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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine automatische Gravitations-Befüllmaschine,
welche mit einem Schabballen-Gesamtreinigungssystem von der Art
versehen ist, welche durch den britischen Namen "pigable system" oder "pig scraper" bekannt ist. Die Schabballen oder -molche
sind in der Lage, das innere Reinigungsschaben der gesamten Leitung
auszuführen,
angefangen von der Hauptverteilung bis zu der End-Zuführeinheit,
und umgekehrt, wobei sie durch den Einspritzkopf oder die Einspritzköpfe, welche
in Ausrichtung auf der Einheit dieser orthogonal kreuzend angebracht
sind, durchlaufen. Die Position der Zuführeinheit kann vertikal und
gegebenenfalls transversal variiert werden, wobei die horizontale
Orientierung dank ihrer Verbindung mit der festen Leitung gehalten
wird, welche mittels einer gelenkigen rohrförmigen Leitung mit dichten
Drehverbindungen erhalten wird. Die Zuführeinheit, die Pantograph-Rohrleitung,
die Drehverbindungen und die Leitung haben denselben Innendurchmesser,
so dass diese hintereinander durch Schabballen oder -molche durchlaufen
werden können,
welche auch durch die Köpfe
hindurchtreten und diese reinigen, welche auf der Zuführeinheit
vorliegen. Die vertikalen Einspritzer der Köpfe leiten die Rückstände entweder durch
Gravitationstropfen oder mittels zusätzlicher vertikaler Schaber
ab.
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Eine
automatische Gravitations-Befüllmaschine
ist aus
US-A-2 380 771 bekannt. Diese Maschine
weist die Merkmale des Oberbegriffs des Anspruchs 1 auf.
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Automatische
Gravitations-Befuüllanlagen für Trommeln,
Tonnen, Tanks und dergleichen sind auch bekannt, welche fluide Produkte
im Allgemeinen enthalten, wie zum Beispiel Öle, Fette, Farben, chemische
Produkte, und sind üblicherweise
mit Gallensystemen zum Schaben innerer Rohre ausgestattet, die mit
dem britischen Ausdruck "pig
scrapers" benannt
werden. Solche Schabmittel sind offensichtlich vor jeglicher nachfolgender
Verwendung der Verteilungsanlagen nötig, um die Rückstände der
vorhergehenden Produkte von den Rohren zu entfernen. Zu diesem Zweck
werden am Ende jeden Kreislaufs die Molche oder Ballen unter Druck
in das Innere der Rohre geschoben, um so auf den inneren Oberflächen und
gegebenenfalls entlang deren gesamter Entwicklung einen Schabvorgang
auszuführen,
wobei die gesammelten Rückstände nach
außen abgegeben
werden.
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Es
ist auch bekannt, dass in diesen Anlagen die Einspritzköpfe in der
Lage sein müssen,
sich vertikal (und für
besondere Anwendungen auch transversal) zu verschieben, um die richtige
Positionierung und die Ausrichtung der Einspritzlanzen mit den Befüllöffnungen
für die
verschiedenen Arten von Behältern
zu ermöglichen,
welche unterschiedliche Größe und/oder
Höhen aufweisen.
Derzeit sind, um solche Verschiebungen auszuführen, die Einspritzköpfe von
dem festen Verteilungssammler getrennt und sind an diesem mittels
Rohrleitungen angeschlossen, welche, während sie eine korrekte Befüllung der in
die Behälter
während
der aktiven Schritte abzugebenden fluiden Produkte sicherstellen,
weniger geeignet sind, die innere Reinigung mittels der Schabballen-Systeme
am Ende des Kreislaufs zu ermöglichen.
Substantiell kann die Reinigung mit Schabballen nur bis zu dem enthaltenen
festen Verteilungssammler ausgeführt
werden, während
die Reinigung der Rohrleitungen, der Einspritzköpfe und der Einspritzer nur
nach Abnehmen dieser Teile, ihrer Entleerung und deren Handreinigung
ausgeführt
werden kann, mit der daraus folgenden Verschwendung von Resourcen
infolge des Einsatzes von unproduktiver Arbeitskraft, den übermäßigen Leerlaufzeiten,
dem Erfordernis des Sammelns der zurückgewonnenen fluiden Produkte
und das Senden derselben zur Rezirkulation, falls möglich, oder
wenn es nicht möglich ist,
mit einem totalen oder teilweisen Produktverlust, mit dem Senden
von Abfällen
zu den Verschmutzungssubstanz-Sammelzentren, den autorisierten Sammelstellen
oder den Zurückgewinnungs-
und Regenerationsanlagen.
