DE19644399C1 - Füllerreinigung mit in Sektoren teilbarer, ringförmiger Drehdurchführung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Reinigung von koaxial ange­ ordneten Füller- Außenblechen mit einer ringförmigen, um die Füllerachse drehenden Drehdurchführung und daran angeordneten Sprühdüsen-Systemen gemäß Anspruch 1.

Getränke-Fülleranlagen, mit denen Getränke automatisch in Flaschen oder Dosen gefüllt und verschlossen werden können, werden kurz als Füller be­ zeichnet. Füller bestehen im wesentlichen aus dem ortsfesten Füllertragege­ stell und dem rotierenden Füllerkessel, der beweglich auf dem Füllertrage­ gestell montiert ist. Der Füllerkessel führt je nach eingestellter Abfüllei­ stung unterschiedlich schnelle Rotationsbewegungen aus. Zentrisch über dem Füllerkessel ist eine Drehdurchführung montiert, mittels derer die über eine ortsfeste Rohrleitung zugeführte Füllflüssigkeit in die sich mitdrehende Befüllverrohrung geleitet werden kann. Koaxial um den Füller sind Außen­ bleche angeordnet, die sich über ein Kreissegment von etwa 300° erstrec­ ken. Diese Außenbleche sind fest auf dem Boden des Füllerraums montiert und sollen den Füller von der Umgebung abtrennen. Über das offene, nicht durch Außenbleche verschlossene Segment erfolgt im wesentlichen die Zu- und Abfuhr der Füllbehälter, beispielsweise der Flaschen und Dosen.

Getränke-Fülleranlagen unterliegen sehr strengen Reinigungs- und Hygie­ nevorschriften. Um diesen Vorschriften gerecht zu werden, ist eine regel­ mäßige und akkurate Reinigung des Füllers und der Außenbleche erforder­ lich. Es sind Reinigungssysteme für die verschiedenen Aggregate entwickelt worden, unter anderem auch für die Füller-Außenbleche. Bekannt sind fest installierte und verrohrte Sprühdüsen, die den gesamten Sektor der Außen­ bleche abdecken und zur Reinigung besprühen können. Dabei handelt es sich um beispielsweise 50 bis 60 Sprühdüsen, was einen sehr hohen Instal­ lationsaufwand erforderlich macht. Außerdem ist zu beobachten, daß sich bei einer solchen Installation leicht sogenannte Sprähschatten ergeben, was zu einer beträchtlichen Beeinträchtigung der Reinigungswirkung führt.

Aus der DE 39 24 188 A1 ist eine Außensterilisierungsvorrichtung für rotie­ rende Getränkefüller bekannt, bei der auf dem rotierenden Teil des Füllers Rohrleitungen und Düsen installiert sind, die mit dem Füller umlaufen und nach außen auf den Mantel, das heißt die Füller-Außenbleche gerichtet ist. Hierin sind allerdings keinerlei Ausführungen dazu enthalten, wie die Rei­ nigungs- oder Sterilisierflüssigkeit und das Druckwasser aus dem stationä­ ren Teil in den rotierenden Teil überführt werden sollen.

Bekannt ist aus dem Brauerei-Journal, 15.04.1996, Seiten 202-208 auch eine Reinigungsanlage, bei der zusätzlich zur zentrischen Haupt-Drehdurchführung eine ringförmige Drehdurchführung mit exzentrischer Befüllung vorgesehen wird, mittels derer ein Reinigungsmittel aus einer ortsfesten Rohrzuleitung in eine sich mit dem Füllerkessel drehende Rohr­ leitung übergeleitet wird. An dieser mit dem Füllerkessel fest verbundenen Rohrleitung ist ein Düsenstock angeordnet, durch den die Füller-Außenbleche besprüht und gereinigt werden können. Sehr nachteilig ist, daß diese ringförmige Dreh-Durchführung nur montiert bzw. demontiert werden kann, wenn zuvor die Haupt-Drehdurchführung und weitere Versorgungs­ leitungen entfernt werden. Dies bedingt sehr umfangreiche Montage- und Demontageaufwendungen, die zudem von hochqualifiziertem und teurem Montage-Fach-Personal des Füllerherstellers durchgeführt werden müssen. Ebenso sind Servicearbeiten wie Dichtungswechsel und Lageraustausch sehr aufwendig.

