EP2915773A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Befüllen eines Behälters mit einem Füllprodukt - Google Patents

Vorrichtung und Verfahren zum Befüllen eines Behälters mit einem Füllprodukt Download PDF

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EP2915773A1
EP2915773A1 EP15157987.7A EP15157987A EP2915773A1 EP 2915773 A1 EP2915773 A1 EP 2915773A1 EP 15157987 A EP15157987 A EP 15157987A EP 2915773 A1 EP2915773 A1 EP 2915773A1
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EP
European Patent Office
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container
sleeve
sealing
filling
product
Prior art date
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EP15157987.7A
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English (en)
French (fr)
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EP2915773B1 (de
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Christian Brey
Florian Angerer
Stefan Poeschl
Josef Doblinger
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.)
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
    • B67C3/02—Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus
    • B67C3/22—Details
    • B67C3/26—Filling-heads; Means for engaging filling-heads with bottle necks
    • B67C3/2614—Filling-heads; Means for engaging filling-heads with bottle necks specially adapted for counter-pressure filling
    • 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
    • B67C3/02—Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus
    • B67C3/22—Details
    • B67C3/26—Filling-heads; Means for engaging filling-heads with bottle necks
    • B67C2003/2671—Means for preventing foaming of the liquid
    • B67C2003/2674—Means for preventing foaming of the liquid by creating a conical shaped flow directed to the container wall at the container neck height
    • B67C2003/268—Means for preventing foaming of the liquid by creating a conical shaped flow directed to the container wall at the container neck height by means of a flow channel integral with the filling nozzle

Definitions

  • the present invention relates to a device and a method for filling a container with a filling product, preferably for filling a container with a beverage in a beverage filling plant.
  • filling units in beverage filling plants to introduce the respective filling product, for example a beverage, into the container to be filled.
  • the containers for example PET bottles
  • a corresponding product valve is opened in the filling member, by means of which a corresponding amount of filling product is filled into the container to be filled.
  • conical valves are frequently used in filling members, which have a substantially conical valve body which is movable relative to a valve seat.
  • valve body or the valve cone In order to allow the filling product to run out of the product outlet at the bottom, the valve body or the valve cone is lifted out of the valve seat so that the overlying filling product can flow around the valve cone between the valve cone and valve seat and accordingly exits the product outlet then run into the container to be filled.
  • carbonated filling products for example carbonated drinks
  • a suitable clamping gas for example CO 2
  • flush containers before filling with a corresponding purge gas for example, to displace the oxygen from the container to be filled in order to fill the filling product in allow an oxygen-poor, oxygen-free or inert atmosphere in order not to influence the product properties of the filling product.
  • the containers to be filled are sealed in their mouth region with the filling member.
  • the product outlet is preferably provided with a corresponding seal and / or there is provided a centering bell, by means of which the container mouth can not only be sealed, but also with respect to the product beam can be centered.
  • At least two drives per filling member are necessary here, namely a first drive, by means of which the container to be filled is pressed against the product outlet, and a second drive, by means of which the valve cone is lifted out of the valve seat of the product valve.
  • a device for filling containers in which a lowerable sealing sleeve for sealing the container is lowered by means of a first drive, and then lifted by means of a second drive of the valve body of the product valve from the corresponding valve seat.
  • an apparatus for filling a container with a filling product preferably for filling a container with a beverage beverage filling plant, proposed, comprising a movable means of a drive in a Abdichtposition sealing means for sealing the mouth region of a container to be filled, and a product valve for controlling the in the container to be filled flowing product flow.
  • the product valve can be actuated by means of the drive.
  • the product valve can also be actuated via the drive moving the sealing means, it can be achieved that only a single drive is necessary for moving the sealing means and for actuating the product valve.
  • the complexity of the system can be reduced, whereby the space requirement and thus the surfaces to be sanitized are reduced.
  • the maintenance of the device decreases because only a single drive per filling member must be maintained, and not, as in the prior art, at least two separate drives.
  • both the sealing means and the product valve can be achieved by the operation of both the sealing means and the product valve by means of a drive that the product valve is only opened when the sealing means is pressed with a predetermined contact force at the mouth region of the container to be filled and a predetermined seal has been achieved accordingly , A filling can take place only if it has been achieved before a seal. This can further increase the safety of the filling process.
  • the product valve preferably comprises a valve body, which can be actuated by the drive in the opposite direction upon application of a movement to the sealing means.
  • both the sealing means are applied to the mouth of the respective container, and then the valve cone are lifted from the valve seat of the product valve in the opposite direction.
  • the drive is preferably an electric drive, particularly preferably an electric linear drive.
  • an electric drive By training as an electric drive, a relatively simple control of the drive can be achieved and the construction of pneumatic lines in a rotary filler can be dispensed with.
