DE69102399T2

DE69102399T2 - Vorrichtung zum Ausgeben von flüssigen Produkten zu drehbeweglichen Teilen, insbesondere für Getränkeabfüller.

Info

Publication number: DE69102399T2
Application number: DE69102399T
Authority: DE
Inventors: Maurizio Marchesini
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1990-11-14
Filing date: 1991-11-12
Publication date: 1994-11-24
Anticipated expiration: 2011-11-13
Also published as: DE69102399D1; IT9003735A0; IT9003735A1; EP0486440A1; ES2055577T3; IT1242879B; EP0486440B1

Description

Die Erfindung betrifft das technische Sachgebiet automatischer Maschinen zum Füllen von Behältern mit flüssigen Produkten.
Zahlreiche Automaten sind bekannt, die Behälter wie Flaschen oder Fläschchen mit Flüssigkeiten füllen. Diese Maschinen besitzen für gewöhnlich Karussells bzw. Sternräder, die um eine senkrechte Achse rotieren und dafür bestimmt sind, die zu füllenden Flaschen geordnet aus einer Zuführvorrichtung aufzunehmen. Das Karussell trägt Mittel zum Abgeben des flüssigen Produktes, die synchron mit Mitteln zum Ausrichten der Flaschen auf entsprechende Düsen der Abgabeeinheiten arbeiten. Die gefüllten Flaschen werden dann an eine Ausgabevorrichtung übergeben.
Die genannten Abgabeeinheiten besitzen gewöhnlich mehrere Elemente, die auf die Flüssigkeit einen bestimmten Druck ausüben und die mit Flüssigkeitszufuhrleitungen verbunden sind. Diese Leitungen sind mit dem Flüssigkeitsbehälter über Ventile verbunden, die an der Außenkante des Karussells angeordnet sind.
Bei bekannten Maschinen erfordert die Flüssigkeitsabgabe einen aufwendigen Satz Zuführelemente, die die Maschinenabläufe behindern können. Der Hauptgrund hierfür ist, dar die große Anzahl einzelner Zuführleitungen das Karussell überladen und die nötigen Wartungsarbeiten erschweren.
Aus US-A-4,060,109 ist eine Behälterabfüllanlage gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt, die mehrere sich drehende Füllzylinder und entsprechende Kolben aufweist, womit in die Zylinder mit ihren Kolben eingefülltes Fluid am Ende des jeweiligen Einlaßhubes dann aus den Zylindern gedrückt wird, um die jeweiligen Behälter zu füllen.
Mit einem Ende einer Einstellschraube ist das Ende des Einlaßhubes der Kolbenstange an jedem Kolben einstellbar und am anderen Ende ist ein kettenradähnliches Rad befestigt, das von den Kolbenstangen stationär am Rahmen der Vorrichtung befestigter Luftzylinder inkrementell rotierend betätigt wird, wenn das sich mit den Zylindern drehende Rad von den Kolbenstangen erfaßt wird.
Die Betätigung der Luftzylinder wird elektrisch gesteuert und damit kann das Ende des Einlaßhubes jedes Kolbens und deshalb die Füllmenge in den entsprechenden Zylindern gefahrlos und ohne Betriebsunterbrechung der Vorrichtung eingestellt werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, die in der Lage ist, ein flüssiges Produkt an rotierende Elemente abzugeben, und die besonders zur Verwendung bei automatischen Flaschen-Füllanlagen geeignet ist.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung liegt darin, eine Vorrichtung zu schaffen, die sich einer einfachen und zuverlässigen Technik bedient und die für einen groben Bereich unterschiedlicher Flaschengrößen geeignet ist.
