DE19534329A1

DE19534329A1 - Filling machine for viscous product into squat containers

Info

Publication number: DE19534329A1
Application number: DE1995134329
Authority: DE
Inventors: Hans Werner Hees
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1995-09-15
Filing date: 1995-09-15
Publication date: 1997-03-20

Abstract

The filling machine has a support for the container which rotates the container about a vertical axis. The filling nozzle is positioned to fill the product evenly into the container without trapped air pockets around the inner edge, and with the rotation below the level at which the product would be thrown out by centrifugal force. The filling process is between 17 and 25 deg. C., being the normal temperature at which the product is to be used. The filling rate and the rotation rate of the container are determined empirically in relation to the shape of the container, the viscosity of the product to achieve a level fill of the container.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a method according to the preamble of claim 1.

In der kosmetischen Industrie besteht insbesondere von der Marketingseite her der Wunsch, bauchige Dosen mit hinter schnittener Füllkammer zu verwenden, weil diese interes sante äußere Dosengestaltungen mit hohem Verkaufsappeal gestatten. Die Gewinnspannen in dieser Branche sind in der Regel so groß, daß man bisher im Hinblick auf die Erzielung hohen Verkaufsappeals bauchiger Dosen Erschwernisse des Füllvorganges und der Füllmengenkontrolle nicht zur Kennt nis genommen oder einfach hingenommen hat.In the cosmetic industry there is in particular from Marketing side forth the desire to have bulbous cans with behind cut filling chamber to use because this interes sante external can designs with high sales appeal allow. The profit margins in this industry are in the Usually so big that one has so far been achieving high sales appeal of bulbous cans complications of Filling process and the filling quantity control not known took or just accepted.

Es wurde nun erkannt, daß ohne Einschränkungen in der Raumform insbesondere im Hinterschneidungsmaß der Dosen hinnehmen zu müssen - eine lufteinschlußfreie und exakt dosierte Füllung ohne Überflutung der Außenoberfläche der Dosen und damit ohne Verlust von Füllgut im halbautomati schen oder automatischen Füllbetrieb mit geringer Taktzeit durch relativ einfache Verfahrens- und Vorrichtungsmaßnah men ermöglicht werden kann. Demgemäß wird bei einem Ver fahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 vorgeschlagen, daß die Dose wenigstens während eines Teils des Füllvor gangs einem Rotationsprogramm (zeitlicher Verlauf der Drehzahl pro Zeiteinheit während eines Füllvorgangs) um eine vertikale Achse unterworfen wird, welches derart auf die Dosenform, das Füllprogramm (zeitlicher Verlauf der Füllmenge pro Zeiteinheit während eines Füllvorgangs), das Fließverhalten des Füllgutes und das Anhaftverhalten des Füllgutes an der Doseninnenfläche abgestimmt ist, daß einerseits Lufteinschlüsse im Hinterschneidungsbereich weitgehend vermieden werden und andererseits ein zentrifu galkraftbedingter Austritt von Füllgut durch die Füll- und Entnahmeöffnung vermieden wird, wobei - wenn nötig - das Rotationsprogramm oder/und das Füllprogramm jeweils bei Beginn neuer Rahmenbedingungen des Füllvorgangs wie Ver änderung der Dosenform oder/und Veränderung des Fließver haltens oder/und des Anhaftverhaltens des Füllgutes experi mentell ermittelt und für nachfolgende Füllvorgänge festge legt werden.It has now been recognized that without restrictions in the Spatial shape, especially in the undercut dimensions of the cans have to accept - an air-free and precise dosed filling without flooding the outer surface of the Cans and thus without loss of contents in the semi-automatic or automatic filling operation with a short cycle time through relatively simple procedural and device measures men can be made possible. Accordingly, in a ver drive according to the preamble of claim 1 proposed that the can at least during part of the filling process a rotation program (temporal course of the Speed per unit of time during a filling process) a vertical axis is subjected, which is such the can shape, the filling program (temporal course of the Filling quantity per unit of time during a filling process) Flow behavior of the filling material and the adherence behavior of the Filling good is matched to the inside of the can that on the one hand, air pockets in the undercut area largely avoided and on the other hand a centrifu discharge caused by the gas force through the filling and Removal opening is avoided, whereby - if necessary - the Rotation program and / or the filling program in each case Beginning of new framework conditions for the filling process such as Ver Change in the shape of the can and / or change in the flow rate holding and / or the adherence of the filling experi mentally determined and fixed for subsequent filling processes be placed.

Durch einfach durchzuführende Versuchsläufe können das Rotationsprogramm oder/und das Füllprogramm so eingestellt werden, daß im jeweils anschließenden Dauerfüllbetrieb die richtige Menge pro Zeiteinheit entsprechend der Preisdekla ration auf der Dose trotz der Hinterschneidung im wesentli chen lufteinschlußfrei eingefüllt werden kann, und daß entsprechend einer weiteren häufig, aber nicht notwendiger weise gestellten Forderung, ein im wesentlichen planer Füllgutspiegel entsteht.This can be done through simple test runs Rotation program or / and the filling program set in this way be that in the subsequent continuous filling operation correct amount per time unit according to the price decla ration on the can despite the undercut essentially Chen can be filled air-free, and that according to another frequently, but not necessarily wise demand, an essentially planner Product level is created.

Für den erfahrenen Betreiber des Füllvorgangs kann sich die experimentelle Ermittlung des jeweiligen Rotationsprogramms und Füllprogramms erübrigen; dieser Betreiber ist in einem weiten Spektrum von Rahmenbedingungen aufgrund seiner Betriebserfahrung in der Lage, das Rotationsprogramm oder/und das Füllprogramm nach Kenntnisnahme von den Rahmenbe dingungen mit dem Auge oder dem Füllvermögen eines Fingers auszuwählen, insbesondere wenn am Füllkopf die Dosierung eingestellt werden kann. Die experimentelle Ermittlung der Programme ist deshalb eine mögliche, aber keine notwendige Maßnahme im Rahmen des Verfahrens.For the experienced operator of the filling process, the experimental determination of the respective rotation program and make the filling program unnecessary; this operator is in one wide range of framework conditions due to its Operational experience able to run the rotation program or / and the filling program after knowledge of the framework conditions with the eye or the filling capacity of a finger to be selected, especially if the dosage is on the filling head can be adjusted. The experimental determination of the Programs is therefore a possible but not a necessary one Measure under the procedure.

Für viele Füllmassen häufig wiederkehrender Konsistenz besteht auch die Möglichkeit, aufgrund der Erfahrung des Betreibers oder durch experimentelle Ermittlung Programm abläufe einzustellen, welche mit konstanter Drehzahl pro Zeiteinheit und konstanter Füllmenge pro Zeiteinheit zu friedenstellende Ergebnisse liefern, so daß es häufig ausreicht, Programme mit konstant bleibender Drehzahl pro Zeiteinheit und konstant bleibender Zuflußmenge pro Zeit einheit während des jeweiligen Füllvorgangs zu wählen und unter Umständen auf die Variabilität des Rotationsprogramms und des Füllprogramms während des Füllvorgangs einer Dose zu verzichten.Frequently recurring consistency for many fillers there is also the possibility, based on the experience of Operator or through experimental determination program processes to be set, which with constant speed per Unit of time and constant filling quantity per unit of time provide satisfactory results, so it is common sufficient programs with constant speed per Unit of time and constant inflow amount per time select unit during the respective filling process and possibly on the variability of the rotation program and the filling program during the filling process of a can to renounce.

Falls in einem Betrieb über lange Zeiten hinweg mit kon stanten Rahmenbedingungen oder Rahmenbedingungen in einem engen Variationsbereich zu rechnen ist, kann das Füllpro gramm oder/und das Rotationsprogramm auch vom Lieferanten der entsprechenden Füllanlage unveränderlich festgelegt werden, so daß auf variationsmaßnahmen im Verfahren und auf Wahl- und Einstellelemente an der Anlage verzichtet werden kann.If in a company with con constant framework conditions or framework conditions in one narrow variation range can be expected, the fill pro gram or / and the rotation program also from the supplier of the corresponding filling system unchangeable be so that on variation measures in the process and on Selection and setting elements on the system are dispensed with can.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist insbesondere dann an wendbar, wenn eine Beeinflussung des Fließverhaltens durch Temperaturveränderung des Füllgutes wegen irreversibler Veränderung des Füllgutes nicht möglich oder erwünscht ist. Es soll aber nicht ausgeschlossen werden, daß bei dem erfindungsgemäßen Verfahren auch das Fließverhalten bei spielsweise durch Temperaturveränderung des Füllgutes als ein variabler Verfahrensparameter benutzt wird.The method according to the invention is then particularly active reversible if the flow behavior is influenced by Temperature change of the filling material due to irreversible Changing the contents is not possible or desirable. However, it should not be excluded that the The inventive method also the flow behavior for example by changing the temperature of the product as a variable process parameter is used.

