EP2303759B1 - VORRICHTUNG UND VERFAHREN ZUM BEFÜLLEN VON BEHÄLTNISSEN MIT MAGNETISCH BETÄTIGTER VERSCHLIEßKAPPE - Google Patents

VORRICHTUNG UND VERFAHREN ZUM BEFÜLLEN VON BEHÄLTNISSEN MIT MAGNETISCH BETÄTIGTER VERSCHLIEßKAPPE Download PDF

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EP2303759B1
EP2303759B1 EP09772503.0A EP09772503A EP2303759B1 EP 2303759 B1 EP2303759 B1 EP 2303759B1 EP 09772503 A EP09772503 A EP 09772503A EP 2303759 B1 EP2303759 B1 EP 2303759B1
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EP
European Patent Office
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outlet opening
closure member
liquid
containers
filling
Prior art date
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EP09772503.0A
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EP2303759A1 (de
Inventor
Jürgen Söllner
Holger Müller
Olaf Schottdorf
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Krones AG
Original Assignee
Krones AG
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67C—CLEANING, FILLING WITH LIQUIDS OR SEMILIQUIDS, OR EMPTYING, OF BOTTLES, JARS, CANS, CASKS, BARRELS, OR SIMILAR CONTAINERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; FUNNELS
    • B67C3/00—Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus; Filling casks or barrels with liquids or semiliquids
    • B67C3/001—Cleaning of filling devices
    • B67C3/002—Cleaning of filling devices using cups or dummies to be placed under the filling heads
    • B67C3/004—Cleaning 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 present invention relates to a device for filling containers according to the preamble of claim 1 and a method according to the preamble of claim 15, and as shown in DE 20 2006 006 149 U1 known.
  • Filling plants usually have on a transport device arranged filling stations, which fill the containers with liquids and in particular with drinks.
  • This filling device has filling caps, which are each pivotable and displaceable about an axis lying substantially parallel to the central axis of the associated filling member.
  • the DE 20 2005 013 902 U1 discloses a filling device for containers.
  • a cleaning cap is likewise provided which can be displaced between a cleaning position arranged at a mouthpiece and a standby position offset at least laterally from the mouthpiece, wherein a rotary motor with an output shaft which can be driven for rotation and coupled with the support lever is provided as the actuator ,
  • the DE 20 2004 020 362 U1 describes a filling device for vessels.
  • a flushing cap is provided, which is movable between a flushing position covering the opening and a flushing position releasing the opening, wherein the movement is carried out here via a pneumatic cylinder.
  • the present invention is therefore based on the object to improve a closure mechanism for a filling device, so that in particular an insertion or application of the CIP caps during the sterile phase is possible. This is achieved according to the invention by the subject matters of the independent claims. Advantageous embodiments and further developments are the subject of the dependent claims.
  • the device has a stationary against the outlet opening arranged first magnetic or magnetizable element, which cooperates with a magnetic or magnetizable region of the closing body to move the closing body between the at least two positions.
  • the magnetic or magnetizable elements cooperate to apply the closure body to the outlet opening.
  • the closure body is in particular a closure cap which preferably completely seals the outlet opening.
  • the outside of one of the filling elements enclosing clean room or insulator provided contactless usable closure body, which allows to carry out an internal cleaning and / or sterilization on the device or on a filling machine, without causing CIP media or rinse water are driven into a clean room or insulator.
  • the closure body is completely separated from the outlet opening or a support of the device in one position.
  • a procedure for a cleaning or sterilization is partially required officially in nationally different regulations. Furthermore, it would be necessary for such a required procedure to sterilize the insulator with gaseous hydrogen peroxide. Only by using a closure body, the insulator can be kept dry and thus can be sterilized again without loss of time.
  • the inventively proposed electromagnetically actuated CIP cap or the closure body can continue to save a mechanically complex construction and there is a considerable maintenance advantage for the user. Furthermore, the structure proposed here is relatively easy to construct in terms of hygienic design and thus particularly suitable for those users who process microbiologically highly sensitive drinks.
  • the first magnetizable element is an electromagnet.
  • the first magnetizable element which is arranged stationarily opposite the outlet opening and in particular at the outlet opening, controllable, so that the closure of the outlet opening can be controlled starting from the outlet opening.
  • the outlet opening is at one Carrier arranged and also the first magnetic or magnetizable element is arranged on this carrier.
  • the closing body has a permanent magnet.
  • the closure body it would be possible for the closure body to be made of a material that can be attracted to a permanent magnet, such as iron.
  • a magnetizable element or magnetic element in the broadest sense is understood to mean an element attractable by a magnet.
  • a coil is arranged around the outlet opening.
  • This coil is part of the electromagnet on the support via which the closing body can be tightened.
  • the outlet opening is arranged at the end of a tubular channel, wherein a wall of a magnetizable material is preferably arranged around the outlet opening here.
  • the mentioned coil is preferably arranged around this wall.
  • the discharge port is closed by the closing body to then perform internal cleaning and CIP cleaning, respectively.
  • an electromagnet in the form of a ring is preferably incorporated in the bottom piece of the filling valve. This solenoid must be strong enough to press the closure body (ie the CIP cap) against the spout or fill valve. More precisely, the holding force should be sufficient to an internal pressure in the filling valve of about 5 bar to withstand.
  • the device has a control device which also controls the said solenoid on the filling valve.
