EP1544155A1 - Füllelement sowie Füllmaschine mit derartigen Füllelementen - Google Patents

Füllelement sowie Füllmaschine mit derartigen Füllelementen Download PDF

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EP1544155A1
EP1544155A1 EP04029317A EP04029317A EP1544155A1 EP 1544155 A1 EP1544155 A1 EP 1544155A1 EP 04029317 A EP04029317 A EP 04029317A EP 04029317 A EP04029317 A EP 04029317A EP 1544155 A1 EP1544155 A1 EP 1544155A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
filling
container
element according
filling element
recess
Prior art date
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Granted
Application number
EP04029317A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP1544155B1 (de
Inventor
Dieter-Rudolf Krulitsch
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KHS GmbH
Original Assignee
KHS Maschinen und Anlagenbau AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by KHS Maschinen und Anlagenbau AG filed Critical KHS Maschinen und Anlagenbau AG
Publication of EP1544155A1 publication Critical patent/EP1544155A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1544155B1 publication Critical patent/EP1544155B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67CCLEANING, FILLING WITH LIQUIDS OR SEMILIQUIDS, OR EMPTYING, OF BOTTLES, JARS, CANS, CASKS, BARRELS, OR SIMILAR CONTAINERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; FUNNELS
    • B67C3/00Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus; Filling casks or barrels with liquids or semiliquids
    • B67C3/001Cleaning of filling devices
    • B67C3/002Cleaning of filling devices using cups or dummies to be placed under the filling heads
    • B67C3/004Cleaning of filling devices using cups or dummies to be placed under the filling heads permanently attached to the filling machine and movable between a rest and a working position

Definitions

  • the invention relates to a filling element according to the preamble of claim 1 and to a filling machine according to the preamble of claim 19.
  • Filling elements in particular those circulating for use in filling machines Design are known in different versions. Is known Furthermore, these filling elements as well as when filling with critical areas of the container coming into contact surfaces of the filling elements in a cleaning or Rinsing phase with an example liquid and / or vapor medium to clean and / or to rinse. Critical areas of the containers are in particular Container inner surfaces and surfaces in the area of the container mouth.
  • the filling elements For cleaning and / or rinsing, it is common at the filling elements in the area the discharge openings through which the liquid product introduced into the container during filling is to mount, for example, cap-like closing elements, and although to the formation of closed washrooms. Cleaning and / or rinsing the Filling elements, including their channels and their critical areas with the Container when filling coming into contact surfaces is then through the u.a. the respective flushing space flowing through flushing and cleaning medium possible, which the washing compartment, for example via the respective discharge opening the liquid channel flows and at least one further, also in the flushing chamber opening channel, for example, discharged via the return gas channel becomes.
  • the opening of a recess on the underside of the filling element encloses, in which the discharge opening is provided and in which When filling fill the containers with their container mouth.
  • the container carrier is preferably designed so that it holds the containers at one slightly below the container mouth formed container flange z. B. fork-like engages behind.
  • the closing elements are preferably at least at their in each case closed Dishwasher against the sealing surface of the filling element adjacent portion plate-like design.
  • 1 is a filling element, which in the illustrated embodiment is designed as filler tube filling element and with its Greelementgetude second along with a variety of similar filling elements on the circumference of one vertical machine axis circumferentially driven rotor 3 one not otherwise is provided in more detail filling machine.
  • the housing 2 are in in itself known way u. a. a fluid channel with a liquid valve for controlled Delivery of the contents and at least one controllable gas path provided wherein the fluid channel with a rotor formed on the container or channel for feeding the contents and the at least one controllable gas path with at least a gas channel provided in the rotor, as this the expert is known in principle.
  • the discharge opening 4 encloses a return gas pipe 5, which with its axis defines the vertical filling element axis FA and one at the lower end open return gas channel 5.1 forms.
  • a return gas pipe 5 which with its axis defines the vertical filling element axis FA and one at the lower end open return gas channel 5.1 forms.
  • the return gas pipe 5 and the channel 5.1 can also have other functions serve, for example, for rinsing and / or biasing the container interior with inert gas etc.
  • Part of the filling element 1 is also a container carrier 7 at the bottom of the housing 2.
  • This container carrier 7 is at the lower end of two parallel to Greelementachse FA oriented guide rods 8 fixed in the housing. 2 or in guides formed there displaceable by a predetermined Axialhub and are offset in the direction of rotation of the rotor 3 against each other.
  • each container carrier 7 in the area a container inlet of the filling machine is lowered, on which the empty container 6 individually fed to each filling position formed by a filling element 1 be, as well as at a container outlet, where the filled container 6 of the respective filling position are removed, while in the angular range of rotation of the rotor 3 following the container inlet and before reaching the container outlet the container carrier 7 are raised so that the respective a container carrier 7 held container 6 with its container mouth 6.1 against a the sealing opening 4 enclosing ring seal 12 pressed in sealing position is.
  • each Container carrier 7 is biased in its raised position and is characterized by with the control cam 11 cooperating control roller 10 on the container inlet and container outlet and in the angular range of the rotational movement of the rotor 3 between Container outlet and container inlet against the action of the compression springs 13 moved to the lower position.
  • the container carrier 7 is u.a. from a support element 7.1, which in one piece with two webs 7.1.1 and a wall or leg-shaped section 7.1.2 is trained.
