DE102016104719B3

DE102016104719B3 - Füllmaschine zum Füllen von Behältern

Info

Publication number: DE102016104719B3
Application number: DE102016104719.8A
Authority: DE
Inventors: Michael BEISEL; Anton Siegl; Joachim Seifert
Original assignee: KHS GmbH
Current assignee: KHS GmbH
Priority date: 2016-03-15
Filing date: 2016-03-15
Publication date: 2017-04-13
Anticipated expiration: 2036-03-16
Also published as: WO2017157543A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft Füllmaschine zum Füllen von Behältern wie Flaschen oder dergleichen mit einem flüssigen Füllgut. Der wesentliche Aspekt der erfindungsgemäßen Füllmaschine ist dabei darin zu sehen, dass der wenigstens eine gemeinsame Ringkessel zumindest abschnittsweise an seiner Unterseite zur Bereitstellung eines ebenen, d. h. flachen, Anschlussabschnittes abgeflacht ausgebildet ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Füllmaschine zum Füllen von Behältern wie Flaschen oder dergleichen mit einem flüssigen Füllgut gemäß Oberbegriff Patentanspruch 1.
Füllmaschinen zum Füllen von Behältern, wie Flaschen, Dosen usw. sind in unterschiedlichen Ausführungen bekannt. Bekannt sind insbesondere auch Füllmaschinen umlaufender Bauart, bei denen am Umfang eines um eine vertikale Maschinenachse umlaufend angetriebenen Rotors eine Vielzahl von Füllstellen gebildet sind, an denen das Füllen der Behälter während der Drehbewegung des Rotors zwischen einem Behältereinlauf und einem Behälterauslauf erfolgt.
Aus der Druckschrift EP 1 544 157 A1 ist eine Füllmaschine zum Füllen von Behältern wie Flaschen oder dergleichen mit einem flüssigen Füllgut bekannt, aufweisend wenigstens einen um eine vertikale Maschinenachse umlaufend antreibbaren Rotor sowie mehrere am Umfang des Rotors gebildete Füllstellen mit wenigstens einem Füllelement, wobei den einzelnen Füllstellen die zu füllenden Behälter jeweils über einen Behältereinlauf zuführbar und die gefüllten Behälter an einem Behälterauslauf abführbar sind, wobei die Füllmaschine wenigstens einen für sämtliche Füllelemente gemeinsamen Ringkessel zur Bereitstellung des flüssigen Füllgutes an den entsprechenden Füllelementen aufweist. Der Ringkessel ist dabei aus Flachmaterial gebildet und weist einen im Wesentlichen rechteckförmigen Querschnitt auf.
Eine Weiterentwicklung des aus der Druckschrift EP 1 544 157 A1 bekannt gewordenen Ringkessels zeigt dabei die Druckschriften DE 10 2008 010 080 A1 und DE 20 2006 016 208 U1 , aus denen eine Füllmaschine bekannt geworden ist, die durch ihren im Querschnitt ringrohrförmigen gestalteten Ringkessel höchsten Hygienemaßstäben gerecht wird. Insbesondere wird durch das Vorsehen des im Wesentlichen runden Querschnittes des Ringkessels, also einem Querschnitt ohne Ecken und Kanten, eine für den CIP- und SIP-Prozess im Vergleich zu dem rechteckförmigen Querschnitt der Druckschrift EP 1 544 157 A1 konstruktiv zu bevorzugender Querschnitt geschaffen, der überdies zu einer Reduzierung von Reinigungsmedien- und Wasserverbrauch führt. Weitere Vorteile der Rohrringkessel der DE 10 2008 010 080 A1 und DE 20 2006 016 208 U1 ergeben sich durch deren Leichtbauweise.
Gegenüber dem klassischen Produktkessel mit Rechteck-Querschnitt mit erheblich mehr Masse verkürzen sich bei derart ausgebildeten Rohrringkessel die Aufheiz- und Abkühlzeiten, was ebenso mit einem verringerten Energieeinsatz für die Reinigung und Sterilisation verbunden ist. Außerdem vermindert die Leichtbauweise des Rohrringkessels die notwendigen Antriebskräfte.
Sollen dabei jedoch in den im Wesentlichen runden Querschnitt des Rohrringkessels an definierten Stellen Öffnungen für Aushalsungen zum Ableiten des flüssigen Füllgutes an die Füllelemente eingebracht werden, so findet in einem vorgelagerten Bearbeitungsschritt ein Materialabtrag statt, um einen ebenen Flächenabschnitt für die nachfolgende Bohrung der entsprechenden Öffnung in dem Ringkessel auszubilden. Die Wandstärke des gesamten Querschnittes und über die vollständige Länge des Rohrringkessels muss mithin so dick gewählt werden, dass selbst nach dem Materialabtrag noch eine ausreichende Wandstärke im Bereich der nachfolgenden Bohrung für die Aushalsung zur Verfügung steht. Zudem kann es auf Grund von herstellungsbedingten Maßabweichungen der einzuhaltenden Mindestwandstärken vorkommen, dass die Wandstärke an eben jenen definierten Stellen, an denen die Öffnungen vorzusehen sind, nicht in ausreichender Stärke, d. h. Dicke, zur Verfügung stehen. Es bleibt mitunter daher nur die Alternative des Vorsehens einer an sich überdimensioniert dicken Wandstärke des Rohrringkessels, was den Rohrringkesseln jedoch stark verteuert.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Füllmaschine umlaufender Bauart aufzuzeigen, die die Vorteile eines im Wesentlichen runden Querschnittes eines Ringkessels aufweist, bei der es jedoch entbehrlich ist, den Ringkessel auf Grund der einzubringenden Öffnungen mit einer überdimensionierten Wandstärke auszubilden. Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine Füllmaschine entsprechend dem Patentanspruch 1 ausgebildet. Die Unteransprüche betreffen dabei besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.