  • the closure body is pivotable about a predetermined pivot axis. More specifically, preferably, the closing body or the CIP cap is connected via a rotary joint to the filling valve or the insulator and is freely movable with this rotary joint in a pivoting direction.
  • the hinge is constructed so that it can be optimally cleaned with foam and also meets the requirements of a hygienic design otherwise.
  • said pivot axis is fixed and arranged laterally offset from the outlet opening. In this way, the pivot axis does not disturb the actual filling process for the drink.
  • the pivot axis is perpendicular to a jet direction in which the liquid flows to fill the container.
  • the device advantageously has an outlet line for a liquid medium.
  • a cleaning medium for a CIP cleaning removed from the device and in this way the complete device to be cleaned.
  • this outlet line is preferably in fluid communication with the outlet opening.
  • the closing body is placed on the outlet opening and closes it with it. The backflowing liquid cleaning medium passes in this way via the outlet again to a return.
  • liquid line can be closed with respect to the outlet opening.
  • the device has a further, stationarily arranged, magnetizable element, which cooperates with the latter for moving the closing body.
  • magnetizable element which cooperates with the latter for moving the closing body.
  • it is preferably an electromagnet which is fastened to the stationary area of a system.
  • the above magnets are activated on the filling valves.
  • the filling machine rotates and the closing bodies pass the said stationary magnet whose polarity repels the caps in the direction of the filling valves. If a certain angle is exceeded, the closing bodies are attracted and held by the magnets of the filling valves.
  • the magnets mentioned remain activated during the entire cleaning or sterilization. However, they can also be locked in their closed position by suitable hygienically designed locking elements, so that then the necessary for the generation of magnetic force electrical energy can be saved.
  • the electromagnet is preferably switched off, which causes the caps to fall back. If the caps or occlusive bodies do not fall back by the action of gravity alone, it would also be possible to reposition the electromagnet at the outlet opening. For this process, it is thus advantageous if the Verschierkappen itself not only have magnetizable elements but magnets. More precisely advantageous is the closure body, which is particularly preferably made of stainless steel, magnetized accordingly. Again, it is possible to hold the magnetic or magnetized closing elements by appropriate retention mechanisms, magnetic or mechanical, at each filling element in its open position.
  • the present invention is further directed to an arrangement for filling containers with a liquid, which arrangement comprises a plurality of devices of the type described above and wherein these devices are guided with a transport device along a predetermined transport path.
  • this transport device is a transport wheel or transport star, which guides the device along a circular path, in which way the filling of the containers takes place during this transport time.
  • the devices run at least temporarily in a clean room. This means that in particular the filling with a beverage takes place within a clean room or under aseptic conditions.
  • the microbiological safety existing aseptic plants are significantly increased, since much less mechanical components and thus microbiological trouble spots must be installed.
  • considerable savings in manufacturing and manufacturing costs are saved by the above-described saving of mechanical components and the simplification of the Greventillies.
  • the arrangement has a magnetizable element arranged in a stationary manner for moving the closing bodies.
  • all closing bodies can be applied to the outlet openings before a cleaning process.
  • the arrangement has a feed device for feeding the containers to the transport device, as well as a discharge device for taking over the filled containers from the transport device, and the stationarily arranged element is arranged in a region between the feed device and the discharge device, in which no containers are promoted.
  • the feed device it would be possible for the feed device to transfer the containers to a filling wheel, and then to transport the containers with this filling wheel in a clockwise direction to the discharge device.
  • the stationarily arranged element is in this case clockwise between the discharge device and the feeder arranged, that is in the area in which no containers are arranged on corresponding carriers.
  • the additional solenoid is installed between an outlet star and an infeed star of the machine and attached to the stationary part.
  • the present invention is further directed to a method for operating an arrangement for filling containers with liquids, wherein at predetermined times the containers are filled via a arranged on a support outlet opening with the liquid and at other predetermined times the outlet opening is closed by a closure body wherein the closure body is moved to close the outlet opening, and wherein by means of a valve means the supply of liquid into the container can be blocked.
  • a first magnetic or magnetizable element arranged on the carrier or stationarily opposite the outlet opening cooperates with a magnetic or magnetizable region of the closing body, the closing body being controlled independently of the valve device.
  • this element cooperates with a permanent magnet of the closing body.
  • the closure of the outlet opening with the closing body to carry out a cleaning process.
  • Fig. 1 shows an inventive arrangement 50 for filling containers 20.
  • This arrangement 50 has a feed device 52, which containers 20 a transport device 40 supplies (see arrow P1).
  • the feed device 52 is a transport star or a transport wheel on which a plurality of gripping elements, such as gripping clamps, which grasp the containers and transfer them to the transport device 40, are arranged.
  • a plurality of devices 1 for filling the containers 20 is provided with a liquid.
  • a (not shown) reservoir is provided, from which the liquid is filled into the containers 10.
  • the reference numeral 54 refers to a discharge device, which discharges the containers, as indicated by the arrow P2, from the system 50 again.
  • the transport device 40 as well as the individual devices 1, the feed device 52 and the discharge device 54 are arranged in a clean space 42 shown only schematically. In this way, the filling of the containers can take place under aseptic conditions;
  • the reference numeral 32 refers to a magnetizable element arranged in a stationary manner, in particular but not exclusively an electromagnet, which is arranged between the supply device 52 and the discharge device 54.
