DE102011110840A1

DE102011110840A1 - Füllmaschine sowie Verfahren zum Steuern einer Füllmaschine

Info

Publication number: DE102011110840A1
Application number: DE102011110840A
Authority: DE
Inventors: Dieter-Rudolf Krulitsch
Original assignee: KHS GmbH
Current assignee: KHS GmbH
Priority date: 2011-08-23
Filing date: 2011-08-23
Publication date: 2013-02-28
Also published as: EP2748102A2; US9284173B2; EP2748102B1; US20140216597A1; WO2013026523A2; SI2748102T1; WO2013026523A3

Abstract

Füllmaschine zum Füllen von Behältern mit einem flüssigen Füllgut, mit einer Vielzahl von Füllpositionen an einem um eine vertikale Maschinenachse umlaufend antreibbaren Rotor, wobei jede Füllposition wenigstens ein Füllelement, einen Behälterträger sowie ein Verschließelement, z. B. in Form einer Spülkappe oder Spülhülse aufweist, und wobei jedes Verschließelement durch einen Antrieb zwischen einer Parkposition innerhalb der Bewegungsbahn der Füllelemente und einer Arbeitsposition bewegbar ist, in der das jeweilige Verschließelement achsgleich mit dem zugehörigen Füllelement unter diesem angeordnet ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Füllmaschine gemäß Oberbegriff Patentanspruch 1 sowie auf ein Verfahren gemäß Oberbegriff Patentanspruch 9.
Füllmaschinen zum Füllen von Behältern mit einem flüssigen Füllgut sind in unterschiedlichen Ausführungen und für unterschiedliche Füllmethoden (z. B. Druckfüllen, druckloses Füllen, Freistrahlfüllen usw.) bekannt. Bekannt sind insbesondere auch Füllmaschinen umlaufender Bauart mit einem um eine vertikale Maschinenachse umlaufend antreibbaren Rotor, an dessen Umfang eine Vielzahl von jeweils ein Füllelement mit Füllgutabgabeöffnung und einen Behälterträger aufweisende Füllstellen zum Füllen der Behälter gebildet sind.
Allein schon aus hygienischen Gründen, insbesondere auch zur Vermeidung einer Verkeimung der Füllmaschine sowie ggs. auch bei einem Produktwechsel ist erforderlich, die Füllmaschine und insbesondere auch deren das Füllgut führenden Komponenten und/oder Strömungswege zu reinigen und/oder zu des desinfizieren bzw. sterilisieren, wobei diese Reinigung und/oder Desinfektion grundsätzlich als CIP-Reinigung und/oder CIP-Desinfektion in einem Reinigungs- und/oder Desinfektionsbetrieb durchgeführt wird, und zwar bei unter Verwendung von Verschließelementen, beispielsweise in Form von Spülkappen oder Spülhülsen, mit denen die Füllelemente im Bereich ihrer Füllgutabgabeöffnungen zumindest flüssigkeitsdicht verschlossenen sind.
Bekannt ist hierbei auch ( DE 10 2009 033 575 A1 ), dass jedem Füllelement eigenständig zugeordnete und am Rotor angeordnete Verschließelemente durch Schwenken um eine parallel zur Maschinenachse orientierte Achse zwischen einer Parkposition, in der sich das Verschließelement während des Füllbetriebes befindet, in eine Arbeitsposition zu bewegen, in der sich das Verschließelement unterhalb des Füllelementes und während des Reinigungs- und/oder Desinfektionsbetriebes der Füllmaschine in Dichtlage gegen das zugehörige Füllelement angepresst anliegt. Für die Bewegung der Verschließelemente ist an jeder Füllstelle ein eigenständiger pneumatischer Antrieb vorgesehen, der als Hub-Schwenk-Antrieb ausgeführt ist, und zwar nicht nur das Schwenken der Verschließelemente zwischen der Parkposition und der Arbeitsposition, sondern auch für einen Hub der Verschließelemente parallel zur Maschinenachse für deren Anpressen und Wiederentfernen gegen bzw. von dem betreffenden Füllelement. Diese Lösung ist konstruktiv aufwendig und teuer sowie auch störanfällig.
