DE2634021B1 - Vorrichtung zum Abfuellen von insbesondere stillen Fluessigkeiten in Flaschen o.dgl. Behaelter - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung mit mehreren Füllelementen zum Abfüllen von insbesondere stillen Flüssigkeiten in Flaschen od. dgl. Behälter, wobei die Füllelemente jeweils ein axial verschiebbares Füllrohr sowie ein Gasrohr mit behälterseitigem Anschnitt aufweisen und das Füllrohr auf dem Rohrumfang ein mittels einer Höhenverstelleinrichtung axial verschiebbares Dichtelement für die Behältermündungen trägt.

Bei Füllvorrichtungen der vorausgesetzten Art ist es bekannt, die den Füllelementen jeweils zugeordneten und zur Abdichtung der Behältermündungen beim Füllvorgang dienenden Dichtelemente mit Einrichtungen zur Höhenverstellung der Dichtelemente zu versehen, um dadurch auch die Füllhöhe in den Behältern einzustellen (DT-OS 23 31 780). Zu diesem Zweck ist die für je ein Dichtelement vorgesehene Höhenverstelleinrichtung nach Art einer das Dichtelement aufnehmenden Glocke ausgebildet und am Füllrohr mittels eines angebrachten Stellgewindes höhenverstellbar befestigt. Hierbei umgibt das Dichtelement den Füllrohrumfang und ist auf diesem längsverschiebbar geführt. Zur Einstellung der jeweiligen Füllhöhen in den Behältern, die durch Verringerung oder Erweiterung des Abstandes zwischen dem längsverschiebbaren Dichtelement und dem behälterseitigen Anschnitt des Gasrohres geschieht, wird die Glocke in ihrer Gewindeführung nach oben oder nach unten auf dem Füllrohr von Hand verstellt. Das Flüssigkeitsventil der Füllelemente selbst ist bei dieser bekannten Vorrichtung durch einen mit dem Gasrohr verbundenen feststehenden Ventilkörper gebildet, gegenüber dem das Füllrohr beim Anpressen der Mündung eines zu füllenden Behälters gegen das Dichtelement entgegen der Wirkung einer Schließfeder axial verschoben und das Flüssigkeitsventil geöffnet wird. Aufgrund der Schraubverbindung mit dem Füllrohr ist die bekannte Verstelleinrichtung weitestgehend ungesichert gegen unbeabsichtigtes Verstellen, sowohl beim An- und Auslauf der Füllmaschine beim Ein- bzw. Ausschalten als auch durch die Bedienungs-

person, so daß ungenaue Füllhöhen nicht auszuschließen sind. Außerdem stellt das bei Behälterwechsel jeweils erforderliche Einstellen der Dichtelemente auf neue Füllhöhen, insbesondere bei Füllmaschinen mit einer Vielzahl von Füllelementen, einen erheblichen Arbeitsaufwand dar, da jedes Element bei Maschinenstillstand einzeln von Hand auf gleiche gewünschte Füllhöhe eingestellt werden muß. Bei dieser Handeinstellung besteht zusätzlich Infektionsgefahr für die abzufüllende Flüssigkeit.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, die Dichtelemente der vorausgesetzten Vorrichtung zum Einstellen der Füllhöhe mit einer einfachen, schnell und genau betätigbaren Höhenverstelleinrichtung auszurüsten, die ein gleichzeitiges Verstellen aller Dichtelemente vor allem bei laufender Maschine gestattet und ungewolltes Verstellen verhindert und im übrigen die zum Steuern der Flüssigkeitsventile erforderliche axiale Beweglichkeit der Füllrohre nicht beeinträchtigt. Diese Aufgabe wird ausgehend von einem auf dem Füllrohr axial verschiebbar geführten Dichtelement gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Verstelleinrichtungen der Dichtelemente antreibbar ausgebildet sind und unter Verwendung von zumindest bezüglich der axialen Bewegung der Füllrohre nachgiebigen Übertragungsmitteln in Antriebsverbindung mit einem gemeinsamen Antrieb oder mit gemeinsam steuerbaren Einzelantrieben stehen.

