EP0100481B1 - Vorrichtung zum Bewegen von Dosierkolben und von Füllrohren - Google Patents

Vorrichtung zum Bewegen von Dosierkolben und von Füllrohren Download PDF

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EP0100481B1 EP83107073A EP83107073A EP0100481B1 EP 0100481 B1 EP0100481 B1 EP 0100481B1 EP 83107073 A EP83107073 A EP 83107073A EP 83107073 A EP83107073 A EP 83107073A EP 0100481 B1 EP0100481 B1 EP 0100481B1
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    • B65B3/00—Packaging plastic material, semiliquids, liquids or mixed solids and liquids, in individual containers or receptacles, e.g. bags, sacks, boxes, cartons, cans, or jars
    • B65B3/26—Methods or devices for controlling the quantity of the material fed or filled
    • B65B3/30—Methods or devices for controlling the quantity of the material fed or filled by volumetric measurement
    • B65B3/32—Methods or devices for controlling the quantity of the material fed or filled by volumetric measurement by pistons co-operating with measuring chambers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
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    • B65B39/12—Nozzles, funnels or guides for introducing articles or materials into containers or wrappers movable towards or away from container or wrapper during filling or depositing
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    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
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    • Y10T74/00—Machine element or mechanism
    • Y10T74/18—Mechanical movements
    • Y10T74/18568—Reciprocating or oscillating to or from alternating rotary
    • Y10T74/18576—Reciprocating or oscillating to or from alternating rotary including screw and nut

