DE4343425A1 - Hubvorrichtung für eine Füllmaschine sowie Füllmaschine mit einer solchen Hubvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Hubvorrichtung gemäß Oberbegriff Patentanspruch 1 sowie auf eine Füllmaschine gemäß Oberbegriff Patentanspruch 21 oder 22.

Bekannt ist eine Hubvorrichtung bzw. ein eine solche Hubvor­ richtung aufweisende Füllmaschine für Flachen (DE-37 22 495), bei der an jeder Hubvorrichtung ein Arm mit einem Ende schwenkbar befestigt ist, und zwar um eine Schwenkachse, die in einer horizontalen Ebene liegt, d. h. in einer Ebene senkrecht zur Füllelementachse sowie auch zur Achse des Hubes der Hubvorrichtung. An dem anderen Ende des Armes ist eine Spülhülse befestigt, und zwar derart, daß diese durch Schwenken des Armes aus einer Nichtgebrauchsstellung, in der die Spülhülse radial gegenüber der Füllelementachse versetzt angeordnet ist und mit ihrer offenen Seite nach unten weist, in eine vorbereitende Stellung oder Zwischenstellung schwenk­ bar ist, in der die Spülhülse achsgleich mit der Füllelement­ achse liegt, mit ihrer offenen Seite nach oben weist und an ihrer Oberseite an einem radial über den Umfang der Spülhülse wegstehenden Rand oder Flansch von einem gabelartigen Behälterträger untergriffen ist. Mit Hilfe der Hubvorrich­ tung, die auch zum Anpressen der jeweiligen Flasche beim Füllen gegen das Füllelement dient, wird die Spülhülse dann aus der Zwischenstellung in die Arbeitsstellung bewegt.

Nachteilig ist hierbei u. a., daß für die Bewegung der Spülhülsen aus der Nichtgebrauchsstellung in die Arbeits­ stellung ein nicht unerheblicher Platzbedarf erforderlich ist. Außerdem setzt die bekannte Hubvorrichtung einen Behälter- oder Flaschenträger voraus, der die zu füllenden Flaschen an einem Mündungswulst hintergreift.

Bekannt ist weiterhin eine Füllmaschine, bei der an jeder von einem Füllelement und einem Flaschenträger gebildeten Füllstation Düsen zum Abspritzen des Flaschentellers, der Unterseite des jeweiligen Füllelementes und der dortigen Funktionselemente vorgesehen sind. Am Flachenteller selbst ist mittig ebenfalls eine achsgleich mit der Füllelementachse angeordnete Düse vorgesehen, mit der von unten her in vertikaler Richtung nach oben die Flächen eines Zentrier­ elementes sowie auch Teile des Füllelementes abgespritzt werden können. Eine CIP-Reinigung oder -Spülung, d. h. eine Reinigung im geschlossenen Kreislauf ist nicht vorgesehen, auch keine für eine derartige Reinigung notwendigen Spülbe­ hälter oder Spülhülsen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Hubvorrichtung aufzuzei­ gen, mit der bei geringem konstruktiven Aufwand eine einwand­ freie und unproblematische Bewegung der jeweiligen Spülhülse zwischen ihrer Nichtgebrauchsstellung und Arbeitsstellung möglich ist, und zwar insbesondere auch bei einer Ausbildung der Behälterträger als Behälterteller.

Zu Lösung dieser Aufgabe ist eine Hubvorrichtung entsprechend dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 ausgebildet.

In Weiterbildung bezieht sich die Erfindung auch auf eine derartige Hubvorrichtungen aufweisende Füllmaschine, die erfindungsgemäß entsprechend dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 21 oder 22 ausgeführt ist.

Die erfindungsgemäße Hubvorrichtung weist zusätzlich zu dem Hubelement, mit welchem der Hub des Behälterträgers erzeugt wird, ein weiteres Hubelement auf, welches hier als "Hilfs­ hubelement" bezeichnet wird und mit welchem die Bewegung der jeweiligen Spülhülse zwischen der Nichtgebrauchsstellung und der Arbeitsstellung erfolgt, und zwar ausschließlich in Richtung der Füllelementachse.

In der Nichtgebrauchsstellung befindet sich die jeweilige Spülhülse unter dem Behälterträger, der bevorzugt ein Behälterteller ist und ist durch diesen abgedeckt bzw. geschützt, so daß insbesondere auch Fremdstoffe, wie Glas­ splitter usw. beim Füllen nicht in die jeweilige Spülhülse gelangen können.

Weiterhin ist die Hubvorrichtung bevorzugt so ausgebildet, daß der Behälterträger bzw. -teller aus seiner Gebrauchslage in die Nichtgebrauchslage durch die sich aus der Nichtge­ brauchsstellung in die Arbeitsstellung bewegende Spülhülse geschwenkt wird, und zwar um eine horizontale Achse.

Ein besonderer Vorteil der Erfindung besteht auch darin, daß die Füllmaschine durch die fest an den Hubvorrichtungen vorgesehenen, ausfahrbaren, d. h. aus der Nicht-Gebrauchs­ stellung in die Arbeitsstellung beweglichen Spülhülsen z. B. nach Produktionsende ohne jeglichen manuellen Eingriff lediglich beispielsweise durch einen entsprechenden Steuer­ befehl oder durch Abrufen eines entsprechenden Programms der die Maschine auch beim Füllen steuernden Steuereinrichtung in einen vollautomatischen CIP-Reinigungsbetrieb überführt werden kann. Das bisher notwendige Einführen oder Einhängen von Spülhülsen erübrigt sich ebenfalls.

Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unter­ ansprüche.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 in vereinfachter Darstellung und im Teilschnitt der umlaufende Teil (Rotor) einer Füllmaschine zusammen mit einer mit der an dem Ringkessel der Maschine vorgesehenen Füllelemente und einem zugeordneten Hubelement mit Spülhülse, bei in Arbeitsstellung befindlicher Spülhülse;

Fig. 2 die Vorrichtung der Fig. 1 bei in Nicht-Gebrauchs­ stellung befindlicher Spülhülse;

Fig. 3 bis 5 in vereinfachten Darstellungen und im Schnitt in Dichtlage mit dem Füllelement, d. h. in Arbeits­ stellung befindliche Spülhülsen bei weiteren, möglichen Ausführungsformen der Erfindung.

In den Figuren ist 1 der um eine vertikale Maschinenachse drehbar gelagerte und um diese Achse rotierend antreibbare umlaufende Maschinenteil oder Rotor einer Füllmaschine zum Füllen von Flaschen mit einem flüssigen Füllgut. Auf dem Rotor 1 ist in bekannter Weise das Fülleroberteil 2 befe­ stigt, welches ebenfalls um die vertikale Maschinenachse umläuft und in welchem u. a. ein Ringkessel 3 für das flüssige Füllgut sowie ringförmige Gaskanäle 4 und 5, beispielsweise für Spann- oder Rückgas ausgebildet sind. Am Umfang des Fülleroberteils 2 ist eine Vielzahl von Füllelementen 6 vorgesehen, die bei der dargestellten Ausführungsform jeweils als füllrohrloses Füllelement mit einem die Füllhöhe bestim­ menden Element in Form einer Sonde 7 ausgebildet sind.

Im einzelnen besteht jedes Füllelement 6 aus einem Gehäuse, in welchem in üblicher Weise der Flüssigkeitskanal 9 mit einem Flüssigkeitsventil 10 ausgebildet ist, welches zwischen einer geöffneten Stellung und einer geschlossenen Stellung steuerbar ist, und zwar durch Anheben bzw. Absenken eines im Flüssigkeitskanal 9 angeordneten und das Flüssigkeitsventil 10 bildenden Ventilkörpers 11. Zur Steuerung des Flüssig­ keitsventils ist eine Betätigungseinrichtung 12 an der Oberseite des Gehäuses 8 vorgesehen.

Die Sonde 7 steht über die Unterseite des Gehäuses 8 bzw. über eine dort vorgesehene und die ringförmige Abgabeöffnung 13 für das flüssige Füllgut bildenden Platte 14 vor, und zwar mit einer solchen Länge, daß die Sonde 7 mit ihrem unteren Ende bzw. mit ihrer Sondenspitze 7′ während des Füllens in die in Dichtlage mit dem Füllelement 6 befindliche nicht dargestellte Flasche hineinreicht. Mit 15 ist eine Zentrier­ tulpe bezeichnet und mit 16 eine an dieser Zentriertulpe vorgesehene Dichtung, gegen die die jeweilige Flasche beim Füllen mit ihrer Flaschenmündung angepreßt anliegt und die ihrerseits dicht gegen die Platte 14 anliegt.

Jedes Füllelement 6 weist weiterhin ein Rückgasrohr 17 auf, welches die Sonde 7 konzentrisch und mit Abstand umschließt und bei der dargestellten Ausführungsform ebenfalls über die Unterseite des Gehäuses 8 soweit wegsteht, daß bei einer in Dichtlage gegen das Füllelement 6 angepreßten Flasche das an seinem unteren Ende offene Rückgasrohr 17 ebenfalls in das Innere der Flasche hineinreicht, allerdings mit einer kürzeren Länge als die Sonde 7.

Zwischen der Außenfläche der Sonde 7 und der Innenfläche des Rückgasrohres 17 ist ein ringförmiger Rückgaskanal 18 gebildet, der an der Unterseite offen ist und an seinem oberen Ende gesteuert über Steuerventile 19 mit verschiedenen Gaswegen verbindbar ist, die teilweise im Gehäuse 8, teil­ weise aber auch im Fülleroberteil 2 ausgebildet sind und von denen wenigstens einer beim Spülen bzw. bei der CIP-Reinigung der Füllmaschine z. B. zum Zuführen oder Abführen des Spül­ mediums dient. Die Steuerventile 19, die jeweils am Gehäuse 8 jedes Füllelementes 6 vorgesehen sind, sind bei der darge­ stellten Ausführungsform pneumatisch betätigbare Ventile.

