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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Abfüllanlage zum Abfüllen eines Füllprodukts in einen Behälter, beispielsweise zum Abfüllen von Getränken in Glas- oder Plastikflaschen.
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Stand der Technik
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Es sind Abfüllanlagen bekannt, bei welchen die zu befüllenden Behälter in Transportvorrichtungen geführt werden, welche in Form von Rundläufern beziehungsweise Karussells ausgebildet sind. Dabei ist es beispielsweise bekannt, das Befüllen der zu befüllenden Behälter in einem Rundläufer vorzunehmen, welcher während der Befüllung um seine Achse herum rotiert, wobei am Außenumfang des Rundläufers die jeweiligen Füllorgane zum eigentlichen Einfüllen des Füllprodukts in den zu befüllenden Behälter vorgesehen sind.
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Dabei sind unterschiedliche Füllverfahren bekannt, welche sich unter anderem dadurch unterscheiden, ob der zu befüllende Behälter an dem jeweiligen Füllorgan angepresst ist und entsprechend während des Füllvorganges eine fluiddichte Verbindung zwischen dem Füllorgan und dem zu befüllenden Behälter hergestellt wird, oder ob das Befüllen mittels eines so genannten Freistrahls durchgeführt wird, bei welchem der Füllproduktstrahl aus dem Füllventil in einen darunter angeordneten zu befüllenden Behälter hereinfällt, ohne dass eine fluiddichte Abdichtung zwischen dem zu befüllenden Behälter und dem Füllorgan vorgesehen ist. Mit anderen Worten fällt das Füllprodukt beim Freistrahlfüllen in einem Freistrahlabschnitt ungeführt und ungeschützt in den zu befüllenden Behälter.
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Durch die Rotation des Rundläufers wird der Füllproduktstrahl aufgrund der Fliehkraft, welche während des Füllvorganges auf das Füllprodukt wirkt, radial nach außen hin abgelenkt. Entsprechend besteht in herkömmlichen Rundläuferfüllvorrichtungen eine Obergrenze für die mögliche Rotationsgeschwindigkeit beim Freistrahlfüllen, welche unter anderem durch die fliehkraftbedingte Auslenkung des Freistrahlfüllproduktstrahls bedingt ist. Wird diese Geschwindigkeit überschritten, so kann es vorkommen, dass während des Füllvorganges der Freistrahl auch im Bereich der jeweiligen Mündung des zu befüllenden Behälters auftrifft, so dass der Freistrahl nicht vollständig in den Behälterinnenraum geleitet werden kann und ein zuverlässiges und vollständiges Befüllen des Behälters mit dem Füllproduktstrahl nicht garantiert werden kann und es auch zu Verschmutzungen der Anlage führen kann.
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Weiterhin ist es in Getränkeabfüllanlagen bekannt, die mit dem Füllprodukt befüllten Behälter nach dem Durchlaufen des Rundläufers an eine nachgelagerte Transportvorrichtung zu übergeben, beispielsweise an einen Transferstern, in welchem der mit dem Füllprodukt befüllte Behälter ebenfalls auf einer Kreisbahn geführt wird. Die Transportvorrichtungen und insbesondere die Transfersterne sind dazu vorgesehen, den mit dem Füllprodukt befüllten, aber noch nicht verschlossenen Behälter zu einer Verschließvorrichtung zu bringen, wobei die Verschließvorrichtung ebenfalls als Rundläuferverschließer ausgebildet sein kann.
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An den jeweiligen Übergabestellen, beispielsweise von dem Rundläufer auf einen Transferstern, zwischen einzelnen Transfersternen sowie von dem Transferstern auf den Rundläuferverschließer kommt es aufgrund der nicht zusammenfallenden Rotationsachsen entsprechend zu einer Änderung der auf die Behälter und damit auch auf das in den Behältern vorgesehene Füllprodukt wirkenden, durch die Rotation hervorgerufenen Zentrifugalkräfte. Entsprechend findet an den jeweiligen Übergabestellen auch eine Änderung der auf das Füllprodukt wirkenden Kräfte statt, derart, dass hier ein Impuls auf das Füllprodukt so aufgebracht wird, dass es zu einer Schwappbewegung des Füllprodukts innerhalb des Behälters führen kann. Auch hier ist eine Obergrenze bei der Rotationsgeschwindigkeit der einzelnen, den mit dem Füllprodukt befüllten Behälter einander übergebenden Rotationsvorrichtungen dergestalt vorgegeben, dass ein Herausschwappen von Füllprodukt aus dem mit dem Füllprodukt befüllten Behälter vermieden werden muss.