  • Fig. 2 shows a sectional view of a device 1 according to the invention for filling containers (not shown) with liquid and in particular with drinks.
  • This device 1 in this case has a liquid line 8, via which the beverage along the arrow P3 in the housing interior of the device and ultimately via an outlet opening 2 in the container (not shown) can be introduced.
  • the reference numeral 38 refers to a displaceable in the longitudinal direction L piston device, at the end of a closing body or a valve device 34 is arranged, which can seal an opening 36 within a housing 30 to block in this way the supply of liquid into the container ,
  • the containers are preferably plastic containers such as, for example, PET bottles.
  • the reference numeral 24 refers to an outlet pipe or an outlet pipe for a further liquid medium, via which this liquid medium can be removed along the arrow P4.
  • This outlet line 24 is used for CIP cleaning of the system.
  • a closing body designated in its entirety by 10 is arranged at the outlet opening 2 in order to close it.
  • a cleaning medium is introduced into the interior of the device 1 via the liquid line 8.
  • This cleaning medium in turn rises and passes through the outlet line 24 along the arrow P4 again from the device 1. In this way, an internal cleaning of the entire device 1 is possible.
  • the closing body 10 is shown here in an open position.
  • the closing body 10 can be pivoted in its entirety about a pivot axis X in order to be able to rest against the outlet opening 2 in a further position (not shown).
  • a magnetizable Element 12 is arranged, which here has a coil 18 which surrounds the outlet opening 2.
  • the reference numeral 22 denotes a wall which likewise surrounds the outlet opening 2, which wall is preferably made of a magnetizable material in order to be magnetized when the coil 18 is energized.
  • the closing body 10 pivots upwards along the arrow P5 and in this way seals the outlet opening 2 tightly.
  • the closure body 10 is independent of the valve device 34 controllable.
  • the closure body 10 has a cover section 10a which covers the outlet opening 2.
  • an angled portion 10b is provided, which in turn opens into a rotary joint for pivoting about the axis X.
  • the angled section 10b is arranged opposite the cover region 10a at an angle which is between 70 ° and 150 °, preferably between 80 ° and 140 ° and particularly preferably between 90 ° and 120 °.
  • the reference numeral 16 refers to a magnetizable element of the cover body 10, which cooperates with the magnetizable element 12. These are, as mentioned above, in the magnetizable element 16 to a permanent magnet which is attracted to the corresponding energization of the coil 18 of this.
  • the lower part of the figure shows a plan view from below of the invention Device or the outlet opening 2, which is surrounded by the coil 18.
  • magnetizable element 32 causes the closure body 10 is pivoted by a certain angle along the arrow P5 to be subsequently attracted by the magnetizable element 12 can.
  • the magnetizable element 32 and the magnetizable element 12 cooperate.

Landscapes

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

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Befüllen von Behältnissen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 15, und wie aus der DE 20 2006 006 149 U1 bekannt. Befüllungsanlagen weisen üblicherweise an einer Transporteinrichtung angeordnete Füllstationen auf, welche die Behältnisse mit Flüssigkeiten und insbesondere mit Getränken befüllen.
  • Dabei ist es in vielen Bereichen notwendig, diese Befüllung in einer aseptischen Umgebung vorzunehmen. Die vorliegende Erfindung wird daher insbesondere unter Bezugnahme auf so genannte Aseptikfüller beschrieben, es wird jedoch darauf hingewiesen, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung auch bei anderen Befüllungsanlagen Anwendung finden kann.
  • Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, dass derartige Befüllungsanlagen zu Reinigungszwecken mit einem Reinigungsmedium im Wege eines CIP (Cleaning in place) Verfahrens gereinigt werden. Zu diesem Zweck ist es auch bekannt, dass eine Auslaufsöffnung einer Fülleinrichtung mit einer CIP-Kappe verschlossen wird, um auf diese Weise einen Kurzschluss zwischen einem Füllventilauslauf und einem CIP-Rückkanal herzustellen. Auf diese Weise kann eine Fülleinrichtung automatisch gereinigt und sterilisiert werden. Bei aus dem Stand der Technik bekannten aseptischen Füllmaschinen wird diese so genannte CIP-Kappe mittels eines Heb- und Schwenkgestänges automatisch zugeführt und angepresst. Der Hebemechanismus ist dabei üblicherweise außerhalb des Sterilbereichs angeordnet und bewegt die CIP-Kappe mittels einer Kolbenstange. Diese Vorgehensweise wird insbesondere bei aseptischen Anwendungen verwendet, um nichtsterile Bauteile vom Sterilbereich abtrennen zu können.
  • Dabei tritt jedoch das Problem auf, dass die besagte Kolbenstange aus dem unsterilen Bereich in den sterilen Bereich bewegt wird, wodurch eine Füllmaschine definitionsgemäß unsteril wird. Auf diese Weise kann ein Einlegen der CIP-Kappen in der sterilen Phase der Füllmaschine nicht durchgeführt werden.
  • Aus der DE 20 2006 006 149 U1 ist eine Füllvorrichtung für Behälter bekannt. Diese Füllvorrichtung weist Füllkappen auf, die jeweils um eine im wesentlichen parallel zur Mittelachse des zugehörigen Füllorgans liegende Achse schwenkbar und verschiebbar sind.