Der wesentliche Aspekt der erfindungsgemäßen Füllmaschine ist dabei darin zu sehen, dass der wenigstens eine gemeinsame Ringkessel zumindest abschnittsweise an seiner Unterseite zur Bereitstellung eines ebenen, d. h. flachen, Anschlussabschnittes abgeflacht ausgebildet ist.
Erfindungsgemäß wird der dabei an sich im Querschnitt runde Ringkessel gezielt in den Abschnitten, an denen nachfolgend jeweils eine Öffnung bzw. Bohrung für eine Aushalsung vorzusehen ist, abgeflacht ausgebildet, so dass der im Stand der Technik notwendige Bearbeitungsschritt des Materialabtragens entfällt.
Besonders vorteilhaft muss damit auch die Wandstärke des Ringkessels nicht mehr überdimensioniert werden, sondern kann im gesamten Querschnitt und über den vollständigen Umfang des Ringkessels beispielweise gemäß der herrschenden Druckverhältnisse und/oder Füllmenge angepasst ausgelegt werden.
Bevorzugt kann der wenigstens eine ebene Anschlussabschnitt zumindest eine Öffnung aufweisen. Weiterhin vorteilhaft kann der wenigstens eine ebene Anschlussabschnitt eine Anschlussabschnittsfläche aufweisen, die mindestens einem durch die entsprechende Öffnung gebildeten Flächenabschnitt entspricht.
In einer bevorzugten Ausführungsvariante kann der Querschnitt des Ringkessels zumindest im Bereich des wenigstens einen ebenen Anschlussabschnittes einen Kreisbogenabschnitt sowie einen Kreissehnenabschnitt ausbilden, wobei der wenigstens eine ebene Anschlussabschnitt dem Kreissehnenabschnitt zugeordnet ist.
Nochmals vorteilhaft kann der wenigstens eine ebene Anschlussabschnitt parallel zu einer horizontalen Mittelebene des Ringkanals verlaufen. Hierbei die Wandung des Ringkessels in dem Kreisbogenabschnitt und dem Kreissehnenabschnitt bevorzugt eine identische Dicke zwischen 1,85 mm und 5,0 mm, besonders bevorzugt 3,4 mm, aufweisen.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante können mehrere ebene Anschlussabschnitte zumindest an der Unterseite des Ringkessels in vorzugsweise gleichmäßigen oder näherungsweise gleichmäßigen Winkelabständen um eine vertikale Mittelachse verteilt vorgesehen sein. Vorteilhaft können die mehreren Anschlussabschnitte derart verteilt an wenigstens der Unterseite des Ringkessels vorgesehen sein, dass deren jeweils zugeordnete Öffnung einen identischen oder näherungsweise identischen Radius R zur vertikalen Mittelachse ausbildet.
Bevorzugt können die mehreren Anschlussabschnitte dabei zumindest teilumfänglich um die vertikale Mittelachse wenigstens an der Unterseite des Ringkessels vorgesehen sein. Alternativ kann es auch vorteilhaft sein, wenn die mehreren Anschlussabschnitte vollumfänglich um die vertikale Mittelachse wenigstens an der Unterseite des Ringkessels vorgesehen sind.
In einer nochmals weiteren bevorzugten Ausführungsvariante kann ein einziger ebener Anschlussabschnitt zumindest an der Unterseite des Ringkessels vorgesehen sein, der sich entlang wenigstens der gesamten Unterseite, also um 360° Grad um die vertikale Mittelachse, erstreckt.
Vorteilhaft können dem einen einzigen Anschlussabschnitt mehrere Öffnungen zugeordnet sein, die in vorzugsweise gleichmäßigen oder näherungsweise gleichmäßigen Winkelabständen um die vertikale Mittelachse verteilt sind.
In einer wiederum weiteren bevorzugten Ausführungsvariante kann der wenigstens eine gemeinsame Ringkessel zumindest abschnittsweise an der Unterseite und seiner Oberseite jeweils zur Bereitstellung wenigstens eines ebenen Anschlussabschnittes jeweils abgeflacht ausgebildet sein.
Bevorzugt kann der wenigstens eine der Oberseite zugeordnete ebene Anschlussabschnitt parallel zu dem wenigstens einen der Unterseite zugeordneten Anschlussabschnitt ausgebildet sein.
Dabei kann der jeweils wenigstens eine Anschlussabschnitt der Oberseite bzw. der Unterseite vorteilhaft jeweils einen Kreissehnenabschnitt ausbilden, zwischen denen sich entsprechende Kreisbogenabschnitte erstrecken.
