DE3722495C2 - Füll- und Verschließmaschine für Gefäße - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Füll- und Verschließ­ maschine für Gefäße wie Flaschen, Dosen und Kunststoffbe­ hälter, bestehend aus rotierenden Tragkörpern für die Füllventile und Verschließaggregate und diesen Füllventilen und/oder Verschließaggregaten zugeordneten Standtellern und/oder Huborganen und zwischen diesen und an den Füll­ ventilen oder Verschließaggregaten ansetzbaren Spülbehältern zum Auffangen und Umlenken der während des Spülprozesses umlaufenden Reinigungsflüssigkeit, wobei die jeweiligen Spülbehälter in und oder an der Füll- und Verschließmaschine automatisch aus einer Ruheposition außerhalb der Bewegungsbahn der Gefäße in eine Arbeitsposition unter die Füllventile und/oder Verschließaggregate einfahrbar gelagert sind.

Die Abfüllung von Getränken setzt eine mikrobiologische Reinigung der flüssigkeitsführenden Teile einer Füllmaschine zwingend voraus. Aus diesem Grunde wird in regelmäßigen Abständen eine Reinigung und Sterilisation dieser Teile notwendig. Bei diesem Vorgang müssen auch alle außerhalb des Flüssigkeitskessels angeordneten Teile des Füllelementes oder auch des jeweiligen Verschließelementes mit Reinigungsflüssig­ keit beaufschlagt werden.

Nach einem bekannten Verfahren zum Reinigen der Füllmaschine wird der Füllkessel über die Flüssigkeitszuleitung mit einer Füllerbe­ schickungspumpe verbunden, mittels welcher der Kessel vollkommen mit Reinigungsflüssigkeit gefüllt wird. Während der nachfolgenden langsamen Rotation der Maschine öffnen sich alle Füll- und Ent­ lastungsöffnungen, so daß die Flüssigkeit infolge des Pumpenüber­ drucks über den Flüssigkeitsaustrittskanal und in weiteren Teil­ strömen durch das Entlastungsventil nach außen abfließen kann. Eine verbesserte Reinigung wird erzielt, wenn zum Zwecke des Umlaufs der Reinigungsflüssigkeit ein Spülbehälter zwischen dem Füllelement und den Standtellern an den betreffenden Huborganen für die Gefäße eingesetzt wird. Ein solcher Spülbehälter besteht aus einem geschlos­ senen Gehäuse, auf welchem ein Abstützring geführt ist. Der Ab­ stützring ruht auf einem Zentrieransatz der Zentriertulpe und drückt das Spülgehäuse unter Federkraft gegen den Anpreßsitz des Füllelementes (DE-PS 9 70 580). Auch ist es bekannt, einen solchen Spülbehälter unmittelbar zwischen dem Füllelement und im Huborgan einzuklemmen (3 513 024, AU 230 683).

Nach diesem bekannten Verfahren ist es nach wie vor schwierig, bei der Reinigung einer Füllmaschine auch alle außerhalb des Flüssig­ keitskreislaufes angeordneten Teile des Füllelementes mit der Reinigungsflüssigkeit zu beaufschlagen. Außerdem müssen die für das Reinigen notwendigen Arbeitsvorgänge immer noch weitgehend von Hand ausgeführt werden. Da die bekannten Spülbehälter nur mit der Hand an dem Füllkopf befestigt werden können, müssen diese auch wieder von Hand von diesem abgezogen werden, was sehr zeitaufwendig und für den täglichen Einsatz ungeeignet ist.

