DE3104187C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Gefäßbehandlungsmaschine, insbesondere Gefäßfüllmaschine, bestehend aus einem Maschinenunterteil, einem darauf drehbar gelagerten Maschinenoberteil mit einem kreisringför­ migen Maschinentisch mit gleichmäßige Teilungsabstände aufweisenden, lotrechten Hubelementen für die zu füllenden Gefäße und mit einer über Hubgetriebe höhenverstellbaren Traverse, die mit einem, den Hubelementen zugeordneten, Füllelemente aufweisenden kreisringförmi­ gen Flüssigkeitsbehälter verbunden ist, dem die abzufüllende Flüs­ sigkeit über eine mit der Traverse verbundene zentrale Einlaufarma­ tur zuführbar ist und dem die Abfüllvorgänge überwachende Steuermit­ tel zugeordnet sind, wobei die Versorgung der elektrische Energie verbrauchenden Antriebs- und Steuermittel der Gefäßfüllmaschine über einen ebenfalls der Traverse zugeordneten zentralen Drehverteiler erfolgen.

Solche in aller Regel vollautomatisch arbeitende Gefäßbehandlungs­ maschinen 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 gefüllten Gefäße u. ä. betrieben. Infolge der Vielzahl der durchzu­ führenden Schaltoperationen und der Vielzahl der physikalischen und technischen Parameter, die für eine ordnungsgemäße Füllung der Ge­ fäße zu beachten sind, ist es sinnvoll, die bisherigen, wenige Para­ meter berücksichtigenden, einfachen analogen Regelvorgänge durch direkte digitale Prozeßregelungen zu ersetzen. Hierfür werden soge­ nannte Mikroprozessoren benötigt und sind physikalische und techni­ sche Meßwerte in elektrische Signale umzuformen und dem Mikropro­ zessor zuzuleiten sowie die dort ermittelten Steuersignale den ein­ zelnen Schalt- und Steuerelementen zuzuleiten. Über die dabei auf­ tretenden Schwierigkeiten der Signalerzeugung und der störungsfreien Übertragung hinaus sind die Umweltbedingungen, unter denen solche Maschinen arbeiten, dem Einsatz von direkten digitalen Prozeßrege­ lungen äußerst abträglich. Beispielsweise sind eine Vielzahl von mechanisch beanspruchten Kontaktstellen von Signalen relativ gerin­ ger Signalstärke zu überwinden, herrscht eine hohe relative Feuchte, sind eine Vielzahl von Flüssigkeits-, Druck- und Gasleitungen sowie sich bewegende Leitungsanschlüsse vorhanden, treten infolge Gefäß­ bruch schneidende Scherben auf, die elektrische Leitungen besonders gefährden, und ähnliches. Insbesondere aber bereitet die Unterbrin­ gung des eigentlichen Prozeßrechners Schwierigkeiten, da möglichst kurze, ungefährdete Leitungsverbindungen notwendig sind.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Gefäßbehand­ lungsmaschine der eingangs genannten Art derart weiterzubilden und auszugestalten, daß eine störungs-, d. h. betriebssichere Anordnung und Unterbringung der für die Durchführung von direkten digitalen Regelprozessen notwendigen elektronischen Baugruppen und Schalt­ elemente 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 napfförmige Vertiefung aufweist, die Teil eines Auf­ nahmeraumes für eine nach Art eines digitalen Rechensystems ausge­ bildete Schaltungsanordnung mit zugehöriger Stromversorgung und Schaltverbindungselementen 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 Unteransprü­ chen.

