DE60201805T2

DE60201805T2 - Behälterfüllmaschine

Info

Publication number: DE60201805T2
Application number: DE60201805T
Authority: DE
Inventors: Narciso De Antoni Migliorati; Stefano Cavallari
Original assignee: Azionaria Costruzioni Macchine Automatiche ACMA SpA
Current assignee: Azionaria Costruzioni Macchine Automatiche ACMA SpA
Priority date: 2001-02-28
Filing date: 2002-02-28
Publication date: 2005-11-03
Anticipated expiration: 2022-03-01
Also published as: EP1303458B1; ES2232737T3; US7325578B2; ES2289440T3; WO2002068312A1; DE602004008173T2; US20040025962A1; ATE370095T1; CN1199843C; AU2002241254B2; DE60201805D1; EP1303458A1; EP1514834B1; RU2288887C2; ITBO20010109A0; DE602004008173D1; ITBO20010109A1; CN1460087A; RU2002132197A; ATE281404T1

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Maschine zum Befüllen von Behältern mit Flüssigkeit oder einem partikelförmigen Material.
STAND DER TECHNIK
Zu diesem Zweck werden Befüllmaschinen verwendet, die einen Karussellförderer aufweisen, der sich kontinuierlich um eine Achse herum dreht; eine Anzahl von Zuführeinrichtungen zum Zuführen des Befüllmaterials, und die durch den Förderer getragen werden, um die Drehachse des Förderers herum angeordnet sind, und an jeweiligen Beladestationen vorgesehen sind; und eine Lager- und Wiegeeinheit, die von dem Förderer getragen ist, um eine Anzahl leerer Behälter aufzunehmen, die jeweils an einer Beladestation positioniert sind, um das Füllmaterial von einer jeweiligen Befülleinrichtung aufzunehmen.
Bei bekannten Maschinen der oben beschriebenen Art (z. B. offenbart in US 4,582,102 ) weist die Lager- und Wiegeeinheit einen zylindrischen Tank und eine ringförmige Platte auf, die unter dem Tank plaziert ist, koaxial zu dem Tank verläuft und Wiegeköpfe lagert, von denen jeder dazu ausgestaltet ist, einen jeweiligen Behälter zu wiegen, und direkt auf einer oberen Fläche der ringförmigen Platte plaziert ist. Bei bekannten Maschinen dieser Art ist die Lager- und Wiegeeinheit daher eine integrierte Einheit, so dass eine Wartung und/oder Reparatur und/oder ein Austausch, der bzw. die an irgendeiner der Beladestationen ausgeführt wird, einen Halt der gesamten Maschine erforderlich macht.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Maschine zum Befüllen von Behältern zu schaffen, die die oben beschriebenen Nachteile des Stands der Technik überwindet.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Maschine zum Befüllen von Behältern gemäß dem Anspruch 1 geschaffen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Eine nicht beschränkende Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun beispielhaft mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, in welchen:
1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Maschine zeigt;
2 einen Halbschnitt entlang der Linie II-II in 1 zeigt; und
3 einen Schnitt entlang der Linie III-III in 2 in einem größeren Maßstab zeigt.
BESTE ART UND WEISE ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
Mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen bezeichnet die Ziffer 1 insgesamt eine Maschine zum Befüllen von Behältern, die in dem dargestellten Beispiel definiert sind durch im Wesentlichen zylindrische Flaschen 2, von denen jede mit ihrer Achse 3 im Wesentlichen aufrecht positioniert ist und die oben einen Hals 4 aufweisen, der an seinem oberen Ende eine Einlass-/Auslassöffnung 5 für ein Material 6 hat, das partikelförmig sein kann oder, wie in dem dargestellten Fall, flüssig.
Die Maschine 1 weist ein befestigtes Bodenteil 7 auf, von dem ein mittlerer Bereich durch eine zylindrische Säule 8 mit einer im Wesentlichen vertikalen Achse 9 definiert ist und, mit dazwischen vorgesehenen Lagern 10, einen röhrenförmigen Basisschaft 11 eines Karussellförderers 12 für eine Drehung lagert, der an dem Bodenteil 7 angebracht ist und durch einen an sich bekannten Antriebsmotor (nicht dargestellt) kontinuierlich um die Achse 9 herum gedreht wird.
