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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Befüllen eines Behälters mit einem Füllprodukt und insbesondere einen Rundläuferfüller zum Befüllen von Flaschen oder Dosen in einer Getränkeabfüllanlage.
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Stand der Technik
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Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, Flaschen und Dosen in Getränkeabfüllanlagen mittels Rundläuferfüllern zu befüllen, bei welchen eine Mehrzahl von Füllorganen auf dem Umfang eines Füllerkarussells angeordnet sind, welche zum Einbringen des Füllprodukts in den jeweils zu befüllenden Behälter vorgesehen sind. Die zu befüllenden Behälter werden während des Befüllvorganges unterhalb des jeweiligen Füllorgans gehalten und laufen entsprechend zusammen mit den Füllorganen an dem Füllerkarussell um.
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Um das Füllprodukt von einem stationären Anlagenteil auf den rotierenden Anlagenteil, also das Füllerkarussell, zu übergeben und um auch Betriebsmedien, wie beispielsweise Vorspanngas oder Pneumatik- beziehungsweise Hydraulikmedien auf das Füllerkarussell zu übertragen, ist es bekannt, einen Drehverteiler vorzusehen. Dabei ist aus dem Stand der Technik bekannt, eine stationäre Welle an dem stehenden Anlagenteil vorzusehen, wobei durch Bohrungen beziehungsweise Leitungen innerhalb dieser Welle die jeweiligen Medien sowie das Füllprodukt von unten in die Verteilerwelle eingebracht werden. An dem rotierenden Anlagenteil, also dem Füllerkarussell, ist ein Verteilergehäuse vorgesehen, welches auf der Verteilerwelle aufgesetzt ist und welches zusammen mit der Verteilerwelle Ringkanäle ausbildet. An den Ringkanälen des Verteilergehäuses radial nach außen zeigend angeschlossen sind Zuführleitungen, welche das Füllprodukt einem darunter angeordneten Füllproduktkessel, beispielsweise einem Ringkessel oder einem Zentralkessel, des Füllproduktkarussells zuleiten. Die Füllorgane beziehen dann aus diesem Ringkessel beziehungsweise Zentralkessel das Füllprodukt. Auch die weiteren Medien, beispielsweise Steuermedien oder Spanngas, werden von unten durch die stationäre Verteilerwelle auf das Verteilergehäuse übergeleitet und dann über entsprechende Zuleitungen Ringkanälen zugeleitet, aus welchen die jeweiligen Füllventile dann die Medien entnehmen. Damit ist die Verteilerwelle stationär angeordnet und das Verteilergehäuse mit den Zuleitungen zu dem jeweiligen Ringkessel oder Ringkanal sowie die Füllventile rotieren entsprechend relativ zu den stationären Anlagenteilen und auch relativ zu der Verteilerwelle.
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Vorrichtungen zur Abfüllung von Füllprodukten in Behältern sind, um den jeweiligen Hygieneanforderungen gerecht zu werden, regelmäßig in Isolatorgehäusen vorgesehen, in welchen eine den jeweiligen Hygieneanforderungen gerecht werdende Atmosphäre aufrechterhalten werden kann. Je nach abzufüllendem Füllprodukt können dabei entweder mikrobiologische Reinheit oder Sauerstoffarmut im Vordergrund stehen. Auch kombinierte Anforderungen aus niedrigem Sauerstoffgehalt und einer aseptischen Ausprägung der Atmosphäre in dem Isolatorgehäuse können auf diese Weise erfüllt werden.
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Die Abdichtung zwischen drehendem Teil, also beispielsweise dem Füllerkarussell, und stationärem Anlagenteil findet dabei beispielsweise über so genannte Wasserschlösser statt. Hierbei ist eine umlaufende Rinne am stationären Teil vorgesehen, welche mit Wasser befüllt werden kann. Am rotierenden Teil ist ein umlaufendes Schwert vorgesehen, welches so dimensioniert ist, dass es in das in der Rinne eingebrachte Wasser eintaucht. Entsprechend kann hierüber ein Austausch von Gas mit der Umgebung verhindert werden und ein im Wesentlichen gegenüber der Umgebung abgedichteter Innenraum bereitgestellt werden, so dass eine zuverlässige Drehdichtung erreicht wird.
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Darstellung der Erfindung
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Ausgehend von dem bekannten Stand der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Befüllen von Behältern mit einem Füllprodukt bereitzustellen, welche einen kompakteren Aufbau ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zum Befüllen von Behältern in einer Getränkeabfüllanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Entsprechend wird eine Vorrichtung zum Befüllen von Behältern mit einem Füllprodukt vorgeschlagen, umfassend einen stehenden Anlagenteil und einen gegenüber diesem rotierenden Anlagenteil, an welchem mindestens ein Füllventil zum Befüllen eines zu befüllenden Behälters mit dem Füllprodukt angeordnet ist. Weiterhin ist ein Drehverteiler zum Überführen des Füllprodukts und/oder eines Mediums von dem stehenden Anlagenteil auf den rotierenden Anlagenteil umfasst, wobei der Drehverteiler ein Verteilergehäuse und eine darin zumindest teilweise aufgenommene Verteilerwelle mit mindestens einer Bohrung zur Leitung des Füllprodukts und/oder des Mediums aufweist. Erfindungsgemäß ist das Verteilergehäuse an dem stehenden Anlagenteil angeordnet und die Verteilerwelle ist an dem rotierenden Anlagenteil angeordnet.