Eine solche Reinigungsanlage ist auch aus der DE 195 42 432 A1 bekannt, bei der allerdings besondere Dichtvorrichtungen vorgeschlagen werden, die nur dann aktiv die rotierenden Teile der Drehdurchführung oder des Dreh­ verteilers gegen die stationären Teile abdichten soll, wenn Reinigungsmittel gefördert und aufgesprüht werden. Diese Sondereinrichtung ändert zwar nichts daran, daß die zusätzliche Drehdurchführung ständig mit dem sich drehenden Füllerteil rotiert. Durch die Deaktivierung kann aber erreicht werden, daß der dabei auftretende Verschleiß in gewissen Grenzen gemin­ dert wird.

Das der Erfindung zugrundeliegende technische Problem besteht darin, eine Vorrichtung vorzuschlagen, die unab­ hängig von der Haupt-Drehdurchführung installiert und betrieben werden kann. Gelöst wird dieses Problem durch die Vorrichtung gemäß Anspruch 1.

Eine solche Vorrichtung hat den Vorteil, daß sie an einer beliebigen Stelle koaxial zur Füllerdrehachse um einen stationären Teil montiert werden kann. Dadurch ist es möglich, hierfür eine Stelle auszusuchen, die von anderen Teilen des Füllers frei ist und an der die Funktion anderer Teile nicht beeinträchtigt wird, und es ist nicht erforderlich, aufwendige Montage und Demontage zu betreiben. Im übrigen kann die Montage einer solchen Vorrichtung durch eigenes Personal durchgeführt werden, ohne auf das Fachpersonal des Füllerlieferanten zurückgreifen zu müssen.

Wird die Versorgungsleitung für die Zuführung des Reinigungsfluids zu den Sprühdüsen flexibel an die ringförmige Drehdurchführung angeschlossen und die Drehbewegung des Füllers auf die Drehdurchführung durch eine separate Mitnehmervorrichtung übertragen, vermeidet dies in vorteilhafter Weise das Erzeugen von Spannungen und Momenten in der Drehdurchführung und der Versorgungsleitung für den Fall, daß gewisse Exzentrizitäten oder Verformungen durch Wechsellasten am Füller vorliegen sollten. Dies wirkt sich besonders günstig auf die Standzeiten, beispielsweise von Dichtungen und Gleitführungen, und das exakte Arbeiten aus. Die vorzugsweise Ausführung der Mitnehmervorrichtung mit zwei verbundenen Gelenkköpfen vermeidet in einfacher Weise, daß auf diesem Wege Ungenauigkeiten übertragen werden und Spannungen in den Bauteilen der Drehdurchführung erzeugt werden.

Die sektorale Teilung der ringförmigen Drehdurchführung erlaubt es nicht, für die Abdichtung zwischen drehendem und stationärem Teil der Drehdurchführung solche Rotationsdichtungen einzusetzen, die durch die Teilung die für die Dichtwirkung notwendige Vor-Spannung des Dichtungsmaterials verlieren. Deswegen wird vorgeschlagen, hierfür eine Rotationsdichtung mit einer Dichtlippe zu verwenden, die auch in sektorial geteilter Ausführung die Vorspannung der Dichtlippe auf das gegenüberliegende Teil beibehält. Besonders vorteilhaft ist es, wenn eine solche Rotationsdichtung im rotierenden Teil angeordnet und die vorgespannte Dichtlippe gegen den stationären Teil gedrückt wird. Durch die U-förmig-Inneuform der Dichtung wird bei Druckanstieg im Fluid die Vorspannung der Dichtlippe gegen den stationären Teil zusätzlich erhöht.

In einer besonderen Ausführungsform ist der stationäre Teil der Drehdurchführung in einen oberen Innenring und eine untere Ringplatte geteilt. Dabei besitzt die untere Ringplatte peripher eine außen abgeschrägte Ringfläche, welche mit einem entsprechend gegenläufig abgeschrägten Gleitring des drehenden Teils in gleitender Anlage steht. Hierdurch ist es mit sehr einfachen Mitteln möglich, drehenden und stationären Teil der Drehdurchführung aufeinander anzupassen. Die untere Ringplatte ist mittels der Zentrier- oder Paßstifte derart am oberen Innenring montiert, daß nur mehr eine axiale Bewegung der unteren Ringplatte relativ zum oberen Innenring möglich ist. Durch das Verdrehen der über dem Umfang verteilten Einstellschrauben kann der Spalt zwischen oberem Innenring und unterer Ringplatte variiert werden. Dadurch ist eine optimale gleichzeitige Einstellung des axialen und radialen Lagerspiels zwischen feststehendem Innenring und rotierendem Außenring möglich.

