DE202006001234U1

DE202006001234U1 - Container filling machine e.g. for containers, has filling part having opening for filling liquid and container positioning centering socket

Info

Publication number: DE202006001234U1
Application number: DE200620001234
Authority: DE
Original assignee: Krones AG
Current assignee: Krones AG
Priority date: 2006-01-26
Filing date: 2006-01-26
Publication date: 2007-03-08
Anticipated expiration: 2016-01-27

Abstract

The container filling machine (1) has a filling part (2) having an opening (3) for filling liquid and a container positioning centering socket (4). A lift drive (5) is provided for the centering socket. The centering socket and the lift drive are separated from each other and coupled with one another magnetically by a gas density partition (6).

Description

Die Erfindung betrifft eine Behälterfüllmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to a container filling machine according to the generic term of claim 1.

Es ist bereits eine derartige Behälterfüllmaschine bekannt, bei der die mit einer Kurvenrolle ausgestattete Hubeinrichtung ohne gasdichte Abtrennung mechanisch mit der höhenbeweglich am Füllorgan gelagerten Zentrierglocke verbunden ist ( EP 405 259 A1 ). Um die kritische Umgebung im Bereich der Auslauföffnung keimfrei zu halten, müssen nicht nur die Zentrierglocke sondern auch alle angrenzenden Bereiche der Hubeinrichtung aufwändig gereinigt und sterilisiert werden. Dies ist besonders nachteilig, wenn die Auslauföffnung und die Zentrierglocke zwecks steriler Befüllung der vorher sterilisierten Behälter in einem Reinraum angeordnet sind.It is already known such a container filling machine, in which the equipped with a cam roller lifting device without gas-tight separation is mechanically connected to the vertically movable mounted on Füllorgan centering ( EP 405 259 A1 ). In order to keep the critical environment germ-free in the area of the outlet opening, not only the centering bell but also all adjacent areas of the lifting device must be laboriously cleaned and sterilized. This is particularly disadvantageous if the outlet opening and the centering bell are arranged in a clean room for the purpose of sterile filling of the previously sterilized containers.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, bei einer Behälterfüllmaschine der eingangs genannten Art den Reinigungsaufwand wesentlich zu verringern und dem Vordringen von Keimen zur Auslauföffnung und Zentrierglocke entgegenzuwirken.Of the The invention is based on the object, in a container filling machine of the type mentioned to significantly reduce the cleaning effort and counteract the advance of germs to the outlet opening and centering bell.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.These The object is achieved by the Characteristics of claim 1 solved.

Bei einer erfindungsgemäßen Behälterfüllmaschine kann auf Grund der magnetischen Kraftübertragung und gasdichten Trennung zwischen Hubeinrichtung und Zentrierglocke die Reinigung auf die Zentrierglocke konzentriert werden. Außerdem bewirkt die gasdichte Trennwand eine Abschirmung der Auslauföffnung und der Zentrierglocke gegen Umgebungseinflüsse. Die gasdichte Wand kann Teil einer Abschirmung sein, die die Umgebung von dem Reinraum, in dem die Abfüllöffnung und die Zentrierglocke liegen, trennt. Es sind keinerlei Durchgänge und Gleitdichtungen für die Kraftübertragung auf die Zentrierglocke erforderlich, so dass ein Eindringen von Keimen im Bereich der Hubeinrichtung ausgeschlossen ist.at a container filling machine according to the invention can due to the magnetic power transmission and gas-tight separation between lifting device and centering bell cleaning on the centering bell be concentrated. Furthermore causes the gas-tight partition wall shielding the outlet opening and the centering bell against environmental influences. The gas-tight wall can Be part of a shield that surrounds the clean room, in which the filling opening and the centering bell lie, separates. There are no passages and sliding seals for the power transmission on the centering bell required, allowing penetration of germs is excluded in the lifting device.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.advantageous Further developments of the invention are specified in the subclaims.