Bekannt ist weiterhin eine Behälterbehandlungsmaschine umlaufender Bauart ( DE 103 40 365 A1 ) mit mehreren am Umfang eines um eine vertikale Maschinenachse umlaufend antreibbaren Rotors vorgesehenen Behandlungsstationen mit jeweils einem Behandlungskopf. Unterhalb der Behandlungsköpfe ist ein die Maschinenachse konzentrisch umschließenden Tragring vorzusehen, an dem in Tragringumfangsrichtung aufeinander folgend mehrere Wechselbauteilgruppen mit jeweils mehreren unterschiedlichen Wechselbauteilen zur Anpassung der Behandlungsköpfe an unterschiedliche Behälter und/oder Betriebsweisen der Behälterbehandlungsmaschine vorgesehen sind. Die Wechselbauteile, von denen ein Wechselbauteil in jeder Wechselbauteilgruppe auch ein Verschließelement für eine CIP-Reinigung und/oder CIP-Desinfektion der Behandlungsköpfe ist, befinden sich unterhalb der Behandlungsköpfe und bewegen sich bei umlaufendem Rotor auf einer gemeinsamen Bewegungsbahn mit den Behandlungsköpfen. Durch Verschwenken oder Verdrehen des Tragringes kann jeweils das jeweils gewünschte Wechselbauteil an jeden Behandlungskopf angekoppelt werden. Ein gewisser Nachteil hierbei ist u. a., dass durch die Anordnung der Wechselbauteile auf der Umlaufbahn der Behandlungsköpfe, d. h. in demselben radialen Abstand von der Maschinenachse wie die Behandlungsköpfe ein Mindestabstand zwischen benachbarten Behandlungsköpfen eingehalten werden muss, wodurch sich u. a. Einschränkungen in konstruktiver Hinsicht ergeben.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Füllmaschine mit den Füllelementen bzw. Füllpositionen jeweils zugeordneten Verschließelementen aufzuzeigen, die (Füllmaschine) ein Bewegen der Verschließelemente zwischen ihrer Parkposition und ihrer Arbeitsposition bei vereinfachter konstruktiver Ausbildung und hoher Betriebssicherheit ermöglicht. Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine Füllmaschine entsprechend dem Patentanspruch 1 ausgebildet. Ein Verfahren zum Steuern einer derartigen Füllmaschine ist Gegenstand des Patentanspruchs 9.
Einem Aspekt der Erfindung entsprechend unterscheidet sich die erfindungsgemäße Füllmaschine vom Stand der Technik dadurch, dass für das Bewegen der Verschließelemente zwischen ihrer Parkposition und ihrer Arbeitsposition ein gemeinsamer Stell- oder Schwenkantrieb vorgesehen ist, und dass sich die Verschließelemente in ihrer Parkposition innerhalb der Bewegungsbahn befinden, auf der die Füllelemente bei angetriebenem Transportelement, beispielsweise bei angetriebenem Rotor umlaufen, bzw. dass bei einem als Rotor ausgebildeten Transportelement die in der Parkposition befindlichen Verschließelemente einen radialen Abstand von der Maschinenachse besitzen, der kleiner ist als der radiale Abstand der Füllelemente von der Maschinenachse.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung weist die Füllmaschine vorzugsweise an dem umlaufenden Transportelement oder Rotor eine Trenn- oder Schutzwand auf, die sich innerhalb der Bewegungsbahn der Füllelemente erstreckt und die in der Parkposition befindlichen Verschließelemente gegenüber den Füllelementen oder Füllpositionen abschirmt. Zum Bewegen der Verschließelemente zwischen ihrer Parkposition und Arbeitsposition kann die Schutzwand zumindest teilweise geöffnet werden, und zwar zur Freigabe eines Bewegungsraumes für die Verschließelemente.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erfolgt bei der Bewegung der Verschließelemente zwischen der Parkposition und der Arbeitsposition zusätzlich eine Hubbewegung der Verschließelemente parallel zur Maschinenachse, wobei auch bei dieser Ausführungsform bevorzugt die endgültige Dichtlage zwischen den in die Arbeitsposition bewegten Verschließelementen und den Füllelementen erst durch Absenken der Füllelemente bzw. eines diese tragenden Teils des Transportelementes oder des Rotors hergestellt wird.
„Verschließelemente” sind im Sinne der Erfindung insbesondere Spülkappen oder Spülhülsen, aber auch andere, beispielsweise plattenförmige Verschließelemente, mit denen zumindest ein flüssigkeitsdichtes Verschließen der Füllelemente im Bereich ihrer Füllgutabgabeöffnungen möglich ist, und zwar insbesondere auch unter Ausbildung eines die jeweilige Füllgutabgabeöffnung einschließenden, nach außen hin geschlossenen Strömungsweges für ein flüssiges Medium, beispielsweise für ein bei der CIP-Reinigung und/oder CIP-Desinfektion verwendetes Reinigungs- und/oder Desinfektionsmediums.