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Dadurch, dass das Verteilergehäuse an dem stehenden Anlagenteil angeordnet ist und die Verteilerwelle an dem rotierenden Anlagenteil angeordnet ist, kann erreicht werden, dass der rotierende Anlagenteil kompakter ausgebildet werden kann. Insbesondere ist es über diese Ausprägung möglich, eine Füllproduktzufuhr genauso wie die Zufuhr von Medien von oberhalb des Füllerkarussells aus zu ermöglichen. Damit kann auf die aus dem Stand der Technik bekannten, sich radial von dem rotierenden Verteilergehäuse nach außen hin erstreckenden Zuleitungen zum Ringkessel verzichtet werden. Entsprechend ergibt sich unterhalb des vorgeschlagenen, stationären Verteilergehäuses ein kompakterer Aufbau. Insbesondere kann der Füllproduktkessel dann auch in einer Position angeordnet werden, welche einen einfacheren Zugang zu Wartungszwecken ermöglicht.
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Der Füllproduktkessel zur Zufuhr und zur Bereitstellung des Füllproduktes im Füllbetrieb kann damit auch unabhängig von dem rotierenden Anlagenteil in einer vorteilhaften Position, insbesondere auch exzentrisch zu der Rotationsachse des Füllerkarussells, bereitgestellt werden. Durch den Verzicht auf einen Ringkessel für das Füllprodukt an dem Füllerkarussell wird auch die rotierende Masse und damit auch das Trägheitsmoment reduziert, so dass die Lager für die Lagerung des Füllerkarussells und der Antrieb zum Antrieb des Füllerkarussells weniger stark ausgelegt werden müssen.
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Weiterhin ist es durch die Ausbildung der Verteilerwelle an dem rotierenden Anlagenteil möglich, die Füllproduktleitungen zur Zufuhr des Füllprodukts zu den Füllventilen, sowie die Medienleitungen an der unteren Stirnseite der Verteilerwelle anzubringen, wodurch ebenfalls ein kompakterer Aufbau des rotierenden Teils erreicht werden kann, als dies in den herkömmlichen Ausbildungen von Füllerkarussellen der Fall war, bei welchen eine radiale Anbindung der Zuleitungen zu den Füllventilen beziehungsweise zu dem Ringkessel vorgesehen war. Entsprechend kann der gesamte rotierende Teil im Bereich der Überführung beziehungsweise Zuleitung der Füllprodukte sowie anderer Medien kompakter ausgestaltet werden.
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Insgesamt ergibt sich neben einer kompakteren Ausgestaltung auch eine höhere Flexibilität im Aufbau der einzelnen Anlagekomponenten, so dass auch die Aufstandsfläche der gesamten Vorrichtung zum Abfüllen von Füllprodukten in Behälter reduziert werden kann beziehungsweise an die räumlichen Gegebenheiten angepasst werden kann.
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Bevorzugt sind an der dem rotierenden Teil zugewendeten unteren Stirnseite der Verteilerwelle die Füllventile jeweils individuell mit Füllventilzuleitungen angebunden. Bevorzugt wird an der unteren Stirnseite der Verteilerwelle eine Anbindung mindestens eines Füllventils über eine Füllproduktleitung erreicht, wobei der Anschluss der Füllproduktleitung bevorzugt in Richtung der Rotationsachse der Verteilerwelle orientiert ist. Durch die Anbindung an der unteren Stirnseite ist eine kompakte Ausbildung der Anbindung der Füllventile erreichbar, da die jeweiligen Leitungen in Richtung der Rotationsachse geführt werden können.
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Mit Vorteil ist an der unteren Stirnseite der Verteilerwelle eine Verteilerplatte angeordnet, in welcher mindestens eine Verteilkammer definiert ist, an welchen mindestens eine Füllproduktleitung und/oder eine Medienleitung angebunden ist. Durch das Bereitstellen der Verteilkanäle in der Verteilerplatte kann ein ausreichender Umfang bereitgestellt werden, der eine Anbindung aller gewünschter Füllprodukt- und Medienleitungen in Richtung der Rotationsachse ermöglicht.
