DE4332327A1 - Behälterfüllmaschine - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Behälterfüllmaschine mit einem aus
einem Behälterträger und einem in der Höhe relativ zum Behälter
träger einstellbarem Füllventilträger bestehenden Rotor sowie
mit außerhalb des Rotors ortsfest angeordneten, höhenmäßig
einstellbaren Steuerkurvenbahnen zum Steuern von Füllventil
funktionen.
Die eingangs genannte Behälterfüllmaschine steht stellvertre
tend auch für andere Behandlungsmaschinen oder Funktionen, die
anstatt oder zusätzlich zum Füllen von Behältern in Form von
Dosen, Flaschen oder dergleichen beispielsweise auch noch zum
Verschließen, Etikettieren oder zur Inspektion dienen.
Zu diesem Zweck werden den Behälter an den zahlreichen, am
Umfang derartiger Rotoren in gleichen Teilungsabständen vorge
sehenen Aufnahmenplätzen nach ihrem Einlauf in den Rotor
fixiert, beispielsweise zur Ausrichtung auf ein oberseitiges
Füllventil dichtend zentriert bzw. vor ihrem Auslauf aus dem
Rotor freigegeben.
Während ihres Umlaufs auf dem Rotor werden die genannten
Arbeitsschritte an den Behältern ausgeführt, wobei für alle
derartigen Funktionen üblicherweise Steuerkurvenantriebe ein
gesetzt werden.
Zur Anpassung an unterschiedliche Behältergrößen ist es erfor
derlich, eine höhenmäßige Einstellung zwischen dem Behälter
träger und dem hier vorgesehenen Füllventilträger vorzunehmen.
Gleiches gilt für eine entsprechende Höheneinstellung der zuge
ordneten Steuerkurvenantriebe.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine derartige
Formatanpassung zu vereinfachen und zu automatisieren.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch von einem
zentralen gemeinsamen Stellantriebsmittel abgeleitete, separate
sowie synchron betätigte Höhenstellorgane für die Steuerkurven
bahnen und den Füllventilträger.
Eine exakte, koordinierte Feineinstellung ist gemäß einer
zweckmäßigen Weiterbildung dadurch gewährleistet, daß die
Höhenstellorgane als Stellspindelantriebe ausgebildet sind.
Eine praktisch selbsttätig ablaufende Formatumstellung wird
nach einer vorteilhaften Weiterbildung dadurch erreicht, daß
der Rotor mit einem in eine Einstellposition verfahrbaren und in
der Einstellposition einrastenden Kupplungsteil ausgestattet
ist.
Im Rahmen der Erfindung ist es denkbar, das gemeinsame Stell
antriebsmittel auf dem Rotor anzuordnen und mit diesem umlaufen
zu lassen. Besonders zweckmäßig ist hingegen eine Ausgestaltung
der Erfindung, gemäß der das gemeinsame Stellantriebsmittel
einen am Maschinenfundament ortsfest angeordneten Stellmotor
umfaßt.
Eine gleichmäßige Anhebung bzw. Absenkung des Füllventilträgers
ist gemäß einem zusätzlichen Vorschlag dadurch gewährleistet,
daß eine ein Kupplungsteil tragende Antriebswelle über ein
Zahnrad mit einem Zentralrad kämmt, das mit den abgeleiteten
Höhenstellorganen für den Füllventilträger im Eingriff ist.
Auf besonders einfache Weise wird eine Antriebsverzweigung von
dem zentralen Antriebsmittel dadurch erzielt, daß das gemein
same Stellantriebsmittel einen mit der Antriebswelle kuppel
baren sowie mit den Höhenstellorganen für die Steuerkurven
bahnen im Eingriff stehenden Kettenantrieb umfaßt.
Die vorgeschlagene Formatanpassung ist besonders bei einer
bevorzugten Ausgestaltung erfolgreich einsetzbar, bei der ober
halb des Behälterträgers angeordnete Steuerkurvenbahnen zum
Betätigen der Füllventile und unterhalb des Behälterträgers
angeordnete Steuerkurvenbahnen zum Aufsetzen der Füllventile
bzw. von deren Zentrierglocken auf die Behälter an einem
gemeinsamen Kurvenbahnträger befestigt sind, der mit den Höhen
stellorganen in Wirkverbindung steht.