  • Die DE 20 2005 013 902 U1 offenbart eine Füllvorrichtung für Behälter. Dabei ist ebenfalls eine Reinigungskappe vorgesehen, die zwischen einer an ein Mundstück angeordneten Reinigungsposition und einer von dem Mundstück abgehobenen und gegenüber der Mittelachse zumindest seitlich versetzten Bereitschaftsposition verlagerbar ist, wobei als Aktuator ein Drehmotor mit einer zur Drehung antreibbaren und mit dem Traghebel gekoppelten Ausgangswelle vorgesehen ist.
  • Die DE 20 2004 020 362 U1 beschreibt ein Füllorgan für Gefäße. Dabei ist eine Spülkappe vorgesehen, die zwischen einer die Öffnung abdeckenden Spülstellung und einer die Öffnung freigebenden Spülstellung bewegbar ist, wobei hier die Bewegung über einen Pneumatikzylinder durchgeführt wird. Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Verschließmechanismus für eine Füllvorrichtung zu verbessern, so dass insbesondere auch ein Einlegen oder Anlegen der CIP-Kappen während der sterilen Phase möglich ist. Dies wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche erreicht. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Befüllen von Behältnissen mit einer Flüssigkeit weist eine Auslassöffnung auf, über welche die Flüssigkeit in das Behältnis einfüllbar ist. Weiterhin weist die Vorrichtung eine Flüssigkeitsleitung auf, um die Flüssigkeit der Auslassöffnung zuzuführen. Weiterhin ist ein Verschließkörper vorgesehen, welcher zwischen wenigstens zwei Stellungen gegenüber der Auslaufsöffnung bewegbar ist, wobei der Verschließkörper in einer ersten Stellung an der Auslaufsöffnung anliegt, um diese zu verschließen, und ist eine Ventileinrichtung vorgesehen um die Zufuhr von Flüssigkeit in das Behältnis zu sperren.
  • Erfindungsgemäß weist die Vorrichtung ein stationär gegenüber der Auslauföffnung angeordnetes erstes magnetisches oder magnetisierbares Element auf, welches mit einem magnetischen oder magnetisierbaren Bereich des Verschließkörpers zusammenwirkt, um den Verschließkörper zwischen den wenigstens zwei Stellungen zu bewegen.
  • Die magnetischen oder magnetisierbaren Elemente wirken zusammen, um den Verschließkörper an die Auslassöffnung anzulegen. Bei dem Verschließkörper handelt es sich insbesondere um eine Verschließkappe, welche die Auslaufsöffnung vorzugsweise vollständig abdichtet. Damit wird erfindungsgemäß ein von außerhalb eines die Füllelemente umschließenden Reinraumes oder Isolators berührungslos einsetzbarer Verschließkörper vorgesehen, der es erlaubt, eine Innen-Reinigung und/oder -Sterilisation an der Vorrichtung oder an einer Füllmaschine durchzuführen, ohne dass dabei CIP-Medien oder Spülwasser in einen Reinraum oder Isolator gefahren werden. Vorzugsweise ist der Verschließkörper in einer Stellung vollständig von der Auslassöffnung bzw. einem Träger der Vorrichtung getrennt.
  • Ein Verfahren für eine Reinigung oder Sterilisation wird teilweise amtlich in national unterschiedlichen Regularien gefordert. Weiterhin wäre es für eine derartige geforderte Vorgehensweise erforderlich, den Isolator mit gasförmigem Wasserstoffperoxid zu sterilisieren. Nur durch die Verwendung eines Verschließkörpers kann der Isolator trocken gehalten und somit ohne Zeitverlust wieder sterilisiert werden kann. Durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene elektromagnetisch betätigte CIP-Kappe oder den Verschließkörper kann weiterhin eine mechanisch aufwändige Konstruktion eingespart werden und es ergibt sich ein erheblicher Wartungsvorteil für den Benutzer. Weiterhin ist der hier vorgeschlagene Aufbau relativ einfach im Hinblick auf eine hygienische Auslegung zu konstruieren und damit insbesondere für solche Anwender geeignet, welche mikrobiologisch hochsensible Getränke verarbeiten.
  • In einer vorteilhaften Ausführungsform ist das erste magnetisierbare Element ein Elektromagnet. Damit ist das erste magnetisierbare Element, welches stationär gegenüber der Auslaufsöffnung und insbesondere an der Auslauföffnung angeordnet ist, steuerbar, so dass der Verschluss der Auslaufsöffnung ausgehend von der Auslaufsöffnung gesteuert werden kann. Vorzugsweise ist die Auslaufsöffnung an einem Träger angeordnet und auch das erste magnetische oder magnetisierbare Element ist an diesem Träger angeordnet.
  • Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist der Verschließkörper einen Permanentmagneten auf. Es wäre jedoch möglich, dass der Verschließkörper aus einem Material gefertigt ist, welches von einem permanenten Magneten angezogen werden kann, wie beispielsweise aus Eisen. Damit wird unter einem magnetisierbaren Element oder magnetischen Element im weitesten Sinne ein von einem Magneten anziehbares Element verstanden.
