DE3104187A1

DE3104187A1 - "anordnung an einer gefaessbehandlungsmaschine"

Info

Publication number: DE3104187A1
Application number: DE19813104187
Authority: DE
Inventors: Herbert Ing.(grad.) 6551 Wolfsheim Bernhard
Original assignee: Seitz-Werke GmbH
Current assignee: KHS Maschinen und Anlagenbau AG
Priority date: 1981-02-06
Filing date: 1981-02-06
Publication date: 1982-08-19
Also published as: IT8247725A0; BE892047A; FR2499538B1; JPS57153894A; FR2499538A1; NL8200412A; US4445549A; JPH0260591B2; NL191581C; NL191581B; IT1147588B; DE3104187C2

Description

Die Erfindung betrifft eine Gefäßbehandlungsmaschine, insbesondere Gefäßfüllmaschine, bestehend aus einem Maschinenunterteil, einem darauf drehbar gelagerten Maschinenoberteil mit einem kreisringförmigen Maschinentisch mit gleichmäßige Teilungsabstände aufweisenden, lotrechten Hubelementen für die zu füllenden Gefäße und mit einer über Hubgetriebe höhenverstellbaren Traverse, die mit einem den Hubelementen zugeordnete Füllelemente aufweisenden kreisringförraigen Flüssigkeitsbehälter verbunden ist, dem die abzufüllende Flüssigkeit über eine mit der Traverse verbundene zentrale Einlaufarmatur zuführbar ist und dem die Abfüllvorgänge überwachende Steuermittel zugeordnet sind, wobei die Versorgung der elektrische Energie verbrauchenden Antriebs- und Steuermittel der Gefäßfüllmaschine über einen ebenfalls der Traverse zugeordneten zentralen Drehverteiler erfolgt.

Solche in aller Regel vollautomatisch arbeitende Gefäßbehandlungsmaschinen sind beispielsweise aus der DE-PS 21 00 284 bekannt, sie werden oft gemeinsam mit ihre Funktion ergänzenden Einrichtungen, wie zum Beispiel sogenannten Vortischen, zur geordneten Zuführung der zu füllenden Gefäße und Verschließern zum Verschließen der ge-

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gefüllten Gefäße u.a. betrieben. Infolge der Vielzahl der durchzuführenden Schaltoperationen und der Vielzahl der physikalischen und technischen Parameter, die für eine ordnungsgemäße Füllung der Gefäße zu beachten sind, ist es sinnvoll, die bisherigen, wenige Parameter berücksichtigenden, einfachen analogen Regelvorgänge durch direkte digitale Prozeßregelungen zu ersetzen. Hierfür werden sogenannte Mikroprozessoren benötigt und sind physikalische und technische Meßwerte in elektrische Signale umzuformen und dem Mikroprozessor zuzuleiten sowie die dort ermittelten Steuersignale den einzelnen Schalt- und Steuerelementen zuzuleiten. Über die dabei auftretenden Schwierigkeiten der Signalerzeugung und der störungsfreien Übertragung hinaus sind die Umweltbedingungen, unter denen solche Maschinen arbeiten, dem Einsatz von direkten digitalen Prozeßregelungen äußerst abträglich. Beispielsweise sind eine Vielzahl von mechanisch beanspruchten Kontaktstellen von Signalen relativ geringer Signalstärke zu überwinden, herrscht eine hohe relative Feuchte, sind eine Vielzahl von Flüssigkeits-, Druck- und Gasleitungen sowie sich bewegende Leitungsanschlüsse vorhanden, treten infolge Gefäßbruch schneidende Scherben auf, die elektrische Leitungen besonders gefährden, und ähnliches. Insbesondere aber bereitet die Unterbringung des eigentlichen Prozeßrechners Schwierigkeiten, da möglichst kurze, ungefährdete Leitungsverbindungen notwendig sind.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Gefäßbehandlungsmaschine der eingangs genannten Art derart weiterzubilden und auszugestalten, daß eine Störunge-, d.h. betriebssichere Anordnung und Unterbringung der für die Durchführung von direkten digitalen Regelprozessen notwendigen elektronischen Baugruppen und Schaltelemente sowie der hierzu notwendigen Zu- und Ableitungen möglich wird, wobei trotz der störungssicheren Anordnung auch eine leichte Zugängigkeit für Eich-, Wartungs- und Service-Arbeiten ermöglicht wird.