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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 Abfüllanlage bereitzustellen, welche eine erhöhte Leistung beziehungsweise eine reduzierte Schwappneigung hat.
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Diese Aufgabe wird durch eine Abfüllanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Entsprechend wird eine Abfüllanlage zum Befüllen eines Behälters mit einem Füllprodukt vorgeschlagen, welche eine Füllvorrichtung zum Befüllen des Behälters mit dem Füllprodukt umfasst. Erfindungsgemäß ist eine ein elektrostatisches Feld aufweisende Ablenkvorrichtung zur Ablenkung des Füllprodukts relativ zu dem Behälter vorgesehen.
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Dadurch, dass eine ein elektrostatisches Feld aufweisende Ablenkvorrichtung vorgesehen ist, kann in denjenigen Bereichen der Abfüllanlage, in welchen beispielsweise aufgrund der auftretenden Fliehkräfte eine übermäßige Auslenkung des Füllprodukts erreicht wird, welche zu einem Überschwappen des sich in dem Behälter befindlichen Füllprodukts beziehungsweise zu einem ungenauen Treffen des Behälters durch den Füllproduktstrahl während des Abfüllvorganges führt, eine der unerwünschten Auslenkung entgegengesetzte Ablenkung des Füllprodukts beziehungsweise des Füllproduktstrahls vorgenommen werden.
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Hierbei wird ausgenutzt, dass Wasser eine Dipoleigenschaft aufweist und beim Anlegen eines elektrostatischen Feldes die negativ geladenen Enden der Wassermoleküle durch das positiv geladene Ende des elektrostatischen Feldes angezogen werden. Entsprechend kann eine Auslenkung beziehungsweise Ablenkung des Füllprodukts mittels der Ablenkvorrichtung durch das Anlegen des elektrostatischen Feldes erreicht werden.
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Somit kann beispielsweise beim Füllen eines Füllprodukts im Freistrahl, bei welchem der Füllproduktstrahl einen zwischen dem Füllorgan und dem zu befüllenden Behälter ausgebildeten Freiraum durchmisst, durch das Anlegen des elektrostatischen Feldes ein Einwirken auf das Füllprodukt so erreicht werden, dass die durch das elektrostatische Feld erzeugte Anziehungskraft der Zentrifugalkraft entgegenwirkt. Damit kann die durch die Zentrifugalkraft auf den Füllproduktstrahl ausgeübte Ablenkung reduziert, aufgehoben oder gar umgekehrt werden. Die auf das Füllprodukt ausgeübte Kraft ist abhängig von der Stärke des angelegten elektrostatischen Feldes, welches konkret auf das Füllprodukt wirkt.
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Weiterhin kann durch die Verwendung beziehungsweise das Anlegen des elektrostatischen Feldes erreicht werden, dass auch bei der Übergabe von befüllten Behältern von einer Transportvorrichtung an eine andere beziehungsweise bei der Übergabe des befüllten Behälters von der Füllvorrichtung an eine Transportvorrichtung beziehungsweise von einer Transportvorrichtung an eine Verschließvorrichtung ebenfalls eine Ablenkvorrichtung mit einem elektrostatischen Feld so auf das Füllprodukt wirken kann, dass es einer übermäßigen Auslenkung des Füllprodukts aufgrund der in den Übergabebereichen aufgebrachten Impulse beziehungsweise aufgrund des Wechsels der jeweils auf das Füllprodukt wirkenden Kräfte entgegenwirkt. Damit kann erreicht werden, dass eine Schwappneigung beziehungsweise eine Überschwappneigung des in dem befüllten Behälter vorliegenden Füllprodukts im Bereich der jeweiligen Übergabestellen von einer Transportvorrichtung an die nächste reduziert wird beziehungsweise vollständig unterbunden werden kann.
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Damit lässt sich durch das Bereitstellen der Ablenkvorrichtung, welche ein elektrostatisches Feld aufweist, erreichen, dass die gleiche Abfüllanlage zuverlässiger betrieben werden kann, da das Ausschwappen beziehungsweise Überschwappen von Füllprodukt an den jeweiligen Übergabestellen aus einem bereits befüllten Behälter, beziehungsweise das zielgenaue Einfüllen eines Füllprodukts in einen zu befüllenden Behälter mittels eines Freistrahls verbessert wird. Insgesamt kann die Überschwappneigung beziehungsweise Spritzneigung verringert werden und auf diese Weise ein exakteres Abfüllergebnis erreicht werden, da unbeabsichtigt nicht in den Behälter einfließende beziehungsweise aus dem Behälter heraustretende Füllproduktmengen auf diese Weise reduziert beziehungsweise vermieden werden können.