  • the drive can preferably be stopped at a predetermined contact force and hold this contact force.
  • the drive preferably has a control, which, for example, based on the current consumption of the electric drive to a contact pressure and holds the drive accordingly at this power consumption holds until a gas exchange in the interior of the container is completed. After completion of the purge and / or bias the drive is then operated by the controller on, so that an opening of the product valve can be done.
  • the sealing means comprises a sealing sleeve which can be applied to the mouth region of the container.
  • the sealing sleeve allows the container to be sealed to the device in such a manner that the container does not have to be moved and the sealing sleeve can be lowered to the mouth of the container.
  • the sealing sleeve is held displaceably on a sleeve, whereby the sleeve is in direct operative contact with the drive.
  • a displacement of the sealing sleeve can be effected relative to the overthrust sleeve.
  • the sealing sleeve is preferably biased relative to the sleeve over a biasing means.
  • the biasing force of the biasing means makes it possible to press the sealing sleeve with the biasing force on the mouth region without a relative movement between the sealing sleeve and overthrust occurs. If then a force overcoming the preload force is applied by the drive, there is a relative displacement between the sealing sleeve and the overthrust sleeve, the sealing sleeve but still pressed by the biasing means by the biasing means with the biasing force of the biasing means to the mouth region of the container.
  • the sealing sleeve is biased relative to the over-sleeve with a biasing force which substantially corresponds to the desired contact pressure of the sealing sleeve at the container mouth of the container to be filled. Accordingly, by means of the drive, first the sealing sleeve can be lowered by a movement of the overthrust sleeve and the desired contact force can be applied without the sleeve and the sealing sleeve moving relative to one another. After pressing the sealing sleeve to the container mouth and correspondingly sealing the interior of the container with respect to the filling member, rinsing of the container interior with a rinsing gas and / or pretensioning of the container with a clamping gas can now be carried out.
  • the present in the container overpressure can then be relieved by known per se valves and then the sealing sleeve are moved back by a corresponding further movement of the drive in the same direction as before when closing the product valve, so that the overthrust is withdrawn and the container is then released ,
  • a deflection device is provided, by means of which a movement of the drive in one direction, an opposite actuation of the product valve, preferably an opposite movement of a valve body of the product valve, is deflected.
  • an opening of the product valve and preferably a lifting of the valve body of the product valve can again be achieved by a linear movement of the drive, which serves to move the sealing means or to lower the sealing sleeve.
  • the deflection device deflects a movement of a Sealing sleeve of the sealing means relative to a retaining sleeve holding this in a movement opposite thereto.
  • the deflection device comprises at least one toothed wheel which is rotatable about a rotational axis fixed relative to the sealing means and which is in operative connection with the overthrust sleeve and the valve body.
  • the deflection device has a rotary sleeve, which is stationary relative to the sealing means and which is preferably designed to be double-continuous.
  • the rotary sleeve is formed such that movement of a sleeve sleeve relative to the sealing means results in an opposite movement of a valve body of the product valve. Even so, in a reliable mechanical manner, a movement applied to the sealing means by means of the drive movement can be deflected in an opposite operation of the product valve.
  • the deflection device comprises a roller which is rotatable about a rotational axis fixed relative to the sealing means and over which a belt is guided with a belt part fixed to the sleeve and a belt part fixed to the valve body. Also via this coupling of the valve body to the sleeve over the deflection of the movement applied via the drive can be achieved in a secure mechanical manner.
  • the deflection device has at least one first thread and a second thread with a thread pitch in the opposite direction to the first thread, and the first thread and the second thread are configured to be actuated sequentially via a coupling in order to lower the sealant and open the product valve to be able to execute sequentially. Due to the opposing formation of the thread can with a rotation a drive in a rotational direction successively a pressing of the sealing means to the container to be filled and opening of the product valve can be achieved.
  • the drive can therefore be designed to be particularly simple and robust.
  • the coupling is designed as a magnetic coupling to provide a particularly low-wear and at the same time reliable coupling.
  • a freewheel between a drive shaft and a coupling body of the coupling is provided to prevent rotation of the coupling body when closing the product valve.
  • both the product valve can be closed, and the sealing element can be raised.
  • the valve body of the product valve is preferably designed as a swirl body, such that a corresponding angular momentum is applied to the filling product when it leaves the product valve so that the filling product, as it flows into the container, flows off substantially along the container walls due to the centrifugal force. In this way, a gentle inflow of the filling product into the container can be achieved and the foaming can be reduced.
  • the swirl body preferably has helical ribs, by means of which the angular momentum is applied to the filling product.
  • the arrangement is preferably designed such that the product valve is received in the sealing sleeve.