Der Förderer 12 weist einen zylindrischen Basiskörper 13 koaxial mit der Achse 9 auf, der am Boden durch eine Bodenwand 14 definiert ist, die integral mit einem oberen Ende des Schafts 11 verbunden ist, und einen zylindrischen Tank 15, der ebenfalls koaxial mit der Achse 9 verläuft und oben auf dem und durch den zylindrischen Körper 13 gelagert ist. Der Tank 15 ist größer im Durchmesser als der zylindrische Körper 13 und ist am Boden durch eine Bodenwand 16 definiert, im wesentlichen rechtwinklig zu einer Achse 9 und mit einem Außenumfangsbereich 17, der nach außerhalb einer äußeren zylindrischen Wand 18 des zylindrischen Körpers 13 hervorsteht.
Der Förderer 12 weist auch eine Anzahl von Beladestationen 19 auf, die gleichmäßig um die Achse 9 herum beabstandet sind und definiert sind durch jeweilige bekannte Zuführeinrichtungen 20 zum Zuführen von Material 6, und welche sich abwärts von einem Außenumfangsbereich 17 einer Wand 16 des Tanks 15 entlang jeweiliger Achsen 21 parallel zu der Achse 9 erstrecken und auf bekannte Art und Weise durch jeweilige Ventileinrichtungen 22 und durch jeweilige bekannte Durchflusssensoren 23 gesteuert sind; und eine Lagereinheit 24 zum Aufnehmen von Flaschen 2 und Lagern jeder Flasche an einer jeweiligen Beladestation 19, außerhalb der Wand 18, unter einem Außenumfangsbereich 17 der Wand 16, wobei eine Achse 3 jeweils koaxial mit der Achse 21 einer jeweiligen Zuführeinrichtung 20 ist.
Die Lagereinheit 24 weist für jede Beladestation 19 einen jeweiligen Lager- und Wiegekopf 25 auf, der lösbar mit dem zylindrischen Körper 13 mit einer dazwischen angeordneten strukturellen und funktionalen Verbinde-/Trenneinrichtung mit schneller Anbringung verbunden ist, die durch eine Halterung 26 integral mit dem zylindrischen Körper 13 definiert ist.
Wie dies genauer in 3 dargestellt ist, ist jede Halterung 26 im Wesentlichen L-förmig, erstreckt sich radial mit Bezug auf die Achse 9, und weist einen röhrenförmigen Arm 27 auf, der sich abwärts und parallel zu der Achse 9 von der Bodenwand 14 des zylindrischen Körpers 13 erstreckt, hat einen röhrenförmigen Endanhang 28 im Eingriff mit einem Sitz 29 in der Wand 14, und ist integral mit der Wand 14 durch Schrauben 30 verbunden. Die Halterung 26 weist auch einen weiteren zylindrischen röhrenförmigen Arm 31 auf, der sich auswärts und entlang einer radialen Achse 32 von dem Bodenende des röhrenförmigen Arms 27 aus erstreckt, ein Außengewinde aufweist und von dem röhrenförmigen Arm 27 wie eine Trennwand 33 quer zur Achse 32 getrennt ist. Die Trennwand 33 hat eine Durchgangsöffnung 34 exzentrisch bezüglich der Achse 32, eine elektrische Dose 35 ist hindurchgepasst, die durch ein entlang des röhrenförmigen Arms 27 und durch die Wand 14 sich erstreckendes Kabel 36 mit einer Verarbeitungseinheit 37 verbunden ist, die ihrerseits mit Ventileinrichtungen 22 und Sensoren 23 verbunden ist.
Jeder Kopf 25 weist ein im Wesentlichen zylindrisches Gehäuse 38 mit einer Längsachse 39 auf, das seinerseits zwei Endwände 40 und 41 aufweist – die Wand 40 weist zu dem freien Ende des jeweiligen Arms 31 hin – und eine zylindrische Seitenwand 42 koaxial mit der Achse 39. Jeder Kopf 25 ist mit dem jeweiligen Arm 31 durch zwei Einstelleinrichtungen 43 und 44 verbunden. Die Einrichtung 43 ist eine Quereinstelleinrichtung, definiert durch einen röhrenförmigen Anhang 45, der sich auswärts von der Wand 40 erstreckt, koaxial mit der Achse 39, und präzise über eine gegebene Länge in das offene freie Ende des jeweiligen Arms 31 passt, so dass die Achse 39 koaxial mit der jeweiligen Achse 32 verläuft. Die Einrichtung 44 ist eine Winkel-Einstelleinrichtung, definiert durch einen exzentrischen Stift 46, der getragen ist durch eine Quertrennwand 47, die den Anhang 45 verschließt, und im Eingriff ist mit einer jeweiligen Öffnung 34 um eine Länge, die kürzer ist als die Länge des Anhangs 45, die in den jeweiligen röhrenförmigen Arm 31 eingepasst ist. Eine Ringmutter mit Innengewinde 48 ist auf axial gleitende und winklig leerlaufende Art und Weise an der Außenfläche des Anhangs 45 angebracht und im Eingriff mit dem Außengewinde des jeweiligen röhrenförmigen Arms 31, um das freie Ende des jeweiligen röhrenförmigen Arms 31 in Kontakt mit einer äußeren Schulterrippe zu bringen, die von dem Anhang 45 getragen wird.