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Durch die Verwendung einer Ablenkvorrichtung, welche ein elektrostatisches Feld zur Ablenkung verwendet, kann weiterhin ein besonders hygienisches Abfüllen erreicht werden, da eine Produktberührung für das Ablenken des Füllprodukts nicht erforderlich ist. Vielmehr kann das elektrostatische Feld mittels einer entsprechenden Vorrichtung so beabstandet von dem eigentlichen Füllprodukt beziehungsweise Füllproduktstrahl bereitgestellt werden, dass eine hygienische Beeinträchtigung des Füllprodukts durch die Ablenkvorrichtung dadurch ausgeschlossen ist. Damit können die vorteilhaften Effekte des Freistrahlfüllens, nämlich unter anderem die fehlende Notwendigkeit der Berührung der Mündung des zu befüllenden Behälters durch das Füllorgan, verbunden werden mit den Anforderungen an eine hohe Umlaufgeschwindigkeit eines Rundläufers, um entweder die Leistung der Anlage zu verbessern oder den notwendigen Radius des Rundläufers zu verringern.
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Weiterhin ist es mittels der Ablenkvorrichtung ebenfalls möglich, den Freistrahl so abzulenken, dass ein bevorzugter Auftreffpunkt des Freistrahls innerhalb des durch den zu befüllenden Behälter bereitgestellten Aufnahmeraums getroffen werden kann. Dies ist beispielsweise dann von Bedeutung, wenn Füllprodukte abgefüllt werden, welche eine erhöhte Aufschäumneigung aufweisen. Die Aufschäumneigung während des Abfüllvorganges hängt dabei unter anderem von dem jeweiligen Auftreffpunkt des Füllprodukts in dem zu befüllenden Behälter ab. Es kann hier beispielsweise von Vorteil sein, den Füllproduktstrahl so auszurichten, dass er als erstes an einer Innenwand des zu befüllenden Behälters auftrifft, an welcher er dann an den Boden des Behälters abgleitet, so dass das Füllprodukt zumindest zu Beginn der Befüllung quasi dekantiert wird. Es kann aber auch von Vorteil sein, den Auftreffpunkt direkt am Boden des zu befüllenden Behälters vorzusehen, um auf diese Weise die Aufschäumneigung zu reduzieren. Entsprechend kann mittels der vorgeschlagenen Ablenkvorrichtung durch das Anlegen des elektrostatischen Feldes neben den oben genannten vorteilhaften Wirkungen auch die Aufschäumneigung des Füllproduktes so reduziert werden, dass die Anlagenleistung insgesamt erhöht werden kann. Dies ist insbesondere deshalb der Fall, da bei einer reduzierten Aufschäumneigung der Füllvorgang insgesamt verkürzt werden kann und eine eventuell vorgesehene Zeit zur Beruhigung des Füllprodukts verkürzt werden kann.
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Weiterhin ist es aufgrund des Bereitstellens der Ablenkvorrichtung möglich, in den Bereichen, in welchen befüllte Behälter von einer Transportvorrichtung an eine andere Transportvorrichtung übergeben werden, die Überschwapp- beziehungsweise Überlaufneigung zu verringern. Damit kann insgesamt eine höhere Ausbringung der Anlage erreicht werden, da zumindest das Überschwappen des Füllprodukts aus den Behältern beziehungsweise das nicht zielgenaue Eintreffen des Füllproduktstrahls in den Behälter auf diese Weise reduziert wird beziehungsweise vermieden werden kann. Entsprechend kann bei einer gegebenen Anlagengröße die Ausbringung insgesamt erhöht werden. In einer Alternative kann auch die Anlagengröße verringert werden, da die Rotationsgeschwindigkeiten der einzelnen Transportvorrichtungen, beispielsweise des Rundläufers oder der Transportsterne, erhöht werden können, so dass entsprechend deren Radien verringert werden können.
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Damit ergibt sich insgesamt eine erhöhte Effizienz der Anlage.
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Bevorzugt ist die Füllvorrichtung zum Befüllen des Behälters im Freistrahl ausgebildet und die Ablenkvorrichtung wirkt auf den Freistrahl. Auf diese Weise können die vorteilhaften Wirkungen des Abfüllens im Freistrahl mit den Anforderungen an eine erhöhte Anlagenleistung oder einen kompakten Aufbau der Anlage miteinander verbunden werden.