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die genannten Nachteile
zu vermeiden.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung für die automatische
Gravitations-Befüllung
von Behältern
mit fluiden Produkten gelöst,
welche mit einem Schab-Gesamtreinigungssystem durch einen gleitenden
Schabballen mit einem Durchmesser versehen ist, wobei die Vorrichtung
eine feste, rohr förmige
Hauptzufuhrleitung; eine horizontale, rohrförmige Zufuhreinheit, welche
an der festen Zuführleitung
durch eine zwischenliegende, gelenkige Rohrleitungen) mit dichten Drehverbindungen
und zugehörigen
Krümmern
angeschlossen ist; wobei die rohrförmige Zuführeinheit zumindest einen Einspritzkopf
für das
zuzuführende fluide
Produkt zu dem Behälter
umfasst, und jeder Einspritzkopf mit horizontalen, rohrförmigen durchgehenden
Verbindungen mit einem zentralen freien Durchgang versehen ist,
und einem Einspritzer, welcher mit einem Abgabeauslass und mit Öffnungs- und Schließmitteln
des Abgabeauslasses versehen ist, wobei der Einspritzer eine interne
Rohrleitung aufweist, welche mit dem zentralen freien Durchgang kommunizierend
verbunden ist; wobei der innere Durchmesser des zentralen freien
Durchgangs konstant und gleich dem der festen rohrförmigen Hauptzufuhrleitung
ist, und gleich dem der zwischenliegenden, gelenkigen Rohrleitung(en),
dichten Drehverbindungen und zugehörigen Krümmern ist; wobei der innere
Durchmesser gleich dem des unter Druck gleitend geschobenen Schabballens
ist.
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Die
Vorrichtung der vorliegenden Erfindung erlaubt es, die folgenden
Ergebnisse zu erhalten:
Der vertikale Einspritzkopf oder die
vertikalen Einspritzköpfe
umfassen orthogonale transversale Durchgänge, welche sich orthogonal
miteinander und mit Durchgängen
von möglichen
zwischenliegenden und/oder rohrförmigen
Endrohrabschnitten zusammenschließen, um eine einzige horizontale, rohrförmige Zufuhreinheit
mit einem kontinuierlichen linearen Durchgang zu bilden; die Position
der horizontalen Zufuhreinheit ist vollständig mit dem orthogonalen Einspritzkopf
oder -köpfen
höheneinstellbar, um
die gewünschte
Positionierung und/oder Ausrichtung der Einspritzlanzen bezüglich des
Füllens
von Behältern
mit unterschiedlicher Größe und/oder
Höhen zu
ermöglichen;
die Zufuhreinheit ist an die feste Produkt-Ankunftsleitung mittels
einer gelenkigen Rohrleitung mit dichten Drehverbindungen gekoppelt;
der innere Durchmesser der Zuführeinheit,
der gelenkigen Rohrleitungen, der dichten Drehverbindungen und der
festen Leitung ist gleich, und innerhalb desselben gleitet zumindest
ein reinigender Ballenschaber oder -molch; die Lanze des Einspritzers (der
Einspritzer) kann durch Tropfen, Gravitation oder einem zusätzlichen,
unabhängig
gesteuerten vertikalen Ballen durch den unteren Abgabeauslass gereinigt
werden, wo der Schließer
durch vollständig oder
teilweise externe Mittel aktiviert wird.
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Die
durch die vorliegende Erfindung erzielten Vorteile liegen im Wesentlichen
darin, dass der Schabballen (die Schabballen) oder -molch(e), entweder
hintereinander oder mit einzelnen Durchläufen, in der Zufuhreinheit,
dem Einspritzkopf oder den Einspritzköpfen, der gelenkigen Leitung,
den dichten Drehverbindungen und der festen Zufuhrleitung gleiten
kann (können),
wobei ein vollständiges
Schaben ausgeführt
wird, ohne dass externe Interventionen erforderlich sind; nur die
Reinigung der Injektorlanzen kann unterschiedlich sein: mehr oder
weniger automatisch und/oder extrem, in Abhängigkeit von der Qualität der behandelten
Produkte und der zugehörigen
zulässigen
Toleranzen.
