DE20121488U1

DE20121488U1 - Getränkefüllorgan für Halskragenflaschen

Info

Publication number: DE20121488U1
Application number: DE20121488U
Authority: DE
Original assignee: Alfill Engineering & Co K GmbH
Current assignee: KHS GmbH
Priority date: 2001-09-17
Filing date: 2001-09-17
Publication date: 2002-11-14
Anticipated expiration: 2011-09-18

Description

*^c·* * ^#··**··" WipirWPhys. Konrad Schaefer

Schaefer & Emmel ^Dipr"^Bk" ^{Dr Thomas Emmel}

European Patent Attorneys Tel:(0)-40-6562051 Fax:-6567919

Commerzbank 22 / 58226 BIz 200 40 000 Gehölzweg 20, D-22043 Hamburg Postbank 225058 - 208 BIz 200 10 020

05. August 2002 Uns. Zeichen: 01843gm

Fehland Engineering GmbH

Getränkefiillorgan für Halskragenflaschen

Die Erfindung betrifft ein Getränkefiillorgan der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Art.

Zur Aufnahme von Getränken bestimmte Flaschen mit Halskragen bestehen heute üblicherweise aus Kunststoff. Sie werden unter dem Kragen mit einem Halter abgefangen, um den Anpressdruck des von oben kommenden Dichtringes des Getränkefüllorganes aufnehmen zu können. Dadurch werden Belastungen des flexiblen Flaschenkörpers vermieden. Zum In- und Außereingriffbringen des Dichtringes kann entweder der Halter angehoben oder das Getränkefüllorgan abgesenkt werden.

Nach dem derzeit üblichen Stand der Technik ist dabei der Dichtring derart ausgebildet, daß er auf dem Öffnungsrand der Flasche abdichtet.

Es ergibt sich der wesentliche Nachteil, daß der Dichtring Keime von Flasche zu Flasche verschleppen kann, was bei Sterilfüllung zu erheblichen Problemen führen kann.

K-W-P:\IB4SUE\SUEANM\ALL02416.RTF

Aus dem älteren Stand der Technik ist es zum Beispiel aus der DE PS 259900 bekannt, am Flaschenhals unterhalb des Mündungsbandes mit einer seitlich umlaufenden aufblasbaren Dichtung abzudichten. Dies ist jedoch technisch außerordentlich aufwendig und hat sich nicht bewährt.

Aus der DE 19544708 Al ist ein Getränkefüllerorgan bekannt, mit dem eine bereits mit einer Verschlußkappe verschlossene Flasche durch eine Öffnung der Verschlußkappe hindurch befüllt wird. Die Öffnung der Verschlußkappe wird sofort anschließend verschlossen. Da hier der Dichtring nicht, wie üblich, auf dem Öffnungsrand der Flasche abdichten kann, ist gemäß Figur 12 dieser Schrift der Dichtring auf dem Kragen der Flasche abdichtend ausgebildet, wobei in dem vom Dichtring umschlossenen Innenraum des Füllorgans die Kappe und die zu deren Verschluß vorgesehene Einrichtung angeordnet sind. Auch diese Konstruktion konnte sich wegen Ihres erheblichen konstruktiven Aufwandes nicht durchsetzen.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Getränkefüllorgan zum Verschließen von noch nicht mit einer Verschlußkappe versehenen Halskragenflaschen zu schaffen, bei dem die Verschleppung von Keimen durch den Dichtring vermieden wird.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.

Erfindungsgemäß ist der Dichtring zum Dichteingriff am Halskragen ausgebildet und zwar bei der Behandlung von Flaschen, deren Mündung offen ist, die also auch nach dem gängigen Stand der Technik am Mündungsrand abgedichtet werden könnten. Der etwas größere konstruktive Aufwand wird durch die wesentlichen Vorteile ausgeglichen. Bei Abdichtung auf dem Halskragen kann der Mün-

• · · · T &igr;

dungsdurchmesser der Flasche etwas unterschiedlich sein. Auch Fehlstellen am Flaschenrand stören nicht. Der wesentliche Vorteil ist jedoch, daß der Dichtring nur außerhalb der Flaschenmündung, nämlich am Kragen in Dichteingriff gelangt und nicht in Kontakt mit dem Flaschenrand gelangt. Somit werden in diesem Bereich der Flasche, der später im verschlossenen Zustand mit dem Inneren der Flasche in Verbindung steht, Verkeimungen, die zu Unsterilität führen, also das Verschleppen von Keimen von Flasche zu Flasche, vermieden.