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In einer vorteilhaften Ausbildung ist in der Stirnseite des Verteilergehäuses ein Anschluss für das Füllprodukt vorgesehen, welcher in einen zwischen der oberen Stirnseite der Verteilerwelle und dem Verteilergehäuse angeordneten Verteilraum mündet, der mit einer Bohrung der Verteilerwelle kommuniziert. Durch den an der Stirnseite vorgesehenen Verteilraum kann ein noch kompakterer Aufbau bereitgestellt werden, da auf die Ausbildung zumindest eines weiteren Ringkanals zwischen dem Verteilergehäuse und der Verteilerwelle verzichtet werden kann, da die Übergabe des jeweiligen Mediums über die Stirnseite erreicht wird.
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Bevorzugt ist jedes Füllventil über eine separate Füllproduktleitung an der Verteilerwelle angebunden. Über die individuelle Anbindung eines jeden Füllventils an der Verteilerwelle kann auf die Bereitstellung eines Ringkessels im rotierenden Teil verzichtet werden, so dass der rotierende Teil und die Anwendung der Füllventile insgesamt ebenfalls kompakter und mit einer geringeren Masse ausgebildet werden kann. Weiterhin ist es möglich, in jeder der individuellen Zuleitungen beispielsweise einen Durchflussmesser oder andere Sensoren anzubringen, über welche eine individuelle Kontrolle der Füllproduktzufuhr zu jedem Füllventil ermöglicht wird, und darüber eine verbesserte Anlagensteuerung erreicht werden kann.
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Weiterhin wird die rotierende Masse und damit das Trägheitsmoment des gesamten drehenden Teils reduziert, wodurch der gesamte Anlagenaufbau effizienter ausgeführt werden kann und beispielsweise die Auslegung von Lagern und Motoren geringer dimensioniert ausgeführt werden kann.
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Bevorzugt ist an der Stirnseite der Verteilerwelle eine Verteilerplatte angebracht, über welche die Anbindung der jeweiligen Füllventile an die Verteilerwelle durchgeführt wird. Die Verteilerplatte rotiert entsprechend zusammen mit der rotierenden Verteilerwelle. Besonders bevorzugt sind in der Verteilerplatte Verteilkanäle vorgesehen, über welche das jeweils aus der Verteilerwelle ausgegebene Medium, beispielsweise das Füllprodukt beziehungsweise Füllproduktkomponenten, an die jeweiligen Abnahmestellen übergeben werden kann, insbesondere die mittels der individuellen Leitungsanschlüsse bereitgestellten Abnahmestellen.
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Besonders bevorzugt ist, neben den durch die Verteilerwelle und das Verteilergehäuse definierten Ringkanälen auch eine zentrale Zuführung von Medium durch das Verteilergehäuse auf die Verteilerwelle vorgesehen, welche im Wesentlichen axial zur Verteilerwelle durch das Verteilergehäuse hindurch in einen zwischen Verteilerwelle und Verteilergehäuse definierten Aufnahmebereich eingebracht wird, und dann durch eine entsprechende, in der Verteilerwelle vorgesehene Bohrung an die Stirnseite der Verteilerwelle beziehungsweise eine Verteilkammer in der an der Stirnseite der Verteilerwelle vorgesehenen Verteilerplatte geleitet wird. Dabei wird bevorzugt die durch die Verteilerwelle durchgeführte Bohrung seitlich radial aus der Verteilerwelle ausgeführt, um dann in die Verteilkammer an der Stirnseite einzuleiten.
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In einer Weiterbildung ist ein Füllproduktkessel vorgesehen, welcher oberhalb des Drehverteilers und exzentrisch zu diesem an dem stehenden Anlagenteil angeordnet ist und das Füllprodukt wird über eine Füllproduktverrohrung einem Anschluss in dem Verteilergehäuse zugeführt. Durch eine beliebige Positionierung des Füllproduktkessels kann auf die jeweiligen baulichen Vorgaben flexibel reagiert werden.
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Zur Übergabe der weiteren Medien, beispielsweise des ersten Medium oder von des zweiten Mediums, ist es bevorzugt, dass mindestens eine Medienleitung eine Fluidverbindung zwischen einer in der Verteilerwelle vorgesehenen Bohrung und einer in dem rotierenden Anlagenteil vorgesehenen Ringleitung ausbildet.
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Die oben gestellte Aufgabe wird weiterhin durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 8 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus dem Unteranspruch.
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Entsprechend wird eine Vorrichtung zum Befüllen von Behältern vorgeschlagen, umfassend ein Isolatorgehäuse, welches eine stehende Isolatorwand und eine sich gegenüber dieser drehende Isolatorwand umfasst, wobei in dem Isolatorgehäuse eine Vorrichtung zum Behandeln von Behältern in einer Getränkeabfüllanlage aufgenommen ist. Erfindungsgemäß ist zwischen der stehenden Isolatorwand und der sich drehenden Isolatorwand ein Überströmspalt ausgebildet, und in dem Isolatorgehäuse ist ein Überdruck bereitstellbar.