Schließlich kann der der Unterseite zugeordnete wenigstens eine ebene Anschlussabschnitt bevorzugt eine Anschlussabschnittsfläche aufweisen, die kongruent zu der Anschlussabschnittsfläche des wenigstens einen der Oberseite zugeordneten ebenen Anschlussabschnittes ausgebildet ist.
Besonders bevorzugt eignet sich die erfindungsgemäße Füllmaschine zum Abfüllen von hygienisch anspruchsvollen Medien oder Produkten bzw. von mikrobiologisch empfindlichen Medien oder Produkten, wie z. B. von Milch, Milchprodukten, milch- und/oder eiweißhaltigen Produkten oder von mikrobiologisch empfindlichen Getränken. Die erfindungsgemäße Füllmaschine eignet sich insbesondere zum Abfüllen von Produkten in flüssiger oder pastöser Form.
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 einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen:
1 in perspektivischer Darstellung und in einer Ansicht von oben eine als Füllmaschine ausgebildete Vorrichtung zum Füllen von Flaschen mit einem flüssigen Füllgut.
2 in schematischer Darstellung die Unterseite einer Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Ringkessels
3 in schematischer Schnittdarstellung eine Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Ringkessels einer Füllmaschine
4 in schematischer Schnittdarstellung eine weitere Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Ringkessels einer Füllmaschine.
Für gleiche oder gleich wirkende Elemente der Erfindung werden in den Figuren identische Bezugszeichen verwendet. Ferner werden der Übersichtlichkeit halber nur Bezugszeichen in den einzelnen Figuren dargestellt, die für die Beschreibung der jeweiligen Figur erforderlich sind.
Die in den Figuren allgemein mit 1 bezeichnete Füllmaschine dient zum Füllen von Behältern 2 in Form von Flaschen oder dergleichen mit einem flüssigen Füllgut.
Insbesondere kann es sich bei dem flüssigen Füllgut um hygienisch sehr anspruchsvolle Medien oder Produkten bzw. um mikrobiologisch empfindliche Medien oder Produkten, wie z. B. Milch, Milchprodukte, milch- und/oder eiweißhaltige Produkte oder mikrobiologisch empfindliche Getränke handeln.
Die Füllmaschine 1 umfasst u. a. einen um eine vertikale Maschinenachse MA in Richtung des Pfeils A umlaufend antreibbaren Rotor 3, der bei der dargestellten Ausführungsform speichenradartig ausgebildet ist, und zwar u. a. mit einem äußeren ringartigen Rotorelement 4, mit einem innen liegenden, narbenartigen Rotorelement 5 sowie mit mehreren, die Rotorelemente 4 und 5 miteinander verbindenden speichenartigen Rotorabschnitten 6. Am äußeren Rotorelement 4 sind in gleichmäßigen Winkelabständen um die Maschinenachse MA verteilt Füllstellen 7 mit jeweils einem Füllelement 8 und einem unter dem Füllelement 8 angeordneten Behälterträger 9 vorgesehen, mit der der jeweils zu füllende Behälter 2 während des Füllprozesses gegen das zugehörige Füllelement 8 angehoben wird.
Mit 10 ist ein Behältereinlauf bezeichnet, der in bekannter Weise wenigstens eine Einteilschnecke 11 und einen Transportstern 12 umfasst und über den die über einen äußeren Transporteur 13 in Richtung des Pfeils B zugeführten leeren Behälter 2 jeweils einzeln an eine der Füllstellen 7 übergeben werden.
Mit 14 ist ein Behälterauslauf bezeichnet, der in bekannter Weise wenigstens einen Transportstern 15 umfasst, über den die gefüllten, von der jeweiligen Füllstelle 7 abgenommenen Behälter 2 an einen äußeren Transporteur 16 zum Abführen der gefüllten Behälter 2 in Richtung des Pfeils C weitergeleitet werden.
Die Füllmaschine 1 kann im Bereich ihres Behältereinlaufs 10 und Behälterauslaufs 14 jeweils vortischfrei ausgeführt sein, und zwar insbesondere derart, dass für den Behältereinlauf 10 und den Behälterauslauf 14 jeweils lediglich ein zentraler Standfuß 10.1 bzw. 14.1 zur vertikalen Lastabstützung vorgesehen sein kann, ansonsten der Raum unterhalb des Behältereinlaufs 10 und des Behälterauslaufs 14 ohne Behinderung durch Funktionselemente leicht zugänglich ist, und zwar nicht nur für Reparatur- und Wartungszwecke, sondern insbesondere auch für Reinigungs- und Desinfektionszwecke.
Die Transportsterne 12 und 15 können hierfür beispielsweise jeweils so ausgebildet sein, dass in ihnen die Behälter 2 durch geeignete Mittel, beispielsweise durch Klemmen, gehalten sind.