In dem Gehäuse 38 befindet sich eine Skala 49 mit einem Block 50 für eine Verbindung mit der Innenfläche der Wand 40, und dieser definiert den Rahmen eines gelenkigen Parallelogramms 51, das Teil der Skala 49 ist und seinerseits zwei Kulissen 52 und 53 aufweist, die übereinander in einer im Wesentlichen radialen Ebene bezüglich der Achse 9 positioniert sind und sich von dem Block 50 in einer Richtung im Wesentlichen rechtwinklig zur Achse 9 erstrecken, und eine Verbindungsstange 54 im Wesentlichen parallel zur Achse 9. Die Skala 49 weist auch eine Platte 55 auf, die eine Achse 56 im Wesentlichen parallel zur Achse 9 hat, außerhalb des Gehäuses 38 angeordnet ist und integral mit dem oberen Ende eines aufrechten Elements 57 verbunden ist, das integral am Boden mit einem Punkt entlang der Kulisse 52 nahe an der Verbindungsstange 54 integral ist, koaxial mit der Achse 56 ist und in gleitender Art und Weise im Eingriff ist mit einer Hülse 58, die koaxial mit der Achse 56 verläuft und radial durch die Seitenwand 42 hindurchgepasst ist.
Das gelenkige Parallelogramm 51 ist in der oben beschriebenen Position gelagert mittels eines Stifts 49, der mit der Kulisse 52 zusammenwirkt und koaxial mit der Achse 56 am freien Ende einer Halterung 60 angebracht ist, die integral mit dem Loch 50 durch Schrauben 61 verbunden ist, zwischen den Kulissen 52 und 53 vorgesehen ist, im Wesentlichen parallel zu den Kulissen 52 und 53 verläuft und einen dünnen, relativ flexiblen Zwischenbereich 62 hat, der geschützt ist durch eine Faltenbalghülse 63 und einen gedruckten Schaltkreis 64 hält, der eine Ladezelle definiert, die elektrisch mit einer jeweiligen Dose 35 verbunden ist durch einen Stecker 65, der durch die Trennwand 47 hindurchgepasst ist und auf an sich bekannte, nicht dargestellte Art und Weise mit dem gedruckten Schaltkreis 64 verbunden ist.
Zwei Anschlagstifte 66 und 67, parallel mit der Achse 56 und auf entgegengesetzten Seiten davon angeordnet, sind durch die Seitenwand 42 des Gehäuses 38 hindurchgepasst, diametral gegenüber der Hülse 58, um lateral mit der Halterung 60 und der Kulisse 53 zusammenzuwirken, wenn die Halterung 60 durch eine auf die Platte 55 in einer Richtung parallel zur Achse 56 aufgebrachte statische Belastung gebogen wird.
Eine Greifanordnung 68 ist integral mit der Platte 55 verbunden, um eine jeweilige, aufrecht auf der Platte 55 stehende Flasche 2 zu halten, deren Achse 3 koaxial mit der Achse 56 verläuft und die ein aufrechtes Element 69 aufweist, das sich aufwärts von der Platte 55 aus und entlang dieser Platte erstreckt, und zwei Gabeln 70 und 71 lagert für einen Eingriff mit dem Körper bzw. dem Hals 4 der Flasche 2.
In der eigentlichen Verwendung wird der Förderer 12 kontinuierlich um die Achse 9 herum gedreht, und bei jeder Umdrehung empfängt jede Beladestation 19 eine jeweilige Flasche 2, die abgeladen wird, wenn sie befüllt ist.