„Behälter” sind im Sinne der Erfindung insbesondere Dosen, Flaschen, Tuben, Pourches, jeweils aus Metall, Glas und/oder Kunststoff, aber auch andere Packmittel, die zum Abfüllen von flüssigen oder viskosen Produkten geeignet sind.
Der Ausdruck „im Wesentlichen” bzw. „etwa” bedeutet im Sinne der Erfindung Abweichungen vom jeweils exakten Wert um +/–10%, bevorzugt um +/–5% und/oder Abweichungen in Form von für die Funktion unbedeutenden Änderungen.
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.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
1–3 jeweils in schematischer Darstellung eine Füllmaschine zum Füllen von Behältern in Form von Flaschen in unterschiedlichen Betriebszuständen;
4 und 5 jeweils in schematischer Draufsicht einige der Verschließelemente der Füllmaschine der 1–3, zusammen mit ihren Schwenkträgern oder -armen und einem Steuerring in der Parkposition bzw. in der Arbeitsposition der Verschließelemente;
6 in einer vereinfachten schematischen Seitenansicht eines der Verschließelemente zusammen mit seinem Schwenkträger- oder -arm, und die
7 und 8 eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei welcher die Hubbewegung des Schwenkarms 12 mittels einer im Lagerelement 17 angeordneten schiefen Ebene 18 erfolgt.
Die in den Figuren allgemein mit 1 bezeichnete Füllmaschine umlaufender Bauart dient zum Füllen von Behältern 2 in Form von Flaschen mit einem flüssigen Füllgut. Hierfür weist die Füllmaschine 1 am Umfang eines um eine vertikale Maschinenachse MA umlaufend antreibbaren Rotors 3 eine Vielzahl von Füllpositionen 4 auf, denen die zu füllenden Behälter 2 an einem Behältereinlauf zugeführt und die gefüllten Behälter 2 an einem Behälterauslauf entnommen werden. Das Füllen der Behälter erfolgt auf dem Winkelbereich der Drehbewegung des Rotors 3 zwischen den Behältereinlauf und den Behälterauslauf.
Jede Füllposition 4 besteht bei der dargestellten Ausführungsform im Wesentlichen aus einem an einem unteren, um die Maschinenachse MA umlaufend antreibbaren Rotorteil 3.1 vorgesehenen Behälterträger 5 und aus einem an einem oberen um die Maschinenachse MA umlaufend antreibbaren Rotorteil 3.2 vorgesehenen Füllelement 6 zum gesteuerten Zuführen, beispielsweise zum füllhöhen-gesteuerten und/oder füllmengen-gesteuerten und/oder volumen-gesteuerten Zuführen des Füllgutes in den jeweiligen an der Füllposition 4 vorgesehenen Behälter 2. Die Füllelemente 6 sind am Umfang eines Ringkessels 7 vorgesehen, der im Wesentlichen das obere Rotorteil 3.2 bildet und während des Füllbetriebes mit dem flüssigen Füllgut teilgefüllt ist, und zwar zur Ausbildung eines oberen Gasraumes und eines unteren Flüssigkeitsraumes. Letzterer steht mit den Füllelementen 6 in Verbindung. Die Behälterträger 5 sind bei der dargestellten Ausführungsform als Behälterteller oder Flaschenteller ausgeführt, auf denen die mit ihrer Behälterachse parallel zur Maschinenachse MA orientierten Behälter mit ihrem Boden aufstehen.
Die Füllmaschine 1 ist zur Verarbeitung von Behältern 2 unterschiedlicher Größe bzw. Höhe geeignet. Hierfür ist das Rotoroberteil 3.2 in Richtung der Maschinenachse MA relativ zum Behälterunterteil 3.1 verstellbar, und zwar über mehrere, teleskopartig ausgebildete Tragsäulen 8.
