EP2493805A1 - Füllelement sowie füllmaschine zum füllen von behältern - Google Patents

Füllelement sowie füllmaschine zum füllen von behältern

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Publication number
EP2493805A1
EP2493805A1 EP10776944A EP10776944A EP2493805A1 EP 2493805 A1 EP2493805 A1 EP 2493805A1 EP 10776944 A EP10776944 A EP 10776944A EP 10776944 A EP10776944 A EP 10776944A EP 2493805 A1 EP2493805 A1 EP 2493805A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
filling
cleaning
filling element
medium
piston
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Ceased
Application number
EP10776944A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Ludwig Clüsserath
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 GmbH
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 GmbH filed Critical KHS GmbH
Publication of EP2493805A1 publication Critical patent/EP2493805A1/de
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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 invention relates to a filling element according to the preamble of claim 1 and to a filling machine according to the preamble of claim 11.
  • the closing elements are sealing caps which are placed on the filling elements.
  • Closure systems are also known, however, with closing elements formed on carriers which are movable between an unactivated initial position and a working position by moving the carriers provided on the rotor of the filling machine, in which the closing elements are positioned below the respective filling element and, when the closing system is activated, close to the carrier Filling elements are attached and form the respective washing compartment.
  • the closing elements in each case as a piston or part of a piston of a piston-cylinder arrangement form (JP 09309593 A), the cylinder chamber can be acted upon in the activated state of Verschnovsystems with a gaseous pressure medium to the respective closing element in the activated state of the closure system in sealing position against the filling
  • CONFIRMATION COPY element to press.
  • a certain disadvantage of these known filling elements is that an additional pressure medium is required for the pressing of the closing element, and for this particular, even if high demands are placed on sterility and sterility, a sterile pressure medium 5 is necessary.
  • the object of the invention is to show a filling element, which in a simplified constructive training and operation in a simple manner from a normal state for the filling operation in a state for cleaning 0 and / or sterilization, especially for the CIP cleaning and / or sterilization can be transferred.
  • a filling element according to the patent claim 1 is formed.
  • a filling machine is the subject of patent claim 11.
  • the peculiarity of the filling element according to the invention consists i.a. in that the pressure medium with which the closure element is pressed in sealing position against the filling element or against the functional element (eg centering bell) of the filling element with the closure system activated, the cleaning and / or sterilization used for cleaning and / or sterilization -
  • the closing element is preferably part of a piston-cylinder arrangement with at least one with the pressurized cleaning and / or sterilization medium act on Baren cylinder chamber.
  • the closing element itself the piston or a part of the piston of this piston-cylinder arrangement.
  • the at least one cylinder space of the piston-cylinder arrangement is then designed such that it can be flowed through by the cleaning and / or sterilization medium during cleaning and / or sterilization.
  • the cleaning and / or sterilization medium is, for example, a liquid medium.
  • a cleaning and / or sterilization medium but can also be used at least partially a gas and / or vapor medium.
  • FIG. 1 and 2 each in a simplified representation and partly in section in filling element of a filling machine of rotating design together with a closure system for CIP cleaning and / or sterilization in the normal state, i. in a non-activated state of the locking system (FIG. 1) and in a state activated for CIP cleaning and / or sterilization (FIG. 2);
  • Fig. 3 in an enlarged detail view a section through a slider or carrier and by a closing element of the closure system.
  • 1 is a filling element which surrounds a plurality of similar filling elements on the circumference of a vertical machine axis drivable rotor 2 of a filling machine of rotating design for filling bottles 3 or other containers having a liquid product.
  • a ring vessel 4 is provided, which is partially filled during the Gree- 5 drive with the liquid contents and which is connected via a product or Golfgut effet 5 and at least one gas line 6 with each filling element 1.
  • the product lines 5 are connected to the ring boiler 4 at the bottom of the boiler.
  • the gas lines 6 are connected to the upper subspace of the ring boiler 4 in connection.
  • Each filling element 1 is in the manner known in the art within a Greetgephins 8 with a liquid valve 9 having Fluids
  • control block 12 which are housed in a control block 12 control valves according to the respective filling method with the rotor formed and common to all filling elements ring channels 13, 14 and 15 connectable. These are each connected to lines 13.1, 14.1 and 15.1, of which the ring channel 14 associated with line 14.1 with an inert gas supply line 16, for example
  • Each filling element 1 further preferably has a centering tulip 17, which is movable up and down by a limited stroke in the vertical direction, for example by control cams in the vertical Greelementachse FA and on the one hand for centering and holding and also for a close concern of the respective Bottle 3 is used during the filling process on the filling element in the region of the discharge opening 11, as is also known to the person skilled in the art.
  • the centering tulip 17 is provided with at least one seal that ensures the sealing position of the respective bottle 2 on the filling element 1, or it is formed as a seal in some areas.
  • Each filling element 1 is further formed in the illustrated embodiment with a filling height determining probe 18 which protrudes during filling with a predetermined length through the discharge opening 11 and on the bottom 0 of the filling element 1 and in the respective bottle to be filled. 3 extends through the bottle opening or bottle mouth so that, with the cooperation of the probe 18, the respective filling process is interrupted or the liquid valve 9 is closed as soon as the lower end of the probe is immersed in the liquid level of the filling material rising in the bottle 3.
