DE102010051450A1

DE102010051450A1 - Filling element and filling system or filling machine for free jet filling of bottles or similar containers

Info

Publication number: DE102010051450A1
Application number: DE201010051450
Authority: DE
Inventors: Ludwig Clüsserath
Original assignee: KHS GmbH
Current assignee: KHS GmbH
Priority date: 2010-11-17
Filing date: 2010-11-17
Publication date: 2012-05-24
Also published as: EP2640660B1; SI2640660T1; EP2640660A1; WO2012065677A1

Abstract

Füllelement zum Freistrahlfüllen von Flaschen oder dergleichen Behältern mit einem flüssigen Füllgut, mit wenigstens einem an einem Füllelementgehäuse vorgesehenen Füllgutauslauf, über welchen beim Füllen das flüssige Füllgut gesteuert durch ein Flüssigkeitsventil dem jeweiligen mit seiner Behältermündung unter dem Füllgutauslauf angeordneten Behälter als freier Strahl zufließt, dessen Strahl-Querschnitt gleich oder im Wesentlichen gleich dem wirksamen Öffnungsquerschnitt des Füllgutauslaufs ist, sowie mit einem Behälterträger zum Halten des jeweiligen Behälters unterhalb des Füllgutauslaufs, und zwar mit seiner Behältermündung in einem bezogen auf eine vertikale Füllelementachse axialen Abstand von dem Füllgutauslauf.Filling element for free jet filling of bottles or similar containers with a liquid filling material, with at least one filling material outlet provided on a filling element housing, via which during filling the liquid filling material, controlled by a liquid valve, flows as a free jet to the respective container with its container mouth below the filling material outlet Cross-section is the same or essentially the same as the effective opening cross-section of the product outlet, as well as with a container carrier for holding the respective container below the product outlet, with its container mouth at an axial distance from the product outlet relative to a vertical filling element axis.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Füllelement zum Freistrahlfüllen von Flaschen oder dergleichen Behältern mit einem flüssigen Füllgut gemäß Oberbegriff Patentanspruch 1 sowie auf ein Füllsystem oder einer Füllmaschine zum Freistrahlfüllen von Flaschen oder dergleichen Behältern mit dem flüssigen Füllgut gemäß Oberbegriff Patentanspruch 12.The invention relates to a filling element for free-jet filling of bottles or similar containers with a liquid product according to the preamble of claim 1 and to a filling system or a filling machine for free-jet filling of bottles or similar containers with the liquid product according to the preamble of claim 12.

Unter „Freistrahlfüllen” ist im Sinne der Erfindung ein Verfahren zu verstehen, bei dem das flüssige Füllgut dem zu befüllenden Behälter auf einem vertikalen oder im Wesentlichen vertikalen Strömungsweg in einem freien Füllstrahl zuströmt, wobei der Behälter mit seiner Behältermündung oder -öffnung nicht am Füllelement anliegt, sondern von dem Füllelement bzw. von einem dortigen Füllgutauslass oder -auslauf beabstandet ist. Ein weiteres Merkmal dieses Verfahrens ist auch, dass die aus dem Behälter während des Füllprozesses vom flüssigen Füllgut verdrängte Luft nicht in das Füllelement bzw. in einen dort ausgebildeten, Gas führenden Bereich oder Kanal gelangt, sondern frei in die Umgebung strömt.For the purposes of the invention, "free-jet filling" is to be understood as meaning a method in which the liquid product flows to the container to be filled on a vertical or essentially vertical flow path in a free filling jet, the container not resting against the filling element with its container mouth or opening , But is spaced from the filling element or from a local Füllgutauslass or outlet. A further feature of this method is also that the air displaced from the container during the filling process does not reach the filling element or a gas-conducting region or channel formed there, but flows freely into the environment.

Der „wirksame Öffnungsquerschnitt des Füllgutauslaufs” ist im Sinne der Erfindung derjenige, beispielsweise auch von einer Vielzahl von Austrittsöffnungen gebildete Gesamtquerschnitt, der beim Freistrahlfüllen den Strahl-Querschnitt des Füllstrahles zumindest im Wesentlichen bestimmt.The "effective opening cross section of Füllgutauslaufs" is in the context of the invention that, for example, also formed by a plurality of outlet openings total cross-section, which determines the jet cross-section of the filling jet at least substantially in the free jet filling.

„Behälter” sind im Sinne der Erfindung insbesondere Dosen, Flaschen, Tuben, Pouches, jeweils aus Metall, Glas und/oder Kunststoff, aber auch andere Packmittel, die zum Abfüllen von flüssigen oder viskosen Produkten geeignet sind."Container" are in the context of the invention in particular cans, bottles, tubes, pouches, each made of metal, glass and / or plastic, but also other packaging materials that are suitable for filling liquid or viscous products.

Der Ausdruck „im Wesentlichen” bedeutet im Sinne der Erfindung Abweichungen von jeweils exakten Werten um +/–10%, bevorzugt um +/–5% und/oder Abweichungen in Form von für die Funktion unbedeutenden Änderungen.The term "substantially" in the sense of the invention means deviations from respectively exact values by +/- 10%, preferably by +/- 5% and / or deviations in the form of changes which are insignificant for the function.

