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Spülvorrichtung zltm mikrobiologischen Reinigen der
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flüssigkeitsführenden Teile von Abfüllmaschinen mittels Spülbehältern
Die Erfindung bezieht sich auf eine Spülvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs
1.
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Gemäß der DE-PS 27 47 501 ist es bekannt, als Halteeinrichtung für
den Spülbehälter jedes Füllelements jeweils einen napfförmigen Halter zu verwenden,
dessen der Außenmantelfläche des zu verwendenden Spülbehälters angepaßte zylindermantelförmige
Wandung einen radialen nach innen gerichteten, ringförmigen Vorsprung aufweist,
dem ein am Spülbehälter in einer Durchbrüche aufweisenden Nut angeordneter Profilsprengring
zugeordnet ist, der mit seinem durch die Durchbrüche ragenclen Profil hinter den
Vorsprung greift. Der Vorsprung des Halters und der Profilsprengring am Spülbehälter
bilden daher eine Rastverbindung, die infolge eines am Halter befindlichen, dem
Spülbehälter zugewandten Zentrierkegels zwar leicht in die Rastlage zu bewegen ist,
jedoch beim Abziehen des Spülbehälters vom Halter nur schwer zu lösen ist. Der Vorsprung
bildet nämlich auf der vom Zentrierkegel abgewandten Seite eine rechtwinklige Kante,
hinter die der Profilsprengring greift, um den Dichtsitz des Spülbehälters am Füllelement
auch dann zu gewährleisten, wenn die den Spülbehälter anhebende Hebevorrichtung
der Füllmaschine wieder in ihre abgesenkte Lage zurückgeführt ist.
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Dieses Hindernis muß beim Abziehen des Spülbehälters nach erfolgter
Reinigung überwunden werden, was sehr hohe Abzugskräfte erfordert und zum schnellen
Verschleiß des Profilsprengringes
führt. Zudem muß, um die erforderliche
radiale Beweglichkeit zu erreichen, der Profilsprengring durch einen sogenannten
O-Ring beaufschlagt werden. Die konstruktive Ausbildung dieser Rastvorrichtung ist
daher sehr aufwendig, führt zu Verklemmungen und unterliegt einem schnellen Verschleiß.
Die für das Reinigen der flüssigkeitsführenden Teile der Abfüllmaschine erforderliche
Betriebssicherheit läßt also Wünsche offen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannte-Rastvorrichtung
für eine derartige Spülvorrichtung vorteilhaft derart weiterzubilden, daß sowohl
die konstruktive Ausbildung einfacher und betriebssicherer als auch die Betätigung,
also das Verriegeln und Entriegeln, leichter als bisher durchführbar sind.
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Ausgehend von einer Spülvorrichtung der eingangs genannten Art ist
diese Aufgabe erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs
1 gelöst.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Feder- und Riegelelement sind nunmehr ein Bauteil von großer Einfachheit,
das im entspannten Zustand völlig in die Nut des Halters eintritt. Damit wird der
Spülbehälter vollständig freigegeben, so daß der Spülbehälter allein durch das Absenken
der Anhebeeinrichtung vom Füllelement der Füllmaschine getrennt werden kann. In
gespanntem Zustand dagegen tritt das Federelement teilweise in die an der Außenwandung
des Spülbehälters befindliche Nut ein und verriegelt den durch die Anhebeeinrichtung
mit Dichtsitz an das Füllelement angepreßten Spülbehälter
unverrückbar
in dieser Lage. Mit Hilfe eines einfachen Armes, der in den Bewegungsbereich des
mit dem Federelement verbundenen Betätigungselementes ragt, wird dieses in der Riegellage
festgehalten, bis durch ein Wegschwenken des Betätigungselemen tes oder einem dem
Betätigungselement zugeordneten Rastelement das Federelement wieder freigegeben
und damit vollständig in die Nut des Halters überführt wird. Der Spülbehälter kann
daher vom Füllelement entfernt werden. Die für das Verspannen des Federelementes
erforderliche Relativbewegung zwischen Betätigungselement und (em Arm ist auf einfache
Weise dadurch erzeugbar, daß in die Bewegungsbahn des mit dem Federelement verbundenen
Betätigungselementes ein ortsfestes Steuerelement gebracht wird, das bei Umlauf
des die Anhebeeinrichtung tragenden Tisches der Füllmaschine das Betätigungselement
festhält, so daß dadurch das Federelement gespannt wird. Da ein solches Steuerelement
in an sich bekannter Weise in unterschiedlicher Schaltstellung schwenkbar ausgebildet
werden kann, sind die für die Füllmaschine be -stimmten Spülbehälter mit Hilfe desselben
Steuerelementes an den Haltern der Füllelemente sowohl zu verriegeln als auch zu
entriegeln. In einer dritten Schaltstellung ist dieses Steuerelemeint aus dem Bewegungsbereich
der Betätigungselemente der Federelemente schwenkbar, wie dies beim normalen Betrieb
der Füllmaschine, z.B. beim Füllen von Flaschen, erforderlich ist.