Auf zusätzliche Sicherungsmaßnahmen nach erfolgter Formatan
passung kann gemäß einer zweckmäßigen Weiterbildung dadurch
verzichtet werden, daß die im Antriebsstrang für die Höhen
stellorgane des Füllventilträgers bzw. der Steuerkurvenbahnen
miteinander in Wirkverbindung stehenden Antriebsorgane selbst
hemmend ausgebildet sind.
Der mit der Erfindung erzielte Vorteil besteht darin, daß für
die Umstellung der Maschine auf andere Behälterformate jeglicher
Montageaufwand entfällt, woraus ein erheblich reduzierter zeit
licher Umstellungsaufwand resultiert.
Die Erfindung wird nachstehend anhand des in den beigefügten
Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Hierbei zeigen
Fig. 1 eine zur Hälfte im Teilschnitt dargestellte
Behälterfüllmaschine in Form eines Dosenfüllers,
Fig. 2 eine Draufsicht auf den Dosenfüller mit den
wesentlichen Stellantriebsmitteln nach der
Erfindung,
Fig. 3 einen Längsschnitt durch die Stellantriebsmittel
für die Steuerkurvenbahnen entlang der Schnitt
linie A-A gemäß Fig. 2 und
Fig. 4 einen Längsschnitt durch die Stellantriebsmittel
für den Füllventilträger entlang der Schnittlinie
B-B gemäß Fig. 2.
Der in Fig. 1 dargestellte Dosenfüller zum Füllen von Dosen 1
besteht aus einem um eine zentrale Achse 2 antreibbaren Rotor 3
mit einem unteren Behälterträger 4 und einem oberen Füllven
tilträger 6. Der Behälterträger 4 ist mit in gleichmäßigen
Teilungsabständen am Umfang angeordneten Behälteraufnehmern 7
versehen, denen jeweils in gleicher Anordnung oberseitig
Füllventile 8 zum Füllen der Dosen 1 zugeordnet sind. Die
Füllventile 8 sind über Ringleitungen 9, 11 mit einem zentralen
Kessel 12 verbunden.
Jedes Füllventil 8 ist mit einer Zentrierglocke 13 ausgestattet,
welche die zu befüllende Dose 1 gegenüber dem Füllventil 8
zentrieren und dichtend fixieren soll.
Die im Rahmen der Dosenbefüllung erforderlichen Füllventil
funktionen in Form der Steuerung bzw. dem Aufsetzen und Anheben
der Zentrierglocke 13 sowie der Steuerung von Ventilorganen zur
Dosierung der Flüssigkeitszufuhr bzw. zur Entlüftung und
Belüftung der Dose 1 werden durch unterseitige und oberseitige
Steuerkurvenbahnen 14 bzw. 15, 16 ausgelöst, die auf bekannte
Weise ortsfest, jedoch in der Höhe einstellbar außerhalb des
Rotors 3 angeordnet sind und auf deren nicht dargestellten
erhabenen bzw. eingezogenen Kurvenbahnabschnitten jeweils eine
mit entsprechenden Ventilelementen des Füllventils 8 zusammen
wirkende Steuerrolle 17 bzw. 18, 19 während des Rotorumlaufs
abrollt.
Die mit der unterhalb des Behälterträgers 4 verlaufenden
Steuerkurvenbahn 14 zusammenwirkende Steuerrolle 17 ist an
einer vertikalen Steuerstange 21 gelagert, die in einem am
Füllventilträger 6 befestigten, sich durch den Behälterträger 4
erstreckenden Führungsrohr 22 axial verschiebbar geführt und
über einen Mitnehmer 23 mit der Zentrierglocke 13 verbunden
ist. Eine Druckfeder 24 hält die Steuerrolle 21 permanent mit
der Steuerkurvenbahn 14 in Kontakt.
Die untere Steuerkurvenbahn 14 ist an einem Kurvenhalter 26
befestigt, der gemäß Fig. 2 konzentrisch über einen definierten
Drehwinkelbereich des Rotors 3 verläuft. Die oberen Steuer
kurvenbahnen 15, 16 sind an Kurvenhaltern 27, 28 befestigt, die
gemäß Fig. 2 ebenfalls konzentrisch über definierte Drehwin
kelbereiche des Rotors 3 verlaufen.
Zur bekannten Wirkungsweise des Dosenfüllers während des norma
len Betriebsablaufes sei nur gesagt, daß der durch ein Haupt
antriebsrad 29 angetriebene Rotor 3 im Bereich eines in Fig. 2
durch einen Pfeil 31 gekennzeichneten Doseneinlaufs, beispiels
weise in Form eines bekannten Einlaufsterns, fortlaufend mit
Dosen 1 beschickt wird.
