DE10010145A1 - Vorrichtung zum Befüllen von Flaschen und anderen Behältern mit Nahrungs- und Genussmitteln, wie mit dünnflüssigen bis pasteusen Molkerei- und Fettprodukten, Säften, Wässern od. dgl. - Google Patents
Vorrichtung zum Befüllen von Flaschen und anderen Behältern mit Nahrungs- und Genussmitteln, wie mit dünnflüssigen bis pasteusen Molkerei- und Fettprodukten, Säften, Wässern od. dgl.Info
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Abstract
Bei einer Vorrichtung (10) zum Befüllen von Flaschen und anderen Behältern (B) mit Nahrungs- und Genußmitteln, wie mit dünnflüssigen bis pasteusen Molkerei- und Fettprodukten, Säften, Wässern o. dgl., weisen längliche Platten (41) Behälteraufnahmen (A) auf. Ein vorteilhaftes Befüllen der Behälter (B) insbesondere mit schaumbildenden Produkten wird dadurch gewährleistet, dass von einer Produkt-Füllstation (34) hinunterragende Füllrohre (57) mit mindestens einer Reihe (R) von Behälteraufnahmen (A) ausrichtbar sind, das Kupplungsmittel (K), die der lösbaren Halterung der Platten (41) an einem Fördermittel (19) dienen, vorhanden sind, und dass die in den Behälteraufnahmen (A) der jeweils vom Fördermittel (19) abgekuppelten Platte (41) gehaltenen Behälter (B) mittels Vertikalverstellung der Platte (41) von unten her (Pfeil h) auf die Füllrohre (57) hinaufschiebbar und im Verlauf des Füllens absenkbar (Pfeil d) sind.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Befüllen von Flaschen und
anderen Behältern mit Nahrungs- und Genussmitteln, wie mit dünnflüssigen bis
pasteusen Molkerei- und Fettprodukten, Säften, Wässern od. dgl. entsprechend
dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Eine als Flaschenfüllwerk ausgebildete Vor
richtung dieser Gattung ist u. a. in der DE 196 42 987 A1 beschrieben.
Die in der DE 196 42 987 A1 beschriebene Vorrichtung besitzt etwa
korbartig ausgebildete Behälteraufnahmen, welche orthogonal zur Bewegungs
richtung eines endlos umlaufend geführten Fördermittels außenumfangsseitig
auf letzterem angebracht sind.
Dabei ist die Anordnung so getroffen, dass die zu sterilisierenden, zu
füllenden und zu verschließenden Flaschen, im vorliegenden Falle PET-Fla
schen, das Obertrum des Fördermittels in mehreren Bahnen durchlaufen. Nach
der Sterilisierung der Flaschen werden letztere mittels eines Füllstrahls (Milch)
in zwei aufeinanderfolgenden Taktstufen gefüllt. In einem weiteren Arbeitstakt
erfolgt anschließend das sterile Verschließen des Behälters, beispielsweise
mittels einer Abdichtscheibe und eines Schraubdeckels.
Die Vorrichtung gemäß der DE 196 42 987 A1 läßt sich wegen des Füll
strahl-Betriebes bei zu sehr aufschäumenden Produkten nur bedingt verwen
den.
Von einer nicht zur erfindungsgemäßen Gattung zählenden Füllvorrich
tung gemäß der DE 29 22 308 A1, die nach dem Monoblocksystem arbeitet, bei
welchem die zu befüllenden Flaschen in Aufnahmebalken im Horizontalkreislauf
auf einer Maschinenebene zirkulieren, sind Füllrohre bzw. Tauchdüsen
bekannt. Jene Füllrohre tauchen in den leeren Behälter ein und bewegen sich
mittels einer Kurve od. dgl. mit dem Abfüllvorgang nach oben, um dadurch ein
möglichst agitationsfreies Abfüllen zu ermöglichen.
Ausgehend von der Füllvorrichtung gemäß der DE 196 42 987 A1, liegt
der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die bekannte Füllvorrichtung so weiterzu
entwickeln, dass sie ein Befüllen von Behältern, insbesondere von Flaschen,
unabhängig vom Schäumverhalten des abzufüllenden Gutes gestattet.
Entsprechend der Erfindung wird diese Aufgabe gemeinsam mit den
Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass die Trag
elemente längliche Platten sind, welche die Behälteraufnahmen aufweisen,
dass von der Produkt-Füllstation hinunterragende Füllrohre mit mindestens
einer Reihe von Behälteraufnahmen ausrichtbar sind, dass Kupplungsmittel, die
der lösbaren Halterung der Platten am Fördermittel dienen, vorhanden sind,
und dass die in den Behälteraufnahmen der jeweils vom Fördermittel abgekup
pelten Platte gehaltenen Behälter mittels Vertikalverstellung der Platte von
unten her auf die Füllrohre hinaufschiebbar und im Verlauf des Füllens absenk
bar sind.