Der Dichtring kann, wie sich aus DE 19544708 Al, Figur 12 ergibt, auf der Oberseite des Kragens abdichten, also gegen eine Fläche abdichten. Für gute Dichtwirkung sind jedoch hierbei höhere Dichtkräfte erforderlich. Vorteilhaft sind daher die Merkmale des Anspruches 2 vorgesehen. Dabei dichtet der Dichtring gegen die im wesentlichen rechtwinklige Kante am Außenrand des Kragens, die nach Art einer Dichtungsschneide auch bei niedrigeren Dichtkräften eine hervorragende Abdichtung ergibt. Ferner von Vorteil ist hierbei, das auch bei sehr schmalen Kragen, die das auf dem darüberliegenden Teil des Flaschenhalses befindliche Gewinde nur wenig überragen, noch eine gute Abdichtung möglich ist.

Dabei sind vorteilhaft die Merkmale des Anspruches 3 vorgesehen. Die konische Dichtfläche ergibt eine sichere Abdichtung im korrekten Winkel zur Kante am Außenrand des Kragens. Außerdem ist mit dieser konischen Dichtfläche eine Zentrierung des Kragens bei leicht unkorrekter Ausrichtung der Flasche gegenüber dem Getränkefüllorgan möglich.

Insbesondere bei Abdichtung des Dichtringes auf dem Außenrand des Kragens ist eine genaue Vorzentrierung der Flasche zum Getränkefüllorgan erforderlich, da aus konstruktiven Gründen, insbesondere bei sehr schmalem Kragen der Dichtring nur einen sehr schmalen Eingriffsbereich haben kann. Vorteilhaft sind daher die Merkmale des Anspruches 4 vorgesehen. Eine am Getränkefüllorgan ange-

ordnete Zentriereinrichtung läuft dem Dichtring vor und zentriert am Außenrand des Kragens die Flasche, so daß der anschließend abgesenkte Dichtring den Kragen genau trifft.

Vorteilhaft sind dabei die Merkmale des Anspruches 5 vorgesehen. Die Hülse umfaßt und zentriert den Dichtring, wobei sie vorteilhaft gem. Anspruch 6 an ihrem unteren Rand konisch ausgebildet ist, wobei diese konische Zentrierfläche die Zentrierung bewirkt.

Die Hülse kann höhenfest gegenüber dem Dichtring, diesen nach unten überragend am Getränkefüllorgan angeordnet sein und bei Abwärtsbewegung des Füllorgans gegenüber der Flasche zunächst die Zentrierung bewirken ehe der Dichtring aufsetzt. Vorteilhaft sind jedoch die Merkmale des Anspruches 7 vorgesehen. Danach ist die Hülse gesondert höhenbeweglich am Getränkefüllorgan gelagert und kann in einer ersten Abwärtsbewegung die Zentrierung bewirken, bevor der gesondert bewegliche Dichtring abgesenkt wird.

Ist die Hülse geschlossen ausgebildet, so würde sie nach Zentrierung und vor Aufsetzen des Dichtringes bereits bis auf kleinere Spalte die Flasche im wesentlichen abdichten. Um dies zu vermeiden sind vorteilhaft die Merkmale des Anspruches 8 vorgesehen. Hierbei weist die Hülse Löcher auf, die bei noch nicht abgesenktem Dichtring das Flascheninnere nach außen entlüften. Wird anschließend der Dichtring abgesenkt, so dichtet er die Flasche vollständig ab. Diese Konstruktion kann von Vorteil sein, wenn vor dem Abdichten, jedoch bereits am Getränkefüllorgan zentriert, die Flasche zum Beispiel mit Gas durchspült werden soll, das anschließend nach außen entweichen soll. Dies kann zu Zwecken der Entfernung von Sauerstoff aus der Flasche oder zu Zwecken der Sterilisierung zum Beispiel mittels durchgespültem H₂O₂ von Vorteil sein.

Eine besonders gute Dichtwirkung des Dichtringes läßt sich mit den Merkmalen des Anspruches 9 erreichen. Durch Pressen des Dichtringes in die zwischen der Innenfläche der Hülse und der Oberfläche des Kragens gebildete Ecke läßt sich die Dichtwirkung verbessern.