  • the webs 7.1.1 are with their longitudinal extent radially or approximately Oriented radially to the vertical axis of the machine and at their - related to the machine axis - Outer ends each with the lower end of one of the two Guide rods 8 connected.
  • At their inner end go the webs 7.1.1 in the section 7.1.2 above, the two webs at these ends together connects and to the lower, in the direction of the Greelementachse FA on the Housing 2 opposite underside of the webs 7.1.1 protrudes.
  • Section 7.1.2 lies with its surface sides in planes parallel to Golfelementachse FA and parallel to a tangent to an imaginary circular orbit, on which the filling elements 1 or their axes FA with circulating filling machine move.
  • a fork-like support plate 7.2 of the container carrier 7 is attached.
  • This support plate 7.2 with their surface sides in Layers oriented perpendicular to the Greelementachse FA extends from the Greelementachse FA spaced section 7.1.2 relative to the vertical machine axis radially outward into the region of the filler element axis FA and forms at the relative to the machine axis radially outer side to one this side open recess 14.
  • the support plate 7.2 engages behind the respective container 6 received by the filling element 1 at a below the container mouth 6.1 formed support or container flange 6.2, so this container 6 at its container flange 6.2 hanging on the container carrier. 7 held and of this with the container mouth 6.1 in sealing position against the Ring seal 12 is pressed.
  • the discharge opening 4, the lower end of the return gas pipe 5 and the ring seal 12 provided within a recess 15, formed in a protruding over the bottom of the housing 2 extension 2.1 and at its lower, the housing 2 facing away from the end is open.
  • the in Sealing with the filling element 1 located container 6 extends with its the container mouth 6.1 having end into the recess 14 into it also the centering of the container 6 on the filling element 1 is used.
  • FIG. 1 shows, is the housing projection 2.1 befindlichem in sealing position with the filling element 1 Container 7 of the two, spaced apart and in the direction of rotation of the Rotor 3 consecutive bars 7.1.1 bifurcated, d. H. the housing projection 2.1 protrudes through the opening formed between the webs 7.1.1 the housing 2 facing away from underneath the webs 7.1.1 before.
  • each filling element 1 For cleaning, the housing projection 2.1 of each filling element 1 at its lower, open end by a rectangular in the illustrated embodiment Flush plate 16 sealed, with each filling element 1 a separate Flush plate 16 is assigned, which then with their surface sides in planes perpendicular is arranged to Golfelementachse FA.
  • the flushing plate 16, for example Made of metal or a suitable plastic is, with their two, themselves in approximately radially to the machine axis extending longitudinal sides of the support element 7.1 or guided on the mutually facing longitudinal sides of the webs 7.1.1. Therefor have the webs 7.1.1 on these longitudinal sides in each case a guide groove 17, in each engaging a longitudinal edge of the flushing plate 16.
  • the flushing plate 16 is radial to the machine axis from a non-use or home position, in which the flushing plate 16 in the normal filling operation the filling machine is located and shown in the figure 1, radially to Outside (arrow A of Figure 2) in a rinsing position movable, shown in the figure 2 is and in which the flushing plate 16 provided with a at its top Seal 16.1 is located immediately below the open end of the recess 15, so that the flushing plate 16 then by lifting the container carrier 7 with her Seal 16.1 in sealing position against the lower, the opening of the recess 15th enclosing edge 2.1.1 of the housing projection 2.1 can be brought.
  • the recess 15 forms a closed washing compartment, which then of the respective cleaning or rinsing medium for cleaning and / or rinsing all Liquid and gas paths and all critical surfaces can be flowed through.
  • the cleaning or rinsing medium flows through the washing compartment, for example via the Gas channel 5.1 and is discharged via the discharge opening 4. Also a reverse Flow direction and / or changing the flow direction during the cleaning or rinsing phase are possible.
  • each flushing plate 16 at lowered container carrier 7 from its initial position radially outward into the Rinsing position moves so that the seal 16.1 immediately below the housing projection 2.1 is located.
  • the flushing plate 16 brought with their seal 16.1 in sealing position against the edge 2.1.1.
  • the respective flushing plate 16 radially inwardly from the flushing position to the starting position emotional.
  • the cleaning or rinsing of the filling elements 1 takes place at revolving machine.
  • the driver 18 only once for all filling elements 1 together at a certain position of the Circulating path of the filling elements 1 and not rotatable with the rotor 3, For example, in the angular range of rotation of the rotor 3 between the container outlet and container inlet and / or for moving the flushing plates 16 between the starting position and the rinsing position or the driver 18 with a manually operable actuator to drive coupled.
  • Each flushing plate 16 has at its radial relative to the vertical axis of the machine inside one side attached to one end of the flushing plate 16 and on the underside of the flush plate weg choir entrainment pin 19 which in the Driver 18 extends, both with lowered container carrier 7 than also with raised container carrier 7, so that regardless of the position of the Be bachelorerlys 7 a driving connection between the flushing plate 16 and the driver 18 is.
  • the one or more drivers 18 are located at this Embodiment relative to the vertical machine axis radially within the circular Trajectory on which the filling elements 1 with rotating rotor move.
  • 16a denotes a flushing plate which is used in a filling machine can be used, which the Spülplatten 16 and the actuating means (driver 18, driving pin 19, etc.) for these flushing plates 16 does not have.