Entsprechend der Erfindung sind die Tragelemente in Form länglicher
Platten vom Fördermittel abkuppelbar, zu der mit Füllrohren ausgestatteten
Produkt-Füllstation hin vertikal hinaufbewegbar und dabei die Behälter von
unten her auf die Füllrohre aufschiebbar. Während anschließend das Produkt
aus den Füllrohren austritt, kann die die Behälter tragende Platte entsprechend
dem Füllfortschritt sukzessive so tief abgesenkt werden, bis die Kupplungsmittel
wieder eine Transportverbindung zwischen der Platte und dem Fördermittel
eingegangen sind, worauf die entweder ganz oder teilweise gefüllten Behälter
zur nächsten Arbeitsstation bzw. zur nächsten Füllstation weitergetaktet werden
können.
Entsprechend einem bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsbei
spiel wird eine präzise höhenversatzfreie Führung der Platte während deren
Vertikalbewegung dadurch erzielt, dass der jeweils vom Fördermittel abgekup
pelten Platte ein mit deren Vertikalbewegung gekuppelter, der oberen Hauptflä
che der Platte zugewandter Niederhalter-Anschlag zugeordnet ist.
Eine präzise seitliche Führung der Platte in der Ebene wird in weiterer
Abwandlung der Erfindung mit einer besonderen Ausführungsform dadurch
erzielt, dass zur Zentrierung der jeweils vom Fördermittel abgekuppelten, sich
vertikal bewegenden Platte mindestens ein vertikales Führungsmittel vorgese
hen ist.
Zusätzliche vorteilhafte Ausführungsbeispiele entsprechend der Erfin
dung sind Gegenstand weiterer Unteransprüche.
In den Zeichnungen ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel entspre
chend der Erfindung dargestellt, es zeigt
Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Vorrichtung zum Befüllen
von Behältern, beim gezeigten Ausführungsbeispiel von Flaschen,
Fig. 2 einen Querschnitt durch die Vorrichtung etwa entsprechend der in
Fig. 1 mit II-II bezeichneten Schnittlinie; eine Behälter in ihren Behälteraufnah
men tragende längliche Platte befindet sich in der abgesenkten Position,
Fig. 3 in Anlehnung an die Darstellung gemäß Fig. 2 die Vorrichtung in
angehobener Position der länglichen Platte,
Fig. 4 ein vergrößertes Detail etwa gemäß der mit dem Pfeil DU in Fig. 2
gekennzeichneten Stelle,
Fig. 5 eine Schnittansicht etwa entsprechend der in Fig. 4 mit V-V
bezeichneten Schnittlinie,
Fig. 6 ein gegenüber der Darstellung in Fig. 3 vergrößertes und dort mit
dem Pfeil DO bezeichnetes Detail und
Fig. 7 eine teilweise Draufsicht auf drei in Förderrichtung aufeinanderfol
gende längliche Platten unter Weglassung weiterer Einzelheiten, etwa entspre
chend der in Fig. 1 mit VII bezeichneten Blickrichtung.
In Fig. 1 ist eine Vorrichtung zum Befüllen von Behältern B, beim gezeig
ten Ausführungsbeispiel von Flaschen, insgesamt mit der Bezugsziffer 10
bezeichnet. Das Gehäuse 11 der Vorrichtung 10 ist über Stützfüße 12 auf einer
Gebäudeaufstellfläche 13 aufgeständert.
Das Gehäuse 11 ist im wesentlichen rahmenförmig ausgebildet und
weist demnach einen unteren Rahmenschenkel 14, einen oberen Rahmen
schenkel 15 sowie unteren und oberen Rahmenschenkel miteinander verbin
dende Rahmenstege 16, 17 auf. Der obere Rahmenschenkel 15 stützt sich mit
seinem mittleren Bereich über ein Stützportal 18 auf dem unteren Rahmen
schenkel 14 ab.
Die Rahmenschenkel 14, 15, die Rahmenstege 16, 17 und gegebenen
falls die Stützen 18 sind kanalartig ausgebildet und dienen der Führung von
Fluiden, wie z. B. von Sterilluft, Inertgas oder anderem Sterilmittel.
Durch den Rahmen des Gehäuses 11 ist ein Fördermittel 19 (Förder-
Zugmittel) endlos umlaufend über etwa an den Rahmenenden angeordnete
Umlenkbereiche 20, 21, 22, 23 geführt. Zwischen den Umlenkbereichen 20, 21
erstreckt sich das Obertrum OT und zwischen den Umlenkbereichen 22, 23 das
Untertrum UT des Fördermittels 19.