  • Vorzugsweise ist um die Auslaufsöffnung eine Spule angeordnet. Diese Spule ist Bestandteil des Elektromagneten an dem Träger über welchen der Verschließkörper angezogen werden kann. Dabei ist es beispielsweise möglich, dass die Auslaufsöffnung am Ende eines rohrförmigen Kanals angeordnet ist, wobei hier bevorzugt um die Auslaufsöffnung eine Wandung aus einem magnetisierbaren Material angeordnet ist. Die erwähnte Spule ist bevorzugt um diese Wandung angeordnet. Bei einer Bestromung der Spule kann auf diese Weise die Wandung als Kern eines Elektromagneten wirken und auf diese Weise hohe magnetische Anziehkräfte erreichen.
  • Wie oben erwähnt, wird die Auslaufsöffnung von dem Verschließkörper geschlossen, um alsdann eine Innenreinigung bzw. eine CIP-Reinigung durchzuführen. Damit ist bevorzugt in das Bodenstück des Füllventils ein Elektromagnet in Form eines Ringes eingearbeitet. Dieser Elektromagnet muss ausreichend stark sein, um den Verschließkörper (d.h. die CIP-Kappe) an die Auslaufsöffnung bzw. das Füllventil zu pressen. Genauer gesagt sollte die Haltekraft ausreichen, um einem Innendruck in dem Füllventil von etwa 5 bar standzuhalten.
  • Bei aus dem Stand der Technik bekannten Füllventildimensionen, welche einen Durchmesser des Verschließkörpers im Bereich von maximal 30 mm erfordern, entspricht dies einer Kraft von 350 Newton, was mit einem Elektromagneten realisierbar ist.
  • Vorzugsweise weist die Vorrichtung eine Steuereinrichtung auf, welche auch den besagten Elektromagneten an dem Füllventil steuert.
  • Vorzugsweise ist der Verschließkörper um eine vorgegebene Schwenkachse schwenkbar. Genauer gesagt ist vorzugsweise der Verschließkörper bzw. die CIP-Kappe über ein Drehgelenk mit dem Füllventil bzw. dem Isolator verbunden und ist mit diesem Drehgelenk in einer Schwenkrichtung frei beweglich. Vorzugsweise ist dabei das Drehgelenk derart konstruiert, dass es mit Schaum optimal gereinigt werden kann und auch im übrigen den Anforderungen einer hygienischen Auslegung entspricht.
  • Vorzugsweise ist die besagte Schwenkachse fest und seitlich versetzt gegenüber der Auslaufsöffnung angeordnet. Auf diese Weise stört die Schwenkachse den eigentlichen Füllvorgang für das Getränk nicht. Vorzugsweise verläuft die Schwenkachse senkrecht zu einer Strahlrichtung in der die Flüssigkeit strömt, um das Behältnis zu befüllen.
  • Weiterhin weist die Vorrichtung vorteilhaft eine Auslassleitung für ein flüssiges Medium auf. Über diese Auslassleitung kann insbesondere ein Reinigungsmedium für eine CIP-Reinigung aus der Vorrichtung abgeführt und auf diese Weise die komplette Vorrichtung gereinigt werden. Dabei steht bevorzugt diese Auslassleitung in Fluidkommunikation mit der Auslassöffnung. Für den Reinigungsvorgang wird der Verschließkörper auf die Auslaufsöffnung angelegt und verschließt diese damit. Das sich rückstauende flüssige Reinigungsmedium gelangt auf diese Weise über die Auslassleitung wieder zu einem Rücklauf.
  • Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Flüssigkeitsleitung gegenüber der Auslaufsöffnung verschließbar.
  • Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Vorrichtung ein weiteres, stationär angeordnetes, magnetisierbares Element auf, welches zum Bewegen des Schließkörpers mit diesem zusammenwirkt. Dabei handelt es sich auch hier vorzugsweise um einen Elektromagneten, der an dem stehenden Bereich einer Anlage befestigt ist. Zum Einschwenken der Verschließkörper bzw. CIP-Kappen werden die oben genannten Magneten an den Füllventilen aktiviert. Die Füllmaschine dreht sich und die Verschließkörper passieren den genannten stationären Magneten, dessen Polarität die Kappen in Richtung der Füllventile abstößt. Ist ein gewisser Winkel überschritten, werden die Verschließkörper von den Magneten der Füllventile angezogen und gehalten.
  • Vorzugsweise bleiben während der gesamten Reinigung oder Sterilisation die genannten Magneten aktiviert. Sie können jedoch auch durch geeignete hygienisch ausgeführte Verriegelungelemente in ihrer Schließposition verriegelt werden, so dass dann die für die Erzeugung der Magnetkraft notwendige elektrische Energie gespart werden kann.
  • Zum Entnehmen der Verschließkörper wird vorzugsweise der Elektromagnet abgeschalten, was dazu führt, dass die Kappen zurück fallen. Falls die Kappen bzw. Verschließkörper nicht allein durch die Wirkung der Gravitation zurückfallen wäre es auch möglich, den Elektromagneten an der Auslassöffnung umzupolen. Für diesen Vorgang ist es damit vorteilhaft, wenn die Verschließkappen selbst nicht nur magnetisierbare Elemente sondern Magneten aufweisen. Genauer ist vorteilhaft der Verschließkörper, der besonders bevorzugt aus Edelstahl gefertigt ist, entsprechend magnetisiert. Auch hier ist es möglich die magnetischen oder magnetisierten Verschließelemente durch entsprechende Rückhaltemechanismen, magnetisch oder mechanisch, an jedem Füllelement in ihrer Öffnungsposition zu halten.