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Eine Abdichtung zwischen der drehenden Isolatorwand und der stehenden Isolatorwand wird entsprechend mittels des Überstromspalts bereitgestellt, welcher es ermöglicht, aufgrund eines im Isolatorgehäuse angelegten Überdrucks das Eintreten von Fremdkörpern in das Isolatorgehäuse zu verhindern.
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Eine Höhenverstellung wird ermöglicht, wenn die drehende Isolatorwand gegenüber der stehenden Isolatorwand entlang einer Rotationsachse der drehenden Isolatorwand verschiebbar ist und die Spaltbreite des Überströmspalts im Wesentlichen konstant gehalten ist.
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Kurze Beschreibung der Figuren
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Bevorzugte weitere Ausführungsformen und Aspekte der vorliegenden Erfindung werden durch die nachfolgende Beschreibung der Figuren näher erläutert. Dabei zeigen:
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1 eine schematische, teilgeschnittene perspektivische Darstellung einer Vorrichtung zum Befüllen von Behältern mit einem Drehverteiler;
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2 eine schematische Schnittdarstellung durch den Drehverteiler aus 1;
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3 eine schematische Schnittdarstellung durch den Drehverteiler der 1 und 2;
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4 eine schematische, teilgeschnittene perspektivische Darstellung des Drehverteilers aus den vorstehenden Figuren;
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5 eine schematische Darstellung der Ausbildung einer Abdichtung zwischen einem rotierenden Teil und einem stehenden Teil.
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Detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele
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Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele anhand der Figuren beschrieben. Dabei werden gleiche, ähnliche oder gleichwirkende Elemente mit identischen Bezugszeichen bezeichnet. Um Redundanzen zu vermeiden, wird auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente in der nachfolgenden Beschreibung teilweise verzichtet.
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In 1 ist schematisch eine Vorrichtung 1 zum Befüllen von Behältern in einer teilgeschnittenen, perspektivischen Darstellung zu sehen. Die Vorrichtung 1 umfasst ein Füllerkarussell 10, an dessen Umfang eine Mehrzahl von Füllventilen 12 an einem Füllventilträger 120 gehalten sind, mittels welchen die Befüllung von hier nicht gezeigten zu befüllenden Behältern durchgeführt wird.
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Das Füllerkarussell 10 rotiert im Betrieb relativ zu einem stehenden Anlagenteil 14, an dem das Füllerkarussell 10 montiert ist. In der 1 ist als Teil des stehenden Anlagenteils 14 beispielsweise eine Drehmomentstütze 140 gezeigt ist, unter welcher das Füllerkarussell 10 rotiert.
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Die Rotation des Füllerkarussells 10 im Füllbetrieb bewirkt, dass zu befüllende Behälter unter jedem Füllventil 12 angeordnet transportiert werden, wobei die Behälterinnenräume eventuell mit einem Spülgas gespült werden, die Behälter dann mit einem Spanngas vorgespannt werden und dann mit dem Füllprodukt befüllt werden. Der Aufbau eines Füllerkarussells 10 mit daran angeordneten Füllventilen 12 ist prinzipiell bekannt.
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Um das Füllprodukt und weitere Medien wie beispielsweise ein erstes Medium in Form eines Spül- oder Spanngases oder ein zweites Medium in Form von Steuerluft von dem stehenden Anlagenteil 14 auf den drehenden Anlagenteil in Form des Füllerkarussells 10 zu übergeben, ist ein Drehverteiler 3 vorgesehen.
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Der Drehverteiler 3 weist eine Verteilerwelle 30 und ein Verteilergehäuse 32 auf. Das Verteilergehäuse 32 ist mit dem stehenden Anlagenteil 14 fest verbunden und rotiert im Füllbetrieb nicht mit. Die Verteilerwelle 30 ist mit dem Füllerkarussell 10, also dem drehenden Anlagenteil, verbunden und rotiert während des Füllbetriebs entsprechend zusammen mit dem Füllerkarussell 10. Der Drehverteiler 3 wird auch zu den 2–4 ausführlich beschrieben.
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Die Füllventile 12 des Füllerkarussells 10 sind über Füllproduktleitungen 2 mit dem Drehverteiler 3 verbunden, um das Füllprodukt den jeweiligen Füllventilen 12 zuführen zu können. In den Füllproduktleitungen 2, die von dem Drehverteiler 3 zu den Füllventilen 12 führen, ist jeweils ein Durchflussmesser 20 vorgesehen, mittels welchem der Durchfluss des Füllprodukts von dem Drehverteiler 3 zu dem Füllventil 12 gemessen und entsprechend überwacht werden kann. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist jedes Füllventil 12 über eine separate Füllproduktleitung 2 mit dem Drehverteiler 3 verbunden und in jeder Füllproduktleitung 2 ist ein Durchflussmesser 20 angeordnet. Damit ist eine genaue Überwachung und Steuerung der von jedem Füllventil 12 ausgegebenen Füllproduktmenge möglich. In alternativen Ausbildungen werden nur ausgewählte Füllproduktleitungen 2 mit einem Durchflussmesser 20 versehen und daraus die Füllproduktflüsse der nicht mit einem Durchflussmesser 20 versehenen Füllproduktleitungen 2 angenähert bestimmt.