Das Fördermittel 19 kann von beliebiger zweckmäßiger Art z. B. als Kette,
als Seil oder Zahnriemen ausgebildet sein. Beim gezeigten Ausführungsbeispiel
ist das Fördermittel 19 von zwei Laschenketten 85 gebildet. Das Fördermittel 19
ist demnach paarig vorhanden, besteht beim Ausführungsbeispiel also aus zwei
in Förderrichtung x verlaufenden Einzelketten 85.
Der Antrieb des Fördermittels 19 erfolgt über das im Umlenkbereich 20
enthaltene Kettenantriebsrad 24 in Drehrichtung U, während in den anderen
Umlenkbereichen 21, 22, 23 jeweils nur antriebslose mitlaufende Kettenumlenk
räder 25, 26, 27 vorhanden sind. Demgemäß sind die Fördermittel-Rücklauf
richtung mit z und die Förderrichtung des Fördermittels mit x bezeichnet. Die
Achsen (Umlenkachsen) der Umlenkbereiche 20-23 bzw. der Umlenkräder 24-
27 tragen einheitlich jeweils die Bezugsziffer 39.
Die Räder 24-27 sind jeweils an den durch die Rahmenschenkel 14, 15
sowie durch die Rahmenstege 16, 17 gebildeten Eckebereichen des Gehäuses
11 angeordnet.
Das angetriebene Umlenkrad bzw. Kettenrad 24 ist in einem Eckbereich
zwischen dem oberen Rahmenschenkel 15 und dem Rahmensteg 17 angeord
net. Auf diese Weise stört der Antrieb das Förder- und Füllgeschehen der Vor
richtung in keiner Weise. Dem Kettenantriebsrad 24 kann ein Servo-Antrieb,
insbesondere an elektrischer Servo-Antrieb, zugeordnet sein, welcher sich
sowohl hinsichtlich der Fördergeschwindigkeit als auch hinsichtlich der Takt
zeiten relativ einfach einstellen läßt.
Außen am Umlenkbereich 22 werden die zu befüllenden Behälter B, und
zwar im vorliegenden Fall PET-Flaschen, über eine Behälter-Aufgabevorrich
tung 28 herangeführt und schließlich mittels einer eine Schwenkkonsole 29
aufweisenden Behälter-Zuführstation 30 den Tragelementen 41, und zwar läng
lichen langrechteckigen Platten 41, zugeführt, so dass die Behälter B mittelbar
über diese Platten 41 im Untertrum UT des Fördermittels, an letzterem hän
gend, eine Behandlungsstrecke durchlaufen können. Die länglichen Platten 41
sind mit ihren Längsachsen L quer zur Förderrichtung x angeordnet.
Zu der dem Untertrum UT zugeordneten Behandlungsstrecke gehören,
entsprechend dem Förderstrom in Richtung x hintereinander genannt, folgende
Arbeitsstationen: stromabwärts hinter der Behälter-Zuführstation 30 eine Sen
sorstation 31 zum Auffinden von nicht mit Behältern B besetzten Behälterauf
nahmen A, 32 eine Sterilmittel-Station, 33 eine erste Füllstation zur Zuführung
einer ersten Produktmenge in die Behälter B, 34 eine zweite Füllstation zur
Zuführung einer zweiten (restlichen) Produktmenge in die Behälter B, 35 eine
Deckelentkeimungs- und zugleich Deckelzuführstation, 36 eine Deckel-Siegel
station, 37 eine Deckel-Bördelstation und 38 eine Behälter-Entnahmestation.
Aus Fig. 1 wird deutlich, dass die Arbeitsstationen 31-37 in dem von den
Trümern, also vom Untertrum UT, vom Obertrum OT sowie von den beiden Sei
tentrümern ST1 und ST2 umgrenzten Raum 52 angeordnet sind. Dabei sind die
Wirkseiten der Arbeitsstationen den Innenseiten IS der im Untertrum UT befind
lichen Platten 41 und den dortigen Behälteraufnahmen A zugewandt.
Aus Fig. 1 wird auch deutlich, dass unterhalb des Untertrums UT ein sich
in Förderrichtung x und senkrecht dazu erstreckender Bewegungsraum 53 für
aus den Behälteraufnahmen A von den Platten 41 herunterragende Behälter B
gebildet ist.
Zur Zuführung der Behälter B ist benachbart des Umlenkbereichs 22 die
bereits erwähnte Behälter-Zuführstation 30 mit der Schwenkkonsole 29
vorgesehen, die eine zur Umlenkachse 39 des Umlenkbereichs 22 bzw. des
Ketten-Umlenkrades 26 parallele Schwenkachse 40 aufweist.