Ausgehend von einer Gefäßbehandlungsmaschine der eingangs genannten Art ist diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Traverse eine konzentrisch zur Drehachse des Maschinenoberteiles

angeordnete napfförraige Vertiefung aufweist, die Teil eines Aufnahmeraumes für eine nach Art eines digitalen Rechensystems ausgebildete Schaltungsanordnung mit zugehöriger Stromversorgung und Schaltverbindungselemente ist, der in Fortsetzung der Vertiefung von einem auf- und abbeweglich gelagerten Schutzmantel und einer einen zentralen Durchbruch aufweisenden Platte begrenzt ist, die eine Säule trägt, auf der der stationäre Teil des Drehverteilers gelagert ist.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Durch den der Erfindung zugrundeliegenden Gedanken, etwa oder im Zentrum einer solchen Maschine einen leicht zugängigen, feuchtigkeitsdicht verschließbaren Raum zur Aufnahme aller für ein digitales Prozefösteuerungs-Rechensystem erforderlichen Schaltanordnungen zu schaffen, werden ohne Änderung aller bisherigen Maschinenfunktionen und der hierfür erforderlichen mechanischen Teile nunmehr auch die Vorteile moderner Regelungstechniken auf die Abfülltechnik übertragbar. Die zentrale Anordnung hat ferner den Vorteil kurzer Leitungen, die zudem an bereits vorhandenen Maschinenteilen störungs- und beschädigungssicher unterzubringen sind. Insbesondere werden die Funktionen einer solchen Maschine durch die notwendige Ausstattung mit elektrischen und elektronischen Bauteilen nicht gestört und ist für eine leichte Zugänglichkeit Sorge getragen.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in der Zeichnung mehr oder weniger schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles beschrieben.

Es zeigen:

Figur 1 eine teilweise im Schnitt dargestellte Seitenansicht einer Gefäßfüllmaschine mit der erfindungsgemäßen Anordnung zur Aufnahme der elektrischen und elektronischen Bauteile,

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Figur 2 eine teilweise im Schnitt dargestellte Ansicht des Aufnahmeraumes für die Rechneranordnung,

Figur 3 einen Schnitt gemäß der Linie C-D in Figur 2 und

Figur 4 einen Schnitt gemäß der Linie A-B in Figur 2.

In der Figur 1 ist mit der Bezugsziffer 10 ganz allgemein eine sogenannte umlaufende Gefäß-Abfüllmaschine für das Gegendruck-Abfüllverfahren bezeichnet, auf das hier, da bekannt und nicht zur Erfindung gehörend, nicht eingegangen ist.

Die Abfüllmaschine 10 weist ein Maschinenunterteil 11 auf, das feststehend mit höhenverstellbaren Säulen auf dem Boden abgestützt ist. Ein Vortisch 12 bildet eine dem Maschinenunterteil 11 zugeordnete, ebenfalls mit höhenverstellbaren Säulen auf dem Boden abgestützte Baueinheit. Diese besteht im wesentlichen aus dem Ein-/Ausschubbereich 14 der Maschine, der die hier nicht dargestellten Ein- und Ausschubsterne, die Flaschenführungskurve sowie einen Zu- bzw. Abförderer 13 und den Maschinenantrieb umfaßt. Ferner ist dem Vortisch 12 eine Steuerkurve für die Hubelemente 18 zugeordnet.

Ein Maschinenoberte^.1 15 ist über eine Kugeldrehverbindung 16 mit dem Maschinenunterteil 11 drehbar verbunden und umfaßt im wesentlichen einen kreisringförmigen Maschinentisch 17 mit gleichmäßigen gegenseitigen Teilungsabstand aufweisenden, lotrechten Hubelementen 18 sowie eine mit dem Maschinentisch 17 über mehrere Hubgetriebe verbundene Traverse 20. Die Hubgetriebe 19 stehen antriebsmäßig durch ein gemeinsames Antriebsmittel, beispielsweise ein Zahnkranz 21, in Verbindung. Die Traverse 20 trägt einen Flüssigkeitsbehälter 22 mit daran angeordneten Füllelementen 23, wobei ein jedes Füllelement einem Hubelement/zugeordnet ist. Jedes Füllelement 23 besitzt im wesentlichen eine Spanngasventilanordnung 24, ein Füllrohr 25 mit Schaltkontakt 26, eine Betätigungseinrichtung 27 für das Flüssigkeitsventil und eine Zentriervorrichtung 28 für die FIa-

sehenmündungen der abzufüllenden Flaschen. Zum Betätigen der Spanngrasventilanordnung 24 3ind an einem heb- und senkbaren Steuerring 29 mehrere Schaltnocken 30 in unterschiedlichen Ebenen angeordnet.

