Schleuse zum Einführen von Körpern in einen unter Überdruck stehenden Flüssigkeitsstrom, insbesondere zum Einschleusen von Konservendosen in einen Druckkocher
Die Erfindung betrifft eine Schleuse zum Einführen von Körpern in einen unter Überdruck stehenden Flüssigkeitsstrom, insbesondere zum Einschleusen von Konservendosen in einen Druckkocher, mit einem einen Einlass- und einen Auslassstutzen für die Körper aufweisenden hohlzylindrischen, nach beiden Seiten flüssigkeitsdicht verschlossenen Gehäuse, in dem ein Taschenrad drehbar angeordnet ist, wobei im Bereich des Auslassstutzens eine Gehäuseseite eine Führungsnut aufweist, in die die Körper zum Abziehen aus dem Taschenrad einrasten.
Es sind bereits verschiedene Schleusen zum Einschleusen von Konservendosen in Druckkocher bekannt.
Bei einer solchen bekannten nassen Schleuse werden die Dosen durch einen Flüssigkeitsstrom, der durch eine Düse am Boden der Tasche in diese eingebracht wird, ausgestossen. Nachteilig bei dieser Schleuse ist, dass die Ausbringung für die heutigen Produktionsanforderungen nicht sicher und schnell genug erfolgen kann. Bei trockenen Schleusen, bei denen Dosen nicht in einen Flüssigkeitsstrom eingeschleust werden, sondern in einen unter Überdruck stehenden Gasstrom, ist es bereits bekannt, Führungsnuten vorzusehen, in die die Körper zum Abziehen aus dem Taschenrad einrasten. Das Taschenrad rotiert dabei in einer horizontalen Ebene und das Einbringen der Dosen in die Führungsnut erfolgt aufgrund ihrer Schwerkraft. Für nasse Schleusen ist diese Konstruktion jedoch nicht geeignet, da die Dosen im Wasser zu leicht sind und somit nicht mehr sicher in die Führungsnut einrasten können.
Zweck der Erfindung ist es, obige Nachteile zu beseitigen und eine Schleuse zu schaffen, die einen hohen Durchsatz ermöglicht und bei der die zu transportierenden Körper sicher in eine Führungsnut einrasten.
Die eingangs genannte erfindungsgemässe Schleuse ist demnach dadurch gekennzeichnet, dass sie im Bereich der Führungsnut eine Einrichtung zum Einführen der Körper in die Führungsnut aufweist.
Die vorliegende Schleuse erbringt ganz entscheidende Vorteile. Das Einrasten der zu transportierenden Körper, beispielsweise der Konservendosen, erfolgt aufgrund der Einführeinrichtung stets schnell und einwandfrei. Dadurch ist es möglich, den Durchsatz einer solchen Schleuse wesentlich zu erhöhen.
Bei einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Schleuse ist die Einführeinrichtung ein in der Führungsnut im Bereich des Taschenrades angeordneter Magnet. Letzterer kann ein Dauermagnet sein, vorzugsweise verwendet man jedoch einen Elektromagneten. Wird nun ein Körper von dem Taschenrad in den Bereich der Führungsnut gefördert, so wird der Körper, der natürlich in diesem Falle mindestens teilt; weise aus ferromagnetischem Material bestehen muss, von dem Kraftfeld des Magneten erfasst und in die Führungsnut gezogen. Eine zweckmässige Ausführungsform ergibt sich dann, wenn ein Teil des Magneten bis in die vor der Führungsnut liegende Gehäuseseite reicht.
Eine besonders einfache weitere Ausführungsform der Schleuse ergibt sich dann, wenn die Einführeinrichtung eine Federeinrichtung, vorzugsweise eine Blattfeder, ist, die im Bereich der Führungsnut und dieser gegenüberliegend in der Gehäuseseite angeordnet ist.
Die Anordnung ist dabei so zu treffen, dass die Federeinrichtung den vom Taschenrad in den Bereich der Führungsnut geförderten Körper gegen diese drückt.
Dabei kann die Federeinrichtung zweckmässigerweise so ausgebildet sein, dass sie von den Armen des Taschenrades in Ruhestellung gebracht wird.