Außen am Fördermittel 19 sind, quer zur Förderrichtung x angeordnet,
die länglichen Platten 41 vorgesehen, welche jeweils aus zwei einander kom
plementären Teilplatten 42, 43 bestehen, die durch eine Trennfuge T geteilt
sind, welche zugleich die aus Aussparungen bestehenden Behälteraufnahmen
A teilt. Die Behälteraufnahmen A setzen sich jeweils aus zwei zueinander
offenen halbkreisförmigen Aussparungen 48, 49 zusammen.
Im Zusammenhang der Fig. 1, 5 und 7 ist vorstellbar, dass sich die Fuge
T beim Passieren des Umlenkbereichs 22 infolge der Winkelstellung zueinander
der beiden korrespondierenden komplementären Teilplatten 42, 43 geöffnet hat,
so dass der Haltebereich H des Behälters B in die Behälteraufnahme A
eingeführt werden kann.
Sobald die Platten 41 den Umlenkbereich 22 verlassen haben, schließen
sich die Trennfugen T wieder, so dass die Haltebereiche H der Behälter B
sicher in den Behälteraufnahmen A aufgenommen sind.
Da es sich im vorliegenden Fall (vgl. Fig. 2, 3 und 7) um eine zehn
Behälterbahnen S aufweisende Vorrichtung 10 handelt, wird immer eine zehn
Behälter B enthaltende Behälterreihe R der Schwenkkonsole 29 zugeführt und
es werden immer zehn Behälter B mit ihren Haltebereichen H zugleich in zehn
Behälteraufnahmen A eingeführt.
In Fig. 7 sind die von den Aufnahmen A gebildeten Bahnen mit S und die
Reihen mit R bezeichnet.
Nachdem die Behälter B die einzelnen Arbeitsstationen des Untertrums
UT durchlaufen haben, werden die gefüllten und mit umgebörtelten Deckeln
versehenen Behälter B mittels der im wesentlichen ein Kurzförderband darstel
lenden Behälter-Entnahmestation 38 am Umlenkbereich 23 entnommen, da
sich an dem Umlenkbereich 23 die Trennfugen T mit den Behälteraufnahmen A
analog zum Umlenkbereich 22 geöffnet und so die Haltebereiche H der Behäl
ter B freigegeben haben.
Die Trennfugen T öffnen sich also in den Umlenkbereichen, z. B. bei 22
und 23 und schließen sich, sobald sie bei Förderrichtung x in die gerade
gestreckte Anordnung des Fördermittels 19 und der länglichen Platten 41 über
gehen, wobei letzteres z. B. eingangs des Untertrums UT der Fall ist.
In den Fig. 5 und 7 ist zu erkennen, wie sich PET-Flaschen B mit dem
unterhalb ihrer Außengewinde-Mündung 51 angeordneten Halteflansch 50 oben
auf den die Behälteraufnahmen A bildenden Teilplatten 42, 43 abstützen.
Anhand der Fig. 5 und 7 ist vorstellbar, dass auch Flaschen oder andere
Behälter gleichviel aus welchem Werkstoff, abgewandelte Mündungsformen
aufweisen können, die ebenso vorteilhaft im vorbeschriebenen Sinne verwend
bar sind.
Die aus Fig. 2 ersichtliche zweite Füllstation 34 ist wie folgt aufgebaut: In
einem im vorliegenden Falle Milch enthaltenden Vorratsbehälter 44, dessen
Außenkontur teilweise nur gestrichelt dargestellt ist, sind Zulaufrohre 45 vorge
sehen, welche sich bogenförmig erstrecken und etwa in Höhe ihres Scheitels
46 oben in den Vorratsbehälter 44 eingeführt sind und mit ihrem nicht darge
stellten im Vorratsbehälter 44 angeordneten inneren Bogen bis zum Boden 47
des Vorratsbehälters 44 reichen. Auf diese Art wird eine Bauhöhe einsparende
Bauweise erzielt.
Die Zulaufrohre 45 führen zu induktiven Durchflussmessern 55, in deren
Ablaufrohren 54 elektrisch geschaltete Absperrventile 56 eingebaut sind. Die
Ablaufrohre 54 münden schließlich in Füllrohren 57, deren obere Enden 59 in
einer Haltekonsole 58 verschraubt sind und deren frei nach unten ragende
Enden 60 mit Fülldüsen 61 (s. Fig. 6) bestückt sind.
Die nach unten weisenden Flächen 62 der die Arbeitsstationen 30-38 (s.