Hierdurch wird erreicht, daß das Dichtelement im beliebigen Abstand zum behälterseitigen Gasrohranschnitt auf dem Füllrohr axial eingestellt werden kann, so daß jede gewünschte Füllhöhe auch an solchen Füllelementen leicht einstellbar ist, deren Füllrohr zur Betätigung eines Flüssigkeitsventils axial verschiebbar ist. Vor allem läßt sich durch die Erfindung erreichen, daß die Verstellung der Dichtelemente und damit die Füllhöheneinstellung an einer Vielzahl von Füllelementen zentral gesteuert gleichzeitig und während des Maschinenumlaufes sowie bei beschickter Maschine erfolgen kann, mit dem Ergebnis, daß die Füllhöhenänderung an allen Füllelementen einheitlich ist. Die Änderung der Füllhöheneinstellung geht mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung sehr schnell vonstatten, wodurch die Leistung der Füllmaschine erheblich gesteigert wird.

Gemäß der Erfindung bestehen die Verstelleinrichtungen jeweils aus einer das Dichtelement tragenden, am Füllrohr befestigten selbsthemmenden Hubeinrichtung, einem der Hubeinrichtung vorgeschalteten Getriebe sowie einem Anschluß für die Antriebsübertragungsmittel. Hiervon besteht nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung die Hubeinrichtung ihrerseits aus einem das Dichtelement tragenden horizontalen Arm, einer mit dem Arm fest verbundenen, sich im wesentlichen parallel zum Füllrohr erstreckenden Spindel und einer die Spindel aufnehmenden, seitlich am Füllrohr in axialer Richtung feststehend gelagerten drehbaren Spindelmutter, wobei die Spindelmutter am Außenumfang als Schneckenrad ausgeführt ist und mit einer in Eingriff stehenden, den Anschluß für die Übertragungsmittel tragenden Schnecke das vorgeschaltete Getriebe bildet Dies gewährleistet, daß das Dichtelement in jeglicher Stellung einen gegen Verschieben oder Verdrehen gesicherten dichten Sitz auf dem Füllrohr einnimmt. Außerdem wird sichergestellt, daß das Dichtelement stets verkantungsfrei und in richtiger Stellung auf der Behältermündung aufsitzt und diese ordnungsgemäß abdichtet. Andererseits wird durch die Spindel und die am Füllrohr selbst drehbar, jedoch axial feststehend gelagerte Spindelmutter ein genaues, ein sicheres und gegen die bei der Behälteranpressung auf das Dichtelement ausgeübten axialen Drücke unempfindliches Einstellen des Dichtelementes axial zum Füllrohr gewährleistet.

Außerdem ergibt die Ausbildung der Spindelmutter an der Außenseite als Schneckenrad eine Selbstsperrung, so daß ein axial auf die Spindel ausgeübter Druck oder Zug nicht zum Verdrehen der Spindelmutter und damit zum Verstellen der Dichtelemente führen kann.

Das bezüglich der axialen Bewegung des Füllrohres nachgiebige Übertragungsmittel für die Antriebsverbindung zwischen je einer Verstelleinrichtung und dem gemeinsamen Antrieb kann gemäß der Erfindung eine ausziehbare Gelenkwelle sein. Es ist auch denkbar, die Verstelleinrichtung mit elektrischem, pneumatischem oder hydraulischem Einzelantrieb auszurüsten und dementsprechend flexible elektrische Kabel oder flexible Schläuche als Übertragungsmittel zu benutzen. Bevorzugt jedoch weist die Verstelleinrichtung einen im wesentlichen quer zur Bewegungsrichtung des Füllrohres gerichteten Anschluß für das Übertragungsmittel auf, und zwischen diesem Anschluß und dem gemeinsamen Antrieb ist eine in ihrer Längsrichtung ausziehbare Gelenkwelle eingesetzt, die gleichzeitig das Füllrohr gegen Verdrehung um die Längsachse sichert. Eine auf diese Weise geschaffene, lediglich in der axialen Bewegungsrichtung des Füllrohres nachgiebige Antriebsverbindung gewährleistet, daß an allen vorhandenen Füllelementen die Dichtelemente gleichmäßig verstellt werden.

Diese Maßnahme läßt sich besonders günstig anwenden für Füllvorrichtungen mit konzentrischer Anordnung der Füllelemente um eine tragende Gestellsäule. Hierbei ist vorzugsweise der Anschluß für die Übertragungsmittel im wesentlichen radial einwärts zur Gestellsäule gerichtet und der gemeinsame Antrieb umgreift ringförmig die Gestellsäule.