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Die Erfindung ist nachfolgend anhand zweier in der Zeichnung schematisch
dargestellter Ausführungsbeispiele beschrieben.
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Im einzelnen zeigen: Fig. 1 einen TeiLschnitt durch eine Einkammer-Füllmaschine
mit an ein Füllelement angesetztem Spule behälter in verriegelter Stellung,
Fig.
2 die Einkammer-Füllmaschine nach Fig. 1 in Draufsicht, Fig. 3 eine erste Ausführungsform
der Haltevorrichtung gemäß der Erfindung für einen Spülbehälter zur Verwendung in
Verbindung mit der Einkammer-Füllmaschine nach Fig. 1 im Schnitt in der entriegelten
Stellung, Fig. 4 eine Draufsicht auf die Haltevorrichtung gemäß Fig. 3, Fig. 5 die
Haltevorrichtung nach Fig. 3 in der Riegelstellung, Fig. 6 eine Draufsicht auf die
Haltevorrichtung gemäß Fig. 5, Fig. 7 eine zweite Ausführungsform der Haltevorrichtung
gemäß der Erfindung in der entriegelten Stellung in Draufsicht, Fig. 8 einen Schnitt
gemäß der Linie 8-8 in Fig. 7, Fig. 9 einen Schnitt gemäß der Linie 9-9 in Fig.
8, Fig. 10 eine Draufsicht auf die Haltevorrichtung gemäß Fig. 7 in einer Zwischenstellung,
Fig. 11 einen Schnitt gemäß der Linie 11-11 in Fig. 10, Fig. 12 eine Draufsicht
auf die Haltevorrichtung gemäß Fig. 7 in der Riegelstellung und Fig. 13 einen Schnitt
gemäß der Linie 13-13 in Fig. 12.
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Die in Fig. 2 dargesteJlte Einkammer-Gegendruckfüllmaschine EF weist,
wie an sich üblich, einen um eine vertikale Maschinenachse umlaufenden Ringkanal
10 für Spanngas, Füllgut und Rückgas auf, an dem eine Vielzahl von Füllelementen
11 mit zugeordneter Zentriereinrichtung 12 abstandsgleich befestigt sind.
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Unterhalb eines jeden Füllelementes 11 ist, wie Fig. 1 zeigt, jeweils
eine mit Standfläche 14 versehene Anhebeeinrichtung 13 vorgesehen, die an einem
sich mit dem Ringkanal 10 drehenden ringförmigen Tisch 15 angeordnet ist und zum
Anpressen der zu füllenden Flaschen am Füllelementauslaß dient. Das Bewegen jeder
Anhebeeinrichtung 13 e-rfolgt mittels hier nicht dargestellter gesteuerter Zylinder-
und Kolbenanordnung. Am Eingang weist die Füllmaschine EF einen Einführungsstern
16 auf, der die zu füllenden Flaschen einzeln von einem Förderer 17 übernimmt und
nacheinander auf die bei Maschinenumlauf aufeinanderfolgenden Ahhebeeinrichtungen
13 und damit jeweils unter ein Füllelement 11 stellt Am Ausgang der Füllmaschine
EF ist ein Austragstern 18 vorgesehen, der die gefüllten Flaschen nacheinander übernimmt
und auf einen Förderer 19 übergibt. Die Anhebeeinrichtungen 13 sind dabei so gesteuert,
daß diese nach Übernahme einer Flasche jeweils angehoben und nach Ablauf des Füllvorganges
vor Erreichen des Austragsternes 18 abgesenkt werden. Die hierzu erforderlichen
Steuerkurven sind ebenfalls, da nicht zur Erfindung gehörend, nicht dargestellt.