Die Füllmaschine 1 umfasst weiterhin eine die Maschinenachse MA konzentrisch umschließende ringförmige Trenn- oder Schutzwand 9, die an der Unterseite des oberen Rotorteils 3.2 bzw. des Ringkessels 7 gehalten ist und über diese Unterseite nach unten, d. h. in Richtung des Rotorteils 3.1 wegesteht. Die Schutzwand 9, die gegenüber den Füllpositionen 4 radial nach innen versetzt ist und die somit insbesondere ein Verschmutzen (z. B. durch Füllgut und/oder Scherben von geplatzten Behältern 2) des von der Schutzwand 9 umschlossenen inneren Bereichs der Füllmaschine 1 bzw. des Rotors 3 und der dortigen Komponenten verhindert, ist so ausgeführt, dass ihre bezogen auf die Maschinenachse MA axiale Länge u. a. auch zur Anpassung an die unterschiedlichen Einstellungen der Füllmaschine veränderbar ist.
Die 1 zeigt in der linken Darstellung die Einstellung der Füllmaschine für die Verarbeitung von Behältern 2 mit der kleinsten Höhe, wobei sich das Rotorteil 3.2 in der untersten Stellung befindet, und in der rechten Darstellung die Einstellung der Füllmaschine 1 für die Verarbeitung der Behälter 2 mit der maximalen Höhe, wobei sich dementsprechend das Rotorteil 3.2 in der obersten Stellung befindet.
Die Schutzwand 9 ist bei der dargestellten Ausführungsform zweiteilig ausgebildet, und zwar bestehend aus den beiden, jeweils aus einem metallischen Flachmaterial, beispielsweise aus Stahlblech gefertigten, die Maschinenachse MA konzentrisch umschließenden kreisringförmigen Wandelementen 9.1 und 9.2. Von diesen ist das Wandelement 9.1 an der Unterseite des Rotorteils 3.2 gehalten. Das Wandelement 9.2 ist in Richtung der Maschinenachse MA relativ zum Wandelement 9.1 verschiebbar. Weiterhin sind nicht näher dargestellte, beispielsweise zwischen den Wandelementen 9.1 und 9.2 wirkende Mittel vorgesehen, die diese Wandelemente sowohl in einem ersten Zustand der Schutzwand 9, in der diese entsprechend der linken Darstellung der 1 ihre minimale axiale Höhe aufweist und die beiden Wandelemente 9.1 und 9.2 unmittelbar einander benachbart sind, sowie in einem zweiten in der 1 rechts dargestellten Zustand aneinander verriegeln und/oder halten, in dem die Schutzwand 9 ihre maximale axiale Höhe aufweist und hierfür die Wandelemente 9.1 und 9.2 in Richtung der Maschinenachse MA aneinander anschließen.
Das Rückführen der Schutzwand 2 aus ihren zweiten Zustand in den ersten Zustand erfolgt beispielsweise durch Absenken des Rotorteils 3.2. Hierfür ist am unteren Rotorteil 3.1 wenigstens ein Anschlag 10 vorgesehen, beispielsweise in Form eines die Maschinenachse MA konzentrisch umschließenden Rings. Gegen diesen Anschlag 10 kommt beim Absenken des oberen Rotorteils 3.2 das Wandelement 9.2 mit seinem unteren Rand zur Anlage, wodurch es in das Wandelement 9.1 eingeschoben wird und nach dem vollständigen Absenken des Rotorteils 3.2 sich die Schutzwand 9 in ihrem ersten Zustand befindet.
Bei der dargestellten Ausführungsform sind die Füllelemente 6 jeweils mit einem sondenartigen, über die Füllelementunterseite wegstehenden und mit seiner Achse achsgleich mit einer Füllelementachse FA bzw. parallel zur Maschinenachse MA orientierten Funktionselement 6.1 versehen. Dieses Funktionselement 6.1, welches beispielsweise eine die Füllhöhe bestimmende Sonde und/oder ein Gas- oder Rückgasrohr und/oder ein Trinoxrohr, d. h. ein Rohr ist, welches zum Einbringen eines zu einem gesteuerten Aufschäumen des Füllgutes im Kopfraum der gefüllten Behälter 2 für ein Verdrängen von Sauerstoff aus diesem Kopfraum dient, reicht während des Füllprozesses in den jeweiligen Behälter 2 hinein.