Jedem Füllelement ist weiterhin eine Hubvorrichtung 20 zugeordnet, die als Hubelement einen Zylinder 21 mit Kolben­ stange 22 und Kolben 23 aufweist. Die mit ihrer Achse in vertikaler Richtung parallel zur Maschinenachse angeordnete Kolbenstange 22 ist am oberen Ende am Rotor 1 eingespannt. Am unteren Ende sind sämtliche Kolbenstangen 22 beispielsweise mit einem gemeinsamen, die vertikale Maschinenachse konzent­ risch umschließenden Ring verbunden. Der Zylinder 21 ist um einen vorgegebenen Hub aus der in der Fig. 1 dargestellten oberen Hubstellung in eine untere Hubstellung bewegbar, und zwar gegen die Wirkung eines Druckmediums (Druckluft) im Zylinderraum 24 und gesteuert durch eine mit einer Kurven­ rolle 25 am Zylinder 21 zusammenwirkenden Steuerkurve 25′. Die Kurvenrolle 25 befindet sich am unteren Ende des Zylin­ ders 24, und zwar bezogen auf die vertikale Maschinenachse radial innenliegend. Der Kurvenrolle 25 gegenüberliegend, d. h. am unteren Ende des Zylinders 24 bezogen auf die vertikale Maschinenachse radial außenliegend ist am Zylinder 24 ein radial nach außen wegstehender Arm 24 befestigt, der an seinem freien Ende den Zylinder 27 eines Hilfshubelementes 28 trägt, welche Bestandteil der Hubvorrichtung 20 ist. Die vertikale Achse des Zylinders 27 ist achsgleich mit der Füllelementachse FA.

Im Zylinder 27 ist ein Kolben 29 in Achsrichtung verschiebbar vorgesehen, und zwar am unteren Ende einer Kolbenstange 30, die an ihrem Umfang in Achsrichtung in einer Öffnung einer Führungs- oder Abstützplatte 31 dicht geführt ist, die den Zylinder 27 an seiner Oberseite dicht abschließt, so daß sich innerhalb dieses Zylinders zwei Zylinder- oder Druckräume ergeben, und zwar unterhalb des Kolbens 29 der Druckraum 32 mit der größeren, wirksamen Kolbenfläche, die gleich dem Durchmessers des Kolbens 29 ist, und der Druckraum 33 mit der wesentlich kleineren ringförmigen Kolbenfläche, die durch den unterschiedlichen Durchmesser des Kolbens 29 und der Kolben­ stange 30 bestimmt ist. Der Druckraum 33 ist über eine Leitung 34 an einen Druckluftanschluß 35 bzw. an eine Druckluftquelle und dabei bevorzugt an diejenige Druckluft­ quelle angeschlossen, mit der auch der Zylinderraum 24 verbunden ist. Durch den Druck im Druckraum 33 ist der Kolben 29 und mit diesem die Kolbenstange 30 für eine Bewegung in die untere Hubstellung vorgespannt.

Der Druckraum 32 ist über eine ein elektrisch steuerbares Pneumatik-Ventil 36 aufweisende Leitung 37 mit dem Druckluft­ anschluß 35 bzw. mit der Druckluftquelle verbunden. Das Ventil 36 besitzt zwei Stellungen, nämlich die in der Fig. 1 dargestellte Arbeitsstellung, in der über dieses Ventil eine Druckluftverbindung zwischen dem Druckluftanschluß 35 und dem Druckraum 32 besteht, und eine Ruhestellung, in der der zwischen dem Druckluftanschluß 35 und dem Ventil 36 liegende Teil der Leitung 37 gesperrt und der zwischen dem Ventil 36 und dem Druckraum 32 liegende Teil der Leitung 37 zur Atmosphäre hin entlüftet ist.

Mit seinem oberen Ende bildet die Kolbenstange 30 eine napfförmige, an der Oberseite offene Spülhülse 38, d. h. die Kolbenstange 30 ist mit einer axialen, an der Oberseite dieser Stange offenen Bohrung 39 versehen. Weiterhin weist die Kolbenstange 30 an ihrem oberen Ende eine die Öffnung dieser Bohrung 39 umschließende Ringdichtung 40 auf, mit der die Spülhülse 38 in ihrer Arbeitsstellung gegen die kegel­ stumpfförmige Innenfläche der Zentriertulpe 15 angepreßt anliegt und zwar derart, daß hierdurch auch die Zentriertulpe 15 mit ihrer Dichtung 16 dicht an die Platte 14 angepreßt ist. Ebenso wie die Kolbenstange 30 ist auch die Spülhülse 38 an der Außenfläche kreiszylinderförmig ausgeführt. Der Außendurchmesser, den die Spülhülse 38 am oberen Ende aufweist, ist in etwa gleich dem größten Innendurchmesser, den die Zentriertulpe 15 an der Unterseite besitzt. Weiterhin ist der Durchmesser der Bohrung 39 sowie der Innendurchmesser der Ringdichtung 40 bei der dargestellten Ausführungsform in etwa gleich dem kleineren Innendurchmesser der Zentriertulpe 15, so daß die Spülhülse 38 in ihrer Arbeitsstellung mit der Ringdichtung 40 nicht nur in der vorbeschriebenen Weise gegen die Innenfläche der Zentriertulpe 15 an der Unterseite dieser Zentriertulpe anliegt, sondern ein Spülraum geschaffen wird, der auf jeden Fall auch die gesamte, mit den Flaschenmündun­ gen in Berührung kommende Fläche der Dichtung 16 sowie den größten Teil der Innenfläche der Zentriertulpe 15 ein­ schließt.