  • a compact design of the overall device can be achieved.
  • the drive is preferably arranged concentrically to the sealing means, particularly preferably to the outlet sleeve, and concentric to the product valve, particularly preferably to the valve body. Accordingly, the sealing force applied to the sealant can be applied symmetrically, thereby reducing the wear and improving the seal.
  • the device described above is particularly preferably used in combination with a rigid container receptacle, that is to say a container receptacle which is not height-adjustable.
  • a rigid container receptacle that is to say a container receptacle which is not height-adjustable.
  • the lowering of the sealing sleeve on the container mouth allows the corresponding Relative movement between the container mouth sealing element and the container, so that the container holder can be designed to be rigid.
  • the overall device is constructed in a simplified manner, so that both the sanitation and the maintenance are simplified. A leading of containers to be filled in neck handling can thus be achieved on a consistently the same height.
  • the device is particularly preferably taken up in a rotary filler as a filling member, wherein here a plurality of devices are provided according to the machine division, such that a plurality of containers in the rotary filler can be filled continuously.
  • a method for filling a container with a filling product preferably for filling a container with a beverage in a beverage filling plant, comprising applying a sealing agent to an opening region of the container and opening the product valve for filling the container with the filling product.
  • an application movement of the sealing means applied by means of a drive opens the product valve during further movement.
  • FIG. 1 shows a schematic sectional view of a device 1 for filling a schematically illustrated container 10, which is held in a container receptacle 12.
  • the container 10 in the embodiments shown is a schematically indicated reusable PET bottle, which has a so-called support ring 14, by means of which the container 10 is held in the container receptacle 12.
  • the device 1 for filling the container 10 is shown here in the form of a filling member, which can be used in a continuous beverage filling plant.
  • a rotary filler such a device 1 may be arranged for example as a filling member at each machine position. Accordingly, a plurality of such devices 1 is usually provided on a rotary filler, such that a continuous filling of containers 10 with a filling product, for example a beverage, can take place.
  • a sealing means 2 is provided, which can be moved to seal a mouth region 16 of a container 10 held in the container receptacle 12 in a sealing position.
  • the sealing means is provided in the form of a sealing sleeve 24, which on the mouth region 16 of the container 10 can be lowered in the arrow direction to produce a seal between the mouth region 16 of the container 10 and a product outlet 20.
  • the product outlet 20 of the sealing sleeve 24 is formed in the embodiment shown in the form of a centering bell, which not only allows a sealing of the mouth region 16 with the sealing sleeve 24, but at the same time also ensures a centering of the mouth region 16 of the container 10 with respect to the sealing sleeve 24, a product stream flowing into the container 10 can flow into the interior volume of the container 10 at a defined position.
  • the drive 3 moves the sealing means 2 into the sealing position, ie a position in which the sealing means 2 is brought into contact with the mouth region 16 of the container 10 in such a way that the desired sealing is achieved. It is provided in accordance with a predetermined contact pressure of the sealing means 2 by the drive 3, so that a predetermined degree of sealing is achieved.
  • the electric linear drive may preferably hold the sealing means 2 in the sealing position with a predetermined pressing force.
  • sealing by means of the sealing means 2 can either be prevented only in the sealing position that foreign substances entering during filling of the container 10, or it can be achieved a gas-tight and pressure-tight seal, for example, to fill carbonated filling products in the container 10 can.
  • the container 10 may then be biased to fill carbonated filling products and the filling may be carried out under pressure.
  • a product valve 4 is provided in the lower part of the sealing means 2 in the sealing sleeve 24, wherein in the lower part of the sealing sleeve 24 over the product outlet 20 lying a valve seat 40 is formed, in which a valve body 42 is sealingly received.
  • the valve body 42 ensures, for example via a ring seal 44, a sealing seat in the valve seat 40.
  • FIG. 1 the sealed position of the valve body 42 is shown in the valve seat 40, so that accordingly in the inner volume 22 of the sealing sleeve 24 located above the valve body 42 filling product is sealed so that the filling product does not leak via the product outlet 20.
  • valve body 42 of the product valve 4 is provided with helical ribs 46, which serve to form a swirl body, so that the filling product flowing out of the product volume 22 when the product valve 4 is open is set into a rotary motion or a circular motion.
  • the filling product as it flows into the container 10, is forced against the container walls due to the centrifugal forces, so that it does not initially strike the bottom of the container 10 as a free jet.
  • the foaming in the container 10 can be reduced, whereby the filling performance of the device 1 can be improved.