Gegebenenfalls kann es auch zweckmässig sein, die Schleuse so auszubilden, dass die Einführeinrichtung eine Nocken- oder Stösseleinrichtung ist, die im Bereich der Führungsnut und dieser gegenüberliegend in der Gehäuseseite angeordnet ist. Die Nocken- oder Stösseleinrichtung ist dabei so zu steuern, dass sie die Körper in die Führungsnut drückt, sobald diese sich im Bereich der Führungsnut befinden.
Eine besonders zweckmässige Ausführungsform ergibt sich, wenn die Einführeinrichtung in der der Führungsnut gegenüberliegenden Gehäuseseite, und zwar im Bereich der Führungsnut und gegen diese gerichtete Düsen zum Austritt von Flüssigkeitsströmen aufweist. Die Flüssigkeitsströme können dabei periodisch ausgestossen werden, und zwar dann, wenn sich ein Körper unmittelbar der Führungsnut gegenüberliegend befindet. Zweckmässigerweise wird die Einführeinrichtung jedoch so ausgebildet, dass die Flüssigkeitsströme kontinuierlich auftreten. Auf komplizierte Steuereinrichtungen kann dann verzichtet werden.
Die vorliegende Schleuse kann nun so ausgebildet werden, dass sie sowohl horizontal wie vertikal angeordnet werden kann.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Schleuse wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:
Fig. 1 die Schleuse, welche zum Einschleusen von Konservendosen in einen Druckkocher ausgebildet ist, in Seitenansicht und teilweise geschnitten,
Fig. 2 die Schleuse nach Fig. 1 im Schnitt II-II und
Fig. 3 die Schleuse nach Fig. 1 im Schnitt III-III.
In Fig. 1 ist eine Schleuse 1 in Seitenansicht und teilweise aufgebrochen dargestellt. Sie weist ein hohlzylindrisches Gehäuse 2 auf, das zu beiden Seiten mit Gehäuseseiten 3 und 4 flüssigkeitsdicht verschlossen ist. In diesem Gehäuse ist ein Taschenrad 5 drehbar angeordnet, dessen Taschen 6 zur Aufnahme von Konservendosen 7 dienen. Angetrieben wird das Taschenrad von einer nicht näher ausgeführten Antriebsvorrichtung 8. Das Taschenrad rotiert in einer mindestens angenähert vertikalen Ebene.
Am oberen Ende ist die Schleuse mit einem Einlassstutzen 9 ausgestattet, in dem die Konservendosen in die einzelnen Taschen 6 des Taschenrades 5 eingebracht werden. Am unteren Ende ist ein Auslassstutzen 10 vorgesehen, an dem die Konservendosen wieder abgegeben werden. Dem Auslassstutzen kann ein bekannter Druckkocher nachgeschaltet sein.
Während der Einlassstutzen zweckmässigerweise radial zum Gehäuse 2 verläuft, ist der Auslassstutzen 10 tangential am Gehäuse angeordnet. Zum Abziehen der Konservendosen aus dem Taschenrad 5 ist in die Gehäuseseite 3 eine Führungsnut 11 eingearbeitet. Diese Führungsnut verläuft vom Auslassstutzen tangential mindestens bis an die durch das Taschenrad bestimmte kreisförmige Förderbahn für die Konservendosen.
Zweckmässigerweise reicht die Führungsnut 11 noch über einen Teil der kreisförmigen Förderbahn. Der Übergang von der kreisförmigen Förderbahn in die Führungsnut verläuft vorzugsweise stetig. Dieser Übergang 12 liegt vorzugsweise in jenem Bereich der Führungsnut 11, der der kreisförmigen Förderbahn folgt. Auf der der Gehäuseseite 3 gegenüberliegenden Gehäuseseite 4 sind im Bereich der Führungsnut und gegen diese gerichtete Düsen 13 zum Austritt von Flüssigkeitsströmen angeordnet. Die Düsen 13 sind vorzugsweise mindestens angenähert über die ganze Länge der Führungsnut 11 vorgesehen. Auf der gleichen Gehäuseseite 4, auf der die Düsen 13 für die Flüssigkeitsströme angeordnet sind, befindet sich mindestens eine weitere Düse 14 zum Einpressen von Gas, insbesondere Luft.