Fig. 1) durchlaufenden Platten 41 ruhen in dem Bereich zwischen den an beiden
Enden der Platten 41 angeordneten Kupplungsmitteln K auf Unterstützungs
bahnen 63, welche sich in Förderrichtung x erstrecken.
Jede Unterstützungsbahn 63 bildet eine an einer Schmalfläche eines
plattenförmigen Steges 64 angeordnete Gleitbahn. Um eine reibungsarme Füh
rung der Platten 44 oben auf dem plattenförmigen Steg 64 zu gewährleisten,
kann es zweckmäßig sein, dessen nach oben weisende Schnittfläche mit einem
Profil P aus Gleiteigenschaften aufweisendem Kunststoff zu bestücken.
An ihren Unterseiten gehen die plattenförmigen Stege 64 in vertikale
Stützen 65 über, deren Füße 66 oben auf einer Antriebstraverse 67 festge
schraubt sind, welche sämtliche vertikalen Stützen 65 und deren Füße 66 quer
zur Förderrichtung x untergreift.
Aus Fig. 5 ist zu ersehen, dass die Unterstützungsbahn 63 mit ihren plat
tenförmigen Stegen 64 jeweils durch zwei in Förderrichtung x aufeinanderfol
gende Lücken 68 unterbrochen ist, so dass der in Fig. 5 gezeigte mittlere
Bereich des plattenförmigen Steges 64 einen gesonderten Bahnabschnitt 69
bildet.
Die in Förderrichtung x gemessene axiale Länge des Bahnabschnitts 69
entspricht etwa jeweils der Gesamtbreite der aus den beiden Teilplatten 42, 43
gebildeten länglichen Platte 41. Die plattenförmigen Stege 64 der Unterstüt
zungsbahn 63, also auch der Bahnabschnitt 69, unterstützen die auf ihnen
ruhenden Platten 41 lediglich druckfest.
An beiden Enden 71, 72 der Antriebstraverse 67 ist jeweils eine vertikal
angeordnete Hubstange 70 befestigt. Die Hubstange 70 ist durch Führungs
buchsen 73 hindurchgeführt. An jedem oberen Ende 74 der Hubstangen 70 ist
das untere Ende einer Kolbenstange 75 einer pneumatisch betriebenen Kolben-
Zylindereinheit 76 angeschlossen.
Etwa in Höhe des Vorratsbehälters 44 befindet sich ein Linearantrieb in
Form eines Zahnriementriebes 77. Die beiden Trümer des Zahnriementriebes
77 verlaufen vertikal. In einem Riementrum 78 ist eine Befestigungslasche 79
des oberen Endes 74 der rechts in den Fig. 2 und 3 dargestellten Hubstange 70
mit dem Zahnriemen verschraubt. Auf diese Weise kann die Antriebstraverse
67 mittels des Zahnriementriebes 77 vertikal angehoben bzw. abgesenkt wer
den, wobei für den Hub der Abstand der beiden Zahnriemenscheiben 81, 82
voneinander maßgeblich ist.
Nicht gezeigt ist, dass die Vorrichtung 10 gemäß den Fig. 2 und 3 eben
falls auf der linken Seite einen mit dem oberen Ende 74 der Hubstange 70
bewegungsgekuppelten Zahnriementrieb 77 aufweist, welcher über eine Synchronisierungswelle
83 mit dem rechts in den Fig. 2 und 3 dargestellten Zahn
riementrieb 77 bewegungsverbunden ist. Die Synchronisierungwelle 83, auf
welcher ebenfalls beide Zahnriemenscheiben 81 (links und rechts, nur die
rechte ist in den Fig. 2 und 3 dargestellt) drehfest sind, wird über einen Servo-
Elektromotor 80 mittels eines Antriebs-Zahnriemens 84 angetrieben.
Das Fördermittel 19 weist zwei im Parallelabstand voneinander angeord
nete Förderzugmittel in Form von den bereits erwähnten Laschenketten 85 auf,
welche auf sich in Förderrichtung x erstreckenden Gleitschienen 86 geführt sind
(s. Fig. 4) und an deren zur Vorrichtungsmitte M weisenden Innenseiten Win
kellaschen 87 befestigt sind, deren horizontale Schenkel 88 mit ihren freien
Enden nach oben weisende Konuszapfen 89 tragen.
Die Konuszapfen 89 bilden die patrizenförmigen und die Teilplatten 42,
43 mit den sie quer durchsetzenden Mitnehmeraussparungen 90 die matrizen
förmigen Elemente der Kupplungsmittel K.