  • Die vorliegende Erfindung ist weiterhin auf eine Anordnung zum Befüllen von Behältnissen mit einer Flüssigkeit gerichtet, wobei diese Anordnung eine Vielzahl von Vorrichtungen der oben beschriebenen Art aufweist und wobei diese Vorrichtungen mit einer Transporteinrichtung entlang eines vorgegebenen Transportpfades geführt werden. Vorzugsweise handelt es sich bei dieser Transporteinrichtung um ein Transportrad oder Transportstern, der die Vorrichtung entlang einer kreisförmigen Bahn führt, wobei auf diese Weise die Befüllung der Behältnisse während dieser Transportzeit vonstatten geht.
  • Vorzugsweise verlaufen die Vorrichtungen wenigstens zeitweise in einem Reinraum. Dies bedeutet, dass insbesondere die Befüllung mit einem Getränk innerhalb eines Reinraums bzw. unter aseptischen Bedingungen abläuft. In dem beschriebenen erfindungsgemäßen System kann die mikrobiologische Sicherheit vorhandener Aseptikanlagen deutlich erhöht werden, da wesentlich weniger mechanische Bauteile und somit mikrobiologische Krisenherde verbaut werden müssen. Es besteht bei der erfindungsgemäßen Auslegung keine Verbindung mehr zwischen dem Verschließkörper bzw. der CIP-Kappe, welche in einem sterilen Bereich angeordnet ist, und dem Äußeren des Isolators, der in einem unsterilen Bereich angeordnet ist. Weiterhin werden durch die oben beschriebene Einsparung von mechanischen Bauteilen und die Vereinfachung des Füllventilträgers auch erhebliche Herstellungs- und Fertigungskosten eingespart.
  • Vorteilhaft, aber nicht ausschließlich, weist die Anordnung ein stationär angeordnetes magnetisierbares Element zum Bewegen der Verschließkörper auf. Auf diese Weise können mit Hilfe dieses stationär angeordneten Elements vor einem Reinigungsvorgang sämtliche Verschließkörper an die Auslaufsöffnungen angelegt werden.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Anordnung eine Zuführeinrichtung auf, um der Transporteinrichtung die Behältnisse zuzuführen sowie eine Abführeinrichtung, um die befüllten Behältnisse von der Transporteinrichtung zu übernehmen und das stationär angeordnete Element ist in einem Bereich zwischen der Zuführeinrichtung und der Abführeinrichtung angeordnet, in dem keine Behältnisse gefördert werden. So wäre es beispielsweise möglich, dass die Zuführeinrichtung die Behältnisse an ein Füllrad übergibt und anschließend die Behältnisse mit diesem Füllrad im Uhrzeigersinn zur Abführeinrichtung transportiert werden. Das stationär angeordnete Element ist in diesem Falle im Uhrzeigersinn zwischen der Abführeinrichtung und der Zuführeinrichtung angeordnet, das heißt in dem Bereich, in dem an entsprechenden Trägern keine Behältnisse angeordnet sind. Genauer gesagt ist zwischen einem Auslaufstern und einem Einlaufstern der Maschine der zusätzliche Elektromagnet installiert und am stehenden Teil befestigt.
  • Die vorliegende Erfindung ist weiterhin auf ein Verfahren zum Betreiben einer Anordnung zum Befüllen von Behältnissen mit Flüssigkeiten gerichtet, wobei zu vorgegebenen Zeitpunkten die Behältnisse über eine an einem Träger angeordnete Auslaufsöffnung mit der Flüssigkeit befüllt werden und zu anderen vorgegebenen Zeitpunkten die Auslaufsöffnung durch einen Verschließkörper verschlossen wird, wobei der Verschließkörper zum Verschließen der Auslaufsöffnung bewegt wird, und wobei mittels einer Ventileinrichtung die Zufuhr von Flüssigkeit in das Behältnis sperrbar ist. Erfindungsgemäß wirkt zum Bewegen des Verschließkörpers ein erstes an dem Träger bzw. stationär gegenüber der Auslaufsöffnung angeordnetes magnetisches oder magnetisierbares Element mit einem magnetischen oder magnetisierbaren Bereich des Verschließkörpers zusammen, wobei der Verschließkörper unabhängig von der Ventileinrichtung gesteuert wird. Vorzugsweise wirkt dieses Element mit einem Dauermagneten des Verschließkörpers zusammen.
  • Vorteilhaft erfolgt das Verschließen der Auslaufsöffnung mit dem Schließkörper zur Durchführung eines Reinigungsvorgangs.
  • Weitere Vorteile und Ausführungsformen ergeben sich aus den beigefügten Zeichnungen:
    • Darin zeigen:
      Fig. 1
      eine erfindungsgemäße Anordnung zum Befüllen von Behältnissen; und
      Fig. 2
      eine Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Befüllen von Behältnissen.
  • Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Anordnung 50 zum Befüllen von Behältnissen 20. Diese Anordnung 50 weist eine Zuführeinrichtung 52 auf, welche Behältnisse 20 einer Transporteinrichtung 40 zuführt (vgl. Pfeil P1). Dabei handelt es sich hier bei der Zuführeinrichtung 52 um einen Transportstern oder ein Transportrad, an dem eine Vielzahl von Greifelementen wie Greifklammern angeordnet ist, welche die Behältnisse greifen und an die Transporteinrichtung 40 übergeben. An der Transporteinrichtung 40 ist eine Vielzahl von Vorrichtungen 1 zum Befüllen der Behältnisse 20 mit einer Flüssigkeit vorgesehen. Dabei ist ein (nicht gezeigtes) Reservoir vorgesehen, aus welchem die Flüssigkeit in die Behältnisse 10 eingefüllt wird.
