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Vorrichtung zur Steuerung von FUllorganen an Füllmaschinen
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Die Erfindung wird angewendet an Füllmaschinen zur Abfüllung von Flüssigkeiten
unter Gegendruck, vorzugsweise in Flaschen und betrifft eine Vorrichtung zur Steuerung
von an einen rotierenden Ringkanal angeordneten FUllorganen mit Steuersternen für
Gas und Flüssigkeit und Schaltmitteln im Eingriffsbereich der Steuersterne sowie
an den FUllorganen angebrachte durch die zu fullenden Flaschen heb- und senkbare
mit Brücken versehene Zentriervorrichtungen.
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Bei bekannten Abfüllorganen ist es erforderlich, den Steuerwigsvorgang
zur Vorspannung der Gefäße und zur Einleitung und Beendigung der Füllung, in Abhängigkeit
des Vorhandenseins eines Gefäßes, zu steuern. Zum Zweck der Einleitung der Steuerung
sind Abtastvorrichtungen bekannt, welche durch Elemente der Gefäßhubeinrichtungen,
der Zentriervorrichtungen fUr die Gefäße oder durch die Gefäße selbst betätigt werden.
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Bei FUlimaschinen (DE 14 32 352) we-rden die Flaschenteller durch
Huborgane jeweils nach oben gebracht. Befindet sich auf einem Flaschenteller eine
Flasche, dann wird die Flasche an das Füllorgan angepreßt. Die Stellung des Flaschentellers
in vertikaler Richtung ist hierbei um ein vorher festgelegtes Maß niedriger als
bei Flaschentellern, die keine Flaschen tragen und demzufolge bis in ihre obere
Endstellung gelangen. Es ist bereits bekannt, diesen besonderen Überhub der nicht
mit i Flaschen besetzten Flaschenteller mit Hilfe eines LUckentastere zu ermitteln
und zur Betätigung eines Ventils auszunUtzen, das in einer zum Steuerbock führenden
Druckluftleitung angeordnet ist. Erfolgt durch eine fehlende Flasche ein Uberhub
des Flaschentellere, so steuert dieses Ventil die pneumatische Betätigungsvorrichtung
für den Steuerstift, der dadurch aus dem Bahnbereich der Steuerkreuze der Füllorgane
gelangt. Da die Druckluft leitung zwischen dem durch den LUckentaster betätigten
Ventil und dem Zylinder des Steuerbockes verhältnismäßig lang ist, verzögert sich
bei hohen Leistungen des FUllers die Schaltbewegung der Betätigungsvorrichtung
fUr
den Steuerstift am Steuerbock, und ein ungenaues Funktionieren ist die Folge.
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Dieser Nachteil soll durch eine Füllmaschine (DE 16 07 963) behoben
werden, die zum AbfUllen kohlensäurehaltiger Getrinke mit oberhalb der Flaschen
mitlaufenden Fiillorganen und außerhalb des Umlaufbereiches ortsfest angeordneten
Steuerböcken mit je einem Steuerstift zur Drehung der Steuersterne der umlaufenden
Füllorgane, mit gegen die Füllorgane anhebbaren Flaschentellern und mit einer den
Steuerstift des Steuerbockes mittels eines Idckentasters in der Art "keine Flasche,
keine Schaltung1? beeinflussenden Schalteinrichtungen, ausgerüstet ist. Dabei ist
der Lückentaster gegen die auf der Förderbahn zwischen den Flaschentellern und den
Füllorganen angepreßten Flaschen bewegbar und einem elektrischen Kontaktgeber zugeordnet,
wobei dieser über eine elektrische Impulsleitung mit der Schaltvorrichtung für die
BetUtigungsvorrichtung des Steuerstiftes des Steuerbockes verbunden ist.