Die genannten Aufgaben werden erfindungsgemäß mit den nachstehenden Ansprüchen gelöst.
Der von der beanspruchten Vorrichtung eingenommene Raum ist somit sehr klein, ermöglicht eine sehr praktische Anordnung und gestattet einen einfachen Zugang zu den inneren Teilen des Karussells. Da der Aufbau der Vorrichtung sehr einfach ist, besitzt die mit ihr ausgerüstete Maschine ferner eine zusätzliche Leistungsfähigkeit und Zuverlässigkeit.
Die Eigenschaften der Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung in Bezugnahme auf die Zeichnung ersichtlicht. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf eine Flaschen- Füllmaschine;
Fig. 2 einen senkrechten Schnitt durch ein Füllventil der beanspruchten Vorrichtung;
Fig. 3 eine schematische Draufsicht auf die Maschine in verschiedenen Zuständen des Betriebsablaufs;
Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie IV-IV der in Fig. 3 dargestellten Abfüllmaschine.
Unter Bezugnahme auf die gerade aufgelisteten Zeichnungen hat die Maschine zum Abfüllen von Flaschen 1 mit einem flüssigen Produkt Mittel 2 zum Zuführen der Flaschen zu einem Karussell 3, das um eine senkrechte Achse in Pfeilrichtung A rotiert.
Die Zuführeinrichtung 2 besteht aus einem Flaschen 1 transportierenden Förderer 4 mit einer längsseitigen Einrichtung 5, die axial so rotiert, daß die geförderten Flaschen 1 Abstände voneinander erhalten. Die Einrichtung 5 arbeitet in Verbindung mit einem Verteiler 6, der beispielsweise sternförmig ist und in Pfeilrichtung B rotiert. Die Flaschen werden in Aufnahmen 6a des Verteilers 6 und von einer Ringführung 7 gehalten und geführt, die teilweise den Verteiler umgibt.
Das Karussell 3 erhält die vom Verteiler 6 einzeln angeführten Flaschen dort, wo gleich beabstandete Greifer 8 betätigt werden, die am Umfang des Karussells befestigt sind.
Das Karussell 3 trägt ferner Abgabeeinheiten, die in der Zeichnung mit 9 bezeichnet sind, die das Flüssigprodukt in die Flaschen 1 füllen.
Stromab des Karussells 3 gibt es ein Ausgabesystem 10 für die vollen Flaschen, bestehend aus einem Förderer 11 und einem weiteren Verteiler 12, der beispielsweise sternförmig ist und in Pfeilrichtung C rotiert.
Die abzugebenden Flaschen werden vom Verteiler 12 dort aufgenommen, wo sie von den Greifern 8 freigegeben werden und werden von Aufnahmen 12a im Verteiler und von einer den Verteiler teilweise umgebenden Ringführung 13 gehalten und geführt.
Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel bestehen die Abgabeeinheiten 9 aus mehreren Kolbenzylindereinheiten auf dem Karussell 3, auf dem sie mit den Greifern 8 aufgereiht sind. Jede Kolben/Zylinder-Einheit 14 ist über ein Ventil 15 mit einer Flüssigkeitszuführkammer 16 und mit einer Fülldüse 17 verbunden. Die Kammer 16 ist auf einer Plattform 18 auf dem rotierenden Teil des Karussells 3 angebracht.