  • the Flush plate 16a which in turn provided for each filling element 1 of the filling machine is, for the preparation of the cleaning or rinsing phase, respectively at lowered Container carrier 7 with their longitudinal sides in the grooves 17 of this container carrier used, so that the seal 16a.1 below the housing projection 2.1 and the open end of the recess 15 is located and then by lifting the container carrier 7, the flushing plate 16a with its seal 16a.1 turn can be brought into sealing position with the edge 2.1.1. After rinsing or Each flushing plate 16a is cleaned again after the container carrier 7 has been lowered taken.
  • the described embodiments have in common that moving the Rinse plates 16 between the starting position and the rinsing position or the insertion and removing the flushing plates 16 a takes place there, where the container carrier. 7 are lowered by the at least one control cam 11, i. at the container inlet or container outlet or in the angular range between the container outlet and the container inlet. Especially when manually inserting the flushing plates 16a for this purpose, the rotor 3 of the filling machine at low speed or also driven clocked.
  • This training has the advantage that for the initiation and termination of the cleaning or rinse phase basically no further changes and / or settings on the filling machine are necessary, in particular, no settings the at least one control cam 11 or other guiding or control elements. In principle, however, there are other procedures for initiation and completion of the cleaning or rinsing phase conceivable.

Landscapes

  • Filling Of Jars Or Cans And Processes For Cleaning And Sealing Jars (AREA)

Abstract

Ein Füllelement einer Füllmaschine umlaufender Bauart zum Füllen von Flaschen (6) oder dgl. Behälter mit einem flüssigen Füllgut weist in einem Füllelementgehäuse (2) einen Flüssigkeitskanal zur gesteuerten Abgabe eines Füllguts an einer Abgabeöffnung (4) auf. Die Abgabeöffnung ist in einer Ausnehmung (15) angeordnet, in die der jeweilige Behälter beim Füllen mit seiner Behältermündung (6.1) hineinreicht und in die wenigstens ein weiterer Kanal (5.1) des Füllelementes mündet. Während einer Reinigungs- oder Spülphase ist die Ausnehmung durch ein plattenförmiges Verschließelement(16,160) verschließbar.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Füllelement gemäß Oberbegriff Patentanspruch 1 sowie auf eine Füllmaschine gemäß Oberbegriff Patentanspruch 19.
Füllelemente, insbesondere auch solche zur Verwendung bei Füllmaschinen umlaufender Bauart sind in unterschiedlichsten Ausführungen bekannt. Bekannt ist ferner, diese Füllelemente sowie die beim Füllen mit kritischen Bereichen der Behälter in Berührung kommenden Flächen der Füllelemente in einer Reinigungsoder Spülphase mit einem beispielsweise flüssigen und/oder dampfförmigen Medium zu reinigen und/oder zu spülen. Kritische Bereiche der Behälter sind insbesondere Behälterinnenflächen sowie Flächen im Bereich der Behältermündung.
Für das Reinigen und/oder Spülen ist es üblich, an den Füllelementen im Bereich der Abgabeöffnungen, über die beim Füllen das flüssige Füllgut in die Behälter eingeleitet wird, beispielsweise kappenartige Verschließelemente anzubringen, und zwar zur Bildung geschlossener Spülräume. Das Reinigen und/oder Spülen der Füllelemente, einschließlich deren Kanäle und deren mit kritischen Bereichen der Behälter beim Füllen in Berührung kommenden Flächen ist dann durch das u.a. den jeweiligen geschlossenen Spülraum durchströmende Spül- und Reinigungsmedium möglich, welches dem Spülraum beispielsweise über die jeweilige Abgabeöffnung des Flüssigkeitskanals zufließt und über wenigstens einen weiteren, ebenfalls in den Spülraum mündenden Kanal, beispielsweise über den Rückgaskanal abgeführt wird.
Das Aufsetzen und Fixieren der kappenartigen Verschließelemente zur Vorbereitung der Spül- oder Reinigungsphase sowie das Abnehmen dieser Verschließelemente nach der Spül- und Reinigungsphase ist aufwendig. Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Füllelement aufzuzeigen, welches diese Nachteile vermeidet und dessen Reinigen und/oder Spülen vereinfacht durchgeführt werden kann. Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Füllelement entsprechend dem Patentanspruch 1 ausgebildet. Eine Füllmaschine ist Gegenstand des Patentanspruchs 19.
Bei dem erfindungsgemäßen Füllelement wird das in einer Aufnahme des Behälterträgers angeordnete bzw. aufgenommene Verschließelement zur Bildung des jeweiligen geschlossenen Spülraumes durch den Behälterträger gegen eine Dichtfläche angepresst, die die Öffnung einer Ausnehmung an der Unterseite des Füllelementes umschließt, in welcher die Abgabeöffnung vorgesehen ist und in welche die Behälter beim Füllen mit ihrer Behältermündung hineinreichen.
Der Behälterträger ist bevorzugt so ausgebildet, dass er die Behälter jeweils an einem etwas unterhalb der Behältermündung gebildeten Behälterflansch z. B. gabelartig hintergreift.
Die Verschließelemente sind vorzugsweise zumindest an ihrem bei jeweils geschlossenem Spülraum gegen die Dichtfläche des Füllelementes anliegenden Teilbereich plattenartig ausgebildet.
Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren an Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1
in vereinfachter Darstellung ein Füllelement einer Füllmaschine umlaufender Bauart zum Füllen von Behältern in Form von PET-Flaschen mit einem flüssigen Füllgut (Getränk), zusammen mit einem an dem Füllelement in Dichtlage befindlichen Behälter;
Fig. 2
eine Darstellung des Füllelementes entsprechend Figur 1, jedoch mit einem, für eine Reinigung (CIP-Reinigung) durch ein Verschließelement in Form einer Spülplatte verschlossenem Füllelement;
Fig. 3
das Füllelement in einer Ansicht radial zu einer vertikalen Maschinenachse.
In den Figuren ist 1 ein Füllelement, welches bei der dargestellten Ausführungsform als füllrohrloses Füllelement ausgebildet ist und mit seinem Füllelementgehäuse 2 zusammen mit einer Vielzahl gleichartiger Füllelemente am Umfang eines um eine vertikale Maschinenachse umlaufend antreibbaren Rotors 3 einer ansonsten nicht näher dargestellten Füllmaschine vorgesehen ist. In dem Gehäuse 2 sind in an sich bekannter Weise u. a. ein Flüssigkeitskanal mit einem Flüssigkeitsventil zur gesteuerten Abgabe des Füllgutes sowie wenigstens ein steuerbarer Gasweg vorgesehen, wobei der Flüssigkeitskanal mit einem am Rotor ausgebildeten Behälter oder Kanal zum Zuführen des Füllgutes und der wenigstens eine steuerbare Gasweg mit wenigstens einem im Rotor vorgesehenen Gaskanal in Verbindung stehen, wie dies dem Fachmann grundsätzlich bekannt ist.
An der Unterseite des Gehäuses 2 bildet der durch das nicht dargestellte Flüssigkeitsventil steuerbare Flüssigkeitskanal eine ringförmige Abgabeöffnung 4 für das flüssige Füllgut. Die Abgabeöffnung 4 umschließt ein Rückgasrohr 5, welches mit seiner Achse die vertikale Füllelementachse FA definiert und einen am unteren Ende offenen Rückgaskanal 5.1 bildet. Über diesen wird beispielsweise beim Füllen des in der Figur 1 in Dichtlage mit dem Füllelement 1 befindlichen Behälters 6 unter Gegendruck das durch das zufließende Füllgut aus dem Behälterinnenraum verdrängte Inertgas (C02-Gas) abgeführt, wie dies dem Fachmann ebenfalls bekannt ist. Das Rückgasrohr 5 bzw. der Kanal 5.1 können auch noch weiteren Funktionen dienen, beispielsweise zum Spülen und/oder Vorspannen des Behälterinnenraumes mit Inertgas usw..
Bestandteil des Füllelementes 1 ist weiterhin ein Behälterträger 7 an der Unterseite des Gehäuses 2. Dieser Behälterträger 7 ist am unteren Ende zweier parallel zur Füllelementachse FA orientierter Führungsstangen 8 befestigt, die im Gehäuse 2 bzw. in dort gebildeten Führungen um einen vorgegebenen Axialhub verschiebbar und in Umlaufrichtung des Rotors 3 gegeneinander versetzt sind. Am oberen Ende sind die beiden Führungsstangen 8 jeweils am Ende eines Joches 9 miteinander verbunden, welches mit seiner Längserstreckung radial zur Füllelementachse FA orientiert und an welchem eine Steuerrolle 10 frei drehbar gelagert ist, die zumindest im normalen Füllbetrieb mit wenigstens einer ortsfesten Steuerkurve 11 derart zusammenwirkt, dass bei umlaufendem Rotor 3 jeder Behälterträger 7 im Bereich eines Behältereinlaufs der Füllmaschine abgesenkt ist, an dem die leeren Behälter 6 einzeln einer jeden von einem Füllelement 1 gebildeten Füllposition zugeführt werden, sowie an einem Behälterauslauf, an dem die gefüllten Behälter 6 von der jeweiligen Füllposition abgenommen werden, während im Winkelbereich der Drehbewegung des Rotors 3 auf den Behältereinlauf folgend und vor Erreichen des Behälterauslaufs die Behälterträger 7 derart angehoben werden, dass der jeweilige an einem Behälterträger 7 gehaltene Behälter 6 mit seiner Behältermündung 6.1 gegen eine die Abgabeöffnung 4 umschließende Ringdichtung 12 in Dichtlage angedrückt ist. Durch zwei jeweils eine Führungsstange 8 umschließende und zwischen der Oberseite des Gehäuses 2 und dem Joch 9 wirkende Druckfedern 13 ist jeder Behälterträger 7 in seine angehobene Stellung vorgespannt und wird durch die mit der Steuerkurve 11 zusammenwirkende Steuerrolle 10 am Behältereinlauf und Behälterauslauf sowie in dem Winkelbereich der Drehbewegung des Rotors 3 zwischen Behälterauslauf und Behältereinlauf gegen die Wirkung der Druckfedern 13 in die untere Position bewegt.
