DE68905289T2

DE68905289T2 - System zum fuellen von behaeltern.

Info

Publication number: DE68905289T2
Application number: DE8989310017T
Authority: DE
Inventors: Kenneth Paul Mcdonald; Badruddin Kalimuddin Rangwala
Original assignee: Elopak Systems AG
Current assignee: Elopak Systems AG
Priority date: 1988-10-14
Filing date: 1989-09-29
Publication date: 1993-06-17
Anticipated expiration: 2009-09-30
Also published as: DE68905289D1; EP0364140A1; JP2688997B2; FI894817A; NO894050L; US4895193A; FI894817A0; EP0364140B1; NO894050D0; JPH02219701A; RU1784023C

Description

TECHNISCHER BEREICH

Diese Erfindung betrifft im allgemeinen Füllsysteme für Behälter und insbesondere progressive Füllsysteme für variable Volumina.

STAND DER TECHNIK

Bisher war bei Maschinen mit konstanter Schaltgeschwindigkeit üblich, größere Behälter schrittweise mit gleichen Teilvolumina eines Fluids an jeder eine Reihe von Stationen zu füllen, z.B. vier Füllungen zu 16 Unzen an jeder von vier aufeinanderfolgenden Stationen bei einem 64-Unzen Behälter. Bei einem solchen Verfahren entstand nach der letzten Station ein übermäßiges Schaumvolumen im Luftraum des Behälters, wodurch eine eigene Entschäumvorrichtung nach dem letzten Füllschritt erforderlich war, bevor die Oberseite verschlossen werden konnte.

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Ein allgemeines Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines verbesserten Behälterfüllsystems, wobei das erhaltene Schaumvolumen minimal ist.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines schrittweisen Behälterfüllsystems, worin variable Volumina eines Fluids, wie Milch, in einen Behälter abgegeben werden, um die Menge des erhaltenen Schaums besser zu regulieren, wenn der Behälter gefüllt wird.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines schrittweisen Behälterfüllsystems, worin Teilmengen eines Fluids an jeder einer vorbestimmten Anzahl von Stationen, die im wesentlichen einer idealen Verteilungsformel entspricht, in den Behälter abgegeben werden.
Diese und andere Ziele und Vorteile der Erfindung werden mit Bezugnahme auf die folgende Beschreibung und die beiliegenden Zeichnungen deutlicher.
Gemäß einem Merkmal der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Füllen von Flüssigkeitsbehältern vor deren Verschluß geschaffen, worin vorbestimmte Flüssigkeitsvolumina in die Behälter an entsprechenden Stationen einer Vielzahl von Stationen abgelassen werden, dadurch gekennzeichnet, daß zunehmend größere Flüssigkeitsvolumina in jeden Behälter an den besagten entsprechenden Stationen abgelassen werden, um jeden Behälter mit einer minimalen entstehenden Schaummenge in seinem Luftraum zu füllen.
Gemäß einem weiteren Merkmal der vorliegenden Erfindung wird ein Füllsystem, bestehend aus einer Formungs-, Füll- und Verschlußvorrichtung für Flüssigkeitsbehälter geschaffen, das eine Vielzahl von flüssigkeitsspendenden Stationen umfaßt, wobei an den entsprechenden Stationen vorbestimmte Flüssigkeitsvolumina in jeden Behälter abgelassen werden, dadurch gekennzeichnet, daß die entsprechenden Stationen so angeordnet sind, daß zunehmend größere Flüssigkeitsvolumina in jeden Behälter abgelassen werden.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die Figur ist ein seitlicher Aufriß einer erfindungsgemäßen Behälterfüllvorrichtung.