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Bevorzugt ist eine Transportvorrichtung zum Transportieren des befüllten Behälters vorgesehen und die Ablenkvorrichtung wirkt auf das in dem Behälter aufgenommene Füllprodukt. Damit kann ein Überlaufen oder Auslaufen von Füllprodukt aufgrund der auftretenden Fliehkräfte vermieden werden, so dass die Anlagenleistung weiter verbessert werden kann.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung wird der befüllte Behälter in einem Übergabebereich an eine nachfolgende Transportvorrichtung übergeben und die Ablenkvorrichtung wirkt im Übergabebereich auf das in dem Behälter aufgenommene Füllprodukt. Auf diese Weise kann die Anlagenleistung weiter verbessert werden, da eine saubere Übergabe der befüllten Behälter erreicht werden kann und ein Verlust von Füllprodukt vermieden werden kann.
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Eine besonders kosteneffektive Ausbildung der Ablenkvorrichtung kann dadurch erreicht werden, dass die Ablenkvorrichtung mindestens ein elektrostatisch aufgeladenes Element, wie beispielsweise Kunststoff oder Hartgummi, verwendet, um eine Ablenkung des Füllproduktstrahls beziehungsweise eine Ablenkung des Füllprodukts zu erreichen.
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In einer Alternative oder zusätzlich kann die Ablenkvorrichtung auch einen Kondensator, bevorzugt einen Plattenkondensator, umfassen. Zwischen den Kondensatorplatten wird dann das elektrostatische Feld aufgebaut. Vorteilhaft an der Ausbildung eines Kondensators ist, dass die Stärke des elektrostatischen Feldes über die angelegte Spannung geregelt werden kann und entsprechend das angelegte elektrostatische Feld und damit die sich daraus ergebende räumliche Ablenkung des Füllprodukts an das jeweilige Füllprodukt, dessen Viskosität und Wassergehalt sowie an die entsprechende Anlagenausbringung, beispielsweise die Rotationsgeschwindigkeiten eines Rundläufers eines Füllers, Transportsterns oder Verschließers angepasst werden kann. Entsprechend kann durch eine Regelung der Stärke des angelegten elektrostatischen Feldes auch eine Regelung der erreichten Ablenkung und damit eine flexible Anlagensteuerung, welche auf unterschiedliche Ausbringungen, unterschiedliche Produkte und auch unterschiedliche Behälterformen eingeht, erreicht werden.
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Bevorzugt wird die Ablenkvorrichtung gemeinsam mit einer Transportvorrichtung zum Transportieren des Behälters bewegt. Die vorgesehene Ablenkvorrichtung kann beispielsweise gemeinsam mit der jeweiligen rotierenden Transportvorrichtung bewegt werden. Beispielsweise kann sie jeweils im Bereich der Behälteraufnahmen beziehungsweise Füllorgane angeordnet sein und mit diesen zusammen bewegt werden. Eine solche Ausgestaltung erfordert jedoch, dass jede Behälterhalterung mit einer Ablenkvorrichtung ausgestattet ist.
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In einer Alternative oder einer Ergänzung kann sich die Ablenkvorrichtung auch stationär entlang eines Transportbereichs erstrecken, in welchem eine Ablenkung erforderlich ist. Dies kann beispielsweise in dem Transportbereich eines Rundläufers sein, in welchem die tatsächliche Befüllung des Behälters mit dem Füllprodukt im Freistrahl erfolgt. Dies ist üblicher Weise nicht der gesamte Umfang, sondern die Befüllung findet üblicher Weise nur in einem vorgegebenen Behandlungswinkel statt.
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Die Ablenkvorrichtung kann weiterhin auch in Bereichen vorgesehen sein, in welchen die Übergabe von Behältern von einer Transportvorrichtung an eine weitere Transportvorrichtung vorgesehen ist.