Um hier eine Verbesserung zu erreichen, hat man bereits vorge­ schlagen, das Befestigen des Spülbehälters an den Füllelemen­ ten ohne zusätzliche Hilfsmittel im wesentlich automatisch durchzuführen, wobei die Halterung des Spülbehälters über den Auslaufbereich der Flaschen hinaus aufrechterhalten wird, wozu es lediglich notwendig ist, die Betätigung des Entlastungs­ ventils während des Spülzyklus zu unterbinden. Gleichzeitig wird der Gedanke offenbart, den in der Füllmaschine herrschen­ den Druck dazu auszunutzen, die Halterung des Spülbehälters an dem Füllelement selbst aufrechtzuerhalten (DE 23 08 190 C3, DE 27 47 501 C3, DE 32 27 244 C1 und DE-GM 72 18 143). Mit diesen bekannten Vorschlägen ist bereits eine wesentliche Erleichterung bei der täglichen Reinigung solcher Füll­ maschinen gegeben. Die einzelnen Spülbehälter werden von einer Parkposition außerhalb der Füllmaschine auf das Transportband für die zu befüllenden Flaschen gesetzt und in die Maschine eingefahren. Während des Umlauf s erfolgt dann durch Anheben der Huborgane auch das Anheben dieser Spülbehälter gegen das Füllventil, wobei dann durch Druckbeaufschlagung der Behälter ein automatisches Festklemmen an den Teilen des Füllelementes bewirkt wird. Die Behälter können dann mehrfach umlaufen und nach Abschluß des Füllverfahrens wieder aus der Maschine ent­ lassen werden. Hierzu wird der Spülbehälter drucklos geschal­ tet und von den Huborganen wieder auf die niedrige Abführebene des Auslauftransporteurs gebracht. Anschließend werden die Spülbehälter abtransportiert, gesammelt und separat gelagert um für den nächsten Spülprozeß bereit zu stehen. Trotz des erzielten Fortschrittes einer automatischen Befestigung der Spülbehälter an dem Füllventil ist nach wie vor ein erheb­ licher Umstand darin zu sehen, daß die Spülbehälter außerhalb der Füllmaschine bereit gestellt werden müssen. Hierbei ist zu berücksichtigen, daß eine Füllmaschine mit einer sehr groben Anzahl von einzelnen Füllventilen ausgestattet ist und bei einem Durchmesser von beispielsweise nur 50 mm allein die Länge der aneinander gereihten Spülbehälter über 7 m ausmachen kann. Dieses ist selbstverständlich ein erheblicher Nachteil. Hinzu kommt, daß diese Spülbehälter aus der Vorratsposition zum Flaschentransporteur gebracht und dort aufgesetzt werden müssen, wonach sie dann in die Füllmaschine verfahren werden können. Schließlich ist es bekannt geworden, die Spülbehälter in der Maschine selbst zu belassen und mittels selbständiger Hubvorrichtungen, die außerhalb der eigentlichen Huborgane zum Anheben der Flaschen angeordnet sind, gegen die Füllelemente zu bewegen (DE 25 53 989 B2). Nach dieser bekannten Ausgestal­ tung sind weitere Huborgane zum Bewegen der Spülbehälter erforderlich, was den gesamten maschinen- und steuerungstech­ nischen Aufwand einer ohnehin schon komplizierten Füllmaschine erheblich vergrößert. Hinzu kommt, daß die zusätzlichen Hub­ organe erheblich außerhalb des Zentrums der eigentlichen Füllventilachsen stationiert sein müssen und hierdurch erheb­ liche Abstützungsprobleme bei der anschließenden Druckspülung auftreten.

Der Erfindung liegt nun unter Vermeidung der aufgezeigten Nachteile die Aufgabe zugrunde, bei der Reinigung von Füll- und Verschließelementen das Einbringen und Positionieren der dazu verwendeten Spülbehälter dadurch zu vereinfachen, daß für deren Lagerung, Anpressung und Parkposition die in der Füll­ bzw. Verschließmaschine ohnehin vorhandenen Aggregate wie Huborgane und andere Hebevorrichtungen für die Gefäße eingesetzt werden.

Diese der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird bei einer Füll- und Verschließmaschine der eingangs genannten Art gelöst durch die im kennzeichnenden Teil der Ansprüche 1 und 2 angegebenen Merk­ male.

Der wesentliche Vorteil besteht nun darin, daß die Spül­ behälter zunächst jedem eigenen Füllventil zugeordnet inner­ halb der Füllmaschine gehalten sind und durch Abrufen auto­ matisch beliebig häufig durch die ohnehin vorhandenen Hub­ organe eingefahren werden können. Dies bedeutet, daß beispiels­ weise häufig notwendig werdende Zwischenreinigungen auch innerhalb der normalen Abfüllperiode auf einfache Weise durchgeführt werden können, ohne daß die sonst übliche Bereit­ stellung einer hohen Zahl von Spülbehältern erforderlich wird.