Die Plattform 18 ist an der Spitze einer senkrechten Welle 19 befestigt, die von dem Antriebsmotor der Maschine kontinuierlich angetrieben wird.
Die mit der Achse des Karussells 3 konzentrische Kammer 16 wird über eine Leitung 20 mit einem nicht dargestellten, außerhalb der Maschine vorgesehenen Behälter verbunden. Die Leitung 20 liegt oberhalb der Kammer 16 diametral zum Karussell 3 und ist von einem Rahmen 21 getragen, der an dem Gehäuse der Maschine befestigt ist. Die Leitung 20 ist mit einem Mundstück 22 versehen, das aus der Kammer 16 in der Drehachse des Karussells austritt.
Wie Fig. 2 im einzelnen zeigt, besteht das Ventil 15 aus einem unteren, an der Karussell-Plattform befestigten Gehäuse 23 und einem oberen Gehäuse 24, das in der senkrechten Achse des Ventils 15 und gegenüber dem festen unteren Gehäuse 23 um einen Zapfen 25 rotiert. Das obere Gehäuse 24 hat einen Deckel 26, der von dem Zapfen 25 gehalten und von einer sich auf dem Gehäuse 24 abstützenden Feder 27 axial beaufschlagt ist.
Das untere Gehäuse 23 wird von zwei parallelen senkrechten Kanälen 28 und 29 durchquert, die mit ihren unteren Enden an zwei Kanäle 30 und 31 in der Plattform 18 angeschlossen sind. Der Kanal 30 führt zur Kammer 16 und der Kanal 31 zur Abgabedüse 17.
Die Plattform 18 wird ferner von einer senkrechten Bohrung 32 durchsetzt, deren unteres Ende mit der Kolben-Zylinder- Einheit 14 in Verbindung steht und deren oberes Ende in das untere Gehäuse 23 des Ventils reicht. Die Achsen der Kanäle 28, 29 und 32 liegen kreisförmig konzentrisch zur Drehachse des oberen Ventilgehäuses 24.
Das obere rotierende Gehäuse 24 wird andererseits von einem etwa halbkreisförmigen Kanal 33 in einer waagrechten Ebene durchquert. An jedem Ende und in der Mitte des Kanals 33 sind nach unten offene Bohrungen 33a, 33b und 33c vorgesehen, die dazu dienen, die Bohrung 32 mit den Kanälen 30 und 31 entsprechend der Winkellage des rotierenden Ventilgehäuses 24 zu verbinden.
Der Deckel 26 des rotierenden Gehäuses 24 hat auf seiner Oberseite einen exzentrischen Stift 34, der axial rotiert und von einem Bolzen 35 gehalten ist.
Der Stift 34 ragt in die Bahn zweier Nocken 36 und 37, also eines ersten und zweiten Nockens, wenn sich das Karussell 3 dreht, wobei die Nocken am festen Rahmen 21 der Maschine diametral einander gegenüberliegend in Bezug auf die Achse des Karussells angeordnet sind. Die Nocken 36 und 37 haben abgeschrägte Flächen, die als Gleitführung für den Stift 34 dienen. Die Nocken 36 und 37 sind an Betätigungseinrichtung gen 38 und 39 befestigt, die senkrecht derart angetrieben sind, daß sie in die Positionen 36a und 37a angehoben werden können, in denen sie außer Eingriff mit den Stiften 34 gelangen. Das Anheben der Nocken 36 und 37 ermöglicht Waschvorgänge, die an der Maschine ausgeführt werden sollen.