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Kurze Beschreibung der Figuren
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Bevorzugte weitere Ausführungsformen der Erfindung werden durch die nachfolgende Beschreibung der Figuren näher erläutert. Dabei zeigen:
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1 eine schematische Darstellung eines Abfüllvorganges im Freistrahl in einen sich in Ruhe befindlichen Behälter,
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2 eine schematische Darstellung eines Abfüllvorganges im Freistrahl in einem als Rundläufer ausgebildeten Füller bei einer langsamen Umlaufgeschwindigkeit gemäß dem Stand der Technik,
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3 eine schematische Darstellung eines Abfüllvorganges im Freistrahl in einem als Rundläufer ausgebildeten Füller bei einer hohen Umlaufgeschwindigkeit gemäß dem Stand der Technik,
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4 eine schematische Darstellung eines Abfüllvorgangs im Freistrahl in einem als Rundläufer ausgebildeten Füller bei einer hohen Umlaufgeschwindigkeit, wobei die hier vorgeschlagene Ablenkvorrichtung vorgesehen ist,
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5 eine schematische Darstellung eines mit einem Füllprodukt befüllten Behälters im ruhenden Zustand,
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6 eine schematische Darstellung eines mit einem Füllprodukt befüllten Behälters in einer als Rundläufer ausgebildeten Transportvorrichtung bei einer hohen Umlaufgeschwindigkeit gemäß dem Stand der Technik,
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7 eine schematische Darstellung der Übergabe eines mit einem Füllprodukt befüllten Behälters von einer als Rundläufer ausgebildeten Transportvorrichtung auf eine nachfolgende als Rundläufer ausgebildeten Transportvorrichtung gemäß dem Stand der Technik, und
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8 eine schematische Darstellung der Übergabe eines mit einem Füllprodukt befüllten Behälters von einer als Rundläufer ausgebildeten Transportvorrichtung auf eine nachfolgende als Rundläufer ausgebildete Transportvorrichtung, wobei die hier vorgeschlagene Ablenkvorrichtung vorgesehen ist.
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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 ein Ausschnitt aus einer Abfüllanlage 1 gezeigt, wobei die Abfüllanlage 1 eine als Rundläufer ausgebildete Abfüllvorrichtung mit einem Füllorgan 10 aufweist, welches einen Füllproduktauslauf 12 aufweist. Das Füllprodukt fließt aus dem Füllorgan 10 beziehungsweise dem Füllproduktauslauf 12 des Füllorgans 10 heraus und fließt als Füllproduktstrahl 14 in einen zu befüllenden Behälter 2, welcher einen Halsbereich 20 aufweist, der eine Behältermündung 22 definiert. Der Füllproduktstrahl 14 fließt dabei durch die Behältermündung 22 des zu befüllenden Behälters 2 in den Innenraum des zu befüllenden Behälters 2 hinein. Ist der zu befüllende Behälter 2 noch vollständig leer, so trifft der Füllproduktstrahl 14 an einen Auftreffpunkt 24 auf dem Boden 26 des zu befüllenden Behälters 2 auf.
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Bei dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich um einen Ausschnitt aus einer Abfüllanlage 1, welche üblicher Weise eine Mehrzahl an Füllorganen 10 aufweist, die am Umfang eines Rundläufers angeordnet sind. Während des Umlaufs der Füllorgane 10 wird das Füllprodukt in die darunter angeordneten, und zusammen mit den Füllorganen umlaufenden Behälter 2, eingefüllt.
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Die Füllorgane 10 sind in den hier gezeigten Ausführungsbeispielen für das Freistrahlfüllen vorgesehen. Entsprechend ist der zu befüllende Behälter 2 nicht an das Füllorgan 10 angepresst, sondern es liegt dazwischen ein freier Abschnitt vor, durch welchen hindurch der Füllproduktstrahl 14 aus dem Füllproduktauslauf 12 des Füllorgans 10 herausläuft, bevor er in die Behältermündung 22 des zu befüllenden Behälters 2 eintritt. Mit anderen Worten gibt es zumindest einen Abschnitt des Füllproduktstrahls 14, in dem der Füllproduktstrahl 14 nicht unmittelbar von dem Füllorgan 10 oder dem Behälter 2 umgeben ist, sondern quasi „frei“ durch den Raum fällt.
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In dem in 1 beschriebenen ruhenden Zustand fällt der Füllproduktstrahl 14 entsprechend mittig in den zu befüllenden Behälter 2 und trifft mit seinem Auftreffpunkt 24 zentral auf dem Boden 26 auf.