  • Das Bezugszeichen 54 bezieht sich auf eine Abführeinrichtung, welche die Behältnisse, wie durch den Pfeil P2 angedeutet, wieder aus der Anlage 50 abführt. Die Transporteinrichtung 40 sowie auch die einzelnen Vorrichtungen 1, die Zuführeinrichtung 52 sowie die Abführeinrichtung 54 sind dabei in einem nur schematisch gezeigten Reinraum 42 angeordnet. Auf diese Weise kann die Befüllung der Behältnisse unter aseptischen Bedingungen erfolgen; Das Bezugszeichen 32 bezieht sich auf ein stationär angeordnetes magnetisierbares Element, wie insbesondere aber nicht ausschließlich einen Elektromagneten, welches zwischen der Zuführeinrichtung 52 und der Abführeinrichtung 54 angeordnet ist.
  • Fig. 2 zeigt eine Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zum Befüllen von (nicht gezeigten) Behältnissen mit Flüssigkeit und insbesondere mit Getränken. Diese Vorrichtung 1 weist dabei eine Flüssigkeitsleitung 8 auf, über welche das Getränk entlang des Pfeils P3 in das Gehäuseinnere der Vorrichtung und letztlich über eine Auslassöffnung 2 in das Behältnis (nicht gezeigt) eingeführt werden kann. Das Bezugszeichen 38 bezieht sich auf eine in der Längsrichtung L verschiebbare Kolbeneinrichtung, an deren Ende ein Verschließkörper bzw. eine Ventileinrichtung 34 angeordnet ist, welche eine Öffnung 36 innerhalb eines Gehäuses 30 abdichten kann um auf diese Weise die Zufuhr von Flüssigkeit in das Behältnis zu sperren. Bevorzugt handelt es sich bei den Behältnissen um Kunststoffbehältnisse wie beispielsweise PET - Flaschen.
  • Das Bezugszeichen 24 bezieht sich auf ein Auslassrohr bzw. eine Auslassleitung für ein weiteres flüssiges Medium, über welches dieses flüssige Medium entlang des Pfeils P4 abgeführt werden kann. Diese Auslassleitung 24 dient zur CIP-Reinigung der Anlage. Um eine derartige CIP-Reinigung durchzuführen, wird ein in seiner Gesamtheit mit 10 bezeichneter Verschließkörper an der Auslassöffnung 2 angeordnet, um diese zu verschließen. Anschließend wird über die Flüssigkeitsleitung 8 ein Reinigungsmedium in das Innere der Vorrichtung 1 eingeführt. Dieses Reinigungsmedium steigt wiederum hoch und gelangt durch die Auslassleitung 24 entlang des Pfeils P4 wieder aus der Vorrichtung 1. Auf diese Weise ist eine Innenreinigung der gesamten Vorrichtung 1 möglich.
  • Der Verschließkörper 10 ist hier in einer geöffneten Stellung dargestellt. Der Verschließkörper 10 ist in seiner Gesamtheit um eine Schwenkachse X schwenkbar um sich in einer weiteren (nicht gezeigten) Position an die Auslassöffnung 2 anlegen zu können. An der Auslassöffnung 2 ist ein magnetisierbares Element 12 angeordnet, welches hier eine Spule 18 aufweist, welche die Auslassöffnung 2 umgibt. Das Bezugszeichen 22 kennzeichnet eine die Auslassöffnung 2 ebenfalls umgebende Wandung, welche bevorzugt aus einem magnetisierbaren Material gefertigt ist, um bei Bestromung der Spule 18 magnetisiert zu werden. Bei einer Beaufschlagung mit Strom schwenkt der Verschließkörper 10 entlang des Pfeils P5 nach oben und verschließt auf diese Weise die Auslassöffnung 2 dicht. Der Verschließkörper 10 ist unabhängig von der Ventileinrichtung 34 steuerbar.
  • Der Verschließkörper 10 weist einen Abdeckabschnitt 10a auf, welche die Auslassöffnung 2 abdeckt. Daneben ist auch ein abgewinkelter Abschnitt 10b vorgesehen, der wiederum in ein Drehgelenk zum Schwenken um die Achse X mündet. Durch diese abgewinkelte Anordnung ist es möglich, das die Schwenkachse X selbst seitlich versetzt und unterhalb der Auslassöffnung 2 angeordnet ist, so dass ein Anziehen des Verschließkörpers 10 durch das magnetisierbare Element 12 leichter möglich ist.
  • Der abgewinkelte Abschnitt 10b ist dabei gegenüber dem Abdeckbereich 10a in einem Winkel angeordnet, der zwischen 70° und 150°, bevorzugt zwischen 80° und 140° und besonders bevorzugt zwischen 90° und 120° liegt.