Nach weitergehender bevorzugter Ausführungsform der Erfindung ist der gemeinsame Antrieb aus mehreren Verbindungselementen und einem Einstellelement gebildet, wobei an den Verbindungselementen die Übertragungsmittel angeschlossen und an dem Einstellelement Mittel zum Ansetzen eines Einstellgerätes vorhanden sind. Die Verbindungselemente können ein oder mehrere im wesentlichen radial nach außen auf die Füllelemente bzw. deren Verstelleinrichtungen gerichtete Anschlüsse für die Übertragungsmittel aufweisen. Durch die Anordnung mehrerer Anschlüsse für jeweils ein Verbindungselement kann die Anzahl der für die Füllelemente erforderlichen Verbindungselemente wesentlich verringert werden. Außerdem kann ein Verbindungselement mit dem Einstellelement zu einer Einheit zusammengefaßt sein. Gemäß der Erfindung weisen die Verbindungselemente jeweils eine sich horizontal erstreckende und mit an den Anschlüssen für die Übertragungsmittel angebrachten Schneckenrädern in Eingriff stehende Schnecke auf, die an beiden Ende je einen aus dem Elementengehäuse ragenden Anschluß trägt, wobei die Verbindungselemente mittels an den Schneckenanschlüssen angebrachter Gelenkwellen oder Kupplungen zu dem gemeinsamen Antrieb miteinander verbunden sind. Dem gegenüber weist das Einstellelement eine mit den Mitteln zum Ansetzen des Einstellgerätes versehene Schnecke und ein damit in Eingriff stehendes Schneckenrad auf, das seinerseits mit der Schnecke des benachbarten Verbindungselements

verbunden ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 einen vertikalen Teilschnitt durch eine Abfüllvorrichtung und

Fig.2 einen horizontalen Teilschnitt durch die zentrale Gestellsäule der Abfüllvorrichtung in Schnittrichtung A-B der F i g. 1 mit daran ringförmig angeordneter Antriebseinrichtung und zwei angeschlossenen Verstelleinrichtungen für je ein Füllelement.

Wie aus der Zeichnung ersichtlich, geht das Ausführungsbeispiel von einer Vakuum-Abfüllvorrichtung für Flüssigkeiten, beispielsweise Getränke, aus, die einen Flüssigkeitsbehälter 10 auf einer zentralen, tragenden Gestellsäule 11 besitzt. In kreisförmiger Anordnung um die Gestellsäule 11 herum sind eine Vielzahl beispielsweise sechzehn Füllelemente 12 im Boden des Flüssigkeitsbehälters 10 eingesetzt. Die Füllelemente 12 sind von herkömmlichem Aufbau und weisen am unteren Ende ein axial gegen die Wirkung einer Feder 13 nach oben verschiebbares Füllrohr 14 auf, dessen Inneres ein feststehendes Gasrohr 15 im wesentlichen axial durchsetzt. Das Gasrohr 15, das mit einer oberen Öffnung in den Vakuumbereich des Flüssigkeitsbehälters 10 ragt, besitzt am unteren behälterseitigen Ende einen mit einem Gasrohranschnitt 16 versehenen Ventilkörper. Er bildet mit dem Auslauf des Füllrohres 14, der als Ventilsitz ausgebildet ist, das Flüssigkeitsventil 17, das durch axiales Verschieben des Füllrohres 14 die Öffnungslage einnimmt. Auf dem Umfang des Füllrohres 14 ist ein Dichtelement 18 in Form eines Abdichtkonus axial verschiebbar gelagert und an einem sich seitlich erstreckenden Trägerstück 19 in Form eines horizontalen Arms befestigt. Über das Trägerstück 19 ist das. Dichtelement 18 an einer sich im wesentlichen parallel zum Füllrohr 14 erstreckenden, gegen Verdrehen gesicherten Spindel 20 gehalten. Auf der Spindel 20 ist eine Spindelmutter 21 angeordnet, die an der Außenseite als Schneckenrad 22 ausgebildet ist. In das Schneckenrad 22 greift eine Schnecke 23 ein, die in ein im wesentlichen radial nach der Gestellsäule 11 gerichtetes Anschlußende 24 für einen Antrieb ausläuft (vgl. F i g. 2). Eine derart aufgebaute und zusammengefaßt mit 25 bezeichnete Verstelleinrichtung für den Abdichtkonus 18 ist — wie in F i g. 2 gezeigt — an jedem Füllelement 12 der Maschine vorhanden.