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In 2 ist der gleiche Aufbau wie in 1 zu sehen, jedoch befindet sich sowohl der zu befüllende Behälter 2 als auch das Füllorgan 10 in einer Rotationsbewegung um eine Achse des Rundläufers herum. Es ist zu erkennen, dass aufgrund der nun auftretenden Fliehkräfte der Füllproduktstrahl 14 nach außen hin abgelenkt wird. Damit trifft der Füllproduktstrahl 14 auch nicht mehr mittig auf den Boden 26 des zu befüllenden Behälters 2 auf, sondern der Auftreffpunkt 24 wandert nach außen und trifft in dem gezeigten Ausführungsbeispiel nun genau in der Kante zwischen dem Boden 26 und der zylindrischen Wand des zu befüllenden Behälters 2 auf. Hierdurch kann eine erhöhte Aufschäumneigung auftreten, so dass bereits bei einer moderaten Umdrehungsgeschwindigkeit des Rundläufers eine erhöhte Aufschäumneigung hervorgerufen wird, welche dazu führt, dass der Abfüllvorgang insgesamt nicht weiter beschleunigt werden kann beziehungsweise dass der Abfüllvorgang eine Limitierung bezüglich des Erreichens des eigentlichen Füllendes erfährt.
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In 3 ist die in den 1 und 2 gezeigte Vorrichtung in einem Zustand dargestellt, in welchem sich der Rundläufer so schnell dreht, dass der Füllproduktstrahl 14 aufgrund der Fliehkräfte soweit ausgelenkt wird, dass er teilweise den Halsbereich 20 des zu befüllenden Behälters 2 trifft und entsprechend nicht mehr der gesamte Füllproduktstrahl 14 durch die Behältermündung 22 in den Behälter 2 hineingelangt. Entsprechend ist hier eine Situation gezeigt, in welcher ein Überspritzen beziehungsweise Überlaufen des Füllproduktstrahls 14 aufgrund der fliehkraftbedingten Ablenkung des Füllproduktstrahls 14 zu beobachten ist. Damit ist das Abfüllergebnis nicht zufriedenstellend, da die Menge des in den zu befüllenden Behälter 2 einzubringenden Füllprodukts nicht genau gemessen werden kann. Weiterhin tritt eine Verschmutzung der Anlage sowie des Behälters durch außen herabfließendes Füllprodukt auf. Darüber hinaus wird das Füllprodukt verschwendet, da es nicht in den zu befüllenden Behälter 2 gelangt, sondern verworfen werden muss.
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In 4 ist nun eine Abfüllanlage 1 gemäß dem vorliegenden Vorschlag gezeigt, welche ein an einem Rundläufer angeordnetes Füllorgan 10 aufweist, welches wiederum zur Befüllung eines Behälters 2 mit einem Füllprodukt mittels eines Füllproduktstrahls 14 vorgesehen ist. Eine Ablenkvorrichtung 3 ist zumindest in dem Bereich der freien Fallstrecke des Füllproduktstrahls 14 vorgesehen, also zumindest in dem Bereich, ab welchem der Füllproduktstrahl 14 aus dem Füllproduktauslauf 12 des Füllorgans 10 heraustritt und bevor der Füllproduktstrahl 14 wieder in die Behältermündung 22 des zu befüllenden Behälters 2 eintritt. Die Ablenkvorrichtung 3 kann aber darüber hinaus auch auf weitere Abschnitte des Füllproduktstrahls 14 und auch auf den gesamten Füllproduktstrahl 14 wirken.
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Die Ablenkvorrichtung 3 stellt ein elektrostatisches Feld 30 bereit, welches so auf den Füllproduktstrahl 14 wirkt, dass dieser in Richtung der in 4 gezeigten Ablenkfläche 3 abgelenkt wird.
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Rotiert nun die in 4 gezeigte Vorrichtung, insbesondere das Füllorgan 10 gemeinsam mit dem zu befüllenden Behälter 2, um die Achse des Rundläufers herum, so kann durch das Bereitstellen der Ablenkvorrichtung 3 der eigentlich auf den Füllproduktstrahl 14 wirkenden Fliehkraft entgegengewirkt werden. Entsprechend kann die in 3 gezeigte starke Ablenkung des Füllproduktstrahls 14 durch das Bereitstellen der Ablenkvorrichtung 3 reduziert beziehungsweise ganz kompensiert werden. Die durch die Ablenkvorrichtung 3 beziehungsweise das elektrostatische Feld 30 der Ablenkvorrichtung 3 bereitgestellte und damit auf das Füllprodukt beziehungsweise den Füllproduktstrahl 14 ausgeübte Kraft ist dabei der auftretenden Fliehkraft so entgegengerichtet, dass die auf den Füllproduktstrahl 14 wirkende resultierende Kraft reduziert wird beziehungsweise vollständig kompensiert wird.
