DE19545080A1 - Vorrichtung zum Anpressen von Gefäßen an Gefäßfüllmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Anpressen von Gefäßen an Gefäßfüllmaschinen, wobei die Gefäße von einem Standteller bodenseitig übernommen und gegen das jeweils zugeordnete Füllelement bewegt und angepreßt werden.

Gefäßfüllmaschinen sind vorzugsweise als rotierende Maschinen ausgelegt, die an ihren Rotoren eine Vielzahl von Füllelementen aufweisen. Diesen Füllelementen sind heb- und senkbare Standteller zugeordnet, die über Zuführsterne die zu befüllenden Gefäße übernehmen und gegen die Füllelemente anheben und anpressen.

Ein solches Füllelement ist beispielsweise aus der DE 21 26 113 A1 bekannt. Hierbei handelt es sich um ein Ventil zum Befüllen von Gefäßen, insbesondere Getränkedosen, wobei die abzufüllende Flüssigkeit unter Druck steht und in der zu füllenden Dose ein entsprechender Gegendruck geschaffen werden muß. Zu diesem Zwecke wird zunächst die Dose nach dem Anpressen unter dem Füllelement mit dem im Kessel vorherrschenden Druck vorgespannt und nach Druckausgleich das eigentliche Ventil geöffnet, so daß die im Kessel befindliche Flüssigkeit unter Ausnutzung des geodätischen Gefälles in die Dose einfließen kann. Dabei steigt die Flüssigkeit bis zu einem unteren Anschnitt des Rückgasrohres an, worauf der weitere Befüllungsprozeß automatisch stoppt, weil kein Rückgasaustausch aus dem Behälter bzw. der Dose in den Kessel zurück erfolgen kann. Im Anschluß daran erfolgt die Druckentlastung der Dose, die dann von dem Füllelement abgezogen und verschlossen werden kann. Zum Abdichten der Dose an dem Füllelement ist eine Zentriertulpe vorgesehen, die eine Differenzdruckkammer aufweist, mit welcher die Tulpendichtung gegen die Behältermündung während des Befüllungsvorganges gepreßt wird. Dabei ist die Kammer geringfügig größer als der Dosendurchmesser ausgelegt, so daß ein bestimmter Überdruck als eigentlicher Anpreß- bzw. Differenzdruck entsteht.

Bei diesem Füllventil ist der erforderliche Anpreßdruck aufgrund der konstruktiven Ausbildung der sogenannten Differenzdruckkammer konstant, so daß bei der Verarbeitung von unterschiedlichen Dosendurchmessern entsprechend unterschiedliche Anpreßkräfte entstehen, die insbesondere bei äußerst dünnem Material zu Beschädigungen der zu befüllenden Dose führen können. Andererseits reicht bei der Verarbeitung von besonders großen Dosendurchmessern der Anpreßdruck nicht immer aus, um die erforderliche Abdichtung des Dosenrandes während des Befüllungsvorganges zum Füllelement aufrechtzuerhalten.

Zur Lösung dieses Problems hat man bereits vorgeschlagen, weitere Kammern vorzusehen, die dann entsprechend beaufschlagbar sind und unterschiedliche Anpreßverhältnisse möglich machen.

Insgesamt gesehen ist dabei ein relativ hoher Aufwand zu betreiben. Insbesondere sind eine Vielzahl von Dichtungen erforderlich, die unmittelbar im Bereich des Flüssigkeitskanals angeordnet sind. Dies wiederum führt häufig zu biologischen Problemen, so daß eine besonders gründliche Reinigung dieser in unmittelbarer Nähe des Füllgutes befindlichen konstruktiven Teile erforderlich wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, hier eine Vereinfachung zu schaffen und auf derart komplizierte Teile zur Anpressung des Füllelementes gegen das Gefäß zu verzichten und eine möglichst einfache Zentriertulpe vorzuschlagen, die eine einwandfreie Abdichtung der Dose gewährleistet.

Diese der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß das Füllelement höhenmäßig unbeweglich angeordnet ist und mit einem dem Standteller zugeordneten Hubelement eine erste Bewegung des Gefäßes gegen das Füllelement und anschließend eine zweite Bewegung mit einer dem Gegendruckfüllvorgang entsprechenden Anpreßkraft erfolgt.