Vorteilhaft sind die Merkmale des Anspruches 10 vorgesehen. Bei dieser Konstruktion ist die Zentriereinrichtung mit mehreren umfangsverteilten Führungsstangen ausgebildet, die nach unten auseinanderlaufen und bei Abwärtsbewegung des Getränkefüllorgans mit größeren Abstand eine schlecht zentrierte Flasche am Kragenrand fassen. Bei Abwärtsbewegung des Getränkefüllorgans, bzw. Aufwärtsbewegung der Flasche diesem gegenüber gelangt der Kragen in Dichteingriff mit dem Dichtring, in dessen Höhenbereich die Stangen auf dem Durchmesser des Kragens liegen. Bei Dichteingriff ist der Kragen also genau zentriert.

In den Zeichnungen ist die Erfindung beispielsweise und schematisch dargestellt, es zeigen:

Figur 1 eine erste Ausführungsform im Schnitt durch die Fla

schenachse,

Figuren 2 und 3 in Teildarstellung der Figur 1 Varianten dazu,

Figur 4 in Darstellung gemäß Figur 1 eine Variante mit Vorzentrie

rung,

Figur 5 in Darstellung gemäß Figur 4 eine Variante der Zentrierein

richtung,

••Y/.f-x.fiV

Figuren 6 und 7 in einem Teilausschnitt der Figur 5 Varianten zu dieser Konstruktion und

Figur 8 in Seitenansicht eine weitere Variante einer Zentriereinrich

tung.

Figur 1 zeigt eine erste Ausführungsform der Erfindung im Schnitt durch die Flaschenachse A. Es ist eine Flasche 1 dargestellt mit einem Mündungsrand 2, einem Schraubgewinde 3 und einem darunter am Flaschenhals angeordneten Kragen 4. Es handelt sich dabei beispielsweise um eine heutzutage übliche Kunststofflasche aus PET.

Die Flasche ist auf einem mit einem U-förmigen Ausschnitt 5 den Flaschenhals umfassenden Halter 6 gehalten, auf dem der Kragen 4 mit seiner Unterseite zur Auflage kommt. Der Halter 6 ist beispielsweise an einem Träger 7 befestigt.

Oberhalb der Flasche ist ein Getränkefüllorgan (8) angeordnet, das mit einer Zylinderwand 9 den mit Gewinde 3 versehenen Halsbereich der Flasche 1 überfaßt und an ihrem unteren Rand einen Dichtring 10 trägt, welcher bei Relativbewegung im Sinne des Doppelpfeiles zwischen dem Halter 6 und somit der Flasche 1 einerseits und dem Getränkefüllorgan 8 andererseits in Dichteingriff auf der Oberseite des Kragens 4 gelangt.

Gefüllt wird beispielsweise durch ein Füllrohr 11, das vom Getränkefüllorgan 8 getragen wird. Sonstige Einrichtungen am Füllorgan, die zu dessen Funktion erforderlich sind, wie z.B. Ventile, Gaskanäle, etc. sind zur zeichnerischen Vereinfachung weggelassen. Ebenso weggelassen sind Einrichtungen zur Höhenbewegung des Getränkefüllorgans 8 bzw. des Halters 6. Bei diesen ist zu beachten, daß sie von dem in Figur 1 dargestellten Dichteingriff den Halter 6 und das Getränke-

1 1:·

OU

füUorgan 8 soweit auseinander bewegen müssen, daß eine gefüllt Flasche gegen eine leere Flasche gewechselt werden kann. Dazu kann entweder der Halter 6 oder das Getränkefüllorgan 8 höhenbewegt werden

In dem in Figur 1 dargestellten Dichteingriff ist der Innenraum der Flasche gasdicht verschlossen, so daß er z.B. zum Abfüllen von unter Druck stehenden Getränken unter den erforderlichen Druck gesetzt werden kann. Außerdem ist in der Dichtstellung der Innenraum der Flasche derart abgedichtet, daß er vor dem Befüllen zum Beispiel sterilisiert oder zum Entfernen von Sauerstoff gespült werden kann.

Die in Figur 1 dargestellte Konstruktion, bei der der Dichtring 10 mitten auf der oberen Fläche des Kragens 4 der Flasche 1 abdichtet, setzt einen relativ breiten Kragen voraus, wie er in Figur 1 dargestellt ist.

In den weiteren Figuren 2-8 sind nach Möglichkeit dieselben Bezugszeichen, wie in Figur 1 verwendet.

