DE20105716U1

DE20105716U1 - Gefäßfüllmaschine

Info

Publication number: DE20105716U1
Application number: DE20105716U
Authority: DE
Original assignee: Krones AG
Current assignee: Krones AG
Priority date: 2001-03-30
Filing date: 2001-03-30
Publication date: 2002-05-29
Anticipated expiration: 2011-03-31

Description

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KRONES AG pat-ha/87 4-DE

93068 Neutraubling 29. März 2001

Gefaßfüllmaschine

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Gefäßfüllmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Es ist seit langem bekannt, flüssige Produkte in Gefäßfüllmaschinen mit erheblich über der Raumtemperatur liegender Temperatur abzufüllen (Heißabfüllung), sei es um die Haltbarkeit zu verbessern oder sei es um die gewünschte Viskosität zu erhalten (GB-PS 464 568, DE-AS 1 000 709, DE-AS 1 121 956). Kommt es bei einer derartigen Gefäßfüllmaschine zu einer Betriebsunterbrechung, z.B. infolge Gefäßmangel im Einlauf oder aufgrund eines Rückstaus im Auslauf, so beginnt das Produkt im Produktbehälter und in den Füllorganen sofort zu erkalten bzw. sich zu zersetzen oder es wird dickflüssiger. Dadurch ist die gewünschte Produkthaltbarkeit und Produktqualität nicht mehr gewährleistet und es kann bei Wiederaufnahme des Füllbetriebs zu Störungen kommen.

Es wurde daher bereits vorgeschlagen, im Falle von Betriebsunterbrechungen bei einer Gefäßfüllmaschine den

Produktkessel in einen Produktkreislauf einzubeziehen, um so einem Absetzen von Schwebstoffen entgegenzuwirken. Soll zudem eine Abkühlung des Produkts verhindert werden, so ist in den Produktkreislauf neben einer Pumpe auch ein Wärmetauscher eingeschaltet. Der Produktkreislauf umfasst neben den normalen Produktvorlaufleitungen zusätzliche Produktrücklaufleitungen,. die an anderen Stellen in den Produktbehälter einmünden und beispielsweise über einen vorhandenen Produktvorlaufbehälter zwecks Schließen des Kreislaufs mit dem Produktvorlauf verbunden sind. Ungünstig hierbei ist, dass das in den Füllorganen befindliche Produkt mehr oder weniger stehen bleibt und daher abkühlen oder sich zersetzen kann. Insbesondere bei Füllorganen, die über längere Leitungen an den Produktbehälter angeschlossen sind, ist dies problematisch.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Gefäßfüllmaschine der eingangs genannten Art mit einfachen Mitteln dahingehend zu verbessern, dass auch längere Betriebsunterbrechungen keine nachteiligen Auswirkungen auf die Haltbarkeit oder Qualität des abgefüllten Produkts haben.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Bei einer erfindungsgemäßen Gefäßfüllmaschine sind alle maßgeblichen produktführenden Bereiche während einer Betriebspause oder zu Betriebsbeginn in den Produktkreislauf eingeschlossen. Damit können keinerlei Verringerungen der Produkttemperatur bzw. Produktqualität eintreten und es können sich keine Feststoffe dauerhaft absetzen.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.

Im Nachstehenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. Diese zeigt die schematische Ansicht einer Gefäßfüllmaschine, teilweise im Schnitt.

Die gezeigte Gefäßfüllmaschine ist zum Abfüllen eines heißen Getränks, nämlich eines festkörperhaltigen Fruchtsafts, unter atmosphärischem Druck eingerichtet. Sie weist einen um eine horizontale Drehachse 6 rotierend antreibbaren Rotor 7 auf, an dessen Umfang mehrere gleichartige Füllorgane 2 gleichmäßig verteilt befestigt sind. Weiter ist auf dem Rotor 2. ein ringförmiger Produktbehälter 1 konzentrisch zur Drehachse 6 und auf einem höheren Niveau befestigt als die Füllorgane 2. An der Unterseite des Rotors 7 sind Träger 8 für die zu befüllenden Gefäße 9 in Form Flaschen befestigt, jeweils einer unter jedem Füllorgan 2.