Für eine CIP-Reinigung und/oder Sterilisation ist jedem Füllelement 6 ein Verschließelement in Form einer Spülkappe oder Spülhülse 11 zugeordnet. Während des Füllbetriebes befinden sich diese Spülhülsen 11 in einer Parkposition innerhalb des von der Schutzwand 9 umschlossenen Raumes. Für die CIP-Reinigung und/oder Desinfektion sind die Spülhülsen 11 in ihre Arbeitsposition bewegt, und zwar derart, dass jede Spülhülse 11 das zugehörige Füllelement 6 an seiner Unterseite und dabei insbesondere auch im Bereich der dortigen Füllgutabgabeöffnung dicht verschließt und auch das Funktionselement 6.1 aufnimmt, wie dies in der 3 dargestellt ist.
Das Überführen der Spülhülsen aus ihrer in der 1 sowie in der 2 links dargestellten Parkposition in die in der 2 rechts bzw. in der 3 dargestellte Arbeitsposition erfolgt bei der dargestellten Ausführungsform durch Schwenken um jeweils eine Achse parallel zur Maschinenachse MA sowie durch gleichzeitiges Anheben der Spülhülsen 11 in der Achsrichtung parallel zur Maschinenachse MA.
Es versteht sich jedoch von selbst, dass das Anheben der Spülhülsen 11 nicht zwingend gleichzeitig zu dem Schwenken der Spülhülsen 11 erfolgen muss.
Die Spülhülsen 11 sind hierfür jeweils an einem Ende eines Schwenkträgers in Form eines gekröpften Schwenkarmes 12 befestigt, der mittels eines Gelenkbolzens 13 am unteren Rotorteil 3.1 um die Achse parallel zur Maschinenachse MA schwenkbar gelagert sowie zugleich auch in Richtung der Maschinenachse MA an dem Bolzen 13 verschiebbar geführt ist.
Für das gemeinsame Schwenken sämtlicher Spülhülsen 11 bzw. deren Schwenkarme 12 ist ein Steuer- oder Schwenkring 14 vorgesehen, der konzentrisch zur Maschinenachse MA angeordnet ist und für das Schwenken der Spülhülsen 11 bzw. der Schwenkarme 12 um einen vorgegebenen Winkelbetrag um die Maschinenachse MA drehbar ist, wie dies in den 4 und 5 mit dem Doppelpfeil A angedeutet ist. Der Schwenkring 14 ist beispielsweise mit einer Vielzahl von Steuerschlitzen versehen, in die jeweils ein bolzenförmiger Mitnehmer 15 jedes Schwenkarmes 12 eingreift, und zwar derart, dass die Drehbewegung A des Schwenkringes 14 die erforderliche Schwenkbewegung sämtlicher Schwenkarme 12 bewirkt.
Bei der in den 1–5 dargestellten Ausführungsform ist der mit seiner Achse ebenfalls parallel zur Maschinenachse MA orientierte bolzenartige Mitnehmer 15 an dem der Spülhülse 11 entfernt liegenden Ende des jeweiligen Schwenkarmes 12 vorgesehen. Die Lagerung des Schwenkarmes 12 am Bolzen 13 befindet sich zwischen den beiden Enden des Schwenkarmes 12 und zwar in einem Abstand von der Spülhülse 11, der wesentlich größer ist als der Abstand von dem Mitnehmer 15.
An jeder Füllposition 4 ist eine Hubkurve 16 vorgesehen, die bei der dargestellten Ausführungsform von einer Schrägfläche gebildet ist, die mit einer gedachten, senkrecht zur Maschinenachse MA orientierten Ebene einen spitzen Winkel, d. h. einen Winkel kleiner als 90° einschließt und auf der der jeweilige Schwenkarm 12 beim Schwenken aus der Parkposition in die Arbeitsposition gleitet, wodurch die jeweilige Spülhülse 11 mit diesem Schwenken gleichzeitig auch in Richtung der Maschinenachse MA angehoben wird. In der Arbeitsposition ist die jeweilige Spülhülse 11 achsgleich mit der Achse FA des zugehörigen Füllelementes 6 angeordnet.