  • the probe 18 is adjustable in height, i. E. in such a way that it is axially displaceable in its coaxial axis with the filling element axis FA arranged probe axis (double arrow A), between an upper stroke position in which the lower end of the probe in the centering
  • the probe 18 is formed by a tube which opens at its lower end forming the probe end and at its upper, also open end
  • a control or probe valve 19 and a line 20 is connected to the ring bowl 4.
  • the filling of the bottle 2 is carried out with the filling element 1 according to a method known to those skilled in the art, in particular also in dependence on the je ⁇ ! 0 oily filling material.
  • the filling element 1 for the cleaning and / or sterilization of the filling machine, in particular the coming into contact with the liquid contents elements and areas of this machine and thereby specifically the ring vessel 4, the product lines 5, the liquid channels 10, arranged in these channels functional elements, of
  • each filling element is associated with a closure system, which is generally designated in the figures with 21.
  • the closing system 21 is in an initial state or deactivated.
  • the closure system 21 or a closing element 22 is activated such that the respective centering tulip 17 bears in a sealed manner against the filling element 1 in a region surrounding the dispensing opening 11 and at its underside facing away from the filling element by a closing element 22 of the closure
  • Each associated with a filling element 1 closing system 21 consists of a carrier 24, which is for example plate-shaped and on! 5 which is the disc or piston-like, on its peripheral surface, for example, circular cylinder-shaped closing element 22 is provided, in an axial direction parallel is arranged axially displaceable to Greelementachse FA in an open at the top of the carrier 24, but otherwise closed cylinder space 25 (double arrow B).
  • Each carrier 24 is provided on a holding and guiding element 26 on the rotor 2 movable, in the illustrated embodiment radially to Machine axis displaceable (double arrow C), so that the carrier 24 including its closure member 22 having part in the non-activated state of Verschdorfsystems 21 laterally from the associated filling element 1 and the centering tulip 17 is ( Figure 1), in relation to the machine Axially offset radially inward, and in the activated state with the closing element 22 below the filling element 1 and the centering tulip 17 is arranged ( Figure 3).
  • the cylinder chamber 25 can be acted upon below the closing element 22 with a pressure medium.
  • This pressure medium is formed in the illustrated filling system of the cleaning and / or sterilization medium, which is supplied to the filling system of the filling machine or the ring boiler 4, for example via the central product line 7 under pressure.
  • the cylinder chamber 25 is connected for this purpose to the output of a control valve 29, the inlet of which is connected to the central product line 25.
  • the hose line 28 is connected via a further control valve 30 to a conduit 31.
  • each carrier 24 is first moved from the starting position ( Figure 1) in the working position.
  • the cylinder chamber 25 is applied for example by opening the control valve 29 with the already under pressure in the product line 7 pending cleaning and / or sterilization medium, so that the pressure of the cleaning and / or sterilization medium, the piston-like closure member 22 against the centering tulip 17 and this against the filling element 1 in Pressing on the sealing layer.
  • the probe 18 is in its upper stroke position, so that the lower end of the probe is received in the washing compartment 23.
  • the centering tulips 17 is preceded by their associated actuating linkage (not shown in the figures) immediately after the process of Verschbieimplantations 21 in its sealing position against the closing element 21.
  • the closing element 22 is formed with a plurality of continuous, ie open at the top and bottom channels 33.
  • the closing element 22 is designed such that the effective piston surface, ie the effective surface dimension of the closing element 22 on the underside facing the cylinder chamber 25 is significantly larger than the effective piston surface, ie the surface dimension of that part of the Verschmirroredelementoberseite, the (partial area) of the centering 17 is covered or closes the flushing chamber 23 in the activated state of the closure 21. This ensures that, even with the same high pressure of the cleaning and / or sterilization medium in the washing compartment 23 and in the cylinder chamber 25 closing element 22 sufficiently firmly pressed against the centering tulip 17 is applied.
  • the cylinder space 25 is relieved, with the centering tulip 17 further raised, for example, when the control valve 29 is closed by discharging the cleaning and / or sterilizing medium from the cylinder space 25, the flow channel 27 and the hose line 28 can be done via the line 31 with the control valve 30 open.
  • the carrier 24 is moved back to its starting position.
  • a pressure medium for example with the cleaning and / or sterilization medium
  • the transfer of the respective closure system 21 from the non-activated state into the activated state prepares the CIP cleaning and / or sterilization and vice versa from the activated state to the non-activated state after the CIP cleaning and / or sterilization principle only possible on such filling elements of individual filling machine, which is instantaneously at an angular position of the rotational movement of the rotor 2, for example between a container outlet and a Container inlet of the filling machine are located, ie at an angular position at which the centering tulips 17 and probes 18 are raised.
  • the transfer of the closing systems 21 from the non-activated state to the activated state and vice versa so can be done in groups with clocked further rotation of the rotor 2 so in the filling elements of a filling machine. If the centering elements 17 and probes 18 of the filling elements are designed so that they can be locked in their raised position, it is possible to activate all the closing systems 21 of the filling machine together and to deactivate them after CIP cleaning and / or sterilization.
  • the invention has been described above in one embodiment. It is understood that changes and modifications are possible without thereby departing from the inventive concept underlying the invention. For example, there is the possibility that the control valves 29 and 30 are provided in common for each group of at least two or more than two filling elements 1.