Große Vorteile durch einfache und präzise Herstellung und Betrieb bringt eine axial dreigeteilte Ausführung des Drehdurchführungsaußenrings. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn die abgeschrägte Ringfläche des drehenden Gleitrings im unteren Deckel angeordnet ist, gegen die die abgeschrägte Fläche der stationären unteren Ringplatte anliegt. Durch die axiale Teilbarkeit sowohl des stationären als auch des rotierenden Teils der Drehdurchführung ist es auch in vorteilhafter Weise möglich, die entsprechenden Bohrungen für die Einleitung des Reinigungsfluids in den stationären Teil und dessen Weiterleitung in den rotierenden Teil mit einfachen Mitteln und exakt herzustellen. Die entsprechenden Bohrungen und das Fräsen der umlaufenden Nut als Mittel für die periphere Verfügbarkeit des Reinigungsfluids sind an entsprechend günstig handhabbaren Teilen durchführbar.

Die erwähnten und weitere Vorteile werden verdeutlicht bei der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, das in beigefügter Zeichnung dargestellt ist. Hierin zeigt

Fig. 1 die schematische Darstellung eines Füllers mit in Sektoren teilbarer, ringförmiger Drehdurchführung;

Fig. 2 die teilweise Draufsicht auf die ringförmige Drehdurchführung;

Fig. 3 die geschnittene Seitenansicht entsprechend III/III in Fig. 2;

Fig. 4 die Ansicht entsprechend IV/IV in Fig. 2;

Fig. 5 einen vergrößerten Ausschnitt entsprechend V in Fig. 4,

Fig. 6a eine Schnittansicht ähnlich dem rechten Teilbild von Fig. 3, jedoch mit Darstellung einer in der Schnittebene liegenden Stellschraube und

Fig. 6b eine Schnittansicht ähnlich dem rechten Teilbild von Fig. 3, jedoch mit Darstellung eines in der Schnittebene liegenden Führungsstifts.

In Fig. 1 ist schematisch ein Füller 1 dargestellt, von dem der um die Füllerdrehachse 9 rotierende Kessel in Rechtsschraffur und die stationäre Füllerbasis in Linksschraffur gekennzeichnet sind. Koaxial zur Füllerdrehachse 9 sind die Fülleraußenbleche 2 gezeigt, die über einen Teilkreis von etwa 300° den Füller umgeben. Unterhalb der zentralen Haupt-Drehdurchführung für die einzufüllenden Flüssigkeiten ist die ringförmige Drehdurchführung 4 schematisch dargestellt, in die die Zuführleitung 8 für das Reinigungsfluid mündet. Die Versorgungsleitung 5, über die das Reinigungsfluid den rotierenden Sprühdüsen 3 zugeführt wird, ist durch eine flexible Verbindung 6 an den drehenden Teil der Drehdurchführung 4 angeschlossen. Durch diesen flexiblen Anschluß 6 wird vermieden, daß sich über Unrundheiten, Maßabweichungen oder wechselnde Belastungen Spannungen von der am Füllerkessel befestigten Versorgungsleitung 5 auf den empfindlichen rotierenden Teil der Drehdurchführung 4 übertragen. Die synchrone Übertragung der Rotationsbewegung vom Kessel auf die Drehdurchführung 4 erfolgt durch einen Mitnehmer 7. Daran sind schematisch zwei Gelenkköpfe angedeutet, die bewirken, daß nichtsynchrone Bewegungen oder Unrundheiten durch die Gelenkköpfen ausgeglichen und damit nicht auf die Drehdurchführung 4 übertragen werden.