Füllelemente oder Füllsysteme zum Freistrahlfüllen von Behältern sind in unterschiedlichen Ausführungen bekannt. Beim Freistrahlfüllen lässt es sich bisher nicht vermeiden, dass gelegentlich zusätzlich zu dem eigentlichen zentralen Füllgutstrahl, dessen Querschnitt u. a. durch den wirksamen Öffnungsquerschnitt des wenigstens einen Füllgutauslaufs bestimmt wird, Füllgutspritzer oder -tropfen entstehen, die dann auf den Rand der Behältermündung oder -öffnung des zu füllenden Behälters treffen, sodass es zu einer Benetzung oder Verschmutzung der Außenfläche der Behälter, insbesondere auch unterhalb der Behältermündung kommt. Dies hat vielfach eine unerwünschte Schimmelbildung zur Folge, oder aber bei gefüllten Behältern, die mit einem Schraubverschluss verschlossen werden, wird durch diese Verschmutzung an der Behälteraußenfläche und im Bereich des dortigen Gewindes das Öffnen des Verschlusses z. B. durch verklebtes Füllgut deutlich erschwert.Filling or filling systems for jet filling of containers are known in different designs. In the case of free jet filling, it has hitherto not been possible to avoid occasionally, in addition to the actual central Füllgutstrahl whose cross section u. a. is determined by the effective opening cross-section of the at least one Füllgutauslaufs, Füllgutspritzer or drops arise, which then hit the edge of the container mouth or opening of the container to be filled, so that it wetting or contamination of the outer surface of the container, in particular below the container mouth comes. This often has an undesirable mold growth result, or for filled containers that are closed with a screw, is due to this contamination on the container outer surface and in the region of the local thread opening the shutter z. B. significantly hampered by glued filling.

Speziell bei Füllmaschinen umlaufender Bauart ist dieser Verschmutzungseffekt bei höheren Leistungen (Anzahl der gefüllten Behälter je Zeiteinheit) bzw. bei höheren Maschinendrehzahlen in einem erhöhten Maße zu beobachten, und zwar bedingt durch die auf das Füllgut einwirkenden Fliehkräfte, die den Füllgutstrahl, aber auch Füllgutspritzer oder -tropfen bezogen auf die Maschinenachse radial nach außen und damit zumindest teilweise auf den Rand der jeweiligen Behältermündung lenken.Especially with filling machines of rotating design this pollution effect at higher powers (number of filled containers per unit time) or at higher engine speeds to an increased extent observed, due to the forces acting on the contents centrifugal forces, the Füllgutstrahl, but also Füllgutspritzer or Drops based on the machine axis radially outward and thus at least partially direct to the edge of the respective container mouth.

Die beschriebenen Verschmutzungseffekte resultieren beim Freistrahlfüllen insbesondere auch daraus, dass zwischen der Unterkante des jeweiligen Füllgutauslaufs, der bevorzugt von einer Gassperre gebildet ist, die u. a. das Nachtropfen des Füllgutes am Ende des jeweiligen Füllprozesses, d. h. nach dem Schließen des Flüssigkeitsventils im Füllelement verhindert, und der Oberkante des zu füllenden Behälters bzw. der Oberkante der Behältermündung ein Mindestabstand eingehalten werden muss. Dieser Mindestabstand ist u. a. erforderlich, um bei Ausbildung des Füllgutauslaufs als Gassperre einen Kontakt einer sich möglicherweise an der Behältermündung beim Füllen ausbildenden Schaumkrone mit der Gassperre und damit ein Auslaufen des in der Gassperre zurückgehaltenen Füllgutes bei geschlossenem Flüssigkeitsventil zu vermeiden.The pollution effects described result in free jet filling in particular also from the fact that between the lower edge of the respective Füllgutauslaufs, which is preferably formed by a gas barrier, the u. a. the dripping of the contents at the end of the respective filling process, d. H. prevented after closing the liquid valve in the filling element, and the upper edge of the container to be filled or the upper edge of the container mouth a minimum distance must be maintained. This minimum distance is u. a. necessary to avoid formation of a possibly at the container mouth when filling forming foam crown with the gas lock and thus leakage of retained in the gas barrier filling with closed liquid valve in training the Füllgutauslaufs as a gas barrier.

Der Mindestabstand ist aber auch erforderlich, um beispielsweise beim sterilen Abfüllen von empfindlichen Produkten die Gefahr einer Verschmutzung oder Verkeimung des jeweiligen Füllelementes an Flächen außerhalb des Füllgutauslaufs zu vermeiden.The minimum distance is also necessary, for example, to avoid the risk of contamination or contamination of the respective filling element on surfaces outside the Füllgutauslaufs when sterile filling of sensitive products.

Weiterhin ist der Mindestabstand erforderlich, um speziell bei Füllelementen mit einem Behälterträger zur hängenden Halterung der Behälter in den Bereich zwischen dem Behälterträger und der Unterseite des Füllelementes oder eines Füllelementgehäuse eine das Füllelement dort verschließende Spülkappe oder ein anderes Verschließelement für eine CIP-Reinigung einbringen zu können.Furthermore, the minimum distance is necessary in order to be able to bring in particular a filling container with a container carrier for hanging support of the container in the area between the container carrier and the underside of the filling element or a Füllelementgehäuse the filling there closing rinse cap or other closing element for a CIP cleaning ,

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Füllelement aufzuzeigen, welches eine Verschmutzung der Behälter an ihrer Behälteraußenfläche durch verspritztes Füllgut und die damit verbundenen Nachteile beim Freistrahlfüllen zuverlässig vermeidet. Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Füllelement entsprechend dem Patentanspruch 1 ausgebildet. Ein Füllsystem ist Gegenstand des Patentanspruchs 12.The object of the invention is to show a filling element which reliably avoids contamination of the container on its container outer surface by spilled filling material and the associated disadvantages in the free jet filling. To solve this problem, a filling element according to the patent claim 1 is formed. A filling system is the subject of patent claim 12.