  • the drive 3 not only serves to lower the sealing means 2 and in particular the sealing sleeve 24 in the direction of the arrow to the mouth region 16 of the container 10 so that a seal between the product outlet 20 and the mouth region 16 of the container 10 is achieved, but the drive 3 becomes after reaching this sealing position and applying a predetermined, sealing the container 10 contact pressure also used to lift the valve body 42 from the valve seat 40 to start the filling process.
  • the sealing sleeve 24 is held linearly displaceable on a sleeve 5 and Kochubhülse 5 and the sealing sleeve 24 are biased by a biasing means 50 against each other.
  • the drive 3 initially exerts a contact pressure on the mouth region 16 of the container 10, which corresponds to the force exerted by the biasing means 50 without a relative movement of the sleeve 5 to the sealing sleeve 24 to be recorded.
  • the drive 3 remains correspondingly in the position in which the biasing means 50 is not yet compressed.
  • the drive 3 is again actuated and further advanced, so again operated in the arrow direction, such that the overthrust sleeve 5 under compression of the Biasing means 50 is moved relative to the sealing sleeve 24.
  • a deflection device 6 is actuated, by means of which the relative movement of the sleeve 5 in the direction of the arrow is deflected relative to the sealing sleeve 24 in a direction opposite to the arrow direction of movement of the valve body 42.
  • the valve body 42 is lifted out of the valve seat 40 via the deflection device 6 via a corresponding linkage 420, which at the same time can serve as a return gas tube during filling.
  • the deflection device 6 comprises in the in FIG. 1 shown embodiment, a gear 60 which is connected via a corresponding bearing 62 with the sealing sleeve 24 positionally fixed but rotatable. Relative to the sealing sleeve 24, the gear 60 can rotate in accordance with a rotationally fixed to the sealing sleeve 24 rotational axis.
  • a counter-toothing 64 is provided on the linkage 420, which is connected to the valve body 42.
  • the counter-toothing 64 is in meshing engagement with the toothing of the toothed wheel 60.
  • a counter-toothing 66 is provided on the sleeve 5, which is also in mesh with the toothing of the gear 60.
  • the linear movement applied via the drive 3 and acting in the direction of the arrow which serves to lower the sealing sleeve 24 to the mouth region 16 of the container 10, is first used to bias the sealing sleeve 24 on the mouth region 16 of the container 10, and then after the sealing sleeve 24 after complete sealing can not be moved further, then brought by the then further applied movement of the drive 3 in the arrow direction, the Studentsubhülse 5 to overcome the biasing force of the biasing means 50 and then on the deflection 6 according to the meshing engagement of the overthrust 6 with the gear 60 to cause a rotation of the gear 60 in the counterclockwise direction, whereby then the product valve 4 is opened by lifting the valve body 42 from the valve seat 40.
  • the product valve 4 is again closed by the fact that the drive 3 is linearly withdrawn according to a piece, and accordingly the biasing means 50, the sleeve 5 again in the in FIG. 1 pushes back home position shown.
  • the corresponding engagement of the counter-toothing 66 is a rotation of the on the left side in FIG. 1 arranged gear reaches in the clockwise direction, which is achieved due to the corresponding engagement with the counter teeth 64 a lowering of the rod 420 and thus also the valve cone 42.
  • This lowering is further assisted by a closing spring 48, which assists in closing or lowering the valve body 42 in the valve seat 40 in the direction of the arrow.
  • the linear drive 3 can completely into the FIG. 1 shown position are withdrawn, so that then the sealing sleeve 24 from Mouth area 16 is lifted and the container 10 can then be handed over to a further processing step, for example, a closing device.
  • FIG. 1 embodiment shown makes it possible correspondingly, with a single drive 3 to achieve the functions of pressing the mouth portion 16 to a corresponding sealing sleeve 24 and an opening and closing of the product valve 4. Further, in this embodiment, raising or lowering of the container 10 is not necessary because the sealing sleeve 24 is moved relative to the container 10, and the container 10 can be transported on a plane accordingly.
  • the container guide 12 may accordingly be a rigid or not height-adjustable holding device.
  • FIG. 2 shows a device 1 in a further embodiment.
  • the basic structure essentially corresponds to that in the FIG. 1 shown. Only the structure of the deflection device 6 differs from that in FIG. 1 shown.
  • the deflection device 6 is designed in the form of a rotary sleeve 600, which is raised against the direction of the arrow via a corresponding slide guide 640 and cam 660, which is only indicated schematically here, when the push-on sleeve 5 moves relative to the sealing sleeve 24.
  • the rotary sleeve 600 is configured correspondingly double-continuous, such that a rotation in a predetermined direction by the backdrop direction due to the corresponding slope correspondingly causes a movement of the rod 420 of the valve body 42 in the opposite direction of the arrow.
  • FIG. 3 shows yet another embodiment of the device 1, which is substantially identical again to those in FIGS. 1 and 2 showniere mit is formed.
