DE29909542U1

DE29909542U1 - Füllventil für die Befüllung von insbesondere Flachbeutelverpackungen

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Publication number: DE29909542U1
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Original assignee: Hassia Verpackungsmaschinen GmbH
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Priority date: 1999-06-01
Filing date: 1999-06-01
Publication date: 1999-09-02
Anticipated expiration: 2009-06-02
Also published as: WO2000073151A1; US6478041B1; EP1100723A1

Description

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Füllventil für die Befüllung von insbesondere Flachbeutelverpackungen

Die Neuerung betrifft ein Füllventil für die Befüllung von insbesondere Flachbeutelverpackungen mit inhomogenem, im wesentlichen flüssigen Füllgut, bestehend aus einem im Querschnitt dem Flachbeutelöffnungsquerschnitt angepaßten Ventilkopf mit zentrischem, von einem im Ventilkopf verstellbaren Kolben zu öffnenden und zu schließenden, mit der Füllgutzufuhr in Verbindung stehenden Auslaßkanal.

Ein derartiges Füllventil ist bspw. nach der US-PS 5,822,958 bekannt, mit dem viskoses Füllgut abgefüllt werden soll, das "particulate matter", also kleine Feststoffteile enthält. Der Ventilkopf ist dabei im wesentlichen als Hohlgehäuse ausgebildet, dessen Hohlraum am unteren Ende in einen kurzen Auslaßkanal übergeht, in den ein kurzer Kolben ■ ein- und ausschiebbar ist, der mit seiner Kolbenstange im Hohlraum geführt wird. Die Zufuhr des in sich inhomogenen Produktes erfolgt durch den Hohlraum. Beim Abfüllen ist nicht gewährleistet, daß jede abgefüllte Charge das gleiche Mischungsverhältnis von Feststoffteilchen und der fließfähigen Komponente aufweist, da wie gesagt, die Füllgutzufuhr allein durch den Hohlraum erfolgt, d.h., sofern vorher Entmischungen im Füllgut stattgefunden haben, womit immer gerechnet werden muß, ist nicht mehr gewährleistet, daß jeder abgefüllte Schlauchbeutel bzw. jede abgefüllte Einzelcharge das gleiche Mischungsverhältnis im Füllgut hat.

Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Füllventil der eingangs genannten -Art dahingehend zu verbessern, daß ein solches Mischungsverhältnis gleichbleibend in jeder abgefüllten Charge weitestgehend gewährleistet ist.

Diese Aufgabe ist mit einem Füllventil der eingangs genannten Art nach der Neuerung dadurch gelöst, daß der Auslaßkanal, angepaßt an den Durchmesser des Kolbens, über den Öffnungsund Schließweg des Kolbens durchmessergleich den Ventilkopf durchgreifend verlängert ist und neben diesem verlängerten Auslaßkanal im Ventilkopf beidseitig mindestens je ein in den unteren Teil des Auslaßkanal ausmündender, separater Produktzufuhrkanal angeordnet ist.

Im Gegensatz zum Ventil nach der US-PS 5,822,958 liegt hier also kein Hohlraum im Ventilkopf vor, aus dem das Füllgut bei geöffneten Auslaßkanal einfach ausläuft, sondern im neuartigen Ventilkopf sind der Stellraum für den Kolben und der Raum für die Produktzufuhr getrennt gehalten, wobei letzterer in Form zweier separater Produktzufuhrkanale ausgebildet ist, was es ermöglicht, die Füllgutkomponenten separat und genau dosiert erst unmittelbar vor dem eigentlichen Ventilauslaß zusammenzuführen, womit gewährleistet ist, daß jede abgefüllte Produktcharge das gleiche Mischungsverhälnis aufweist.

Vorteilhafte Weiterbildungen bestehen in Folgendem:

Mit Rücksicht auf kleine bzw. schmale Schlauchbeutel, wie sie bspw. insbesondere für flüssige, inhomogene Gewürzmischungen (bspw. Vinaigrette) in Betracht kommen, sind die unteren Endbereiche der beiden separaten Produktzufuhrkanäle in Auslaßrichtung konvergierend in den Auslaßkanal einmündend angeordnet .

Um den bei solchen Ventilen zwingend notwendigen Reinigungserfordernissen (bspw. bei Produktwechsel) aber auch um Hygienevorschriften zu genügen, besteht eine vorteilhafte Weiterbildung darin, daß der obere Endbereich des verlängerten Auslaßkanales mit einem in Bezug auf den Kolbendurchmesser etwas vergrößerten Durchmesser bemessen und mit Kolbenführungsstegen versehen ist und daß der erweiterte Endbereich als

mit Spulmittelzufuhranschluß versehener Spülmittelzufuhrraum ausgebildet ist.

