DE9208679U1 - Filling system for highly viscous masses - Google Patents
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Description
Ludwig Schwerdtel GmbH, Boschstraße 8, 8047 KarlsfeldLudwig Schwerdtel GmbH, Boschstrasse 8, 8047 Karlsfeld
Abfüllanlage für hochviskose MassenFilling system for highly viscous masses
Die Erfindung betrifft eine Abfüll-Anlage nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a filling system according to the preamble of claim 1.
Derartige Abfüll-Anlagen weisen üblicherweise Abfüll-Ventile auf. Am Ende eines Abfüllvorganges wird ein Verschlußorgan geschlossen. Beim Abfüllen hochviskoser kaum noch fließfähiger Massen, beispielsweise entsprechender Farben zieht diese Masse Fäden bzw. Stege, die mit der abgefüllten Farbe nicht verlaufen; auf dieser bilden sich also Häufchen. Dies ist nicht akzeptabel.Such filling systems usually have filling valves. At the end of a filling process, a closure device is closed. When filling highly viscous, barely flowable masses, such as corresponding paints, this mass forms threads or webs that do not run with the filled paint; this means that piles form on top of it. This is not acceptable.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Abfüll-Anlage der gattungsgemäßen Art so auszugestalten, daß jeweils am Ende eines Abfüllbzw. Dosiervorganges die abgefüllte Masse glatt und sauber am Abfüllventil abgetrennt wird.The invention is based on the object of designing a filling system of the generic type in such a way that at the end of each filling or dosing process the filled mass is separated smoothly and cleanly at the filling valve.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im Kennzeichnungsteil des Anspruches 1 gelöst. Die hochviskose Masse wird entlang der Abfüll-Öffnung des ständig offenen Abfüllventils abgeschnitten. Insofern bilden sich auf der abgefüllten Masse keine Häufchen dadurch, daß beim Schließen des Abfüll-Ventiles noch Fäden oder Stränge gezogen werden.This object is achieved according to the invention by the features in the characterizing part of claim 1. The highly viscous mass is cut off along the filling opening of the constantly open filling valve. In this respect, no piles form on the filled mass due to threads or strands being pulled when the filling valve is closed.
Durch die Ausgestaltung nach Anspruch 2 wird erreicht, daß zum einen der Querschnitt der Abfüll-Öffnung bezogen auf den Querschnitt des Abfüll-Kanals reduziert wird und daß zum anderen auch über längere Zeit ein Fließen der im Abfüllventil befindlichen Masse verhindert wird. Die weiteren Unteransprüche geben vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung wieder.The design according to claim 2 ensures that, on the one hand, the cross-section of the filling opening is reduced in relation to the cross-section of the filling channel and, on the other hand, that the mass in the filling valve is prevented from flowing over a longer period of time. The other subclaims reflect advantageous designs of the invention.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der Zeichnung. Es zeigtFurther advantages, features and details of the invention will become apparent from the description of an embodiment based on the drawing. It shows
Fig. 1 eine Abfüll-Anlage in Seitenansicht in schematischer aufgebrochener Darstellung,Fig. 1 a filling system in side view in a schematic broken-open representation,
Fig. 2 ein Abfüll-Ventil der Abfüll-Anlage in aufgebrochener Darstellung,Fig. 2 a filling valve of the filling system in a broken view,
Fig. 3 eine Seitenansicht des Abfüll-Ventils gemäß dem Sichtpfeil III in Fig. 2 undFig. 3 a side view of the filling valve according to the arrow III in Fig. 2 and
Fig. 4 einen Schnitt durch das Abfüll-Ventil entsprechend der Schnittlinie IV-IV in Fig. 2.Fig. 4 shows a section through the filling valve according to the section line IV-IV in Fig. 2.