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Zum Reinigen der flüssigkeitsführenden Teile, insbesondere die der
Füllelemente 11, ist die Füllmaschine EF mit einer z.B. in der DE-PS 27 47 501 beschriebenen
Spüleinrichtung ausgerüstet.
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Diese sieht für jedes Füllelement 11 einen Spülbehälter 20 vor, der
von der mit der Standfläche 14 versehenen, dem Füllelement 11
zugewiesenen
Anhebeeinrichtung 13 in Dichtlage mit dem Füll element 11 gebracht wird, wobei der
Spülbehälter 20 mit Dich -tungssitz an der Unterseite der Zentriereinrichtung 12
und letztere ebenfalls abgedichtet anliegt. In dieser Dichtlage mit der Zentriereinrichtung
12 wird der Spülbehälter 20 durch einen ringförmigen Halter 21 gehalten, der am
Füllelementunterteil mittels Schrauben 22 befestigt ist.
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Zum gesteuerten Ver- und Entriegeln des Spülbehälters 20 mit dem ringförmigen
Halter 21 ist gemäß vorliegender Erfindung der ringförmige Halter 21 mit einer an
der Innenmantelfläche 23 angebrachten Nut 24 versehen, in die ein kreisringförmiges
Federelement 25 mit rundem Querschnitt eingelegt ist; siehe Fig. 3 und 4. Das Federelement
25 das auch anderen, z.B.
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quadratischen Querschnitt aufweisen kann, ist mit seinem rechtwinklig
abgebogenen Ende 26 in einer Bohrung 27 der Wandung des ringförmigen Halters 21
festgelegt, während das freie Ende 28 abgeschrägt ist und sich im Absand von dem
abgebogenen Ende 26 befindet. Mit dem Federelement 25 ist nahe dem freien Ende 28
eine Schaltfahne 9 fest verbunden, an deren freies Ende ein Schaltnocken 3 angebracht
ist. Die Schaltfahne 29 ragt durch eine schlitzförmige Öffnung 31 in der Wandung
des ringförmigen Halters 21 radial nach außen und liegt in der in Fig. 3 dargestellten
Ruhestellung des Federelements 25 unter der Einwirkung der Federvorspannung des
Federelements 25 auf der Oberseite eines radial nach außen sich erstreckenden Arms
32 auf, der an der Außenwandung des ringförmigen Halters 21 im Bereich der Schaltfahne
29 befestigt ist.
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Nahe dem oberen Rand des hier, da nicht zur Erfindung gehörend, nicht
näher beschriebenen Spülbehälters 20 ist ebenfalls eine ringförmige Nut 33 ausgebildet,
die bei angepreßtem Spülbehälter 20 mit der ringförmigen Nut 24 des ringförmigen
Halters 21 korrespondiert, siehe Fig. 3.
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Um den Spülbehälter 20 in die in Fig. 1 dargestellte verriegelte Lage
mit dem ringförmigen Halter 21 zu bringen, wozu das Federelement 25 in die in Fig.
6 am besten erkenntliche Arbeitslage zu überführen ist, dient für alle Spülbehälter
20 der Füllele mente 11 ein gemeinsamer Steuerbock 34. Er ist ortsfest am Umfang
dr Füllmaschine EF angeordnet und trägt ein schwenkbar befestigtes Steuerelement
35, das in einer einstellbaren oberen Schwenkebene gegen eine an jedem Schaltnocken
30 angebrachte Anschlagfläche, in einer anderen einstellbaren unteren Schwenkebene
gegen eine an der Unterseite jedes Schaltnockens 30 vorgesehene Schräge anstellbar
ist. Für normalen Füllbetrieb ist das Steuerelement 35 in unwirksame Schwenkebene
verstellbar.