Mit Bezug auf eine Beladestation 19 übt eine leere Flasche 2, wenn sie auf die Platte 55 des jeweiligen Kopfs 25 aufgebracht und von der jeweiligen Greifanordnung 68 ergriffen wird, ihr Gewicht auf die jeweilige Halterung 60 aus, die beim Verformen Signale über den gedruckten Schaltkreis 64 hin zu der Verarbeitungseinheit 37 sendet, die auf an sich bekannte Art und Weise das Gewicht (Tara) der leeren Flasche 2 bestimmt. Wenn dies einmal getan ist, öffnet die Verarbeitungseinheit 37 die Ventileinrichtung 22 der jeweiligen Zuführeinrichtung 20, um die Flasche 2 nach und nach zu befüllen, und der Gewichtsanstieg wird kontinuierlich durch die jeweilige Skala 49 erfasst. Falls der Fluss des Materials 6 durch die jeweilige Zuführeinrichtung 20, wie er durch den jeweiligen Sensor 23 erfasst wird, nicht mit einem kontinuierlichen Gewichtsanstieg übereinstimmt (und so eine beschädigte oder zerbrochene Flasche 2 anzeigt), verschließt die Verarbeitungseinheit 37 die Ventileinrichtung 22. Unter normalen Umständen verschließt die Verarbeitungseinheit 37 die Ventileinrichtung 22, wenn das erfasste Gewicht, minus des zuvor gemessenen Tara, einen gegebenen vorher bestimmten Wert erreicht, der offensichtlich erreicht wird, bevor die Flasche 2 eine Station (nicht dargestellt) erreicht, wo sie auf an sich bekannte Art und Weise von der Lagereinheit 24 entfernt wird.
In Verbindung mit der oben beschriebenen Maschine 1 wird darauf hingewiesen, dass das Ausbilden der Lagereinheit 24 mittels einer Anzahl von separaten Köpfen 25 – die extrem einfach dank der jeweiligen Einstelleinrichtungen 43 und 44, der jeweiligen Ringmuttern 48, und der jeweiligen elektrischen Schnellverbindungen 72, jeweils definiert durch eine jeweilige Dose 35 und einen jeweiligen Stecker 65, montiert/demontiert werden können – nicht nur eine Wartung oder Reparatur verglichen mit entsprechenden bekannten Befüllmaschinen stark vereinfacht, sondern auch das Ausführen solcher Arbeiten ohne ein Anhalten der Befüllmaschine 1 länger als unbedingt notwendig, um die einzelnen Köpfe 25 abzutrennen und wieder anzubringen, ermöglicht.

Claims

Maschine zum Befüllen von Behältern mit Flüssigkeit oder einem partikelartigen Material, welche Maschine (1) folgendes aufweist: einen Karussellförderer (12) aufweist, der sich kontinuierlich um eine Achse (9) herum dreht, einen Tank (15) der Teil des Karussellförderers (12) ist und koaxial mit der Achse (9) verläuft, eine Anzahl von Zuführeinrichtungen (20) zum Zuführen des Materials (6), die mit dem Tank (15) verbunden, von dem Karussellförderer (12) getragen, um die Achse (9) herum angeordnet und bei jeweiligen Beladestationen (9) positioniert sind, sowie Lager- und Wiegemittel (24), die von dem Karussellförderer (12) getragen sind, um eine Anzahl der Behälter (2) zu lagern und zu wiegen, jeweils positioniert bei einer jeweiligen Beladestation (19), um das Material (6) von einer jeweiligen Zuführeinrichtung (20) aufzunehmen; wobei die Lager- und Wiegemittel (24) eine Anzahl von unabhängigen Lager- und Wiegeköpfen (25) aufweisen, von denen jeder dazu ausgestaltet ist, einen jeweiligen Behälter (2) bei einer jeweiligen Beladestation (19) zu lagern und zu wiegen; und wobei der Karussellförderer (12) einen zylindrischen Körper (13) aufweist, der koaxial mit der Achse (9) verläuft, unter dem Tank (15) plaziert ist und am Boden durch eine Bodenwand (14) definiert ist; wobei die Maschine (1) dadurch gekennzeichnet ist, dass jeder Lager- und Wiegekopf (25) lösbar mit dem zylindrischen Körper (13) mit der Zwischenschaltung einer Verbinde-/Löseeinrichtung verbunden ist, die durch eine mit dem zylindrischen Körper (13) verbundene Halterung (26) definiert ist, wobei sich jede Halterung (26) von der Bodenwand (14) des zylindrischen Körpers (13) aus abwärts und radial bezüglich der Achse (9) erstreckt.