  • the deflection device 6 is shown in yet another form.
  • a roller 6000 is provided, which is held on the suspension 62 stationary relative to the sealing sleeve 24.
  • a corresponding belt part 6600 which is fixed to the sleeve 5
  • a further belt part 6400 which is fixed to the linkage 420 of the product valve 4
  • the same effect can be correspondingly achieved again, namely on the one hand by means of the drive 3 a lowering the sealing sleeve 24 are reached on the mouth region 16 of the container 10 and a pressing until the biasing force of the biasing means 50 is overcome, and then due to the relative movement of the sleeve 5
  • the Belt part 6600 moves downwards, ie in the direction of the arrow and the belt part 6400 moves accordingly upwards, whereby the valve body 42 is lifted out of the valve seat 40.
  • a device 1 for filling a container 10 with a filling product is shown, wherein by means of a single electric linear drive 3, a sealing sleeve 24 can be pushed onto an orifice portion 16 of the container 10 to produce a seal, and in another Actuation of the drive 3 in the same direction opening the product valve 4 can be achieved.
  • the embodiments described above can also be operated in the reverse order to first close the product valve 4 again by retracting the drive 3, then relieving or venting the interior of the container 10 and then removing the sealing means.
  • the product valve 4 is biased by the closing spring 48 in the closed position. Upon retraction of the overthrust sleeve 5 by the drive 3, it is correspondingly ensured that first the product valve 4 is closed before the sealing sleeve 24 is lifted off the mouth region 16 of the container 10.
  • FIGS. 4 and 5 are schematic sectional views of a device 1 for filling a schematically illustrated container 10, which is held in a container receptacle 12 accordingly.
  • a sealing means 2 is provided, which can be lowered to seal the mouth region 16 of the container 10 downwards and which can be brought into a sealing position accordingly.
  • a drive 3 is provided which in which in the FIGS. 4 and 5 shown embodiment is shown in the form of an electric motor which applies a rotational movement to a drive shaft 30.
  • the sealing sleeve 24 of the sealing means 2 is lowered to come into sealing contact with the container 10.
  • the sealing sleeve 24 is raised again to subsequently the then filled container 10 from the device 1 to be able to discharge.
  • a Kochubhülse 5, which is biased by a biasing means 50 against the sealing sleeve 24 is also provided.
  • a deflection device 6 which serves to translate the lowering movement applied via the drive 3 to the sealing sleeve 24 into an opening movement for the product valve 4 as soon as the sealing sleeve 24 sealingly rests on the container 10 to be filled.
  • the sleeve 5 has an internal thread 52 which meshes with an external thread 6802 of a lifting body 6800 held rotatably in the sleeve 5.
  • a translational movement is applied to the overthrust sleeve 5 by combing the internal thread 52 of the overthrust sleeve 5 with the external thread 6802 of the lifting body 6800.
  • the lifting body 6800 is supported on the stationary mounted drive shaft 30 of the drive 3 so that the rotatable lifting 6800 remains stationary.
  • the overthrust sleeve 5 moves either downwards or upwards. In the in FIG.
  • the rotational movement of the drive shaft 30 is coupled via a coupling 6900 with the lifting body 6800.
  • the coupling 6900 is in the form of a magnetic coupling.
  • the coupling 6900 comprises a coupling body 6820, which is rotatably received in the lifting body 6800.
  • the coupling body 6820 has magnets 6822 which interact with corresponding magnets 6804 in the lifting body 6800.
  • the magnetic coupling 6900 is accordingly by holding the Magnets 6822 of the coupling body 6820 formed on the magnet 6804 of the lifting body 6800. As long as the holding force of the magnets 6804, 6822 is not exceeded, the lifting body 6800 and the coupling body 6820 rotate together.
  • the drive shaft 30 is coupled via a schematically indicated freewheel 6950 with the coupling body 6820. Accordingly, in a direction of rotation of the drive shaft 30 of the coupling body 6820 entrained via the freewheel 6950 and correspondingly via the magnetic coupling 6900 and the lifting body 6800. When rotating in the opposite direction of the freewheel 6950 acts so that entrainment does not take place.
  • a lifting sleeve 6840 is displaceable in the stroke direction, but non-rotatably via a corresponding positive fit, connected to the lifting body 6800.
  • the lifting sleeve 6840 is rotatably connected in an engagement region 6842 with the lifting body 6800, for example via a positive connection.
  • This rotationally fixed connection can be formed for example via a square connection.
  • the lifting sleeve 6840 is held along the stroke direction, ie axially, displaceably in the lifting body 6800. The lifting sleeve 6840 therefore rotates together with the lifting body 6800 or ends the rotation together with the lifting body 6800.