  • the invention has been described with reference to an embodiment in which the containers 3 were centered by means of a centering tulip 17 below the liquid valve 9 and also sealed. Furthermore, it is also possible to use the present invention for such filling machines, which are provided for the filling of so-called neck ring containers. Such filling machines have, below each filling element, a receptacle for the neck rings formed on the containers. In such an embodiment, the closure system is located below the height of the discharge opening of the filling element and above the receptacle for the neck rings, so that the closure system is not hindered by these components in its process between a parking and an engagement position. LIST OF REFERENCE NUMBERS

Landscapes

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

Abstract

Füllelement einer Füllmaschine zum Füllen von Behältern mit einem flüssigen Füllgut, mit wenigstens einer an einer Unterseite des Füllelementes gebildeten Abgabeöffnung zur gesteuerten Abgabe des Füllgutes sowie mit einem Verschließsystem mit wenigstens einem Verschließelement, welches in einem aktivierten Zustand des Verschließsystems in Dichtlage am Füllelement und/oder an einem äußeren Funktionselement des Füllelementes durch den Druck eines Druckmediums angepresst anliegt, und zwar zur Erzeugung eines nach außen hin geschlossenen, zumindest die wenigstens eine Abgabeöffnung einschließenden und von einem Reinigungs und/oder Sterilisationsmedium durchströmbaren Spülraums. Das Druckmedium ist das unter Druck stehende Reinigungs- und/oder Sterilisationsmedium.

Description

Füllelement sowie Füllmaschine zum Füllen von Behältern [0001] Die Erfindung bezieht sich auf ein Füllelement gemäß Oberbegriff Patentanspruch 1 sowie auf eine Füllmaschine gemäß Oberbegriff Patentanspruch 11.
[0002] Es ist bekannt, Füllmaschinen für die sogenannte CIP-Reinigung und/oder - Sterilisation, d.h. für eine Reinigung- und/oder Sterilisation, bei der Füllgut- und/oder Produkträume, Strömungskanäle und andere, insbesondere mit dem Füllgut in Berührung kommende Funktionselemente, Räume, Kanäle usw. der Füllmaschine und deren Füllelemente von einem flüssigen Reinigungs- und/oder Sterilisationsmedium durchströmt werden, mit einem Verschließsystem auszugestalten. Dieses verschließt während der CIP-Reinigung und/oder -Sterilisation mit Schließelementen die Füllelemente im Bereich ihrer Abgabeöffnung und bildet dort dadurch jeweils Spülräume, die von dem flüssigen Reinigungs- und/oder Sterilisationsmedium durchströmbar sind.
[0003] Im einfachsten Fall sind die Verschließelemente Verschlusskappen, die auf die Füllelemente aufgesetzt werden. Bekannt sind aber auch Verschließsysteme mit an Trägern ausgebildeten Verschließelementen, die durch Bewegen der am Rotor der Füllmaschine vorgesehenen Träger zwischen einer nicht aktivierten Ausgangsposition und einer Arbeitsposition bewegbar sind, in der die Verschließelemente unterhalb des jeweiligen Füllelementes positioniert und bei aktiviertem Verschließ- system dicht an den Füllelementen angebracht sind und den jeweiligen Spülraum bilden.
[0004] Bekannt ist hier hierbei speziell auch, die Verschließelemente jeweils als Kolben oder Teil eines Kolbens einer Kolben-Zylinder-Anordnung auszubilden (JP 09309593 A), deren Zylinderraum im aktivierten Zustand des Verschließsystems mit einem gasförmigen Druckmedium beaufschlagbar ist, um das jeweilige Verschließelement im aktivierten Zustand des Verschließsystems in Dichtlage gegen das Füll-
BESTÄTIGUNGSKOPIE element anzupressen. Ein gewisser Nachteil dieser bekannten Füllelemente besteht aber darin, dass für das Anpressen des Verschließelementes ein zusätzliches Druckmedium erforderlich ist, und für dieses insbesondere auch dann, wenn hohe Ansprüche an Sterilität und Keimfreiheit gestellt werden, ein steriles Druckmedium 5 notwendig ist.
[0005] Aufgabe der Erfindung ist es, ein Füllelement aufzuzeigen, welches bei vereinfachter konstruktiver Ausbildung und Betriebsweise auch in einfacher Weise aus einem Normalzustand für den Füllbetrieb in einen Zustand für die Reinigung 0 und/oder Sterilisation, insbesondere für die CIP-Reinigung und/oder -Sterilisation überführt werden kann. Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Füllelement entsprechend dem Patentanspruch 1 ausgebildet. Eine Füllmaschine ist Gegenstand des Patentanspruchs 11.
5 [0006] Die Besonderheit des erfindungsgemäßen Füllelementes besteht u.a. darin, dass das Druckmedium, mit welchem bei aktiviertem Verschließsystem das Verschließelement in Dichtlage gegen das Füllelement bzw. gegen das Funktionselement (z.B. Zentrierglocke) des Füllelementes angepresst wird, das für die Reinigung und/oder Sterilisation verwendete unter Druck stehende Reinigungs- und/oder Steri-
!0 lisationsmedium ist.