Die Drehdurchführung 4 ist im dargestellten Beispiel oberhalb des Kessels und unterhalb der zentralen Haupt-Drehdurchführung angeordnet. Sie könnte jedoch in Abstimmung auf die jeweiligen räumlichen Verhältnisse auch an anderen Stellen, beispielsweise unterhalb des Kessels montiert sein. Die Sprühdüsen 3 sind im Ausführungsbeispiel so angeordnet, daß eine Gruppe von vier Düsen die Innenfläche der Füller-Außenbleche 2 direkt besprüht und außerdem eine Doppeldüsenanordnung von oben sowohl die Innen -als auch die Außenflächen der Füller-Außenbleche 2 beaufschlagt. Dies ist ein möglicher Vorschlag für die Düsenanordnung, die im übrigen bei diesem Prinzip den Vorteil haben, daß durch ihre Relativbewegung in Bezug auf die stationären Füller-Außenbleche 2 keine Sprühschatten entstehen. Die Düsenzahl und Anordnung kann auch variiert werden.

In Fig. 2 ist die Draufsicht auf eine Hälfte einer zusammengefügten ringförmigen Drehdurchführung 4 dargestellt. Diese ist koaxial zur Füllerdrehachse 9 angeordnet und entlang der Trennebene 22 sektoral teilbar. Die Ansicht entsprechend IV/IV verdeutlicht in Fig. 4, wie die Teile für das exakte Zusammenfügen durch Zentrierstifte und Verbindungs­ schrauben sowie entsprechende Bohrungen vorbereitet sind. In Fig. 2 ist die Hälfte der Axialbohrung der exzentrischen Befülleinrichtung 10 zu erken­ nen, die als Anschluß für die Produkteinleitung in den stationären Teil der Drehdurchführung 4 dient.

Fig. 3 ist eine Ansicht entsprechend III/III in Fig. 2. Es ist deutlich zu er­ kennen, daß die Drehdurchführung axial und radial geteilt ist. Der stationäre Teil besteht aus oberem geteilten Innenring 12 und unterer geteilter Ring­ platte 13. An der Ringplatte 13 ist peripher eine außen abgeschrägte Ring­ fläche als Gleitfläche 19 ausgebildet. Der rotierende Teil der Drehdurchfüh­ rung ist axial in Drehdurchführungs-Außenring 17 und zwei diesen abdec­ kende Deckel 16 geteilt. Am unteren Deckel 16 ist ein gegenläufig abge­ schrägter Gleitring 14 eingelegt, welcher mit seiner Ringfläche 19a an der Gleitfläche 19 der unteren Ringplatte 13 anliegt. Am oberen Innenring 12 ist ein entsprechender Gleitführungsring 14a angeordnet.

Die axiale Blindbohrung der exzentrischen Befülleinrichtung 10 im statio­ nären Innenring 12 dient als Produkteingang und ist mit der radialen Blind­ bohrung 20 verbunden, die in einer umlaufenden Ringnut 21 mündet. Im Außenring 17 ist eine radiale Bohrung 18 vorhanden, die mit der Ringnut 21 fluchtet und als rotierender Produktausgang dient.

Zwischen stationärem Innenring 12 und rotierendem Außenring 17 sind Rotationsdichtungen 11 angeordnet, die anhand Fig. 5 noch eingehend be­ schrieben werden. Durch mit den Spitzen gegeneinanderstehende Dreiecke ist in Fig. 2 und in Fig. 3 die Trennebene 22 gekennzeichnet.

Fig. 5 zeigt in vergrößerter Darstellung den Ausschnitt über die radiale Trennstelle zwischen stationärem und rotierendem Teil der Drehdurchfüh­ rung 4. Der radiale Spalt wird auf beiden Seiten der Ringnut 21 durch Ro­ tationsdichtungen 11 abgedichtet, deren Dichtlippe mittels einer U-förmigen Feder 23 gegen die Stirnfläche des Innenrings 12 gepreßt wird. Der Befestigungssteg der Rotationsdichtung 11 wird zwischen Außenring 17 und unterem Deckel 16 festgeklemmt. Diese Konstruktion der Rotationsdichtung 11 hat den Vorteil, daß auch bei Teilung der Dichtung in der Trennebene 22 die Vorspannung der Dichtlippe gegenüber dem Innenring 12 aufrechterhalten bleibt. Sehr deutlich sind in Fig. 5 auch die aneinander anliegenden schrägen Flächen 19 und 19a erkennbar.

Fig. 6a ist ein Schnitt durch die ringförmige Drehdurchführung, der durch eine der über den Umfang verteilt angeordneten Stellschrauben 15 läuft, während der in Fig. 6b dargestellte Schnitt durch einen Zentrierstift 24 läuft. Die in Fig. 6a gezeigte Bohrung 25 dient der Befestigung des Mitnehmers 7.