Diese Düse liegt, in Förderrichtung gesehen, im äusseren Bereich der Führungsnut 11 unmittelbar vor dem Schnittpunkt mit der durch das Taschenrad bestimmten Kreisbahn. Durch diese Düse kann Luft eingeblasen werden, wodurch das Ablösen und Weiterfördern der Konservendose unterstützt wird. Nach dem Auslassstutzen ist zweckmässigerweise ein nicht dargestellter Luftabscheider nachgeschaltet, der die Luft aus dem Förderwege wieder entfernt, damit die Konservendose im anschliessenden Druckkocher vollständig von Wasser umgeben ist.
Das Taschenrad 5 ist mindestens unmittelbar vor und nach dem durch die Führungsnut bestimmten Bereich mediumsdicht geführt. Dies kann in bekannter Weise durch Dichtungsleisten geschehen, die im Gehäuse und/oder am Taschenrad angeordnet sind. Dadurch wird verhindert, dass die aus den Düsen 13 austretende und in den Taschen im Bereich der Führungsnut vorhandene Flüssigkeit, die unter Druck steht, gegen den Einlassstutzen 9 zu abwandert. Der Einlassstutzen 9 sowie die sich in diesem Bereich befindenden Taschen 6 sind im wesentlichen flüssigkeitsfrei.
In Förderrichtung gesehen ist zwischen dem Auslassstutzen 10 und dem Einlassstutzen 9 eine Absaug öffnung 15 angeordnet, die zum Absaugen der in den Taschen 6 befindlichen Flüssigkeit dient. Vorzugsweise liegt die Absaugöffnung in einer Gehäuseseite, und zwar in der Nähe des Bodens der Taschen 6.
Die Funktion der Schleuse ist wie folgt. Im Einlassstutzen 9 werden von einer nicht dargestellten Aufgabevorrichtung Konservendosen 7 in die Taschen 6 des Taschenrades 5 eingebracht. Letzteres dreht sich kontinuierlich entgegen dem Uhrzeigersinn, wodurch die Konservendosen 7 in den mit der Führungsnut 11 versehenen Bereich der Schleuse gelangen. Hier geraten die Dosen unter den Einfluss der aus den Düsen 13 austretenden Druckflüssigkeit, worauf die Konservendosen in die Führungsnut 11 eingepresst werden. Die die Taschen definierenden Arme 16 des Taschenrades bewegen die Dosen weiter, da letztere aber in die Führungsnut 11 eingreifen, können sie dem Weg des Taschenrades nicht mehr folgen, sondern wandern tangential in Richtung des Auslassstutzens 10. Der Antrieb der Dosen 7 durch die Arme 16 wird untertstützt durch den aus den Düsen 13 austretenden Flüssigkeitsstrom.
Auch die aus der Düse 14 austretende Luft trägt zur Förderung der Konservendosen bei.
Um das Ausstossen der Dosen 7 aus den Taschen 6 und deren Förderung zu erleichtern, sind die Arme 16, in Förderrichtung gesehen, vorzugsweise auf ihrer rückwärtigen Seite 16' entgegen der Förderrichtung geneigt ausgebildet und auf ihrer vorderen Seite am äusseren Teil 16" entgegen der Förderrichtung abgeschrägt.
Es hat sich ferner, wie Fig. 2 zeigt, als besonders zweckmässig herausgestellt, die Führungsnut 11 auf ihrer radial aussen liegenden Seite mit einer radial nach innen gerichteten Leiste 17 zu versehen, durch die innerhalb der Führungsnut eine seitliche Nut 18 gebildet wird, in die der Bördelrand des Dosenbodens bzw.
-deckels der in die Führungsnut ausgestossenen Dosen einrastet. Dadurch wird die Führung der Dosen bei der Ausbringung insbesondere hinsichtlich eines etwaigen Verkantens weiterverbessert.