Die Traverse 20 weist in ihrem Zentrum eine konzentrisch zur Drehachse der Maschine ausgebildete napfförmige Vertiefung 31 auf. Mehrere Säulen 32 sind auf dem Boden der Vertiefung 31 abgestützt und mit Schrauben 33 befestigt. Die Säulen 32 sind nahe der zylindrischen Innenwandung der Vertiefung 31 gleichmäßig verteilt und tragen eine Platte 34 mit einem zentralen Durchgang 35. Die Platte 34 ist unter Zwischenschaltung von Dichtringen 36 direkt mit den Säulen 32 verschraubt. Der von den Säulen 32 umgebene Innenraum nimmt eine Steuereinrichtung 37 in der Art eines digitalen Rechensystems einschließlich deren Stromversorgung 38 und Schaltverbindungselemente etwa in Form von Anschlußklemmen 39 auf. Die aus Gleichrichter, Trafos, Sicherungen etc. bestehende Stromversorgung 38 und die Anschlußklemmen 39 sind auf einer Zwischenplatte 40 befestigt, die mittels Distanzstücken -41 auf dem Boden der Vertiefung 31 verbunden ist. Auf der Zwischenplatte 40 ist ein die Steuereinrichtung 37 aufnehmendes, mit Anschlüssen 42 und einem Sichtgerät 43,.zum Beispiel eine Ziffernanzeige für Störungsanzeige und Fehlererkennung, versehenes Gehäuse 44 unter Zwischenschaltung von Distanzelementen 45 befestigt.' Ein mit der Oberseite der Platte 34 abschließender und durch deren Außendurchmesser zentrierter, auf der Oberseite der Traverse abgestützter Schutzmantel 46 umgibt die Säulen 32 und somit die Steuereinrichtung 37, die Stromversorgung 38 sowie die Anschlußklemmen 39. Der Schutzmantel 46 weist an seinem oberen und unteren Ende je einen Steg auf, von denen der obere Steg 96 bündig mit der Platte abschließt und an seiner der Platte zugewandten Seite einen Dichtring 48 trägt, während der" untere Steg 97 bündig mit der Vertiefung 31 abschließend auf der Traverse 20 aufsitzt und an der der Traverse zugewandten Stirnseite einen Dichtring 47 trägt. Mit Hilfe der Dichtringe 47, 48 ist der Schutzmantel 46 zur Traverse 20 und zur l^J.latte 34 hin abgedichtet. Er besitzt zwei auf gegenüberliegenden Seiten befestigte Handgriffe 49. Außerdem ist der Schutzmantel 46 gegenüber dem

Sichtgerät 43 mit einem Sichtfenster 50 versehen. Auf der Platte sind benachbart deren Außendurchmesser mehrere um jeweils eine Spannschraube 51 schwenkbare Spannplatten 52.angeordnet. Mit diesen wird der Schutzmantel 46 durch Anziehen der Spannschrauben 51 gegen die Traverse 20 dicht angepreßt. Sind irgendwelche Wartungs- oder Reparaturarbeiten an der Steuereinrichtung 37 oder der Stromversorgung 38 vorzunehmen, dann werden die Spannplatten 52 nach Lösen der Spannschrauben 51 aus dem Bereich des Schutzmantels 46 über die Platte ik geschwenkt, so daß mittels der beiden Handgriffe 49 der Schutzmantel 46 über die Oberseite der Platte 3^ angehoben werden kann. Nach dem Anheben werden die Spannplatten 52 unter den Schutzmantel 46 geschwenkt und dieser in die strichpunktiert angedeutete Position auf die Spannplatten 52 abgesenkt. Nunmehr sind Steuereinrichtung 37, Stromversorgung 38 und Anschlußplatte 39 von allen Seiten bequem erreichbar.

Auf der Platte 34 ist ein zur Drehachse der Abfüllmaschine ausgerichteter Drehverteiler. 53 mit seiner zentralen, den Verteilerausgang 54 aufweisenden Säule 55 befestigt und mittels Dichtung 56 gegenüber der Platte 34 abgedichtet. Der auf der Säule 55 gelagerte stationäre Teil 57 des Drehverteilers 53 ist mit Eingängen 58, 59, 60 für die Betriebsluft der Hubelemente 18, getrocknete Luft, zum Beispiel zur Belüftung von feuchtigkeitsempfindlichen Geräten, wie Niveau-Regler der Füllstandsregelung 61, die elektrische Energie für die Füllstandsregelung, Höhenverstellung des Maschinenoberteils, Steuereinrichtung usw., versehen und weist an seiner Außenseite nahe der unteren Begrenzung einen Gelenkkopf 62 auf, vgl. Figur 3. An diesen ist mit seinem gebogenen Auslegerarm 63 ein als Kabelführung ausgebildeter, mit seiner lotrechten Säule 64 auf dem Vortisch 12 abgestützter Ausleger 65 angeschlossen. Auslegerarm 63 und Säule 64 sind mittels eines Gelenkes 66 untereinander verbunden. Der waagrecht verlaufende Tragarm 67 des Gelenkes 66 ist an seinem einen Ende mit einem Kiemmittel 68 versehen und damit am oberen Ende der Säule 64 befestigt. Das andere zur Maschine weisende Ende des Tragarmes 67 ist als Gabel 68a ausgebildet und zur Aufnahme des Schwenkarmes 69 des Gelenkes 66 mit einer horizontalen Achse 70 ver-