Dabei sind die Füllelemente insgesamt höhenmäßig auf die jeweils zu verarbeitende Gefäßhöhe jederzeit einstellbar. Nachdem eine solche Einstellung erfolgt ist, verbleiben die Füllelemente mit ihrer Zentriertulpe in der jeweils eingestellten Höhe für die zu befüllenden Gefäße.

In eigenständiger Ausgestaltung der Erfindung wird ferner vorgeschlagen, daß der Standteller mit einer ersten Bewegung unter Federkraft mit dem darauf befindlichen Gefäß gegen das Füllelement bewegbar ist und der während des Füllvorganges erforderliche Anpreßdruck durch eine weitere Druckbeaufschlagung des Standtellers und/oder dessen Hubeinrichtung erfolgt.

In selbständiger Weiterbildung wird vorgeschlagen, daß der Standteller an einer Druckfeder höhenbeweglich gelagert ist und zusätzlich einen Druckmittelraum zur Anpreßdruckerhöhung aufweist.

Weitere Merkmale ergehen aus den teils eigenständigen Unteransprüchen und den weiteren Unteransprüchen.

Mit der vorgeschlagenen Ausgestaltung kann das Füllelement, insbesondere die diesem zugeordnete Zentriertulpe, in einfachster konstruktiver Ausgestaltung ausgebildet sein, so daß eine problemlose Reinigung möglich ist und biologische Verunreinigungen, die nur kompliziert entfernt werden können, vermieden werden. Davon unabhängig kann praktisch simultan zu dem vorgesehenen Füllvorgang eine optimale Regelung des Anpreßdruckes während des Füllvorganges vorgenommen werden. Gleichzeitig ist eine beliebige Anpreßdruckeinstellung je nach Öffnungsgröße des zu behandelnden Gefäßes, beispielsweise bei einer Dose mit unterschiedlichen Dosendurchmesser, auf einfache Weise durchführbar. Anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen wird die Erfindung näher erläutert.

In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine vereinfachte Darstellung des Füllmaschinenkessels mit dem nur andeutungsweise dargestellten Füllventil und dem darunter befindlichen Huborgan und

Fig. 2 eine Variante zu Fig. 1.

Gemäß dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel besteht die Füllmaschine aus einem oberen Ringkessel 1, indem die abzufüllende Flüssigkeit ständig auf gleich­ bleibender Höhe zugeführt wird und einem darüber befindlichen Gasraum 2, der bei einer Gegendruckbefüllung bevorzugt wird. Darunter befindet sich das Füllelement 3 mit der Zentriertulpe 4, die eine Dichtung 5 zur Anpressung des Gefäßes 6 aufweist. Im Ausführungsbeispiel ist als abzufüllendes Gefäß eine Dose gewählt, die auf einem darunter befindlichen Standteller 7 abgestützt ist. Das Füllelement 3 selbst ist höhenmäßig auf die zu verarbeitende Dose 6 eingestellt und vorzugsweise unbeweglich angeordnet. Der Standteller 7 weist ein Hubelement 8 auf, welches zweckmäßig federunterstützt ist und mit dem eine erste Bewegung der Dose 6 gegen die Zentriertulpe 4 bzw. das Füllelement 3 bewirkt wird. Dieses kann beispielsweise über Kurvenbahnen 9 und dgl. erfolgen, die nach Übernahme der Dose 6 eine Führungsrolle 10 entlasten und dabei mit der Wirkung einer Druckfeder 11 ein Anheben des Standtellers 7 auslösen. Sobald dieser Vorgang beendet ist, kann eine zweite Bewegung des Standtellers 7 mit der darauf befindlichen Dose 6 erfolgen, die mit einer dem Füllvorgang entsprechenden Gegendruck angepaßten Anpreßkraft erfolgt, so daß während der gesamten Füllphasen eine optimale Abdichtung der Dosenmündung unter dem Füllelement 3 gewährleistet ist.