Bei dem erfindungsgemäßen Füllelement ist während des Freistrahlfüllens das wenigstens eine Füllgut-Leit- und Begrenzungselement zwischen dem Füllelement und der Behälteröffnung des jeweils zu füllenden Behälters derart angeordnet, dass dieses Füllgut-Leit- und Begrenzungselement den Füllstrahl bzw. dessen vertikalen Strömungsweg vorzugsweise auf dem gesamten oder nahezu dem gesamten, zumindest aber auf dem allergrößten Teil des Strömungsweges zwischen dem Füllelement und der Öffnung oder Mündung des zu füllenden Behälters umschließt. Trotz der Einhaltung des erforderlichen Mindestabstandes zwischen der Unterseite des Füllelementes oder der Unterkante des Füllgutauslaufs und der Oberkante des zu füllenden Behälters bzw. der Behältermündung werden eventuelle Füllgutspritzer und/oder -tropfen durch das Füllgut-Leit- und Begrenzungselement zurückgehalten und durch die Behältermündung in den Behälter geleitet. Selbst bei Füllmaschinen umlaufender Bauart und bei hohen Leistungen bzw. hohen Drehzahlen solcher Maschinen besteht die Gefahr einer Verschmutzung der Behälter im Bereich ihrer Behälteraußenfläche durch verspritztes Füllgut nicht. In the filling element according to the invention, the at least one product-guiding and limiting element between the filling element and the container opening of the respective container to be filled is arranged during free jet filling such that this Füllgut-guiding and limiting element, the filling jet or its vertical flow path preferably on the entire or almost the entire, but at least for the greater part of the flow path between the filling element and the opening or mouth of the container to be filled encloses. Despite compliance with the required minimum distance between the bottom of the filling element or the lower edge of Füllgutauslaufs and the top of the container to be filled or the container mouth any Füllgutspritzer and / or drops are retained by the Füllgut-Leit- and limiting element and through the container mouth in the Container. Even with filling machines rotating design and high performance or high speeds of such machines, the risk of contamination of the container in the region of its container outer surface by spilled filling does not exist.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das jeweilige Füllgut-Leit und Begrenzungselement so ausgeführt, dass sich der für den Durchtritt des Füllgutstrahles dienende Innenraum dieses Elementes zwar in Richtung vom Füllelement zum Behälter hin kegelstumpf- oder trichterartig verengt, dass aber der gesamte Innenraum des Füllgut-Leit- und Begrenzungselementes und dabei insbesondere auch die obere Öffnung für den Eintritt des Füllgutstrahles und die untere Öffnung für den Austritt des Füllgutstrahles einen Querschnitt aufweisen, der größer ist als der wirksame Öffnungsquerschnitt des Füllgutauslaufs und damit des Füllgutstrahls, sodass beim Freistrahlfüllen im Bereich des Füllgut-Leit- und Begrenzungselementes eine Einschnürung des Füllgutstrahles nicht erfolgt.In a preferred embodiment of the invention, the respective Füllgut-guiding and limiting element is designed so that the serving for the passage of Füllgutstrahles interior of this element, although conically narrowed in the direction of the filling element to the container truncated cone or funnel, but that the entire interior of the product -Leit- and limiting element and in particular also the upper opening for the entry of Füllgutstrahles and the lower opening for the outlet of the Füllgutstrahles have a cross-section which is greater than the effective opening cross-section of Füllgutauslaufs and thus the Füllgutstrahls, so when free jet filling in the Füllgut-Leit- and limiting element a constriction of Füllgutstrahles not done.

Bevorzugt ist das wenigstens eine Füllgut-Leit- und Begrenzungselement bewegbar bzw. verfahrbar oder verschwenkbar zwischen einer wirksamen Position (Arbeitsposition) für das Freistrahlfüllen und wenigstens einer nicht wirksamen Position ausgeführt, in welcher sich das Füllgut-Leit- und Begrenzungselement außerhalb oder seitlich des Strömungsweges befindet, auf dem beim Füllen der Füllgutstrahl dem jeweiligen Behälter zufließt.Preferably, the at least one product-guiding and limiting element is movable or movable or pivotable between an operative position (working position) for the free jet filling and executed at least one non-effective position, in which the filling material-guiding and limiting element outside or laterally of the flow path is located, on which flows during filling the Füllgutstrahl the respective container.

Bevorzugt ist weiterhin ein Verschlusselement, beispielsweise in Form einer Verschlusskappe oder einer Verschlussplatte vorgesehen, die beispielsweise zusammen mit dem Füllgut-Leit- und Begrenzungselement verfahrbar bzw. bewegbar oder schwenkbar ist, und zwar zwischen einer Position, in der das Verschlusselement für eine CIP-Reinigung einen den Füllgutauslauf aufnehmenden Raum des Füllelementes verschließt, und einer Nichtgebrauchsposition, in der der Füllgutauslauf für das Freistrahlfüllen von dem Verschlusselement freigegeben ist.Preferably, a closure element, for example in the form of a closure cap or a closure plate is provided, which is movable or pivotable, for example, together with the Füllgut-guiding and limiting element, between a position in which the closure element for a CIP cleaning a space of the filling element receiving the Füllgutauslauf closes, and a non-use position in which the Füllgutauslauf is released for the free-jet filling of the closure element.