Im Nachstehenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. Diese zeigt einen senkrechten Schnitt durch eine Behälterfüllmaschine 1 im Bereich eines Füllorgans 2. Die nur teilweise dargestellte Behälterfüllmaschine 1 ist zum Abfüllen eines leicht karbonisierten Getränks unter Überdruck in mit einem Tragring T versehene Flaschen F aus Kunststoff eingerichtet. Sie weist einen ringförmigen Rotor 7 mit senkrechter Drehachse auf, der am Umfang gleichmäßig verteilt mit Füllorganen 2 und Behälterträgern 8 versehen ist. Ferner ist auf dem Rotor 7 ein zentraler Kessel 9 für das Getränk angeordnet, der über radial zur Drehachse verlaufende Rohrleitungen 10 mit integrierten Durchflussmessern 11 mit den Füllorganen 2 verbunden ist.In the following an embodiment of the invention will be described with reference to the drawing. This shows a vertical section through a container filling machine 1 in the area of a filling element 2 , The container filling machine shown only partially 1 is for filling a slightly carbonated beverage under pressure in provided with a support ring T bottles F made of plastic. It has an annular rotor 7 with a vertical axis of rotation, evenly distributed on the circumference with filling organs 2 and container carriers 8th is provided. Further, on the rotor 7 a central boiler 9 arranged for the beverage, the over radial to the axis of rotation extending pipes 10 with integrated flow meters 11 with the filling organs 2 connected is.

Jedes Füllorgan 2 weist ein Gehäuse 12 mit einer senkrechten Bohrung 13 auf, in der ein Ventilkörper 14 höhenbeweglich gelagert ist. Das untere, konische Ende des Ventilkörpers 14 bildet zusammen mit einer konischen Verengung der Bohrung 13 ein Flüssigkeitsventil, an das sich eine Auslauföffnung 3 für die Flüssigkeit anschließt. Das obere Ende des Ventilkörpers 14 ist mit einem auf dem Gehäuse 12 befestigten Stellmotor 15 verbunden, der mittels einer nicht gezeigten Steuereinrichtung an einer vorgegebenen Stelle der Umlaufbahn des Füllorgans 2 mit dem Rotor 7 das Flüssigkeitsventil öffnet und nach Passieren einer vorgegebenen Flüssigkeitsmenge am Durchflussmesser 11 das Flüssigkeitsventil wieder schließt.Every filling organ 2 has a housing 12 with a vertical bore 13 on, in which a valve body 14 is mounted vertically movable. The lower conical end of the valve body 14 forms together with a conical narrowing of the hole 13 a liquid valve, to which an outlet opening 3 for the liquid connects. The upper end of the valve body 14 is with one on the case 12 attached servomotor 15 connected, by means of a control device not shown at a predetermined position of the orbit of the filling member 2 with the rotor 7 the liquid valve opens and after passing a predetermined amount of liquid at the flow meter 11 the liquid valve closes again.

An die Auslauföffnung 3 schließt sich nach unten hin eine diese teilweise umgebende Zentrierglocke 4 an, die die Mündung einer im höhenfesten Behälterträger 8 am Tragring T aufgehängten Flasche F hinsichtlich der Auslauföffnung 3 zu zentrieren hat. Außerdem ist die rotationssymmetrisch gestaltete Zentrierglocke 4 dafür zuständig, die Mündung der zu füllenden Flasche F gasdicht mit dem Füllorgan 2 zu verbinden, um ein Entweichen des den Gegendruck aufbauenden Spanngases in die Umgebung zu verhindern.To the outlet opening 3 closes down towards this partially surrounding centering bell 4 at the mouth of a height-resistant container carrier 8th on the support ring T suspended bottle F with respect to the outlet opening 3 has to center. In addition, the rotationally symmetrical centering bell is 4 responsible, the mouth of the bottle to be filled F gas-tight with the filling element 2 connect to prevent escape of the back pressure building up the span gas into the environment.

Zu diesem Zweck ist die Zentrierglocke 4 konzentrisch zur Auslauföffnung 3 angeordnet und höhenbeweglich im Inneren einer hülsenförmigen Trennwand 6 gelagert. Diese ist am oberen Ende gasdicht mit dem Gehäuse 12 verbunden und gleichfalls konzentrisch zur Auslauföffnung 3 angeordnet. Ein am Mantel der Zentrierglocke 4 befestigter Dichtring 16 sorgt für einen gasdichten Abschluss zwischen Trennwand 6 und Zentrierglocke 4. Außerdem ist am Mantel der Zentrierglocke 4 ein ringförmiger Dauermagnet 17, der auch aus mehreren Teilringen unterschiedlicher Polung bestehen kann, befestigt.For this purpose, the centering bell 4 concentric with the outlet opening 3 arranged and vertically movable inside a sleeve-shaped partition 6 stored. This is at the upper end gas-tight with the housing 12 connected and also concentric with the outlet opening 3 arranged. One on the jacket of the centering bell 4 attached sealing ring 16 ensures a gastight seal between partition 6 and centering bell 4 , In addition, on the jacket of the centering bell 4 an annular permanent magnet 17 , which can also consist of several partial rings of different polarity attached.