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Es ist auch bereits bekannt geworden, die Flaschen schon während ihres
Anhebens, also noch bevor sie am Füllorgan angepreßt sind, mit einem inerten Gas
auszublasen, wozu das Füllorgan Uber der noch nicht angepreßten und noch auf dem
Wege nach oben zum FUllorgan befindlichen Flasche in eine besondere Vorschaltstellung
gebracht werden muß. Erreicht wird das (DE 17 82 363) durch ein Arbeitsverfahren,
bei dem Lücken in der Gefäßzufuhr als Lückenimpulse um eine Zeitspanne T1 im Vergleich
zum Schaltzeitpunkt des den FUllvorgang einleitenden Steuerbockes verfraht festgestellt,
gespeichert und um eine Speicherzeit von T2 i T1 verzögert als Rückholimpulse an
den ersten schaltbaren Steuerbock weitergeleitet werden.
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Diese bekannten Vorrichtungen haben die verschiedensten Mängel. Als
besonderer Nachteil ergibt sich, daß ein relativ langer Übertragungsweg zwischen
Impulsgeber und Abtastelement vorhanden ist und bei hohen Leistungen eine Abtastung
an den Gefäßen durch Maßunterschiede und Festigkeit der Gefäße schwierig ist und
vor allem bei hohen Leistungen durch Trägheit des Steuerungs systems Fehlschaltungen
eintreten können.
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Wird das Abtasten der Lücken auf elektrischem Wege durch führt, ist
entsprechend der bekannten Vorrichtung ein großer Realisierungsaufwand notwendig.
Erfolgt eine pneumatische Betätigung von Steuerelementen, so ist diese Impulsübertragung
bei hohen Maschinenleistungen zu langsam, so daß Fehlschaltungen eintreten und nach
der Lücke ein bis zwei Flaschen nicht gefüllt werden.
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Beseitigt wird dieser Nachteil mechanisch durch eine Vorrichtung (DL
105 187) zur Steuerung von Fullorganen an rotierenden Gefäßfüllmaschinen zur Abfüllung
von Flüssigkeiten, vorzugsweise in Flaschen mit heb- und senkbaren, mit Schaltelementen,
wie Rollen versehenen Zentriervorrichtungen und Fü11-organen mit Steuermitteln,
wie Steuersternen fur Gas und Fldssigkeit sowie einem schwenkbaren Steuerglied,
das sich zwischen den Schaltelementen der Zentriervorrichtung und den Steuermitteln
der FUllorgane am feststehenden Tragrahmen der GefäßfUllmaschinen im Bereich des
Gefäßeinlaufes befindet.
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Dieses Steuerglied ist tangential zum rotierenden FUllmaschinenoberteil
in Maschineiaufrichtung um eine radiale Achse verschwenkbar angeordnet und keilförmig
sowie in seinen Berahrungsbahnen zwischen zwei Rollen bzw. zwischen zwei Steuersternen
länger als eine und kürzer als zwei Teilungen, bezogen auf die FEllorgane ausgebildet.
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Nachteilig wirkt sich hierbei aus, daß ein gewisser Abstand von Fullorgan
zu FUllorgan vorhanden sein muß, damit ein derartiges Steuerglied angeordnet werden
kann. Außerdem ist diese Steuerung durch die Trägheit des Steuergliedes bei hohen
Maschinenleistungen nicht mehr funktionsfähig.
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Eine elektrische Steuerung ist durch ein FUllgerät zum Füllen von
Behältern mit ständig unter Druck zugefUhrten Getränken bekannt (DE 15 32 560),
mit Füllköpfen für den Anschluß der Behälter. Dabei ist ein elektrisch gesteuertes
Ventil zur Steuerung des Getränkeflusses durch den PUllkopf, ein elektrischer Stromkreis
zur Steuerung der Betätigung des Ventils und ein Schalter in diesem Stromkreis zur
Veränderung seines elektrischen Zustandes, wenn ein Behälter am Füllkopf angeschlossen
ist, vorhanden. Der Schalter besteht dabei aus einem mit dem Füllkopf sich bewegenden
Dauermagneten, der
einen normalerweise geschlossenen sogenannten
Dry-Reed-Schalter auf offen schalten, wenn der Magnet dicht am Schalter &nliegt.
Dieses Füllgerät besitzt den Nachteil, daß jedes Füllorgan eine derartige Schaltung
besitzen muß, was gerätetechnisch einen größeren Aufwand bedeutet.