An beiden Endbereichen 71, 72 der Antriebstraverse 67 ist jeweils eine
Vertikalstütze 91 befestigt, welche sich durch den Raum zwischen der jeweils
benachbarten Hubstange 70 und der benachbarten Laschenkette 85 hindurch
erstreckt. Oben am freien Ende der Vertikalstützen 91 ist jeweils ein die
benachbarte Laschenkette 85 zur Vorrichtungsmitte M hin übergreifender Arm
92 befestigt, welcher zugleich einen der oberen Hauptfläche 93 der benach
barten Platte 41 zugewandten Niederhalter-Anschlag 94 bildet.
Der Niederhalter-Anschlag 94 ist unterseitig einer am Arm 92 befestigten
Kufe 95 angeordnet. In vertikalen Durchgangslöchern 97 der Kufe 95 sind
Gleitführungsbuchsen 96 aufgenommen, welche entlang von gehäusefesten
Zentrierschäften 98 gleitgeführt sind. Wenn die betreffende Platte 41 aus ihrer
abgesenkten Position (s. Fig. 2, 4 und 5) in ihre angehobene Position (s. Fig. 3
und 6) versetzt wird, durchgreifen die Zentrierschäfte 98 außer den Gleitfüh
rungsbuchsen 96 auch Zentrieröffnungen 99, welche die Platten 42, 43 quer
durchsetzen (s. Fig. 6).
Die Zentrierschäfte 98 befinden sich im Parallelabstand neben den
Füllrohren 57 der Produkt-Füllstation 34 und ragen von ihren Befestigungsstel
len an der Haltekonsole 58 frei herunter.
An jedem Ende der Teilplatten 42, 43 ist je eine Zentrieröffnung 99 ange
ordnet (s. Fig. 7).
Die Funktionsweise der gezeigten Füllvorrichtung lässt sich am besten
anhand der Fig. 2 und 3 erklären:
Das die länglichen Platten 41 tragende Fördermittel 19 wird im Untertrum
UT taktweise in Förderrichtung x voranbewegt. Während der Takt-Ruhezeiten
müssen die einzelnen Arbeitsstationen 30-38 ihre Aufgaben erledigen. Sobald
sich eine Reihe R von Behälteraufnahmen A mit den dort gehaltenen zehn
Behältern (PET-Flaschen) B unterhalb der Füllrohre 57 mit letzteren aufgerich
tet befindet, werden die beiden Zahnriementriebe 77 aktiviert, so dass die
Antriebstraverse 67 über die vertikalen Stützen 65 und die plattenförmigen
Stege 64 die längliche Platte 41 (bestehend aus zwei Teilplatten 42, 43) in
Richtung h nach oben drückt, wobei sich die Behälter B mit ihren Mündungen
über die Füllrohre 57 schieben.
Zu Beginn der Aufwärtsbewegung in Richtung h lösen sich die Mitneh
meraussparungen 90 von den an den Laschenketten 85 gehaltenen Konus
zapfen 89.
Zugleich mit der Antriebstraverse 67 bewegen sich einheitlich auch die
Arme 92 nach oben. Dabei sind die Gleitführungsbuchsen 96 der Kufe 95 auf
den Zentrierschäften 98 geführt. Sowohl bei der Aufwärtsbewegung in Richtung
h als auch bei der Absenkbewegung in Richtung d der Platte 41 sorgen die
kufenseitigen Niederhalter-Anschläge 94 für eine präzise Höhenführung der
Platte 41.
Die Kolbenzylindereinheit 76 soll einen Gewichtsausgleich herbeiführen,
insbesondere aber verhindern, dass die Produkt-Füllung der Behälter B eine zu
starke Beschleunigung beim Absenken der Platte 41 hervorruft.
Die Böden der Behälter B können zusätzlich durch nach oben weisende
Stützblöcke 100 unterstützt sein.
Sobald die Füllrohre ihre Füllposition gemäß den Fig. 3 und 6 erreicht
haben, kann die Füllung der Behälter B einsetzen bzw. fortgesetzt werden,
wobei die Zahnriementriebe 77 in umgekehrter Bewegungsrichtung aktiviert
werden können, so dass entsprechend dem Füllfortschritt eine Absenkung der
Antriebstraverse 67, und damit auch mittelbar eine Absenkung der die Behälter
B tragenden Platte 41 in Richtung d erfolgen kann; und zwar so tief, bis der
abgesenkte Zustand gemäß Fig. 2 erreicht ist und die Konuszapfen 89 wie
derum in den plattenseitigen Mitnehmeraussparungen 90 aufgenommen sind.
Der Absenkvorgang kann dank es Servo-Elektromotors 80 sehr feinfühlig erfol
gen, falls dies für ein bestimmtes Produkt individuell erforderlich sein sollte.
Anschließend kann sodann ein Weitertakten der Anordnung in Förderrichtung x
erfolgen.