  • Das Bezugszeichen 16 bezieht sich auf ein magnetisierbares Element des Abdeckkörpers 10, welches mit dem magnetisierbaren Element 12 zusammen wirkt. Dabei handelt es sich, wie oben erwähnt, bei dem magnetisierbaren Element 16 um einen Dauermagneten der bei entsprechender Bestromung der Spule 18 von dieser angezogen wird. Das untere Teilbild zeigt eine Draufsicht von unten auf die erfindungsgemäße Vorrichtung bzw. die Auslassöffnung 2, welche von der Spule 18 umgeben wird.
  • Das in Figur 1 gezeigte weitere magnetisierbare Element 32 bewirkt, dass der Verschließkörper 10 um einen bestimmten Winkel entlang des Pfeils P5 geschwenkt wird um anschließend von dem magnetisierbaren Element 12 angezogen werden zu können. Auf diese Weise ist es möglich, dass für die Durchführung einer CIP-Reinigung das magnetisierbare Element 32 und das magnetisierbare Element 12 zusammenwirken.

Claims (15)

  1. Vorrichtung (1) zum Befüllen von Behältnissen mit einer Flüssigkeit, mit einer Auslassöffnung (2), über welche die Flüssigkeit in das Behältnis einfüllbar ist, mit einer Flüssigkeitsleitung (8), um die Flüssigkeit der Auslassöffnung (2) zuzuführen, und mit einem Verschließkörper (10), welcher zwischen wenigstens zwei Stellungen gegenüber der Auslassöffnung bewegbar ist, wobei der Verschließkörper (10) in einer ersten Stellung an der Auslassöffnung (2) anliegt, um diese zu verschließen, und mit einer Ventileinrichtung (34) um die Zufuhr von Flüssigkeit in das Behältnis zu sperren, dadurch gekennzeichnet, dass
    die Vorrichtung (1) ein stationär gegenüber der Auslassöffnung (2) angeordnetes erstes magnetisches oder magnetisierbares Element (12) aufweist, welches mit einem zweiten magnetischen oder magnetisierbaren Bereich (16) des Verschließkörpers (10) zusammenwirkt, um den Verschließkörper (10) zwischen den wenigstens zwei Stellungen zu bewegen, wobei der Verschließkörper (10) unabhängig von der Ventileinrichtung (34) steuerbar ist.
  2. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das erste magnetisierbare Element (12) ein Elektromagnet (12) ist.
  3. Vorrichtung (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Verschließkörper (10) einen Permanentmagneten (16) aufweist.
  4. Vorrichtung (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    um die Auslassöffnung (2) eine Spule (18) angeordnet ist.
  5. Vorrichtung (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    um die Auslassöffnung (2) eine Wandung (22) aus einem magnetisierbaren Material angeordnet ist.
  6. Vorrichtung (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Verschließkörper (10) um eine vorgegebene Schwenkachse (X) schwenkbar ist.
  7. Vorrichtung (1) nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Schwenkachse (X) fest und seitlich versetzt gegenüber der Auslassöffnung (2) angeordnet ist.
  8. Vorrichtung (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Vorrichtung (1) eine Auslassleitung (24) für ein flüssiges Medium aufweist.
  9. Vorrichtung (1) nach Anspruch 8,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Auslassleitung (24) in Fluidkommunikation mit der Auslassöffnung (2) steht.
  10. Vorrichtung (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Flüssigkeitsleitung (8) gegenüber der Auslassöffnung (2) verschließbar ist.
  11. Anordnung (50) zum Befüllen von Behältnissen mit einer Flüssigkeit, mit einer Vielzahl von Vorrichtungen (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei diese Vorrichtungen (1) mit einer Transporteinrichtung (40) entlang eines vorgegebenen Transportpfades geführt werden.
  12. Anordnung (50) nach Anspruch 11,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Vorrichtungen (1) wenigstens zeitweise in einem Reinraum (42) verlaufen.
  13. Anordnung (50) nach Anspruch 12
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Anordnung (50) ein stationär angeordnetes magnetisierbares Element (32) zum Bewegen des Verschließkörpers aufweist.
  14. Anordnung (50) nach Anspruch 13,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Anordnung eine Zuführeinrichtung (52) aufweist, um der Transporteinrichtung (40) die Behältnisse zuzuführen und eine Abführeinrichtung (54), um die befüllten Behältnisse von der Transporteinrichtung (40) zu übernehmen und das stationär angeordnete Element (32) in einem Bereich zwischen der Zuführeinrichtung (52) und der Abführeinrichtung (54) angeordnet ist, in dem keine Behältnisse gefördert werden.
  15. Verfahren zum Betreiben einer Anordnung zum Befüllen von Behältnissen mit Flüssigkeiten, wobei zu vorgegebenen Zeitpunkten die Behältnisse über eine an einem Träger (4) angeordnete Auslassöffnung (2) mit der Flüssigkeit befüllt werden und zu anderen vorgegebenen Zeitpunkten die Auslassöffnung (2) durch einen Verschließkörper (10) verschlossen wird, wobei der Verschließkörper zum Verschließen der Auslassöffnung (2) bewegt wird, und wobei mittels einer Ventileinrichtung (34) die Zufuhr von Flüssigkeit in das Behältnis sperrbar ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    zum Bewegen des Verschließkörpers (10) ein erstes an dem Träger (4) angeordnetes magnetisches oder magnetisierbares Element (12) mit einem magnetischen oder magnetisierbaren Bereich des Verschließkörpers (10) zusammenwirkt, wobei der Verschließkörper (10) unabhängig von der Ventileinrichtung (34) gesteuert wird.
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