An der Außenseite der gasdichten Trennwand 6 ist ein Hubantrieb 5 für die Zentrierglocke 4 vorgesehen. Dieser umfasst eine mit Abstand zur Trennwand 6 konzentrisch angeordnete Zylinderwand 21, die am oberen und unteren Ende unter Bildung eines ringförmigen Zylinderraums gasdicht mit der Trennwand 4 und/oder dem Gehäuse 12 verbunden ist. In diesem Zylinderraum ist ein ringförmiger Kolben 22 höhenbeweglich gelagert und sowohl an der Außenseite der Trennwand 4 als auch an der Innenseite der Zylinderwand 21 mittels O-Ringen 19 abgedichtet. An der Innenseite des Kolbens 22 ist ein weiterer ringförmiger Dauermagnet 18 befestigt, der wiederum auch aus mehreren Teilringen unterschiedlicher und entgegengesetzter Polung wie der erste Dauermagnet 17 bestehen kann. Die beiden Dauermagneten 17, 18 liegen der aus Edelstahl bestehenden Trennwand 6 mit geringem Abstand gegenüber oder liegen leicht gleitend an dieser an. Durch die beiden unterschiedlich gepolten, sich anziehenden Dauermagneten 17, 18 wird so eine die Zentrierglocke 4 und den Kolben 22 magnetisch und damit berührungslos durch die Trennwand 4 hindurch verbindende Kopplung geschaffen.On the outside of the gas-tight partition 6 is a linear actuator 5 for the centering bell 4 intended. This includes a distance from the bulkhead 6 concentrically arranged cylinder wall 21 , which at the upper and lower end to form an annular cylinder chamber gas-tight with the partition wall 4 and / or the housing 12 connected is. In this cylinder chamber is an annular piston 22 mounted vertically movable and both on the outside of the partition 4 as well as on the inside of the cylinder wall 21 by means of O-rings 19 sealed. On the inside of the piston 22 is another ring-shaped permanent magnet 18 attached, which in turn also consists of several partial rings of different and opposite polarity as the first permanent magnet 17 can exist. The two permanent magnets 17 . 18 are the stainless steel partition 6 at a slight distance from or slightly slipping on this. By the two differently poled, attracting permanent magnets 17 . 18 so is the centering bell 4 and the piston 22 Magnetic and thus contactless through the partition wall 4 Through connecting coupling created.

Der Hubantrieb 5 umfasst weiter eine in den oberen Bereich des Zylinderraums einmündende Druckluftleitung 23 mit einem Steuerventil 24, über die der Zylinderraum wahlweise aus einer auf dem Rotor 7 befestigten Ringleitung 25 mit Druckluft von 6 Bar beaufschlagt oder entlüftet werden kann. wird Druckluft in den Zylinderraum eingeleitet, so wird der Kolben 22 mit einer entsprechenden Kraft nach unten verschoben bis er auf dem nach innen gebogenen unteren Rand der Zylinderwand 21 anschlägt. Diese Kraft wird über die beiden Dauermagneten 17, 18 berührungslos an die Zentrierglocke 4 übertragen, die der Abwärtsbewegung des Kolbens 22 folgt, bis sie auf der Mündung einer zu füllenden Flasche F auftrifft und an diese angepresst wird. Diese Position ist in der Zeichnung strichliert angedeutet. Die Flasche F ist nunmehr gasdicht mit dem Füllorgan 2 verbunden und kann über eine nur teilweise gezeigte Spanngasleitung 26 und ein nicht gezeigtes Spanngasventil unter Druck gesetzt werden. Daraufhin kann durch den Stellmotor 15 der Ventilkörper 14 angehoben werden und der eigentliche Füllvorgang beginnt. Die Absenkbewegung der Zentrierglocke 4 ist sicherheitshalber durch einen am unteren Ende der Trennwand 6 ausgebildeten Anschlag 30 begrenzt.The lifting drive 5 further comprises a compressed air line opening into the upper area of the cylinder space 23 with a control valve 24 , over which the cylinder space optionally from one on the rotor 7 attached ring pipe 25 can be pressurized or vented with compressed air from 6 bar. If compressed air is introduced into the cylinder chamber, the piston becomes 22 with an appropriate force down until it is on the inwardly bent lower edge of the cylinder wall 21 strikes. This force is transmitted through the two permanent magnets 17 . 18 contactless to the centering bell 4 transferred, the downward movement of the piston 22 follows until it impinges on the mouth of a bottle F to be filled and is pressed against this. This position is indicated by dashed lines in the drawing. The bottle F is now gas-tight with the filling member 2 connected and can via a span gas line only partially shown 26 and an unillustrated tension gas valve are pressurized. Thereupon can by the servomotor 15 the valve body 14 be raised and the actual filling process begins. The lowering movement of the centering bell 4 is for safety's sake by a at the bottom of the partition 6 trained stop 30 limited.