BESTE AUSFÜHRUNGSFORM DER ERFINDUNG

Mit genauerer Bezugnahme auf die Zeichnung, wird eine Formungs-, Füll- und Verschlußvorrichtung 10 für Flüssigkeitsverpackungen dargestellt, die ein Grundgestell 12 und einen vertikale Träger 14 umfaßt. Ein Magazin 16 zur Aufnahme einer Vielzahl von Kartonzuschnitten 18 ist an einem Ende des Trägers 14 befestigt. Unmittelbar unter dem Magazin 16 ist ein Lademechanismus 20 an dem Träger befestigt, der jeweils einen Zuschnitt aus dem Magazin zieht und diesen zu einer vierseitigen Hülse 22 öffnet und dann die einzelne Hülse auf einen von sechs Dornen 24 einer Revolverkopfeinrichtung 26 in etwa der 4:00 Position setzt. Ein einstellbares Anschlagelement 25 ist betriebsbereit mit jedem Dorn 24 verbunden, so daß Behälter mit demselben Durchschnitt, aber von unterschiedlicher Höhe gebildet werden können.
Wenn der Dorn gegen den Uhrzeigersinn weitergeschaltet wird, läuft jede Hülse 22 bei einer Voröffnereinheit 28, einem Heizgerät 30 und einer Verschlußeinheit 32 vorbei und bei 6:00 in eine Entladeposition. In dieser Position wird jeder am Boden verschlossene Behälter, der bei 34 dargestellt ist, durch eine Abstreifeinheit 36 von dem Dorn 24 abgezogen und auf eine feststehende Schiene 38 gebracht, die neben zwei parallelen Endlosförderern 40 liegt, deren Schaltsequenz mit jener der Revolverkopfschaltung 26 durch ein geeignetes Steuerpultmittel, das bei 41 dargestellt ist, koordiniert wird.
Ein Schieber 42 bewegt jeden oben offenen Behälter 34 von der Schiene 38 in geeignete Taschen (nicht dargestellt) des Förderers 40. Nach einer vorbestimmten Anzahl von Schaltbewegungen des Förderers wird jeder folgende Behälter 34 üblicherweise unter einer Deckelvorfalzeinheit 44 angeordnet.
Danach wird jeder Behälter 34 mit einer konstanten Schaltgeschwindigkeit der Reihe nach schrittweise in die Position unter vier Fülleinheiten 46, 48, 50 und 52 gebracht, von welchen jede ein gemessenes Volumen einer bestimmten Flüssigkeit, wie Milch, aus einer Quelle 54 in jeden folgenden Behälter abgibt. Nachdem die letzte Fülleinheit 52 passiert wurde, werden die Behälterdeckel durch entsprechende Falt-, Heiz- und Verschlußeinheiten 56, 58 und 60 gefaltet, erwärmt und verschlossen.
Die Fülleinheiten 46, 48, 50 und 52 können entweder vier jeweils unterschiedlich große Kolben mit derselben Hublänge, oder gleich große Kolben mit unterschiedlichen Hublängen enthalten, so daß variable Volumina des Fluids in jeden Behälter 34, der weitergeschaltet wird, gemäß der folgenden Formel abgegeben werden:
worin:
Vt = Behältergesamtvolumen
Vi = bei Station i abgegebenes Volumen
i = Nummer der Station
N = Anzahl der Stationen
Zum Beispiel wird bei der Füllung eines 1,89 Liter (64 Unzen) Behälters bei vier aufeinanderfolgenden Stationen anstelle der bisher üblichen Abgabe von 0,47 Litern (16 Unzen) an jeder Station 46, 48, 50 und 52, durch die Anwendung der obengenannten Füllablaufformel folgendes Ergebnis erhalten:
V&sub2; = 2 + [4+4-1] = 14 Unzen = 0,41 Liter
V&sub3; = 2 + [4+6-1] = 18 Unzen = 0,53 Liter
V&sub4; = 2 + [4+8-1] = 22 Unzen = 0,65 Liter
Gesamt 64 Unzen = 1,89 Liter
Wenn durch die Formel einzelne Volumina für die Stationen erhalten werden, die keine ganzen Zahlen darstellen, können solche Ergebnisse im allgemeinen auf die nächste Ganzzahl gerundet werden, um die Konstruktion oder Wahl der einzelnen Zylinder und ihrer Kolben zu erleichtern. Zum Beispiel ergibt beim Füllen eines 0,95 Liter (32 Unzen) Behälters in drei aufeinanderfolgenden Stationen, wie zum Beispiel nur bei den Fülleinheiten 46, 48 und 50, die Anwendung der Füllablaufformel das folgende Ergebnis:
Gesamt: 32 Unzen = 0,95 Liter
Tests haben gezeigt, daß bei Behältern, die gemäß der obengenannten Füllablaufformel gefüllt wurden, das Schaumendvolumen deutlich vermindert war, wodurch ein Entschäumungsvorgang zwischen der letzten Fülleinheit 52 und der Deckelverschlußeinheit 60 nicht notwendig ist.