Weiterhin weist die Füllmaschine 1 wenigstens einen für sämtliche Füllelemente 8 gemeinsamen Ringkessel 17 mit jeweils einem runden Querschnitt zur Bereitstellung des flüssigen Füllgutes an den entsprechenden Füllelementen 8 auf, wobei erfindungsgemäß der wenigstens eine gemeinsame Ringkessel 17 zumindest abschnittsweise an seiner Unterseite 17.1 zur Bereitstellung wenigstens eines ebenen, d. h. flachen, Anschlussabschnittes 40, gezeigt in den 2 bis 4, abgeflacht ausgebildet ist. Insbesondere ist der erfindungsgemäße Ringkessel 17 nähergehend dargestellt und erläutert in den 2 bis 4.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind auf dem äußeren Rotorelement 4 zwei für sämtliche Füllstellen 7 bzw. deren Füllelemente 8 gemeinsame, in 1 nur schematisch angedeutete und erfindungsgemäß ausgebildete Ringkessel 17 vorgesehen, von denen während des Betriebs der Füllmaschine 1 wenigstens ein Ringkessel 17 mit einem flüssigen Füllgut gefüllt ist.
Die beiden Ringkessel 17 können dabei insbesondere konzentrisch zueinander und konzentrisch zur Achse MA ausgebildet sein, wobei der äußere Ringkessel 17 den inneren Ringkessel 17 vorzugsweise vollumfänglich umschließt. Beide Ringkessel 17 können über geeignete Mittel, beispielsweise über Stege, miteinander verbunden und Bestandteil des äußeren ringförmigen Rotorelementes 4 sein, und zwar zusammen mit einem unterhalb des äußeren Ringkessels 17 vorgesehenen Ring 19, an welchem insbesondere Behälterträger 9 bzw. deren Führungen angebracht sein können und welcher mit dem darüber liegenden Ringkessel 17 in geeigneter Weise verbunden sein kann.
Dabei können am Rotor 3 auch weitere Funktionselemente, beispielsweise mehrere Steuereinrichtungen 20 zum Steuern der Füllelemente 7, vorgesehen sein. Ferner kann bei der Füllmaschine 1 der 1 der Rotor 3 mit seinem innenliegenden, narbenartigen Rotorelement 5 mit einer zentralen Lagerung, d. h. an einer zentralen Führungs- und/Lagersäule 21 um die vertikale Maschinenachse MA drehbar gelagert sein, und zwar mit einer Lageranordnung unter Verwendung mehrerer Lager (Radiallager und Axiallager), deren Durchmesser wesentlich kleiner ist als der Außendurchmesser des Rotors 3. Durch diese zentrale Lagerung des Rotors 3 an der Führungs- und/Lagersäule 21 ist die bei Füllmaschinen umlaufender Bauart übliche und sehr teuere Kugeldrehverbindung zur Lagerung des Rotors 3 vermieden. Insbesondere ergeben sich durch die zentrale Lagerung des Rotors 3 an der Führungs- und/Lagersäule 21 aber wesentliche Vorteile hinsichtlich Reinigung und Hygiene, da bis auf den von der Führungs- und/Lagersäule 21 eingenommenen Raum der gesamte Raum unterhalb des Rotors 3 zumindest weitestgehend frei zugänglich ist, und zwar nicht nur für Reparatur und Wartung, sondern auch für Reinigungszwecke.
Die Führungs- und/Lagersäule 21 kann beispielsweise mit einem sich kegelförmig verbreiternden Säulenfuß 22 auf dem Boden aufstehen und dort zum Ausrichten der Füllmaschine 1 mit einer Vielzahl von höhenverstellbaren Standfüßen 23 versehen sein.
Weiterhin kann am Säulenfuß 22 ein radial von der Führungs- und/Lagersäule 21 wegstehender, beispielweise im Wesentlichen dreieckförmiger Tragrahmen 24 befestigt sein, der mit seinen in einer gemeinsamen horizontalen oder im Wesentlichen horizontalen Ebene angeordneten, beispielsweise stangenartigen Rahmenelementen oder Streben 24.1, die Stützen 10.1 und 14.1 und damit auch den Behältereinlauf 10 und dem Behälterauslauf 14 mit der Führungs- und/Lagersäule 21 verbinden kann.
Die Führungs- und/Lagersäule 21 steht mit einem Säulenabschnitt 25 über das narbenartige Rotorelement 5 bzw. über die zentrale Lagerung des Rotors 3 vor. An dem Säulenabschnitt 25 kann ferner eine kreisscheibenförmige Platte 26 befestigt sein, die Bestandteil des äußeren Halte- und Stützrahmens 27 ist. Letzterer kann aus mehreren, d. h. bei der dargestellten Ausführungsform aus sechs, jeweils beispielweise aus einem Rohrprofil aus Edelstahl hergestellten bügelförmigen Rahmenelementen 28, und zwar jeweils mit einem kürzeren Bügelabschnitt 28.1, einem längeren Bügelabschnitt 28.2 und einem diese Bügelabschnitte verbindenden Jochabschnitte 28.3 gebildet sein.