Figur 2 zeigt eine Flasche 1 bei der der Kragen 4 einen wesentlich kleineren Durchmesser aufweist, der nur knapp den Außendurchmesser des Gewindes 3 überragt. Der Dichtring 10 ist bei dieser Konstruktion mit einer Dichtfläche 12 versehen, die konisch, sich nach unten erweiternd, ausgebildet ist. Die obere Außenkante 13 des Kragens 4 gelangt nach Art einer Schneide in Dichteingriff mit der Dichtfläche 12. Ersichtlich ergibt sich bei erstem Kontakt der Kante 13 mit der konischen Dichtfläche 12 eine gewisse Zentrierwirkung. Zu beachten ist bei dieser Konstruktion auch, daß der Dichtring 10 von der Zylinderwand 9 nicht nur nach oben sondern auch nach außen durch ein Wandstück 14 abgestützt wird, um störende Aufweitungen des Dichtringes 10 beim Dichteingriff zu vermeiden.

Figur 3 zeigt eine Variante zu Figur 2, bei der der Dichtring 10 einen runden Querschnitt hat. Auch dieser Ring weist im Eingriffsbereich mit der Kante 13 des Kragens 4 einen angenähert konischen Flächenbereich auf, so daß der Dichteingriff im wesentlichen dem gemäß Figur 2 entspricht. In Figur 3 ist dargestellt, daß der Kragen 4 auf seiner Oberseite auch schräg ausgebildet sein kann, ohne, daß dies den Dichteingriff stört. Der Kragen gemäß Figur 3 würde auch bei der Ausführungsform der Figur 2 gut dichten.

Figur 4 zeigt eine im wesentlichen Figur 1 entsprechende Konstruktion. Die Zylinderwand 9 ist hier jedoch dicker ausgebildet und überragt außerhalb des Dichtringes 10 diesen nach unten mit einer Hülse 15, die integral mit der Zylinderwand 9 ausgebildet ist und an ihrem unteren Rand eine konische Zentrierfläche 16 trägt.

Werden Getränkefüllorgan 8 und Flasche 1 in Richtung der Flaschenachse A gegeneinander bewegt, so läuft der Kragen 4 mit seinem Außenrand zunächst gegen die Zentrierfläche 16 und wird von dieser zentriert. Er läuft dann in die Hülse 15 ein und gelangt sicher in Dichteingriff mit dem Dichtring 10.

Figur 5 zeigt eine Variante zu Figur 4, bei der die Hülse 15 getrennt von der Zylinderwand 9 auf dieser gleitbar ausgebildet ist. In noch angehobener Stellung der Zylinderwand 9 und des Dichtringes 10 kann die Hülse 15 bis zum Zentriereingriff am Kragen 4 abwärts bewegt werden. Erst dann wird bei nun feststehender Hülse 15 die Zylinderwand 9 mit dem Dichtring 10 zum Dichteingriff abwärts bewegt.

Bei der Ausführungsform der Figur 5 weist die Hülse 15 in dem Höhenbereich, der bei Abwärtsbewegung des Dichtringes 10 überstrichen, wird Löcher 17 auf. In der dargestellten Stellung schaffen diese Löcher 17 eine Verbindung vom In-

nenraum der Flasche 1 nach außen. In dieser Stellung kann die Flasche also zum Beispiel durch das Füllrohr 11 mit Gas gespült werden, das anschließend nach außen durch die Löcher 17 entweichen kann. Wird anschließend die Zylinderwand 9 mit dem Dichtring 10 bis zum Abdichten auf dem Kragen 4 abgesenkt, so ist der Innenraum der Flasche 1 verschlossen.

Figur 6 zeigt im Ausschnitt aus Figur 5 eine Ausführungsvariante, bei der der Kragen 4 mit einer schrägen Oberseite 18 versehen ist. Der untere Rand der Hülse 15 kann hierbei gerade abgeschnitten sein. Die Zentrierung erfolgt durch Gegenlaufen der unteren Innenkante 19 der Hülse 15 gegen die schräge Oberseite 18 des Kragens 4.

Auch der Dichtring 10 ist hier anders als gemäß Figur 5 ausgebildet, nämlich mit der in Figur 2 dargestellten konischen Dichtfläche 12. Bei feststehender Hülse 15 und abwärts bewegter Zylinderwand 9 wird der Dichtring 10 keilförmig in die zwischen der Innenwand der Hülse 15 und der schrägen Oberseite 18 des Kragens 4 gebildete Ecke gepreßt und kann dort gut dichtend komprimiert werden, ohne ausweichen zu können.