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Damit wandert auch, gegenüber dem in 3 gezeigten Zustand, der Auftreffpunkt 24 wieder auf den Boden 26 des zu befüllenden Behälters 2 zurück. Entsprechend kann durch das Bereitstellen der Ablenkvorrichtung 3 nicht nur erreicht werden, dass der Füllproduktstrahl 14 wieder vollständig durch die Behältermündung 22 in den zu befüllenden Behälter 2 hineintrifft, sondern der Auftreffpunkt 24 am Boden 26 des zu befüllenden Behälters 2 kann ebenfalls so weit zurückgeführt werden, dass die Aufschäumneigung entsprechend vorteilhaft reduziert wird.
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Damit kann erreicht werden, dass die Anlage 1 auch mit höheren beziehungsweise hohen Rotationsgeschwindigkeiten des Rundläufers betrieben werden kann, ohne dass es zu dem in 3 gezeigten Auswandern des Füllproduktstrahls 14 kommt, so dass es zu einem Verlust an Füllprodukt, einem ungenauen Füllen des zu befüllenden Behälters 2 sowie zu einer Verschmutzung der Anlage kommt.
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Entsprechend kann auf diese Weise die Anlagenleistung insgesamt erhöht werden.
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Die Ablenkvorrichtung 3 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel in Form einer Kondensatorplatte eines Plattenkondensators ausgebildet, welche entsprechend so geladen ist, dass eine Anziehung des Füllproduktstrahls 14 entgegen seiner Auslenkung durch die Fliehkräfte erreicht wird.
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Die Ablenkvorrichtung 3 ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel stationär angeordnet und rotiert nicht mit dem Rundläufer mit. Vielmehr ist die Ablenkvorrichtung 3 nur in den Bereichen des Rundläufers stationär vorgesehen, in welchen tatsächlich auch eine Abfüllung des Füllprodukts im Freistrahl in den zu befüllenden Behälter stattfindet. Die Ablenkvorrichtung 3 ist insbesondere nicht dort vorgesehen, wo der Behälter 2 in den Rundläufer aufgenommen wird, oder in den Abschnitten, in denen eine Beruhigung des Füllprodukts stattfindet, bevor der befüllte Behälter an eine nachfolgende Transportvorrichtung übergeben wird.
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Die Ablenkvorrichtung 3 ist bevorzugt in Form eines Kondensators vorgesehen, wobei dann das auf das Füllprodukt wirkende elektrostatische Feld über die an dem Kondensator angelegte Spannung eingestellt werden kann. Entsprechend kann die über die Ablenkvorrichtung 3 vorgenommene Ablenkung auch an die jeweiligen Maschinengeschwindigkeiten, insbesondere die Rotationsgeschwindigkeiten und die damit erzeugte Fliehkraft, angepasst werden. Damit kann immer ein optimierter Auftreffpunkt 24 angenähert beziehungsweise beibehalten werden, um die Zeiten, welche für die Beruhigung des Füllprodukts in dem Behälter vorgesehen sind, zu reduzieren.
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Die Ablenkvorrichtung 3 kann auch durch ein elektrostatisch aufgeladenes Element, beispielsweise eine elektrostatisch aufgeladene Platte, bereitgestellt werden. Das elektrostatisch aufgeladene Element kann beispielsweise in Form eines Kunststoff- oder Hartgummimaterials bereitgestellt werden. Vorteilhaft an einer solchen Ausbildung ist, dass hier keine separate Spannungsquelle erforderlich ist, um das Element aufzuladen. Es ist beispielsweise möglich, eine elektrostatische Aufladung eines stationär angeordneten elektrostatisch aufgeladenen Elements durch das Vorbeistreifen eines am Rundläufer angeordneten Aufladeelements aufrecht zu erhalten, so dass die elektrostatische Aufladung der Ablenkvorrichtung 3 über den gesamten Abfüllbetrieb hinweg aufrechterhalten bleibt.
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In den 5 bis 8 ist ein befüllter Behälter 2 gezeigt, welcher bereits mit Füllprodukt 16 befüllt ist. Ein solcher Zustand eines befüllten Behälters 2 wird beispielsweise zum Abschluss des Füllvorganges in dem Rundläufer erreicht. Das Füllprodukt 16 steht bis zu einem Füllproduktspiegel 18 in dem befüllten Behälter 2 und die Behältermündung 22 ist noch geöffnet. Mit anderen Worten ist der Behälter 2 zwar schon mit dem Füllprodukt befüllt, aber noch nicht verschlossen.