Die am inneren bzw. unteren Kurvenhalter 26 befestigte Steuer
kurvenbahn 14 ist im Doseneinlauf 31 so gestaltet, daß sie die
Zentrierglocke 13 in ihrem höchsten Abstand zum Behälterauf
nehmer 7 des Behälterträgers 4 hält, so daß die Dosen 1 einge
führt werden können. Im Verlauf des weiteren Rotorumlaufs in
Pfeilrichtung 32 bewirkt die entsprechend gestaltete Steuer
kurvenbahn 14 ein dichtendes Aufsetzen der Zentrierglocke 13
auf den Dosenrand, wobei anschließend die am äußeren bzw.
oberen Kurvenhalter 27 verlaufenden Steuerkurvenbahnen 15, 16
weitere Füllventilfunktionen zum Befüllen der Dosen 1 auslösen.
Die sich am Kurvenhalter 28 fortsetzenden Steuerkurvenbahnen
15, 16 bringen den Befüllungsvorgang oder gegebenenfalls andere
Funktionen, wie Etikettieren oder Verschließen der Dosen zum
Abschluß.
Schließlich erreicht der Rotor mit den so behandelten Dosen 1
wieder den Einwirkungsbereich der am unteren Kurvenhalter 26
befestigten Steuerkurvenbahn 14, welche derart verläuft, daß
die Zentrierglocke 13 bis zu einem durch den Pfeil 33 gekenn
zeichneten Dosenauslauf hin angehoben wird und die Dose zur
Abförderung freigibt. Die abgehobene Stellung der Zentrier
glocke wird für den freigewordenen Behälteraufnehmer 7 bis zum
Doseneinlauf 31 beibehalten.
Nach der Erfindung sind für eine Formatumstellung, d. h. für
eine Anpassung der Behälterfüllmaschine an unterschiedliche
Dosenhöhen für den Füllventilträger 6 sowie für die Steuer
kurvenbahnen 14, 15, 16 Höhenstellorgane 34 bzw. 36 vorgesehen,
die von einem zentralen, gemeinsamen Stellantriebsmittel 37
abgeleitet synchron betätigbar sind.
Zu diesem Zweck sind die Höhenstellorgane 34, 36 als Stell
spindelantriebe ausgebildet, von denen vier Höhenstellorgane 36
für die Steuerkurvenbahnen 14, 15, 16 und sechs Höhenstell
organe 34 für den Füllventilträger 6 vorgesehen sind.
Bei den Höhenstellorganen 36 für die Steuerkurvenbahnen 14, 15,
16 bilden äußere Stellhülsen 38, welche die inneren Stell
spindeln 39 umschließen, einen gemeinsamen Kurvenbahnträger für
alle daran befestigten Kurvenhalter 26, 27 der Steuerkurven
bahnen 14, 15, 16, welcher in Richtung des Doppelpfeils 39
entlang der eine Führungssäule bildenden, drehbaren Stell
spindel 41 auf- und abbewegbar ist.
Eine der Stellspindeln 41 ist mit einem am Maschinenfundament
42 angeflanschten Stellmotor 43 versehen, dessen Antriebswelle
zwei Kettenräder 44, 46 aufweist. Alle übrigen Stellspindeln 41
sind ebenfalls in der Ebene des oberen Kettenrades 44 mit ent
sprechenden Kettenrädern 44 versehen, die alle über eine
gemeinsame Antriebskette 47 verbunden sind.
Eine um das untere Kettenrad 46 gelegte Antriebskette 48 ver
bindet den Stellmotor 43 mit einem Kettenrad 49 eines der
Höhenstellorgane 34 für den Füllventilträger 6. Die Welle des
Kettenrades 49 ist mit einem Kupplungsteil in Form eines
Kupplungsbolzens 51 versehen, welcher durch einen integrierten
Antrieb höhenverschiebbar in ein Kupplungsteil in Form einer
Kupplungshülse 52 einrasten kann.
Eine die Kupplungshülse 52 tragende Stellhülse 53 des Höhen
stellorgans 34 trägt ein Zahnrad 54, das mit einem Zentralrad
56 kämmt, derart, daß die innere, am Füllventilträger 6
befestigte drehfeste Stellspindel 57 in Richtung des Doppel
pfeils 58 in der Höhe verstellbar ist. Alle übrigen
Höhenstellorgane 34 des Füllventilträgers 6 sind mit gleichen
Zahnrädern 54 ausgestattet, die mit dem Zentralrad 56 kämmen
und damit alle Stellhülsen 53 synchron drehen.