Ebenfalls bekannt ist eine Ausgestaltung, bei der die Vorspannung der Behälterträger 7 nicht durch Druckfedern 13, sondern durch innerhalb des Füllelementes 1 angeordnete Mittel, wie z.B. Pneumatikzylinder und/oder Rollmembranen bewirkt wird, wobei es dabei von besonderem Vorteil ist, die Druckbeaufschlagung dieser Mittel durch unter Vorspann- oder Fülldruck stehendes Inertgas erfolgt.
Der Behälterträger 7 besteht u.a. aus einem Tragelement 7.1, welches einstückig mit zwei Stegen 7.1.1 und einem wand- oder schenkelförmigen Abschnitt 7.1.2 ausgebildet ist. Die Stege 7.1.1 sind mit ihrer Längserstreckung radial oder in etwa radial zur vertikalen Maschinenachse orientiert und an ihren - bezogen auf die Maschinenachse - außenliegenden Enden jeweils mit dem unteren Ende einer der beiden Führungsstangen 8 verbunden. An ihren innenliegenden Ende gehen die Stege 7.1.1 in den Abschnitt 7.1.2 über, der die beiden Stege an diesen Enden miteinander verbindet und nach untern, in Richtung der Füllelementachse FA über die dem Gehäuse 2 abgewandte Unterseite der Stege 7.1.1 vorsteht. Der Abschnitt 7.1.2 liegt weiterhin mit seinen Oberflächenseiten in Ebenen parallel zur Füllelementachse FA sowie parallel zu einer Tangente an eine gedachte kreisförmige Umlaufbahn, auf der sich die Füllelemente 1 bzw. deren Achsen FA bei umlaufender Füllmaschine bewegen.
An der Unterseite des Abschnitts 7.1.2 ist eine gabelartige Tragplatte 7.2 des Behälterträgers 7 befestigt. Diese Tragplatte 7.2, die mit ihren Oberflächenseiten in Ebenen senkrecht zur Füllelementachse FA orientiert ist, erstreckt sich von dem der Füllelementachse FA beabstandeten Abschnitt 7.1.2 bezogen auf die vertikale Maschinenachse radial nach außen bis in den Bereich der Füllelementachse FA und bildet an der bezogen auf die Maschinenachse radial außenliegenden Seite eine zu diese Seite hin offene Ausnehmung 14. Mit dieser hintergreift die Tragplatte 7.2 den jeweiligen von dem Füllelement 1 aufgenommenen Behälter 6 an einem unterhalb der Behältermündung 6.1 ausgebildeten Trag- oder Behälterflansch 6.2, sodass dieser Behälter 6 an seinem Behälterflansch 6.2 hängend am Behälterträger 7 gehalten und von diesem mit der Behältermündung 6.1 in Dichtlage gegen die Ringdichtung 12 angepresst ist.
Wie die Figuren zeigen, sind die Abgabeöffnung 4, das untere Ende des Rückgasrohres 5 sowie die Ringdichtung 12 innerhalb einer Ausnehmung 15 vorgesehen, die in einem über die Unterseite des Gehäuses 2 wegstehenden Fortsatz 2.1 gebildet und an ihrem unteren, dem Gehäuse 2 abgewandten Ende offen ist. Der in Dichtlage mit dem Füllelement 1 befindliche Behälter 6 reicht mit seinem die Behältermündung 6.1 aufweisenden Ende in die Ausnehmung 14 hinein, die dadurch auch der Zentrierung des Behälters 6 am Füllelement 1 dient. Wie die Figur 1 zeigt, wird der Gehäusevorsprung 2.1 bei in Dichtlage mit dem Füllelement 1 befindlichem Behälter 7 von den beiden, voneinander beabstandeten und in Drehrichtung des Rotors 3 aufeinander folgenden Stegen 7.1.1 gabelartig umgriffen, d. h. der Gehäusevorsprung 2.1 steht durch die zwischen den Stegen 7.1.1 gebildete Öffnung über die dem Gehäuse 2 abgewandten Unterseite der Stege 7.1.1 vor.
Von Zeit zu Zeit ist ein Reinigen oder Spülen der Füllmaschine, deren Füllelemente 1 und dabei insbesondere auch der in diesen Füllelementen 1 ausgebildeten Flüssigkeits- und/oder Gaswege, einschl. des Rückgaskanals 5.1 erforderlich. Bei diesem Reinigen und/oder Spülen (auch als CIP-Reinigung bezeichnet) werden nicht nur die verschiedenen Flüssigkeits- und/oder Gaswege sämtlicher Füllelemente 1 der Füllmaschine von den Reinigungs- und/oder Spülmedien durchströmt, sondern es ist auch erforderlich, sämtliche mit Flächen des Behälters insbesondere im Bereich der Behältermündung 6.1 in Berührung kommende Flächen des jeweiligen Füllelementes 1 zu reinigen und dabei speziell auch die Ringdichtung 12, die Innenflächen der Ausnehmung 15 sowie das Rückgasrohr 5.
Für die Reinigung wird der Gehäusevorsprung 2.1 jedes Füllelementes 1 an seinem unteren, offenen Ende durch eine bei der dargestellten Ausführungsform rechteckförmige Spülplatte 16 dicht verschlossen, wobei jedem Füllelement 1 eine eigene Spülplatte 16 zugeordnet ist, die dann mit ihren Oberflächenseiten in Ebenen senkrecht zur Füllelementachse FA angeordnet ist. Die Spülplatte 16, die beispielsweise aus Metall oder einem geeigneten Kunststoff gefertigt ist, ist mit ihren beiden, sich in etwa radial zur Maschinenachse erstreckenden Längsseiten an dem Tragelement 7.1 bzw. an den einander zugewandten Längsseiten der Stege 7.1.1 geführt. Hierfür weisen die Stege 7.1.1 an diesen Längsseiten jeweils eine Führungsnut 17 auf, in die jeweils ein Längsrand der Spülplatte 16 eingreift.