Nachzutragen ist noch, dass die Enden 71, 72 der Antriebstraverse 67
das Gehäuse 11 in nicht eigens dargestellten Schlitzen durchgreifen, weshalb
sämtliche übrigen Antriebsteile, insbesondere die Antriebsteile 70 sowie 73-81,
außerhalb des Gehäuses 11 angeordnet sein können, was die Sterilluftführung
von oben nach unten innerhalb des Gehäuses 11 begünstigt. Aufgrund dieser
vorteilhaften Anordnung befinden sich die vorerwähnten Antriebsteile sämtlich
außerhalb der Produktzone, sind demnach von einer Produkt-Benetzung aus
geschlossen und bedürfen deshalb keiner gesonderten Reinigung. Andererseits
befinden sich nur die gegen Verkeimung besonders empfindlichen Bauteile,
also der gesamte Füllbereich, insbesondere die Füllrohre 57, gezielt in dem von
Sterilluft beaufschlagten aseptischen Bereich.
Claims (23)
1. Vorrichtung (10) zum Befüllen von Flaschen und anderen Behältern
(B) mit Nahrungs- und Genussmitteln, wie mit dünnflüssigen bis pasteusen
Molkerei- und Fettprodukten, Säften, Wässern od. dgl., mit mindestens einem
über Umlenkbereiche (20-23), insbesondere über Umlenkräder (24-27), endlos
umlaufend geführten Fördermittel (19), welches an seiner Außenseite mit ihren
Längsachsen (L) quer zur Förderrichtung (x) angeordnete Tragelemente (41)
aufweist, welche jeweils mindestens eine quer zur Förderrichtung (x) angeord
nete Reihe (R) von Behälteraufnahmen (A) besitzen, die zudem in Förderrich
tung (x) angeordnete Bahnen (S) bilden und die mit ihnen ausgerichtete
Arbeitsstationen (30-38), wie eine Behälter-Zuführstation (30), mindestens eine
Produkt-Füllstation (33, 34), eine Deckel-Auflegestation (35), eine Deckel-Ver
schließstation (36) sowie eine Behälter-Entnahmestation (38), nacheinander
durchlaufen, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragelemente längliche Platten
(41) sind, welche die Behälteraufnahmen (A) aufweisen, dass von der Produkt-
Füllstation (33, 34) hinunterragende Füllrohre (57) mit mindestens einer Reihe
(R) von Behälteraufnahmen (A) ausrichtbar sind, dass Kupplungsmittel (K) die
der lösbaren Halterung der Platten (41) am Fördermittel (19) dienen, vorhan
den sind, und dass die in den Behälteraufnahmen (A) der jeweils vom Förder
mittel (19) abgekuppelten Platte (41) gehaltenen Behälter (B) mittels Vertikal
verstellung (Pfeile h und d) der Platte (41) von unten her auf die Füllrohre (57)
hinaufschiebbar (Pfeil h) und im Verlauf des Füllens absenkbar sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die
Kupplungsmittel (K) in Vertikalrichtung voneinander lösbar abzuhebende, mit
einander korrelierende patrizenförmige und matrizenförmige Kupplungsele
mente (89, 90) bilden, welche einerseits dem Fördermittel (19) und andererseits
den Platten (41) zugeordnet sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass am För
dermittel (19) mindestens mittelbar patrizenförmige Kupplungselemente in
Gestalt von mit ihren freien Enden zur Produkt-Füllstation (33, 34) hin nach oben
weisenden Konuszapfen (89) befestigt sind, dass die Platten (41) als matrizen
förmige Kupplungselemente Mitnehmeraussparungen (90) aufweisen, welche
die Platten (41) quer durchsetzen, und dass die Konuszapfen die Mitnehmer
aussparungen (90) von unten her durchgreifen.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das För
dermittel (19) zwei im Parallelabstand voneinander angeordnete Förderzugmit
tel, wie Laschenketten (85) od. dgl., aufweist, an deren zur Vorrichtungsmitte
(M) hin weisenden Innenseiten Winkellaschen (87) befestigt sind, deren hori
zontale Schenkel (88) die mit ihren freien Enden zur Produkt-Füllstation (33, 34)
hin nach oben weisenden Konuszapfen (89) tragen.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeich
net, dass die Kupplungsmittel (K) an beiden Enden der Platten (41) angeordnet
sind.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeich
net, dass die nach unten weisenden Flächen (62) der die Arbeitsstationen (30-
38) durchlaufenden Platten (41) im Bereich zwischen den an beiden Enden der
Platten (41) angeordneten Kupplungsmitteln (K) auf mindestens einer sich in
Förderrichtung (x) erstreckenden Unterstützungsbahn (63) aufliegen.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die
Unterstützungsbahn (63) eine an einer Schmalfläche eines plattenförmigen
Steges (64) angeordnete Gleitbahn (bei P) ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder nach Anspruch 7, dadurch gekenn