Wenn hier von einer bauchigen Dose mit hinterschnittener Füllkammer die Rede ist, so ist technisch gesprochen hier mit ein Behältnis gemeint, das eine im wesentlichen form stabile Füllkammer aufweist, wobei sich der horizontale Querschnittsumriß der Füllkammer zumindest auf einem Teil der Höhe der Füllkammer und wenigstens auf einem Teil des Umfangs der Füllkammer über den Innenumfang des Minimal-Öffnungs querschnitts der Füll- und Entnahmeöffnung nach Art einer Hinterschneidung hinaus erstreckt.If here from a bulbous box with undercut Filling chamber is talked about, that's technically speaking here by a container is meant that has an essentially form has stable filling chamber, the horizontal Cross-sectional outline of the filling chamber at least in part the height of the filling chamber and at least part of the The circumference of the filling chamber over the inner circumference of the minimal opening cross-section of the filling and removal opening according to Art an undercut extends.

Das Behältnis kann beispielsweise aus steifem Kunststoff, aus Blech, aus Glas oder aus Keramik bestehen. The container can be made of rigid plastic, for example, made of sheet metal, glass or ceramic.

Unter zähfließendem Füllgut im Sinne der Erfindung werden in Abstimmung zur jeweiligen Dose alle solchen Füllgüter verstanden, deren horizontale Ausbreitungsgeschwindigkeit allein unter Schwerkrafteinwirkung nicht ausreicht, inner halb der in der automatischen oder halbautomatischen Füll technik verfügbaren Füllzeiten (in der Größenordnung von sekundenbruchteilen bis wenige Sekunden) einen gleichmäßi gen Füllgutanstieg über den jeweiligen gesamten Füllraum querschnitt zu gewährleisten, bei dem Lufteinschlüsse auch in Hinterschneidungsbereichen des Behältnisses weitgehend vermieden werden. Solche Füllgüter haben beispielsweise schamponartige bis cremeartige Konsistenz.Under viscous product in the sense of the invention all such filling goods in coordination with the respective can understood their horizontal rate of propagation insufficient under the influence of gravity, internally half of that in automatic or semi-automatic filling technically available filling times (in the order of fractions of a second to a few seconds) level increase over the entire filling space to ensure cross-section, including air pockets largely in the undercut areas of the container be avoided. Such goods have, for example shampoo-like to creamy consistency.

Zähfließende Konsistenz im Sinne der Erfindung läßt sich umgekehrt auch so ausdrücken, daß das Füllgut bei nach unten gerichteter Füll- und Entnahmeöffnung nicht aus der Dose ausfließt (cremeartige Konsistenz), und deshalb durch Fingereintauchen oder Applikatoreintauchen entnommen werden muß, oder nur sehr langsam und/oder nicht vollständig aus der Dose ausfließt (schamponartige Konsistenz).Viscous consistency in the sense of the invention can be Conversely, express it in such a way that the product is after Bottom-facing filling and removal opening not out of the Can flows out (creamy consistency), and therefore through Finger immersion or applicator immersion can be removed must, or only very slowly and / or not completely the can flows out (shampoo-like consistency).

Es ist insbesondere auch an solche Füllgüter gedacht, die durch Erwärmung nicht fließfähiger gemacht werden können oder auch durch geringe Erwärmung irreversibel verändert werden können.In particular, it is also thought of such filling goods that cannot be made more flowable by heating or irreversibly changed by slight warming can be.

Durch die Rotation der Dose gemäß dem Rotationsprogramm wird das in die Dose gelangende Füllgut nach Auftreffen auf die Doseninnenfläche bzw. auf vorher in die Dose gelangtes Füllgut von der rotierenden Dose mitgenommen, also eben falls in Rotation versetzt. Aufgrund der Rotation wirken auf das Füllgut horizontale Fliehkräfte nach radial außen, die die Ausbreitung des Füllgutes innerhalb der Dose gegen über der Ausbreitung allein durch Schwerkrafteinwirkung verstärken und dafür sorgen, daß das Füllgut auch in Hin terschneidungsbereiche der Dose eintritt. Das Rotations programm ist dabei derart auf das Füllprogramm, die Dosen form und das Verhalten des Füllguts abgestimmt, daß neben einer weitgehenden Vermeidung von Lufteinschlüssen im Hinterschneidungsbereich auch ein zentrifugalkraftbedingter Austritt von Füllgut durch die Füll- und Entnahmeöffnung vermieden wird. Solange sich die Rahmenbedingungen des Füllvorganges nicht ändern, können das gleiche Rotations programm und das gleiche Füllprogramm angewendet werden. Ändern sich die Rahmenbedingungen des Füllvorganges, so lassen sich das Rotationsprogramm oder/und das Füllprogramm leicht an die neuen Rahmenbedingungen des Füllvorganges durch entsprechende experimentelle Ermittlung anpassen und stehen dann für nachfolgende Füllvorgänge zur Verfügung.By rotating the can according to the rotation program the filling material that gets into the can upon impact the inner surface of the can or what has previously entered the can Product taken from the rotating can, so just if rotated. Act due to the rotation centrifugal forces on the filling material radially outwards, which prevents the spreading of the contents within the can over the spread solely by gravity reinforce and ensure that the filling material also in Hin cutting areas of the can. The rotation The program is based on the filling program, the cans form and the behavior of the product that matched that extensive avoidance of air pockets in the Undercut area also a centrifugal force Discharge of filling material through the filling and removal opening is avoided. As long as the general conditions of the Filling process can not change, the same rotation program and the same filling program can be used. If the general conditions of the filling process change, see above the rotation program and / or the filling program easily to the new framework of the filling process adapt by appropriate experimental determination and are then available for subsequent filling processes.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren können nun also auch zähfließende Füllgüter im genannten Sinn in bauchige Dosen mit hinterschnittenen Füllkammern abgefüllt werden, ohne daß beim Abfüllen wesentliche Lufteinschlüsse im Hinter schneidungsbereich auftreten. Als Beispiel sei auf Kosme tikcremes, wie Tagescreme, Nachtcreme, Augencreme, Feuch tigkeitscreme, Handcreme usw., verwiesen, die sich nun unter Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahren in form schöne und phantasievolle bauchige Dosen abfüllen lassen, ohne daß wesentliche Lufteinschlüsse im Hinterschneidungs bereich bzw. eine Erwärmung der Creme zur Erhöhung der Fließfähigkeit in Kauf genommen werden müssen.The method according to the invention can now also be used viscous fillings in the aforementioned sense in bulbous cans be filled with undercut filling chambers without that essential air pockets in the back when filling intersection occur. Take Kosme as an example tik creams such as day cream, night cream, eye cream, moist activity cream, hand cream, etc., which are now using the method according to the invention in the form have beautiful and imaginative bulbous cans filled, without significant air pockets in the undercut area or a warming of the cream to increase the Flow ability must be accepted.

Bei fließfähigeren Füllgütern als Cremes, z. B. Lotions, Gels, Schampon usw. (um wieder Beispiele aus der Kosmetik branche zu nennen) können unter Anwendung des erfindungs gemäßen Verfahrens auch stark ausgebauchte Behältnisse innerhalb sehr kurzer Füllzeiten gefüllt werden, da durch die Rotation des Behältnisses gemäß dem Rotationsprogramm das Abfüllen behindernde Lufteinschlüsse im Hinterschnei dungsbereich des Behältnisses weitgehend vermieden werden.In the case of more flowable fillings than creams, e.g. B. lotions, Gels, shampoos etc. (to again use examples from cosmetics industry) can be applied using the invention according to the method, even bulged containers can be filled within a very short filling time as a result of the rotation of the container according to the rotation program filling obstructing air pockets in the rear snow range of the container can be largely avoided.

Vorzugsweise wird das Rotationsprogramm derart eingestellt, daß sich nach Beendigung des Füllvorgangs vor einem an schließenden Verschlußvorgang, jedenfalls aber vor einer ersten Wiederöffnung zum Gebrauch ein im wesentlichen planer Füllgutspiegel einstellt. Hierdurch wird vermieden, daß das Füllgut mit einem Dosendeckel in Berührung kommt, was aus fülltechnischen Gründen oder/und aus optischen Gründen (insbesondere bei Kosmetikartikeln) unerwünscht sein mag.The rotation program is preferably set in such a way that after completing the filling process in front of you closing process, but in any case before one first reopening for use one essentially flat product level. This avoids that the filling material comes into contact with a can lid, what for reasons of filling technology and / or for optical reasons Reasons (especially for cosmetics) undesirable may be.

Das Füllgut kann bei einer Temperatur annähernd entspre chend der zu erwartenden Gebrauchstemperatur von ca. 17°C bis ca. 25°C eingefüllt werden. Hierdurch wird gewährlei stet, daß keine unerwünschten temperaturbedingten Verände rungen des Füllgutes auftreten.The contents can approximate at a temperature depending on the expected operating temperature of approx. 17 ° C up to approx. 25 ° C. This will guarantee Continuously that no undesirable temperature-related changes the filling material.