Weiterbildungen, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und aus den Figuren. Dabei sind alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination grundsätzlich Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung. Auch wird der Inhalt der Ansprüche zu einem Bestandteil der Beschreibung gemacht.Further developments, advantages and applications of the invention will become apparent from the following description of exemplary embodiments and from the figures. In this case, all described and / or illustrated features alone or in any combination are fundamentally the subject of the invention, regardless of their summary in the claims or their dependency. Also, the content of the claims is made an integral part of the description.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:The invention will be explained in more detail below with reference to the figures of exemplary embodiments. Show it:

1 in vereinfachter Darstellung und im Schnitt ein Füllelement eines Füllsystems bzw. einer Füllmaschine zum Freistrahlfüllen von Behältern, die beispielhaft als Flaschen dargestellt sind, mit einem flüssigen Füllgut, zusammen mit einem in einem Raum zwischen dem Füllelement und der Behältermündung angeordneten Füllgut-Leit- und Begrenzungselement in seiner Arbeitsposition für das Freistrahlfüllen; 1 in a simplified representation and in section a filling element of a filling system or a filling machine for jet filling of containers, which are exemplified as bottles, with a liquid filling material, together with a arranged in a space between the filling element and the container mouth Füllgut-conducting and limiting element in its working position for the free jet filling;

2 das Füllelement der 1 beim Schwenken des Füllgut-Leit- und Begrenzungselementes aus der Arbeitsposition in eine Nichtgebrauchsposition; 2 the filling element of 1 during pivoting of the product-guiding and limiting element from the working position into a non-use position;

3 das Füllelement der 1 mit einer in Dichtlage mit dem Füllelement angeordneten Spülkappe; 3 the filling element of 1 with a sealing cap arranged in sealing position with the filling element;

4 in sehr vereinfachter schematischer Darstellung ein Füllgut-Leit- und Begrenzungselement einer weitren Ausführungsform der Erfindung, zusammen mit einem Behälter in Form einer Flasche. 4 in a very simplified schematic representation of a product-guiding and limiting element of a weitren embodiment of the invention, together with a container in the form of a bottle.

In den Figuren ist 1 ein Füllelement zum Freistrahlfüllen von Behältern in Form von Flaschen 2 mit einem flüssigen Füllgut, welches der jeweiligen Flasche 2 während des Füllprozesses über deren Behälter- oder Flaschenöffnung 2.1 in einem freien Füllgutstrahl auf einem vertikalen Strömungsweg zufließt.In the figures is 1 a filling element for the free jet filling of containers in the form of bottles 2 with a liquid product, which is the bottle 2 during the filling process via the container or bottle opening 2.1 flows in a free Füllgutstrahl on a vertical flow path.

Das Füllelement 1, welches mit einer Vielzahl gleichartiger Füllelemente am Umfang eines um eine vertikale Maschinenachse umlaufend antreibbaren Rotors 4 vorgesehen ist, weist in einem Füllelementgehäuse 5 u. a. einen Flüssigkeitskanal 6 auf, der im oberen Bereich über eine Produktleitung 7 mit einem nicht dargestellten und für sämtliche Füllelemente 1 der Füllmaschine gemeinsamen Behälter oder Kessel zur Bereitstellung des flüssigen Füllgutes verbunden ist. Im unteren Bereich des Gehäuses 5 bildet der Flüssigkeitskanal 6 einen Füllgutauslauf 8, der bei der dargestellten Ausführungsform von einer siebartigen Gassperre gebildet ist, die ihrerseits von einer Vielzahl von sich jeweils in Richtung einer vertikalen Füllelementachse FA erstreckenden und beidendig offenen Kanälen gebildet ist.The filling element 1 , Which with a plurality of similar filling elements on the circumference of a rotatable about a vertical axis of the machine rotor 4 is provided has in a Füllelementgehäuse 5 including a fluid channel 6 up in the upper area via a product line 7 with a not shown and for all filling elements 1 the filling machine common container or boiler to provide the liquid filling connected is. In the lower part of the case 5 forms the liquid channel 6 a Füllgutauslauf 8th which is formed in the illustrated embodiment of a sieve-like gas barrier, which in turn is formed by a plurality of each extending in the direction of a vertical Füllelementachse FA and open at both ends channels.

Innerhalb des Flüssigkeitskanals 6 und bezogen auf die Strömungsrichtung des Füllgutes vor dem Füllgutauslauf 8 ist ein Flüssigkeitsventil 9 mit einem Ventilkörper 10 vorgesehen, welcher zum gesteuerten Öffnen und Schließen des Flüssigkeitsventils 9 und damit des Füllelementes 1 durch eine Betätigungseinrichtung 11 in der Füllelementachse FA um einen vorgegebenen Ventilhub auf- und ab bewegbar ist und bei geschlossenem Flüssigkeitsventil 9 mit einem Dichtungsring gegen eine im Flüssigkeitskanal 6 ausgebildete Ventilfläche anliegt. Die 1 zeigt das Flüssigkeitsventil 9 in der geöffneten Stellung, d. h. bei in der unteren Hubposition befindlichem Ventilkörper 10. Die 2 zeigt das Flüssigkeitsventil 9 in der geschlossenen Stellung, d. h. bei in der oberen Hubposition befindlichem Ventilkörper 10.Inside the liquid channel 6 and based on the flow direction of the filling before the Füllgutauslauf 8th is a liquid valve 9 with a valve body 10 provided, which for controlled opening and closing of the liquid valve 9 and thus the filling element 1 by an actuator 11 in the Füllelementachse FA by a predetermined valve lift up and down is movable and with the liquid valve closed 9 with a sealing ring against one in the liquid channel 6 formed valve surface is applied. The 1 shows the liquid valve 9 in the open position, ie in befindlichem in the lower stroke position valve body 10 , The 2 shows the liquid valve 9 in the closed position, ie in the upper stroke position befindlichem valve body 10 ,

Der Füllgutauslauf 8 befindet sich im Innenraum 12 eines glockenartigen unteren Gehäuseabschnitts 13, welcher an der Unterseite über eine Öffnung 14 offen ist, deren Rand mit einer die Achse dieser Öffnung und damit auch die Füllelementachse FA konzentrisch umschließenden Ringdichtung 15 ausgebildet ist. Der Innenraum 12 ist über einen Kanal 16 mit einem für sämtliche Füllelemente 1 der Füllmaschine gemeinsamen und am Rotor 4 vorgesehenen Ringkanal 17 verbunden.The product outlet 8th is located in the interior 12 a bell-shaped lower housing portion 13 , which at the bottom over an opening 14 is open, whose edge with a the axis of this opening and thus also the Füllelementachse FA concentrically enclosing ring seal 15 is trained. The interior 12 is over a channel 16 with one for all filling elements 1 the filling machine common and on the rotor 4 provided annular channel 17 connected.