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Zusätzlich zu den Füllproduktleitungen 2 sind Medienleitungen 22 und 24 vorgesehen, um zusätzliche Medien auf das Füllerkarussell 10 zu übergeben. Mit der Medienleitung 22 wird den Füllventilen 12 ein erstes Medium, beispielsweise das Spanngas, zugeführt und mit der Medienleitung 24 wird ein zweites Medium, beispielsweise Steuerluft/Druckluft, zugeführt. Die Medienleitungen 22, 24 münden in jeweils eine Ringleitung 220, 240 ein. Die Ringleitungen 220, 240 sind in dem Füllventilträger 120 des Füllerkarussells 10 eingebracht und besitzen Zuleitungen zu den jeweiligen Füllventilen 12. Entsprechend kann über eine reduzierte Anzahl an Medienleitungen 22, 24, beispielsweise über nur eine einzige Medienleitung 22, 24, das jeweilige Medium, beispielsweise Spanngas als erstes Medium oder Steuerluft als zweites Medium, über die Ringleitungen 220, 240 an die jeweiligen Füllventile 12 beziehungsweise an deren Ansteuerung über schematisch gezeigte Ventilblöcke 122 übergeben werden, wobei die Übergabe der jeweiligen Medien an die Füllventile 12 dann mittels der Ringleitungen 220, 240 stattfindet.
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Der Aufbau des Drehverteilers 3 wird nun unter Bezugnahme auf die 1–4 beschrieben.
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Der Drehverteiler 3 umfasst, wie bereits erwähnt, ein Verteilergehäuse 32, welches mit dem stationären Anlagenteil 14 fest verbunden ist, und eine Verteilerwelle 30, welche mit dem rotierenden Anlagenteil, also dem Füllerkarussell 10, fest verbunden ist. Entsprechend rotiert während des Betriebes die Verteilerwelle 30 gemeinsam mit dem Füllerkarussell 10 in dem Verteilergehäuse 32. An der Verteilerwelle 30 ist eine Verteilerplatte 4 vorgesehen, an der die oben beschriebenen Füllproduktleitungen 2 und Medienleitungen 22, 24 angebunden sind. Die Verteilerplatte 4 rotiert gemeinsam mit der Verteilerwelle 30.
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Die Lagerung der Verteilerwelle 30 an dem Verteilergehäuse 32 wird mittels eines Lagers 38 erreicht, welches sich an einem Abdichtelement 34 der Verteilerwelle 30 und an einem Lagerring 33 des Verteilergehäuses 32 abstützt. Das Abdichtelement ist 34 dabei ringförmig auf die Verteilerwelle 30 aufgepresst und mit dieser materialschlüssig verbunden. Der Lagerring 33 ist über Bolzen an dem Verteilergehäuse 32 befestigt.
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Entsprechend verläuft der Übergang vom stehenden Teil zum drehenden Teil durch das Lager 38, wobei auf der stehenden Seite der Übergang zum Lagerring 33 gebildet wird und auf der drehenden Seite der Übergang zum Abdichtelement 34.
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Um einen dichten Lagerraum zur Aufnahme des Lagers 38 zu bilden, ist an dem Abdichtelement 34 ein Wellendichtring 36 gehalten, der das Abdichtelement 34 gegenüber dem Verteilergehäuse 32 abdichtet. Ein weiterer Wellendichtring 46 ist am Lagerring 33 gehalten und dichtet den Lagerring 33 gegenüber dem Abdichtelement 34 ab. Zwischen den beiden Wellendichtringen 36, 46 ist ein dichter Lagerraum ausgebildet, der verhindert, dass Fett vom Lager 38 in die Umgebung gelangt oder Reinigungsmedien das Lager 38 angreifen.
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Zwischen dem Verteilergehäuse 32 und den zusammen mit der Verteilerwelle 30 rotierenden Komponenten eine Trennebene beim Bezugszeichen 44. An dieser Trennebene kann das Verteilergehäuse 32 zu Wartungszwecken nach oben hin abgezogen werden, um beispielsweise die Wellendichtung 36 auszutauschen.
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Eine weitere Trennungsebene ergibt sich beim Bezugszeichen 48. An dieser Trennungsebene 48 kann das Verteilergehäuse 32 samt der Verteilerwelle 30 und dem Abdichtelement 34 zu Wartungszwecken ebenfalls abgehoben werden, beispielsweise für einen Lagertausch oder einen Tausch von Dichtungen.