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Ziel der Erfindung ist es, die als Nachteile der bekannten Vorrichtung
aufgeführten Mangel zu beseitigen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steuerung von Füllorganen
für hohe Abfülleistungen zu schaffen, die in Abhängigkeit vom Vorhandensein von
Flaschen mit kürzester Impulsgeberstrecke zwangsweise den Füllvorgang einleitet.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß ein Initiator
ortsfest am Maschinengestell oberhalb der Püllorgane und ein anderer Initiator ebenfalls
ortsfest am Maschinengestell in Höhe der Brücken der durch die Flaschen angehobenen
Zentriervorrichtungen angeordnet sind und die Signale beider Initiatoren zur Bewegung
des Schaltmittels vorgesehen sind, wobei bei Nichtübereinstimmung der Signale beider
Initiatoren das Schaltmittel aus dem Eingriffsbereich des jeweiligen Steuersternes
bewegbar ist. Dabei ist ein Haltebügel in der Nähe des Maschineneinlaufes an einem
am Maschinengestell befindlichen Winkel Xment befestigt.
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An diesem Haltebügel ist ein Initiator in Höhe der Achsen von Rollen
an den Brücken der Zentriervorrichtung vorgesehen und der andere Initiator an einem
abgewinkelten Teil des Haltebügels direkt oberhalb einer Verschlußschraube der Füllorgane
angeordnet. Als Schaltmittel ist eine Steuerrolle vorgesehen, die sich im Eingriffsbereich
des Steuersternes befindet und am Winkelsegment angeordnet ist und die mit einem
Elektromagneten in Verbindung steht, der von den Signalen der Initiatoren über bekannte
Schaltelemente gesteuert ist.
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Der Vorteil der Erfindung besteht darin, daß gesteuert durch eine
vorhandene Flasche die Betätigung des Steuersternes erreicht wird auf kürzester
Impulsgeberstrecke auch bei sehr geringer Teilung, d. h. bei kleinsten Abständen
von Füllorgan
zu Füllorgan. Außerdem wird die erfindungsgemäße Steuerung
durch einfache und kostengünstige Elemente erreicht, wobei außer der Schaitrolle
keine Verschleißteile vorhanden sind.
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Eine für hohe Leistungen zu langsam arbeitende pneumatische oder mechanische
Steuerung ist nicht vorgesehen. Es werden nur elektrotechnische Steuerelemente,
die für einen Betrieb im Flaschenkeller geeignet sind, verwendet. Es ist durch die
Erfindung noch möglich, schon eine Steuerung einzuleiten, wenn die Flasche auch
nicht fest am Füllventil anliegt, wodurch z. B. eine Spülung mit inerten Gas ermöglicht
wird.
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Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher
erläutert werden. Die zugehörige Zeichnung zeigt: ein am Ringkanal einer Flaschenfüllmaschine
angeschlossenes Füllorgan mit Steuervorrichtung als Querschnittsdarstellung.
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Am Umfang eines Ringkanals 1 einer nicht näher dargestellten Flaschenfüllmaschine
sind mehrere, an sich bekannte Büllorgane, so angeordnet, daß der Steuerkopf 2 gasseitig
und das Füllorgangehäuse 3 flüssigkeitsseitig mit dem Ringkanalinnenraum verbunden
sind. Im Steuerkopf 2 des Füllorganes ist eine Schaltwelle 4 gelagert, auf deren
einem freien Ende der Steuerstern 5 befestigt ist. Durch Drehung des Steuersternes
5 wird die Zuführung von Spanngas bzw. Flüssigkeit in die Flasche 6 geöffnet und
nach Abschluß der Füllung durch Zurückdrehen des Steuersternes 5 wieder verschlossen.