Die über die Düse 14 eingebrachte Luft bildet in den nunmehr nur noch mit Flüssigkeit gefüllten Taschen ein Luftpolster, das die Entleerung der Taschen an der Absaugöffnung 15 erleichtert. Im Bereich zwischen der Absaugöffnung 15 und dem Einlassstutzen 9 ist die Abdichtung des Taschenrades 5 am Gehäuse 2 und den Gehäuseteilen 3 und 4 nicht mehr so streng, so dass von der Einlassseite her Luft in die Taschen nachströmen kann, die gerade bei der Absaugöffnung 15 von der mitgeführten Flüssigkeit befreit werden.
Im vorliegenden Beispiel wird die Schleuse für einen Druckkocher zur Sterilisierung von Konservendosen verwendet. In diesem Falle tritt durch die Düsen 13 Wasser ein, das die zur Sterilisation notwendige Temperatur aufweist. Dieses Wasser fliesst dann in den Druckkocher weiter und nimmt dabei die Konservendosen 7 mit. Im Kocher selbst kann das Wasser wiederum beliebig weiter aufgeheizt und auf einer erforderlichen Temperatur gehalten werden. Das aus dem Druckkocher austretende Wasser kann dann wiederum aufgeheizt und über die Düsen 13 in die Schleuse 1 eingebracht und dem Druckkocher erneut zugeführt werden.
Im Gegensatz zum gezeigten Beispiel kann die Schleuse noch verschiedene Abwandlungen erfahren.
So ist es nicht notwendig, die Schleuse mit in vertikaler Ebene rotierendem Taschenrad auszubilden. Vielmehr sind auch liegende Anordnungen möglich, wobei dann zweckmässigerweise die Düsen 13 zur Einbringung des Flüssigkeitsstromes oben und die Führungsnut unten angeordnet ist. Auch die Düse 14 zum Einblasen von Luft wird zweckmässigerweise oben vorgesehen. Die Absaugöffnung 15 ist hingegen bei dieser Ausführungsform auf der unteren Gehäuseseite 4 anzuordnen.
Die gegenseitige Anordnung des Einlass- und des Auslassstutzens kann anders erfolgen als dies im gezeigten Beispiel der Fall ist. Die gezeigte Ausführungsform ist jedoch bevorzugt.
Ferner ist es möglich, auch die Einlassseite der Schleuse nass auszubilden, d. h. auch die Einlassseite kann bereits unter Flüssigkeit, beispielsweise von geringerem Druck, stehen und die Dosen können in einen Flüssigkeitsstrom höheren Druckes eingespeist werden. Obwohl in der Regel als Flüssigkeit Wasser, gegebenenfalls mit Zusätzen, verwendet wird, so ist es doch denkbar, dass für gewisse Anwendungsgebiete auch andere Flüssigkeiten, wie beispielsweise Ö1, verwendet werden können. Dadurch lassen sich im Flüssigkeitsstrom höhere Temperaturen erzielen.
Sluice for introducing bodies into a stream of liquid under excess pressure, in particular for sluicing cans of food into a pressure cooker
The invention relates to a lock for introducing bodies into a stream of liquid under overpressure, in particular for introducing food cans into a pressure cooker, with a hollow cylindrical housing having an inlet and an outlet nozzle for the bodies, which is liquid-tight on both sides and in which a pocket wheel is rotatably arranged, wherein in the area of the outlet connection one side of the housing has a guide groove into which the bodies engage for removal from the pocket wheel.
There are already known various locks for feeding cans into pressure cookers.
In such a known wet lock, the cans are expelled by a stream of liquid which is introduced into the bag through a nozzle at the bottom of the bag. The disadvantage of this lock is that it cannot be discharged safely and quickly enough for today's production requirements. In dry locks, in which cans are not introduced into a flow of liquid, but into a gas flow under excess pressure, it is already known to provide guide grooves into which the bodies engage for removal from the pocket wheel. The pocket wheel rotates in a horizontal plane and the cans are inserted into the guide groove due to their gravity. However, this construction is not suitable for wet locks, as the cans are too light in the water and can therefore no longer safely lock into the guide groove.