zeichnet, dass jede Unterstützungsbahn (63) im Bereich unterhalb der Produkt-
Füllstation (33, 34) einen in Vertikalrichtung (Pfeile h und d) anheb- und
absenkbar angetriebenen separaten Bahnabschnitt (69) bildet.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die
separaten Bahnabschnitte (69) gemeinsam mittels eines Antriebselements (67)
anheb- und absenkbar sind.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das
gemeinsame Antriebselement von einer die separaten Bahnabschnitte (69)
quer zur Förderrichtung (x) untergreifenden anheb- und absenkbaren
Antriebstraverse (67) gebildet ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder nach Anspruch 10, dadurch
gekennzeichnet, dass das Antriebselement (67) zumindest überwiegend
elektromotorisch, insbesondere mit einem elektrischen Servormotor (80), an
getrieben ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder nach Anspruch 11, dadurch
gekennzeichnet, dass die Antriebstraverse (67) mittels eines elektromotori
schem Linearantriebs (80, 77) angetrieben ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der
elektromotorische Linearantrieb einen sich mit seinen beiden Riementrümern
vertikal erstreckenden Zahnriementrieb (77) aufweist, welcher in seinem einen
Riementrum (78) mit einem Hubgestänge (70,70) bewegungsverbunden ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das
Hubgestänge von zwei endseitig der Antriebstraverse (67) befestigten
Hubstangen (70) gebildet ist und dass jeder Hubstange (70) ein Linearantrieb,
insbesondere ein Zahnriementrieb (77), zugeordnet ist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder nach Anspruch 14, dadurch
gekennzeichnet, dass beide Zahnriementriebe (77) über eine Synchronisie
rungswelle (63) miteinander drehverbunden sind und dass ein einziger Elektro
motor, insbesondere ein elektrischer Servomotor (80), mit der Synchronisie
rungswelle (63) antriebsverbunden ist.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekenn
zeichnet, dass dem elektromotorischen Antrieb (80, 77) des Antriebselements
oder der Antriebstraverse (67) mindestens eine die Vertikalbeschleunigung
und/oder die Vertikalverzögerung der angetriebenen Bauteile beeinflussende
fluidbetriebene Kolben-Zylindereinheit (76) zugeordnet ist.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass jedem
Zahnriementrieb (77) eine sich mit ihrer Längsmittelachse senkrecht
erstreckende fluidbetriebene Kolben-Zylindereinheit (76) zugeordnet ist, wobei
die nach unten weisende Kolbenstange (75) der Kolben-Zylindereinheit (76)
koaxial an jeweils einer Hubstange (70) befestigt ist.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die
Kolben-Zylindereinheit (76) pneumatisch betrieben ist.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch
gekennzeichnet, dass der jeweils vom Fördermittel (19) abgekuppelten Platte
(41) ein mit deren Vertikalbewegung gekuppelter, der oberen Hauptfläche (93)
der Platte (41) zugewandter Niederhalter-Anschlag (94) zugeordnet ist.
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 19, dadurch
gekennzeichnet, dass an beiden Endbereichen (71, 72) der Antriebstraverse
(67) jeweils eine Vertikalstütze (91) befestigt ist, welche sich durch den Raum
zwischen der benachbarten Hubstange (70) und dem benachbarten Förder
zugmittel (85) hindurch erstreckt, und dass am freien Ende der Vertikalstütze
(91) ein das benachbarte Förderzugmittel (85) zur Vorrichtungsmitte (M) hin
übergreifender Arm (92) befestigt ist, welcher den der oberen Hauptfläche (93)
der benachbarten Platte (41) zugewandten Niederhalter-Anschlag (94) bildet.
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch
gekennzeichnet, dass zur Zentrierung der jeweils vom Fördermittel (19) abge
kuppelten und sich vertikal bewegenden Platte (41) mindestens ein vertikales
Führungsmittel (98) vorgesehen ist.
22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass jedes
vertikale Führungsmittel von einem im Parallelabstand neben den Füllrohren
(57) der Produkt-Füllstation (33, 34) befestigten und von seiner Befestigungs
stelle frei herunterragenden Zentrierschaft (98) gebildet ist, welcher die Platte
(41) in einer Zentrieröffnung (99) quer durchgreift.
23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass an
beiden Enden der Platte (41) jeweils eine mit einem Zentrierschaft (98) zusam
menwirkende Zentrieröffnung (99) angeordnet ist.
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