  • the lifting sleeve 6840 no longer rotates together with the lifting body 6840, when the lifting body 6800 does not rotate further. This is the case when the magnetic coupling 6900 is opened - the lifting sleeve 6840 then also does not rotate.
  • the lifting sleeve 6840 further has an external thread 6844, which meshes with an internal thread 32 of the drive shaft 30.
  • the internal thread 52 of the sleeve 5 and the internal thread 32 of the drive shaft 30 are formed in opposite directions.
  • Internal thread 52 of the sleeve 5 is a right-hand thread and the internal thread 32 of the drive shaft 30 is a left-hand thread.
  • the threads can also be configured the other way around.
  • the lifting sleeve 6840 is raised so far that its upper stopper 6846 comes into contact with a stop 422 of the linkage 420 and correspondingly lifts the linkage 420 in a further rotation.
  • the product valve 4 is then opened in the known manner. Accordingly, by a constant rotation of the drive shaft 30, first the sealing sleeve 24 is lowered and pressed sealingly onto the container 10 to be filled, and then the product valve 4 is opened by lifting the linkage 420. The rotation of the drive shaft 30 is then stopped.
  • the two counter-movements are effected by sequentially effecting the rotation of the lift 6800 relative to the sleeve 5 and the rotation of the drive shaft 30 relative to the lift sleeve 6840.
  • the lifting body 6800 does not rotate in this phase, because by the engagement of the internal thread 52 with the external thread 6802, which is under the bias of the biasing means 50, a corresponding inhibition due to the increased friction takes place.
  • the linkage 420 is correspondingly lowered so far that the product valve 4 is closed in the known manner.
  • the lifting body 6800 now rotates together with the rotating shaft 30 such that the overthrusting sleeve 5 is raised due to the threaded engagement 52, 6802 and thus the sealing sleeve 24 is lifted off the container 10.
  • the sealing sleeve 24 is then inserted into the in FIG. 4 raised starting position shown and stopped the drive 3 in the fully raised position again until a new lowering of the sealing sleeve 24 is necessary.
  • a bearing 6808 is preferably provided, which may for example also be designed as an axial needle bearing.

Landscapes

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

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1) zum Befüllen eines Behälters (10) mit einem Füllprodukt, bevorzugt zum Befüllen eines Behälters (10) mit einem Getränk in einer Getränkeabfüllanlage, umfassend ein mittels eines Antriebes (3) in eine Abdichtposition bewegbares Abdichtmittel (2) zum Abdichten des Mündungsbereiches (16) eines zu befüllenden Behälters (10), und ein Produktventil (4) zum Steuern des in den zu befüllenden Behälter (10) strömenden Füllproduktstroms, wobei das Produktventil (4) mittels des Antrieb (3) betätigbar ist.

Description

    Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zum Befüllen eines Behälters mit einem Füllprodukt, bevorzugt zum Befüllen eines Behälters mit einem Getränk in einer Getränkeabfüllanlage.
    • Stand der Technik
  • Es ist bekannt, in Getränkeabfüllanlagen Füllorgane dazu zu verwenden, das jeweilige Füllprodukt, beispielsweise ein Getränk, in die zu befüllenden Behälter einzuleiten. Hierzu werden die Behälter, beispielsweise PET-Flaschen, unterhalb des Füllorgans und insbesondere unterhalb eines Produktauslaufs eines Füllorgans angeordnet. Dann wird im Füllorgan ein entsprechendes Produktventil geöffnet, mittels dessen eine entsprechende Menge an Füllprodukt in den zu befüllenden Behälter eingefüllt wird. Als Produktventile werden in Füllorganen häufig so genannte Kegelventile verwendet, welche einen im Wesentlichen kegelförmigen Ventilkörper aufweisen, der relativ zu einem Ventilsitz bewegbar ist. Um das Füllprodukt nach unten hin aus dem Produktauslauf auslaufen zu lassen, wird der Ventilkörper beziehungsweise der Ventilkegel entsprechend nach oben hin aus dem Ventilsitz herausgehoben, so dass das darüber anstehende Füllprodukt den Ventilkegel zwischen Ventilkegel und Ventilsitz umströmen kann und entsprechend aus dem Produktauslauf austritt, um dann in den zu befüllenden Behälter einzulaufen.
  • Wenn karbonisierte Füllprodukte, beispielsweise karbonisierte Getränke, abgefüllt werden sollen, ist es notwendig, den zu befüllenden Behälter mit einem entsprechenden Spanngas, beispielsweise CO2, vorzuspannen, um ein übermäßiges Ausgasen des CO2 und damit eine übermäßige Schaumbildung beim Befüllen des zu befüllenden Behälters zu vermeiden. Weiterhin ist es bekannt, Behälter vor dem Befüllen mit einem entsprechenden Spülgas zu spülen, beispielsweise um den Sauerstoff aus dem zu befüllenden Behälter zu verdrängen, um eine Abfüllung des Füllproduktes in einer sauerstoffarmen, sauerstofffreien oder inerten Atmosphäre zu ermöglichen, um die Produkteigenschaften des Füllproduktes nicht zu beeinflussen.