Es ist also lediglich erforderlich, die weitere Zufuhr von Flaschen zu der Füllmaschine zu stoppen und darauf die Spülbehälter aus ihrer Ruheposition in die Arbeitsposition zu verfahren. Ein Entleeren des Flaschentransportbandes von Flaschen zur Freilegung einer bestimmten Strecke für die Spülbehälter kann völlig entfallen. Darüber hinaus können die Spülbehälter innerhalb der Maschine vor ihrem Einsatz einem automatischen Selbstreinigungsprozeß unterworfen und dann dem eigentlichen Reinigungsprozeß zur Verfügung gestellt werden. Die Art und Weise der Lagerung solcher Spülbehälter innerhalb der Füllmaschine an den Huborganen bzw. in deren Bereich ist auf verschiedene Art und Weise denkbar. Man kann sich vorstellen, daß diese schwenkbar und selbstarretierend, auch drehbar usw. inner­ halb des Huborganebereiches gehalten sein können. Die hierfür z. B. wiedergegebenen Möglichkeiten ergeben sich aus den betreffenden Unteransprüchen. Wesentlich ist aber, daß die Spülbehälter nunmehr in der Füll- und Verschließmaschine direkt an den Huborganen zur Verfügung stehen, ohne daß irgendwelche Handhabungen außerhalb des Füllmaschinenbereiches notwendig werden, um diese Spülbehälter der Maschine zuzuführen. Durch die Art und Weise der Unterstützung und Klemmung dieser Spülbehälter am Huborgan ist ein weiterer Vorteil gegeben, der sich in der vereinfachten Ausführung solcher Spül­ behälter wiederspiegelt. Es genügen praktisch kurze Rohrstutzen, die die betreffenden Teile der Füll- und Verschließelemente dicht umschließen und auf diese Weise einen geeigneten Kreislauf für die Spülflüssigkeit schaffen. Diese kann dann automatisch auch die Teile außerhalb eines Füllelementes umspülen, die mit der Füllflüssigkeit in Berührung kommen.

Im nachfolgenden wird die Erfindung anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.

In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 einen allgemeinen Aufbau einer Füll- und Verschließmaschine und

Fig. 2. die beispielhafte Anordnung und Halterung solcher Spülbehälter und

Fig. 3 eine weitere Variante bezüglich der Spülbehälter-Anordnung.

Gemäß dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel besteht die Füllmaschine aus einem Zuförderer 1, einem Einlaufstern 2, dem eigentlichen Füllmaschinendrehkreis 3, dem Auslaufstern 4, einem Verschließerdrehkreis 5 mit nachfolgendem Auslaufstern 6 und dem Abförderer 7. Die Füllmaschine selbst besteht gemäß dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel aus den teilweise angedeuteten Huborganen 10 zum Anheben und Unterstützen der nicht dargestellten Gefäße. Die Huborgane können pneumatisch durch Verstellzylinder oder, wie im Ausführungsbeispiel gezeigt, entlang von Kurvenbahnen mit­ tels Rollen 11 axial zum Füllelement 9 auf- und abverfahren werden. Zum Zwecke des Befüllungsvorganges werden die Flaschen auf dem Zu­ förderer 1 herangeführt und durchfahren den Einlaufstern 2, den sie dann am Tangierungspunkt zwischen Einlaufstern 2. und Füllmaschinen­ drehkreis 3 verlassen und von den Standtellern oder anderen Unter­ stutzungselementen der Huborgane 10 unterstützt gegen die Füllelemente 9 verfahren werden, um mit der gewünschten Flüssigkeit befüllt zu werden. Nach Abschluß des Füllvorganges verlassen die Flaschen den Maschinendrehkreis am Tangierungspunkt mit dem Auslaufstern 4 und werden zur nachfolgenden Verschließmaschine entlang dem Verschließer­ drehkreis 5 transportiert, um diesen mit Erreichen des Auslaufsternes 6 zu verlassen. Die gefüllten und geschlossenen Flaschen verlassen dann auf dem Abförderer 7 diesen Maschinenbereich und können zu einer Etikettiermaschine oder dgl. weitertransportiert werden. Sobald nun die Produktion beendet ist, muß, die Reinigung der betreffenden Maschinen durchgeführt werden. Zu diesem Zwecke ist es erforderlich, auch die Füllelemente einer intensiven Reinigung zu unterziehen. Mit dem bisherigen Stand der Technik wurden auf dem Zuförderer 1 die betref­ fenden Spülbehälter in geschlossener Reihe hintereinander aufgestellt und durch Betätigen der Füllmaschine über den Einlaufstern 2 dem eigentlichen Füllmaschinendrehkreis 3 und, sofern gewünscht, auch dem Verschließerdrehkreis 5 zugeführt. Während des Zuführvorganges wurden die Spülbehälter gegen die Füllelemente 9 bewegt und arretiert, worauf der Spülvorgang eingeleitet werden konnte. Nach durchgeführter Reini­ gung wurden die jeweiligen Spülbehälter von den einzelnen Füllelementen gelöst und aus der Maschine abgefahren.