Figur 7 zeigt eine Variante zu Figur 6. Der Kragen 4 ist hier wiederum mit rechtwinkligem Querschnitt ausgebildet. Die Hülse 15 hat wiederum, wie gemäß Figur 5, die konische Zentrierfläche 16. Der Dichtring 10 ist bei dieser Ausführungsform mit einer unteren flachen Dichtfläche versehen, jedoch mit einer Konusfläche 20 gegen die Zylinderwand 9 abgestützt, so daß er ohne Ausweichmöglichkeit in die Kante zwischen der Innenwand der Hülse 15 und der Oberseite des Kragens 4 gepreßt wird.

Figur 8 zeigt in Seitenansicht eine weitgehend der Figur 1 entsprechende Konstruktion mit Flasche 1 und Getränkefüllorgan 8 mit Zylinderwand 9 und Dicht-

• ·

ring 10 in von der Flasche 1 abgehobener Stellung. Als Zentriereinrichtung sind hier Stangen 21 vorgesehen, die auf der Außenseite der Zylinderwand 9 befestigt sind und am Dichtring 10 auf dessen Außendurchmesser angeordnet sind. Sie überragen das Getränkefüllorgan 8 nach unten und laufen dort, wie dargestellt, mit seitlich abgebogenen Enden auseinander. Werden Getränkefüllorgan 8 und Flasche 1 gegeneinander bewegt, so fangen die seitlich aufgebogenen Enden der Stangen 21, den Kragen 4 an seiner Außenkante ein und zentrieren ihn, bis er unmittelbar am Dichtring 10 zwischen den Stangen 21 zum Dichtring 10 genau zentriert ist. Die Flasche 1 wird dabei von der dargestellten außermittigen Anordnung in die zentrierte Lage gebracht.

In einer nicht dargestellten Variante der Ausführungsform der Figur 8 können die Stangen 21 flexibel ausgebildet und höhenfest in der in Figur 8 dargestellten Höhenlage gegenüber der Flasche 1 gehalten sein. Das Getränkefüllorgan 8 ist gegenüber den Stangen 21 höhenbeweglich und auf diesen mit Führungsbohrungen verschiebbar gelagert. Wird das Getränkefüllorgan gegenüber den höhenfeststehenden Stangen 21 abwärts bewegt, so werden die unteren seitlich ausgebogenen Enden der Stangen durch die Führungsbohrungen des Getränkefüllorganes 8 einwärts bewegt und zentrieren dabei die Flasche 1 am Außendurchmesser des Kragens 4.

Claims

1. Getränkefüllorgan (8) für einen Halskragen (4) aufweisende, noch nicht mit einer Verschlußkappe versehene Flaschen (1), mit einem den Getränkeauslauf (11) umgebenen Dichtring (10), der durch Höhenbewegung relativ zur Flasche in Dichteingriff mit dieser bringbar angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtring (10) zum Dichteingriff am Halskragen (4) ausgebildet ist.

2. Getränkefüllorgan nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtring (10) am Außenrand (13) des Kragens (4) abdichtend ausgebildet ist.

3. Getränkefüllorgan nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtfläche (12) des Dichtringes (10) sich nach unten konisch erweiternd ausgebildet ist.

4. Getränkefüllorgan nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Getränkefüllorgan (8) eine dem Dichtring (10) vorlaufend höhenbewegbare, am Außenrand des Kragens (4) zentrierende Einrichtung (15, 21) vorgesehen ist.

5. Getränkefüllorgan nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentriereinrichtung als den Dichtring (10) umfassende und nach unten überragende Hülse (1 S) ausgebildet ist.

6. Getränkefüllorgan nach Anspruch 5. dadurch gekennzeichnet, daß der untere Rand (16) der Hülse (I S) konisch, sich nach unten erweiternd, ausgebildet ist.

7. Getränkefüllorgan nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (15) an dem Getränkefüllorgan gesondert höhenbewegbar gelagert ist.

8. Getränkefüllorgan nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (15) in ihrem bei Relativbewegung des Dichtringes (10) von diesem überfahrenen Bereich Löcher (17) aufweist.

9. Getränkefüllorgan nach Anspruch 5. dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtring (10) in die von der Innenfläche der Hülse (15) und der Oberfläche des Kragens (4) gebildete Ecke dichtend pressbar angeordnet ist.

10. Getränkefüllorgan nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentriereinrichtung von am Getränkefüllorgan (8) in Höhe des Dichtringes (10) auf dem Außendurchmesser des Kragens (4) angeordneten, das Getränkefüllorgan nach unten auseinanderlaufend überragenden Führungsstangen (21) gebildet ist.