Die Dose kann in einer längs eines Mehrstationen-Bearbei tungswegs gelegenen Füllstation von einem Rotationskopf erfaßt, von einer Tragfläche eines den Transport durch den Bearbeitungsweg besorgenden Transportträger abgehoben und danach in Rotation versetzt werden. Eine derartige Ausge staltung des Verfahrens kann insbesondere in der automati schen oder halbautomatischen Fülltechnik Anwendung finden, bei der die Dosen mittels des Transportträgers dem Rota tionskopf zugeführt werden, wobei nach der erfolgten Befül lung der jeweiligen Dose die Dose durch den Transportträger zu weiteren Bearbeitungsstationen wie Verschließungssta tion, Etikettierungsstation und Abgabestation weitertrans portiert wird.The can can be processed in a multi-station process filling station located by a rotary head captured from a wing of a transport through the Lifted the processing path and the transport carrier then be rotated. Such Ausge The process can be designed in particular in the automati or semi-automatic filling technology, where the cans the Rota tion head are supplied, after the filling the can by the transport carrier to further processing stations such as locking sta tion, labeling station and delivery station is ported.

Hinsichtlich des Programmablaufs des Rotationsprogramms bzw. des Füllprogramms sind unterschiedlichste Abläufe denkbar. Beispielsweise können die Füllmenge pro Zeitein heit und die Drehzahl pro Zeiteinheit zu Beginn des Füll vorganges relativ groß sein und dann zum Ende des Füllvor gangs hin kontinuierlich oder stufenweise abfallen. Sofern die Eigenschaften des Füllgutes und die Dosenform dies zulassen, ist es allerdings bevorzugt, daß für die Rota tionsprogrammdurchführung eine Drehzahl pro Zeiteinheit ausgewählt wird, welche während des gesamtem Programmab laufs konstant gehalten werden kann. In gleicher Weise ist es - sofern dies die Eigenschaften des Füllgutes und die Dosenform zulassen - bevorzugt, daß für die Füllprogramm durchführung eine Füllmenge pro Zeiteinheit ausgewählt wird, welche während des gesamten Programmablaufs konstant gehalten werden kann.With regard to the program sequence of the rotation program or the filling program are different processes conceivable. For example, the fill amount can be per time unit and the speed per unit of time at the start of filling process be relatively large and then at the end of the filling process fall continuously or gradually. Provided the properties of the filling and the can shape this allow, however, it is preferred that for the Rota execution of a program at one speed per unit of time which is selected during the entire program can be kept constant at all times. In the same way it - provided this is the properties of the product and the Allow can shape - preferred that for the filling program a filling quantity per unit of time selected which is constant during the entire program run can be held.

Die Dose kann während der Rotation auf einem Rotationskopf festgehalten werden, vorzugsweise durch Unterdruckhalte mittel. Gegenüber mechanischen Haltemitteln, wie Klemmvor richtungen oder dergleichen sind Unterdruckhaltemittel wesentlich unaufwendiger und zuverlässiger und benötigen wenig Wartung.The can can be rotated on a rotating head be held, preferably by negative pressure medium. Compared to mechanical holding devices such as clamps Directions or the like are negative pressure maintaining means much less expensive and more reliable and require little maintenance.

Vorzugsweise erfolgt die Rotation um eine Schwerpunktachse, insbesondere um eine Symmetrieachse der Dose. Hierdurch wird erreicht, daß sich die an der Dose angreifenden Zen trifugalkräfte in den radialen Richtungen gegenseitig im wesentlichen kompensieren, so daß keine großen Kräfte zum Halten der Dose auf dem Rotationskopf nötig sind.The rotation preferably takes place around a center of gravity, especially around an axis of symmetry of the can. Hereby is achieved that the Zen attacking on the can trifugal forces in the radial directions mutually in the compensate substantially, so that no large forces to Holding the can on the rotary head are necessary.

Das Füllgut kann in einem vertikal abwärts gerichteten Füllgutstrom in die Dose eingeführt werden. Vorzugsweise wird das Füllgut von einem Füllgutvorrat oder einer Füll gutzuleitung an einer Stelle zur Bildung eines freien Füllgutstroms abgegeben, welche Stelle oberhalb des nach vollständiger Füllung der Dose zu erwartenden Füllgutspie gels liegt.The product can be turned vertically downwards Product flow are introduced into the can. Preferably the product is filled with a product or a product supply line in one place to form a free Product flow delivered, which point above the after complete filling of the can expected filling product gel lies.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch dahingehend abge wandelt sein, daß das Füllgut bei stillstehendem Behältnis durch einen rotierenden Füllkopf abgegeben wird, dessen Ausflußrichtung eine radiale Ausflußrichtungskomponente aufweist.The inventive method can also abge converts that the contents with the container at a standstill is delivered by a rotating filling head, the Outflow Direction A radial outflow component having.

Nach einem anderen Aspekt betrifft die Erfindung eine Einrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 13. In another aspect, the invention relates to a Device according to the preamble of claim 13.

Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, daß im Auffangbereich eines mit mindestens einer Ausströmdüse ausgeführten Füll kopfes ein Rotationskopf als Träger für die Dose (d. h. technisch gesprochen für ein Behältnis mit im wesentlichen formstabiler Füllkammer) angeordnet ist und nötigenfalls daß Einstellmittel für ein Rotationsprogramm (zeitlicher Verlauf der Drehzahl pro Zeiteinheit während eines Füllvor gangs) oder/und ein Füllprogramm (zeitlicher Verlauf der Füllmenge pro Zeiteinheit während eines Füllvorgangs) vorgesehen sind. Vorzugsweise sind der Füllkopf und der Rotationskopf in einer Füllstation innerhalb eines Bearbei tungswegs angeordnet, längs welchen das Behältnis eine Mehrzahl von Bearbeitungsstationen, wie Positionierungs station, Füllstation, Verschließungsstation, Etikettie rungsstation und Abgabestation durchläuft. Der Bearbei tungsweg kann einen bewegten Träger mit einer Tragfläche für die jeweilige Dose aufweisen und der Rotationskopf kann höhenverstellbar sein, um die jeweilige Dose in der Füll station von der zugehörigen Tragfläche abzuheben. Die erfindungsgemäße Einrichtung kann zur Durchführung des oben beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahrens dienen.According to the invention it is proposed that in the collecting area a filling made with at least one outflow nozzle a rotating head to support the can (i.e. technically speaking for a container with essentially dimensionally stable filling chamber) is arranged and if necessary that setting means for a rotation program (temporal Course of the speed per unit of time during a pre-fill gangs) or / and a filling program (temporal course of the Filling quantity per unit of time during a filling process) are provided. Preferably, the filling head and the Rotating head in a filling station within a processing arranged along which the container one Plurality of processing stations, such as positioning station, filling station, closing station, label delivery station and delivery station. The processing tungweg can be a moving carrier with a wing for the respective can and the rotary head can be adjustable in height to fill the respective can to lift the station off its wing. The The device according to the invention can be used to carry out the above described inventive method serve.

Die Erfindung wird im folgenden anhand zweier in den Fig. 1 bis 4 gezeigter Ausführungsbeispiele näher erläutert.The invention is explained in more detail below with reference to two exemplary embodiments shown in FIGS. 1 to 4.

Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Abfülleinrichtung gemäß eines ersten Ausführungsbeispiels in einer seitlichen Ansicht, welche Abfülleinrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Abfüllverfah rens geeignet ist. Fig. 1 shows a filling device according to the invention according to a first embodiment in a side view, which filling device is suitable for carrying out the filling process according to the invention.

Die Fig. 2-4 zeigen Teile einer erfindungsgemäßen Ab fülleinrichtung gemäß eines zweiten Ausführungsbeispiels, welche Abfülleinrichtung zur Durchführung des erfindungs gemäßen Verfahrens geeignet ist, wobei Figs. 2-4 show a filling device according to the invention from a second embodiment, which filling device is suitable for carrying out of the method according proper parts, wherein

Fig. 2 einen bewegbaren Träger in Form eines Transport rotors, zwei Transportbänder und einen Rota tionskopfin Draufsicht zeigt, Fig. 2 rotors a movable carrier in the form of a transport, two conveyor belts and a Rota tionskopfin plan view showing,

Fig. 3 einen Schnitt durch eines der Transportbänder nach Linie III-III in Fig. 2 zeigt, und Fig. 3 shows a section through one of the conveyor belts along line III-III in Fig. 2, and

Fig. 4 einen Schnitt durch den Transportrotor, eines der Transportbänder und den Rotationskopf nach Linie IV-IV in Fig. 2 zeigt, in Fig. 4a mit abgesenk tem Rotationskopf und in Fig. 4b mit angehobenem Rotationskopf. Fig. 4 shows a section through the transport rotor, one of the conveyor belts and the rotary head according to line IV-IV in Fig. 2, in Fig. 4a with lowered rotary head and in Fig. 4b with raised rotary head.

Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Einrichtung 10 zum Abfüllen eines zähfließenden Füllguts, beispielsweise einer kosmetischen Creme oder dergleichen in ein Behältnis mit einer formstabilen Füllkammer (im folgenden auch kurz Dose genannt - eine alternative Bezeichnung für ein derartiges Behältnis wäre Tiegel), beispielsweise eine bauchige Dose 12 mit hinterschnittener Füllkammer. Die Einrichtung umfaßt einen Füllgutvorratsbehälter 14, der über eine Füllgutzu leitung 16 mit einer Absperr- und Dosierventileinrichtung 18 in Verbindung steht. Die Absperr- und Dosierventilein richtung weist einen Füllkopf 20 mit einer Füllgutaus trittsöffnung auf. Der Füllgutvorratsbehäter 14, die Füll gutzuleitung 16, die Absperr- und Dosierventileinrichtung 18 und der Füllkopf 20 sind in der genannten Reihenfolge vertikal übereinander von oben nach unten längs einer gemeinsamen Vertikalachse V angeordnet. Fig. 1 shows a device 10 according to the invention for filling a viscous fill substance such as a cosmetic cream or the like in a container with a dimensionally stable filling chamber (hereinafter also briefly called can - an alternative name for such a container would cup), for example, a bulbous Dose 12 with undercut filling chamber. The device comprises a product container 14 which is connected via a Füllgutzu line 16 with a shut-off and metering valve device 18 in connection. The shut-off and Dosierventilein direction has a filling head 20 with a Füllgutaus outlet opening. The filling material container 14 , the filling supply line 16 , the shut-off and metering valve device 18 and the filling head 20 are arranged vertically one above the other from top to bottom along a common vertical axis V in the order mentioned.

Die Absperr- und Dosierventileinrichtung 18 weist ein Absperrventil (An-Aus-Ventil) 22 mit einem zugeordneten, manuell zu bedienenden Betätigungshebel und ein Dosierven til mit einem zugeordneten, manuell zu bedienenden Dosier drehknopf 24 auf. Das Absperrventil läßt sich mittels des Betätigungshebels 22 wahlweise in eine Öffnungsstellung und in eine Schließstellung bringen. In der Öffnungsstellung gibt das Absperrventil eine Durchflußverbindung zwischen der Füllgutzuleitung 16 und dem Füllkopf 20 innerhalb der Absperr- und Dosierventileinrichtung 18 frei, so daß Füll gut von einem Füllgutvorrat innerhalb des Füllgutvorrats behälters 14 durch die Füllgutzuleitung 16 und die Absperr- und Dosierventileinrichtung 18 fließen und durch die Füll gutaustrittsöffnung des Füllkopfes 20 austreten kann. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Fließen des Füllgutes schwerkraftbedingt; es können aber abweichend von dem gezeigten Ausführungsbeispiel auch Fördermittel wie eine Füllgutpumpe oder dergleichen vorgesehen sein. Die pro Zeiteinheit aus der Füllgutaustrittsöffnung austretenden Füllgutmenge hängt von der Einstellung des Dosierventils ab und kann mittels des Dosierdrehknopfes 24 eingestellt werden. In der Schließstellung des Absperrventils versperrt dieses die Fließverbindung zwischen der Füllgutzuleitung 16 und dem Füllkopf 20, so daß kein Füllgut aus der Füllgut austrittsöffnung austritt.The shut-off and metering valve device 18 has a shut-off valve (on-off valve) 22 with an associated, manually operated actuating lever and a Dosierven valve with an associated, manually operated metering rotary knob 24 . The shut-off valve can optionally be brought into an open position and a closed position by means of the actuating lever 22 . In the open position, the shut-off valve releases a flow connection between the filling material feed line 16 and the filling head 20 within the shut-off and metering valve device 18 , so that filling flows well from a filling material reservoir within the filling material supply tank 14 through the filling material feed line 16 and the shut-off and metering valve device 18 and can exit through the filling well outlet opening of the filling head 20 . In the exemplary embodiment shown, the flow of the filling material is caused by gravity; however, deviating from the exemplary embodiment shown, conveying means such as a filling material pump or the like can also be provided. The quantity of product exiting from the product outlet opening per time unit depends on the setting of the metering valve and can be set by means of the metering rotary knob 24 . In the closed position of the shut-off valve, this blocks the flow connection between the filling material feed line 16 and the filling head 20 , so that no filling material emerges from the filling material outlet opening.

Unterhalb des Füllkopfes 20 ist ein Rotationskopf mit einem Drehteller 30 angeordnet. Der Drehteller 30 ist am oberen Ende einer zur Vertikalachse V koaxialen, drehbar gelager ten Drehwelle 30 drehfest angebracht. Die Drehwelle 32 ist mit einer Längsbohrung 34 ausgeführt, die mit einer Durch gangsöffnung 36 im Drehteller 30 fluchtet. Das untere Ende der Drehwelle ist in einer Dichtungseinrichtung 38 drehbar gelagert, wobei die Längsbohrung 34 über die Dichtungsein richtung 38 mit einer Absaugleitung 40 in Form eines gegen inneren Unterdruck formbeständigen Schlauches in Verbindung steht. Die Absaugleitung 40 führt zu einer nicht gezeigten Absaugpumpe, mittels der Luft durch die Durchgangsöffnung 36, die Längsbohrung 34 und die Dichtungseinrichtung 38 von der Oberseite des Drehtellers 30 angesaugt werden kann.A rotary head with a turntable 30 is arranged below the filling head 20 . The turntable 30 is rotatably attached to the upper end of a coaxial to the vertical axis V, rotatably mounted th shaft 30 . The rotary shaft 32 is designed with a longitudinal bore 34 which is aligned with a through opening 36 in the turntable 30 . The lower end of the rotary shaft is rotatably supported in a sealing device 38 , the longitudinal bore 34 being connected via the Dichtungsein device 38 with a suction line 40 in the form of a hose which is dimensionally stable against internal negative pressure. The suction line 40 leads to a suction pump, not shown, by means of which air can be sucked in through the through opening 36 , the longitudinal bore 34 and the sealing device 38 from the top of the turntable 30 .

Die in Fig. 1 gezeigte Dose 12 ist um eine zu einer in einer Horizontalebene liegenden planen Dosenunterseite (die Außenseite einer Bodenwandung 42 der Dose) orthogonalen Vertikalachse rotationssymmetrisch ausgeführt und weist eine sich von der Unterseite nach oben und radial außen erstreckenden ersten Seitenwandabschnitt auf, der in einen sich vom oberen Ende des ersten Seitenwandabschnitts nach radial innen erstreckenden zweiten Seitenwandabschnitt übergeht. An den zweiten Wandabschnitt schließt sich ein nach oben erstreckender, eine Füll- und Entnahmeöffnung begrenzender Vertikalbund 45 an, der mit einem Außengewinde zum Verschließen der Dose mittels eines Dosendeckels ausge führt sein kann. Die Dose 12 weist dementsprechend eine Füllkammer auf, deren horizontaler Querschnittsumriß sich ausgehend von der Bodenwandung 42 nach oben hin erweitert und sich auf dem größten Teil der Höhe der Füllkammer und über den gesamten Umfang der Füllkammer über den Innenum fang des Öffnungsquerschnitts der Füll- und Entnahmeöffnung nach Art einer Hinterschneidung hinaus (nach radial außen) erstreckt.The can 12 shown in FIG. 1 is designed to be rotationally symmetrical about a vertical axis orthogonal to a flat can underside lying in a horizontal plane (the outside of a bottom wall 42 of the can) and has a first side wall section that extends from the underside upwards and radially outwards into a second side wall section extending radially inward from the upper end of the first side wall section. At the second wall section is an upwardly extending, a filling and removal opening delimiting vertical collar 45 , which can be carried out with an external thread for closing the can by means of a can lid. The can 12 accordingly has a filling chamber, the horizontal cross-sectional outline of which extends from the bottom wall 42 upwards and extends over most of the height of the filling chamber and over the entire circumference of the filling chamber over the inner circumference of the opening cross section of the filling and removal opening extends in the manner of an undercut (radially outward).

Die Dose 12 wird von dem Drehteller 30 getragen, der an die Dosenform derart angepaßt ist, daß sich eine automatische Zentrierung der Dose auf dem Drehteller 30 ergibt. Aufgrund der Zentrierung ist die Symmetrieachse der Dose, die gleichzeitig eine Schwerpunktsachse der Dose darstellt, koaxial zu der Vertikalachse V der Einrichtung 10. Zur Zentrierung weist der Drehteller 30 eine plane Auflage fläche auf, auf der die plane Unterseite der Dose 12 auf liegt, sowie einen an den ersten Seitenwandabschnitt 43 der Dose 12 angepaßten Umfangsrandabschnitt, der an einem unteren Umfangsbereich des ersten Seitenwandabschnitts 43 anliegt.The can 12 is carried by the turntable 30 , which is adapted to the shape of the can such that the can is automatically centered on the turntable 30 . Because of the centering, the axis of symmetry of the can, which at the same time represents a center of gravity of the can, is coaxial with the vertical axis V of the device 10 . For centering, the turntable 30 has a flat support surface on which the flat underside of the can 12 lies, and a peripheral edge portion adapted to the first side wall portion 43 of the can 12 , which abuts a lower peripheral region of the first side wall portion 43 .