Jedes Füllorgan 2 weist eine senkrecht stehende Produktkammer 10 auf, die durch eine eigene, anfänglich senkrecht und dann horizontal verlaufende Leitung 11 mit dem Boden des Produktbehälters 1 verbunden ist. In die Leitung 11 ist ein Durchflussmesser 12 eingebaut. In der Produktkammer 10 ist ein höhenbeweglicher Ventilkörper 13 vorgesehen, der mit einem verengten Ventilsitz 14 zusammenwirkt und so das Produktventil 3 bildet. Am oberen Ende des Ventilkörpers 13, das aus der Produktkammer 10 herausragt, ist ein steuerbares Huborgan in Form eines Pneumatikzylinders 24 angeschlossen.

Der im Betrieb rotierende Produktbehälter 1 wird über einen Produktvorlauf 15, in den ein Drehverteiler 16 eingeschaltet ist, mit dem erwärmten Getränk versorgt. Der Produktvorlauf 15 ist an eine Versorgungseinheit 17 angeschlossen, die einen Vorlaufbehälter 18, eine Pumpe 19 und einen Wärmetauscher

umfasst. In der Versorgungseinheit 17 wird das von einer Quelle 21, z.B. einem Speicherbehälter oder einer Mischanlage, kommende Getränk auf die gewünschte, wesentlich über der Raumtemperatur liegende Temperatur von beispielsweise 60 Grad erwärmt.

Jedes Füllorgan 2 ist über ein eigenes, steuerbares Rücklaufventil 4 mit einem Produktrücklauf 5 verbunden, der aus einem gemeinsamen Ringkanal im Rotor 7 und mehreren Leitungen einschließlich des Drehverteilers 16 besteht und an die Versorgungseinheit 17, genauer gesagt an deren Vorlaufbehälter 18, angeschlossen ist. Der Produktrücklauf 5 mündet in die Produktkammer 10 jedes Füllorgans 2 ein und zwar unmittelbar über dem Produktventil 3 bzw. dessen Ventilkörper 13 in abgesenkter Schließposition. Auf diese Weise wird die gesamte Produktkammer 10 in den Kreislauf mit einbezogen. Zur Verhinderung von Toträumen kann das Rücklaufventil 4 direkt in das Gehäuse des Füllorgans 2 integriert werden. Wie die Zeichnung zeigt, mündet das Rücklaufventil 4 bzw. der Produktrücklauf 5 bei geschlossenem Produktventil 3 an der tiefsten Stelle des in der Kammer 10 befindlichen Produkts ein. Da außerdem die Oberseite des Ventilkörpers 13 sich nach oben hin verjüngt können sich bei geöffnetem Rücklaufventil und umgewälztem Produkt keinerlei Schwebstoffe oder Feststoffe im Füllorgan 2 festsetzen. Es können daher auch empfindliche Produkte mit einem hohen Anteil an Festkörpern problemlos abgefüllt werden.

Jedes Füllorgan 2 weist eine individuelle Steuereinrichtung 22 auf, an die der zugehörige Durchflussmesser 12 angeschlossen ist. Durch die Steuereinrichtung 22 werden das Produktventil 3 und das Rücklaufventil 4 direkt gesteuert. Die Steuereinrichtung 22 ist ihrerseits an einen gleichfalls auf dem Rotor 7 angeordneten Zentralrechner 23 angeschlossen.

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Dieser steuert den normalen Abfüllbetrieb und den Produktkreislauf bei Betriebsunterbrechungen.

Im normalen Füllbetrieb sind alle Rücklaufventile 4. geschlossen. In die auf den Trägern 8 transportierten Flaschen 9 wird eine vorgegebene Getränkemenge eingefüllt, gesteuert durch den Durchflussmesser 12, die Steuereinrichtung 22 und das Produktventil 3. Dabei wird kontinuierlich von der Versorgungseinheit 17 über den Produktvorlauf 15 heißes Getränk dem Produktbehälter 1 ₆ zugeführt, wobei der Füllstand im Produktbehälter 1 durch nicht gezeigte Sonden gesteuert wird. Der Produktrücklauf 5 ist in diesem Falle funktionslos.