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Die
Erfindung wird nachfolgend im Detail in Übereinstimmung mit Ausführungsformen,
welche lediglich im Wege eines nicht beschränkenden Beispiels gegeben werden,
unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, wobei:
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1 den Querschnitt eines
ersten Beispiels einer Ausführungsform
eines Einspritzkopfes zeigt, welcher einer Zuführeinheit zugeordnet werden kann;
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2 den Seitenansichts-Querschnitt
desselben Einspritzkopfes von 1 zeigt;
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3 den Querschnitt eines
zweiten Beispiels einer Ausführungsform
eines Einspritzkopfes zeigt, welcher einer Zuführeinheit zugeordnet werden kann;
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4 eine teilweise Vorderansicht
einer Befüllmaschine
mit einer dreifachen Einspritzkopf-Einheit zeigt; und
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5 dieselbe Befüllmaschine
von 4 in einer Seitenansicht
zeigt.
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Bezugnehmend
auf die Figuren kann bemerkt werden, dass die Einspritzköpfe (1)
im Wesentlichen vertikal aufgebaut und orthogonal auf deren mittleren
Teil durch gegenüberliegende
koaxiale rohrförmige
Verbindungen (2) gekreuzt sind. Jeder Einspritzkopf (1)
umfasst einen zentralen rohrförmigen Durchgang
(3), der mit seinen eigenen rohrförmigen Verbindungen (2)
ausgerichtet ist. Die Verbindungen (2) sind ihrerseits
koaxial zwischen einander mit möglichen
und (4) und/oder zwischenliegen den (4') rohrförmigen Abschnitten
ausrichtbar, um kontinuierliche und im Durchmesser konstante rohrförmige Rohrleitungen
zu bilden, welche die Zuführeinheiten (5)
für die
automatischen Gravitations-Befüllmaschinen
bilden. Die Einheit zwischen den rohrförmigen Verbindungen (2)
und den möglichen
rohrförmigen Abschnitten
(4) ergibt sich durch die dicht anliegenden festen Flansche
(6, 6')
und die Zuführeinheit
(5) ist als ein Ganzes durch den festen Eingriff dieser Elemente
mit zumindest einem Einspritzkopf (1) gebildet. Einheiten
(5) mit mehreren Paaren von Köpfen können auch die Verwendung von
möglichen
zwischenliegenden Rohren (4')
in Abhängigkeit
von den Anforderungen des Anordnungsabstands zwischen den Köpfen umfassen.
In allen Fällen
wird jede Einheit (5) der automatischen Gravitations-Befüllmaschine
durch einen einzigen, kontinuierlichen und rohrförmigen Aufbau gebildet, welcher
durch ein oder mehrere Einspritzköpfe (1 ), mögliche rohrförmige Elemente
(4, 4')
und den zugehörigen
Flanschen (6, 6'),
welche hintereinander miteinander zusammengesetzt sind, ausgebildet,
so dass die zugehörigen zentralen
Durchgangslöcher
(3) von gleichem Durchmesser koaxial miteinander ausgerichtet
sind.
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Die 4 und 5 zeigen, lediglich im Wege eines nicht
beschränkenden
Beispiels, eine Zuführeinheit
(5) mit drei Einspritzköpfen
(1 ).
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Die
Position der horizontalen Zuführeinheit (5),
welche vollständig
mit dem orthogonalen Einspritzkopf oder -köpfen ist, kann in Abhängigkeit
von den Ausrichtungen der Einspritzlanzen (7) bezüglich der
zu befüllenden
Behälter
(8) höhenverstellbar sein,
welche unterschiedliche Formen oder Größen aufweisen können. Eine
solche Einstellung wird mittels Einrichtungen ausgeführt, welche
keinen Teil der Erfindung bilden, da sie im Wesentlichen denen entsprechen,
welche zum Einstellen der Köpfe
der herkömmlichen
Anlagen vorgesehen werden.
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Die
Zuführeinheit
(5) kann unter Beibehaltung der horizontalen Ausrichtung
in der vertikalen Richtung mittels einer zwischenliegenden gelenkigen rohrförmigen Leitung
(12) mit dichten Drehverbindungen (13) in der
vertikalen Richtung und gegebenenfalls in der transversalen und/oder
longitudinalen Richtung dank der Verbindung seines Einlassendes (10)
mit der festen Hauptleitung (11) verschoben werden; der
innere Durchmesser (3), welcher durch die gesamte Zuführeinheit
(5) verläuft,
ist gleich der der festen Hauptleitung (11) und der zwischenliegenden gelenkigen
Rohrleitung (12), mit den zugehörigen Krümmern (14) und den
zugehörigen
dichten Drehverbindern (13).