Durch den der Erfindung zugrundeliegenden Gedanken, im Zen­ trum einer solchen Maschine einen leicht zugängigen, feuchtigkeits­ dicht verschließbaren Raum zur Aufnahme aller für ein digitales Prozeßsteuerungs-Rechensystem erforderlichen Schaltanordnungen zu schaffen, werden ohne Änderung aller bisherigen Maschinenfunktio­ nen 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 stö­ rungs- und beschädigungssicher unterzubringen sind. Insbesondere werden die Funktionen einer solchen Maschine durch die notwendige Ausstattung mit elektrischen und elektronischen Bauteilen nicht ge­ stört und ist für eine leichte Zugänglichkeit Sorge getragen.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in der Zeichnung mehr oder weniger schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles be­ schrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine teilweise im Schnitt dargestellte Seiten­ ansicht einer Gefäßfüllmaschine mit der erfin­ dungsgemäßen Anordnung zur Aufnahme der elektri­ schen und elektronischen Bauteile,

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

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

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

In der Fig. 1 ist mit der Bezugsziffer 10 ganz allgemein eine soge­ nannte umlaufende Gefäß-Abfüllmaschine für das Gegendruck-Abfüllver­ fahren bezeichnet, auf das hier, da bekannt und nicht zur Erfindung gehörend, nicht eingegangen ist.

Die Abfüllmaschine 10 weist ein Maschinenunterteil 11 auf, das fest­ stehend 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-/Ausschubbe­ reich 14 der Maschine, der die hier nicht dargestellten Ein- und Ausschubsterne, die Flaschenführungskurve sowie einen Zu- bzw. Ab­ förderer 13 und den Maschinenantrieb umfaßt. Ferner ist dem Vor­ tisch 12 eine Steuerkurve für die Hubelemente 18 zugeordnet.

Ein Maschinenoberteil 15 ist über eine Kugeldrehverbindung 16 mit dem Maschinenunterteil 11 drehbar verbunden und umfaßt im wesentli­ chen einen kreisringförmigen Maschinentisch 17 mit gleichmäßigen gegenseitigen Teilungsabstand aufweisenden, lotrechten Hubelementen 18 sowie eine mit dem Maschinentisch 17 über mehrere Hubgetriebe 19 verbundene Traverse 20. Die Hubgetriebe 19 stehen antriebsmäßig durch ein gemeinsames Antriebsmittel, beispielsweise einen Zahnkranz 21, in Verbindung. Die Traverse 20 trägt einen Flüssigkeitsbehäl­ ter 22 mit daran angeordneten Füllelementen 23, wobei ein jedes Füllelement einem Hubelement 18 zugeordnet ist. Jedes Füllelement 23 besitzt im wesentlichen eine Spanngasventilanordnung 24, ein Füll­ rohr 25 mit Schaltkontakt 26, eine Betätigungseinrichtung 27 für das Flüssigkeitsventil und eine Zentriervorrichtung 28 für die Fla­ schenmündungen der abzufüllenden Flaschen. Zum Betätigen der Spann­ gasventilanordnung 24 sind an einem heb- und senkbaren Steuerring 29 mehrere Schaltnocken 30 in unterschiedlichen Ebenen angeordnet.

Die Traverse 20 weist in ihrem Zentrum eine konzentrisch zur Dreh­ achse der Maschine ausgebildete napfförmige Vertiefung 31 auf. Meh­ rere Säulen 32 sind auf dem Boden der Vertiefung 31 abgestützt und mit Schrauben 33 befestigt. Die Säulen 32 sind nahe der zylindri­ schen Innenwandung der Vertiefung 31 gleichmäßig verteilt und tra­ gen 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 ein­ schließlich deren Stromversorgung 38 und Schaltverbindungselemente etwa in Form von Anschlußklemmen 39 auf. Die aus Gleichrichter, Trafos, Sicherungen etc. bestehende Stromversorgung 38 und die An­ schlußklemmen 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 auf­ nehmendes, mit Anschlüssen 42 und einem Sichtgerät 43, zum Beispiel eine Ziffernanzeige für Störungsanzeige und Fehlererkennung, verse­ henes Gehäuse 44 unter Zwischenschaltung von Distanzelementen 45 be­ festigt. Ein mit der Oberseite der Platte 34 abschließender und durch deren Außendurchmesser zentrierter, auf der Oberseite der Traverse 20 abgestützter Schutzmantel 46 umgibt die Säulen 32 und somit die Steu­ ereinrichtung 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 34 abschließt und an seiner der Platte zugewandten Seite einen Dicht­ ring 48 trägt, während der untere Steg 97 bündig mit der Vertiefung 31 abschließend auf der Traverse 20 aufsitzt und an der Traver­ se zugewandten Stirnseite einen Dichtring 47 trägt. Mit Hilfe der Dichtringe 47, 48 ist der Schutzmantel 46 zur Traverse 20 und zur Platte 34 hin abgedichtet. Es 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 34 sind benachbart deren Außendurchmesser mehrere um jeweils eine Spann­ schraube 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 Repa­ raturarbeiten an der Steuereinrichtung 37 oder der Stromversorgung 38 vorzunehmen, dann werden die Spannplatten 52 nach Lösen der Spann­ schrauben 51 aus dem Bereich des Schutzmantels 46 über die Platte 34 geschwenkt, so daß mittels der beiden Handgriffe 49 der Schutzmantel 46 über die Oberseite der Platte 34 angehoben werden kann. Nach dem Anheben werden die Spannplatten 52 unter den Schutzmantel 46 ge­ schwenkt 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 er­ reichbar.