Muss de.r normale Füllbetrieb unterbrochen werden, z.B. aufgrund von Flaschenmangel im Einlauf der Gefäßfüllmaschine oder aufgrund einer Störung innerhalb der Gefäßfüllmaschine, so werden durch den Zentralrechner 23 alle Produktventile 3 geschlossen, ggf. nachdem die noch in der Gefäßfüllmaschine vorhandenen Flaschen 9 ordnungsgemäß gefüllt worden sind. Dann werden alle Rücklaufventile 4 geöffnet, wodurch alle Füllorgane 2 sowie der Produktbehälter 1 in einen gemeinsamen Produktkreislauf eingeschaltet sind, der durch die Pumpe 19 aufrechterhalten wird. Es wird somit weiterhin erwärmtes Getränk über den Produktvorlauf 15 dem Produktbehälter 1 zugeführt, durchströmt diesen, fließt durch die Leitungen in die Produktkammer■10 der Füllorgane 2 und von dort an ihrer tiefsten Stelle über die geöffneten Rücklaufventile 4 und den Produktrücklauf 5 zurück zum Vorlaufbehälter 18. Durch eine entsprechende Steuerung des Wärmetauschers 2 0 kann dabei eine Überhitzung des Getränks vermieden werden. Auch ist es erforderlichenfalls möglich, in den Produktrücklauf einen Kühler 25 einzuschalten, der strichpunktiert angedeutet ist. Beim Abfüllen von Produkten mit Raumtemperatur können

der Wärmetauscher 20 und der Rückkühler 25 entfallen; hier dient der geschlossene Produktkreislauf allein dazu, ein Absetzen von Schwebstoffen oder sonstiges Zersetzen des Produkts zu verhindern. Sobald die Betriebsunterbrechung beendet ist und der normale Füllbetrieb wieder aufgenommen werden soll, werden alle Rücklaufventile 4 geschlossen. Dadurch wird das Umwälzen des Produkts im geschlossenen Kreislauf beendet. Um den Produktkreislauf nicht zu stören, wird die Produktzufuhr von der Quelle 21 zum Vorlaufbehälter 18 durch ein vom Zentralrechner 23 betätigtes Absperrventil 26 unterbrochen, solange die Rücklaufventile 4 geöffnet sind.

Im vorliegenden Falle sind der Produktbehälter 1 und die Füllorgane 2 hintereinander in den gleichen Produktkreislauf eingeschaltet, was konstruktiv besonders einfach zu realisieren ist. Es ist jedoch auch möglich, den Produktkreislauf zumindest stellenweise parallel zu gestalten, in dem z.B. der Produktbehälter 1 über einen eigenen Produktrücklauf 5^&lgr; an den Drehverteiler 16 angeschlossen ist. Diese Leitung ist strichpunktiert angedeutet und ermöglicht ggf. die Umwälzung einer größeren Produktmenge durch den Produktbehälter 1.

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Claims

1. Gefäßfüllmaschine mit einem Produktbehälter (1) und mindestens einem daran angeschlossenen, ein Produktventil (3) aufweisenden Füllorgan (2), wobei der Produktbehälter bei Betriebsunterbrechungen in einen Produktkreislauf einschaltbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Füllorgan (2) bei Betriebsunterbrechungen in einen Produktkreislauf einschaltbar ist.

2. Gefäßfüllmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Produktbehälter (1) und die Füllorgane (2) hintereinander in den gleichen Produktkreislauf einschaltbar sind.

3. Gefäßfüllmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Füllorgan (2) über ein steuerbares Rücklaufventil (4) an einen Produktrücklauf (5) angeschlossen ist.

4. Gefäßfüllmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Produktrücklauf (5) an der tiefsten Stelle einer im Füllorgan (2) ausgebildeten Produktkammer (10) einmündet.

5. Gefäßfüllmaschine nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Produktrücklauf (5) unmittelbar über dem Ventilsitz (14) des Produktventils (3) einmündet.

6. Gefäßfüllmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Produktrücklauf (5) im Bereich einer Produktversorgungseinheit (17) mit dem Produktvorlauf (15) zur Bildung eines geschlossenen Kreislaufs zusammengeführt ist, vorzugsweise über einen Vorlaufbehälter (18).

7. Gefäßfüllmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Produktversorgungseinheit (17) durch ein steuerbares Absperrventil (26) von einer Produktquelle (21) trennbar ist, wenn die Rücklaufventile (4) geöffnet sind.