In dieser Führung ist die Spülplatte 16 radial zur Maschinenachse aus einer Nichtgebrauchs- oder Ausgangsposition, in der sich die Spülplatte 16 im normalen Füllbetrieb der Füllmaschine befindet und die in der Figur 1 dargestellt ist, radial nach Außen (Pfeil A der Figur 2) in eine Spülposition bewegbar, die in der Figur 2 dargestellt ist und in der sich die Spülplatte 16 mit einer an ihrer Oberseite vorgesehenen Dichtung 16.1 unmittelbar unterhalb des offenen Endes der Ausnehmung 15 befindet, sodass die Spülplatte 16 dann durch Anheben des Behälterträgers 7 mit ihrer Dichtung 16.1 in Dichtlage gegen den unteren, die Öffnung der Ausnehmung 15 umschließenden Rand 2.1.1 des Gehäusevorsprunges 2.1 gebracht werden kann. Hierdurch bildet die Ausnehmung 15 einen geschlossenen Spülraum, der dann von dem jeweiligen Reinigungs- oder Spülmedium zum Reinigen und/oder Spülen aller Flüssigkeits- und Gaswege sowie aller kritischen Flächen durchströmt werden kann. Das Reinigungs- oder Spülmedium fließt dem Spülraum beispielsweise über den Gaskanal 5.1 zu und wird über die Abgabeöffnung 4 abgeführt. Auch eine umgekehrte Strömungsrichtung und/oder ein Wechseln der Strömungsrichtung während der Reinigungs- oder Spülphase sind möglich.
Zur Vorbereitung der Reinigungs- oder Spülphase wird somit jede Spülplatte 16 bei abgesenktem Behälterträger 7 aus ihrer Ausgangsposition radial nach Außen in die Spülposition bewegt, sodass sich die Dichtung 16.1 unmittelbar unter dem Gehäusevorsprung 2.1 befindet. Durch Anheben des Behälterträgers 7 wird die Spülplatte 16 mit ihrer Dichtung 16.1 in Dichtlage gegen den Rand 2.1.1 gebracht. Nach Beendigung der Reinigungs- oder Spülphase und nach Absenken des Behälterträgers 7 wird die jeweilige Spülplatte 16 radial nach Innen aus der Spülposition in die Ausgangsposition bewegt. Das Reinigen oder Spülen der Füllelemente 1 erfolgt bei umlaufender Maschine.
Das Bewegen der Spülplatten 16 sämtlicher Füllelemente 1 der Füllmaschine aus der Ausgangsposition in die Spülposition (Pfeil A) bzw. aus der Spülposition in die Ausgangsposition (Pfeil B der Figur 1) erfolgt bei der dargestellten Ausführungsform automatisch über einen Stellantrieb, von dem in den Figuren lediglich eine von einem U-Profil gebildete Führung bzw. ein Mitnehmer 18 dargestellt ist. Jedem Füllelement 1 ist beispielsweise ein solcher Mitnehmer 18 zugeordnet, der radial zur Maschinenachse verschiebbar am Rotor 3 oder an einem Element dieses Rotors vorgesehen und dem jeweils ein Betätigungselement, beispielsweise ein Pneumatikzylinder für die radiale Bewegung zugeordnet ist. Auch andere Ausbildungen sind denkbar, beispielsweise auch eine mechanische Kopplung mehrerer Mitnehmer 18 mit einem gemeinsamen Stellantrieb. Weiterhin ist es möglich den Mitnehmer 18 nur einmal für alle Füllelemente 1 gemeinsam an einer bestimmten Position der Umlaufbahn der Füllelemente 1 und mit dem Rotor 3 nicht mitdrehend vorzusehen, beispielsweise im Winkelbereich der Drehbewegung des Rotors 3 zwischen Behälterauslauf und Behältereinlauf und/oder zum Bewegen der Spülplatten 16 zwischen der Ausgangsposition und der Spülposition den oder die Mitnehmer 18 mit einem manuell betätigbaren Betätigungselement antriebsmäßig zu koppeln.
Jede Spülplatte 16 besitzt an ihrer bezogen auf die vertikale Maschinenachse radial innen liegenden Seite einen mit einem Ende an der Spülplatte 16 befestigten und über die Unterseite der Spülplatte wegstehenden Mitnehmerzapfen 19, der in den Mitnehmer 18 hineinreicht, und zwar sowohl bei abgesenktem Behälterträger 7 als auch bei angehobenen Behälterträger 7, sodass unabhängig von der Position des Behälterträgers 7 eine antriebsmäßige Verbindung zwischen der Spülplatte 16 und dem Mitnehmer 18 besteht. Der oder die Mitnehmer 18 befinden sich bei dieser Ausführung bezogen auf die vertikale Maschinenachse radial innerhalb der kreisförmigen Bewegungsbahn, auf der sich die Füllelemente 1 bei umlaufendem Rotor bewegen.