Auf der Platte 34 ist ein zur Drehachse der Abfüllmaschine ausge­ richteter Drehverteiler 53 mit einer zentralen, den Verteileraus­ gang 54 aufweisenden Säule 55 befestigt und mittels Dichtung 56 gegenüber der Platte 34 abgedichtet. Der auf der Säule 55 gelager­ te 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 Ener­ gie für die Füllstandsregelung, Höhenverstellung des Maschinenober­ teils, Steuereinrichtung usw., versehen und weist an seiner Außen­ seite nahe der unteren Begrenzung einen Gelenkkopf 62 auf, vgl. Fig. 3. An diesem 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 waagerecht verlaufende Tragarm 67 des Gelenkes 66 ist an seinem einen Ende mit einem Klemmittel 68 versehen und damit am oberen En­ de der Säule 64 befestigt. Das andere zur Maschine weisende Ende des Tragarmes 67 ist als Gabel 68 a ausgebildet und zur Aufnahme des Schwenkarmes 69 des Gelenkes 66 mit einer horizontalen Achse 70 ver­ sehen. Zur Aufnahme des dem Gelenk 66 zugeordneten Endes des Ausleger­ armes 63 besitzt der Schwenkarm 69 ebenfalls ein Klemmittel 71. Den freien Raum zwischen den mit dem Gelenk 66 verbundenen Enden von Auslegerarm 63 und Säule 64 überbrückt ein flexibles Verbindungs­ element, 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 Kabel­ rohre 76 angeschlossen, die sich jeweils unter einem der Arme 77 der Traverse 20, und zwar zwischen einem der Unterseite des Flüs­ sigkeitsbehälters 22 seitlich zugeordneten ringförmigen Kabelkanal 78 und der Vertiefung 31 erstrecken. Ein jedes für die Kabel mehre­ rer Füllelemente 23 bestimmtes Kabelrohr 76 ist mit dem zugeordne­ ten 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 Betätigungs­ einrichtungen 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 Ge­ fäßen auftretende Scherben geschützten Einführen dieser Kabel in den die Kabel auf die Kabelrohre 76 verteilenden Kabelkanal 78 be­ steht für jedes Füllelement 23 ein Einführungsrohr 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 einem Dichtelement versehene, in der Verkleidung 84 angeordnete Bohrung gesteckt ist. Mit 94 und 95 sind Kabeldurchfüh­ rungen für zur Füllstandsregelung 61 und zum Antrieb der Höhenver­ stell-Einrichtung des Maschinenoberteils 15 geführte Kabel bezeich­ net.