Es versteht sich, daß die Bohrung 39 eine axiale Länge aufweist, die ausreichend ist, damit in der Arbeitsstellung der Spülhülse 38 die gesamte, über die Unterseite der Zentriertulpe 15 vorstehende Länge der Sonde 7 aufgenommen werden kann. Bei der dargestellten Ausführungsform ist die axiale Länge der Bohrung 39 geringfügig größer als diese, über die Unterseite der Zentriertulpe 15 vorstehende Länge der Sonde 7. In der Bohrung 39 bzw. im Innenraum der Spül­ hülse 38 ist eine Innenhülse 41 angeordnet, und zwar achs­ gleich mit der Achse FA. Mit ihrem unteren Ende ist die von einer Länge eines Rohrstückes gebildete Innenhülse 41 am Boden der Bohrung 39 in geeigneter Weise befestigt. Dort sind in der Innenhülse 41 auch Öffnungen 42 vorgesehen, die den Innenraum der Innenhülse 41 mit dem diese Hülse umgebenden, innerhalb der Bohrung 39 gebildeten Ringraum verbinden. Der Innen- und Außendurchmesser der Innenhülse 41 ist gleich dem Außen- und Innendurchmesser des Rückgasrohres 17. Weiterhin ist die axiale Ringe der Innenhülse 41 so gewählt, daß in der Arbeitsstellung der Spülhülse 38 das untere Ende des Rück­ gasrohres 17 an das obere Ende der Innenhülse 41 derart anschließt, daß zwischen beiden Enden nur ein radialer Spalt minimaler Breite verbleibt.

Die axiale Länge des Zylinders 27 ist so gewählt, daß in der Arbeitsstellung der Spülhülse 38 der Kolben 29 noch um eine bestimmte axiale Länge von der oberen Führungs- und Abstütz­ platte 31 beabstandet ist und in der Nicht-Gebrauchsstellung der Spülhülse 38, d. h. in der unteren Hubstellung 11 des Hilfshubelementes 28 die Kolbenstange 30 einschließlich der Spülhülse 38 vollständig im Zylinder 27 aufgenommen ist, d. h. der obere Rand der Spülhülse 38 bzw. die dortige Ringdichtung 40 in etwa niveaugleich mit der Oberseite der Führungs- bzw. Abstützplatte 31 liegen, wie dies in der Fig. 2 dargestellt ist.

Am oberen Ende des Zylinders 27 ist ein Flaschenteller 43 schwenkbar befestigt, und zwar um die Achse eines Gelenk­ bolzens 44, der Bestandteil eines Scharniers 45 ist, welches am oberen Ende des Zylinders 27 an einem der vertikalen Maschinenachse zugewandten, radial innenliegenden Teil der Umfangsfläche des Zylinders 27 sowie an der Unterseite des Flaschentellers 43 befestigt ist. Die Achse des Gelenkbolzens 44 und damit die Schwenkachse des Flaschentellers 43 ist in horizontaler Richtung und tangential zu einem gedachten, die vertikale Maschinenachse konzentrisch umschließenden Kreis und radial gegenüber der Achse FA versetzt angeordnet. Im Bereich des Scharniers 45 ist weiterhin eine Schwenkfeder 46 vorgesehen, durch die der beispielsweise kreisscheibenförmig ausgebildete Flaschenteller 43 in eine Stellung vorgespannt ist, in der dieser Flaschenteller flächig auch die Oberseite des Zylinders 27 aufliegt, und zwar mit seiner Mittelachse achsgleich mit der Achse FA und mit der Ebene seiner Ober­ seite senkrecht zu der Achse FA.

Der Flaschenteller 43 bildet nicht nur bei in Nicht-Ge­ brauchsstellung befindlicher Spülhülse 38 die Standfläche für die jeweils zu füllenden Flaschen, sondern der Flaschenteller 43 deckt auch die im Nicht-Gebrauchszustand befindliche Spülhülse 38 ab.

Jedem Füllelement 6 der Füllmaschine ist ein Hilfshubelement 28 mit Spülhülse 38 zugeordnet.

Eine in dieser Weise ausgebildete Füllmaschine gestattet neben dem üblichen Füllen von Flaschen auch folgende Arbeits­ weise bei der Reinigung (CIP-Reinigung).

Ist das Fülleroberteil 2 gegenüber dem Rotor 1 in der Höhe verstellbar, so wird es vor Einleitung der Reinigungsproze­ duren in seine niedrigste Position gebracht, so daß sich der geringste, mögliche Höhenabstand zwischen dem jeweiligen Füllelement 6 und der zugeordneten Hubvorrichtung 20 bzw. Flaschenteller 43 ergibt.

Die Reinigung der Maschine bzw. der Füllelemente 6 erfolgt bei umlaufender Füllmaschine und selbstverständlich ohne Flaschen. Sobald eine von einem Füllelement 6 gebildete Füllstelle den Flascheneinlauf der Füllmaschine passiert hat, bewegt sich die zugehörige Hubvorrichtung 20 gesteuert durch die mit der Kurvenrolle 25 zusammenwirkende Kurvenbahn 25′ in die oberste Hubstellung. Die zugehörige Spülhülse 38 befindet sich bis dahin in ihrer Nicht-Gebrauchsstellung unterhalb des horizontalen Flaschentellers 43, und zwar aufgrund des im oberen Druckraum 33 herrschenden Druckes. Das Steuerventil 36 befindet sich in seiner Ruhestellung.