Die Umstellung der Füllmaschine 1 von dem Betriebszustand „Füllen” auf den Betriebszustand „CIP-Reinigung und/oder Sterilisation” erfolgt beispielsweise so, dass nach dem Leerfahren der Füllmaschine 1, d. h. dann, wenn sich keine Behälter 2 mehr an den Füllpositionen 4 befinden, das obere Rotorteil 3.2 in die unterste Position abgesenkt wird, wodurch durch Zusammenschieben der Wandelemente 9.1 und 9.2 die Schutzwand 1 in ihrem ersten Zustand überführt wird. Bei unmittelbar einander benachbarten und aneinander verriegelten Wandelementen 9.1 wird das obere Rotorteil 3.2 in eine obere Stellung zurück bewegt, sodass dann der in der 2 links dargestellte Zustand erreicht ist. Danach werden sämtliche Spülhülsen 11 durch Schwenken des Schwenkringes 14 in ihre Arbeitsposition geschwenkt und dabei angehoben, wie dies in der 2 rechts dargestellt ist. Es versteht sich, dass die Schwenk- und Hubbewegung der Spülhülsen 11 und der Schwenkarme 12 sowie die axiale Länge, die die Schutzwand 9 in ihrem ersten Zustand aufweist, derart aneinander angepasst sind, dass die Spülhülsen 11 und die Schwenkarme 12 bei dieser Schwenk- und Hubbewegung nicht gegen den unteren Rand der Schutzwand 9 anschlagen, sondern stets einen ausreichenden Abstand von der Schutzwand 9 aufweisen. Auch bei in der Arbeitposition befindlichen Spülhülsen 11 ist die Schutzwand 9 von den Schwenkarmen 12 beabstandet.
Nach der Positionierung der Spülhülsen 11 in ihrer Arbeitsstellung, in der die Spülhülsen 11 zunächst noch von den Füllelementen 6 und insbesondere auch von deren Sondenelementen 6.1 axial beabstandet sind und sich der jeweilige Schwenkarm an der Hubkurve 16 abstützt, erfolgt ein Absenken des oberen Rotorteils 3.2, sodass schließlich sämtliche Füllelemente 6 mit ihrer Unterseite jeweils gegen eine Spülhülse 11 abgedichtet anliegen und die sondenartigen Funktionselemente 6.1 der jeweiligen Spülhülse 11 aufgenommen sind. Nach Durchführung der CIP-Reinigung und/oder CIP-Desinfektion erfolgt das Rückführen der Spülhülsen 11 in ihre Parkposition, und zwar zunächst durch Anheben des oberen Rotorteils 3.2 und durch anschließendes Schwenken und Absenkens.
In der Parkposition sind die Spülhülsen 11 innerhalb eines von der Schutzwand 9 oder deren gedachte Verlängerung umschlossenen Raumes aufgenommen. In der Arbeitsposition befinden sich die Spülhülsen 11 bezogen auf die Maschinenachse MA außerhalb dieses Raumes.
Vorstehend wurde davon ausgegangen, dass das Anheben bzw. Absenken der Spülhülsen 11 beim Bewegen bzw. Schwenken zwischen der Parkposition und der Arbeitsposition durch Hubkurven 16 erfolgt. Auch andere Ausführungen sind möglich, beispielsweise entsprechend der 6 dadurch, dass die Schwenkarme 12 an einem Lagerelement 17 gelagert sind, welches seinerseits in Richtung der Maschinenachse MA anhebbar und absenkbar ist, wie dies in dieser Figur mit dem Doppelpfeil B angedeutet ist. Das Lagerelement 17 ist dann bevorzugt ein für sämtliche Verschließelemente bzw. Spülhülsen 11 bzw. für sämtliche Schwenkarme 12 gemeinsames ringartiges, die Maschinenachse MA konzentrisch umschließendes Lagerelement.
Bei dem in den 7 und 8 dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Hubbewegung des Schwenkarms mittels einer, innerhalb des Lagerelementes 17 angeordneten schiefen Ebene 18 bewirkt. Geometrisch an diese schiefe Ebene 18 angepasst, ist beispielsweise das vordere Ende des Schwenkarms 12 in einem, zur schiefen Ebene 18 passenden Winkel ausgebildet und liegt vorzugsweise auch auf der schiefen Ebene 18 auf.
Soll nun die Spülhülse 11 aus ihrer Ausgangslage in ihre Arbeitsposition bewegt werden, so bewegt sich der Schwenkring 14 aus seiner Ausgangslage auf das Lagerelement 17 zu, wobei der Schwenkarm 12 durch das Lagerelement 12 hindurch bewegt wird. Die Bewegung des Schwenkarms 12 ergibt sich durch die Verkürzung der zwischen Schwenkring 14 und Lagerelement 17 befindlichen Länge des Schwenkarms 12 von der Ausgangslänge L1 auf die Endlänge L2.