  • Um eine solche Abfüllung unter einer Schutzatmosphäre beziehungsweise eine Abfüllung unter Druck zu ermöglichen, ist es notwendig, dass die zu befüllenden Behälter in ihrem Mündungsbereich mit dem Füllorgan abgedichtet werden. Hierzu ist es bekannt, die Behälter über eine Hubeinrichtung anzuheben, um den Mündungsbereich mit dem Produktauslauf abdichtend in Kontakt zu bringen. Hierzu ist der Produktauslauf bevorzugt mit einer entsprechenden Dichtung versehen und/oder es ist eine Zentrierglocke vorgesehen, mittels welcher die Behältermündung nicht nur abgedichtet werden kann, sondern auch bezüglich des Produktstrahls zentriert werden kann. Nach dem Anheben beziehungsweise Anpressen des Behälters und einem etwaigen Spülen mit einem Spülgas und/oder Beaufschlagen mit einem Spanngas wird dann entsprechend durch Anheben des Ventilkegels des Produktventils der Produktstrom in den zu befüllenden Behälter freigegeben. Entsprechend sind hier mindestens zwei Antriebe pro Füllorgan notwendig, nämlich ein erster Antrieb, mittels welchem der zu befüllende Behälter an den Produktauslauf angepresst wird, und ein zweiter Antrieb, mittels welchem der Ventilkegel aus dem Ventilsitz des Produktventils herausgehoben wird.
  • Aus der EP 0 412 480 B1 ist eine Vorrichtung zum Füllen von Behältern bekannt, bei welcher eine absenkbare Abdichthülse zum Abdichten des Behälters mittels eines ersten Antriebes abgesenkt wird, und daraufhin mittels eines zweiten Antriebes der Ventilkörper des Produktventils aus dem entsprechenden Ventilsitz herausgehoben wird.
  • Damit benötigen die aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen jeweils zwei separate Antriebe, welche separat angesteuert werden müssen und welche einen erhöhten Wartungs- und Reparaturaufwand hervorrufen. Damit geht auch ein entsprechender Raumbedarf einher, welcher zu weiteren zu reinigenden Oberflächen führt.
    • Darstellung der Erfindung
  • Ausgehend von dem bekannten Stand der Technik ist es eine Aufgabe, eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zum Befüllen eines Behälters mit einem Füllprodukt anzugeben, welche eine reduzierte Komplexität aufweisen.
  • Die genannte Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zum Befüllen eines Behälters mit einem Füllprodukt mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Entsprechend wird eine Vorrichtung zum Befüllen eines Behälters mit einem Füllprodukt, bevorzugt zum Befüllen eines Behälters mit einem Getränk einer Getränkeabfüllanlage, vorgeschlagen, umfassend ein mittels eines Antriebes in eine Abdichtposition bewegbares Abdichtmittel zum Abdichten des Mündungsbereiches eines zu befüllenden Behälters, und ein Produktventil zum Steuern des in den zu befüllenden Behälter strömenden Füllproduktstroms. Erfindungsgemäß ist das Produktventil mittels des Antriebs betätigbar.
  • Dadurch, dass auch das Produktventil über den das Abdichtmittel bewegenden Antrieb betätigt werden kann, kann erreicht werden, dass nur noch ein einziger Antrieb zum Bewegen des Abdichtmittels sowie zum Betätigen des Produktventils notwendig ist. Hierdurch kann zum einen die Komplexität des Systems reduziert werden, wobei auch der Raumbedarf und damit die zu hygienisierenden Flächen reduziert werden. Zum anderen sinkt der Wartungsaufwand der Vorrichtung, da lediglich ein einziger Antrieb pro Füllorgan gewartet werden muss, und nicht, wie im Stand der Technik, mindestens zwei separate Antriebe.
  • Darüber hinaus kann durch die Betätigung sowohl des Abdichtmittels als auch des Produktventils mittels des einen Antriebs erreicht werden, dass das Produktventil nur dann geöffnet wird, wenn das Abdichtmittel mit einer vorgegebenen Anpresskraft am Mündungsbereich des zu befüllenden Behälters angepresst wird und entsprechend eine vorgegebene Abdichtung erreicht wurde. Eine Befüllung kann so nur dann stattfinden, wenn davor eine Abdichtung erreicht wurde. Damit lässt sich die Sicherheit des Befüllvorgangs weiter erhöhen.