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Werden nun die sämtlichen Füllelementen 11 zugewiesenen Spülbehälter
20, wie in Fig. 2 gezeigt, vom Förderer 17 über den Einführungsstern 16 der mit
geringer Drehzahl umlaufenden Füllmaschine EF zugeführt und nacheinander auf die
aufeinanderfolgenden Anhebeeinrichtungen 13 abgestellt und von diesen in den Dichtungssitz
am Unterteil jeweils eines Füllelementes 11 gebracht, erfolgt bei weitergehendem
Umlauf der Füllmaschine EF nacheinander die Verriegelung der Spülbehälter 20 durch
das in obere Schwenkebene geschaltete und gegen die Anschlagfläche der Schaltnocken
30 angestellte Steuerelement 35. Dies geschieht in der Weise, daß beim jedesmaligen
Anlauf eines Schaltnockens 30 am Steuerelement 35 der Schaltnocken 30 einschließlich
der Schaltfahne 29 vom
Steuerelement 35 solange zurückgehalten
wird, bis der Arm 32 sich in Richtung des Pfeiles a aus der in Fig. 4 dargestellten
Ruhestellung soweit fortbewegt hat, daß sich die Schaltfahne 29 unter der Einwirkung
der Federvorspannung des Federelementes 25 hinter den Arm 32 absenkt und am Arm
32 zur Anlage gelangt und dort in Ansohlagslage festgelegt ist. Der dabei ebenfalls
abgesenkte Schaltnocken 30 gelangt dadurch aus der Bahn des Steuerelementes 35.
Bei diesem Zusammenwirken von Steuerelement 35 und Schaltnocken 30 wurde das Federelement
25 gespannt, wobei es sich mit seiner Innenmantelfläche in die ringförmige Nut 33
des Spülbehälters 20 bewegt und die aus Fig. 5 und 6 ersichtliche Arbeitslage eingenommen
hat. Da die Nut 33 in ihrer Tiefe zumindest dem halben Querschnitt, die Tiefe der
Nut 24 im ringförmigen Halter etwa 21 dagegen\mdem doppelten Querschnitt des Federelementes
25 entspricht, verbleibt das Federelement 25 hälftig in der ringförmigen Nut 24
des ringförmigen Halters 21, so daß der sich in Dichtlage mit dem Füllelement 11
befindliche Spülbehälter 20 mit dem ringförmigen Halter 21 unverrückbar verriegelt
ist.
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Zum Lösen der Verriegelung der Spülbehälter 20 am jeweils zugewiesenen
Halter 21 nach durchgeführter Spülbehandlung wird das Steuerelement 35 in die untere
Schwenklage geschaltet und dadurch gegen die Schrägen an der Unterseite der Schaltnocken
30 angestellt. Bei umlaufender Füllmaschine EF laufen dadurch die Schrägen auf dem
Steuerelement 35 ab, wodurch nacheinander die Schaltfahnen 29 angehoben und aus
der Anschlaglage am jeweiligen Arm 32 gebracht werden. Die jeweils freigegebene
Schaltfahne 29 gleitet unter der Einwirkung des sich nach außen entspannenden Federelementes
25 auf der Oberfläche des Arms 32 in Richtung des Pfeiles b zurück, wodurch das
Federelement 25 unter Aufrechterhaltung seiner Federvorspannung die in Fig. 3 und
4 dar-5oetellte Ruhestellung einnimmt. Hierbei tritt das Federelement 25
aus
der Nut 33 heraus und gelangt in die Nut 24 des ringförmigen Halters 21, wobei seine
Schaltfahne 29 auf dem Arm 32 aufliegt.
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Damit ist der Spülbehälter 20 entriegelt und kann mittels der Anhebeeinrichtung
13 abgesenkt und mit den übrigen entriegelten und abgesenkten Spülbehältern 20 vom
Austragstern 18 aus der Füllmaschine EF gefördert und auf den Förderer 19 abgegeben
werden.