Jedem Füllelement 1 ist ein Behälterträger 18 zugeordnet, an welchem die jeweils zu füllende Flasche 2 beispielsweise mit einem unterhalb der Flaschenmündung 2.1 ausgebildeten Mündungsflansch 2.2 hängend gehalten ist. Bei der dargestellten Ausführungsform ist der Behälterträger 18 mittels einer Lagerbuchse 18.1 an einem am Rotor 4 befestigten und mit seiner Achse parallel zur Füllelementachse FA orientierten Bolzen 19 schwenkbar vorgesehen, und zwar um die parallel zur Füllelementachse FA orientierte Bolzenachse um einen Winkelbetrag von beispielsweise 90° zwischen der in der 1 dargestellten Arbeitsposition, in der der Behälterträger 18 zur hängenden Befestigung der jeweils zu füllenden Flasche 2 dient, und einer in der 3 dargestellten Reinigungsposition für eine CIP-Reinigung des jeweiligen Füllelementes 1 bzw. der Füllmaschine. Abweichend vom der soeben beschriebenen Art der Behälterträger zur hängenden Aufnahme der zu füllenden Faschen 2, können jedem Füllelement 1 auch solche Behälterträger 18 zugeordnet, auf welchen die jeweils zu füllenden Flaschen 2 stehend aufgenommen werden. Solche Behälterträger 18 sind in der Technik unter der Bezeichnung Flaschen- oder Behälterstandteller bekannt geworden. An der Wirkungsweise der vorliegenden Erfindung hat die Art der Behälterträger 18 keine Auswirkungen.Each filling element 1 is a container carrier 18 assigned to which each to be filled bottle 2 for example, with a below the bottle mouth 2.1 trained mouth flange 2.2 is kept hanging. In the illustrated embodiment, the container carrier 18 by means of a bearing bush 18.1 at one on the rotor 4 fastened and oriented with its axis parallel to the filler element axis FA bolts 19 pivotally provided, namely about the parallel to the filler axis FA oriented bolt axis by an angular amount of, for example, 90 ° between in the 1 shown working position in which the container carrier 18 for hanging attachment of each bottle to be filled 2 serves, and one in the 3 shown cleaning position for a CIP cleaning of the respective filling element 1 or the filling machine. Notwithstanding the just described type of container carrier for hanging receiving the bags to be filled 2 , can any filling element 1 also such container carriers 18 assigned, on which the respective bottles to be filled 2 be recorded standing. Such container carriers 18 have become known in the art under the name of bottle or container stand plate. The mode of operation of the present invention has the nature of the container carrier 18 no consequences.

An einem mit der Lagerhülse 18.1 verbundenen und von dieser radial wegstehenden Tragarm 20.1 ist das ringförmige Füllgut-Leit- und Begrenzungselement 20 vorgesehen. Dieses ist bei der dargestellten Ausführungsform kegelring- oder trichterartig ausgebildet und umschließt bei in der Arbeitsposition befindlichem Behälterträger 18 mit seiner kegelring- oder trichterartig ausgebildeten Umfangswand die Füllelementachse FA konzentrisch.At one with the bearing sleeve 18.1 connected and radially projecting from this support arm 20.1 is the annular Füllgutleit- and limiting element 20 intended. This is in the illustrated embodiment conical ring or funnel-shaped and encloses befindlichem in the working position container carrier 18 with its conical ring or funnel-like peripheral wall, the filler element axis FA concentric.

Der Querschnitt der oberen Öffnung des Begrenzungselementes 20 ist bei der dargestellten Ausführungsform größer als der Querschnitt der Öffnung 14. Der Querschnitt der unteren kleineren Öffnung des Begrenzungselementes ist etwa gleich oder geringfügig kleiner als der Mündungsquerschnitt der jeweiligen Flasche 2. In jedem Fall sind die Querschnitte der oberen und unteren Öffnung des Begrenzungselementes 20 deutlich größer als der Öffnungsquerschnitt des Füllgutauslaufs 8 und damit deutlich größer als der Querschnitt des Füllgutstrahles 3. Weiterhin ist das Füllgut-Leit- und Begrenzungselement 20 in seiner in der 1 dargestellten Arbeitsposition derart zwischen der Öffnung 14 und der Flaschenmündung 2.1 angeordnet, dass es sowohl oben von dem Rand der Öffnung 14 bzw. von der dortigen Ringdichtung 15, als auch unten von der Behältermündung 2.1 geringfügig beabstandet ist und somit ein direkter Kontakt des Füllgut-Leit- und Begrenzungselementes 20 mit der Unterseite des Füllelementes 1 und der Flaschenmündung 2.1 vermieden ist.The cross section of the upper opening of the limiting element 20 is greater than the cross section of the opening in the illustrated embodiment 14 , The cross section of the lower smaller opening of the limiting element is approximately equal to or slightly smaller than the mouth cross-section of the respective bottle 2 , In any case, the cross sections of the upper and lower opening of the limiting element 20 significantly larger than the opening cross section of the product outlet 8th and thus significantly larger than the cross section of the Füllgutstrahles 3 , Furthermore, the filling material is guide and limiting element 20 in his in the 1 illustrated working position so between the opening 14 and the mouth of the bottle 2.1 arranged it both above the edge of the opening 14 or from the local ring seal 15 , as well as down from the container mouth 2.1 is slightly spaced and thus a direct contact of the filling material-guiding and limiting element 20 with the underside of the filling element 1 and the mouth of the bottle 2.1 is avoided.