Definitions

  • the invention relates to a device for moving metering pistons and filling tubes for a bottom or top mirror filling of containers with filling levels changing during filling, in particular shaped bottles in filling machines, the movement being program-controlled.
  • a mixing device is also known (EP-A 19579) in which two piston burettes are driven by two stepper motors, the liquids being ejected from the burettes at constant speeds and in the same time after the desired sample volumes have been drawn up.
  • a constant mixing ratio should be achieved. However, the mixing ratio once set is no longer changed when the sample is taken.
  • the invention has for its object to provide a device of the type mentioned in such a way that an adaptation to different containers in height, diameter and shape or the type of the filling material, both when looking under and looking for over-mirror filling by combining a simple mechanical drive with an electronic Control is possible.
  • metering piston and the filling tube are each mechanically driven by a screw spindle and in that the continuously variable drives of the spindles can be controlled in a coordinated manner with the aid of a programmable electron computer.
  • a number of metering pistons or filling tubes are arranged on a metering yoke or a filling bridge.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Filling Of Jars Or Cans And Processes For Cleaning And Sealing Jars (AREA)
  • Basic Packing Technique (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bewegen von Dosierkolben und von Füllrohren für eine Unter- oder Überspiegelfüllung von Behältnissen mit sich während der Füllung verändernden Füllspiegeln insbesondere von Formflaschen in Abfüllmaschinen wobei die Bewegung programmgesteuert erfolgt.
  • Beim Dosieren ist es notwendig je nach Füllprodukt die Geschwindigkeit im Ansaug- und auch im Ausstoßbereich zu variieren. Es gibt eine Reihe von Produkten, die ansaug- und strömungsempfindlich sind. In diesem Fall ist beim Ansaugen zu Beginn ein langsamer Hub erforderlich der dann beschleunigt und auch wieder verlangsamt werden kann. Auch beim Auspumpen in eine spezielle Behältnisform kann inähnlicher Weise verfahren werden.
  • Beim Ausfahren des Füllrohres ist es ebenfalls wichtig daß die Ausfahrgeschwindigkeit der Geschwindigkeit des steigenden Füllspiegels angepaßt werden kann. Man unterscheidet hierbei eine Unter- oder Überspiegelfullung und zwar unabhängig von der Füllgutart beispielsweise dick- oder dünnflüssig oder schäumend Dabei ist bei Formflaschen zu berücksichtigon daß im Taillenbereich eines Behältnisses der Füllspiegel schneller und im Bauchbereich langsamer steigt. Diese Bewegungssbläufe sind von Behältnis zu Behältnis völlig unterschiedlich.
  • Bekannt sind derartige Vorrichtungen (US-PS 37 44 538) bei denen die Kolbenbetötigung mittels Exzenter Kniehebel oder über Kurvenscheiben pneumatisch bzw. hydraulisch erfolgt. Die Gleichesteuerung ist für die Füllrohre vorgesehen. Bei der Verarbeitung von unterschiedlichen Flaschenformen erfolgt eine manuelle Umstellung oder Umrüstung und auch ein eventuelles Austauschen von Teilen oder Kurvenscheiben wobei man für diese Tätigkeiten Fachleute und auch einen großen Zeitaufwand braucht. Derartige Stillstandzeiten sind aber für solche Vorrichtungen äußerst ungünstig de sie einen Produktionsausfall mit sich bringen.
  • Es ist eine motorgetriebene Dosiervorrichtung für Flüssigkeiten bekannt (DE-B 1 598 903) bei der in einem Zylinder achsial verschiebbar ein Kolben mit Kolbenstange angeordnet ist. Die Kolbenstange besitzt eine Gewindespindel die in einer Spindelmutter eines Zahnrades läuft wobei dieses Zahnrad angetrieben wird. Bei dieser bekannten Vorrichtung geht es darum die Meßgenauigkeit einer motorisch angetriebenen Dosiervorrichtung mit einer Kolbenbürette speziell beim Abgeben kleiner Volumina zu erhöhen und zugleich die Anzeige eines dosierten Volumens zu verbessern.
  • Es ist weiterhin eine Mischvorrichtung bekannt (EP-A 19579) bei der durch zwei Schrittmotoren zwei Kolbenbüretten angetrieben werden wobei die Flüssigkeiten nach dem Aufziehen der gewünschten Probenvolumina mit konstanten Geschwindigkeiten und in der selben Zeit aus den Büretten ausgestoßen werden. Hierbei soll ein konstantes Mischungsverhältnis erzielt werden. Das einmal eingestellte Mischungsverhältnis wird aber bei der Probeentnahme nicht mehr verändert.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden daß eine Anpassung an unterschiedliche Behältnisse in der Höhe Durchmesser und Formgestaltung oder die Art des Füllgutes sowohl bei Unter- als such bei Überspiegelfüllung durch die Kombination eines einfachen mechanischen Antriebes mit einer elektronischen Steuerung möglich ist.
  • Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst daß der Dosierkolben und das Füllrohr jeweils von einer Schraubspindel mechanisch angetrieben ist und daß die stufenlos regelbaren Antriebe der Spindeln mit Hilfe eines programmierbaren Elektronenrechners aufeinander abgestimmt steuerbar sind.
  • Es ist vorteilhaft, daß eine Anzahl von Dosierkolben bzw. Füllrohren an einem Dosierjoch bzw. einer Füllbrücke angeordnet sind.
  • Schließlich wird vorgeschlagen daß in einem Maschinentisch die Motoren angeordnet sind die über Untersetzungsgetriebs Spindelmuttern oder die Spindel entreiben.