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Die
Zuführeinheit
(5) umfasst von der Endseite eine Einschließungs-Erstreckung
für zumindest einen
Schabballen oder -molch (15) und ist durch einen Flansch
(16) geschlossen, auf welchem die rohrförmigen Verbindungen (17)
eines sogenannten molchbaren Systems oder Molchschabers enden: Die
Ballen-Einschließungs-Erstreckung kann
ein unabhängiger
rohrförmiger
Abschnitt sein, welcher an eine der rohrförmigen Verbindungen (2)
des letzten Einspritzkopfes (1) angeflanscht ist, oder
an dieselbe Verbindung (2), dies in Abhängigkeit von der Größe des Ballens.
Ein zweites molchbares System oder Molchschaber ist ebenfalls an
dem Teil der festen Hauptleitung (11) in konventioneller
Weise vorgesehen.
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Auf
der Grundlage des vorstehenden ist ersichtlich, dass die gesamte
Leitung, welche für
die Strömung
von fluiden Produkten vorgesehen ist, von dem Anfang zu dem Ende
im Wesentlichen durch eine einzige rohrförmige Leitung mit konstantem Durchmesser
gebildet ist, welche eine gemischt geradlinige und/oder gekrümmte Entwicklung
aufweist, wobei es in jedem Fall möglich ist, die Druckzirkulation
der konventionellen Schabballen (15) zum Reinigen und Entfernen
durch einen einzigen kontinuierlichen, schnellen und vollständigen Betrieb
der Rückstände der
Produkte an dem Ende jedes Befüllvorgangs
und vor jeglicher nachfolgenden Verwendung der Verteilungsanlage
mit unterschiedlichen Produkten zu veranlassen.
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Bezugnehmend
auf die Tatsache, dass die Schabballen (15) frei durch
den zentralen Durchgang (3) gleiten müssen, muss die Öffnungs-Schließ-Steuerung
des Schließers
(18) der Lanze (7) jedes Einspritzkopfes (1)
von der Art sein, nicht den Durchgang zu behindern. Die 1 und 3 zeigen zwei unterschiedliche Lösungen,
welche nur im Wege eines nicht beschränkenden Beispiels gegeben werden, welche
für unterschiedliche
Anwendungen konstruiert sind: Die erste betrifft Anwendungen auf
Betriebsanlagen oder -kreisen, in welchen die Toleranzen für die Menge
von Rückständen der
behandelten Fluide nicht sehr streng sind, die zweite betrifft Anwendungen
auf Betriebsanlagen oder -kreisen mit strengen Toleranzen. Bei der
ersten Konfiguration ist der den Schließer (18) tragende
Stab (19) mittels einer Klammer (20) an dem inneren
Teil des Abgabeauslasses (21) des unteren Körpers (22) unter
dem Durchgangsloch (3), welches frei bleibt, verbunden.
In demselben Körper
(22) gleitet die Leitung (23) der Einspritzlanze
(7) frei. Wenn der Behälter
oder die Behälter
(8), welche entlang Förderern
(24) fortschreiten, in Übereinstimmung
mit den Wiegestationen (25) stoppen, wobei die Ladeöffnungen
(26) mit dem (den) Einspritzer(n) (7) ausgerichtet
sind, aktiviert der Kolben (9) das Absenken der Zuführeinheit (5)
vollständig
mit dem Einspritzkopf oder den Einspritzköpfen (1). Jede Leitung
(23) tritt in die darunter liegende und ausgerichtete Öffnung (26)
eines Behälters
(8) um eine Länge
ein, die hinreichend ist, um die vollständige Öffnung des Abgabeauslasses
(27) zu ermöglichen,
was nicht durch den Öffnungs-Schließer (18)
ausgeführt
wird, welcher fest ist, sondern durch Anheben der Rohrleitung mittels Einstellkolben
(28, 28'),
welche über
die Stange (29) die Rückbewegung
der Klammer (30) bewirken, mit welcher Bolzen (31)
im Eingriff stehen, welche in Führungen
(32) gleiten und welche mit einem kleinen Flansch (33)
im Eingriff stehen, welche integral mit der Rohrleitung sind. Die
Kolben (28, 28')
stellen das Öffnen
und das anschließende
Schließen
des Abgabeauslasses (27) am Ende des Befüllbetriebs
ein: schnell im ersten Stadium und langsam und progressiv in dem
abschließenden
Stadium präziser
Dosierung, in Abhängigkeit
von dem gewogenen Gewicht. Beim Ende jedes Befüllvorgangs wird, bevor ein nachfolgender
Vorgang mit unterschiedlichen Produkten begonnen wird, und nach
dem Reinigungsschritt der gesamten Leitung mittels Schabballen (Scraping
Pads) (15), welche durch Löcher (3) durchtreten,
jeder Abgabeauslass (27) wieder geöffnet und die kleine Menge
des Produkts, welche in jeder Rohrleitung (23) enthalten
ist, wird veranlasst, infolge von Schwerkraft auszutreten und herunter
zu tropfen. Offensichtlich hängt
die Abgabe von der Fluidität
der behandelten Produkte ab, und in jedem Fall wird stets ein gewisser
Rest auf der Wand der Abgabeauslasswand (21) verbleiben:
Die Menge eines solchen Restes muss innerhalb der erwarteten Toleranzgrenzen
umfasst und akzeptabel sein. Mögliche genauere
Reinigungsvorgänge
sind durch Anwendung von Schnellbefestigungen, beispielsweise Bajonettbefestigern,
zur Verbindung der unteren Körper (22)
und der kleinen Flansche (33) an den Kopfeinheiten (1)
möglich.