Die Rahmenelemente 28 können in vorzugsweise gleichmäßigen Winkelabständen um die Maschinenachse MA und mit ihren Bügelabschnitten 28.1, 28.2 und dem Jochabschnitt 28.3 jeweils in einer Ebene radial zu der Maschinenachse MA liegend derart vorgesehen sein, dass jedes Bügelelement 28 den Rotor 3 bzw. das äußeren Rotorelement 4 mit Abstand übergreift, die Bügelabschnitte 28.1 von oben her an die Platte 26 herangeführt und mit ihren freien Enden in geeigneter Weise, beispielsweise verschweißend mit der Oberseite dieser Platte verbunden sind, während die Bügelabschnitte 28.2 bezogen auf die Maschinenachse MA radial außenliegend mit ihrem freien Ende über höhenverstellbare Standfüße 29 auf dem Boden bzw. Untergrund aufstehen. Über Ringsegmente 30, die ebenfalls beispielweise aus Rohrprofil aus Edelstahl gefertigt und die sich zu einer die Maschinenachse MA konzentrisch umschließenden Ringstruktur ergänzt sein können, können die einzelnen Rahmenelemente 28 an den Bügelabschnitten 28.1 miteinander verbunden sein. Bei der dargestellten Ausführungsform sind die Ringsegmente 30 in einer Ebene angeordnet, die etwa dem Niveau der Oberseite der Ringkessel 17 und 18 entspricht.
Auf der Anschlussplatte 26 des Halte- und Stützrahmens 27 sind beispielsweise weitere Funktionselemente montiert, z. B. ein Antrieb 31 zur Erzeugung der Drehbewegung des Rotors 3.
Durch die Ausbildung des Stützrades 27 mit den aus einem Rohrprofil bestehenden Bügelelementen 28 ist es auch möglich, sämtliche Versorgungs- und/oder Steuerleitungen, die von außen her in die Mitte der Füllmaschine 1 führen, in einem oder aber mehreren Rahmenelementen 28 zu verlegen, sodass frei liegende Leitungen oder Kabel sowie auch Kabeldurchführungen und Halterungen vermieden sind.
Die nachfolgende Beschreibung der 2 bis 4 erläutert den erfindungsgemäßen Ringkessel 17 exemplarisch am Beispiel eines einzigen Ringkessels 17, wobei die nachfolgende Beschreibung „mutatis mutandis” auch für den weiteren, zweiten Ringkessel 17 gilt. Die 2 zeigt dabei eine Ausführungsvariante der Unterseite 17.1 des Ringkessels 17 in einer schematischen Darstellung. Insbesondere ist ersichtlich, dass sich der Ringkessel 17 konzentrisch um die Mittelachse MA der in dieser Darstellung nicht weiter gezeigten Füllmaschine 1 erstreckt.
Dabei bildet der Ringkessel 17 insbesondere einen geschlossenen hohlen Ring, also quasi einen Rohrringkessel, aus, in dessen Innenraum 17.2 sich das flüssige Füllgut befindet. Der Ringkessel 17 kann dabei insbesondere aus Edelstahl herstellt sein. Mithin bildet damit der Ringkessel 17 einen Flüssigkeitskessel aus, der während des Füllbetriebes mit dem flüssigen Füllgut zumindest teilgefüllt ist, und zwar insbesondere unter Ausbildung eines Flüssigkeitsraumes 17.3 und eines Gasraumes 17.4. Dabei kann der Gasraum 17.4 unter einem Fülldruck P_F von beispielsweise 3 bar bis 5 bar stehenden Inertgas, beispielsweise einem CO₂-Gas oder Stickstoff, eingenommen sein. Jedes Füllelement 8 kann über eine eigene, beispielsweise einen Durchflussmesser ausweisende, Produktleitung mit dem Flüssigkeitsraum 17.3 in fluiddichter Verbindung stehen.
Hierfür ist der Ringkessel 17 erfindungsgemäß zumindest abschnittsweise an seiner Unterseite 17.1 zur Breitstellung wenigstens eines ebenen Anschlussabschnittes 40 abgeflacht ausgebildet. Insbesondere ist die Unterseite 17.1 damit im Bereich des wenigstens einen ebenen Anschlussabschnittes 40 abgeflacht ausgebildet, wobei der ebene Anschlussanschnitt 40 im Wesentlichen rund oder auch elliptisch in seiner geometrischen Formgestaltung in Draufsicht ausgestaltet sein kann. Im Bereich des jeweiligen abgeflachten Anschlussabschnittes 40 kann zumindest eine Öffnung 41, beispielweise in Form einer Bohrung die insbesondere kreisförmig ausgebildet sein kann, an der Unterseite 17.1 des Ringkessels 17 vorgesehen sein, an der außerhalb des Ringkessels 17 in an sich bekannter Art und Weise eine entsprechende Aushalsung für den fluiddichten Anschluss einer jeweiligen Produktleitung angeordnet sein kann. Die Öffnung 41 stellt damit insbesondere eine Verbindung in den Flüssigkeitsraum 17.3 des Innenraums 17.2 her. Über die Produktleitung kann eine Verbindung zum Hindurchleiten des flüssigen Füllgutes von dem Flüssigkeitsraum 17.3 hin zu dem entsprechenden Füllelement 8 geschaffen werden.
Der jeweilige ebene Anschlussabschnitt 40 kann dabei an den Durchmesser der entsprechenden Öffnung 41 angepasst sein, insbesondere derart, dass der jeweilig ebene Anschlussabschnitte 40 eine Anschlussabschnittsfläche 40.1 ausbildet, die mindestens dem durch die dazugehörige Öffnung 41 definierten Flächenabschnitt entspricht, also beispielweise mindestens dem Durchmesser der dazugehörigen Öffnung 41.