The purpose of the invention is to eliminate the above disadvantages and to create a lock which enables a high throughput and in which the bodies to be transported lock securely into a guide groove.
The lock according to the invention mentioned at the beginning is accordingly characterized in that it has a device for introducing the bodies into the guide groove in the region of the guide groove.
The present lock has very decisive advantages. The bodies to be transported, for example the cans, are always locked into place quickly and properly due to the insertion device. This makes it possible to significantly increase the throughput of such a lock.
In an advantageous embodiment of the lock, the introduction device is a magnet arranged in the guide groove in the area of the pocket wheel. The latter can be a permanent magnet, but an electromagnet is preferably used. If a body is now conveyed by the pocket wheel into the area of the guide groove, the body, which of course at least divides in this case, becomes; must consist of ferromagnetic material, be captured by the force field of the magnet and drawn into the guide groove. An expedient embodiment is obtained when part of the magnet extends into the side of the housing in front of the guide groove.
A particularly simple further embodiment of the lock is obtained when the insertion device is a spring device, preferably a leaf spring, which is arranged in the area of the guide groove and opposite it in the housing side.
The arrangement is to be made such that the spring device presses the body conveyed by the pocket wheel into the region of the guide groove against the latter.
The spring device can expediently be designed in such a way that it is brought into the rest position by the arms of the pocket wheel.
If necessary, it can also be expedient to design the sluice in such a way that the insertion device is a cam or plunger device which is arranged in the area of the guide groove and opposite it in the side of the housing. The cam or tappet device is to be controlled in such a way that it presses the bodies into the guide groove as soon as they are in the area of the guide groove.
A particularly expedient embodiment is obtained when the insertion device has nozzles for the exit of liquid flows in the housing side opposite the guide groove, specifically in the area of the guide groove and against it. The streams of liquid can be expelled periodically, namely when a body is located directly opposite the guide groove. However, the introduction device is expediently designed in such a way that the liquid flows occur continuously. Complicated control devices can then be dispensed with.
The present lock can now be designed so that it can be arranged both horizontally and vertically.
A preferred embodiment of the lock according to the invention is explained in more detail below with reference to the drawings. Show:
1 shows the lock, which is designed for the introduction of cans into a pressure cooker, in side view and partially in section,
Fig. 2 the lock according to Fig. 1 in section II-II and
3 shows the lock according to FIG. 1 in section III-III.
In Fig. 1, a lock 1 is shown in side view and partially broken away. It has a hollow cylindrical housing 2, which is closed on both sides by housing sides 3 and 4 in a liquid-tight manner. In this housing, a pocket wheel 5 is rotatably arranged, the pockets 6 of which are used to hold cans 7. The pocket wheel is driven by an unspecified drive device 8. The pocket wheel rotates in an at least approximately vertical plane.
At the upper end, the lock is equipped with an inlet connector 9, in which the cans are introduced into the individual pockets 6 of the pocket wheel 5. At the lower end an outlet connection 10 is provided, at which the cans are dispensed again. A known pressure cooker can be connected downstream of the outlet connection.
While the inlet connector expediently extends radially to the housing 2, the outlet connector 10 is arranged tangentially on the housing. A guide groove 11 is machined into the housing side 3 for pulling the cans out of the pocket wheel 5. This guide groove runs tangentially from the outlet connection at least as far as the circular conveyor path for the cans determined by the pocket wheel.
The guide groove 11 expediently extends over part of the circular conveyor path. The transition from the circular conveyor track to the guide groove is preferably continuous. This transition 12 is preferably located in that region of the guide groove 11 which follows the circular conveyor path. On the housing side 4 opposite the housing side 3, nozzles 13 for the exit of liquid streams are arranged in the region of the guide groove and against this. The nozzles 13 are preferably provided at least approximately over the entire length of the guide groove 11. On the same side of the housing 4 on which the nozzles 13 for the liquid flows are arranged, there is at least one further nozzle 14 for injecting gas, in particular air.