Wie aus der 7 ersichtlich, liegt der Schwenkarm 12 in seiner Ausgangslage zumindest teilweise auf der schiefen Ebene 18 auf, so dass der Schwenkarm 12 durch seine Bewegung relativ zum Schwenkarm 12 und somit auch relativ zur schiefen Ebene 18 angehoben wird.
Bedingt durch die geometrischen Abmessungen der gesamten Vorrichtung und die Bewegungen des Schwenkringes 14 wird der Schwenkarm 12 insgesamt also angehoben, längenmäßig relativ zum Lagerelement 17 verschoben und zusätzlich mit seiner Hochachse um die Drehachse des Lagerelementes 17 gedreht. Dabei ist es im Sinne der vorliegenden Erfindung unerheblich, in welcher Reihenfolge die einzelnen Bewegungen erfolgen, und welcher Große die einzelnen Teilbewegungen aufweisen.
Mit der erfindungsgemäßen Ausbildung ist insbesondere durch die Kombination der Schwenkbewegung und der Hubbewegung die Bewegungsbahn der Spülhülsen 11 beim Bewegen zwischen der Parkposition und der Arbeitsposition derart gestaltet, dass die Spülhülsen 11 auch bei der Verarbeitung der Behälter mit der geringsten Höhe noch unter dem oberen Rotorteil 3.2 Platz finden, und derart gestaltet, dass die Unterkante der Schutzwand 9 während der CIP-Reinigung und/oder CIP-Desinfektion nicht auf den Schwenkarmen 12 aufliegt, und derart gestaltet, dass die überstehenden sondenartigen Elemente 6.1 der Füllelemente 6 vollständig in der jeweiligen Spülhülse aufgenommen werden können und hierbei eine flüssigkeitsdichte Verbindung zwischen der Spülhülse 11 und dem Füllelement 6 hergestellt werden kann.
Die Erfindung wurde voranstehend an Ausführungsbeispielen beschrieben. Es versteht sich, dass zahlreiche Änderungen sowie Abwandlungen möglich sind. So ist es insbesondere auch möglich, die Position der Schwenkachse und des Mitnehmers 15 an den Schwenkarmen 12 zu vertauschen, und zwar derart, dass der Mitnehmer 15 zwischen den beiden Enden des jeweiligen Schwenkarmes 12 vorgesehen ist.
Bezugszeichenliste

1: Füllmaschine
2: Behälter
3: Rotor
3.1, 3.2: Rotorteil
4: Füllposition
5: Behälterträger
6: Füllelement
6.1: sondenartiges Funktionselement
7: Ringkessel
8: Tragsäule
9: Schutzwand
9.1, 9.2: Wandelement
10: Anschlag
11: Spülhülse
12: Schwenkträger oder Schwenkarm
13: Schwenk- und Führungsbolzen
14: Schwenkring
15: Mitnehmer
16: Hubkurve
17: Lagerelement
18: Schiefe Ebene
A: Schwenkbewegung des Schwenkrings 14
B: Hubbewegung des Lagerelementes 17
FA: Füllelementachse
MA: Maschinenachse

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102009033575 A1 [0004]
DE 10340365 A1 [0005]

Claims

Füllmaschine zum Füllen von Behältern (2) mit einem flüssigen Füllgut, mit einer Vielzahl von Füllpositionen (4) an einem umlaufend antreibbaren Transportelement, beispielsweise an einem um eine vertikale Maschinenachse (MA) umlaufend antreibbaren Rotor, wobei jede Füllposition wenigstens ein Füllelement (6), einen Behälterträger (5) sowie ein Verschließelement, z. B. in Form einer Spülkappe oder Spülhülse (11) aufweist, wobei jedes Verschließelement durch einen Antrieb (14, 15) zwischen einer Parkposition innerhalb der Bewegungsbahn der Füllelemente (6) und einer Arbeitsposition bewegbar ist, in der das jeweilige Verschließelement (11) achsgleich mit dem zugehörigen Füllelement (6) unter diesem angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass für sämtliche Verschließelemente (11) der Füllmaschine (1) ein gemeinsamer Stellantrieb (14, 15) vorgesehen ist.