Mit der Bodenwandung der Vertiefung 31 verbunden ist ein zur Dreh­ achse der Maschine ausgerichteter weiterer Verteiler 85 als zentra­ le Einlaufarmatur zur Versorgung des Flüssigkeitsbehälters 22 und somit der Füllelemente 23 mit Flüssigkeit und Vorspanngas sowie zur Abfuhr des beim Füllvorgang anfallenden Rückgases. So sind an dem mit dem Maschinenunterteil 11 feststehenden Bereich 86 des Vertei­ lers die Leitungen 87, 88, 89 für Flüssigkeit, Vorspanngas und Rück­ gas angeschlossen und es führen von dem mit der Traverse 20 rotie­ renden Bereich 90 des Verteilers die Verbindungsleitungen 91, 92, 93 für Flüssigkeit, Vorspanngas und Rückgas zum Flüssigkeitsbehälter 22 ab.

Claims (8)

1. Gefäßbehandlungsmaschine, insbesondere Gefäßfüllmaschine, bestehend aus einem Maschinenunterteil, einem darauf dreh­ bar gelagerten Maschinenoberteil mit einem kreisringförmi­ gen Maschinentisch mit gleichmäßige Teilungsabstände auf­ weisenden, lotrechten Hubelementen für die zu füllenden Ge­ fäße und mit einer über Hubgetriebe höhenverstellbaren Tra­ verse, die mit einem, den Hubelementen zugeordneten, Füllele­ mente aufweisenden kreisringförmigen Flüssigkeitsbehälter verbunden ist, dem die abzufüllende Flüssigkeit über eine mit der Traverse verbundene zentrale Einlaufarmatur zuführ­ bar ist und dem die Abfüllvorgänge überwachende Steuermittel zugeordnet sind, wobei die Versorgung der elektrische Ener­ gie verbrauchenden Antriebs- und Steuermittel der Gefäßfüll­ maschine über einen ebenfalls der Traverse zugeordneten zen­ tralen Drehverteiler erfolgt, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Traverse (20) eine konzentrisch zur Drehachse des Maschinenoberteiles angeordnete napfförmi­ ge Vertiefung (31) aufweist, ein 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) auf­ weisenden Platte (34) begrenzt ist, die eine Säule (55) trägt, auf der der stationäre Teil (57) des Drehverteilers (53) ge­ lagert ist.

2. Gefäßfüllmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die mit dem Durchgang (35) versehe­ ne Platte (34) von Säulen (32) gehalten ist, die auf der Innenseite der Vertiefung (31) befestigt sind, die über Distanzstücke (41) und eine Zwischenplatte (40) auch die Stromversorgung (38) und die Schaltverbindungselemente (39) sowie über die Zwischenplatte (40) und Distanzelemente (45) die Steuereinrichtung (37) trägt, und daß an der Unterseite der Vertiefung (31) die zentrale Einlaufarma­ tur (85) angeordnet ist.

3. Gefäßfüllmaschine nach den Anprüchen 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) bün­ dig 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 Ar­ beitslage feuchtigkeitsdicht gehalten ist, welche Spannplat­ ten 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) zu­ geordnetes Sichtgerät (43) ermöglichendes Sichtfenster (50) und das Anheben in die Montagestellung ermöglichende Hand­ griffe (49) aufweist.

5. Gefäßfüllmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß mit dem Drehverteiler (53) zwecks Aufnahme von Luft-, Steuer- und ähnlichen Leitungen ein auf einem den Ein- 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 gekenn­ zeichnet, daß der Auslegerarm (63) und die Säule (64) des Auslegers (65) über ein Gelenk (66) miteinander be­ weglich verbunden sind.

7. Gefäßfüllmaschine nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Feuchtigkeitstörsicherer Zuführung von Meßsignalen mit der Traverse (20) verbundene Kabelrohre (76) vorgesehen sind, die durch Zwischenwände (79) in voneinander getrennte Kabel­ kanäle (80, 81) unterteilt sind, und einerseits über Durch­ brüche (75) in der Vertiefung (31) münden und andererseits über Einführungsrohre (83) mit dem jeweiligen Füllelement (23) scherbensicher verbunden sind.

8. Gefäßfüllmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß mit der Vertiefung (31) weitere Kabel­ durchführungen (94, 95) feuchtigkeitsdicht verbunden sind.