Wird die Absaugpumpe eingeschaltet, wird unterhalb der Dose 12 ein Unterdruck erzeugt, der die Dose 12 fest auf dem Drehteller 30 hält. Die Dose 12 kann in Abweichung von der vorangehenden Beschreibung auch einen in Umfangsrichtung verlaufenden Auflagebund an der Bodenwandung 42 aufweisen, so daß ein in Fig. 1 nicht erkennbarer Hohlraum zwischen der Oberseite des Drehtellers 30 und der Bodenwandung 42 auftritt, der nach Absaugen von Luft mittels der Absaug pumpe aufgrund einer größeren wirksamen Fläche erhöhte, unterdruckbedingte Haltekräfte der Dose 12 auf dem Drehtel ler 30 liefert.If the suction pump is switched on, a vacuum is generated below the can 12 , which holds the can 12 firmly on the turntable 30 . In a departure from the preceding description, the can 12 can also have a support collar running in the circumferential direction on the bottom wall 42 , so that a cavity (not recognizable in FIG. 1) occurs between the top of the turntable 30 and the bottom wall 42 , which, after air has been extracted, by means of the suction pump delivers increased, vacuum-related holding forces of the can 12 on the turntable 30 due to a larger effective area.

Die Einrichtung 10 weist einen Elektromotor 50 auf, der über eine horizontale Motorachse und ein Winkelgetriebe 52 an der Drehwelle 32 angreift und diese zusammen mit dem Drehteller 30 und der von dem Drehteller getragenen Dose 12 in Rotation versetzen kann. Der Elektromotor kann mittels eines Schalters 54 an- und ausgeschaltet werden. Die Dreh zahl des Motors 52 pro Zeiteinheit und damit die Drehzahl der von dem Drehteller 30 getragenen Dose 12 kann mittels eines Drehknopfes 56 eingestellt werden.The device 10 has an electric motor 50 which engages on the rotary shaft 32 via a horizontal motor axis and an angular gear 52 and which can rotate it together with the turntable 30 and the can 12 carried by the turntable. The electric motor can be switched on and off by means of a switch 54 . The speed of the motor 52 per unit of time and thus the speed of the can 12 carried by the turntable 30 can be adjusted by means of a rotary knob 56 .

In Abweichung von der vorangehenden Beschreibung kann anstelle eines Elektromotors beispielsweise auch ein pneu matischer Motor vorgesehen sein. Auch die Absaugpumpe kann beispielsweise eine Elektropumpe oder eine pneumatische Pumpe sein.In deviation from the previous description instead of an electric motor, for example, a pneu Matic motor can be provided. The suction pump can also for example an electric pump or a pneumatic one Be a pump.

Das Abfüllen von Füllgut in Dosen, insbesondere bauchige Dosen läuft wie folgt ab. Als erstes wird der Füllgutvor ratsbehälter 14 mit Füllgut gefüllt. Haben sich die Rahmen bedingungen für das Abfüllen geändert, beispielsweise weil ein geändertes oder anderes Füllgut oder/und weil Dosen mit anderer Form verwendet werden (der Drehteller 30 kann zur Anpassung an andere Dosenformen ausgetauscht werden), so werden als erstes Versuche durchgeführt, welche Füllmengen pro Zeiteinheit und welche Drehzahl der Dose pro Zeitein heit das gewünschte Abfüllergebnis, nämlich eine weitge hende Vermeidung von Lufteinschlüssen im Hinterschneidungs bereich der Dose ohne zentrifugalkraftbedingten Austritt von Füllgut durch die Füll- und Entnahmeöffnung und ge wünschtenfalls einen im wesentlichen planen Füllgutspiegels der fertig gefüllten Dose liefern. Vorzugsweise wird hier bei eine Parameterkombination (Füllmenge pro Zeiteinheit und Dosendrehzahl pro Zeiteinheit) gewählt, die eine mög lichst große Füllmenge pro Zeiteinheit und damit kurze Abfüllzeiten liefert. Sobald eine geeignete Parameterkom bination gefunden ist, kann diese in Zukunft stets beim Abfüllen verwendet werden, solange sich die Rahmenbedingun gen des Füllvorganges nicht ändern.The filling of cans, in particular bulbous cans, takes place as follows. First, the Füllgutvor storage container 14 is filled with product. If the framework conditions for filling have changed, for example because a different or different filling material and / or because cans with a different shape are used (the turntable 30 can be exchanged to adapt to other can shapes), tests are first carried out as to what filling quantities per unit of time and the speed of the can per unit of time the desired filling result, namely extensive avoidance of air pockets in the undercut area of the can without centrifugal force-related discharge of filling material through the filling and removal opening and, if desired, an essentially flat filling level of the fully filled can . Preferably, a combination of parameters (filling quantity per unit of time and can speed per unit of time) is selected here, which delivers the largest possible filling quantity per unit of time and thus short filling times. As soon as a suitable combination of parameters is found, it can always be used for filling in the future, as long as the general conditions of the filling process do not change.

Das Abfüllen erfolgt dann mit der Einrichtung 10 der Fig. 1 weitgehend manuell. Als erstes wird die jeweilige zu füllende Dose 12 auf den Drehteller 30 gesetzt. Anschlie ßend wird die Absaugpumpe eingeschaltet. Nun wird der Elektromotor 50 eingeschaltet, ggf. nach Einstellen der in den Experimenten ermittelten Drehzahl pro Zeiteinheit. Anschließend wird das Absperrventil mittels des Betäti gungshebels 22 in die Öffnungsstellung gebracht, ggf. nach Einstellen der in den Experimenten ermittelten Füllmenge pro Zeiteinheit mittels des Dosierdrehknopfes 24. Das Füllgut tritt dann aus der Füllgutaustrittsöffnung des Füllkopfes 20 aus, wobei sich ein vertikal abwärts gerich teter, freier Füllgutstrom bildet (die Füllgutaustrittsöff nung ist in vertikalem Abstand über dem Vertikalbund 45 der Dose 12 angeordnet, also oberhalb des nach vollständiger Füllung der Dose zu erwartenden Füllgutspiegels). Das Abfüllen in die Dose wird von einer Bedienperson beobach tet, die das Absperrventil des Betätigungshebels 22 wieder in die Schließstellung bringt, sobald die Dose 12 voll ständig bis zum Soll-Füllgutspiegel gefüllt ist. Nun wird der Elektromotor 50 ausgeschaltet. Sobald die Rotation der Dose 12 zum Stillstand gekommen ist, wird dann auch die Ansaugpumpe ausgeschaltet. Die Dose 12 kann dann von dem Drehteller 30 genommen werden, manuell oder maschinell mit einem Deckel verschlossen werden, und es kann die nächste Dose auf die gleiche Art und Weise gefüllt werden. The filling then takes place largely manually with the device 10 of FIG. 1. First, the respective can 12 to be filled is placed on the turntable 30 . The suction pump is then switched on. Now the electric motor 50 is switched on, if necessary after setting the speed per unit of time determined in the experiments. Then the shut-off valve is brought into the open position by means of the actuating lever 22 , if necessary after setting the filling quantity determined in the experiments per unit of time by means of the dosing rotary knob 24 . The filling material then emerges from the filling material outlet opening of the filling head 20 , whereby a vertically downward, free filling material flow forms (the filling material outlet opening is arranged at a vertical distance above the vertical collar 45 of the can 12 , that is to say above that to be expected after the can has been completely filled Level). The filling into the can is observed by an operator who brings the shut-off valve of the actuating lever 22 back into the closed position as soon as the can 12 is completely filled up to the desired level. The electric motor 50 is now switched off. As soon as the rotation of the can 12 has come to a standstill, the suction pump is also switched off. The can 12 can then be removed from the turntable 30 , closed manually or mechanically with a lid, and the next can can be filled in the same way.

Gegenüber der vorangehenden Beschreibung und der Darstel lung in Fig. 1 sind viele Abwandlungen denkbar. Beispiels weise kann die Absperr- und Dosierventileinrichtung 18 mit einem Füllgutmengenregler ausgebildet sein, der eine vor gegebene Füllgutmenge abgibt, so daß in die jeweilige Dose stets eine vorgegebene Füllmenge abgefüllt wird, ohne daß eine Überwachung der Füllmenge und eine manuelle Ventilbe tätigung nötig ist. Weiterhin sind Programmsteuermittel denkbar, die während des Abfüllens die Drehzahl der Dose pro Zeiteinheit und die Abfüllmenge pro Zeiteinheit in einer vorgegebenen Art und Weise ändern. Beispielsweise können die Drehzahl der Dose pro Zeiteinheit und die Ab füllmenge pro Zeiteinheit vom Beginn des Abfüllens bis zum Ende (für die jeweilige Dose) abnehmen. Die entsprechenden Programme (Rotationsprogramm, Füllprogramm), die ein opti males Füllergebnis liefern, lassen sich experimentell ermitteln.Compared to the preceding description and the presen- tation in Fig. 1, many modifications are conceivable. For example, the shut-off and metering valve device 18 can be designed with a filling quantity regulator which delivers a given filling quantity before, so that a given filling quantity is always filled into the respective can without monitoring the filling quantity and manual valve actuation being necessary. Furthermore, program control means are conceivable that change the speed of the can per unit time and the filling quantity per unit time in a predetermined manner during filling. For example, the speed of the can per unit of time and the filling quantity per unit of time from the start of filling to the end (for the respective can) decrease. The corresponding programs (rotation program, filling program) that deliver an optimal filling result can be determined experimentally.