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Bei
der zweiten Konfiguration (3)
ist auch die innere Rohrleitung (21) des unteren Körpers (22)
unter dem Durchgangsloch (3) frei, während der Schließer (18)
auf dem unteren Ende eines Elements (34) angebracht ist,
wobei dieser extern und koaxial mit dem Körper (22) ist, welcher
durch den kleinen Flansch (33) getragen wird, welcher die
Abwärts-Öffnungs-
und Aufwärts-Schließ-Bewegung
mittels Stangen (31) empfängt, welche in einer Führung (32) gleiten,
und mit den Einstellkolben (28, 28') durch die Stange (29)
und die Klammer (30) gekoppelt sind. Die Schließer-Steuereinheit ist
bezüglich
des Körpers
des Einspritzkopfes nicht ausgerichtet, um einen oberen Kolben (35)
mit der inneren Rohrleitung (21) des untenliegenden Körpers (22)
auszurichten. Ein zweiter Schabballen (37) ist mit einer
Stange (36) eines Kolbens (35) im Eingriff, welcher,
wenn er nicht in Betrieb ist, oberhalb des Durchgangslochs (3)
positioniert ist, während
er in dem nachfolgenden Schritt des vollständigen Schabens der Zuführleitungen
durch Ballen (15) nach unten geschoben wird, diametral
durch das Durchgangsloch (3) läuft und in die innere Rohrleitung
(21) einsetzt und gleitet, wobei er auf dessen Oberfläche die
gewünschte
Reinigung ausführt.
Die Länge
des Ballens (37) ist derart, dass eine adäquate und
korrekte Führung
ermöglicht
wird, sowohl während
des Durchgangs durch das Loch (3) als auch in die Öffnung der
Rohrleitung (21). Bei dieser zweiten Lösung ist ersichtlich, dass
das Reinigen und die Entfernung der Rückstände des behandelten Produkts
entlang aller rohrförmigen
Leitungen erfolgt, welche die Zuführeinheiten bilden, und dass
ein einziger kontinuierlicher und schneller Betrieb am Ende jedes
Befüllvorgangs
und vor jeglicher nachfolgender Verwendung der Anlagen mit unterschiedlichen
Produkten ausgeführt
werden kann, und sie ist vorteilhaft anwendbar in allen Fällen, wenn
die Toleranzen für
die akzeptablen Rückstände streng
sind. Es ist ebenso ersichtlich, dass die zweite beschriebene Lösung, wenn
sie ohne den oberen Kolben (35) und den zugehörigen zweiten
Schließer
(18) ausgeführt
wird, ob dieser nicht ausgerichtet oder ausgerichtet sein mag, eine
Konfiguration aufweist, welche vollständig der der ersten Lösung für die beschriebenen
Zwecke entspricht.
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Während die
vorliegende Erfindung in Übereinstimmung
mit einigen Ausführungsformen
beschrieben und dargestellt wurde, welche nur im Wege eines nicht
beschränkenden
Beispiels gegeben wurden, werden Fachleute verstehen, dass viele Modifikationen
bezüglich
der Formen, Aufbauten, Komponenten, Details, Orientierungen, möglicher Kombinationen
und Einheiten, welche stets innerhalb ihres Bereichs und Ziels fallen,
eingebracht werden können.