sehen. Zur Aufnahme des dem Gelenk^ zugeordneten Endes des Auflegerarmea 6'] besitzt der Schwenkarm 69 ebenfalls ein Kiemmittel 71. Den freien Haum zwischen den mit dem Gelenk 66 verbundenen Enden von Auslegerarm 63 und Säule 64 überbrückt ein flexibles Verbindungselement, beispielsweise ein in den jeweiligen lichten Durchgang von Säule 64 und Auslegerarm 63 fest eingesteckter Spiralschlauch 72. Im Bereich des Außenradius der Krümmung des Auslegerarmes 63 ist ein Ausgang 73 vorgesehen. Die durch den Ausleger 65 gebildete Kabelführung ist an den Steuerschrank 74 der Abfüllmaschine, der beispielsweise am Vortisch 12 befestigt sein kann, geführt.

An die Vertiefung 31 sind jeweils über einen Durchbruch 75 Kabelrohre 76 angeschlossen, die sich jeweils unter einem der Arme 77 der Traverse 20, und zwar zwischen einem der Unterseite des Flüssißkeitsbehälters .22 seitlich zugeordneten ringförmigen Kabelkanal 78 und der Vertiefung 31 erstrecken. Ein jedes' für die Kabel mehrerer Füllelemente 23 bestimmtes Kabelrohr 76 ist mit dem zugeordneten Arm 77, beispielsweise durch Schweißnähte verbunden und durch eine eingeschweißte Zwischenwand 79 in Kanäle 80, 81 unterteilt (Fig.4), die in eine Öffnung 82 des Kabelkanals 78 münden. Der Kanal 80 ist für Kabel eingerichtet, mit denen beispielsweise die Betätigungseinrichtungen 27 der Füllelemente 23 an die Steuereinrichtung 37 angeschlossen sind, während der Kanal 81 für abgeschirmte Kabel vorgesehen ist, die beispielsweise zum Anschluß der die Füllhöhe in den Flaschen bestimmenden Schaltkontakte 26, zum Beispiel Sonden, an die Steuereinrichtung 37 dienen. Zum gegen beim Bersten von Gefäßen auftretende Scherben geschützten Einführen dieser Kabel in den die Kabel auf die Kabelrohre 76 verteilenden Kabelkanal 78 besteht Vür jedes Füllelement 23 ein EinfUhrungsrohr 83. Dieses reicht mit seinem einen Ende bis nahe an das Füllelement 23 heran und endet mit dem anderen Ende im Kabelkanal 78, in den es durch eine mit Dichtelement versehene, in der Verkleidung 84

angeordnete Bohrung gesteckt ist. Mit 94 und 95 sind Kabeldurchführungen für zur Füllstandsregelung 61 und zum Antrieb der Höhenverstell-Einrichtung des Maschinenoberteils 15 geführte Kabel bezeichnet.

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Mit der Bodenwandung der Vertiefung 31 verbunden ist ein zur Drehachse der Maschine ausgerichteter weiterer Verteiler 85 als zentrale Einlaufarmatur zur Versorgung des Flüssigkeitsbehälters 22 und somit der Füllelemente 23 mit Flüssigkeit und Vorspanngas sowie zur Abfuhr des beim FUllvorgang anfallenden Rückgases. So sind an dem mit dem Maschinenunterteil 11 feststehenden Bereich 86 des Verteilers die Leitungen 87, 88, 89 für Flüssigkeit, Vorspanngas und Rückgas angeschlossen und es führen von dem mit der Traverse 20 rotierenden Bereich 90 des Verteilers die Verbindungsleitungen 91, 92, für Flüssigkeit, Vorspanngas und Rückgas zum Flüssigkeitsbehälter ab.

Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. Gefäßbehandlungsmaschine, insbesondere Gefäßfüllmaschine, bestehend aus einem Maschinenunterteil, einem darauf drehbar gelagerten Ma.schinenoberteil mit einem kraiarin^l'Örmigen Maschinentisch mit gleichmäßige Teilungsabstände aufweisenden, lotrechten Hubelementen für die zu füllenden Gefäße und mit einer über Hubgetriebe höhenverstellbaren Traverse, die mit einem den Hubelementen zugeordnete Füllelemente aufweisenden kreisringförmigen Flüssigkeitsbehälter verbunden ist, dem die abzufüllende Flüssigkeit über eine mit der Traverse verbundene zentrale Einlaufarmatur zuführbar ist und dem die Abfüllvorgänge überwachende Steuermittel zugeordnet sind, wobei die Versorgung der elektrische Energie verbrauchenden Antriebs- und Steuermittel der Gefäßfüllmaschine über einen ebenfalls der Traverse zugeordneten zentralen Drehverteiler erfolgt, dadurch gekennzeichnet , daß die Traverse (20) eine konzentrisch zur Drehachse des Maschinenoberteiles angeordnete napfförmige Vertiefung (31) aufweist, die Teil eines Aufnahmeraumes für eine nach Art eines digitalen Rechensystems ausgebildete Steuereinrichtung (37) mit zugehöriger Stromversorgung (38) und Schaltverbindungselementen (39) ist, der in Fortsetzung der Vertiefung von einem auf- und abbeweglich gelagerten Schutzmantel (46) und einer einen zentralen Durchgang (35) aufweisenden Platte (3*0 begrenzt ist, die eine Säule (55) trägt, auf der der stationäre Teil (57) des Drehverteilers (53) gelagert ist.

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2. Gefäßfüllmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die mit dem Durchgang (35) versehene Platte (34) von Säulen (32) gehalten ist, die auf der Innenseite der Vertiefung (31) befestigt sind, die über Distanzstücke (45) auch die Stromversorgung (38) und die Schaltverbindungselemente (39) sowie über eine Zwischenplatte (40) die Steuereinrichtung (37) trägt, und daß an der Unterseite der Vertiefung (31) die zentrale Einlaufarmatur (85) angeordnet ist.

3. Gefabfüllmaschine nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Schutzmantel (46) an seinem oberen· und unteren Ende je einen Steg (96,97 ) aufweist, von denen der obere Steg (96) bündig mit der Platte (34) abschließt und an seiner der Platte zugewandten Seite einen Dichtring (48) trägt, während der untere Steg. (97) bündig mit der Vertiefung (31) abschließend auf der Traverse (20) aufsitzt und an der der Traverse zugewandten Stirnseite einen Dichtring (47) trägt, und daß der Schutzmantel (46) über schwenkbare Spannplatten (52), die mit in der Platte (34) eingreifenden Spannschrauben (51) zusammenwirken, in der Arbeitslage feuchtigkeitsdicht gehalten ist, welche Spannplatten im gelösten Zustand der Spannschrauben als Widerlager für den in eine Montagestellung angehobenen Schutzmantel dienen.

4. Gefäßfüllmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß der Schutzmantel (46) ein den Durchblick auf ein der Schaltungsanordnung (37) zugeordnetes Sichtgerät (43) ermöglichendes Sichtfenster (50) und das Anheben in die Montagestellung ermöglichende Handgriffe (49) aufweist.

5. Gefäßfüllmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß mit dem Drehverteiler (53) zwecks Aufnahme von Luft-, Steuer- und ähnlichen Leitungen ein auf einem den Bin- und Ausschubbereich der Gefäßfüllmaschine

bildenden Vortisch (12) aufliegender, aus einem Auslegerarm

(63) und einer Säule (64) bestehender Ausleger (65) mittels eines Gelenkkopfes (62) verbunden ist.

6. Gefäßfüllmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß der Auslegerarm (63) und die Säule

(64) des Auslegers (65) über ein Gelenk (66) miteinander beweglich verbunden sind.

7. Gefäßfüllmaschine nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß zwecks feuchtigkeitstörsicherer Zuführung von Meßidgnalen mil. der Traverse (20) verbundene Kabelrohre (76) vorgesehen sind, die durch Zwischenwände (79) in voneinander getrennte Kabelkanäle (80_f.8-1) unterteilt sind, und einerseits über Durchbrüche (75) in der Vertiefung (31) münden und andererseits über Einführuhgsrohre (83) mit dem jeweiligen Füllelement (23) scherbensicher verbunden sind.

8. Gefäßfüllmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß mit der Vertiefung (31) weitere Kabeldurchführungen (94,95) feuchtigkeitsdicht verbunden sind.