Nach Abmessen der gewünschten Flüssigkeitsmenge durch den Durchflussmesser 11 wird der Ventilkörper 14 in seine Schließposition abgesenkt und die Flasche F wird auf den Atmosphärendruck entlastet. Danach wird der Kolben 22 wieder in seine in der Zeichnung dargestellte obere Endposition verfahren und nimmt über die beiden Dauermagneten 17, 18 die Zentrierglocke 4 mit. Die obere Endposition des Kolbens 22 wird durch eine stufenförmige Verdickung der Trennwand 6 definiert.After measuring the desired amount of liquid through the flowmeter 11 becomes the valve body 14 lowered into its closed position and the bottle F is relieved to atmospheric pressure. After that, the piston 22 again moved to its upper end position shown in the drawing and takes over the two permanent magnets 17 . 18 the centering bell 4 With. The upper end position of the piston 22 is due to a step-shaped thickening of the dividing wall 6 Are defined.

Für das Anheben des Kolben 22 bzw. der Zentrierglocke 4 sind in der Zeichnung zwei Möglichkeiten dargestellt: Auf der rechten Seite ist im ringförmigen Zylinderraum unterhalb des Kolbens 22 eine Druckfeder 27 dargestellt, die nach Entlüftung des Zylinderraums den Kolben 22 nach oben drückt. Dies ist problemlos möglich, da in der oberen Endposition keinerlei Dichtkräfte auf die Flasche F auszuüben sind.For lifting the piston 22 or the centering bell 4 In the drawing two possibilities are shown: On the right side is in the annular cylinder space below the piston 22 a compression spring 27 shown, after venting the cylinder chamber the piston 22 pushes up. This is easily possible because in the upper end position no sealing forces are exerted on the bottle F.

Auf der linken Seite der Zeichnung ist dargestellt, wie die obere und die untere Stirnfläche des Kolbens 22 durch einen Kanal mit einem eingesetzten Rückschlagventil 20 verbunden sind. Bei dieser Variante wird je nach der eingestellten Kraft des Rückschlagventils 20 beim Zuleiten von Druckluft auch die untere Stirnseite des Kolbens 22 mit Druckluft beaufschlagt, allerdings mit einem geringeren Druck. Dieser Druck bzw. das durch ihn gebildete Druckluftpolster reicht aus, um nach einer Entlüftung der Oberseite über das Ventil 24 den Kolben 22 mit der Zentrierglocke 4 in die obere Endposition zu verfahren.On the left side of the drawing is shown how the upper and the lower end face of the piston 22 through a channel with an inserted check valve 20 are connected. In this variant, depending on the set force of the check valve 20 when supplying compressed air and the lower end of the piston 22 subjected to compressed air, but with a lower pressure. This pressure or the compressed air cushion formed by it is sufficient to vent the top through the valve 24 the piston 22 with the centering bell 4 to move to the upper end position.