Unmittelbar nachdem die betrachtete Hubvorrichtung 20 ihre obere Endlage erreicht hat, erfolgt gesteuert durch die zentrale Steuereinrichtung der Füllmaschine, die (Steuerein­ richtung) auch das Füllen steuert, in Abhängigkeit von der Drehstellung des Rotors 1 das Betätigen des Steuerventils 36, womit dann der untere Druckraum 32 mit dem Druck der Druck­ luftquelle beaufschlagt und aufgrund der größeren wirksamen Kolbenfläche des Druckraumes 32 der Kolben 29 und mit diesem auch die Kolbenstange 30 bzw. Spülhülse 38 nach oben bewegt werden, bis die Spülhülse 38 ihre Arbeitsstellung erreicht hat und mit der Ringdichtung 40 dicht gegen die Zentriertulpe 15 anliegt. Der Flaschenteller 43 wird hierbei gegen die Wirkung der Schwenkfeder 46 zur Seite geschwenkt.

Sobald die Spülhülse 38 ihre Arbeitsstellung erreicht hat, werden die Wege für das flüssige Spül- oder Reinigungsmittel freigegeben, und zwar durch Öffnen des Flüssigkeitsventiles 10 sowie durch Öffnen eines Steuerventils 19, so daß das Reinigungsmittel beispielsweise über das geöffnete Flüssig­ keitsventil 10 und die Abgabeöffnung 13 in die Spülhülse 38 einströmen und über den Ringspalt oder Rückgaskanal 18 wieder abgeführt werden kann. Das Spülmittel gelangt hierbei zunächst über die Abgabeöffnung 13 in den die Innenhülse 41 umgebenden Teil des Innenraumes der Spülhülse 38 und dann durch die Öffnungen 42 in die Innenhülse 41. Hierdurch ist sichergestellt, daß auch die Sonde 7 auf ihrer gesamten Länge und dabei insbesondere auch die Sondenspitze 7′ von dem Reinigungsmittel umströmt und damit ausreichend gereinigt bzw. gespült wird. Durch den oben erwähnten radialen Spalt, der zwischen dem unteren Ende des Rückgasrohres 17 und dem oberen Ende der Innenhülse 41 verbleibt, ist weiterhin sichergestellt, daß das Gasrohr 17 auch an seinem unteren Rand von dem Reinigungsmittel umströmt und damit ausreichend gereinigt bzw. gespült wird.

Unmittelbar bevor das betrachtete Füllelement 6 den Flaschen­ ausschub erreicht und die Hubvorrichtung 20 durch die mit der Kurvenrolle 25 zusammenwirkende Kurvenbahn oder Steuerkurve 25′ abgesenkt wird, wird der Zufluß des Reinigungsmittels durch Schließen des Flüssigkeitsventils 10 sowie des die Reinigung steuernden Steuerventils 19 unterbrochen. Schließ­ lich wird das Pneumatikventil 36 abgeschaltet, so daß dieses in seine Ausgangsstellung zurückkehrt und hierdurch der Druckraum 32 entlastet wird. Durch den weiterhin im Druckraum 33 herrschenden Druck werden der Kolben 29, die Kolbenstange 30 und die Spülhülse 38 in die untere Hubstellung bzw. Nicht-Gebrauchsstellung bewegt, womit schließlich der Flaschenteller 43 in seine horizontale Ausgangslage zurück­ schwenkt. In diesem Zustand kann die betreffende Hubvorrich­ tung 20 problemlos auch die im Verlustwinkel der Drehbewegung des Rotors 1 zwischen dem Flaschenausschub und dem Flaschen­ einschub vorgesehenen Flaschenführungsteile ohne Kollision passieren, so daß der bisher notwendige Ausbau dieser Teile entfällt.

Sobald das betrachtete Füllelement 6 wieder den Flaschenein­ laß passiert hat und sich das Hubelement 20 die oberste Hubstellung erreicht hat, wird erneut die Spülhülse 38 in die Arbeitsstellung bewegt.

Anstelle einer CIP-Reinigung im Umlauf ist grundsätzlich auch eine CIP-Reinigung der Füllelemente 6 bei stehender Füll­ maschine möglich, und zwar in einem segmentweisen Verfahren, bei dem jeweils eine bestimmte Anzahl oder Gruppe von im Bearbeitungswinkel der stehenden Füllmaschine sich befind­ lichen Füllstellen unter Verwendung der in ihrer Arbeits­ stellung bewegten Spülhülsen 38 gereinigt bzw. gespült werden. Zum Reinigen einer weiteren Gruppe von Füllstellen wird dann die Füllmaschine jeweils um einen entsprechenden Winkel weitergedreht.

Um beim Abziehen der Spülhülsen 38 von dem jeweiligen Füllelement 6, d. h. beim Bewegen der jeweiligen Spülhülse 38 aus der Arbeitsstellung in die Nicht-Gebrauchsstellung Reinigungsmittel, welches sich am Ende des Spülvorgangs noch im Flüssigkeitskanal 9 unterhalb des Flüssigkeitsventils 10 sowie im Rückgaskanal 18 befindet, aufzufangen und dadurch auch die Verluste an Reinigungsmittel möglichst gering zu halten, ist beispielsweise unterhalb der Bewegungsbahn der Füllelemente zumindest dort, wo das Abziehen der Spülhülsen 38 erfolgt, eine Auffangwanne 47 vorgesehen.

Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung mit einer Spülhülse 38a, die in gleicher Weise wie die Spülhülse 38 an der Kolbenstange 30 der Hilfshubvorrichtung 28 dadurch gebildet ist, daß von der oberen Stirnseite her in die Kolbenstange 30 eine axiale Bohrung 39a eingebracht ist. In dieser Bohrung 39a ist wiederum eine Innenhülse 41a angeord­ net, die sich von der Innenhülse 41 lediglich durch eine etwas größere axiale Länge unterscheidet.

Die Spülhülse 38a weist zusätzlich noch eine Hilfshülse 48 auf, die achsgleich mit der Achse FA angeordnet ist und an ihrer kreiszylinderförmigen Umfangsfläche abgedichtet in Achsrichtung der Spülhülse 38 verschiebbar ist, und zwar gegen die Wirkung einer Druckfeder 49 aus einer oberen Stellung, in der die Hilfshülse 48 mit einer größeren Länge über die Oberseite der Kolbenstange 30 vorsteht, in eine untere Stellung, in der die Hilfshülse 48 mit einer kürzeren Länge über die Oberseite der Kolbenstange 30 wegsteht. Die Druckfeder 49 befindet sich hierfür in der Bohrung 39a und stützt sich mit ihrem unteren Ende gegen den Boden dieser Bohrung und mit ihrem oberen Ende gegen die untere Stirnseite der Hilfshülse 48 ab.

In der oberen Hubstellung des Hilfshubelementes 28, d. h. in der Arbeitsstellung der Spülhülse 38a liegt diese mit dem oberen Rand der Hilfshülse 48 gegen die Dichtung 16 der Zentriertulpe 15 an, und zwar bei zusammengedrückter Druck­ feder 49. Hierdurch ist wiederum ein geschlossener Spülraum erreicht.

Wird die Spülhülse 38a nach Beendigung des Spülvorganges abgezogen, d. h. aus der Arbeitsstellung in die Nicht-Ge­ brauchsstellung bewegt, so bewegt sich hierbei zunächst nur die Kolbenstange 30 bei weiterhin gegen das Füllelement 6 anliegender Hilfshülse 48 nach unten, womit eine Vergrößerung des Volumens des Innenraumes der Spülhülse 38a eintritt und hierdurch Reinigungsmittelreste, die sich im Flüssigkeitsweg unterhalb des Flüssigkeitsventils 10 sowie im Rückgaskanal 18 befinden, von der Spülhülse 38a aufgenommen werden können.

Die Fig. 4 zeigt eine Spülhülse 38b, die der Spülhülse 38 entspricht, allerdings mit dem Unterschied, daß anstelle der Ringdichtung 40 eine Ringdichtung 50 verwendet ist, die eine ringförmige Lippe 51 bildet, mit welcher bei in Arbeitsstel­ lung befindlicher Spülhülse 38b die Dichtung 50 gegen die Innenfläche der Zentriertulpe 15 anliegt. Beim Spülen bzw. Reinigen wird die Lippe 51 durch den Druck des Reinigungs­ mittels zusätzlich gegen die Innenfläche der Zentriertulpe 15 angedrückt und sorgt hierdurch für einen besonders dichten Abschluß.

Fig. 5 zeigt schließlich eine Ausführungsform, bei der die Spülhülse 38c in ihrer Arbeitsstellung eine zylinderförmige Umfangsfläche 15′ der Zentriertulpe 15 umschließt. Zur Schaffung eines nach außen hin abgedichteten Spülraumes ist eine Ringdichtung 52 mit einer Lippe 53 vorgesehen, die radial von der inneren Ringfläche der Dichtung 52 wegsteht und gegen die Umfangsfläche 15′ derart anliegt, daß beim Reinigen bzw. Spülen die Lippe 53 durch den Druck des Reinigungsmittels zusätzlich gegen die Umfangsfläche 15′ angedrückt wird.

Bezugszeichenliste

1 Rotor
2 Fülleroberteil
3 Ringkessel
4, 5 Gaskanal
6 Füllelement
7 Sonde
7′ Sondenspitze
8 Gehäuse
9 Flüssigkeitskanal
10 Flüssigkeitsventil
11 Ventilkörper
12 Betätigungselement
13 Abgabeöffnung
14 Platte
15 Zentriertulpe
15′ Umfangsfläche
16 Dichtung
17 Rückgasrohr
18 Rückgaskanal
19 Steuerventil
20 Hubvorrichtung
21 Zylinder
22 Kolbenstange
23 Kolben
24 Zylinderraum
25 Kurvenrolle
25′ Steuerkurve
26 Arm
27 Zylinder
28 Hilfshubvorrichtung
29 Kolben
30 Kolbenstange
31 Führungs- und Abstützplatte
32, 33 Druckraum
34 Leitung
35 Druckluftanschluß
36 Pneumatikventil
37 Leitung
38, 38a Spülhülse
38b, 38c Spülhülse
39, 39a Bohrung
40 Ringdichtung
41, 41a Innenhülse
42 Öffnung
43 Flaschenteller
44 Gelenkbolzen
45 Scharnier
46 Schwenkfeder
47 Auffangwanne
48 Hilfshülse
49 Druckfeder
50 Ringdichtung
51 Lippe
52 Ringdichtung
53 Lippe

Claims (23)