Maschine nach Anspruch 1, bei welcher jede Halterung (26) integral mit der Bodenwand (14) des zylindrischen Körpers (13) durch Schrauben (30) verbunden ist.
Maschine nach Anspruch 1 oder 2, bei welcher jede Halterung (26) im wesentlichen L-förmig ist und einen röhrenförmigen Arm (27) aufweist, der sich abwärts und parallel zu der Achse (9) erstreckt, sowie einen Arm (31), der sich entlang einer radialen Achse (32) des Karussellförderers (12) erstreckt und mit einem jeweiligen Lager- und Wiegekopf (25) verbunden ist.
Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei welcher jeder Lager- und Wiegekopf (25) eine Skala (49) aufweist, welche eine Platte (55) zum Lagern eines jeweiligen Behälters (2) hat und ein elektrisches Signal proportional zum Gewicht des Behälters (2) ausgibt, und Übertragungsmittel (36) zum Verbinden der Skala (49) mit einer Bearbeitungs- und Steuerungseinheit (37), welche Übertragungsmittel (36) ein Kabel (36) aufweisen, das sich entlang der jeweiligen Halterung (26) erstreckt, und wobei die Skala (49) mit dem Kabel (36) über eine Dose-Stecker-Verbindung (72) mit zwei Anschlüssen (35, 65) verbunden ist, von denen ein erster Anschluss (35) von der Halterung (26) getragen ist und ein zweiter Anschluss (65) von dem Lager- und Wiegekopf (25) getragen ist.
Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei welcher jede Halterung (26) ein Endelement (31) aufweist, das eine Längsachse (32) hat und mit dem jeweiligen Lager- und Wiegekopf (25) eine Anordnung definiert, die eine erste Einstelleinrichtung (43) zum Einstellen einer Montageposition des Lager- und Wiegekopfes (25) quer zu der Längsachse (32) aufweist, eine zweite Einstelleinrichtung (44) zum Einstellen einer winkligen Montageposition des Lager- und Wiegekopfes (25) um die Längsachse (32) herum, und lösbare Verriegelungsmittel (48), um eine jeweilige Verschiebung des Lager- und Wiegekopfes (25) bezüglich des Endelements (31) in einer Richtung parallel zur Längsachse (32) zu verhindern.
Maschine nach Anspruch 5, bei welcher das Endelement (31) ein röhrenförmiges Element koaxial mit der Längsachse (32) ist und jeder Lager- und Wiegekopf (25) ein hervorstehendes zylindrisches Element (45) aufweist, welches mit dem Endelement (31) in umlaufend und axial gleitender Art und Weise im Eingriff ist, um mit diesen Endelement (31) die erste Einstelleinrichtung (43) zu definieren.
Maschine nach Anspruch 6, bei welcher die zweite Einstelleinrichtung (44) eine mechanische Stift-Dosen-Kopplung aufweist, die durch einen Flächenstift (46) definiert ist, der durch eines der beiden Elemente (31, 45) getragen wird und parallel zu der Längsachse (32) und exzentrisch bezüglich dieser Längsachse (32) verläuft, und durch einen Flächensitz (34) zum Aufnehmen des Stiftes (46), der an dem anderen der beiden Elemente (38, 45) ausgeformt ist.
Maschine nach einem der Ansprüche 5 bis 7, bei welcher das Endelement (31) ein röhrenförmiges Element koaxial mit der Längsachse (32) ist, das ein Außengewinde hat; und wobei jeder Lager- und Wiegekopf (25) ein hervorstehendes zylindrisches Element (45) aufweist, das intern mit dem Endelement (31) in axial und winklig gleitender Art und Weise im Eingriff ist; wobei die lösbaren Verriegelungsmittel (48) eine Ringmutter (48) aufweisen, die in axial gleitender und winklig leerlaufender Art und Weise an dem zylindrischen Element (45) angebracht ist und mit dem Außengewinde im Eingriff ist.
Maschine nach Anspruch 4, in welcher der erste Anschluss (35) eine elektrische Dose und der zweite Anschluss (65) ein elektrischer Stecker ist.