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Um das Federelement 25 frei von der beim vorbeschriebenen ersten Ausführungsbeispiel
erforderlichen Federvorspannung in die Arbeitslage zu spannen, ist gemäß dem in
den Fig. 7 - 13 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung das Federelement
25 mit einer Schaltfahne 29a fest verbunden, an der mit einer Schraubverbindung
36 eine Traverse 37 befestigt ist. Die Traverse 37 weist einen Schlitz 38 auf, in
dem mittels eines Schraubbolzens 39 mit radialer Achse zum ringförmigen Halter 21
ein zweiarmig ausgebildeter Rasthebel 40 drehbeweglich gelagert ist, der einen kurzen
arm ar Rasthebel/zbOa und einen längeren Rasthebe v Ob besitzt. Eine in einer Ausnehmung
41 des Rasthebels 40 um den Schraubbolzen 39 gewickelte Drehfeder 42, die mit einem
Schenkel in der Ausnehmung 41 mit dem anderen Schenkel an der Traverse 37 anliegt,
hat das Bestreben, den Rasthebel 40, wie aus Fig. 8 ersichtlich, im Uhrzeiger sinn
so zu bewegen, daß der kurze Hebelarm 40a aus dem Schlitz 38 nach oben über die
Oberseite der Traverse 37, der längere Hebelarm 40b aus dem Schlitz 38 nach unten
über die Unterseite der Traverse 37 hinausragen bzw. darüber hervorstehen, Diese
Bewegung des Rasthebels 40 wird durch einen Anschlagbolzen 43 im Rasthebel 40 begrenzt,
indem ersterer an der Unterseite der Traverse 37 zur Anlage gelangt.
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Wie bereits im Zusammenhang mit dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben,
weisen bei der zweiten Ausführungsform der Spülbehälter
20 und
der ringförmige Halter 21 ebenfalls die dem Federelement 25 zugeordneten Nuten 33
und 24 auf. Auch ist bei dieser Ausführungsform am Halter 21 ein radial nach außen
sich erstreckender Arm 32a angeordnet, der in den Bereich des Rasthebels 40 ragt,
wie dies insbesondere Fig. 9 zeigt. Vorhanden ist ebenfalls hier das auf dem ortsfesten
Steuerbock 34 schwenkbar gelagerte Steuerelement 35, das in eine obere und untere
Schwenkebene schaltbar und in oberer Schwenkebene gegen die Traverse 37, in unterer
Schwenkebene gegen den Hebelarm 40b des Rasthebels 40 anstellbar ist (Fig. 10).
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Das Verriegeln und Entriegeln des Spülbehälters 20 am ringförmigen
Halter 21 erfolgt auch hier bei umlaufender FUIhlaschine EF und Zuführung bzw. Abführung
der Spülbehälter 20, wie zum ersten Ausführungsbeispiel beschrieben. Zum Verriegeln
ist das Federelement 25 aus der in Fig. 7 und 8 dargestellten Ruhestellung in die
in Fig. 12 und 13 dargestellte Arbeitslage zu bewegen. Dies geschieht bei umlaufender
Füllmaschine EF, wozu die Traverse 37 beim Anlauf am Steuerelement 35 so lange zurückgehalten
wird, bis der Arm 32a aus der in Fig. 7 und 8 dargestellten Ruhestellung über die
aus den Fig. 10 und 11 ersichtliche Zwischenstellung in die in den Fig. 12 und 13
dargestellte Arbeitslage bewegt worden ist. Bei dieser Bewegung des Armes 32a über
die Oberseite der Traverse 37, wobei das Federelement 25 gespannt wird und der Arm
32a am Hebelarm 40a des Rasthebels 40 angreift, wird der Rasthebel 40, wie aus Fig.