INDUSTRIELLE ANWENDUNG

Es sollte offensichtlich sein, daß die Erfindung ein Behälterfüllsystem schafft, worin Schaum soweit verringert wird, daß nur eine minimale Schaumbildung im Kopfraum jedes Behälters entsteht, so daß der Deckelverschlußvorgang effektiv und gänzlich so vollendet werden kann, daß in der Folge kein Lecken auftritt.
Es sollte ebenso offensichtlich sein, daß anstelle der Veränderung des Kolben- und Zylinderdurchmessers bei konstanter Hublänge ein konstanter Kolben- und Zylinderdurchmesser aufrechterhalten und die Hublänge verändert werden kann, um die obenbeschriebenen schrittweise veränderten Volumina an den entsprechenden Stationen bei einer Maschine mit konstanter Schaltgeschwindigkeit zu erhalten, wenn die empfohlene Füllformel angewendet wird.
Es sollte ebenso offensichtlich sein, daß in Übereinstimmung mit der obenbeschriebenen Füllablaufformel mehr als die in der Zeichnung dargestellten vier Fülleinheiten an einer bestimmten Maschine vorgesehen sein können, oder daß weniger als die vier Fülleinheiten für bestimmte Behältergrößen verwendet werden können.
Es wurde zwar nur eine allgemeine Ausführungsform dargestellt und beschrieben, es sind aber auch Abänderungen im Bereich der folgenden Ansprüche möglich.

Claims

1. Verfahren zum Füllen von Flüssigkeitsbehältern (34) vor deren Verschließen, bei welchem vorbestimmte Flüssigkeitsvolumina in die Behälter (34) an entsprechenden Stationen (46-52) einer Vielzahl von Stationen (46-52) abgegeben werden, dadurch gekennzeichnet, daß zunehmend größere Flüssigkeitsvolumina in jeden Behälter (34) an den besagten entsprechenden Stationen (46-52) abgegeben werden, um jeden Behälter (34) mit einer minimalen entstehenden Schaummenge in seinem Luftraum zu füllen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, worin das Füllen gemäß der folgenden Formel erfolgt:

worin:

Vt = Behältergesamtvolumen

Vi = bei Station i abgegebenes Volumen

i = Nummer der Station

N = Anzahl der Stationen

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, worin die Behälter (34) mit einer konstanten Schaltgeschwindigkeit von einer Station (46) zur nächsten (48) befördert werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, worin die entsprechenden Stationen (46-52) entsprechende Kolben- und Zylindervorrichtungen (46-52) umfassen, deren Kolben- und Zylinderweite unterschiedlich ist, während alle mit derselben Hublänge betätigt werden.

5. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, worin die entsprechenden Stationen (46-52) entsprechende Kolben- und Zylindervorrichtungen (46-52) umfassen, deren Kolben- und Zylinderweite im wesentlichen gleich ist, deren jeweilige Hublänge für den jeweiligen Abgabetakt jedoch unterschiedlich ist.

6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, das ferner für bestimmte Anwendungen bei unterschiedlichen Behältergrößen eine Veränderung der Anzahl der entsprechenden Stationen (46-52), an denen die Abgabe erfolgt, umfaßt.

7. Füllsystem, bestehend aus einer Formungs, Füll- und Verschlußvorrichtung (10) für Flüssigkeitsbehälter (34), das eine Vielzahl von flüssigkeitsabgebenden Stationen (46-52) umfaßt, wobei an den entsprechenden Stationen (46-52) vorbestimmte Flüssigkeitsvolumina in jeden Behälter (34) abgegeben werden, dadurch gekennzeichnet, daß die entsprechenden Stationen (46-52) so angeordnet sind, daß zunehmend größere Flüssigkeitsvolumina in jeden Behälter (34) abgegeben werden.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, worin die entsprechenden Stationen (46-52) so angeordnet sind, daß das Füllen gemäß der folgenden Formel erfolgt:

worin:

Vt = Behältergesamtvolumen

Vi = bei Station i abgegebenes Volumen

i = Nummer der Station

N = Anzahl der Stationen

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, worin die entsprechenden Stationen (46-52) entsprechende Kolben- und Zylindervorrichtungen (46-52) umfassen, deren Kolben- und Zylinderweite unterschiedlich ist, während alle mit derselben Hublänge betätigt werden.

10. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, worin die entsprechenden Stationen (46-52) entsprechende Kolben- und Zylindervorrichtungen (46-52) umfassen, deren Kolben- und Zylinderweite im wesentlichen gleich ist, deren jeweilige Hublänge für den jeweiligen Abgabetakt jedoch unterschiedlich ist.