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Ist der befüllte Behälter in Ruhe, so wie das beispielsweise in 5 schematisch gezeigt ist, so ist der Füllproduktspiegel 18 im Wesentlichen horizontal ausgerichtet.
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In 6 ist der Behälter aus der 5 in einer umlaufenden Transportvorrichtung gezeigt. Dabei wird der befüllte Behälter 2 an dem Außenumfang eines Transportkarussells, eines Transportsterns oder beispielsweise auch der Füllvorrichtung gehalten und läuft dann um die Achse des jeweiligen Karussells herum um. Entsprechend wird der Füllproduktspiegel 18 aufgrund der wirkenden Fliehkraft nach außen gedrückt und bildet einen Meniskus aus.
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Bei der Übergabe des befüllten Behälters 2 von einer umlaufenden Transportvorrichtung an eine nachfolgende umlaufende Transportvorrichtung wird der vormals, so wie in 6 gezeigt, ausgelenkte Füllproduktspiegel 18 aufgrund der Übergabe an eine nachfolgende Transportvorrichtung in eine andere Richtung ausgelenkt, so dass es zu einer entgegengesetzten Auslenkung 19 des Füllproduktspiegels kommt. Diese entgegengesetzte Auslenkung 19 kommt daher, dass die Richtung, in der die Zentrifugalkraft auf das Füllprodukt 16 in dem befüllten Behälter 2 wirkt, aufgrund der sich schlagartig ändernden Rotationsachsen bei der Übergabe von einer Transportvorrichtung an die nachfolgende entsprechend schlagartig geändert wird.
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Durch das Übergeben des befüllten Behälters 2 von einer Transportvorrichtung an die nachfolgende kommt es entsprechend zu einem starken Auslenken des Füllproduktspiegels 18 von der mit dem Bezugszeichen 18 gezeigten Position zu der mit dem Bezugszeichen 19 gezeigten Position in 7. Hierbei kann es je nach Geschwindigkeit der Übergabe und je nach Abruptheit des Wechsels der auf das Füllprodukt wirkenden Kräfte zu einem Überschwappen des Füllprodukts durch die Behältermündung 22 hindurch kommen. Dieses Überschwappen ergibt sich unter anderem auch dadurch, dass bei einem Wechsel der auf das Füllprodukt wirkenden Kraft eine Überlagerung von Kräften stattfindet, welche zu einem Überschwappen führen können.
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In 8 ist wiederum die vorliegend vorgeschlagene Ablenkvorrichtung 3 angedeutet, mittels welcher den jeweils wirkenden Zentrifugalkräften entgegengewirkt werden kann. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass der Füllproduktspiegel 18, welcher vorher beispielsweise, wie in 6 gezeigt, aufgrund des Umlaufs des befüllten Behälters 2 um die zentrale Karussellachse herum ausgelenkt war, durch das Aufbringen der Ablenkvorrichtung 3 quasi, wie beim Bezugszeichen 19 gezeigt, beeinflusst und gerade gezogen wird. Entsprechend kann dann bei dem nachfolgenden Übergeben des befüllten Behälters an eine nachfolgende Transportvorrichtung die Schwappbewegung reduziert werden. Durch das Vorsehen einer weiteren Ablenkvorrichtung auf der entgegengesetzten Seite bei der nachfolgenden Transportvorrichtung kann das Auftreten von Schwappbewegungen noch weiter reduziert beziehungsweise sogar weitgehend unterbunden werden.
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Damit ergibt sich, dass durch das Verwenden der Ablenkvorrichtung 3, welche ein elektrostatisches Feld 30 bereitstellt, sowohl das schlechte Treffen/ Zielen eines Freistrahls bei hohen Rotationsgeschwindigkeiten als auch das Überschwappen von Füllprodukt bei der Übergabe von einer rotierenden Transportvorrichtung an eine nachfolgende rotierende Transportvorrichtung verringert oder vermieden werden kann.
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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
- Abfüllanlage zum Befüllen eines Behälters mit einem Füllprodukt
- 10
- Füllorgan
- 12
- Füllproduktauslauf
- 14
- Füllproduktstrahl
- 16
- Füllprodukt
- 18
- Füllproduktspiegel
- 19
- entgegengesetzte Auslenkung
- 2
- Behälter
- 20
- Halsbereich
- 22
- Behältermündung
- 24
- Auftreffpunkt
- 26
- Boden
- 3
- Ablenkvorrichtung
- 30
- elektrostatisches Feld