Gemäß Fig. 2 sind nun die Spülbehälter 12 zum Auffangen und Umlenken der während des Spülprozesses umlaufenden Reinigungsflüssigkeit in und/oder an den Hubelementen der Füll- und Verschließmaschine positioniert. Dabei kann der eigentliche Spülbehälter 12 aus, der gestrichelt dargestellten Ruheposition 13 nach Lösen der Selbstarretier­ ung verschwenkt werden, so daß seine eigentliche Spülöffnung 14 gegen das Füllelement 9 gerichtet ist. Nach vollzogener Verschwenkung legt sich dann der Spülbehälter 12 auf eine Unterstützungsplatte 15 des Huborganes 10. Diese Unterstützungsplatte 15 kann gleichzeitig zum Unterfassen eines Halskragens einer zu befüllenden Flasche oder aber auch als Standteller zur bodenseitigen Unterstützung von Flaschen und dgl. vorgesehen sein. Aus dieser Position wird dann der Spülbehälter durch Verfahren der Huborgane 10 gegen das Füll­ element 9 bewegt und mit diesem dichtend verbunden. Zu diesem Zwecke besitzt der Spülbehälter 12 einen oberen Stegrand 16 sowie eine weitere untere Abdichtung 17. Sobald nun dieser Spülbehälter unterhalb eines jeden Füllelementes verfahren ist, kann der an sich bekannte Spülvorgang vollzogen werden. Nach Beendigung des Spülvorganges wird dann die vorgesehene und nicht weiter dargestellte Arretierung des Spülbehälters 12 oder der Unterstützungsplatte 15 gelöst, das Huborgan abgesenkt und damit der Spülbehälter von dem Füllelement getrennt. Sobald nun die untere Position des Huborganes erreicht ist, wird der Spülbehälter wieder aus seiner Arbeitsposition in seine Ruheposition gemäß Pos. 13 verschwenkt, worauf die gereinigte Füll­ maschine für die weitere Produktion zur Verfügung steht.

In gleicher Weise werden die im Bereich des Verschließerdrehkreises 5 in Ruheposition gehaltenen Spülbehälter 12, sofern gewünscht, den Verschließelementen der Verschließmaschine zugeführt, an diesen ar­ retiert und mit Spülflüssigkeit beaufschlagt. Nach dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Spülbehälter 12 an dem höhenbeweglichen Huborgan 10 zum Zentrum der Füllmaschine hin um eine horizontale Achse 18 schwenkbar und selbstrastend gelagert und dabei durch Verschwenken auf die Unterstützungsplatte 15 des Hub­ organes 10 zentrisch zur Füllelementachse auflegbar.