Der Standteller 7 kann in einer Lagereinheit eingegliedert und auf einer Druckfeder 11 höhenbeweglich geführt sein, wobei dem Standteller 7 ein zusätzlicher Druckmittelraum 12 zugeordnet ist, der mit einem entsprechend dem Füllverfahren regelbaren Druck zur Anpreßdruckerhöhung beaufschlagbar ist.

Es ist aber auch denkbar, unter Beibehaltung einer umlaufenden Kurvenbahn 9 eine entsprechende mechanische Anpreßdruckerhöhung in ein oder mehreren Schritten durchzuführen.

Die Einleitung der zweiten Anpreßstufe des Standtellers 7 wird zweckmäßig simultan bei der Vorspannung der Dose 6 mit Gegendruckgas eingeleitet, wobei ein von dem Vorspanngas ansteuerbares Membranventil 13 vorgesehen ist, welches beispielsweise über ein zusätzliches Magnetventil 14 den Druckmittelraum 12 des Standtellers 7 mit dem erforderlichen Druck versorgt. Insbesondere bei elektronisch geregelten Füllverfahren bzw. angesteuerten Füllelementen kann die Ansteuerung des Druckmittelraumes 12 in simultaner Form mit der Steuerelektronik bzw. dem Steuergerät erfolgen, wobei mit den Signalen des Steuergerätes zwischengeschaltete Magnetventile 14, 15 in der Mediendruckleitung ansteuerbar sind. Als Druckmedium selbst kann das während des Füllprozesses verwendete CO₂, ein anderes Vorspanngas, Druckluft und dgl. verwendet werden. Dabei ist die Druckhöhe entsprechend der zu verarbeitenden Gefäßgrößen ebenfalls beliebig einstellbar.

Claims (10)

1. Vorrichtung zum Anpressen von Gefäßen an Gefäßfüllmaschinen, wobei die Gefäße von einem Standteller bodenseitig übernommen und gegen das jeweils zugeordnete Füllelement (3) bewegt und angepreßt werden, dadurch gekennzeichnet, daß das Füllelement höhenmäßig unbeweglich angeordnet ist und mit einem dem Standteller (7) zugeordneten Hubelement (8) eine erste Bewegung des Gefäßes (16) gegen das Füllelement (3) und anschließend eine zweite Bewegung mit einer dem Gegendruckfüllvorgang entsprechenden Anpreßkraft erfolgt.

2. Vorrichtung gemäß Oberbegriff des Anspruchs 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Standteller (7) mit einer ersten Bewegung unter Federkraft mit dem darauf befindlichen Gefäß (6) gegen das Füllelement (3) bewegbar ist und der während des Füllvorgangs erforderliche Anpreßdruck durch eine weitere Druckbeaufschlagung des Standtellers (7) und/oder dessen Hubeinrichtung (8) erfolgt.

3. Vorrichtung gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Standteller (7) an einer Druckfeder (11) höhenbeweglich gelagert ist und zusätzlich einen Druckmittelraum (12) zur Anpreßdruckerhöhung aufweist.

4. Vorrichtung nach einem der Oberbegriffe der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die weitere Anpreßstufe des federunterstützten Standtellers (7) durch eine in Umlaufrichtung der Gefäßfüllmaschine höhenmäßig veränderte Kurvenbahn (9) erfolgt.

5. Vorrichtung nach einem der Oberbegriffe der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens die zweite Anpreßstufe des Standtellers (7) simultan bei der Vorspannung des Gefäßes (6) mit Gegendruckgas erfolgt.

6. Vorrichtung nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß eine mindestens zweite Anpreßstufe durch ein vom Vorspanngas ansteuerbares Membranventil (13) erfolgt.

7. Vorrichtung nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens die zweite Anpreßstufe durch das den Füllvorgang steuernde Steuergerät erfolgt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß mit den Signalen des Steuergerätes zwischengeschaltete Ventile (13, 14, 15) in der Mediendruckleitung ansteuerbar sind.

9. Vorrichtung nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß als Druckmedium Vorspanngas oder Druckluft einsetzbar ist.

10. Vorrichtung nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckhöhe entsprechend den zu verarbeitenden Gefäßen (6) anpaßbar ist.