Vorteilhaft überragt die Anschlussabschnittsfläche 40.1 des entsprechend ebenen Anschlussabschnittes 40 den Flächenabschnitt der dazugehörigen Öffnung 41 vollumfänglich und kann dabei eine Anschlussabschnittsfläche 40.1 ausbilden, die um vorzugsweise 5% bis 30% größer ist, als der Flächenabschnitt der zugehörigen Öffnung 41.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass mehrere ebene Anschlussabschnitte 40 an der Unterseite 17.1 des Ringkessels 17 in vorzugsweise gleichmäßigen oder näherungsweise gleichmäßigen Winkelabständen um die vertikale Mittelachse MA verteilt angeordnet sind. Bevorzugt sind die mehreren, ebenen Anschlussabschnitte 40 derart an der Unterseite 17.1 des Ringkessels 17 vorgesehen, dass deren jeweils zuordnete Öffnungen 41 einen identischen oder näherungsweise identischen Radius R zur vertikalen Mittelachse MA ausbilden. Ferner bevorzugt sind die mehreren Anschlussabschnitte 40 dabei zumindest teilumfänglich, also in einem definierbaren Kreisbogen um die vertikale Mittelachse MA, der Unterseite 17.1 des Ringkessels 17 vorgesehen. Alternativ können die mehreren ebenen Anschlussabschnitte 40 jedoch auch vollumfänglich, also um 360° Grad, entlang der gesamten Unterseite 17.1 des Ringkessels 17 in bevorzugt gleichmäßigen oder näherungsweise gleichmäßigen Winkelabständen um die vertikale Mittelachse MA verteilt vorgesehen sein.
Wiederum alternativ kann auch vorgesehen sein, dass ein einziger ebener Anschlussabschnitt 40 an der Unterseite 17.1 des Ringkessels 17 vorgesehen ist, der sich entlang der gesamten Unterseite 17.1, also vollumfänglich, um 360° Grad um die vertikale Mittelachse MA erstreckt. Mithin ist der eine einzige Anschlussabschnitt 40 damit als eine Art um die Mittelachse MA umlaufender ebener Bahnabschnitt ausgebildet. Diesem einen Anschlussabschnitt 40 können dabei die mehreren Öffnungen 41 zugeordnet sein und zwar derart, dass die Öffnungen 41 sich vorzugsweise in gleichmäßigen oder näherungsweise gleichmäßigen Winkelabständen um die vertikale Mittelachse MA verteilt angeordnet in dem einen Anschlussabschnitt 40 eingebracht befinden. In anderen Worten weist damit der eine, um 360° Grad vollumfänglich der vertikalen Mittelachse MA verlaufende, Anschlussabschnitt 40 sämtliche Öffnungen 41 auf, die in gleichmäßig oder näherungsweise gleichmäßig verteilten Winkelabständen in dem einen Anschlussabschnitt 40 beispielweise in Form von Bohrungen eingebracht sein können.
Die vorliegende Erfindung ist dabei ausdrücklich nicht auf die in 2 gezeigte Anzahl oder Positionierung der nur exemplarisch und beispielhaft dargestellten Anschlussabschnitte 40 beschränkt.
3 zeigt in schematischer Schnittdarstellung, also im Querschnitt, eine Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Ringkessels 17 einer Füllmaschine 1, bei der wenigstens ein ebener Anschlussabschnitte 40 wenigstens an der Unterseite 17.1 des Ringkessels 17 vorgesehen ist. Der Ringkessel 17 ist dabei im Wesentlichen über seinen gesamten Querschnitt rund, insbesondere kreisförmig, ausgebildet und weist nur an seiner Unterseite 17.1 zumindest abschnittsweise wenigstens einen ebenen Anschlussabschnitt 40 auf, der eine Art Abflachung ausbildet.
Die Wandung des Ringkessels 17 bildet dabei im Querschnitt zumindest im Bereich des wenigstens einen ebenen Anschlussabschnittes 40 einen Kreisbogenabschnitt KBA sowie einen Kreissehnenabschnitt KSA aus, wobei der entsprechende Anschlussabschnitt 40 dem Kreissehnenabschnitt KSA zugeordnet ist. Vorzugsweise kann durch den Kreisbogenabschnitt KBA ein Mittelpunkt MP im Innenraum 17.2 des Ringkessels 17 definiert sein, durch den eine horizontale Mittelebene HE des Ringkessels 17 aufgespannt wird, die im Mittelpunkt MP lotrecht von einer vertikalen Mittelachse VA geschnitten ist. Die horizontale Mittelebene HE verläuft dabei insbesondere parallel zu dem wenigstens einen Anschlussabschnitt 40, bzw. dessen Anschlussabschnittsfläche 40.1.
Weiterhin kann auch vorgesehen sein, dass durch den Schnittpunkt der horizontalen Mittelebene HE mit dem Kreisbogenabschnitt KBA und dem Mittelpunkt MP ein Radius r definiert wird, der der Länge des Kreissehnenabschnittes KSA und somit einer Breite b des Anschlussabschnittes 40 entspricht. Insbesondere kann damit die Breite b bei Vorsehen mehrerer Anschlussabschnitte 40 dem Durchmesser einer einzelnen Anschlussabschnittsfläche 40.1 entsprechend, bzw. der Breite der umlaufend bahnartigen Anschlussabschnittsfläche 40.1 bei Vorsehen nur eines einzigen, umlaufenden Anschlussabschnittes 40.