[0007] Das Verschließelement ist vorzugsweise Bestandteil einer Kolben-Zylinder- Anordnung mit wenigstens einem mit dem unter Druck stehenden Reinigungsund/oder Sterilisationsmedium beaufschlag baren Zylinderraum. Hierbei ist bei-
!5 spielsweise das Verschließelement selbst der Kolben oder aber ein Teil des Kolbens dieser Kolben-Zylinder-Anordnung. Bei einem bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist dann der wenigstens eine Zylinderraum der Kolben- Zylinderanordnung so ausgeführt, dass er während der Reinigung und/oder Sterilisation von dem Reinigungs- und/oder Sterilisationsmedium durchströmbar ist, so-
!0 dass während der Reinigung und/oder Sterilisation auch die Kolben-Zylinder- Anordnung zumindest im Bereich des wenigstens einen Zylinderraums mit dem Reinigungs- und/oder Sterilisationsmedium behandelt wird. Bevorzugt besteht hier- für der wenigstens eine Zylinderraum bei aktiviertem Verschließsystem über wenigstens einen Durchgangskanal mit dem Spülraum in Verbindung. Eine besonders einfache Ausführungsform ergibt sich dann, wenn der wenigstens eine Durchgangskanal in dem als Kolben ausgebildeten Verschließelemente vorgesehen sind.
5
[0008] Das Reinigungs- und/oder Sterilisationsmedium ist beispielsweise ein flüssiges Medium. Als Reinigungs- und/oder Sterilisationsmedium kann aber auch zumindest teilweise ein gas- und/oder dampfförmiges Medium verwendet sein.
.0 [0009] Weiterbildungen, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und aus den Figuren. Dabei sind alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination grundsätzlich Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren
5 Rückbeziehung. Auch wird der Inhalt der Ansprüche zu einem Bestandteil der Beschreibung gemacht.
[0010] Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen:
»0
Fig. 1 und 2 jeweils in vereinfachter Darstellung und teilweise im Schnitt in Füllelement einer Füllmaschine umlaufender Bauart zusammen mit einem Verschließsystem für die CIP-Reinigung und/oder Sterilisation im Normalzustand, d.h. in einem nicht aktivierten Zustand des Ver- »5 schließsystems (Fig. 1) sowie in einem für die CIP-Reinigung und/oder -Sterilisation aktivierten Zustand (Fig. 2);
Fig. 3 in vergrößerter Einzeldarstellung einen Schnitt durch einen Schieber oder Träger und durch ein Verschließelement des Verschließsystems.
[0011] In den Figuren ist 1 ein Füllelement, welches eine Vielzahl gleichartiger Füllelemente am Umfang eines um eine vertikale Maschinenachse umlaufend antreibbaren Rotors 2 einer Füllmaschine umlaufender Bauart zum Füllen von Flaschen 3 oder anderen Behältern mit einem flüssigen Füllgut aufweist.
[0012] Am Rotor 3 ist auch ein Ringkessel 4 vorgesehen, der während des Füllbe- 5 triebes mit dem flüssigen Füllgut teilgefüllt ist und der über eine Produkt- oder Füllgutleitung 5 sowie über wenigstens eine Gasleitung 6 mit jedem Füllelement 1 verbunden ist. Die Produktleitungen 5 sind an den Ringkessel 4 an der Kesselunterseite anschlössen. Die Gasleitungen 6 stehen mit dem oberen Teilraum des Ringkessels 4 in Verbindung. Über eine zentrale Versorgungs- oder Füllgutleitung 7 wird 0 während des Füllbetriebes das flüssige Füllgut in den Ringkessel 4 niveaugesteuert nachgefüllt.
[0013] Jedes Füllelement 1 ist in der dem Fachmann bekannten Weise innerhalb eines Füllelementgehäuses 8 mit einem ein Flüssigkeitsventil 9 aufweisenden Flüs-
5 sigkeitskanal 10 ausgebildet, der einerseits mit dem Ringkessel 4 über die Produktleitung 5 in Verbindung steht und andererseits an der Unterseite des Füllelementes 1 eine Abgabeöffnung 1 1 zur Abgabe des flüssigen Füllgutes während des Füllens an die jeweilige unter dem Füllelemente und in Dichtlage mit diesem angeordnete Flasche 3 dient. Im Füllelementgehäuse 8 sind verschiedene Gaswege ausgebildet,
'.0 die über in einem Steuerblock 12 untergebrachte Steuerventile dem jeweiligen Füllverfahren entsprechend mit am Rotor ausgebildeten und für sämtliche Füllelemente gemeinsamen Ringkanälen 13, 14 und 15 verbindbar sind. Diese sind jeweils an Leitungen 13.1 , 14.1 und 15.1 angeschlossen, von denen die den Ringkanal 14 zugeordnete Leitung 14.1 mit einer Inertgas-Versorgungsleitung 16, beispielsweise
!5 C02-Gas Versorgungsleitung verbunden ist, über die während des Füllbetriebes der von dem Füllgut nicht eingenommene obere Teilraum des teilgefüllten Ringkessels 4 druckgesteuert mit dem Inert-Gas beaufschlagt wird.