In Fig. 1 ist eine Anlage zum Abfüllen von hochviskosen Farben dargestellt. Sie weist eine Auspreß-Vorrichtung 1 auf, der ein Volumen-Dosiergerät 2 nachgeordnet ist. Von diesem wird die Farbe durch ein Abfüll-Ventil 3 in eine Dose 4 abgefüllt, die auf einer Transporteinrichtung 5 zum Füllen unter das Abfüll-Ventil 3 und in gefülltem Zustand von diesem wegtransportiert wird. Dieser Grundaufbau von solchen Anlagen ist allgemein bekannt und in der Praxis allgemein üblich.Fig. 1 shows a system for filling highly viscous paints. It has a squeezing device 1, which is followed by a volume dosing device 2. From this, the paint is filled through a filling valve 3 into a can 4, which is transported on a transport device 5 under the filling valve 3 for filling and away from it when filled. This basic structure of such systems is generally known and common practice.
Die Auspreß-Vorrichtung 1 weist ein Gestell 6 auf, das eine ortsfeste Auflage 7 für ein Faß 8 aufweist, in dem sich hochviskose, abzufüllende Farbe befindet. Im oberen Bereich des Gestells 6 ist ein als hydraulisch beaufschlagbarer Kolben-Zylinder-Antrieb ausgebildeter Auspreß-Antrieb 9 angeordnet, der mit einer Druckplatte 10 versehen ist. Diese Druckplatte 10 füllt den Querschnitt des Fasses 8 aus und wird von oben mittels des Auspreß-Antriebes 9 in das Faß 8 hineingepreßt, so daß die in diesem befindliche hochviskose, also pastenförmige Farbe durch einen Auslaß 11 im Bereich des Bodens des Fasses 8 herausgedrückt wird. Auch diese Auspreß-Vorrichtungen 1 sind in ihrem Aufbau bekannt und in der Praxis allgemein üblich.The squeezing device 1 has a frame 6, which has a stationary support 7 for a barrel 8, in which there is highly viscous paint to be filled. In the upper area of the frame 6 there is a squeezing drive 9, designed as a hydraulically actuated piston-cylinder drive, which is provided with a pressure plate 10. This pressure plate 10 fills the cross-section of the barrel 8 and is pressed into the barrel 8 from above by means of the squeezing drive 9, so that the highly viscous, i.e. pasty paint in it is pressed out through an outlet 11 in the area of the bottom of the barrel 8. These squeezing devices 1 are also known in their construction and are generally common in practice.
Das Volumen-Dosiergerät 2 ist an einer von der Oberseite des Gestells vorkragenden Schiene 12 verfahrbar angeordnet. Es weist einen vertikal angeordneten Dosierzylinder 13 auf, in dem ein Dosierkolben 14 angeordnetThe volume dosing device 2 is arranged so that it can move on a rail 12 that protrudes from the top of the frame. It has a vertically arranged dosing cylinder 13 in which a dosing piston 14 is arranged.
ist, der wiederum am freien Ende einer längenverstellbaren Kolbenstange 15 eines als hydraulisch beaufschlagbaren Kolben-Zylinder-Antriebes ausgestalteten Dosier-Antriebes 16 befestigt ist. Dieser Antrieb 16 und der Dosierzylinder 13 sind in einem Gehäuse 17 untergebracht, das - wie bereits erwähnt - verfahrbar an der Schiene 12 abgehängt ist.which in turn is attached to the free end of a length-adjustable piston rod 15 of a metering drive 16 designed as a hydraulically actuated piston-cylinder drive. This drive 16 and the metering cylinder 13 are housed in a housing 17 which - as already mentioned - is suspended from the rail 12 in a movable manner.