Zum Betätigen der Verstelleinrichtungen 25 dient beim Ausführungsbeispiel ein gemeinsamer Antrieb 26. An ihm sind die Verstelleinrichtungen 25 mit jeweils an den Anschlußenden 24 angreifenden Gelenkwellen 27 angeschlossen, die an beiden Enden je ein Gelenk 28 tragen und in Längsrichtung ausziehbar sind. Der Antrieb 26 selbst besteht aus sieben einfachen Verbindungselementen 29 und einem Verbindungselement 30 sowie einem Einstellelement 31. Die Elemente 29, 30 und 31 sind ringförmig um die zentrale Gestellsäule 11 herum angeordnet, wobei Element 30 und 31 zweckmäßigerweise eine Baueinheit bilden. Jedes Element 29 und 30 besitzt eine horizontal gelagerte Schnecke 32, die bei den Elementen 29 an beiden Enden, beim Element 30 an einem Ende, einen als Vierkant ausgebildeten Anschluß 33 trägt, der aus dem jeweiligen Elementengehäuse seitlich herausragt. Die Anschlüsse 33 sind mit Gelenken 34 versehen, die die Elemente 29, 30 zu einer ringförmigen Antriebskette miteinander verbinden. Wie insbesondere aus F i g. 1 erkennbar, besitzt jedes Element 29 außerdem zwei in die Schnecke 32 eingreifende Schneckenräder 35, die an einem Ende einen als Vierkant ausgebildeten Anschluß 36 tragen, der im wesentlichen radial nach außen auf das jeweilige Füllelement 12 bzw. dessen Verstelleinrichtung 25 gerichtet ist. Mit dem Anschluß 36 ist das zweite Gelenk 28 der jeweiligen Welle 27 verbunden, wobei es nicht unbedingt notwendig ist, eine genaue radiale Ausrichtung der Anschlüsse 24 und 36 vorzunehmen, da die Gelenke 28 berächtliche Winkelabweichungen auszugleichen vermögen.

Das mit dem Verbindungselement 30 zusammengefaßte Einstellelement 31 besitzt im dargestellten Beispiel ein mit der Schnecke 32 des Elementes 30 koaxial verbundenes Schneckenrad 37, in das eine (nicht dargestellte) Schnecke eingreift, die außerhalb der Einheit 30, 31 eine Einrichtung, beispielsweise einen Vierkant 38, zum Ansetzen eines Einstellgerätes 39 trägt. Das Einstellgerät 39 kann beispielsweise eine Handkurbel, eine Handknarre, ein aufsteckbarer Elektromotor oder auch ein fest installierter Elektromotor oder Pneumatikmotor sein, der über Knopfdruck an einer nicht dargestellten stationären Schalttafel der Füllmaschine betätigt wird.
Die Arbeitsweise der Vorrichtung ist wie folgt: Der zu füllende Behälter, beispielsweise eine Flasche, wird von unten her an das Füllelement 12 herangebracht und derart angehoben, daß sich das Füllrohr 15 in das Behälterinnere erstreckt und die Behältermündung gegen den Abdichtkonus 18 stößt. Dabei hebt der Behälter über den Abdichtkonus 18 dessen Trägerelement 19, die Spindel 20 und die drehbare, jedoch axial bezüglich des Füllelementes 12 stationär gehaltene Spindelmutter 21 — also insgesamt die Verstelleinrichtung 25 — und das mit der Verstelleinrichtung 25 verbundene Ende der Gelenkwelle 27 an, so daß das Flüssigkeitsventil 17 geöffnet wird und der Füllvorgang in bekannter Weise ablaufen kann. Die Füllhöhe wird dabei auf übliche Art durch den Abstand zwischen dem Abdichtkonus 18 und dem Rückgasanschnitt 16 bestimmt. Zum Verstellen der Füllhöhe wird am Einstellelement 31 angesetzt, das Einstellgerät 39 in der einen oder anderen Richtung gedreht, wie dies durch den Doppelpfeil in Fig.2 angedeutet ist. Diese Drehbewegung wird über das Schneckenrad 37 auf die Schnecke 32 des Elementes 30 und die Schnecken 32 der übrigen Elemente 29 übertragen und von den Schnekkenrädern 35 der Elemente 29 und 30 über deren Gelenkwellen 27 an sämtliche Verstelleinrichtungen weitergeleitet. Dadurch wird an sämtlichen Füllelementen 12 der Abdichtkonus 18 in gleichem Sinne und im gleichen Ausmaß axial gegenüber dem Rückgasanschnitt 16 verstellt. Durch die gewählte Getriebeausbildung in Form von Gewindespindel und Gewindemutter sowie Schnecke und Schneckenrad sind die Verstelleinrichtungen und die gemeinsame Antriebsverbindung selbsthemmend und gegen selbsttätiges Verstellen gesichert.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung mit mehreren Füllelementen zum Abfüllen von insbesondere stillen Flüssigkeiten in Flaschen od. dgl. Behälter, wobei die Füllelemente jeweils ein axial verschiebbares Füllrohr sowie ein Gasrohr mit behälterseitigem Anschnitt aufweisen und das Füllrohr auf dem Rohrumfang ein mittels einer Höhenverstelleinrichtung axial verschiebbares Dichtelement für die Behältermündungen trägt, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstelleinrichtungen (25) der Dichtelemente (18) antreibbar ausgebildet sind und unter Verwendung von zumindest bezüglich der axialen Bewegung der Füllrohre (14) nachgiebige Übertragungsmitteln (27) in Antriebsverbindung mit einem gemeinsamen Antrieb (26) oder mit gemeinsam steuerbaren Einzelantrieben stehen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstelleinrichtungen (25) der Dichtelemente (18) jeweils aus einer das Dichtelement (18) tragenden, am Füllrohr (14) befestigten selbsthemmenden Hubeinrichtung, einem der Hubeinrichtung vorgeschalteten Getriebe sowie einem Anschluß (24) für die Antriebsübertragungsmittel (27) bestehen.