Eine parallele Ausführungsform dazu, was noch näher erläutert wird, unterscheidet sich davon insoweit, als hierbei die Spülmittelzufuhr durch die Kolbenstange erfolgt.
Eine solche hohle Kolbenstange einschließlich einer entsprechenden sich daran anschließenden Bohrung im Kolben ist zwar auch beim Ventil nach der genannten US-PS vorgesehen, dient aber dort zur Durchleitung geeigneter Gase, um damit die Auslaßöffnung des Hohlraumes freiblasen zu können, falls sich diese verstopft haben sollte.

Das neuartige Füllventil einschließlich weiterer, vorteilhafter Ausführungsformen wird nachfolgend an Hand der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Es zeigt schematisch

Fig.l einen Längsschnitt durch das Füllventil;
Fig.2 eine Draufsicht auf das Füllventil gemäß Fig.l;
Fig.3 einen Längsschnitt gemäß Fig.l aber in etwas abgeänderter
Ausführungsform und
Fig.4 eine weitere Ausführungsform ebenfalls im Längsschnitt.

Das Füllventil besteht nach wie vor aus einem im Querschnitt dem Flachbeutelöffnungsquerschnitt angepaßten Ventilkopf 1 mit zentrischem, von einem im Ventilkopf 1 verstellbaren Kolben 2 zu öffnenden und zu schliessenden, mit der Füllgutzufuhr in Verbindung stehenden Auslaßkanal 3.

Orientiert an der Darstellung gemäß Fig.l ist für eine solches Füllventil für den hier vorgesehenen Zweck nun wesentlich, daß der Auslaßkanal 3, angepaßt an den Durchmesser des Kolbens 2, über den Öffnungs- und Schließweg des Kolbens 2 durchmessergleich den Ventilkopf 1 durchgreifend verlängert ist und neben diesem verlängerten Auslaßkanal 3 im Ventilkopf 1 mindestens je ein in den unteren Teil des Auslaßkanal 3 ausmündende, separate Produktzufuhrkanäle 4 angeordnet sind.

In Fig. 1 ist dabei der Stell- bzw. Öffnungs- und Schließweg des Kolbens 2 mit SW bezeichnet, und außerdem ist auch der Kolben 2 in drei unterschiedlichen Stellung eingezeichnet, nämlich in Schließstellung, Öffnungstellung und Reinigungsstellung.

In den beiden Produktzufuhrkanalen 4 steht bspw. auf einer Seite Essig und im anderen bspw. eine Öl-Gewürzmischung in entsprechend dosierter Menge an. Sobald der Kolben 2 in Öffnungsstellung geht, laufen diese anstehenden Komponenten in den Auslaßkanal 3 aus oder werden unter Druck ausgefördert, und zwar in den mit angedeuteten Schlauchbeutel SB, in den der Ventilkopf beim Füllvorgang ausreichend tief eingetaucht ist, wobei der Schlauchbeutel nach Füllung in bekannter Weise mit einer Quersiegelnaht verschlossen wird.

Wenn dies die Abmessungen, des Schlauchbeutels SB zulassen und das Erfordernis der Zusammenführung von bspw. drei Füllgutkomponenten bestünde, stünde im übrigen nichts entgegen, einen oder zwei weitere Produktzufuhrkanäle 4 vorzusehen.

Um die Abmessungen des Ventilkopfes 1 so klein wie möglich halten zu können, sind die unteren Endbereiche 4' der hier dargestellten beiden Produktzufuhrkanäle 4 in Auslaßrichtung konvergierend in den Auslaßkanal 3 einmündend angelegt. Wie dies konstruktiv und fertigungstechnisch zu verwirklichen ist,
bedarf hier keiner näheren Erläuterung, da nur von sekundärem Interesse.

Von wesentlich größerem Interesse ist demgegenüber die Ausgestaltung eines solchen Füllventils hinsichtlich seiner Reinigungsmöglichkeit. Diesbezüglich besteht eine vorteilhafte Weiterbildung darin, daß der obere Endbereich 5 des verlängerten Auslaßkanales 3 mit einem in Bezug auf den Kolbendurchmesser etwas vergrößerten Durchmesser bemessen und mit Kolbenführungsstegen 6 versehen ist und daß der erweiterte Endbereich 5 als mit Spülmittelzufuhranschluß 7' versehener Spulmittelzufuhrraum 7 ausgebildet ist, der in Fig.l lediglich

als gestrichelte Verlängerung und den erweiterten Endbereich 5 im Ventilkopf 1 abdeckend dargestellt ist. Wie ersichtlich, ist der Kolben 2 in Reinigungsstellung allseitig im Spülmittelzufuhrraum freigestellt und damit einer allseitigen Spülung zugänglich gemacht. Soll gespült werden, wird der Kolben 2 in diese Spülstellung gebracht und der Spülmittelzufuhranschluß 7¹ wird geöffnet. Nicht besonders dargestellt sind Umschaltventile an den Anschlüssen A,A der Produktzufuhrkanäle 4, um auch diese im Bedarfsfall spülen zu können.