Mithin verläuft der Radius r damit insbesondere als Strecke auf der horizontalen Mittelebene HE zwischen dem Schnittpunkt der horizontalen Mittelebene HE mit dem Kreisbogenabschnitt KBA und dem Mittelpunkt MP. Besonders bevorzugt bildet damit der Kreissehnenabschnitt KSA eine Sekante des Kreisbogenabschnittes KBA der Wandung des Ringkessels 17 aus. Bevorzugt macht die Länge des Kreisbogenabschnittes KBA, also die Länge der Kreisbogenlinie, näherungsweise 5 von 6 Teilen der Gesamtumfangslänge des Querschnittes des Ringkessels 17 aus.
Ferner weist der Ringkessel 17 im Bereich des Kreissehnenabschnittes KSA eine Dicke D der Wandung, also Wandstärke, auf, die der Dicke D der Wandung im Bereich des Kreisbogenabschnittes KBA entspricht. Weiterhin vorteilhaft ist die Dicke D der Wandung des Ringkessels 17 somit über den gesamten Querschnitt des Ringkessels 17 konstant, also gleichmäßig, ausgebildet. Insbesondere kann die Dicke D zwischen 1,85 mm und 5 mm, besonders bevorzugt 3,4 mm betragen.
4 zeigt in schematischer Schnittdarstellung, also im Querschnitt, eine weitere Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Ringkessels 17 einer Füllmaschine 1, bei der wenigstens ein ebener Anschlussabschnitte 40 an der Unterseite 17.1 sowie wenigstens ein ebener Anschlussabschnitte 40 an einer Oberseite 17.5 des Ringkessels 17 vorgesehen sind. Für den wenigstens einen ebenen Anschlussabschnitt 40 der Oberseite 17.5 gilt dabei „mutatis mutandis” das bereits Erläuterte der 1 bis 3. Insbesondere ist der wenigstens eine, der Oberseite 17.5 zugeordnete ebene Anschlussabschnitt 40 parallel zu dem wenigstens einen, der Unterseite 17.1 zugeordneten Anschlussabschnitt 40 ausgebildet, bzw. parallel zu der horizontalen Mittelebene ME. Die jeweiligen Anschlussabschnitte 40 sowohl der Oberseite 17.5 als auch der Unterseite 17.1 bilden dabei jeweils die Kreissehnenabschnitte KSA zwischen denen sich entsprechende Kreisbogenabschnitte KSB erstrecken.
Dabei kann vorgesehen sein, dass der der Unterseite 17.1 zugeordnete wenigstens eine ebene Anschlussabschnitt 40 eine Anschlussabschnittsfläche 40.1 aufweist, die kongruent zu der Anschlussabschnittsfläche 40.1 des wenigstens einen der Oberseite 17.5 zugeordneten ebenen Anschlussabschnittes 40 ausgebildet ist.
Vorstehend wurde davon ausgegangen, dass die Füllmaschine 1 zum Füllen von Behältern 2 mit einem flüssigen Füllgut dient. Selbstverständlich kann die Füllmaschine 1 auch zum Füllen von Behältern 2 mit anderen Produkten, beispielsweise mit pastösen oder cremeartigen Produkten verwendet werden.
Die Erfindung wurde voranstehend an Ausführungsbeispielen beschrieben. Es versteht sich, dass zahlreiche Änderungen sowie Abwandlungen möglich sind, ohne dass dadurch der der Erfindung zugrunde liegende Erfindungsgedanke verlassen wird.
Bezugszeichenliste

1: Füllmaschine
2: Flasche
3: Rotor
4, 5: Rotorelement
6: speichenartige Rotorabschnitte
7: Füllstelle
8: Füllelement
9: Behälterträger
10: Behältereinlauf
10.1: Standfuß
11: Transportstern
12: Einteilschnecke
13: äußerer Transporteur
14: Behälterauslauf
14.1: Standfuß
15: Transportstern
16: äußerer Transporteur
17: Ringkessel
17.1: Unterseite
17.2: Innenraum
17.3: Flüssigkeitsraum
17.4: Gasraum
17.5: Oberseite
19: Tragring
20: Steuereinrichtung
21: Führungs- und/Lagersäule
22: Säulenfuß
23: höhenverstellbare Fußelemente
24: Trag- oder Verbindungsrahmen
24.1: Rahmenelement oder -strebe
25: Säulenabschnitt
26: Platte
27: Halte- und Stützrahmen
28: bügelförmiges Rahmenelement
28.1, 28.2: Bügelabschnitt
28.3: Jochabschnitt
29: höhenverstellbares Fußelement
30: Ringsegment
31: Antrieb
40: Anschlussabschnitt
40.1: Anschlussabschnittsfläche
41: Öffnung
A: Drehrichtung des Rotors 3
B: Transportrichtung des äußeren Transporteurs 13
C: Transportrichtung des äußeren Transporteurs 16
MA: vertikale Maschinenachse
KBA: Kreisbogenabschnitt
KSA: Kreissehnenabschnitt
MP: Mittelpunkt
HE: horizontale Mittelebene
VA: vertikale Mittelachse
PF: Fülldruck
r: Radius
R: Radius
b: Breite
D: Dicke

Claims

Füllmaschine zum Füllen von Behältern (2) wie Flaschen oder dergleichen mit einem flüssigen Füllgut, aufweisend wenigstens einen um eine vertikale Maschinenachse (MA) umlaufend antreibbaren Rotor (3) sowie mehrere am Umfang des Rotors (3) gebildete Füllstellen (7) mit wenigstens einem Füllelement (8), wobei den einzelnen Füllstellen (7) die zu füllenden Behälter (2) jeweils über einen Behältereinlauf (10) zuführbar und die befüllten Behälter (2) über einen Behälterauslauf (14) abführbar sind, wobei die Füllmaschine (1) wenigstens einen für sämtliche Füllelemente (8) gemeinsamen Ringkessel (17) mit einem runden Querschnitt aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine gemeinsame Ringkessel (17) zumindest abschnittsweise an seiner Unterseite (17.1) zur Bereitstellung wenigstens eines ebenen Anschlussabschnittes (40) abgeflacht ausgebildet ist.
Füllmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine ebene Anschlussabschnitt (40) zumindest eine Öffnung (41) aufweist.
Füllmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine ebene Anschlussabschnitt (40) eine Anschlussabschnittsfläche (40.1) aufweist, die mindestens einem durch die entsprechende Öffnung (41) gebildeten Flächenabschnitt entspricht.
Füllmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des Ringkessels (17) zumindest im Bereich des wenigstens einen ebenen Anschlussabschnittes (40) einen Kreisbogenabschnitt (KBA) sowie einen Kreissehnenabschnitt (KSA) ausbildet, wobei der wenigstens eine ebene Anschlussabschnitt (40) dem Kreissehnenabschnitt (KSA) zugeordnet ist.
Füllmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine ebene Anschlussabschnitt (40) parallel zu einer horizontalen Mittelebene (HE) des Ringkanals (17) verläuft.
Füllmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandung des Ringkessels (17) in dem Kreisbogenabschnitt (KBA) und dem Kreissehnenabschnitt (KSA) eine identische Dicke (D) zwischen 1,85 mm und 5,0 mm, besonders bevorzugt 3,4 mm, aufweist.
Füllmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere ebene Anschlussabschnitte (40) zumindest an der Unterseite (17.1) des Ringkessels (17) in vorzugsweise gleichmäßigen oder näherungsweise gleichmäßigen Winkelabständen um eine vertikale Mittelachse (MA) verteilt vorgesehen sind.
Füllmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die mehreren Anschlussabschnitte (40) derart verteilt an wenigstens der Unterseite (17.1) des Ringkessels (17) vorgesehen sind, dass deren jeweils zugeordnete Öffnung (41) einen identischen oder näherungsweise identischen Radius R zur vertikalen Mittelachse (MA) ausbildet.
Füllmaschine nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die mehreren Anschlussabschnitte (40) teilumfänglich um die vertikale Mittelachse (MA) wenigstens an der Unterseite (17.1) des Ringkessels (17) vorgesehen sind.
Füllmaschine nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die mehreren Anschlussabschnitte (40) vollumfänglich um die vertikale Mittelachse (MA) wenigstens an der Unterseite (17.1) des Ringkessels (17) vorgesehen sind.
Füllmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein einziger ebener Anschlussabschnitt (40) zumindest an der Unterseite (17.1) des Ringkessels (17) vorgesehen ist, der sich entlang wenigstens der gesamten Unterseite (17.1), also um 360° Grad um die vertikale Mittelachse (MA), erstreckt.
Füllmaschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass dem einen einzigen Anschlussabschnitt (40) mehrere Öffnungen (41) zugeordnet sind, die in vorzugsweise gleichmäßigen oder näherungsweise gleichmäßigen Winkelabständen um die vertikale Mittelachse (MA) verteilt vorgesehen sind.
Füllmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine gemeinsame Ringkessel (17) zumindest abschnittsweise an der Unterseite (17.1) und seiner Oberseite (17.5) jeweils zur Bereitstellung wenigstens eines ebenen Anschlussabschnittes (40) jeweils abgeflacht ausgebildet ist.
Füllmaschine nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine der Oberseite (17.5) zugeordnete ebene Anschlussabschnitt (40) parallel zu dem wenigstens einen der Unterseite (17.1) zugeordneten Anschlussabschnitt (40) ausgebildet ist.
Füllmaschine nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweils wenigstens eine Anschlussabschnitt (40) der Oberseite (17.5) bzw. der Unterseite (17.1) jeweils einen Kreissehnenabschnitt (KSA) ausbildet, zwischen denen sich entsprechende Kreisbogenabschnitte (KBA) erstrecken.
Füllmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der der Unterseite (17.1) zugeordnete wenigstens eine ebene Anschlussabschnitt (40) eine Anschlussabschnittsfläche (40.1) aufweist, die kongruent zu der Anschlussabschnittsfläche (40.1) des wenigstens einen der Oberseite (17.5) zugeordneten ebenen Anschlussabschnittes (40) ausgebildet ist.