An der dem Rotor 4 zugewandten Oberseite des Behälterträgers 18 ist weiterhin ein über diese Oberseite wegstehender Tragstempel 21 vorgesehen, der an seinem oberen, freien Ende als kreisscheibenförmige, mit ihrer Scheibenachse parallel zur Füllelementachse FA orientierte Spülkappe oder -platte 22 ausgebildet oder mit einer derartigen Spülkappe oder -platte versehen ist. Der Tragstempel 21 mit der Spülkappe 22 ist bezogen auf die Achse des Bolzens 19 um 90° gegenüber dem Füllgutbegrenzungselement 20 versetzt, und zwar derart, dass bei in die Reinigungsposition geschwenktem Behälterträger 18 sich die Spülkappe 22 unter der Öffnung 14 befindlich und mit ihrer Achse achsgleich mit der Füllelementachse FA angeordnet ist. Durch Anheben des Behälterträgers 18 über eine nicht dargestellte, beispielsweise mit dem Bolzen 19 zusammenwirkende Hubeinrichtung ist die Spülkappe 20 mit ihrer dem Behälterträgers 18 abgewandten Oberseite in Dichtlage gegen die Ringdichtung 15 anpressbar, sodass dann der Innenraum 12 an der Unterseite des Füllelementes 1 geschlossen ist und bei geöffnetem Flüssigkeitsventil 9 ebenso wie alle anderen Flüssigkeitsleitungen oder -kanäle, insbesondere auch der Flüssigkeitskanal 6, die Produktleitung 7, der Füllgutauslauf 8 bzw. die diesen Auslauf bildende Gassperre und der Kanal 16 von dem bei der CIP-Reinigung und/oder CIP-Desinfektion verwendeten in de Regel flüssigen Reinigungs- und/oder Desinfektionsmedium durchströmt werden kann, wie dies in der 3 mit den dortigen Pfeilen angedeutet ist.At the the rotor 4 facing top of the container carrier 18 is still on this top wegstehender support stamp 21 provided at its upper, free end as a circular disc-shaped, with its disc axis parallel to the filling element axis FA oriented rinse cap or plate 22 is formed or provided with such a flushing cap or plate. The support stamp 21 with the rinse cap 22 is relative to the axis of the bolt 19 by 90 ° relative to the Füllgutbegrenzungselement 20 offset, in such a way that when pivoted in the cleaning position container carrier 18 the rinse cap 22 under the opening 14 located and is arranged with its axis coaxially with the Füllelementachse FA. By lifting the container carrier 18 via a not shown, for example with the bolt 19 cooperating lifting device is the flushing cap 20 with her the container carrier 18 facing away from top in sealing position against the ring seal 15 be pressed, so then the interior 12 at the bottom of the filling element 1 is closed and with the liquid valve open 9 as well as everyone else Liquid lines or channels, in particular also the liquid channel 6 , the product line 7 , the filling outlet 8th or the gas barrier forming this outlet and the channel 16 can be traversed by the used in the CIP cleaning and / or CIP disinfection usually de liquid cleaning and / or disinfecting medium, as shown in the 3 indicated by the arrows there.

Das Schwenken der den Füllelementen 1 der Füllmaschine jeweils eigenständig zugeordneten Behälterträger 18 zwischen der Arbeitsposition und der Reinigungsposition erfolgt bevorzugt über eine gemeinsame Betätigungseinrichtung. Hierfür ist der jeweilige Behälterträger 18 bei der dargestellten Ausführungsform mit einem mit der nicht dargestellten Betätigungseinrichtung zusammenwirkenden Zapfen 23 versehen.The pivoting of the filling elements 1 the filling machine each independently associated container carrier 18 between the working position and the cleaning position is preferably carried out via a common actuator. For this purpose, the respective container carrier 18 in the illustrated embodiment with a cooperating with the actuator, not shown pin 23 Mistake.

Trotz des erforderlichen axialen Abstandes zwischen Füllgutabgabe 6 und Flaschenmündung 2.1 ist durch das Füllgut-Leit- und Begrenzungselement 20 wirksam vermieden, dass während des Freistrahlfüllens auch bei nicht idealer Ausbildung des Füllgutstrahles 3, insbesondere auch bei hohen Leistungen der Füllmaschine und/oder am Beginn und/oder am Ende des jeweiligen Füllprozesses keine Füllgut-Bestandteile oder -Tropfen auf den Rand der Flaschenmündung 2.1 und/oder auf die Außenfläche der jeweiligen Flasche 2 im Bereich ihrer Flaschenmündung 2.1 gelangen können. Füllguttropfen und/oder Füllgutspritzer usw. werden vielmehr an der Innenfläche des trichterartig ausgeführten Füllgut-Leit- und Begrenzungselementes 20 aufgefangen und in die jeweilige Flasche 2 geleitet.Despite the required axial distance between Füllgutabgabe 6 and bottle mouth 2.1 is through the product guide and limiting element 20 Effectively avoided that during the free jet filling even with non-ideal formation of Füllgutstrahles 3 , Especially at high performance of the filling machine and / or at the beginning and / or at the end of the respective filling process no filling ingredients or drops on the edge of the bottle mouth 2.1 and / or on the outer surface of the respective bottle 2 in the area of their mouth 2.1 can reach. Füllguttropfen and / or Füllgutspritzer etc. are rather on the inner surface of the funnel-like executed Füllgut-guiding and limiting element 20 collected and into the respective bottle 2 directed.