In der Figur 1 ist mit 16a eine Spülplatte bezeichnet, die bei einer Füllmaschine verwendet werden kann, welche die Spülplatten 16 und die Betätigungsmittel (Mitnehmer 18, Mitnehmerzapfen 19 usw.) für diese Spülplatten 16 nicht aufweist. Die Spülplatte 16a, die wiederum für jedes Füllelement 1 der Füllmaschine vorgesehen ist, wird für die Vorbereitung der Reinigungs- oder Spülphase jeweils bei abgesenktem Behälterträger 7 mit ihren Längsseiten in die Nuten 17 dieses Behälterträgers eingesetzt, sodass sich die Dichtung 16a.1 unterhalb des Gehäusevorsprunges 2.1 bzw. des offenen Endes der Ausnehmung 15 befindet und dann durch Anheben des Behälterträgers 7 die Spülplatte 16a mit ihrer Dichtung 16a.1 wiederum in Dichtlage mit dem Rand 2.1.1 gebracht werden kann. Nach dem Spülen bzw. Reinigen wird jede Spülplatte 16a nach dem Absenken des Behälterträgers 7 wieder entnommen.
Den beschriebenen Ausführungsbeispielen ist gemeinsam, dass das Bewegen der Spülplatten 16 zwischen der Ausgangsposition und der Spülposition bzw. das Einsetzen und Entnehmen der Spülplatten 16a dort erfolgt, wo die Behälterträger 7 durch die wenigstens eine Steuerkurve 11 abgesenkt sind, d.h. am Behältereinlauf oder Behälterauslauf oder aber im Winkelbereich zwischen dem Behälterauslauf und dem Behältereinlauf. Insbesondere bei dem manuellen Einlegen der Spülplatten 16a wird hierfür der Rotor 3 der Füllmaschine mit geringer Drehzahl oder aber auch getaktet angetrieben.
Diese Ausbildung hat den Vorteil, dass für die Einleitung und Beendigung der Reinigungs- oder Spülphase grundsätzlich keine weiteren Änderungen und/oder Einstellungen an der Füllmaschine notwendig sind, insbesondere auch keine Einstellungen der wenigstens einen Steuerkurve 11 oder weiterer Führungs- oder Steuerelemente. Grundsätzlich sind aber auch andere Verfahrensweisen für die Einleitung und Beendigung der Reinigungs- oder Spülphase denkbar.
Wie nämlich die Figuren zeigen, befindet sich bei einem in Dichtlage mit dem Füllelement 1 angeordneten Behälter 6 beispielsweise die Dichtung 16.1 in Richtung der Achse FA in einem größeren radialen Abstand vom Rand 2.1.1 als die gegen die Behältermündung 6.1 anliegende Unterseite der Ringdichtung 12. Der Hub, um den der Behälterträger 7 aus seiner in der Figur 1 dargestellten Position für die Aufnahme oder Freigabe eines Behälters 6 durch die Steuerkurve 11 nach unten bewegt werden muss, kann also kleiner sein als derjenige Hub, der erforderlich ist, um die Spülplatte 16 soweit abzusenken, wie dies für ihre Bewegung zwischen der Ausgangsposition und der Spülposition notwendig ist.
Hierdurch besteht die Möglichkeit, zusätzlich zu der wenigstens einen Steuerkurve 11, welche die Bewegung der Behälterträger 7 während des normalen Füllvorgangs steuert, eine Steuerkurve 11.1 vorzusehen, die ebenfalls mit den Steuerrollen 10 der Füllelemente zusammenwirkt und mit der die Behälterträger 7 nur während der Vorbereitung und Beendigung der Reinigungs- und Spülphase weiter als durch die Steuerkurve 11 nach unten bewegt werden. Während der Reinigungs- und Spülphase ist die Steuerkurve 11.1 dann unwirksam geschaltet, sodass während der Reinigungs- und Spülphase trotz der mit der Steuerkurve 11 zusammenwirkenden Rollen 10 in jeder Drehstellung des Rotors 3 die Dichtungen 16.1 oder 16a.1 sämtlicher Spülplatten 16 bzw. 16a durch die Druckfedern 13 zur Schaffung geschlossener Spülräume ausreichend gegen den jeweiligen Rand 2.1.1 angedrückt anliegen.
Die Erfindung wurde voranstehend an Ausführungsbeispielen beschrieben. Es versteht sich, dass zahlreiche Änderungen sowie Abwandlungen möglich sind, ohne dass dadurch der der Erfindung zugrunde liegende Erfindungsgedanke verlassen wird.