Der Dosierzylinder 13 weist in seinem unteren Bereich ein Drei-Wege-Ventil 18 auf, das einerseits über einen Zuführstutzen 19 mit dem Auslaß 11 und damit mit dem Faß 8 verbunden ist, und das andererseits mittels einer Druckleitung 20 mit dem Abfüllventil 3 verbunden ist. Der dritte Weg des Ventils 18 führt in den Dosierzylinder 13. Im Ventil 18 ist ein sogenanntes Drehküken 21 angeordnet, das entsprechend dem Doppelpfeil 22 so gedreht werden kann, daß der Dosierzylinder 13 entweder über den Zuführstutzen 19 und den Auslaß 11 mit dem Faß 8 oder über die Druckleitung 20 mit dem Abfüllventil 3 verbunden ist. In der in Fig. 1 dargestellten Stellung ist der Dosierzylinder 13 mit dem Faß 8 verbunden. Zum Füllen des Dosierzylinders 13 wird der Dosierkolben 14 durch entsprechende Betätigung des Dosier-Antriebes 16 nach oben bewegt, wodurch eine Saugwirkung ausgeübt wird. Gleichzeitig wird durch entsprechenden Druck mittels des Auspreß-Antriebes 9 auf die Druckplatte 10 die pastenförmige Farbe aus dem Faß 8 herausgedrückt.The dosing cylinder 13 has a three-way valve 18 in its lower area, which is connected on the one hand to the outlet 11 and thus to the barrel 8 via a feed nozzle 19, and on the other hand to the filling valve 3 via a pressure line 20. The third path of the valve 18 leads into the dosing cylinder 13. A so-called rotary valve 21 is arranged in the valve 18, which can be rotated according to the double arrow 22 so that the dosing cylinder 13 is connected either to the barrel 8 via the feed nozzle 19 and the outlet 11 or to the filling valve 3 via the pressure line 20. In the position shown in Fig. 1, the dosing cylinder 13 is connected to the barrel 8. To fill the dosing cylinder 13, the dosing piston 14 is moved upwards by actuating the dosing drive 16 accordingly, which creates a suction effect. At the same time, the paste-like paint is pressed out of the barrel 8 by applying appropriate pressure to the pressure plate 10 using the squeezing drive 9.
Anschließend wird das Drehküken 21 gedreht, so daß der Dosierzylinder 13 mit dem Abfüll-Ventil 3 verbunden ist. Durch entsprechende Beaufschlagung des Dosier-Antriebes 16 preßt dann der Dosierkolben 14 die Farbe aus dem Dosierzylinder 13 durch die Druckleitung 20 heraus. Auch dieses Volumen-Dosiergerät 2 ist in der Praxis eingeführt und beispielsweise aus der DE 30 23 003 Al (entsprechend US-Patent 4 402 428 JP Sho-56-087020) bekannt.The rotary valve 21 is then turned so that the dosing cylinder 13 is connected to the filling valve 3. By applying the appropriate pressure to the dosing drive 16, the dosing piston 14 then presses the paint out of the dosing cylinder 13 through the pressure line 20. This volume dosing device 2 has also been introduced into practice and is known, for example, from DE 30 23 003 Al (corresponding to US patent 4 402 428 JP Sho-56-087020).
Das Abfüll-Ventil 3 weist einen über einen Rohr-Krümmer 23 an die Druckleitung 20 lösbar angeschlossenen, vertikal nach unten geführten Abfüllstutzen 24 auf. An dessen unterem Ende ist ein Abfull-Mundstück 25 angebracht, das einen sich zur Außenseite hin kegelstumpfförmig verjüngenden Abfüll-Kanal 26 aufweist, durch den die Farbe in die Dose 4 abgegeben wird. Der Abfüllstutzen 24 ist zusammen mit dem einstückig mit ihm aus-The filling valve 3 has a filling nozzle 24 which is detachably connected to the pressure line 20 via a pipe bend 23 and leads vertically downwards. At the lower end of the filling nozzle 24, a filling mouthpiece 25 is attached which has a filling channel 26 which tapers towards the outside in the shape of a truncated cone and through which the paint is dispensed into the can 4. The filling nozzle 24 is connected together with the one-piece
gebildeten Rohr-Krümmer 23 mittels einer Halteeinrichtung 27 mit dem Gehäuse 17 des Dosiergerätes 2 lösbar verbunden.formed pipe bend 23 is detachably connected to the housing 17 of the dosing device 2 by means of a holding device 27.