[0014] Jedes Füllelement 1 besitzt weiterhin vorzugsweise eine Zentriertulpe 17, i0 die um einen begrenzten Hub in vertikaler Richtung beispielsweise durch Steuerkurven in der vertikalen Füllelementachse FA auf und ab bewegbar ist und einerseits zum Zentrieren und Halten sowie auch für ein dichtes Anliegen der jeweiligen Flasche 3 während des Füllverfahrens am Füllelement im Bereich der Abgabeöffnung 11 dient, wie dies dem Fachmann ebenfalls bekannt ist. Die Zentriertulpe 17 ist hierfür mit wenigstens einer die Dichtlage der jeweiligen Flasche 2 am Füllelement 1 sicherstellenden Dichtung versehen oder aber in Teilbereichen als eine der- 5 artige Dichtung ausgebildet.
[0015] Jedes Füllelement 1 ist weiterhin bei der dargestellten Ausführungsform mit einer die Füllhöhe bestimmenden Sonde 18 ausgebildet, die während des Füllens mit einer vorgegebenen Länge durch die Abgabeöffnung 11 und über die Unterseite 0 des Füllelementes 1 vorsteht und in die jeweils zu füllende Flasche 3 durch die Flaschenöffnung oder Flaschenmündung hineinreicht, sodass unter Mitwirkung der Sonde 18 der jeweilige Füllprozess unterbrochen bzw. das Flüssigkeitsventil 9 geschlossen wird, sobald das untere Sondenende in den beim Füllen in der Flasche 3 aufsteigenden Flüssigkeitsspiegel des Füllgutes eingetaucht ist.
5
[0016] Bei der dargestellten Ausführungsform ist die Sonde 18 höhenverstellbar ausgebildet, d.h. in der Weise, dass sie in ihrer achsgleich mit der Füllelementachse FA angeordneten Sondenachse axial verschiebbar ist (Doppelpfeil A), und zwar zwischen einer oberen Hubstellung, in der das untere Sondenende in der Zentrier-
10 tulpe 17 aufgenommen ist, und wenigstens eine untere Hubstellung, in der die Sonde mit ihrem Sondenende der jeweils gewünschten Füllhöhe entsprechend aus der Zentriertulpe nach unten vorsteht. Bei der dargestellten Ausführungsform ist die Sonde 18 von einem Röhrchen gebildet, welches an seinem unteren, das Sondenende bildenden Ende offen und an seinem oberen, ebenfalls offenen Ende über
!5 ein Steuer- oder Sondenventil 19 und eine Leitung 20 mit dem Ringkessel 4 verbunden ist.
[0017] Das Füllen der Flasche 2 erfolgt mit dem Füllelement 1 nach einem dem Fachmann bekannten Verfahren, insbesondere auch in Abhängigkeit von dem je- !0 weiligen Füllgut. [0018] Für die Reinigung und/oder Sterilisation der Füllmaschine, insbesondere auch der mit dem flüssigen Füllgut in Kontakt kommenden Elemente und Bereiche dieser Maschine und dabei speziell des Ringkessels 4, der Produktleitungen 5, der Flüssigkeitskanäle 10, der in diesen Kanälen angeordneten Funktionselemente, des
5 Innenraums der Sonden 8, der Abgabeöffnungen 11 , der Zentriertulpen 17, der Gas- oder Rückgaskanäle und -räume innerhalb der Füllelemente 1 sowie der Sonden 18 usw. ist jedem Füllelement ein Verschließsystem zugeordnet, welches in den Figuren allgemein mit 21 bezeichnet ist. Während des normalen Füllbetriebes befindet sich das Verschließsystem 21 in einem Ausgangszustand oder deaktivier-
0 ten Zustand, wie dies in der Figur 1 dargestellt ist. Für eine CIP-Reinigung und/oder Sterilisation ist das Verschließsystem 21 bzw. ein Verschließelement 22 derart aktiviert, dass die jeweilige Zentriertulpe 17 abgedichtet gegen das Füllelement 1 in einem die Abgabeöffnung 11 umgebenden Bereich anliegt und an ihrer dem Füllelement abgewandten Unterseite durch ein Verschließelement 22 des Verschließ-
5 Systems 21 dicht verschlossen ist. Hierdurch ist innerhalb der Zentriertulpe 17 ein nach außen hin geschlossener Spülraum 23 gebildet, in dem nicht nur die Abgabeöffnung 1 , sondern auch in dem Füllelement 1 ausgebildete Gas- und/oder Rückgaskanäle sowie der Sondenkanal der Sonde 18 münden, sodass der Spülraum 23 sowie andere in dem jeweiligen Füllelement 1 ausgebildeten Strömungswege ins- »0 besondere auch bei geöffneten Ventile von einem flüssigen Reinigungs- und/oder Sterilisationsmedium durchströmt werden können.
[0019] Jedes jeweils einem Füllelement 1 zugeordnete Verschließsystem 21 besteht aus einem Träger 24, der beispielsweise plattenförmig ausgebildet ist und an !5 dem das Scheiben- oder kolbenartige, an seiner Umfangsfläche beispielsweise kreiszylinderförmig ausgebildete Verschließelement 22 vorgesehen ist, und zwar in einer Achsrichtung parallel zur Füllelementachse FA axial verschiebbar in einem an der Oberseite des Trägers 24 offenen, ansonsten aber verschlossenen Zylinderraum 25 angeordnet ist (Doppelpfeil B).