Vorstehend wurde davon ausgegangen, dass der Innenquerschnitt des Füllgut-Leit- und Begrenzungselementes 20 nicht nur an der Oberseite und an der Unterseite, sondern durchgehend im Vergleich zum Durchmesser des Füllgutstrahles 3 groß gewählt ist, sodass eine Einschnürung des Füllgutstrahles 3 durch das Füllgut-Leit- und Begrenzungselement 20 nicht erfolgt.It was assumed above that the inner cross-section of the product guide and limiting element 20 not only at the top and at the bottom, but throughout in comparison to the diameter of the medium jet 3 is chosen large, so that a constriction of the Füllgutstrahles 3 through the product guide and limiting element 20 not happened.

Grundsätzlich sind auch Ausführungen möglich, bei denen das die jeweilige Füllgut-Leit- und Begrenzungselemente eine Einschnürung des Füllgutstrahles 3 bewirkt, wie dies in der 4 sehr schematisch dargestellt ist. Das dort mit 20a bezeichnete Füllgut-Leit- und Begrenzungselement bewirkt eine Einschnürung oder Umformung des von dem in dieser Figur nicht dargestellten Füllelement abgegebenen Füllgutstrahl 3 mit dem größerem Strahl-Querschnitt in einen durch die Flaschenmündung 2.1 in die Flasche 2 fließenden Füllgutstrahles 3.1 mit reduziertem Strahl-Querschnitt, wobei selbstverständlich durch entsprechende Ansteuerung des Füllelementes, beispielsweise durch periodisches Öffnen und Schließen des dortigen Flüssigkeitsventils dafür gesorgt ist, dass die dem Füllgut-Leit- und Begrenzungselement 20a zufließende Füllgutmenge höchstens gleich der aus dem Füllgut-Leit- und Begrenzungselement abfließenden Füllgutmenge ist.In principle, embodiments are possible in which the respective filling material-guiding and limiting elements a constriction of Füllgutstrahles 3 causes, as in the 4 is shown very schematically. That with there 20a designated Füllgut-guiding and limiting element causes a constriction or reshaping of the discharged from the filling element, not shown in this figure Füllgutstrahl 3 with the larger beam cross-section in one through the bottle mouth 2.1 in the bottle 2 flowing Füllgutstrahles 3.1 with reduced jet cross-section, of course, by appropriate control of the filling element, for example by periodic opening and closing of the local liquid valve is ensured that the the Füllgut-guiding and limiting element 20a inflowing Füllgutmenge is at most equal to the effluent from the Füllgut-Leit- and limiting element Füllgutmenge.

Weiterhin besteht auch die Möglichkeit, den Querschnitt des Füllgutleit- und Begrenzungselementes 20 bzw. 20a, insbesondere auch den Querschnitt der unteren Öffnung dieses Elementes so auszuführen, dass der Querschnitt gleich oder nur geringfügig größer ist als der Querschnitt, den der Füllgutstrahl 3 an dem Füllgutauslauf 8 aufweist, sodass durch das Füllgut- und Begrenzungselement gerade noch keine Einschnürung des Füllgutstrahles 3 erfolgt.Furthermore, it is also possible, the cross section of Füllgutleit- and limiting element 20 respectively. 20a , In particular, the cross section of the lower opening of this element to be designed so that the cross section is equal to or only slightly larger than the cross section, the Füllgutstrahl 3 at the filling outlet 8th has, so just by the Füllgut- and limiting element no constriction of Füllgutstrahles 3 he follows.

Die Erfindung wurde vorstehend an Ausführungsbeispielen beschrieben. Es versteht sich, dass zahlreiche Änderungen sowie Abwandlungen möglich sind, ohne dass dadurch der der Neuerung zugrundeliegende Erfindungsgedanke verlassen wird. So wurde vorstehend davon ausgegangen, dass das Füllgut-Leit- und Begrenzungselement 20 bzw. 20a bzw. dessen Unterseite beim Freistrahlfüllen von der Flaschenmündung 2.1 bzw. deren Ebene geringfügig beabstandet ist, d. h. sich oberhalb dieser Ebene befindet. Grundsätzlich besteht auch die Möglichkeit, dass das Füllgut-Leit- und Begrenzungselement während des Freistrahlfüllens mit seinem unteren, offenen Ende durch die Flaschenmündung 2.1 in das Innere der Flasche hineinreicht, und zwar unabhängig davon, ob eine Einschnürung des Füllgutstrahles 3 erfolgt oder nicht.The invention has been described above by embodiments. It is understood that numerous changes and modifications are possible without thereby departing from the inventive idea underlying the innovation. So it was assumed above that the product guide and limiting element 20 respectively. 20a or its underside during free jet filling of the bottle mouth 2.1 or whose plane is slightly spaced, that is located above this level. In principle, there is also the possibility that the product guide and limiting element during the free jet filling with its lower, open end through the bottle mouth 2.1 extends into the interior of the bottle, and regardless of whether a constriction of Füllgutstrahles 3 done or not.