As seen in the conveying direction, this nozzle lies in the outer region of the guide groove 11 immediately in front of the intersection with the circular path determined by the pocket wheel. Air can be blown in through this nozzle, which supports the detachment and further conveying of the can. After the outlet connection, an air separator, not shown, is expediently connected downstream, which removes the air from the conveying path again, so that the can is completely surrounded by water in the subsequent pressure cooker.
The pocket wheel 5 is guided in a medium-tight manner at least immediately before and after the area determined by the guide groove. This can be done in a known manner by means of sealing strips which are arranged in the housing and / or on the pocket wheel. This prevents the pressurized liquid which exits the nozzles 13 and is present in the pockets in the region of the guide groove from migrating towards the inlet connector 9. The inlet connection 9 and the pockets 6 located in this area are essentially free of liquid.
Viewed in the conveying direction, a suction opening 15 is arranged between the outlet connection 10 and the inlet connection 9, which is used to extract the liquid in the pockets 6. The suction opening is preferably located in one side of the housing, specifically in the vicinity of the bottom of the pockets 6.
The function of the lock is as follows. In the inlet connection 9, cans 7 are introduced into the pockets 6 of the pocket wheel 5 by a feeding device (not shown). The latter rotates continuously counterclockwise, whereby the cans 7 get into the area of the lock provided with the guide groove 11. Here the cans come under the influence of the pressure fluid emerging from the nozzles 13, whereupon the cans are pressed into the guide groove 11. The pockets-defining arms 16 of the pocket wheel move the cans further, but since the latter engage in the guide groove 11, they can no longer follow the path of the pocket wheel, but move tangentially in the direction of the outlet connector 10. The cans 7 are driven by the arms 16 is supported by the liquid flow emerging from the nozzles 13.
The air emerging from the nozzle 14 also contributes to the promotion of the cans.
In order to facilitate the ejection of the cans 7 from the pockets 6 and their conveyance, the arms 16, viewed in the conveying direction, are preferably inclined on their rear side 16 ′ against the conveying direction and on their front side on the outer part 16 ″ against the conveying direction beveled.
Furthermore, as shown in FIG. 2, it has been found to be particularly expedient to provide the guide groove 11 on its radially outer side with a radially inwardly directed strip 17 through which a lateral groove 18 is formed within the guide groove, into which the beaded edge of the can bottom or
-lid of the cans ejected into the guide groove engages. This further improves the guidance of the cans during the discharge, in particular with regard to any tilting.
The air introduced via the nozzle 14 forms an air cushion in the pockets, which are now only filled with liquid, which makes it easier to empty the pockets at the suction opening 15. In the area between the suction opening 15 and the inlet connector 9, the sealing of the pocket wheel 5 on the housing 2 and the housing parts 3 and 4 is no longer so strict, so that air can flow into the pockets from the inlet side, which is precisely at the suction opening 15 from the entrained liquid are released.
In the present example, the lock for a pressure cooker is used to sterilize food cans. In this case, water enters through the nozzles 13 at the temperature necessary for sterilization. This water then flows into the pressure cooker and takes the cans 7 with it. In the cooker itself, the water can in turn be heated any further and kept at the required temperature. The water emerging from the pressure cooker can then be heated again and introduced into the lock 1 via the nozzles 13 and fed back to the pressure cooker.
In contrast to the example shown, the lock can be modified in various ways.
So it is not necessary to design the lock with a pocket wheel rotating in the vertical plane. Rather, horizontal arrangements are also possible, in which case the nozzles 13 for introducing the liquid flow are expediently arranged at the top and the guide groove is arranged at the bottom. The nozzle 14 for blowing in air is also expediently provided at the top. In contrast, the suction opening 15 is to be arranged on the lower housing side 4 in this embodiment.
The mutual arrangement of the inlet and outlet connections can take place differently than is the case in the example shown. However, the embodiment shown is preferred.
It is also possible to make the inlet side of the sluice wet, ie. H. the inlet side can also already be under liquid, for example at lower pressure, and the cans can be fed into a liquid stream of higher pressure. Although water, optionally with additives, is generally used as the liquid, it is conceivable that other liquids, such as oil, can also be used for certain areas of application. This enables higher temperatures to be achieved in the liquid flow.