  • Die Erfindung bringt den Vorteil daß sowohl die Geschwindigkeit beim Auspumpen und Eintauchen als such das Ausheben des Füllrohres fülr jede Flaschenform auf einfache Art dadurch eingestellt werden können daß das entsprechende vorher einprogrammierte Programm von der Datenverarbeitungsanlage abgerufen wird. Eine derartige Steuerung läßt eich deshalb besonders einfach durchführen, weil Schraubspindelantriebe vorgesehen sind. Es kann somit mit Hilfe des Elektronenrechners für jedes Füllvolumen und Behältnis ein Programm bzw. Bewegungsablauf gespeichert werden.
  • Die Erfindung wird in der nachfolgenden Beschreibung anhand von in den Aeichnungen dargestellten Ausführungsbeispeielen näher erläutert.
  • Es zeigen,
    • Figur 1 eine erste Ausführungsform einer derartigen Antriebsvorrichtung im Schnitt,
    • Figur 2 eine weitere Ausführungsforn dieser Vorrichtung im Schnitt,
    • Figur 3 die Anordnung der Vorrichtung bei gleichzeitiger Betätigung von mehrere Dosierkolben und
    • Figur 4 eine solche Vorrichtung beim Antrieb von mehreren Füllrohren.
  • Die in Figur 1 dargestellte Vorrichtung besitzt ein Maschinengestell 1, auf dem ein Dosierzylinder 2 montiert ist. Auf diesen Dosierzylinder 2 ist ein Vorratsbehälter 3 montiert, wobei dazwischen ein Ventil 4 angeordnet ist. Die Auf- und Ab-Bewegung des in dem Zylinder 2 angeordneten Kolbens 5 mit aeiner Kolbenstange 6 erfolgt über eine an die Kolbenstange angeflanschte Schraubspindel 7, wobei die Schraubspindel 7 in einer Spindelmutter 8 geführt ist. Die Spindelmutter 8 ist an dem Zahnrad 9 eines Untersetzungsgetriebes befestigt, das an einen stufenlos regelbaren Elektromotor 10 angeflanscht ist, so daß damit die Spindelmutter 8 eine feste Position einnimmt und die Spindel 7 und damit der Kolben 6 die Auf- und Ab-Bewegung durchführt.
  • In dem Maschinengestell 1 ist weiterhin eine Spindel 11 angeordnet, die über einen weiteren stufenlos regelbaren Elektromotor 12 mit Untersetzungsgetriebe 13 angetrieben wird, wobei darauf verschiebbar eine Spindelmutter 14 angeordnet ist. Die Spindelmutter 14 trägt seitlich einen in einer Buchse 15 geführten Stab 16, der an einer Querverbindung 17 ein Füllrohr 18 trägt, das über einen Schlauch 19 mit dem Behälter 3 verbunden ist. Unter diesem Füllrohr 18 befindet sich ein Behältnis 20.
  • Durch eine entsprechende Steuerung der Spindeln 7,11 lassen sich die Bewegungen des Kolbens 5 bzw. des Füllrohres 18 entsprechend regeln. Dazu eignen sich besonders Elektronenrechner wobei für Jedes Füllvolumen und Behältnisform ein Programm bzw. Bewegungsablauf gespeichert werden kann.
  • Die in Figur 2 dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich von der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform dadurch, daß die Spindel 7' in der Höhe unverschiebbar angeordnet ist, wobei auf der Spindel 7' höhenverschiebbar die Mutter 8' angeordnet ist, die eine Halterung 21 trägt, an der der Kolben befestigt ist. Der Antrieb der Spindel 7' erfolgt über den Motor 10 mit Untersetzungsgetriebe 9. Seitlich am Füllrohr 18 sind verschiedene Behältnisse 20 angedeutet, um insbesondere zu demonstrieren, daß die kompliziertesten Behältnisformen mit geringem vorrichtungstechnischem Aufwand in der gewünschten Weise gefüllt werden können.
  • Bei der in Figur 3 dargestellten Ausführungsform einer derartigen Vorrichtung sind mehrere Dosiereinheiten 2, 6 vorgesehen, wobei die einzelnen Kolbenstangen 6 an einen gemeinsamen Dosierjoch 22 angebracht sind. Dieses Dosierjoch 22 ist seitlich an Führungssäulen 23 geführt, wobei die Hubbewegung durch die in der Mitte angeordnete Spindel 7 erfolgt. Dazu befindet sich an dem Dosierjoch 22 eine entsprechende Spindelmutter 24, wodurch die Heb- und Senkbewegung vorgenommen wird. Zum gemeinsamen Betatigen der Ventile 4 dient ein Zylinder/Kolbenaggregat 25 mit Schubstange 26.
  • Weiterhin ist in Figur 4 der gemeinsame Antrieb für mehrere Füllrohre 18 gezeigt, die an einem gemeinsamen Querträger 27 angeordnet sind. Dieser Querträger 27 ist an der Stange 16 befestigt, die mit der Spindelmutter 14 verbunden ist, die auf der Spindel II lauft. In Verbindung mit der automatische Steuerung durch den Elektronenrechner ergibt dies eine problemlose Verstellung der Gesamtheit der Füllrohre, wobei zum Verstellen dieser Füllbrücken bei den herkömmlichen Anlagen wegen des Gewichts unter Umstanden mehrere Personen notwendig sind.

Claims (3)

1) Vorrichtung zum Bewegen von Dosierkolben und von Füllrohren für eine Unter-oder Überspiegelfüllung von Behältnissen, mit sich während der Füllung verändernden Füllspiegeln, insbesondere von Formflaschen in Abfüllmaschinen, wobei die Bewegung programmgesteuert erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß der Dosierkolben (5) und das Füllrohr (18) jeweils von einer Schraubspindel (7, 11) mechanisch angetrieben ist und daß die stufenlos regelbaren Antriebe (10, 12) der Spindeln (7, 11) mit Hilfe eines programmierbaren Elektronenrechners aufeinander abgestimmt steuerbar sind.
2) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzahl von Dosierkolben (5) bzw. Füllrohren (18) an einem Dosierjoch (22) bzw. einer Füllbrücke (27) angeordnet sind.
3) Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man einem Maschinentisch (1) als Antrieb vorgesehene Elektromotoren (10, 12) angeordnet sind, die über Untersetzungsgetriebe (9, 13) Spindelmuttern (8) oder die Spindeln (11) antrieben.
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EP0100481A3 EP0100481A3 (en) 1985-06-19
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