SO
[0020] Jeder Träger 24 ist an einem Halte- und Führungselement 26 am Rotor 2 beweglich vorgesehen, und zwar bei der dargestellten Ausführungsform radial zur Maschinenachse verschiebbar (Doppelpfeil C), sodass sich der Träger 24 einschließlich seines als Verschließelement 22 aufweisenden Teils im nicht aktivierten Zustand des Verschließsystems 21 seitlich von dem zugehörigen Füllelement 1 und dessen Zentriertulpe 17 befindet (Figur 1 ), und zwar in Bezug auf die Maschinen- achse radial nach innen versetzt, und im aktivierten Zustand mit dem Verschließelement 22 unterhalb des Füllelementes 1 bzw. der Zentriertulpe 17 angeordnet ist (Figur 3).
[0021] Zur Bildung des geschlossenen Spülraumes 23, d.h. zum Anpressen der Zentriertulpe 17 gegen das Füllelement und des Verschließelementes 22 gegen die Zentriertulpe 17 ist der Zylinderraum 25 unterhalb des Verschließelementes 22 mit einem Druckmedium beaufschlagbar. Dieses Druckmedium ist bei dem dargestellten Füllsystem von dem Reinigungs- und/oder Sterilisationsmedium gebildet, welches dem Füllsystem der Füllmaschine bzw. dem Ringkessel 4 beispielsweise über die zentrale Produktleitung 7 unter Druck zugeführt wird. Über einem im Träger 24 ausgebildeten Strömungskanal 27 und eine flexible Leitung, beispielsweise Schlauchleitung 28 ist der Zylinderraum 25 hierfür an den Ausgang eines Steuerventils 29 angeschlossen, dessen Einlass mit der zentralen Produktleitung 25 verbunden ist. Die Schlauchleitung 28 ist über ein weiteres Steuerventil 30 mit einer Leitung 31 verbunden.
[0022] Das Bewegen des Trägers 24 aus der dem nicht aktivierten Zustand des Verschließsystems 21 entsprechenden Ausgangs- oder Ruhestellung in eine dem aktivierten Zustand des Verschließsystems 21 entsprechende Arbeitsposition erfolgt beispielsweise manuell mit einem an jedem Träger 24 vorgesehenen Griffstück 24.1 oder aber automatisch oder motorisch durch Stellglieder oder Steuerkurven. Für die notwendige Stabilität stützt sich der Träger 24 in der Arbeitsposition beispielsweise mit einem radial außenliegenden Bereich an einem am Füllelement 1 vorgesehenen Abstützelement 32 ab.
[0023] Zur Vorbereitung der CIP-Reinigung und/oder Sterilisation wird jeder Träger 24 zunächst aus der Ausgangsposition (Figur 1 ) in die Arbeitsposition bewegt. An- schließend wird der Zylinderraum 25 beispielsweise durch öffnen des Steuerventils 29 mit dem bereits unter Druck in der Produktleitung 7 anstehenden Reinigungsund/oder Sterilisationsmedium beaufschlagt, sodass der Druck des Reinigungsund/oder Sterilisationsmedium das kolbenartige Verschließelement 22 gegen die Zentriertulpe 17 und diese gegen das Füllelement 1 in Dichtlage anpresst. Die Sonde 18 befindet sich dabei in ihrer oberen Hubstellung, sodass das untere Sondenende im Spülraum 23 aufgenommen ist.
[0024] Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Zentriertulpen 17 durch das ihnen zugeordnete Betätigungsgestänge (in den Figuren nicht gezeigt) unmittelbar nach dem Verfahren des Verschließelementes 21 in seine Dichtposition gegen das Verschließelement 21 vorangepresst wird. Durch diese Vorgehensweise wird es erreicht, dass bereits vor der Beaufschlagung des Verschließsystems 21 mit den Spülmedien eine Abdich- tung zwischen Zentriertulpe, Füllventilauslauf und Verschließsystem erzielt wird, was sowohl den Verbrauch an Spülmedien reduziert, als auch durch austretende Spülmedien verursachte Verschmutzungen vermindert.
[0025] Um zu erreichen, dass während der CIP-Reinigung und/oder Sterilisation auch der Zylinderraum 25 und der Strömungskanal 27, die Schlauchleitung 28 sowie das Steuerventil 29 von dem Reinigungs- und/oder Sterilisationsmedium durchströmt werden, besteht eine Strömungsverbindung zwischen dem Zylinderraum 25 und dem Spülraum 23. Hierfür ist bei der dargestellten Ausführungsform das Verschließelement 22 mit mehreren durchgehenden, d.h. an der Ober- und Unterseite offenen Kanälen 33 ausgebildet. Weiterhin ist das Verschließelement 22 so ausgeführt, dass die wirksame Kolbenfläche, d.h. das wirksame Flächenmaß des Verschließelementes 22 an der dem Zylinderraum 25 zugewandten Unterseite deutlich größer ist als die wirksame Kolbenfläche, d.h. das Flächenmaß desjenigen Teils der Verschließelementoberseite, der (Teilbereich) von der Zentriertulpe 17 abgedeckt ist bzw. im aktivierten Zustand des Verschließsystems 21 den Spülraum 23 verschließt. Hierdurch ist erreicht, dass selbst bei gleich hohem Druck des Reinigungsund/oder Sterilisationsmediums im Spülraum 23 und im Zylinderraum 25 das Ver- schließelement 22 ausreichend fest gegen die Zentriertulpe 17 angepresst anliegt. Nach erfolgter CIP-Reinigung und/oder Sterilisation wird bei weiter angehobener Zentriertulpe 17 u.a. der Zylinderraum 25 entlastet, was beispielsweise bei geschlossenem Steuerventil 29 durch Ableiten des Reinigungs- und/oder Sterilisati- onsmediums aus dem Zylinderraum 25, dem Strömungskanal 27 und der Schlauchleitung 28 über die Leitung 31 bei geöffnetem Steuerventil 30 erfolgen kann. Nach dem Entlasten des Zylinderraums 25 und dem Zurückbewegen des kolbenartigen Verschließelementes 22 wird der Träger 24 in seine Ausgangsstellung zurück bewegt.