Dem Hauptantriebsrad 29 ist zur Markierung einer definierten
Einstellposition 59 ein Näherungsinitiator 61 zugeordnet.
Die Formatanpassung wird so vorgenommen, daß zunächst der Rotor
3 in die Einstellposition 59 verdreht wird, was mit Hilfe des
Näherungsinitiators 61 vollautomatisch abläuft. In dieser
Haltestellung fluchten die Kupplungsteile 51, 52 miteinander.
Das Kupplungsteil 51 bekommt ein Signal zum Einrasten in das
Kupplungsteil 52. Anschließend erhält der Stellmotor 43 ein
Signal zur Inbetriebnahme. Durch die antriebsmäßige Kopplung
aller Höhenstellorgane 34, 36 werden die Steuerkurvenbahnen 14
bis 16 sowie der Füllventilträger 6 um das gleiche, an die
jeweilige Dosenhöhe anzupassende Höhenmaß auf- oder abwärts
gefahren. Durch die selbsthemmend ausgebildeten Antriebsorgane
in den Antriebssträngen der Stellantriebsmittel für die Steuer
kurvenbahnen 14 bis 16 sowie für den Füllventilträger 6
erübrigen sich zusätzliche Verdrehsicherungsmaßnahmen nach
erfolgter Formatanpassung.
Es sei noch erwähnt, daß der Kettenantrieb im Rahmen der
Erfindung auch durch einen Kardanantrieb ersetzt werden könnte.
Claims (8)
1. Behälterfüllmaschine mit einem aus einem Behälterträger und
einem in der Höhe relativ zum Behälterträger einstellbaren
Füllventilträger bestehenden Rotor sowie mit außerhalb des
Rotors ortsfest angeordneten, höhenmäßig einstellbaren Steuer
kurvenbahnen zum Steuern von Füllventilfunktionen, gekennzeich
net durch von einem zentralen gemeinsamen Stellantriebsmittel
(37) abgeleitete, separate sowie synchron betätigte Höhenstell
organe (36 bzw. 34) für die Steuerkurvenbahnen (14 bis 16) und
den Füllventilträger (6).
2. Behälterfüllmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß die Höhenstellorgane (34, 36) als Stellspindelantriebe
ausgebildet sind.
3. Behälterfüllmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß der Rotor (3) mit einem in eine Einstell
position (59) verfahrbaren und in der Einstellposition ein
rastenden Kupplungsteil (52) ausgestattet ist.
4. Behälterfüllmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß das gemeinsame Stellantriebsmittel
(37) einen am Maschinenfundament (42) ortsfest angeordneten
Stellmotor (43) umfaßt.
5. Behälterfüllmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß eine das Kupplungsteil (52)
tragende Antriebswelle über ein Zahnrad (54) mit einem Zentral
rad (56) kämmt, das mit den abgeleiteten Höhenstellorganen (34)
für den Füllventilträger (6) im Eingriff ist.
6. Behälterfüllmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß das gemeinsame Stellantriebsmittel (37)
einen mit der Antriebswelle (52) kuppelbaren sowie mit den
Höhenstellorganen (36) für den Steuerkurvenbahnen (14 bis 16)
im Eingriff stehenden Kettenantrieb (48, 47) umfaßt.
7. Behälterfüllmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb des Behälterträgers (4)
angeordnete Steuerkurvenbahnen (15, 16) zum Betätigen der Füll
ventile (8) und unterhalb des Behälterträgers angeordnete
Steuerkurvenbahnen (14) zum Aufsetzen der Füllventile (8) bzw.
von deren Zentrierglocken (13) auf die Behälter (1) an einem
gemeinsamen Kurvenbahnträger (38) befestigt sind, der mit den
Höhenstellorganen (36) in Wirkverbindung steht.
8. Behälterfüllmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß die im Antriebsstrang für die
Höhenstellorgane (34) des Füllventilträgers (6) bzw. der
Steuerkurvenbahnen (14 bis 16) miteinander in Wirkverbindung
stehenden Antriebsorgane selbsthemmend ausgebildet sind.
Priority Applications (1)
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DE4332327A DE4332327A1 (de) | 1993-09-23 | 1993-09-23 | Behälterfüllmaschine |
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DE4332327A Withdrawn DE4332327A1 (de) | 1993-09-23 | 1993-09-23 | Behälterfüllmaschine |
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