Bezugszeichenliste
1
Füllelement
2
Gehäuse
2.1
Gehäusevorsprung
2.1.1
Rand des Gehäusevorsprungs
3
Rotor
4
Abgabeöffnung
5
Rückgasrohr
5.1
Rückgaskanal
6
Behälter
6.1
Behältermündung
6.2
Behälterflansch
7
Behälterträger
7.1
Tragelement des Behälterträgers
7.1.1
Steg des Tragelementes
7.1.2
Schenkelabschnitt des Tragelementes
7.2
Tragplatte
8
Führungsstange
9
Joch
10
Steuerrolle
11
Steuerkurve
11.1
zusätzliche Steuerkurve
12
Ringdichtung
13
Druckfeder
14
Ausnehmung
15
Ausnehmung
16, 16a
Spülplatte
16.1, 16a.1
Dichtung
17
Führungsnut
18
Mitnehmer
19
Mitnehmerzapfen

Claims (20)

  1. Füllelement einer Füllmaschine, insbesondere Füllmaschine umlaufender Bauart zum Füllen von Flaschen oder dgl. Behälter (6) mit einem flüssigen Füllgut, mit einem in einem Füllelementgehäuse (2) ausgebildeten Flüssigkeitskanal zur gesteuerten Abgabe des Füllgutes in einen am Füllelement (1) angesetzten Behälter (6) über eine Abgabeöffnung (4) an einer Unterseite des Füllelementgehäuses (2) mit einem Behälterträger (7), der in Richtung einer Füllelementachse (FA) gesteuert bewegbar ist und der den jeweiligen Behälter (6) an einer behälterseitigen Anlage- oder Tragfläche (6.2) erfassend für das Füllen mit seiner Behältermündung (6.1) gegen eine in einer Ausnehmung (15) am Füllelement gebildete Anlage (12) andrückt, mit wenigstens einem weiteren in die Ausnehmung (15) oder in den am Füllelement (1) angesetzten Behälter (6) mündenden Kanal (5.1) dadurch gekennzeichnet, dass im oder am Behälterträger (7) ein Verschließelement (16, 16a) zum Verschließen der Ausnehmung (15) zur Schaffung eines nach außen hin geschlossenen Spülraumes während eines Reinigens oder Spülens des Füllelementes (1) angeordnet ist.
  2. Füllelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das an dem Behälterträger (7) angeordnete Verschließelement (16, 16a) durch den Behälterträger (7) gegen eine die Öffnung der Ausnehmung (15) umschließende Dichtungsfläche (2.1.1) anpressbar ist.
  3. Füllelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschließelement (16, 16a) an seiner gegen die Dichtungsfläche (2.1.1) anliegenden Seite plan ausgebildet ist.
  4. Füllelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die gegen die Dichtungsfläche (2.1.1) anliegende Fläche des Verschließelementes (16, 16a) von einer, am Verschließelement (16, 16a) angeordneten Dichtung (16.1, 16a.1 ) gebildet ist.
  5. Füllelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschließelement (16, 16a) zumindest an einem mit der Dichtungsfläche (2.1.1) zusammenwirkenden Teilbereich plattenförmig ausgebildet ist.
  6. Füllelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschließelement eine Spülplatte (16, 16a) ist.
  7. Füllelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälterträger (7) zum Greifen und Halten des jeweiligen Behälters (6) an einem am Behälter unterhalb der Behältermündung (6.1) gebildeten Behälterflansch (6.2) ausgebildet ist, und zwar beispielsweise gabelartig.
  8. Füllelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Behälterträger (7) wenigstens eine Aufnahme oder Führung (17) zum Positionieren des Verschließelementes (16, 16a) unter der Öffnung der Ausnehmung (15) vorgesehen ist.
  9. Füllelement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschließelement (16, 16a) durch Einführen oder Bewegen radial zur Füllelementachse unter der Öffnung der Ausnehmung (15) in einer Spülposition positionierbar ist.
  10. Füllelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschließelement (16a) manuell in die Spülposition verbringbar und/oder in dieser positionierbar ist.
  11. Füllelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschließelement (16) zwischen einer Nichtgebrauchs- oder Ausgangsposition außerhalb eines von dem jeweiligen Behälter (6) beim Füllen eingenommenen Raumes und der Spülposition beweglich am Füllelement (1) oder an dem Behälterträger (7) vorgesehen ist.
  12. Füllelement nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschließelement (16) in einer Führung (17) des Behälterträgers (7) zwischen der Ausgangsposition und der Spülposition radial oder annähernd radial zur Füllelementachse (FA) verschiebbar ist.
  13. Füllelement nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschließelement (16) für das Bewegen zwischen der Ausgangsposition und der Spülposition antriebsmäßig mit einem Stellmechanismus (18, 19) verbunden ist.
  14. Füllelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die den Behälter (6) beim Füllen mit seiner Behältermündung (6.1) aufnehmende Ausnehmung (15) in dem Füllelementgehäuse (2) oder in einem Vorsprung (2.1) eines Füllelementgehäuses (2) ausgebildet ist.
  15. Füllelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (15) von einem Zentrierelement am Füllelementgehäuse oder von einer Zentriertulpe gebildet ist.
  16. Füllelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme oder Führung (17) für das Verschließelement (16, 16a) sich am Behälterträger (7) oberhalb einer Anlage- oder Mitnehmerfläche (7.2) für den Behälter (6) befindet.
  17. Füllelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch seine Ausbildung als füllrohrloses Füllelement.
  18. Füllelement nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere Kanal ein beispielsweise von einem Rückgasrohr (5) gebildeter Rückgaskanal (5.1) ist.
  19. Füllelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch seine Ausbildung als solches mit kurzem Füllrohr.
  20. Füllmaschine umlaufender Bauart zum Füllen von Flaschen oder dgl. Behälter (6) mit einem flüssigen Füllgut, mit mehreren Füllelementen (1) an einem Rotor (3), dadurch gekennzeichnet, dass die Füllelemente (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet sind.
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