1. Hubvorrichtung für an einer Füllmaschine zum Füllen von Flaschen, Dosen oder dgl. Behälter mit einem flüssigen Füllgut vorgesehene Füllstationen, die jeweils über einem an der Hubvorrichtung (20) vorgesehenen und durch ein Hubelement (21) dieser Vorrichtung in einer Achsrichtung parallel zu einer Füllelementachse (FA) auf- und abbe­ wegbaren Behälterträger ein Füllelement (6) aufweisen, welches an seiner dem Behälterträger zugewandten Unter­ seite eine eine Abgabeöffnung (13) für das flüssige Füllgut umschließende Anlagefläche (14, 16) bildet, über welche der jeweilige Behälter beim Füllen durch den Behälterträger in Dichtlage mit dem Füllelement (6) gehalten ist, mit einer Spülhülse (38, 38a, 38b, 38c), die an der Hubvorrichtung (20) zwischen einer Nichtge­ brauchsstellung, in der sich die Spülhülse (38, 38a, 38b, 38c) unterhalb des Behälterträgers befindet, und einer Gebrauchs- oder Arbeitsstellung bewegbar ist, in der die Spülhülse (38, 38a, 38b, 38c) gegen das Füllelement bewegt ist und sich in Dichtlage mit dem Füllelement (6) befindet, dadurch gekennzeichnet, daß an der Hubvor­ richtung (20) zusätzlich zu dem Hubelement (21) für den Behälterträger (43) ein Hilfshubelement (28) vorgesehen ist, mit welchem die Spülhülse (38, 38a, 38b, 38c) durch einen ausschließlich in der Füllelementachse (FA) verlaufenden Hub zwischen der Nichtgebrauchsstellung und der Arbeitsstellung bewegbar ist.

2. Hubvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälterträger ein Behälter- oder Flaschenteller (43) ist, der in einer Gebrauchsstellung mit seiner eine Standfläche für die Behälter beim Füllen bildenden Oberseite in einer Ebene senkrecht zur Füllelementachse (FA) liegt, daß die Spülhülse (38, 38a, 38b, 38c) in der Nichtgebrauchsstellung sich unterhalb des Behältertellers (43) befindet, und daß der Behälterteller (43) an der Hubvorrichtung (20) beweglich vorgesehen ist, und zwar derart, daß er vor oder bei dem Bewegen der Spülhülse (38, 38a, 38b, 38c) aus der Nichtgebrauchsstellung in die Arbeitsstellung aus dem Bewegungsraum der Spülhülse (38, 38a, 38b, 38c) bewegt wird.

3. Hubvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälterteller (43) um eine Schwenkachse (44) schwenkbar an der Hubvorrichtung (20) vorgesehen ist, vorzugsweise um eine Schwenkachse (44), die bezogen auf eine Maschinenachse der Füllmaschine gegenüber der Füllelementachse (FA) radial nach innen versetzt ist.

4. Hubvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkachse (44) in einer Ebene senkrecht zur Füllelementachse (FA) liegt.

5. Hubvorrichtung nach einem der Ansprüche 2-4, gekenn­ zeichnet durch wenigstens eine den Behälterträger (3) in die Gebrauchsstellung vorspannende Feder (46).

6. Hubvorrichtung nach einem der Ansprüche 3-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkachse (44) radial von der Füllelementachse (FA) beabstandet ist.

7. Hubvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß das Hilfshubelement (28) von wenig­ stens einem mit einem Druckmedium, vorzugsweise Druck­ luft, beaufschlagbaren Zylinder (27), vorzugsweise von einem Pneumatik-Zylinder, mit einem Kolben (29) und mit wenigstens einem Druckraum (32) an einer Seite dieses Kolbens gebildet ist, und daß der Druckraum über eine ein Steuerventil (36) aufweisende Steuerleitung (37) mit dem Druckmedium beaufschlagbar ist, und zwar für eine Relativbewegung zwischen Zylinder (27) und Kolben (29) in der Füllelementachse (FA).

8. Hubvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckraum (32) für eine Bewegung der Spülhülse (38, 38a, 38b, 38c) aus der Nichtgebrauchsstellung in die Arbeitsstellung mit dem Druckmedium beaufschlagbar ist.

9. Hubvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-8, gekenn­ zeichnet durch Mittel (33) zum Rückführen der Spülhülse (38, 38a, 38b, 38c) aus der Arbeitsstellung in die Nichtgebrauchsstellung.

10. Hubvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die erwähnten Mittel von einem weiteren Druckraum (33) gebildet sind, der mit dem Druckmedium beaufschlag­ bar ist.

11. Hubvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenfläche des mit der Steuerleitung (37) verbundenen Druckraumes (32) größer ist als die Kolben­ fläche des weiteren Druckraumes (33), und daß der weitere Druckraum (33) ständig mit dem Druckmedium beaufschlagbar ist.

12. Hubvorrichtung nach einem der Ansprüche 3-11, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälterteller (43) am Zylinder (27) des Hilfshubelementes (28) beweglich, vorzugsweise schwenkbar vorgesehen ist.

13. Hubvorrichtung nach einem der Ansprüche 7-12, dadurch gekennzeichnet, daß die Spülhülse (38, 38a, 38b, 38c) am oberen Ende einer Kolbenstange (30) des Hilfshubelementes (28) vorgesehen oder ausgebildet ist.

14. Hubvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-13, dadurch gekennzeichnet, daß im Inneren der Spülhülse (38, 38a, 38b, 38c) eine achsgleich mit der Füllelementachse (FA) angeordnete Innenhülse (41, 41a) vorgesehen ist, die bei in Arbeitsstellung befindlicher Spülhülse (38, 38a, 38b, 38c) eine untere Länge eines die Füllhöhe bestimmenden Elementes, beispielsweise einer Sonde (7) mit Abstand umschließt, und zwar zur Bildung eines die Sonde um­ schließenden und von der Innenhülse (41, 41a) begrenzten Spülraumes, an den sich ein die Sonde umgebender Ring­ kanal (18) des Füllelementes (6) anschließt.

15. Hubvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-14, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Füllelement (6) mit einem an der Unterseite dieses Elementes vorgesehenen Zentrier­ element (15) die Spülhülse (38) in der Arbeitsstellung gegen eine kegelförmige Innenfläche des Zentrierelementes (15) anliegt.

16. Hubvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-14, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Füllelement (6) mit einem an der Unterseite dieses Elementes vorgesehenen Zentrier­ element (15) die Spülhülse (38a) in der Arbeitsstellung gegen eine am Zentrierelement (15) vorgesehene Dichtung (16) anliegt.

17. Hubvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-14, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Füllelement (6) mit einem an der Unterseite dieses Elementes vorgesehenen Zentrier­ element (15) die Spülhülse (38c) in der Arbeitsstellung einen dichten Abschluß mit einer Umfangsfläche (15′) des Zentrierelementes (15) bildet.

18. Hubvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-17, dadurch gekennzeichnet, daß die Spülhülse (38a) wenigstens ein den Innenraum dieser Spülhülse begrenzendes Wandelement (48) aufweist, welches vorzugsweise gegen eine Feder­ wirkung (49) derart beweglich ist, daß der Innenraum der Spülhülse (38a) in Arbeitsstellung dieser Spülhülse ein kleineres Volumen aufweist als in der Nichtgebrauchs­ stellung.

19. Hubvorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Wandabschnitt eine Hilfshülse (48) ist, die an ihrer Umfangsfläche dicht und axial verschiebbar an der Spülhülse (38) geführt ist und mit mit ihrem oberen, über die Spülhülse vorstehenden Ende die Anlagefläche für die Spülhülse bildet.

20. Hubvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-19, dadurch gekennzeichnet, daß das Hubelement für den Behälterträger (43) und das Hilfshubelement (28) relativ zueinander versetzt an der Hubvorrichtung (20) vorgesehen sind, und zwar bevorzugt derart, daß das Hilfshubelement (28) bezogen auf die Maschinenachse der Füllmaschine gegenüber dem Hubelement radial nach außen versetzt ist.

21. Füllmaschine zum Füllen von Flaschen, Dosen oder dgl. Behälter mit einem flüssigen Füllgut, mit mehreren an einem um eine vertikale Maschinenachse umlaufenden Maschinenteil (1, 2) gebildeten Füllstationen mit jeweils einer Hubvorrichtung (20) nach einem der Ansprüche 1-20, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigung der Füll­ elemente (6) bei umlaufender Füllmaschine erfolgt, und daß hierfür die Hilfshubelemente (28) so gesteuert sind, daß die jeweilige Spülhülse (38, 38a, 38b, 38c) aus­ schließlich in demjenigen Teil der Umlaufbewegung der Maschine, welcher (Teil) einem Bearbeitungswinkel entspricht und in welchem die jeweilige Hubvorrichtung (20) sich in ihrer oberen Hubposition befindet, in die Arbeitsstellung bewegt ist, sich ansonsten in der Nicht-Gebrauchsstellung befindet.

22. Füllmaschine zum Füllen von Flaschen, Dosen oder dgl. Behälter mit einem flüssigen Füllgut, mit mehreren an einem um eine vertikale Maschinenachse umlaufenden Maschinenteil (1, 2) gebildeten Füllstationen mit jeweils einer Hubvorrichtung (20) nach einem der Ansprüche 1-20, dadurch gekennzeichnet, daß zur segmentweisen Reinigung der Füllelemente (6) bei nicht rotierender Maschine die Hilfshubelemente (28) derart steuerbar sind, daß-jeweils nur die Spülhülsen (38, 38a, 38b, 38c) derjenigen Hubvorrichtungen (20), die sich in dem Bearbeitungswinkel der Füllmaschine befinden, in die Arbeitsstellung bewegt sind.

23. Spülhülse für ein Füllelement einer Füllmaschine zum Füllen von Flaschen, Dosen oder dergl. Behälter mit einem flüssigen Füllgut, wobei die zum Spülen oder Reinigen des Füllelementes (6) an diesem vorgesehene Spülhülse (38c) an ihrer oberen, offenen Seite eine Umfangsfläche (15′) des Füllelementes oder eines Zentrierelementes (15) umgreift, dadurch gekennzeichnet, daß die Spülhülse (38c) eine einen dichten Abschluß mit der Umfangsfläche (15′) bildende Dichtung (52) aufweist, die mit einer von der Innenseite der Dichtung (52) nach innen wegstehenden Lippe (53) gegen die Umfangsfläche (15′) anliegt.