Die Einleitung des Vorspanngases in die Flasche 6 und Öffnung des Flüssigkeitsweges
darf aber nur erfolgen, wenn sich eine Flasche 6 unter dem Füllorgan befindet. Bei
den genannten Flaschenfüilmaschinen werden die Flaschen 6 durch geeignete Hubeinrichtungen
angehoben, von de r der Zentriervorrichtung 7 des Fullorganes ausgerichtet und über
das Abdichtelement 8 abdichtend an die Ausflußöffnung angepreßt. Dabei sind die
an sich bekannten Fühsungsstangen 9 der Zentriervorrichtung 7 durch eine auf dem
Verbindungsstück 10 von Füllorgangehäuse 3 und Steuerkopf 2 verschiebbar geführte
Brücke 11 verbunden.
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An dieser Brücke 11 ist eine aus Kunststoff bestehende Rolle 12 an
einer Achse 13 angeordnet, die dazu dient, mittels einer Kurve die Zentriervorrichtung
7 mit der Flasche 6 nach beendetem Füllvorgang wieder vom Füllorgan abzuziehen.
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Am Oberteil der Flaschenfüllmaschine ist ortsfest ein Winkelsegment
14 angebracht. An diesem Winkelsegment 14 ist ein einstellbarer Haltebügel 15 befestigt,
der oberhalb der Füllorgane abgewinkelt ist. Am Haltebügel 15 und am abgewinkelten
Teil 16 ist je ein Initiator 17 und 18 angeordnet. Der untere Initiator 17 befindet
sich am HaltebUgel 15 in Höhe der angehobenen Brücke 11 und wird von der Achse 13
der Rolle 12 bei Vorhandensein einer Flasche 6 beeinflußt. Der obere Initiator 18
ist am abgewinkelten Teil 16 des Haltebügels 15 angebracht und wird von der Verschluß
schraube 19 beeinflußt, die zur Abdichtung des Füllorganes dient. Gleichfalls am
Winkelring 14, vorzugsweise eine Füllstelle nach den Initiatoren 17; 18 ist eine
Steuerrolle 20 angeordnet, die durch einen gesteuerten Elektromagneten 21 axial-
bewegt werden kann. Die Steuerrolle 20 befindet sich im Eingriffsbereich des Steuersternes
5 und schaltet diesen jeweils bei Vorhandensein einer Flasche 6. Die Steuerung des
Elektromagneten 21 und damit der Steuerrolle 20 erfolgt durch die Signale (L und
0) der Initiatoren 17; 18.
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Wird das Vorhandensein eines Füllorganes durch den Initiator 18 und
das Vorhandensein einer Flasche 6 durch die gehobene Achse 13 der Rolle 12 der Zentriervorrichtung
7 angezeigt, d. h. stimmen die Signale beider Initiatoren 18; 17 überein, so erfolgt
keine Schaltung des Elektromagneten 21 und somit verbleibt die Steuerrolle 20 im
Eingriffsbereich des Steuersternes 5.
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Ist keine Flasche 6 vorhanden, so wird auch die entsprechende Zentriervorrichtung
7 nicht angehoben und somit wird der Initiator 17 nicht durch die Achse 13 der Rolle
12 beeinflußt. Zeigt aber der Initiator 18 das Vorhandensein eines Füllorganes an,
dann stimmen die Signale beider Initiatoren 17; 18 nicht überein. Diese Nichtübereinstimmung
der Initiatoren 17; 18 bewirkt über bekannte Schaltmittel, daß der Elektromagnet
21 betätigt wird und die Schaltrolle 20 aus dem Eingriffsbereich des Steuersternes
5 gebracht wird. Damit erfolgt keine Schaltung des Steuersternes 5 des jeweiligen
Füllorganes und somit keine Einleitung des Füllvorganges.
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Aufstellung der Bezugszeichen 1 Ringkanal 2 Steuerkopf 3 Füllorgangehäuse
4 Schaltwelle 5 Steuerstern 6 Flasche 7 Zentriervorrichtung 8 Abdichtelement 9 Führungsstangen
10 Verbindungsstück 11 Brücke 12 Rolle 13 Achse 14 Winkelsegment 15 Haltebügel 1
6 abgewinkeltes Teil 17 unterer Initiator 18 oberer Initiator 1 9 Verschlußschraube
20 Steuerrolle 21 Elektromagnet