Am Abfüll-Ventil 3 ist eine Abschneid-Vorrichtung 28 vorgesehen, deren Einzelheiten aus den Fig. 2 bis 4 hervorgehen. Wesentlicher Teil ist ein als Schneidmesser 29 dienender Draht, der an einer gewölbten GegenflächeA cutting device 28 is provided on the filling valve 3, the details of which can be seen in Figs. 2 to 4. The essential part is a wire serving as a cutting blade 29, which is attached to a curved counter surface
30 entlanggeführt wird. Durch diese Gegenfläche 30 mündet der Abfüll-Kanal 26 aus, wie insbesondere Fig. 2 entnehmbar ist. Das Schneidmesser 29 ist an einem Schwenkbügel 31 angebracht, der in Schwenklagern 32 schwenkbar gelagert ist, die wiederum am Abfüllstutzen 24 befestigt sind. Der Schwenkbügel 31 und damit das Schneidmesser 29 sind um eine durch die Schwenklager 32 gebildete Achse 33 schwenkbar, die gleichzeitig die Achse der zylinderabschnittsförmig gekrümmten Fläche 30 bildet. Hierdurch wird das durch einen Draht gebildete Schneidmesser 29 exakt an der Gegenfläche 30 entlanggeführt. An einem seitlich vom Schwenkbügel 31 vorkragenden Arm 34 ist mit Abstand von der Achse 33 ein Antriebshebel 35 mittels eines Schwenkgelenks 36 angelenkt. Dieser Antriebshebel 35 ist wiederum mit einem an der Halteeinrichtung 27 angebrachten Abschneid-Antrieb 37 verbunden. Bei diesem handelt es sich um einen hydraulisch oder pneumatisch beaufschlagbaren Kolben-Zylinder-Antrieb, dessen Zylinder 38 an der Halteeinrichtung 27 befestigt ist, und an dessen Kolbenstange 39 der Antriebshebel 35 mittels eines Schwenkgelenks 40 angelenkt ist. Bei der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Stellung des Schwenkbügels30. The filling channel 26 opens out through this counter surface 30, as can be seen in particular in Fig. 2. The cutting blade 29 is attached to a swivel bracket 31, which is pivotally mounted in swivel bearings 32, which in turn are attached to the filling nozzle 24. The swivel bracket 31 and thus the cutting blade 29 can be pivoted about an axis 33 formed by the swivel bearings 32, which simultaneously forms the axis of the cylindrically curved surface 30. As a result, the cutting blade 29 formed by a wire is guided exactly along the counter surface 30. A drive lever 35 is articulated by means of a swivel joint 36 on an arm 34 projecting laterally from the swivel bracket 31 at a distance from the axis 33. This drive lever 35 is in turn connected to a cutting drive 37 attached to the holding device 27. This is a hydraulically or pneumatically actuated piston-cylinder drive, the cylinder 38 of which is attached to the holding device 27 and the piston rod 39 of which the drive lever 35 is connected by means of a swivel joint 40. In the position of the swivel bracket shown in Fig. 1 and 2
31 ist die Kolbenstange 39 in den Zylinder 38 eingefahren. Zum Verschwenken des Schwenkbügels 31 mit Schneidmesser 29 entsprechend dem Schwenkrichtungspfeil 41 wird die Kolbenstange 39 durch entsprechende Beaufschlagung des Zylinders 38 aus diesem ausgefahren.31, the piston rod 39 is retracted into the cylinder 38. In order to swivel the swivel bracket 31 with cutting blade 29 according to the swivel direction arrow 41, the piston rod 39 is extended out of the cylinder 38 by applying appropriate pressure to it.