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In der Verteilerwelle 30 sind sich im Wesentlichen in Richtung der Rotationsachse 100 der Verteilerwelle 30 erstreckende Bohrungen 302, 304, 306 vorgesehen. Die Bohrungen 302 und 304 dienen dazu, die oben genannten Medien, also insbesondere das erstes Medium und die zweites Medium, an das Füllerkarussell 10 zu übergeben. Die Bohrung 306 ist dazu vorgesehen, das Füllprodukt an das Füllerkarussell 10 zu übergeben.
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Wie aus 2 zu erkennen ist, ist die Bohrung 306 dabei so in der Verteilerwelle 30 vorgesehen, dass sie sich, ausgehend von der oberen Stirnseite 330 der Verteilerwelle 30, abwärts erstreckt und dann radial seitlich über eine seitliche Ausgangsbohrung 307 aus der Verteilerwelle 30 wieder herausgeführt wird. Das Füllprodukt, welches durch die Bohrung 306 geleitet wird, tritt von der oberen Stirnseite des Verteilergehäuses 32 durch einen Anschluss 326 für das Füllprodukt in das Verteilergehäuse 32 ein und strömt in einen zwischen der oberen Stirnseite 330 der Verteilerwelle 30 und dem Verteilergehäuse 32 ausgebildeten Verteilraum 327 ein. Aus diesem Verteilraum 327 strömt das Füllprodukt über die Bohrung 306 und die Ausgangsbohrung 307 in eine Verteilkammer 308.
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Der Verteilraum 327 ist geometrisch so ausgebildet, dass aufsteigende Luftblasen nicht gefangen werden können, sondern durch den Anschluss 326 ausgeleitet werden können. Entsprechend sind keinerlei Hinterschnitte vorhanden, hinter denen sich Luftblasen einfangen könnten, und der obere Teil des Ventilraums ist derart leicht ansteigend zum Anschluss 326 hin ausgebildet, dass Luft entsprechend austreten kann.
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Vorzugsweise gibt es in der Verteilerwelle 30 für jedes Medium nur eine Bohrung. Dies führt dazu, dass es definierte Wege für jedes Medium gibt und man so gezielt die jeweiligen Bohrungen 302, 304, 306 bzw. Wege reinigen kann.
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Auch im Verteilergehäuse 32 gibt es vorzugsweise für jedes Medium nur eine Anschlussbohrung und entsprechend nur eine Medienverrohrung, was den Aufwand für den Anschluss und die Inbetriebnahme einer erfindungsgemäßen Vorrichtung abermals reduziert.
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Die Verteilkammer 308 ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel zwischen der Verteilerplatte 4, welche an der unteren Stirnseite 332 der Verteilerwelle 30 angeordnet ist, und einem Abdichtelement 40 der Verteilerwelle 32 ausgebildet. In der Verteilerplatte 4 sind Bohrungen 408 eingebracht, an welchen ein Anschließen einer Füllproduktleitung 2 möglich ist. Die Bohrungen 408 in der Verteilerplatte 4 sind in Richtung der Rotationsachse 100 des Füllerkarussells 10 ausgebildet.
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Die Bohrungen 408 zum Anschluss der einzelnen Füllproduktleitungen 2 sind auf dem größten Radius aller Anschlüsse vorgesehen. Damit liegen die Anschlüsse für die Füllproduktleitungen radial außen und die Anschlüsse für die Medienleitungen 22, 24 innen. Auf diese Weise lässt sich ein kompakter Aufbau erreichen, der gleichzeitig aber das individuelle Anschließen jedes Füllventils 12 über eine eigene Füllproduktleitung 2 ermöglicht.
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Die Ausbildung der Verteilkammer 308 ermöglicht entsprechend ein Anbinden sämtlicher Füllventile 12 über individuelle Füllproduktleitungen 2 durch deren Anbindung an die jeweiligen Bohrungen 408 in der Verteilerplatte 4. Die jeweilige Anbindung der Füllproduktleitungen 2, so wie in 1 zu erkennen, findet dabei in einer Richtung statt, welche parallel zu der Achsenrichtung der Verteilerwelle 30 ausgebildet ist.
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Die Medien, welche beispielsweise durch die Bohrung 304 in der Verteilerwelle 3 geführt werden, treten, wie beispielsweise aus 3 zu erkennen ist, an der unteren Stirnseite 332 der Verteilerwelle in eine in der Verteilerplatte 4 angeordnete Verteilkammer 305 ein. Durch eine axiale Bohrung 405 in der Verteilerplatte 4 wird ein Zuführen der Medien, und insbesondere des ersten Mediums, zu den Füllventilen 12 beziehungsweise zu der Ringleitung 220 mittels der Medienleitung 22 ermöglicht.
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Zwischen dem Verteilergehäuse 32 und der Verteilerwelle 30 ist ein Ringkanal 324 ausgebildet, welcher in dem Innenumfang des Verteilergehäuses 32 ausgebildet ist und über oberhalb und unterhalb des Ringkanals 324 angeordnete Dichtungen 5 nach oben und nach unten hin abgedichtet ist. Der Ringkanal 324 steht über eine radiale Öffnung 314 in der Verteilerwelle 3 mit der Bohrung 304 in Kommunikation. Der Ringkanal 324 ist bevorzugt so ausgebildet, dass Luft im oberen Teil des Ringkanals einfach ausgeleitet werden kann und im unteren Teil keine Flüssigkeiten stehen bleiben können.