Die Fig. 2 bis 4 zeigen Teile einer erfindungsgemäßen Abfülleinrichtung 110, die zum im wesentlichen vollautoma tischen Abfüllen des Füllgutes in Dosen 112 ausgebildet ist. Ein Füllgutvorratsbehälter, eine Füllgutzuleitung, eine Absperr- und Dosierventileinrichtung und ein Füllkopf mit einer Füllgutaustrittsöffnung sind in den Fig. 2 bis 4 nicht gezeigt; diese Komponenten können aber wie bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 ausgeführt sein, vorzugs weise mit einer Abwandlung dahingehen, daß wenigstens das Absperrventil mittels eines Betätigungsgliedes maschinell betätigt werden kann. Vorzugsweise ist die Einrichtung 110 mit Mitteln ausgebildet, die eine größere Füllgutrate (aus der Füllgutaustrittsöffnung austretende Füllmenge pro Zeiteinheit) und damit eine höhere Abfüllgeschwindigkeit als bei der schwerkraftbedingten Füllgutzufuhr des Aus führungsbeispiels der Fig. 1 ermöglichen. Figs. 2 to 4 show parts of a filling device according to the invention 110, which is designed to substantially fully automatically tables filling of the filling in cans 112th A filling material storage container, a filling material feed line, a shut-off and metering valve device and a filling head with a filling material outlet opening are not shown in FIGS . 2 to 4; these components can, however, as in the embodiment of FIG. 1, preferably with a modification that at least the shut-off valve can be operated mechanically by means of an actuator. Preferably, the device 110 is formed with means that enable a larger filling material rate (filling quantity emerging from the filling material outlet opening per unit time) and thus a higher filling speed than in the case of the gravity-dependent filling material supply from the exemplary embodiment in FIG. 1.

Beispielsweise kann eine Füllgutförderpumpe vorgesehen sein, die das Füllgut aus dem Füllgutvorratsbehälter an saugt und zu der Füllgutaustrittsöffnung fördert. Als weitere Möglichkeit kommt in Betracht, das Füllgut in dem Füllgutvorratsbehälter durch Zufuhr von Druckgas unter Druck zu setzen, so daß es bei offenem Absperrventil in Abhängigkeit von der Stellung des Dosierventils ggf. mit vergrößerter Füllgutrate aus der Füllgutaustrittsöffnung austritt.For example, a filling material feed pump can be provided be to the product from the product container sucks and conveys to the product outlet opening. As Another possibility is the filling material in the Product container by supplying compressed gas under To set pressure so that when the shut-off valve is open Depending on the position of the metering valve, if necessary increased product rate from the product outlet opening exit.

Zur Zufuhr von leeren Dosen 112 weist die Einrichtung 110 ein Zufuhrförderband 160 auf, das die Dosen 112 nachein ander einem Transportrotor 162 zuführt. Der Transportrotor 162 ist um eine vertikale Achse drehbar gelagert und weist über seine Umfangsfläche gleichmäßig verteilt radial aus wärts offene Dosenaufnahmezellen 164 auf. Von den Dosen aufnahmezellen 164 abgesehen, ist der Transportrotor 162 im wesentlichen kreisscheibenförmig ausgebildet. Die Dosen aufnahmezellen 164 sind von in Draufsicht U-förmigen Aus nehmungen gebildet, wobei jede Ausnehmung einen unteren, in Draufsicht U-förmigen Abschnitt und einen oberen, in Drauf sicht U-förmigen Abschnitt aufweist. Die beiden Abschnitte weisen entlang ihrer jeweiligen Ausdehnung in vertikaler Richtung jeweils konstante Tiefe in radialer Richtung und konstante Breite in Umfangsrichtung auf, wobei der obere Abschnitt tiefer und breiter als der untere Abschnitt ist. (Mit Tiefe ist der Abstand in radialer Richtung zwischen dem radial am weitesten innen liegenden Abschnitt der Ausnehmung und einem den Rotor umschreibenden Kreis glei chen Radiusses, wie der Rotor, gemeint). Zwischen dem unte ren Abschnitt 164a und dem oberen Abschnitt 164b ist eine Stufe mit einem der U-Form folgenden Anlageflächenstreifen 166 ausgebildet.For the supply of empty cans 112 , the device 110 has a supply conveyor belt 160 which supplies the cans 112 one after another to a transport rotor 162 . The transport rotor 162 is rotatably mounted about a vertical axis and has uniformly distributed can receiving cells 164 distributed radially outward from its circumferential surface. Apart from the can-receiving cells 164 , the transport rotor 162 is essentially in the form of a circular disk. The can-receiving cells 164 are formed from U-shaped recesses in plan view, each recess having a lower U-shaped section in plan view and an upper U-shaped section in plan view. The two sections each have a constant depth in the radial direction and a constant width in the circumferential direction along their respective extent in the vertical direction, the upper section being deeper and wider than the lower section. (Depth is the distance in the radial direction between the radially innermost section of the recess and a circle circumscribing the rotor, of the same radius as the rotor). Between the lower section 164 a and the upper section 164 b, a step is formed with a contact surface strip 166 following the U-shape.

In den in Fig. 2 gezeigten Querschnittsumriß des unteren bzw. oberen Abschnitts der jeweiligen Ausnehmung 164 kann ein Kreis eingeschrieben werden, dessen Durchmesser mit der Tiefe des jeweiligen Ausnehmungsabschnitts übereinstimmt. Die Breite des jeweiligen Ausnehmungsabschnitts in horizon taler, zu einem Rotorradius orthogonaler Richtung nimmt vom radial am weitesten innen liegenden Teilabschnitt des Ausnehmungsabschnitts nach radial außen hin zu, bis eine der Tiefe des Abschnitts entsprechende Breite erreicht ist. Radial weiter außen bleibt die Breite des Ausnehmungsab schnitts dann konstant.A circle can be inscribed in the cross-sectional outline of the lower or upper section of the respective recess 164 shown in FIG. 2, the diameter of which corresponds to the depth of the respective recess section. The width of the respective recess section in the horizontal direction, orthogonal to a rotor radius, increases radially outward from the radially innermost section of the recess section until a width corresponding to the depth of the section is reached. Radially further out, the width of the Ausnehmungsab section then remains constant.

Das Zufuhrförderband 160 und der Rotor 162 werden in einem vorgegebenen Takt abwechselnd bewegt (Drehrichtung F des Transportrotors 162), daß das Zufuhrförderband 160 jeweils eine Dose 112 in eine über dem rotorseitigen Endbereich des Förderbandes 162 angeordnete leere Dosenaufnahmezelle 164 einführt. Die Dosen 112 sind um eine Vertikalachse rota tionssymmetrisch ausgeführt und im wesentlichen flaschen ähnlich. Sie weisen einen unteren, kreiszylindrischen Dosenabschnitt 112a auf, dessen Durchmesser geringfügig kleiner als die Tiefe des unteren Ausnehmungsabschnitt 144a ist. An den unteren Dosenabschnitt 112a schließt sich ein mittlerer Dosenabschnitt 122b mit zuerst nach oben hin zunehmenden und dann wieder abnehmenden Querschnittsdurch messer an. Der maximale Querschnittsdurchmesser des mitt leren Dosenabschnitts 112b ist geringfügig kleiner als die Tiefe des oberen Ausnehmungsabschnitts 164b. An den mitt leren Dosenabschnitt 112b schließt sich ein oberer Dosen abschnitt 112c an, der bis auf ein Schraubgewinde an der Außenseite im wesentlichen kreiszylindrisch ist und einen kleineren Durchmesser als der untere Dosenabschnitt 112a aufweist. Die Form der Füllkammer der Dose 112 folgt der Außenform der Dose und ist dementsprechend hinterschnitten.The feed conveyor 160 and the rotor 162 are in a predetermined clock alternately moved (direction of rotation F of the transport rotor 162), that the feed conveyor belt 160, respectively introduced into a disposed above the rotor-side end portion of the conveyor belt 162 empty cans receiving cell 164 a can 112th The cans 112 are rotationally symmetrical about a vertical axis and essentially similar to bottles. They have a lower, circular-cylindrical can section 112 a, the diameter of which is slightly smaller than the depth of the lower recess section 144 a. The lower can section 112 a is followed by a central can section 122 b with a cross-sectional diameter that first increases and then decreases again. The maximum cross-sectional diameter of the middle can portion 112 b is slightly smaller than the depth of the upper recess portion 164 b. At the middle can section 112 b there is an upper can section 112 c, which is essentially circular cylindrical except for a screw thread on the outside and has a smaller diameter than the lower can section 112 a. The shape of the filling chamber of the can 112 follows the outer shape of the can and is accordingly undercut.