Die beanspruchte Vorrichtung wird nun insbesondere im Hinblick auf Fig. 3 erläutert, beginnend mit dem Moment, wenn die Greifer 8 und zugehörigen Kolbenzylindereinheiten 14 beim Drehen des Karussells 3 in den Bereich gelangen, in dem die vom Verteiler 6 angeförderten Flaschen aufgenommen werden. In diesem Bereich ergreifen die Greifer 8 den Hals der zu füllenden Flasche, und die Flasche wird dann in Richtung der Düse 17 der Abgabeeinheit 9 in Pfeilrichtung D gemäß Fig. 4 angehoben. Während dieses Zustandes ist der Kanal 33 des oberen Gehäuses 24 des Ventils 15 über die Bohrungen 33a und 33c mit dem Kanal 30 und der in die Kolbenzylindereinheit 14 führenden Bohrung 32 verbunden. Die Kolbenzylindereinheit 14 ist somit an die Zuführkammer 16 angeschlossen und Flüssigkeit wird in den Zylinder gesaugt, wenn der Kolben 14a in Pfeilrichtung e gemäß Fig. 4 nach unten geschoben wird.
Sobald die Düse 17 in die Flasche 1 eingetreten ist, ist die Kolbenzylindereinheit 14 zur Abgabe von Füllflüssigkeit bereit. Zu diesem Zweck schaltet das Ventil 15 die Verbindung der Kolbenzylindereinheit 14 vom Flüssigkeitsansaugkanal 30 auf den Kanal 30 um, der die Flüssigkeit zur Düse 17 führt. Um dies zu erreichen, wird der exzentrische Stift 34 am Ventil von dem Nocken 36 verstellt, so daß das obere Gehäuse 24 des Ventils gegenüber dem unteren festen Gehäuse 23 rotiert. Auf diese Weise wird der Kanal 33 des Gehäuses 24 über die Bohrungen 33a und 33b mit dem Kanal 32 und dem Kanal 31 verbunden, so dar die Flüssigkeit durch die Düse ausströmen kann.
Das Füllen ist vollendet, sobald der Flüssigkeitsstrom aufhört und synchron mit der Unterbrechung der Flüssigkeits Strömung wird die Flasche 1 abgesenkt, bis die Düse 17 freikommt.
Sobald die Düse frei ist, betätigt der Nocken 37 den exzentrischen Stift 34, so dar das Gehäuse 24 des Ventils 15 in die Anfangslage dreht, in der der Kanal 33 mit dem Kanal 30 und der Kolbenzylindereinheit 14 verbunden ist. Gleichzeitig beginnt der nächste Saugvorgang und Flüssigkeit strömt in die Kolbenzylindereinheit 14.
Die volle Flasche wird dann auf den Verteiler 12 des Ausgabesystems 10 gefördert. Offensichtlich wird der vorbeschriebene Arbeitsablauf für alle am Umfang des Karussells 3 befestigten Abgabeeinheiten 9 durchgeführt.
Kurz gesagt, ist die beschriebene Vorrichtung zuverlässig und wirksam, um ein flüssiges Produkt zu den mit dem Karussell rotierenden Abgabeeinheiten 9 zu führen.
Es sollte insbesondere betont werden, daß die Flüssigkeitszufuhr zu den Abgabeeinheiten 9 mit einem einzigen Ventil für jede Abgabedüse 17 erfolgt. Die genannten Ventile werden vom Karussell 3 gedreht und aus einer Kammer beliefert, die auf der gleichen Achse wie das Karussell 3 angeordnet ist.
Auf diese Weise benötigt die Vorrichtung sehr wenig Platz, so daß sich eine sehr praktische Anordnung ergibt, und ermöglicht einen leichten Zugang zu den inneren Teilen des Karussells, während der einfache Aufbau der Vorrichtung für Leistungsfähigkeit und Zuverlässigkeit sorgt.