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Über einen Anschluss 325 in dem Verteilergehäuse 32 kann das entsprechende Medium dann von außen in den Ringkanal 324 eingebracht werden. Entsprechend tritt das über den Anschluss 325 eingebrachte Medium in den Ringkanal 324 ein, dann über die radiale Öffnung 314 in die Bohrung 304, über die es dann in die Verteilkammer 305 eingebracht wird, um dann über die Bohrung 405 in die Medienleitung 22 eingeführt zu werden. Die Medienleitung 22 übernimmt dann das Zuführen des Mediums an die Ringleitung 220 am Füllerkarussell 10.
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Das gleiche Prinzip liegt auch bezüglich der Bohrung 302 vor, wie sich beispielsweise aus 1 ergibt. Auch hier ist ein Ringkanal 322 in dem Innenumfang des Verteilergehäuses 32 eingeformt, zwischen dem Verteilergehäuse 32 und der Verteilerwelle 30 ausgebildet und über Dichtungen 5 nach oben und unten hin abgedichtet. Der Ringkanal 322 ist über eine radiale Öffnung 312 in der Verteilerwelle 30 mit der Bohrung 302 angebunden. Über die untere Stirnseite 332 der Verteilerwelle 30 mündet die Bohrung 302 in eine Verteilkammer 303, der über eine Bohrung 403 mit der Medienleitung 24 verbunden ist. Die Medienleitung 24 ist an die Ringleitung 240 angebunden und kann dann das zweite Medium den einzelnen Füllventilen 12 bereitstellen.
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Entsprechend ergibt sich, dass in dem Drehverteiler 3 das Verteilergehäuse 32 stationär und drehfest mit dem stehenden Anlagenteil 14 der Vorrichtung 1 angeordnet ist und die Verteilerwelle 30 zusammen mit der Verteilerplatte 4 und dem Abdichtelement 34 gemeinsam mit dem Füllerkarussell 10 rotiert.
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Eine Anbindung der jeweiligen Füllproduktleitungen 2 an den Drehverteiler 3 wird darüber erreicht, dass die Füllproduktleitungen 2 an der Verteilerplatte 4 in Richtung der Rotationsachse 100 der Verteilerwelle 30 angebunden werden und dann den einzelnen Füllventilen 12 individuell zugeführt werden. Auch das Zuführen von weiteren Medien, beispielsweise Pneumatikluft oder Spanngas, wird über eine Anbindung der jeweiligen Medienleitungen 22, 24 an der Verteilerplatte 4 erreicht, wobei auch diese Anbindung in Richtung der Rotationsachse 100 der Verteilerwelle 30 erreicht wird.
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Bevorzugt ist das Fülleroberteil, welches in den gezeigten Ausführungsbeispielen beispielsweise durch die als Bühne ausgebildeten stehenden Anlagenteil 14 ausgebildet ist, höhenverstellbar. Die für die Höhenverstellung benötigten Drehgelenksanschlüsse sind teilweise in das stehende Verteilergehäuse 32 integriert.
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Das Füllprodukt wird über einen Füllproduktkessel 6 bereitgestellt, welcher beliebig positioniert sein kann, bevorzugt aber oberhalb des Drehverteilers 3 und seitlich dazu angeordnet ist. Über eine entsprechende Füllproduktverrohrung 60 kann der Füllproduktkessel 6 dann an dem Anschluss 326 an dem Verteilergehäuse 32 angeschlossen werden. Das Füllprodukt wird entsprechend von dem Füllproduktkessel 6 über die Füllproduktverrohrung 60 dem Drehverteiler 3 von oben her zugeführt. Auch eine Medienverrohrung 62 kann dem Drehverteiler 3 zugeführt werden und mündet dann radial in das Verteilergehäuse 32 an der Position, an welcher der Anschluss 325 vorgesehen ist, ein.
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Damit ist eine Zuführung des Füllprodukts, des ersten Mediums und auch des zweiten Mediums von oben her möglich. Eine Position für den Füllproduktkessel 6 muss nicht vorgegeben sein und dieser kann in einer beliebigen, für den jeweiligen Aufbau vorteilhaften Position angeordnet werden. Das Füllerkarussell 10 umfasst dabei nicht den Füllproduktkessel 6, so dass das Füllerkarussell 10 insgesamt eine reduzierte Masse und damit auch ein reduziertes Trägheitsmoment aufweist. Damit können die Antriebe und die Lagerung des Füllerkarussells 10 entsprechend gegenüber den herkömmlichen einfacher ausgestaltet werden.