Der Transportrotor 162 dreht sich schrittweise jeweils um einen vorgegebenen Drehwinkel in Förderdrehrichtung F, wobei der Drehwinkel jedes Drehschrittes der gleichmäßigen Teilung des Rotorumfangs durch die Dosenaufnahmezellen entspricht. Die überhalb des transportrotorseitigen End abschnitts des Zufuhrförderbandes in eine jeweilige Dosen aufnahmezelle 164 eingetretene Dose wird durch das schritt weise Drehen des Transportrotors 162 nacheinander in der angegebenen Reihenfolge zu einer Füllstation 170, einer Verschließungsstation 172, einer Etikettierungsstation 174 und einer Abgabestation 176 transportiert.The transport rotor 162 rotates step by step in each case by a predetermined angle of rotation in the direction of conveying rotation F, the angle of rotation of each step of rotation corresponding to the uniform division of the rotor circumference by the can receiving cells. The above the transport rotor-side end section of the feed conveyor belt in a respective can receiving cell 164 can is transported by the gradual rotation of the transport rotor 162 in succession in the order given to a filling station 170 , a sealing station 172 , a labeling station 174 and a delivery station 176 .

Die Füllstation 170 wird im folgenden noch näher erläutert; die Verschließungsstation 172 und die Etikettierungsstation 174, die hier nicht näher erläutert sind, können auf üb liche Art und Weise ausgeführt sein. In der Abgabestation ist die jeweilige Dosenaufnahmezelle 164 über dem rotorsei tigen Endbereich eines Abtransportförderbandes 178 angeord net, das die gefüllte, geschlossene und mit einem Etikett versehene Dose erfaßt und abtransportiert. Beim weiteren schrittweisen Drehen des Transportrotors 162 in Förder drehrichtung F erreicht diese Dosenaufnahmezelle dann nach zwei Drehschritten wieder das Zufuhrförderband und kann eine neue leere Dose 112 aufnehmen. Die Oberseiten der Förderbänder sind derart angeordnet, daß die jeweilige Dose auf dem jeweiligen Förderband etwas höher angeordnet ist als während des Transportes der Dose vom Förderband 160 zum Förderband 178. Während dieses Transportes liegt die Dose mit einem unteren Teilabschnitt des mittleren Dosenab schnitts 112b auf dem Auflageflächenstreifen 166 auf. Da die beiden Förderbänder in Querrichtung zum Seitenrand hin abfallen, wie in Fig. 3 gezeigt, werden die Dosen beim Verlassen des Förderbandes 160 kontinuierlich abgesenkt und bei Annäherung an das Förderband 178 wieder kontinuierlich angehoben und es besteht insbesondere keine Gefahr, daß die Drehung des Transportrotors 162 durch ein Anschlagen des unteren Dosenabschnitts 112a am Seitenrand des Förderbandes 178 blockiert wird.The filling station 170 is explained in more detail below; the closing station 172 and the labeling station 174 , which are not explained in more detail here, can be carried out in the usual manner. In the delivery station, the respective can receiving cell 164 is arranged above the rotor-side end region of a removal conveyor belt 178 , which detects and transports the filled, closed and labeled can. When the transport rotor 162 is rotated further in the conveying direction of rotation F, this can-receiving cell then reaches the feed conveyor belt again after two rotating steps and can accommodate a new empty can 112 . The upper sides of the conveyor belts are arranged such that the respective can is arranged somewhat higher on the respective conveyor belt than during the transport of the can from the conveyor belt 160 to the conveyor belt 178 . During this transport, the can lies with a lower section of the middle Dosenab section 112 b on the support surface strip 166 . Since the two conveyor belts fall transversely to the side edge, as shown in FIG. 3, the cans are continuously lowered when leaving the conveyor belt 160 and continuously raised again when approaching the conveyor belt 178 , and there is in particular no risk that the rotation of the transport rotor 162 is blocked by striking the lower can section 112 a on the side edge of the conveyor belt 178 .

Die Bewegungen der beiden Förderbänder und des Transport rotors und die Funktionen der Füllstation, der Verschlie ßungsstation und der Etikettierungsstation sind derart aufeinander abgestimmt, daß bei stillstehendem Transport rotor zugleich eine neue leere Dose zugeführt, die in der Füllstation angeordnete Dose befüllt, die in der Verschlie ßungsstation angeordnete Dose verschlossen, die in der Etikettierungsstation angeordnete Dose etikettiert und die Dose, die die Abgabestation erreicht hat, abtransportiert wird. Sind alle diese Funktionen ausgeführt, wird bei stillstehenden Förderbändern der Transportrotor um einen Schritt in der Förderrichtung F weitergedreht und die vorstehend angegebenen Funktionen werden erneut ausgeführt.The movements of the two conveyor belts and the transport rotors and the functions of the filling station, the closure ßungsstation and the labeling station are such coordinated with each other that when the transport is stationary rotor is also fed a new empty can, which in the Filling station arranged can filled, which in the closure ßstation sealed can closed in the Labeling station labeled can and the Can that has reached the delivery station is removed becomes. If all of these functions are carried out, at stationary conveyor belts the transport rotor by one Step rotated in the conveying direction F and the The above functions are performed again.

Hinsichtlich der Zufuhr von leeren Dosen durch das Zufuhr förderband 160 in eine jeweilige Dosenaufnahmezelle 164 ist noch zu ergänzen, daß die Dose vor Erreichen der Füllsta tion in der jeweiligen Dosenaufnahmezelle positioniert wird. Diese Positionierung wird durch Zellenschließmittel in Form einer in geringem radialen Abstand von der Umfangs fläche des Transportrotors 162 angeordneten Bogenschiene erreicht, die in Förderdrehrichtung F vom Förderband 160 bis zum Förderband 176 reicht. Die Bogenschiene 180 weist an ihrem dem Förderband 160 nahen Ende einen Positionie rungsabschnitt 182 mit in Förderdrehrichtung F abnehmendem Abstand zum Transportrotor 162 auf. Nach Passage des Posi tionierungsabschnitts 182 haben die Dosen nur geringen Spielraum in Umfangsrichtung und in radialer Richtung in ihrer jeweiligen Dosenaufnahmezelle und können ihre jewei lige Dosenaufnahmezelle erst verlassen, wenn sie die Ab gabestation 176 erreicht haben.With regard to the supply of empty cans through the supply conveyor belt 160 in a respective can receiving cell 164 , it should also be added that the can is positioned in the respective can receiving cell before the filling station is reached. This positioning is achieved by cell closing means in the form of a curved rail arranged at a small radial distance from the circumferential surface of the transport rotor 162 , which extends in the direction of rotation F from the conveyor belt 160 to the conveyor belt 176 . The curved rail 180 has at its end near the conveyor belt 160 a positioning section 182 with a decreasing distance F in the conveying direction of rotation to the transport rotor 162 . After passage of the positioning portion 182 , the cans have only little latitude in the circumferential direction and in the radial direction in their respective can receiving cell and can only leave their respective can receiving cell when they have reached the delivery station 176 .

In der Füllstation 170 ist ein im wesentlichen kreiszylin drischer Rotationskopf 130 angeordnet, der um seine ver tikale Längsachse in Rotation versetzbar ist und höhenver stellbar ist. Der Durchmesser des Rotationskopfes ist geringer als die Tiefe des unteren Ausnehmungsabschnitts 164a einer jeweils in der Füllstation zum Stehen kommenden Dosenaufnahmezelle 164. Aufgrund der Positionierung der in der jeweiligen Dosenaufnahmezelle 164 aufgenommenen Dose fluchtet die vertikale Dosensymmetrieachse im wesentlichen mit der vertikalen Längsachse des Rotationskopfes. Der Rotationskopf weist eine Längsbohrung 134 auf, durch die Luft von oberhalb der oberen Stirnfläche 131 des Rotations kopfes 130 angesaugt werden kann (die Stirnfläche 131 entspricht in ihrer Funktion dem Drehteller 30 des ersten Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 1).In the filling station 170 , a substantially circular cylindrical rotary head 130 is arranged, which can be set in rotation about its vertical longitudinal axis and is height adjustable. The diameter of the rotary head is less than the depth of the lower recess section 164 a of a can receiving cell 164 , which comes to a standstill in the filling station. Due to the positioning of the can accommodated in the respective can receiving cell 164 , the vertical can axis of symmetry is essentially aligned with the vertical longitudinal axis of the rotary head. The rotary head has a longitudinal bore 134 through which air can be sucked in from above the upper end face 131 of the rotary head 130 (the end face 131 corresponds in its function to the turntable 30 of the first exemplary embodiment according to FIG. 1).

