valve

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

• GB 1454224 [0011] GB 1454224 [0011]

Claims (11)

Vorrichtung (1) zum Dosieren flüssiger und/oder pastöser Füllprodukte, bevorzugt Kolbendosierer, umfassend einen Dosierzylinder (2) und einen in diesem verschiebbar angeordneten Dosierkolben (3) zur Bereitstellung eines veränderlichen Hohlraumes (4) im Dosierzylinder (2) zum Ansaugen und/oder Ausstoßen des Füllproduktes, gekennzeichnet durch einen am Dosierkolben (3) angeordneten und sich in den veränderlichen Hohlraum (4) hinein erstreckenden Verdrängungskörper (5). Contraption ( 1 ) for metering liquid and / or pasty filling products, preferably piston dispensers, comprising a metering cylinder ( 2 ) and in this displaceably arranged metering piston ( 3 ) for providing a variable cavity ( 4 ) in the metering cylinder ( 2 ) for sucking and / or expelling the filling product, characterized by a dosing piston ( 3 ) and in the variable cavity ( 4 ) in (4) extending displacement body ( 5 ). Vorrichtung (1) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdrängungskörper (5) am Kolbenboden des Dosierkolbens (3) angeordnet ist. Contraption ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the displacement body ( 5 ) at the piston head of the metering piston ( 3 ) is arranged. Vorrichtung (1) gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdrängungskörper (5) einstückig mit dem Dosierkolben (3) ausgebildet ist, bevorzugt einstückig mit einem unteren Kolbenteil (32) des Dosierkolbens (3). Contraption ( 1 ) according to claim 2, characterized in that the displacement body ( 5 ) in one piece with the metering piston ( 3 ) is formed, preferably in one piece with a lower piston part ( 32 ) of the metering piston ( 3 ). Vorrichtung (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdrängungskörper (5) gegenüber dem Dosierkolben (3) geringere Dimensionen aufweist, bevorzugt einen geringeren Durchmesser (D) aufweist, wobei bevorzugt ein Ringspalt (50) zwischen Verdrängungskörper (5) und Dosierzylinder (2) vorliegt. Contraption ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the displacement body ( 5 ) opposite the metering piston ( 3 ) has smaller dimensions, preferably a smaller diameter (D), wherein preferably an annular gap ( 50 ) between the displacement body ( 5 ) and dosing cylinder ( 2 ) is present. Vorrichtung (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdrängungskörper (5) einen Durchmesser (D) aufweist, der kleiner als der Innendurchmesser (d) des Dosierzylinders (2) ist, wobei bevorzugt ein Ringspalt (50) zwischen Verdrängungskörper (5) und Dosierzylinder (2) vorliegt. Contraption ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the displacement body ( 5 ) has a diameter (D) which is smaller than the inner diameter (d) of the metering cylinder ( 2 ), wherein preferably an annular gap ( 50 ) between the displacement body ( 5 ) and dosing cylinder ( 2 ) is present. Vorrichtung (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ringspalt (50) zwischen dem Verdrängungskörper (5) und dem Dosierzylinder (2) vorliegt. Contraption ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that an annular gap ( 50 ) between the displacement body ( 5 ) and the metering cylinder ( 2 ) is present. Vorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringspalt (50) zwischen Verdrängungskörper (5) und Dosierzylinder (2) ein Luftvolumen aufnimmt, welches ein Ausstoßen des Füllprodukts auf dem Niveau des Bodens (52) des Verdrängungskörpers (5) ermöglicht. Contraption ( 1 ) according to one of claims 4 to 6, characterized in that the annular gap ( 50 ) between the displacement body ( 5 ) and dosing cylinder ( 2 ) receives an air volume, which is an ejection of the filling product at the level of the soil ( 52 ) of the displacement body ( 5 ). Vorrichtung (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge (L) des Verdrängungskörpers (5) in Hubrichtung des Dosierkolbens (3) gleich oder größer der Hubhöhe (h) des Dosierkolbens (3) zwischen einem unteren Totpunkt (T_u) und einem oberen Totpunkt (T_o) des Dosierkolbens (3) im Dosierzylinder (2) ist. Contraption ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the length (L) of the displacement body ( 5 ) in the stroke direction of the metering piston ( 3 ) equal to or greater than the lifting height (h) of the metering piston ( 3 ) between a bottom dead center (T _u ) and a top dead center (T _o ) of the metering piston ( 3 ) in the metering cylinder ( 2 ). Vorrichtung (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge (L) eines Ringspalts (50) zwischen Verdrängungskörper (5) und Dosierzylinder (2) in Hubrichtung des Dosierkolbens (3) gleich oder größer der Hubhöhe (h) des Dosierkolbens (3) zwischen einem unteren Totpunkt (T_u) und einem oberen Totpunkt (T_o) des Dosierkolbens (3) im Dosierzylinder (2) ist. Contraption ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the length (L) of an annular gap ( 50 ) between the displacement body ( 5 ) and dosing cylinder ( 2 ) in the stroke direction of the metering piston ( 3 ) equal to or greater than the lifting height (h) of the metering piston ( 3 ) between a bottom dead center (T _u ) and a top dead center (T _o ) of the metering piston ( 3 ) in the metering cylinder ( 2 ). Vorrichtung (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich an den veränderlichen Hohlraum (4) ein vertikales Drehventil (7) zum schaltbaren Verbinden des veränderlichen Hohlraums (4) mit einem Produktzulauf (60) oder einem Produktauslauf (68) anschließt und der Verdrängungskörper (5) am unteren Totpunkt (T_u) des Dosierkolbens (3) in das vertikale Drehventil (7) eintaucht. Contraption ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the variable cavity ( 4 ) a vertical rotary valve ( 7 ) for switchably connecting the variable cavity ( 4 ) with a product feed ( 60 ) or a product outlet ( 68 ) and the displacement body ( 5 ) at bottom dead center (T _u ) of the metering piston ( 3 ) in the vertical rotary valve ( 7 immersed). Vorrichtung (1) gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdrängungskörper (5) so ausgebildet ist, dass er am unteren Totpunkt des Dosierkolbens (3) so in das Drehventil (7) eintaucht, dass der Boden (52) des Verdrängungskörpers (5) am unteren Totpunkt (T_u) des Dosierkolbens (3) auf einer Ebene unterhalb einer Durchlassbohrung (70) des Drehventils (7) liegt und besonders bevorzugt auf einer Ebene unterhalb einer Oberkante eines Produktzulaufes (60) und/oder eines Produktauslaufes (68). Contraption ( 1 ) according to claim 9, characterized in that the displacement body ( 5 ) is designed so that it at the bottom dead center of the metering piston ( 3 ) so in the rotary valve ( 7 ) immerses that the soil ( 52 ) of the displacement body ( 5 ) at bottom dead center (T _u ) of the metering piston ( 3 ) at a level below a passage bore ( 70 ) of the rotary valve ( 7 ) and particularly preferably at a level below an upper edge of a product feed ( 60 ) and / or a product outlet ( 68 ).

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