Weiterhin besteht die Möglichkeit am Füllelement 1 wenigstens zwei Füllgut-Leit- und Begrenzungselement 20 bzw. 20a vorzusehen, die beispielsweise unterschiedliche axiale Länge aufweisen, so dass bei Flaschen 2 oder anderen Behältern unterschiedlicher axialer Höhe jeweils das am besten passende Füllgut-Leit- und Begrenzungselement 20 bzw. 20a bei Freistahlfüllen verwendet werden kann.Furthermore, there is the possibility of filling element 1 at least two product-guiding and limiting element 20 respectively. 20a provide, for example, have different axial length, so that in bottles 2 or other containers of different axial height in each case the most suitable Füllgut-guiding and limiting element 20 respectively. 20a can be used in free steel filling.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Füllelementfiller
22: Flaschebottle
2.12.1: Flaschenmündungbottle mouth
33: FüllgutstrahlFüllgutstrahl
3.13.1: eingeschnürter Füllgutstrahlconstricted Füllgutstrahl
44: Rotorrotor
55: Füllelementgehäusefilling element
66: Flüssigkeitskanalliquid channel
77: Produktleitungproduct line
88th: FüllgutauslaufFüllgutauslauf
99: Flüssigkeitsventilliquid valve
1010: Ventilkörpervalve body
1111: Betätigungseinrichtung für Flüssigkeitsventil 9 Actuation device for liquid valve 9
1212: Innenrauminner space
1313: glockenartige Verlängerungbell-shaped extension
1414: Öffnungopening
1515: Ringdichtungring seal
1616: Kanalchannel
1717: Ringkanalannular channel
1818: Behälterträgercontainer carrier
18.118.1: Lagerbuchsebearing bush
1919: Bolzenbolt
20, 20a20, 20a: Füllgutleit- und BegrenzungselementFüllgutleit- and limiting element
20.120.1: Armpoor
2121: Tragstücksupporting piece
2222: Spülkappeflushing cap
2323: Mitnehmer bzw. StiftDriver or pen
FAFA: Füllelementachsefilling element

Claims

Filling element for the free jet filling of bottles or similar containers ( 2 ) with a liquid product, with at least one on a Füllelementgehäuse ( 5 ) provided Füllgutauslauf ( 8th ), over which the liquid product is controlled by a liquid valve ( 9 ) the respective with its container mouth ( 2.1 ) under the product outlet ( 8th ) arranged as a free beam ( 3 ), whose jet cross-section is equal to or substantially equal to the effective opening cross-section of the Füllgutauslaufs ( 8th ), as well as with a container carrier ( 18 ) for holding the respective container ( 2 ) below the product outlet ( 8th ), with its container mouth ( 2.1 ) in a relation to a Füllelementachse (FA) axial distance from the Füllgutauslauf ( 8th ), characterized by at least one product-guiding and limiting element ( 20 . 20a ), which at least during the Freistrahlfüllens between the Füllelementgehäuse ( 5 ) and the container ( 2 ) the filling jet ( 3 ) is arranged at least partially enclosing.

Filling element according to claim 1, characterized in that the at least one product-guiding or limiting element ( 20 . 20a ) ring-like or conical-ring-shaped and at least for the free jet filling with an upper inlet opening in the region of the Füllelementgehäuses ( 5 ) and with a lower outlet opening in the region of the container mouth ( 2.1 ) is arranged.

Filling element according to claim 1 or 2, characterized in that the at least one product-guiding or limiting element ( 20 . 20a ) is executed at least on its inner surface frusto-conical or funnel-like with an inner cross-section, at least on a partial length of the product-Leit- or limiting element ( 20 . 20a ) with increasing distance from the Füllelementgehäuse ( 5 ) narrowed.

Filling element according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one product guide or limiting element ( 20 ) has over its entire axial length a cross-section which is greater than the cross section of the Füllgutstrahles ( 3 ) or greater than the effective cross section of the product outlet ( 8th ), so that the contents of the product guide and limiting element without constriction of the Füllgutstrahls ( 3 ) flows through.

Filling element according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one product guide or limiting element ( 20a ) has an opening cross-section at least in a partial region, for example in the region of the lower outlet opening, which is equal to or smaller than the cross-section of the material jet entering the filling material-guiding and limiting element ( 3 ) or the effective cross section of the product outlet ( 8th ), so that the product jet ( 3 ) through the product guide and limiting element ( 20a ) is experiencing no or just a constriction.

Filling element according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one product-guiding or limiting element during the free-jet filling of Füllelementgehäuse ( 5 ) and / or from the container ( 2 ) is spaced or funnel-shaped with the lower outlet opening in the container mouth ( 2.1 ).

Filling element according to one of the preceding claims, characterized in that the filling material guiding and limiting element ( 20 . 20a ) from a working position below the Füllgutauslaufs ( 8th ) is movable, movable, or pivotable into a non-use position, in which the product-guiding and limiting element ( 20 . 20a ) outside or laterally of a flow path of the product jet ( 3 ) is located.

Filling element according to claim 7, characterized in that the filling material guiding or limiting element ( 20 . 20a ) for the movement, movement or pivoting between the working position and the non-use position on a movable or pivoting support ( 18 ) is provided.

Filling element according to claim 8, characterized in that on the carrier ( 18 ) a closing element ( 22 ), for example in the form of a closing plate or closing cap, which in the non-use position of the at least one product-guiding and limiting element ( 20 . 20a ) one the Füllgutauslauf ( 8th ) receiving space ( 12 ) at the bottom of the Füllelementgehäuses ( 5 ) closes, for example, for a CIP cleaning of the filling element ( 1 ).

Filling element according to one of claims 7-9, characterized in that the at least one product-guiding and limiting element ( 20 . 20a ) and/ or the carrier ( 18 ) are pivotable about an axis parallel to the Füllelementachse (FA).

Filling element according to one of claims 8-10, characterized in that the carrier ( 18 ) at the same time the container carrier, preferably the container carrier for a suspended attachment of the respective container ( 2 ).

Filling system or filling machine for the free jet filling of bottles or similar containers ( 2 ) with a liquid product, with a plurality of on a machine element, for example on a rotating machine element or rotor ( 4 ) arranged filling elements ( 1 ), characterized in that the filling elements are designed according to one of the preceding claims.