Ein anderes Ausführungsbeispiel zeigt Fig. 3, wobei der Spülbehälter 19 als Teil des Huborganes 10 ausgebildet ist und durch separate Druck­ beaufschlagung gegenüber dem Huborgan 10 nochmals um einen bestimmten Hubweg gegen das Füllelement 9 angepreßt werden kann. Eine nicht weiter dargestellte obere Abdichtung sorgt dafür, daß der Spül­ behälter 19 in seiner Ruheposition, d h. im eingefahrenen Zustand, im Huborgan 10 mit seiner Öffnung nach oben abgedeckt ist, so daß während des Befüllungsvorganges möglicherweise durch Flaschenbruch oder dgl. auftretende Rückstände nicht in das Innere des Spülbehälters gelangen können. Zur Säuberung des Spülbehälters vor oder nach dem Spülprozeß kann dieser, wie aus Fig. 2 hervorgeht, mit seiner Öffnung nach unten gehalten und über eine Reinigungs- und Spritzvorrichtung 20 verfahrbar an der Füllmaschine gelagert sein. Es ist aber auch denk­ bar, diesen Selbstreinigungsvorgang für den Spülbehälter während einer Verschwenkphase zu vollziehen. Andererseits ist es möglich, den Spülbehälter selbst drehbar an dem Huborgan um eine horizontale Achse oder der Füllmaschine selbst zu lagern.

Claims (6)

1. Füll- und Verschließmaschine für Gefäße wie Flaschen, Dosen, Kunststoffbehälter und dgl., bestehend aus rotie­ renden Tragkörpern für die Füllventile, Verschließaggregate und dgl. und diesen Füllventilen und/oder Verschließaggre­ gaten zugeordneten Standtellern und/oder Huborganen und zwischen diesen und an den Füllventilen oder Verschließ­ aggregaten ansetzbaren Spülbehältern zum Auffangen und Umlenken der während des Spülprozesses umlaufenden Reinigungsflüssigkeit, wobei die jeweiligen Spülbehälter in und/oder an der Füll- und Verschließmaschine automatisch aus einer Ruheposition außerhalb der Bewegungsbahn der Gefäße in eine Arbeitsposition unter die Füllventile und/oder Verschließaggregate einfahrbar gelagert sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Spülbehälter (12, 19) in oder an dem eigentlichen Huborgan (10) für die Gefäßmanipulation angebracht und in und/oder an diesem aus einer Parkposition in Arbeitsposition verfahrbar und von dem Huborgan (10) gegen das Füllelement (9) bewegbar sind.

2. Füll- und Verschließmaschine für Gefäße mit die Gefäße gegen die Füll- und Verschließaggregate verfahrenden Zentrierelementen mit mittels dieser an den Füllventilen und/oder Verschließaggregaten zur Reinigung ansetzbaren Spülbehältern, dadurch gekennzeichnet, daß die Spülbehälter (12) aus einer Parkposition in der Füll- und Verschließ­ maschine in die Bewegungsbahn der als Halskragen-Unter­ stützungsplatten (15) ausgebildeten Zentrierelemente bewegbar und von diesen untergriffen gegen die Füll- und Verschließelemente verfahrbar sind.

3. Füll- und Verschließmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Spülbehälter (19) als Teil des Huborgans (10) ausgebildet ist und mit diesem und/oder aus diesem gegen das Füll- und/oder Verschließelement (9) bewegbar ist.

4. Füll- und Verschließmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Spülbehälter (12) an dem höhen­ beweglichen Huborgan (10) zum Zentrum der Füllmaschine hin um eine horizontale Achse (18) schwenkbar gelagert und durch Verschwenken auf die Halskragen-Unterstützungsplatte (15) des Zentrierelementes (10) zentrisch zur Füllelement­ achse auflegbar ist.

5. Füll- und Verschließmaschine nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Spülbehälter (12) in seiner Ruheposition oder mindestens in einer Schwenkposition mit seiner Öffnung nach unten über eine Reinigungs- und Spritzvorrichtung (20) verfahrbar an der Füllmaschine und/oder Verschließmaschine gelagert ist.

6. Füll- und Verschließmaschine nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spülbehälter (12) an einem Schwenkarm gehalten und mit diesem selbstrastend in der Ruheposition arretierbar und automatisch lösbar sind.