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubeinrichtung aus einem das Dichtelement (18) tragenden horizontalen Arm (19), einer mit dem Arm fest verbundenen und im wesentlichen parallel zum Füllrohr (14) erstreckenden Spindel (20), einer die Spindel (20) aufnehmenden und seitlich am Füllrohr (14) in axialer Richtung feststehend gelagerten drehbaren Spindelmutter (21) besteht, wobei die Spindelmutter (21) am Außenumfang als Schneckenrad (22) ausgeführt ist und mit einer im Eingriff stehenden, den Anschluß (24) für die Übertragungsmittel (27) tragenden Schnecke (23) das vorgeschaltete Getriebe bildet.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Übertragungsmittel für die Antriebsverbindung zwischen je einer Verstelleinrichtung (25) und dem gemeinsamen Antrieb (26) eine ausziehbare Gelenkwelle (27) dient.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, mit kreisförmiger Anordnung der Füllelemente um eine tragende Gestellsäule herum, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschluß (24) für die Übertragungsmittel (27) im wesentlichen radial einwärts zur Gestellsäule (11) gerichtet ist und der gemeinsame Antrieb (26) die Gestellsäule (11) ringförmig umgreift.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der gemeinsame Antrieb (26) aus mehreren Verbindungselementen (29) und einem Einstellelement (31) gebildet ist und daß an den Verbindungselementen (29) die Übertragungsmittel (27) angeschlossen und an dem Einstellelement (31) Mittel (38) zum Ansetzen eines Einstellgerätes (39) vorhanden sind.

7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungselemente (25) ein oder mehrere im wesentlichen radial nach außen zu den Füllelementen (12) bzw. deren Verstelleinrichtungen (25) gerichtete Anschlüsse (36) für die Übertragungsmittel (27) aufweisen. -

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7,

dadurch gekennzeichnet, daß ein Verbindungselement (29) mit dem Einstellelement (31) zu einer Einheit (30) zusammengefaßt ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungselemente (29) jeweils eine sich horizontal erstreckende und mit an den Anschlüssen (36) für die Übertragungsmittel (27) angebrachten Schneckenrädern (35) in Eingriff stehende Schnecke (32) aufweisen, die an beiden Enden je einen aus dem Elementengehäuse ragenden Anschluß (33) trägt und daß die Verbindungselemente (29) mittels an den Schneckenanschlüssen (33) angebrachten Gelenkwellen (34) oder Kupplungen zu dem gemeinsamen Antrieb (26) miteinander verbunden sind.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Einstellelement (31) eine mit den Mitteln zum Ansetzen der Einstellgeräte (39) versehene Schnecke und ein damit in Eingriff stehendes Schneckenrad (37) aufweist, das seinerseits mit der Schnecke (32) des benachbarten Verbindungselements (29) verbunden ist.