Das Schneidmesser 29 ist in zwei Haltestücken 42, 43 klemmend und auswechselbar befestigt. Das eine Haltestück 42 ist in einem starr mit dem Schwenkbügel 31 ausgebildeten Halte-Arm 44 gehalten. Das andere Haltestück 43 ist an einem Spann-Arm 45 des Schwenkbügels 31 gehalten. Dieser Spann-Arm 45 verläuft etwa parallel zum Halte-Arm 44 und liegt diesem diametral zum Abfüll-Kanal 26 gegenüber. Beide Arme 44 und 45 werden also parallel und gleichzeitig um die Achse 33 verschwenkt. Hierzu ist oberhalb des Abfüll-Mundstückes 25 am Schwenkbügel 31 ein parallel zum Halte-Arm 44 verlaufender, sich aber nur über einen Teil von dessen LängeThe cutting blade 29 is clamped and exchangeably attached to two holding pieces 42, 43. One holding piece 42 is held in a holding arm 44 which is rigidly connected to the swivel bracket 31. The other holding piece 43 is held on a clamping arm 45 of the swivel bracket 31. This clamping arm 45 runs approximately parallel to the holding arm 44 and is located diametrically opposite the filling channel 26. Both arms 44 and 45 are thus pivoted parallel and simultaneously about the axis 33. For this purpose, a clamping arm 45 is provided above the filling mouthpiece 25 on the swivel bracket 31 which runs parallel to the holding arm 44 but only over part of its length.
erstreckender Lager-Arm 46 angebracht, an dem der Spann-Arm 45 schwenkbar gelagert ist, und zwar derart, daß sein unteres, das Haltestück 43 tragende Ende vom Mundstück 25 weggedrückt wird. Hierdurch wird also der als Schneidmesser 29 dienende Draht gespannt und dadurch ein Abheben von der Gegenfläche 30 verhindert. Dies wird dadurch erreicht, daß der Spann-Arm 45 an dem Lager-Arm 46 um eine senkrecht zur Achse 33 und senkrecht zur Achse 47 des Abfüll-Kanals 26 verlaufende Achse 48 mittels eines Schwenkgelenks 49 schwenkbar gelagert ist. Zwischen dem Lager-Arm 46 und dem Spann-Arm 45 ist eine vorgespannte Schrauben-Druckfeder 50 angeordnet, die die geschilderte Kraft auf den Spann-Arm 45 ausübt. Innerhalb der Schrauben-Druckfeder 50 ist ein am Lager-Arm 46 befestigter Gewindebolzen 51 angeordnet, der den Spann-Arm 45 durchdringt. Auf dem Gewindebolzen 51 ist eine Mutter 52 als Gegenlager vorgesehen, wodurch die maximale Verschwenkung des Spann-Arms begrenzt wird. Der Spann-Arm 45 ist in Fig. 3 gestrichelt in dieser maximal ausgeschwenkten Stellung dargestellt.extending bearing arm 46 is attached, on which the clamping arm 45 is pivotally mounted, in such a way that its lower end, which carries the holding piece 43, is pushed away from the mouthpiece 25. This tensions the wire serving as the cutting blade 29 and prevents it from lifting off the counter surface 30. This is achieved by the clamping arm 45 being pivotally mounted on the bearing arm 46 about an axis 48 running perpendicular to the axis 33 and perpendicular to the axis 47 of the filling channel 26 by means of a pivot joint 49. Between the bearing arm 46 and the clamping arm 45 there is a pre-tensioned helical compression spring 50 which exerts the force described on the clamping arm 45. A threaded bolt 51 is arranged inside the helical compression spring 50 and is attached to the bearing arm 46 and penetrates the clamping arm 45. A nut 52 is provided on the threaded bolt 51 as a counter bearing, which limits the maximum pivoting of the clamping arm. The clamping arm 45 is shown in Fig. 3 in dashed lines in this maximally pivoted position.