In der Stirnfläche 131 ist eine Ringnut ausgebildet, in der ein O-Ring 183 aus elastomerem Material aufgenommen ist.An annular groove is formed in the end face 131 , in which an O-ring 183 made of elastomeric material is received.

Der Rotationskopf 130 kann die beiden in den Fig. 4a und 4b gezeigten Stellungen einnehmen. In der in Fig. 4a gezeigten unteren Stellung ist die Stirnfläche mit Ver tikalabstand von der Unterseite des Transportrotors 162 angeordnet, wobei der Abstand groß genug ist, daß auch ein Vertikalabstand zur Bodenwand 142 einer in einer jeweiligen Dosenaufnahmezelle gehaltenen Dose besteht. Bezogen auf eine Dose 112 in der Füllstation 170 bei stillstehendem Transportrotor 162 ist die Längsachse des Rotationskopfes 130 aufgrund der Positionierung der Dose im wesentlichen koaxial zu der Symmetrieachse der Dose. Zur Befüllung der Dose wird der Rotationskopf 130 in die in Fig. 4b gezeigte Stellung zum Anheben der in der Füllstation angeordneten Dose angehoben; in dieser Stellung erstreckt sich der Rotationskopf 130 durch den unteren Abschnitt 164a der jeweiligen Dosenaufnahmezelle des in den oberen Ausneh mungsabschnitt 164b, so daß der mittlere Dosenabschnitt 112b der jeweiligen Dose 112 oberhalb der Oberseite des Transportrotors 162 angeordnet ist. Der Rotationskopf 130 kann nun nach Erzeugung eines Unterdrucks unterhalb der Dose zum Festhalten der Dose in Rotation versetzt werden zur erfindungsgemäßen Befüllung der Dose, ohne daß Gefahr besteht, daß der mittlere Dosenabschnitt 112b an der Be grenzungsfläche des oberen Ausnehmungsabschnitt 164b schleift. The rotary head 130 can assume the two positions shown in FIGS. 4a and 4b. In the lower position shown in Fig. 4a, the end face is arranged with a vertical distance from the underside of the transport rotor 162 , the distance being large enough that there is also a vertical distance from the bottom wall 142 of a can held in a respective can receiving cell. Relative to a can 112 in the filling station 170 when the transport rotor 162 is stationary, the longitudinal axis of the rotary head 130 is essentially coaxial with the axis of symmetry of the can due to the positioning of the can. To fill the can, the rotary head 130 is raised to the position shown in FIG. 4b for lifting the can arranged in the filling station; in this position, the rotary head 130 extends through the lower section 164 a of the respective can receiving cell in the upper recess section 164 b, so that the middle can section 112 b of the respective can 112 is arranged above the upper side of the transport rotor 162 . The rotary head 130 can now be rotated after generating a negative pressure below the can to hold the can in order to fill the can according to the invention, without there being a risk that the middle can portion 112 b on the boundary surface of the upper recess portion 164 b grinds.

Sobald die Dose befüllt ist, wird die Rotation des Rota tionskopfes angehalten und der Rotationskopf nach Belüftung des Raumes zwischen der Dose und der Stirnfläche 131 wieder in die in Fig. 4a gezeigte Stellung abgesenkt, woraufhin der Transportrotor 162 einen Schritt weiter gedreht wird.As soon as the can is filled, the rotation of the rotary head is stopped and the rotary head is again lowered into the position shown in FIG. 4a after ventilation of the space between the can and the end face 131 , whereupon the transport rotor 162 is rotated one step further.

Zum Antreiben der Schleuderbänder, des Transportrotors, des Rotationskopfes hinsichtlich der Rotation und des Anhebens und Absenkens können übliche Antriebsmittel, beispielsweise Elektromotoren, pneumatische Motoren und dergleichen vor gesehen sein, wobei beispielsweise elektronische, mecha nische oder ggf. pneumatische Synchronisierungsmittel für eine Synchronisierung der verschiedenen Antriebe sorgen.To drive the centrifugal belts, the transport rotor, the Rotation head in terms of rotation and lifting and lowering can be conventional drive means, for example Electric motors, pneumatic motors and the like be seen, for example electronic, mecha African or possibly pneumatic synchronization means for ensure synchronization of the various drives.

Zusammenfassend betrifft die Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Abfüllen eines zähfließenden Füllgutes in eine insbesondere bauchige Dose. Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, die Dose wenigstens während eines Teils des Füllvorgangs einem Rotationsprogramin um eine vertikale Achse zu unterwerfen, das auf die Dosenform, den zeitlichen Verlauf der Füllmenge pro Zeiteinheit während eines Füll vorgangs und die Füllguteigenschaften abgestimmt ist, um Lufteinschlüsse in Hinterschneidungsbereichen der Dose weitgehend zu vermeiden unter gleichzeitiger Vermeidung eines zentrifugalkraftbedingten Austritts von Füllgut aus der Dose.In summary, the invention relates to a method and a device for filling a viscous product in a particularly bulbous can. According to the invention suggested the can at least during part of the Filling a rotation program around a vertical Subject axis to the can shape, the temporal Course of the filling quantity per unit of time during a filling process and the product properties is matched to Air pockets in the undercut areas of the can to be largely avoided while avoiding it an outlet of filling material due to centrifugal force the can.

Claims

1. A method for filling a viscous Füllgu tes, in particular for therapeutic or cosmic purposes, in a bulbous can ( 12 ; 112 ) with an undercut filling chamber and an at least in the filling position up to the filling chamber at closing filling and removal opening, this Ver Drive characterized in that the can ( 12 ; 112 ) at least during a part of the filling process is subjected to a rotation program (temporal course of the speed per unit of time during a filling process) about a vertical axis (V), which thus forms the cans, the filling program (Time course of the filling quantity per unit of time during a filling process), the flow behavior of the filling material and the adherence of the filling material to the inside of the can is coordinated so that on the one hand air pockets in the undercut area are largely avoided and on the other hand a centrifugal force-related discharge of filling material occurs through the feet The opening and removal opening is avoided, whereby - if necessary - the rotation program and / or the filling program are determined experimentally at the start of new general conditions of the filling process, such as changing the shape of the can and / or changing the flow behavior and / or the adherence behavior of the filling material, and for subsequent filling processes.

2. The method according to claim 1, characterized in that that the rotation program is set in such a way that after completing the filling process in front of a subsequent closing process, but in any case before a first reopening for use in the we considerable level of product levels.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized records that the product at approx according to the expected usage temperature from approx. 17 ° C to approx. 25 ° C.

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the box ( 112 ) in a filling station located along a multi-station processing path by a rotary head ( 130 ) detects, from an airfoil ( 166 ) of a transport carrier providing transport through the processing path ( 162 ) is lifted off and then rotated.

5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized characterized in that for the rotation program by a speed is selected per unit of time which is during the entire program can be kept constant.

6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized characterized that for the filling program execution a filling quantity per time unit is selected, which is constant throughout the program can be held.

7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the box ( 12 ; 112 ) during the rotation on a rotary head ( 30 ; 130 ) will hold Festge, preferably by Unterdruckhaltemit tel.

8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the rotation about a focal point axis (V) of the can ( 12 ; 112 ).

9. The method according to claim 8, characterized in that the rotation about an axis of symmetry (V) of the box ( 12 ; 112 ) takes place.

10. The method according to any one of claims 1 to 9, characterized in that the filling material is introduced into the can ( 12 ; 112 ) in a vertically downward filling material flow.

11. The method according to any one of claims 1 to 10, characterized in that the contents of a filling stock ( 14 ) or a filling supply line ( 16 ) is released at a point to form a free filling flow, which is above the level to be expected after complete filling lies.

12. Modification of the method according to one of claims 1 to 10, characterized in that the filling material at stationary container by a rotating Filling head is released, the direction of outflow has radial outflow direction component.

13. Device ( 10 ; 110 ) for filling a viscous filling product, in particular for therapeutic or cosmetic purposes, into a can ( 12 ; 112 ) with a filling chamber and an at least in the filling position at the filling chamber subsequent filling and removal opening , in particular in a bulbous can ( 12 ; 112 ) with an undercut Füllkam mer, characterized in that in the catchment area of a filling head ( 20 ) with at least one discharge nozzle, a rotary head ( 30 ; 130 ) as a carrier for the can ( 12 ; 112 ) is arranged and that if necessary setting means ( 54 , 56 or 22 , 24 ) for a Rotationspro program (temporal course of the speed per unit time during a filling process) and / or a filling program (temporal course of the filling quantity per unit time during a Filling process) are provided.

14. Device according to claim 13, characterized in that the filling head and the rotating head are arranged in a filling station ( 170 ) within a processing path, along which the container a plurality of processing stations, such as positioning station ( 182 ), filling station ( 170 ), Sealing station ( 172 ), labeling station ( 174 ) and delivery station ( 176 ) passes through.

15. The device according to claim 14, characterized in that the processing path has a moving carrier ( 162 ) with a support surface ( 166 ) for the respective can ( 112 ) and that the rotary head ( 130 ) is adjustable in height to the respective can ( 112 ) in the filling station from the associated wing ( 166 ).