[0026] Grundsätzlich kann die Entlastung des Zylinderraums 25 nach Beendigung der CIP-Reinigung und/oder Sterilisation auch über das geöffnete Steuerventil 29, ggs. bei geöffnetem Steuerventil 30 erfolgen. Weiterhin besteht die Möglichkeit, bei der Vorbereitung der CIP-Reinigung und/oder Sterilisation und bei in die Arbeitspo- sition bewegtem Träger 24 zur Erzielung einer sicheren Anlage des Verschließelementes 22 gegen die Zentriertulpe 17 den Zylinderraum 25 bei geschlossenem Steuerventil 29 zunächst über die Leitung 31 und das geöffnete Steuerventil 30 mit einem Druckmedium, beispielsweise mit dem Reinigungs- und/oder Sterilisationsmedium zu beaufschlagen, und zwar bevor weitere Räume und Kanäle, insbeson- dere auch der Spülraum 23 mit dem Druck und mit dem vollen Druck des Reinigungs- und/oder Sterilisationsmediums beaufschlagt wird.
[0027] Werden die Zentriertulpen 17 und/oder Sonden 18 bei umlaufendem Rotor 2 durch Steuerkurven gesteuert auf und ab bewegt, so ist das Überführen des je- weiligen Verschließsystems 21 aus dem nicht aktivierten Zustand in den aktivierten Zustand zur Vorbereitung der CIP-Reinigung und/oder Sterilisation sowie umgekehrt aus dem aktivierten Zustand in den nicht aktivierten Zustand nach erfolgter CIP- Reinigung und/oder Sterilisation grundsätzlich nur jeweils an solchen Füllelementen einzelner Füllmaschine möglich, die sich augenblicklich an einer Winkelposition der Drehbewegung des Rotors 2 beispielsweise zwischen einem Behälterauslass und einem Behältereinlauf der Füllmaschine befinden, d.h. an einer Winkelposition, an der die Zentriertulpen 17 und Sonden 18 angehoben sind. Das Überführen der Ver- schließsysteme 21 aus dem nicht aktivierten Zustand in den aktivierten Zustand und umgekehrt kann also bei den Füllelementen einer Füllmaschine jeweils gruppenweise unter getaktetem Weiterdrehen des Rotors 2 erfolgen. [0028] Sind die Zentrierelemente 17 und Sonden 18 der Füllelemente so ausgeführt, dass sie in ihrer angehobenen Stellung verriegelbar sind, so besteht die Möglichkeit, sämtliche Verschließsysteme 21 der Füllmaschine gemeinsam zu aktivieren und nach der CIP-Reinigung und/oder Sterilisation zu deaktivieren. [0029] Die Erfindung wurde vorstehend an einem Ausführungsbeispiel beschrieben. Es versteht sich, dass Änderungen sowie Abwandlungen möglich sind, ohne dass dadurch der der Erfindung zugrundeliegende Erfindungsgedanke verlassen wird. So besteht beispielsweise die Möglichkeit, dass die Steuerventile 29 und 30 für jeweils eine Gruppe von wenigstens zwei oder aber mehr als zwei Füllelementen 1 gemeinsam vorgesehen sind.
[0030] Vorstehend wurde die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles beschrieben, bei welchem die Behälter 3 mittels einer Zentriertulpe 17 unterhalb des Flüssigkeitsventils 9 zentriert und auch abgedichtet wurden. Weiterhin besteht auch die Möglichkeit, die vorliegende Erfindung auch für solche Füllmaschinen zu verwenden, die für die Füllung von sogenannten Neck-Ring-Behältern vorgesehen sind. Derartige Füllmaschinen weisen unterhalb eines jeden Füllelements eine Aufnahme für die, an den Behältern ausgebildeten Halsringe auf. Bei einer solchen Ausgestaltung befindet sich das Verschließsystem höhenmäßig unterhalb der Abgabeöffnung des Füllelements und oberhalb der Aufnahme für die Halsringe, so dass das Verschließsystem bei seinem Verfahren zwischen einer Park- und einer Eingriffsposition nicht durch diese Bauelemente behindert wird. Bezugszeichenliste
1 Füllelement
2 Rotor
3 Flasche
4 Ringkessel
5 Produktleitung
6 Gasleitung
7 zentrale Versorgungsleitung
8 Füllelementgehäuse
9 Flüssigkeitsventil
10 Flüssigkeitskanal
11 Abgabeöffnung
12 Steuerblock
13 - 15 Ringkanal
13.1 - 15.1 Leitung
16 Inertgas-Versorgungsleitung
17 Zentriertulpe
18 Sonde
19 Sondenventil
21 Verschließsystem
22 Verschließelement
23 Spülraum
24 Träger
24.1 Griff
25 Zylinderraum
26 Halte- und Führungselement
27 Strömungskanal
28 Schlauchleitung
29, 30 Steuerventil
31 Leitung 32 Abstützelement
33 Durchgangskanäle im Verschließelement 22
FA Füllelementachse
A, B, C Bewegung der Sonde18, des Trägers24 bzw. des Verschließelementes 22

Claims

Patentansprüche
1. Füllelement einer Füllmaschine zum Füllen von Behältern (3) mit einem flüssigen Füllgut, mit wenigstens einer an einer Unterseite des Füllelementes (1) gebildeten Abgabeöffnung (11) zur gesteuerten Abgabe des Füllgutes sowie mit einem Verschließsystem (22) mit wenigstens einem Verschließelement (22), welches in einem aktivierten Zustand des Verschließsystems (21) in Dichtlage am Füllelement (1) und/oder an einem äußeren Funktionselement (17) des Füllelementes (1) durch den Druck eines Druckmediums angepresst anliegt, und zwar zur Erzeugung eines nach außen hin geschlossenen, zumindest die wenigstens eine Abgabeöffnung (11) einschließenden und von einem Reinigungs- und/oder Sterilisationsmedium durchströmbaren Spülraums (23),
dadurch gekennzeichnet, dass das Druckmedium das unter Druck stehende Reinigungs- und/oder Sterilisationsmedium ist.