Oberhalb des dem Haltestück 43 entgegengesetzten oberen Endes 53 des Spann-Arms 45 ist ein berührungslos arbeitender Sensor 54 angeordnet, wobei in der ausgezogen dargestellten normalen Stellung des Spann-Arms 45 zwischen dem Sensor 54 und dem oberen Ende 53 des Spann-Arms nur ein kleiner Spalt 55 sich befindet. Wenn dagegen der als Schneidmesser 29 dienende Draht reißt, schwenkt die Druckfeder 50 den Spann-Arm 45 um die Achse 48, so daß sein oberes Ende 53 seitlich vom Sensor 54 weggeschwenkt wird. Dieser gibt dann ein Signal, durch das die Anlage stillgelegt wird. Die Schrauben-Druckfeder 50 bildet also zusammen mit dem Gewindebolzen 51, der Mutter 52 und dem Schwenkgelenk 49 des Spann-Arms 45 eine Spannvorrichtung 56. Das obere Ende 53 des Spann-Arms 45 bildet zusammen mit dem Sensor 54 eine Stör-Melde-Einrichtung 57.A contactless sensor 54 is arranged above the upper end 53 of the clamping arm 45, which is opposite the holding piece 43. In the normal position of the clamping arm 45 shown in solid lines, there is only a small gap 55 between the sensor 54 and the upper end 53 of the clamping arm. If, however, the wire serving as the cutting blade 29 breaks, the compression spring 50 pivots the clamping arm 45 about the axis 48 so that its upper end 53 is pivoted sideways away from the sensor 54. This then gives a signal that shuts down the system. The helical compression spring 50, together with the threaded bolt 51, the nut 52 and the swivel joint 49 of the clamping arm 45, forms a clamping device 56. The upper end 53 of the clamping arm 45, together with the sensor 54, forms a fault reporting device 57.
Am Ende eines bereits geschilderten Abfüllvorganges, bei dem das im Dosierzylinder 13 befindliche Volumen an pastöser Farbe aus dem Dosierzylinder 13 durch den Abfüll-Kanal 26 in die Dose 4 gedrückt worden ist, wird der Abschneid-Antrieb 37 betätigt, wodurch der Schwenkbügel 31 mit dem Schneidmesser 29 an der Gegenfläche 30 vorbeigeschwenkt wird und die aus dem Abfüll-Mundstück 25 nach unten heraushängende bzw.At the end of a filling process already described, in which the volume of pasty paint in the dosing cylinder 13 has been pressed out of the dosing cylinder 13 through the filling channel 26 into the can 4, the cutting drive 37 is actuated, whereby the swivel bracket 31 with the cutting blade 29 is swiveled past the counter surface 30 and the amount of pasty paint hanging downwards from the filling mouthpiece 25 or
herausstehende Farb-Paste abschneidet. Diese abgeschnittene Farb-Paste gelangt noch in die Dose 4. Genau bündig mit der Gegenfläche 30 und entsprechend dem Schwenkweg des Schneidmessers 29 bleibt die Farb-Paste im Abfüll-Kanal 26 stehen. Sie fließt nicht weiter auseinander. Die Krümmung der Gegenfläche 30 im Bereich des Abfüll-Kanals 26 ist - wie Fig. 2 entnehmbar ist - sehr gering, da der Öffnungswinkel a der in der Gegenfläche 30 liegenden Abfüll-Öffnung 58 des Abfüll-Kanals 26 sehr klein ist. Für a gilt etwa 10°<a<20°. Im vorliegenden Fall gilt etwa a =15°. Wie Fig. 2 anschaulich macht, ist die Schnittfläche der abgeschnittenen Farb-Paste fast eben, steht also von der in der Dose 4 befindlichen Farb-Paste nicht wie ein Häufchen nach oben vor.cuts off the protruding color paste. This cut-off color paste still ends up in the can 4. The color paste remains exactly flush with the counter surface 30 and in accordance with the swivel path of the cutting blade 29 in the filling channel 26. It does not flow out any further. The curvature of the counter surface 30 in the area of the filling channel 26 is - as can be seen in Fig. 2 - very slight, since the opening angle a of the filling opening 58 of the filling channel 26 located in the counter surface 30 is very small. For a, approximately 10°<a<20° applies. In the present case, approximately a = 15° applies. As Fig. 2 clearly shows, the cut surface of the cut-off color paste is almost flat, so it does not protrude upwards from the color paste in the can 4 like a heap.
Claims (10)
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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1992
- 1992-06-29 DE DE9208679U patent/DE9208679U1/en not_active Expired - Lifetime
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