Claims

1) Vorrichtung zur Abgabe flüssiger Produkte in Behälter in automatischen Abfüllmaschinen. Zu den Maschinen gehören:

Zuführvorrichtung (2) der zu füllenden Behälter (1);

Karussell (3), das sich um eine senkrechte Achse dreht und die von der Zuführvorrichtung (2) kommenden Behälter (1) einzeln aufnimmt;

Haltevorrichtungen (8) zum Festhalten der Behälter (1). Diese Haltevorrichtungen sind entlang des Karussellumfangs (3) montiert;

Flüssigkeitsspendevorrichtungen (9), die auch auf dem Karussell (3) montiert sind und zur Füllung der Behälter (1) synchron zu den genannten Haltevorrichtungen (8) betrieben werden. Die genannten Spendevorrichtungen (9) enthalten mehrere Zylinder-Kolben-Gruppen (14), die jeweils einer Haltevorrichtung (8) entsprechen;

Ausgabeeinheit (10) um die gefüllten Behälter von dem Karussell (3) wegzubefärdern.

Die genannte Vorrichtung beinhaltet:

Eine Flüssigkeitszufuhrkammer (16), die konzentrisch auf eine Plattform (18) des Karussells (3) montiert ist;

mehrere Leitungen (30), die aus der genannten Flüssigkeitszufuhrkammer (16) herausführen und mehrere Leitungen (31), die zu den relativen Spendedüsen (17) führen;

mehrere Ventile (15), die entlang des Umfangs der Plattform (18) angebracht sind und von denen jedes mit jeweils einer der genannten Spendevorrichtungen (9) verbunden ist. Jedes dieser Ventile (15) verbindet eine dazugehörige, durch das Karussell (3) gedrehte Zylinder-Kolben-Gruppe (14) abwechselnd zunächst mit einer aus der genannten Flüssigkeitszufuhrkammer (16) herausführenden Leitung (30), damit Flüssigkeit aus der genannten Kammer (16) angesaugt werden kann, und anschließend mit einer zur Spendedüse (17) hinführenden Leitung (31), damit die Flüssigkeit in die Düse (17) einfließen kann.

Die Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Haltevorrichtungen (8) für die Behälter Greifer sind und daß die genannten Ventile (15) aus einem unteren Gehäuse (23) und einem oberen Gehäuse (24) bestehen. Das untere Gehäuse (23) ist an der Plattform (18) des Karussells (3) befestigt. Das obere Gehäuse (24) dreht sich gegenüber dem unteren Gehäuse (23) um die Vertikalachse des Ventils (15) Durch das obere Gehäuse (24) führt ein Kanal (33), der mit nach unten weisenden Öffnungen (33a,33b,33c) versehen ist. Die Öffnungen dienen, zusammen mit dem Kanal (33) dazu, eine Zylinder-Kolben-Gruppe (14) abwechselnd mit einer aus der genannten Flüssigkeitszufuhrkammer (16) herausführenden Leitung (30) bzw. anschließend mit einer zur Spendedüse (17) hinführenden Leitung (31) zu verbinden. Durch das untere Gehäuse (23) führt dagegen ein Paar paralleler, vertikaler Öffnungen (28,29), die an ihrem unteren Ende mit den genannten Leitungen (30,31) verbunden sind, welche alle in der Plattform (18) untergebracht sind. Durch die Plattform (18) führt außerdem eine vertikale Öffnung (32), deren unteres Ende mit einer Zylinder-Kolben-Gruppe (14) verbunden ist und dessen oberes Ende in das untere Ventilgehäuse (23) mündet. Die Mittelachsen der genannten vertikalen Öffnungen (28,29) im unteren Gehäuse und der genannten vertikalen Öffnung (32) in der Plattform sind um einen mit der Drehachse des oberen Gehäuses (24) konzentrischen Kreis angeordnet.

2) Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte Kanal (33) bogenförmig ist und fast einen Halbkreis auf einer horizontalen Ebene beschreibt, während die genannten, nach unten weisenden Öffnungen (33a,33b,33c) an den beiden Enden und in der Mitte dieses Kanals (33) angefertigt sind.

3) Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich oben auf dem sich drehenden, oberen Gehäuse (24) ein Exzenterstift (34) befindet, der axial drehbar und so ausgeführt ist, daß er während der Drehung des Karussells (3) in ein Paar Nocken (36,37) (erster bzw. zweiter Nocken) eingreift. Die Nocken sind auf einem festen Rahmen (21) der Maschine angebracht, und zwar im Verhältnis zum Karussell (3) in diametral gegenüberliegenden Positionen.

4) Vorrichtung gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Nocken (36,37) jeweils von Stellgliedern (38,39) getragen werden, die in vertikaler Richtung so angetrieben werden, daß sie in die Positionen (36a,37a) gehoben und somit von dem genannten Exzenterstift (34) getrennt werden können.

5) Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Kammer (16) über einen Schlauch (20) versorgt wird, der an einen außerhalb der Maschine, oberhalb der Kammer gegenüber dem Karussell (3) angebrachten Vorratsbehälter angeschlossen ist. Der genannte Schlauch (20) wird von einem festen Rahmen (21) gehalten und ist an ein Mundstück (22) angeschlossen, das in Übereinstimmung mit der Drehachse des Karussells (3) aus der Kammer (16) austritt.