11 erkennbar, entgegen dem Uhrzeigersinn aus seiner Sperrlage bewegt, und zwar entgegen
der Wirkung der Drehfeder 42. Sobald der Arm 32a den bei dieser Relativbewegung
in den Schlitz 38 niedergedrückten Hebelarm 40a des Rasthebels 40
passiert
hat, wird letzterer von der Drehfeder 42 in die in Fig. 13 dargestellte Sperrlage
zurückgedreht, in der er mit seinem Anschlagbolzen 43 an der Unterseite der Traverse
37 zur Anlage gelangt und der Hebelarm 40a wieder über die Oberseite der Traverse
37 hinausragt. Zu diesem Zeitpunkt nimmt das Federelement 25 die in den Fig. 12
und 13 dargestellte Arbeitslage ein, wodurch der Spülbehälter 20 mit dem ringförmigen
Halter 21 verriegelt ist. Ein Entspannen des Federelementes 25, also ein Bewegen
ir die in Fig. 7 und 8 dargestellte Ruhestellung, ist ausgeschlossen, da der in
Sperrlage stehende Rasthebel 40 mit dem Hebelarm 40a den Arm 32a blockiert, so daß,
wie aus Fig. 12 ersichtlich, ein Bewegen der Traverse 37, der Schaltfahne 29a und
damit des Federlementes 25 in die Ausgangslage verhindert ist.
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Die Verriegelung des Spülbehälters 20 wird dadurch aufgehoben, daß
das auf dem Steuerbock 34 schwenkbare Steuerelement 35 in die Bahn des Rasthebels
40 geschaltet und gegen dessen Arm 40b angestellt wird. Beim Angriff des Steuerelementes
35 bei umlaufender Füllmaschine EF am Hebelarm 40b wird der Rasthebel 40, wie Fig.
13 erkennen läßt, erneut entgegen dem Uhrzeigersinn unter Spannen der Drehfeder
42 verschwenkt, wobei, wie in Fig.
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11 dargestellt, der dabei in den Schlitz 38 abgesenkte Hebelarm 40b
den Arm 32a freigibt und das Steuerelement 35 passieren kann. Das Federelement 25
kann sich dadurch entspannen und stellt die Schaltfahne 29a einschließlich der Traverse
37 und dem Rasthebel 40 in die Ausgangsstellung zurück und nimmt seinerseits die
in Fig. 7 und 8 dargestellte Ruhestellung ein, in der die Verriegelung zwischen
dem Spülbehälter 20 und dem ringförmigen Halter 21 aufgehoben und der Rasthebel'40
unter der Einwirkung
der Drehfeder 42 mit seinem Anschlagbolzen
43 an der Traverse 37 zur Anlage gelangt ist.
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Obwohl die Ausführungsbeispiele sich auf eine Füllmaschine in Einkammer-Bauart
beziehen, ist die Erfindung ohne Einschränkung auch für Füllmaschinen in Mehrkammer-Baalart
anwendbar. Auch ist die Betätigung des Fedentementes 25 nicht auf das Steuerelement
35 des Steuerbockes 34 bei Maschinenumlauf beschränkt. Es kann auch ohne weiteres
bei Stillstand der Maschine von Hand betätigt werden. Dies ist insbesondere dann
vorzusehen, falls die Spülbehälter 20 nicht zum Einlaufen in die Fülimaschine, sondern
zum manuellen Anbringen an die Füllelemente 11 ausgebildet sind.
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Bezuszeichenliste: EF = Einkammer-Gegendruckfüllmaschine 10 = Ringkanal
11 = Füllelement 12 = Zentriereinrichtung 13 = Anhebeeinrichtung 14 = Standfliche
15 = Tisch 16 = Einführungsstern 17 = Förderer 1.8 = Austragstern 19 = Förderer
20 = Spülbehälter 21 = ringförmiger Halter 22 = Schraube 23 = Innenmantelfläche
24 = Nut 25 = Federelement 26 = abgebogenes Ende 27 = Bohrung 28 = freies Ende 29
= Schaltfahne 29a -30 = Schaltnocken 31 = schlitzförmige Öffnung 32 = Arm 32a =
33 = Nut 34 = Steuerbock 35 = Steuerelement 36 = Schraubverbindung 37 W Traverse
38 = Schlitz 39 = Schraubbolzen 40 = Rasthebel 40a = Rasthebelarm 40b = 41 = Ausnehmung
42 = Drehfeder 43 = Anschlagbolzen a = Pfeil b = Pfeil