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In 5 ist schematisch der Aufbau einer weiteren Vorrichtung 1 zum Befüllen von Behältern vorgesehen. Der Aufbau des Füllers kann hier von dem oben beschriebenen abweichen. Der Füller rotiert um die Rotationsachse 100.
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Ein Isolatorgehäuse 7 ist vorgesehen, welches durch eine erste stehende Isolatorwand 70, welche einem stehenden Anlagenteil entspricht, in Kombination mit einer drehenden Isolatorwand 72 definiert ist. Die drehende Isolatorwand 72 rotiert zusammen mit dem Füllerkarussell 10, welches hier aber anders ausgebildet sein kann, als in den vorstehenden Ausführungsbeispielen. Die stehende Isolatorwand 70 und die drehende Isolatorwand 72 bilden einen Isolatorraum 74 aus.
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Um eine Abdichtung des drehenden Teils gegenüber dem stehenden Teil und insbesondere eine Abdichtung der stehenden Isolatorwand 70 gegenüber der drehenden Isolatorwand 72 zu erreichen gleichzeitig eine widerstandsarme und zuverlässige Abdichtung zu ermöglichen, ist zwischen der stehenden Isolatorwand 70 und der drehenden Isolatorwand 72 ein Überströmspalt 76 vorgesehen, welcher zur Abdichtung dient. Die Abdichtung wird darüber erreicht, dass im Isolatorraum 74 ein Überdruck bereitgestellt wird, durch den ein stetes Überströmen von Gas aus dem Isolatorraum 74 in die Umgebung durch den Überströmspalt 76 erreicht wird. Durch diesen stetigen Austritt von Gas aus dem Überströmspalt 76 wird verhindert, dass Fremdkörper und Fremdgase durch den Überströmspalt 76 von außen in den Isolatorraum 74 eindringen.
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Es ist jedoch auch denkbar, Umgebungsluft durch den konstanten Überströmspalt von außen nach innen zu saugen. Dies ist vor allem im Rahmen einer Reinigung sinnvoll, um das Austreten von Reinigungsmedienaerosolenzu vermeiden, um die MAK Belastung für die Mitarbeiter nicht zu erreichen.
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Durch die entsprechende Ausbildung einer Überlappung in Richtung der Rotationachse 100 zwischen der stehenden Isolatorwand 70 und der drehenden Isolatorwand 72 kann weiterhin auch bei einer Höhenverstellung des Füllerkarussells 10 erreicht werden, dass die Abdichtungsleistung des Überströmspalts 76 aufrecht erhalten wird. Die Maße des Spalts sind dabei besonders bevorzugt unabhängig von der jeweiligen Höhenposition über den gesamten Höhenverstellweg des Füllerkarussells 10 hinweg konstant gehalten.
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Soweit anwendbar, können alle einzelnen Merkmale, die in den einzelnen Ausführungsbeispielen dargestellt sind, miteinander kombiniert und/oder ausgetauscht werden, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Vorrichtung zum Befüllen von Behältern
- 10
- Füllerkarussell
- 12
- Füllventil
- 14
- stehender Anlagenteil
- 100
- Rotationsachse
- 120
- Füllventilträger
- 122
- Ventilblock
- 140
- Drehmomentstütze
- 2
- Füllproduktleitung
- 20
- Durchflussmesser
- 22
- Medienleitung (erstes Medium)
- 24
- Medienleitung (zweites Medium)
- 220
- Ringleitung (erstes Medium)
- 240
- Ringleitung (zweites Medium)
- 3
- Drehverteiler
- 30
- Verteilerwelle
- 32
- Verteilergehäuse
- 33
- Lagerring
- 34
- Abdichtelement
- 36
- Wellendichtring
- 38
- Lager
- 302
- Bohrung (zweites Medium)
- 304
- Bohrung (erstes Medium)
- 306
- Bohrung (Füllprodukt)
- 303
- Verteilkammer
- 305
- Verteilkammer
- 308
- Verteilkammer
- 307
- Ausgangsbohrung
- 312
- radiale Öffnung
- 314
- radiale Öffnung
- 322
- Ringkanal
- 324
- Ringkanal
- 325
- Anschluss für zweites Medium
- 326
- Anschluss für Füllprodukt
- 327
- Verteilraum
- 330
- obere Stirnseite
- 332
- untere Stirnseite
- 4
- Verteilerplatte
- 42
- Drehdichtung
- 44
- erste Trennebene
- 46
- Wellendichtring
- 48
- zweite Trennebene
- 403
- Bohrung
- 405
- Bohrung
- 408
- Bohrung
- 5
- Dichtung
- 6
- Füllproduktkessel
- 60
- Füllproduktverrohrung
- 62
- Medienverrohrung (erstes Medium)
- 7
- Isolatorgehäuse
- 70
- stehende Isolatorwand
- 72
- drehende Isolatorwand
- 74
- Isolatorraum
- 76
- Überströmspalt