Füllmaschine zum Füllen von Behältern (2) mit einem flüssigen Füllgut, mit einer Vielzahl von Füllpositionen (4) an einem umlaufend antreibbaren Transportelement, beispielsweise an einem um eine vertikale Maschinenachse (MA) umlaufend antreibbaren Rotor, wobei jede Füllposition wenigstens ein Füllelement (6), einen Behälterträger (5) sowie ein Verschließelement, z. B. in Form einer Spülkappe oder Spülhülse (11) aufweist, wobei jedes Verschließelement durch einen Antrieb (14, 15) zwischen einer Parkposition innerhalb der Bewegungsbahn der Füllelemente (6) und einer Arbeitsposition bewegbar ist, in der das jeweilige Verschließelement (11) achsgleich mit dem zugehörigen Füllelement (6) unter diesem angeordnet ist, gekennzeichnet durch eine sich entlang der Bewegungsbahn der Füllelemente (6) erstreckende und innerhalb dieser Bewegungsbahn vorzugsweise am Transportelement oder Rotor (3) angeordnete Schutzwand (9), wobei axiale Höhe, die die Schutzwand (9) in Richtung der wenigstens eine Maschinenachse (MA) aufweist, für die Freigabe eines Bewegungsraumes reduzierbar ist, in dem die Verschließelemente (11) zwischen der Parkposition und der Arbeitsposition bewegt werden.
Füllmaschine nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine sich entlang der Bewegungsbahn der Füllelemente (6) erstreckende und innerhalb dieser Bewegungsbahn vorzugsweise am Transportelement oder Rotor (3) angeordnete Schutzwand (9), wobei axiale Höhe, die die Schutzwand (9) in Richtung der wenigstens eine Maschinenachse (MA) aufweist, für die Freigabe eines Bewegungsraumes reduzierbar ist, in dem die Verschließelemente (11) zwischen der Parkposition und der Arbeitsposition bewegt werden.
Füllmaschine nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass für sämtliche Verschließelemente (11) der Füllmaschine (1) ein gemeinsamer Stellantrieb (14, 15) vorgesehen ist.
Füllmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschließelemente (11) durch Schwenken um wenigstens eine Achse parallel zur Maschinenachse (MA) zwischen der Parkposition und der Arbeitsposition bewegt werden.
Füllmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschließelemente (11) jeweils an einem um die wenigstens eine Schwenkachse (13) schwenkbaren Schwenkträger oder Schwenkarm (12) vorgesehen sind.
Füllmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Mittel (16, 17) zur Erzeugung einer gesteuerten Hubbewegung der Verschließelemente (11) bei ihrer Bewegung zwischen der Parkposition und der Arbeitsposition in Richtung der Maschinenachse (MA), vorzugsweise zum Anheben der Verschließelemente (11) beim Bewegen aus der Parkposition in die Arbeitsposition sowie zum Senken der Verschließelemente (11) beim Bewegen aus der Arbeitsposition in die Parkposition.
Füllmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Erzeugung der Hubbewegung der Verschließelemente (11) von Hubkurven, beispielsweise von mit den Verschließelementen (11) oder deren Bewegungs- oder Schenkträger zusammenwirkenden Hubkurven (16) und/oder von in Richtung der Maschinenachse (MA) gesteuert bewegbaren Lagern oder Schwenklagern (17) für die Verschließelemente (11) gebildet sind, wobei die Hubkurven (16) vorzugsweise für jede Füllposition (4) gesondert vorgesehen sind bzw. die Schwenklager bevorzugt von einem für sämtliche Füllpositionen (4) oder von einem für mehrere Füllpositionen jeweils gemeinsamen Lagerelement (17) gebildet ist.
Verfahren zum Steuern einer Füllmaschine, die nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist und deren Rotor (3) aus einem unteren, vorzugsweise die Behälterträger (5) aufweisenden Rotorteil (3.1) sowie aus einem oberen, die Füllelemente (6) aufweisenden Rotorteil (3.2) besteht, welches in Richtung der Maschinenachse (MA) höhenverstellbar am unteren Rotorteil (3.1) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Bewegen der Verschließelemente (11) zwischen ihrer Parkposition und ihrer Arbeitsposition bei angehobenen oberen Rotorteil (3.2) erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das flüssigkeitsdichte Verschließen der Füllelemente (6) mit den zugehörigen Verschließelementen (11) durch Absenken der Füllelemente (6) auf die in ihrer Arbeitsposition befindlichen Verschließelemente (11) erfolgt, und zwar durch Absenken des oberen Rotorteils (3.2).
Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass bei Ausbildung der Füllmaschine (1) mit Schutzwand (9) diese vor dem Bewegen der Verschließelemente (11) in einen Zustand mit reduzierter axialer Höhe gebracht wird.