Wie in Fig. 6 einfach zu erkennen ist, dienen die abgeschrägten Gleitflächen 19 und 19a der Justierung des rotierenden Teils in Bezug auf den stationären Teil. Dies ist einfacher Weise mit Hilfe der Stellschrauben 15 möglich, die über den Umfang verteilt angeordnet sind. Durch das Eindrehen der Stellschrauben 15 wird der Spalt zwischen oberem Innenring 12 und unterer Ringplatte 13 vergrößert und damit der Außenring relativ zum Innenring axial und radial eingestellt. Die Zentrierstifte 24 gewährleisten die Koaxialität zwischen oberem Innenring 12 und unterer Ringplatte 13, die somit nur axial verstellt werden kann.

Claims (13)

1. Vorrichtung zur Reinigung von koaxial angeordneten Füller-Außenblechen (2) mit einer ringförmigen, um die Füllerachse (9) drehenden Drehdurchführung (4) und daran angeordneten Sprühdü­ sen-Systemen (3), wobei die Drehdurchführung (4) in mindestens zwei Sektoren radial teilbar ist, die Teile zu einem Ring zusammen­ fügbar und am Füller (1) ohne Demontage oder Beeinträchtigung anderer Teile des Füllers montierbar sind, und die Drehdurchführung (4) eine exzentrische Befülleinrichtung (10) für das Reinigungsfluid in einem stationären Teil aufweist.

2. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Versorgungsleitung (5) für die Zuführung des Reinigungsfluids zu den Sprühdüsen (3) flexibel an die ringförmige Drehdurchführung (4) angeschlossen und eine separate, die Drehbewegung des Füllers (1) auf die Drehdurchführung (4) übertragende Mitnehmervorrichtung (7) vorhanden ist.

3. Vorrichtung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitnehmervorrichtung (7) zwischen den Verbindungen mit den drehenden Teilen des Füllers (1) und der Drehdurchführung (4) zwei verbundene Gelenkköpfe derart aufweist, daß nur ein Drehmoment in Umfangsrichtung übertragbar ist.

4. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen drehendem und stationärem Teil der Drehdurchführung (4) Rotationsdichtungen (11) mit einer Dichtlippe angeordnet sind, die auch in geteilter Ausführung die Vorspannung der Dichtlippe gegen das gegenüberliegende Teil beibehalten.

5. Vorrichtung gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotationsdichtungen (11) im rotierenden Teil angeordnet sind.

6. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der stationäre Teil der Drehdurchführung (4) axial in oberen Innenring (12) und untere Ringplatte (13) geteilt ist, wobei an der unteren Ringplatte (13) peripher eine außen abgeschrägte Ringfläche als Gleitfläche (19) ausgebildet ist, die mit einer entsprechend gegenläufig abgeschrägten Gleitfläche (19a) eines Gleitrings (14) in gleitender Anlage steht.

7. Vorrichtung gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der unteren Ringplatte (13) in Bezug auf den oberen Innenring (12) über den Umfang unabhängig einstellbar ist.

8. Vorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der drehende Drehdurchführungs-Außenring axial dreigeteilt und fest miteinander verbunden ist und einen oberen und einen unteren Deckel (16) des mittleren Innenrings (17) aufweist, wobei im Innenring (17) radial eine oder mehrere durchgehende Bohrungen (18) vorhanden sind.

9. Vorrichtung gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleitring (14) mit der abgeschrägten Gleitfläche (19a) des drehenden Teils im unteren Deckel (16) eingelegt ist.

10. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß für die exzentrische Befülleinrichtung (10) im stationä­ ren oberen Innenring (12) von oben eine axiale Blindbohrung (10) und eine radiale Blindbohrung (20) von außen vorhanden sind, wobei die beiden Bohrungen miteinander verbunden sind und die Radial­ bohrung (20) in eine umlaufende Nut (21) mündet, die Verbindung mit der radialen Bohrung (18) im drehenden Innenring (17) hat.

11. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmige Drehdurchführung (4) im oberen Bereich der Füllerdrehachse (9) oberhalb des Füllerkessels montiert ist.

12. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmige Drehdurchführung (4) im unteren Bereich der Füllerdrehachse (9) unterhalb des Füllerkessels montiert ist.

13. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmigen Dichtelemente (11) keine Hilfsenergie für ihre Dichtfiktion benötigen.