Beim vorbeschriebenen Füllorgan 2 sind die hinsichtlich einer Verschmutzung und Verkeimung besonders kritischen Bereiche nahe der Auslauföffnung 3 besonders leicht zu reinigen, insbesondere auf Grund der hermetischen Kapselung des Hubantriebs 5 und der mikrobiologisch vorteilhaften „glatten" Bauweise. Dieser Vorteil kommt besonders dann zum Tragen, wenn die Behälterfüllmaschine 1 als sogenannter Sterilfüller ausgebildet ist, bei dem der Rotor 7 zusammen mit stationären Wänden 29 und Dichtungen 28 von der Atmosphäre A einen mit Sterilluft beaufschlagten Reinraum R abtrennt, in den die Füllorgane 2 lediglich mit ihrem auslaufseitigen Ende hineinragen. Es sind dann für den Antrieb der Zentrierglocken 4 keinerlei Durchführungen mit Gleitdichtungen zwischen Reinraum R und Atmosphäre A erforderlich. Dies ist auch dann der Fall, wenn der Antrieb des äußeren Dauermagneten 18 nicht pneumatisch sondern mechanisch erfolgt, z. B. mittels einer auf seine Oberseite angreifenden Hubstange, deren Verlauf in etwa mit der Anordnung der Druckluftleitung 23 übereinstimmt.When above Füllorgan 2 For example, the most critical areas of contamination and contamination are near the outlet 3 Particularly easy to clean, especially due to the hermetic encapsulation of the linear actuator 5 and the microbiologically beneficial "smooth" design. This benefit is particularly evident when the container filling machine 1 is designed as a so-called sterile filler, wherein the rotor 7 along with stationary walls 29 and seals 28 separated from the atmosphere A a clean room acted upon with sterile air R, in which the filling organs 2 only protrude with its outlet end. It is then for the drive of the centering 4 no bushings with sliding seals between clean room R and atmosphere A required. This is also the case when driving the outer permanent magnet 18 not pneumatically but mechanically, z. B. by means of acting on its top lifting rod, whose course is approximately with the arrangement of the compressed air line 23 matches.

Claims

Container filling machine ( 1 ) with at least one filling element ( 2 ), which has an outlet opening ( 3 ) for the liquid to be filled and a container muzzle positioning centering bell ( 4 ), as well as with a lifting drive ( 5 ) for the centering bell, characterized in that the centering bell ( 4 ) and the linear actuator ( 5 ) by a gas-tight partition ( 6 ) are separated from each other and magnetically coupled together.

Container filling machine according to claim 1, characterized in that the centering bell ( 4 ) and the linear actuator ( 5 ) at least one permanent magnet ( 17 . 18 ) and the partition wall ( 6 ) between the permanent magnets ( 17 . 18 ) runs.

Container filling machine according to claim 1 or 2, characterized in that the partition wall ( 6 ) consists of non-magnetic material such as precious metal, stainless steel or plastic.

Container filling machine according to one of claims 1 to 3, characterized in that the separation wall ( 6 ) is sleeve-shaped and at the upper end with the filling member ( 2 ) or its housing ( 12 ) is connected gas-tight.

Container filling machine according to claim 4, characterized in that on the inside of the sleeve-shaped partition wall ( 6 ) the centering bell ( 4 ) is arranged vertically movable and at its outer periphery at least one preferably annular permanent magnet ( 17 ) wearing.

Container filling machine according to claim 4 or 5, characterized in that on the outside of the annular partition wall ( 6 ) an annular element ( 22 ) of the linear actuator ( 5 ) is arranged vertically movable and at its inner periphery at least one preferably annular permanent magnet ( 18 ) wearing.

Container filling machine according to one of claims 4 to 6, characterized in that the sleeve-shaped partition wall ( 6 ) to form an annular cylinder space at a distance from a sleeve-shaped cylinder wall ( 21 ) is surrounded, in which an annular piston ( 22 ) of the linear actuator ( 5 ) is guided displaceably.

Container filling machine according to claim 7, characterized in that in the cylinder space below the piston ( 22 ) at least one piston ( 22 ) upwardly acting spring element ( 27 ) is arranged.

Container filling machine according to claim 7 or 8, characterized in that in the cylinder space above the piston ( 22 ) a compressed air line ( 23 ) with a control valve ( 24 ), through which the cylinder chamber can be optionally pressurized or vented.

Container filling machine according to claim 9, characterized in that in the piston ( 22 ) leading from its top to its underside compressed air channel with a check valve ( 20 ) is provided by the compressed air at reduced pressure from the top to the bottom of the piston ( 22 ) can flow.

Container filling machine according to one of claims 1 to 10, characterized in that at the lower end of the partition wall ( 6 ) an attack ( 30 ) for the lower end position of the centering bell ( 4 ) is arranged.