Bevorzugt wird bezgl. der Spülung die in Fig. 3 dargestellte Ausführungsform, bei der, wie vorbeschrieben, der obere Endbereich 5 des verlängerten Auslaßkanales 3 mit einem in Bezug auf den Kolbendurchmesser etwas vergrößerten Durchmesser bemessen, mit KolbenführungsStegen 6 versehen und, gegen die Stange 2' des Kolbens 2 abgedichtet, als Spülmittelzufuhrraum 7 nach außen abgeschlossen ist, wobei aber in diesem Falle die Kolbenstange 2' hohl ausgebildet und unmittelbar über dem Kolben 2 mit Spülmittelauslaßoffnungen 8 versehen ist.

Der obere Teil des Spülmittelzufuhrraumes 7 kann dabei, wie in Fig. 3 dargestellt, als abgedichtet auf dem Ventilkopf aufgesetztes Gehäuse 9 ausgebildet sein, es ist aber auch möglich, wie in Fig.4 verdeutlicht, den gesamten Spülmittelzufuhrraum 7 im Ventilkopf 1 unterzubringen. Auf die Darstellung diesbezüglich konstruktiver Einzelheiten ist hierbei in Fig.4 verzichtet.

Sofern der obere Teil des Spülmittelzufuhrraumes 7 als separates Gehäuse 9 aufgesetzt ist, werden zweckmäßig in diesem zu den Produktzufuhrkanälen 4 im Ventilkopf fluchtende Durchgangsbohrzungen 10 mit angeordnet.

Wie in Fig.l am geschnitten dargestellten Teilbereich des Kolbens 2 erkennbar, weist dieser an seinem unteren, mit einer Strömungsleitspitze 12 versehenen Ende eine umlaufende, ausgeprägte, d.h., hinterschnittene, messerartige Schneidkante 11 auf.

Claims

1. Füllventil für die Befüllung von insbesondere Flachbeutelverpackungen mit inhomogenen, im wesentlichen flüssigen Füllgut, bestehend aus einem im Querschnitt dem Flachbeutelöffnungsquerschnitt angepaßten Ventilkopf (1) mit zentrischem, von einem im Ventilkopf (1) verstellbaren Kolben (2) zu öffnenden und zu schliessenden, mit der Füllgutzufuhr in Verbindung stehenden Auslaßkanal (3), dadurch gekennzeichnet, daß der Auslaßkanal (3), angepaßt an den Durchmesser des Kolbens (2), über den Öffnungs- und Schließweg des Kolbens (2) durchmessergleich den Ventilkopf (1) durchgreifend verlängert ist und neben diesem verlängerten Auslaßkanal (3) im Ventilkopf (1) beidseitig mindestens je ein in den unteren Teil des Auslaßkanal (3) ausmündender, separater Produktzufuhrkanal (4) angeordnet ist.

2. Füllventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die unteren Endbereiche der beiden separaten Produktzufuhrkanäle (4) in Auslaßrichtung konvergierend in den Auslaßkanal (3) einmündend angeordnet sind.

3. Füllventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Endbereich (5) des verlängerten Auslaßkanales (3) mit einem in Bezug auf den Kolbendurchmesser etwas vergrößerten Durchmesser bemessen und mit Kolbenführungsstegen (6) versehen ist und daß der erweiterte Endbereich (5) als mit Spülmittelzufuhranschluß (7') versehener Spülmittelzufuhrraum (7) ausgebildet ist.

4. Füllventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Endbereich (5) des verlängerten Auslaßkanales (3) mit einem in Bezug auf den Kolbendurchmesser etwas vergrößerten Durchmesser bemessen, mit Kolbenführungsstegen (6) versehen und, gegen die Stange (2') des Kolbens (2) abgedichtet, als Spülmittelzufuhrraum (7) nach außen abgeschlossen ist und daß die Kolbenstange (2') hohl ausgebildet und unmittelbar über dem Kolben (2) mit Spülmittelauslaßöffnungen (8) versehen ist.

5. Füllventil nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Teil des Spülmittelzufuhrraumes (7) als abgedichtet auf dem Ventilkopf (1) aufgesetztes Gehäuse (9) ausgebildet ist.

6. Füllventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das aufgesetzte Gehäuse (9) mit zu den Produktzufuhrkanälen (4) im Ventilkopf (1) fluchtenden Durchgangsbohrungen (10) versehen ist.

7. Füllventil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (2) an seinem Ende mit einer umlaufenden, hinterschnittenen, messerartigen Schneidkante (11) versehen ist.

8. Füllventil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (2) an seinem Ende mit einer Strömungsleitspitze (12) versehen ist.