2. Füllelement nach Anspruch 1 , gekennzeichnet durch eine Kolben-Zylinder- Anordnung zum Anpressen des Verschließelementes (22) gegen das Füllelement (1) und/oder das äußere Funktionselement (17), wobei die Kolben-Zylinder- Anordnung wenigstens einen Zylinderraum (25) bildet, der über wenigstens ein Steuerventil (29, 30) mit einer Leitung (7, 31) verbindbar ist, die während der Reinigung und/oder Sterilisation das Reinigungs- und/oder Sterilisationsmedium unter Druck führt.
3. Füllelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Zylinderraum (25) im aktivierten Zustand des Verschließsystems (21) von dem Reinigungs- und/oder Sterilisationsmedium durchströmbar ist und hierfür vorzugsweise über wenigstens einen Durchfluss- oder Durchgangskanal (33) mit dem Spülraum (23) in Verbindung steht.
4. Füllelement nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das beispielsweise kreisscheibenförmig ausgebildete Verschließelement (22) der Kolben oder ein Teil des Kolbens der Kolben-Zylinder-Anordnung ist.
5. Füllelement nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschließelement (22) mit wenigstens dem Durchgangskanal (33) ausgeführt ist, über welchen bei aktiviertem Verschließsystem (21) der Zylinderraum (25) mit dem Spülraum (23) in Verbindung stehen.
6. Füllelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die dem Zylinderraum (25) zugewandte wirksame Kolbenfläche des Kolbens oder des diesen Kolben bildenden Verschließelementes (22) größer ist als die wirksame Kolbenfläche, die das Verschließelement (22) im aktivierten Zustand innerhalb des Spülraums (23) aufweist.
7. Füllelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschließelement (21) an einem Träger (24) vorgesehen ist, der relativ zum Füllelement (1) derart verschiebbar und/oder schwenkbar ausgebildet ist, dass sich der Träger(24) mit dem Verschließelement (22) im nicht aktivierten Zustand des Verschließsystems (21) seitlich vom Füllelement (1) befindet und das Verschließelement (22) zum Aktivieren des Verschließsystems (21) mit dem Träger (24) unter das Füllelement (1) bewegbar ist.
8. Füllelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinderraum (25) über ein erstes Steuerventil (29) an eine Leitung (7) zum gesteuerten Zuführen des unter Druck stehenden Reinigungs- und Desinfektionsmediums und über ein zweites Steuerventil (30) an eine weitere Leitung (31) zum gesteuerten Zuführen des Reinigungs- und/oder Desinfektionsmediums und/oder zum Entlasten des Zylinderraumes (25) nach dem Reinigen und/oder Sterilisieren anschließbar ist.
9. Füllelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Sonde (18), die zur Steuerung der Füllhöhe in dem jeweiligen Behälter (3) einführbar und derart höhenverstellbar ist, dass sie im aktivierten Zustand des Ver- schließsystems (21) mit ihrem Sondenende innerhalb des Füllelementes (1) oder des Spülraums (23) aufgenommen ist.
10. Füllelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das äußere Funktionselement eine Zentriertulpe (17) ist, gegen die bei aktiviertem Verschließsystem (21) das Verschließelement (22) angepresst anliegt und in der der Spülraum (23) zumindest teilweise ausgebildet ist.
11. Füllmaschine umlaufender Bauart zum Füllen von Flaschen oder dergleichen Behältern (3) mit einem flüssigen Füllgut, mit mehreren an einem Rotor (2) vorgesehenen Füllelementen (1), dadurch gekennzeichnet, dass die Füllelemente (1) entsprechend einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet sind.
12. Füllmaschine nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine das Reinigungs- und/oder Sterilisationsmedium während der Reinigung und/oder Sterilisation unter Druck führende Leitung eine Produktleitung (7) der Füllmaschine, vorzugsweise eine Versorgungsleitung (7) der Füllmaschine ist, über die während des Füllens das Produkt einem am Rotor (2) vorgesehenen Behälter oder Kessel (4) zugeführt wird.
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