  • Bevorzugt umfasst das Produktventil einen Ventilkörper, welcher bei Aufbringen einer Bewegung auf das Abdichtmittel durch den Antrieb in der dazu entgegengesetzten Richtung betätigbar ist. Damit kann durch eine Bewegung des Antriebs in einer einzigen Bewegungsrichtung sowohl das Abdichtmittel auf die Mündung des jeweiligen Behälters aufgebracht werden, als auch danach der Ventilkegel aus dem Ventilsitz des Produktventils in die entgegengesetzte Richtung angehoben werden.
  • Der Antrieb ist bevorzugt ein elektrischer Antrieb, besonders bevorzugt ein elektrischer Linearantrieb. Durch die Ausbildung als elektrischer Antrieb kann eine relativ einfache Ansteuerung des Antriebs erreicht werden und auf den Aufbau von Pneumatikleitungen in einem Rundläuferfüller kann verzichtet werden.
  • Um das Abdichtmittel auf dem Mündungsbereich des Behälters halten zu können und im abgedichteten Zustand den Behälter mit einem Spülgas spülen zu können und/oder mit einem Spanngas beaufschlagen zu können, kann der Antrieb bevorzugt bei einer vorbestimmten Anpresskraft angehalten werden und diese Anpresskraft halten. Dazu weist der Antrieb bevorzugt eine Steuerung auf, welche beispielsweise auf Grundlage der Stromaufnahme des elektrischen Antriebs auf eine Anpresskraft rückschließt und den Antrieb entsprechend bei dieser Stromaufnahme hält, bis ein Gasaustausch im Innenraum des Behälters abgeschlossen ist. Nach Abschluss der Spülung und/oder Vorspannung wird der Antrieb dann durch die Steuerung weiter betrieben, so dass auch eine Öffnung des Produktventils erfolgen kann.
  • In einer bevorzugten Ausbildung umfasst das Abdichtmittel eine auf den Mündungsbereich des Behälters aufbringbare Abdichthülse. Die Abdichthülse ermöglicht ein Abdichten des Behälters mit der Vorrichtung auf eine solche Weise, dass der Behälter nicht bewegt werden muss und sich die Abdichthülse auf die Mündung des Behälters absenken kann. Besonders bevorzugt ist die Abdichthülse an einer Überschubhülse verschiebbar gehalten, wobei die Überschubhülse mit dem Antrieb in direktem Wirkkontakt steht. So kann eine Verschiebung der Abdichthülse relativ zur Überschubhülse bewirkt werden.
  • Um das Aufbringen einer vorbestimmten Aufpresskraft der Abdichthülse auf die Mündung des Behälters zu ermöglichen, ist die Abdichthülse bevorzugt gegenüber der Überschubhülse über ein Vorspannmittel vorgespannt. Die Vorspannkraft des Vorspannmittels ermöglicht es, die Abdichthülse mit der Vorspannkraft auf den Mündungsbereich aufzupressen, ohne dass eine Relativbewegung zwischen Abdichthülse und Überschubhülse auftritt. Wenn dann eine die Vorspannkraft überwindende Kraft durch den Antrieb aufgebracht wird, kommt es zu einer Relativverschiebung zwischen Abdichthülse und Überschubhülse, wobei die Abdichthülse aufgrund der Vorspannung durch das Vorspannmittel aber immer noch mit der Vorspannkraft des Vorspannmittels an den Mündungsbereich des Behälters angepresst bleibt.
  • Besonders bevorzugt ist die Abdichthülse gegenüber der Überschubhülse mit einer Vorspannkraft vorgespannt, welche im Wesentlichen der gewünschten Anpresskraft der Abdichthülse an der Behältermündung des zu befüllenden Behälters entspricht. Entsprechend kann mittels des Antriebs zunächst die Abdichthülse durch eine Bewegung der Überschubhülse abgesenkt werden und die gewünschte Anpresskraft aufgebracht werden, ohne dass sich Überschubhülse und Abdichthülse relativ zueinander bewegen würden. Nach dem Anpressen der Abdichthülse an die Behältermündung und entsprechend einem Abdichten des Innenraums des Behälters gegenüber dem Füllorgan kann nun eine Spülung des Behälterinnenraums mit einem Spülgas und/oder ein Vorspannen des Behälters mit einem Spanngas durchgeführt werden. Dann wird durch erneutes Betätigen des Antriebs in der ursprünglichen Richtung die Überschubhülse gegen die Vorspannkraft relativ zur nun an der Behältermündung anliegenden Abdichthülse bewegt, wobei durch die Relativbewegung der Abdichthülse zur Überschubhülse, bevorzugt mittels einer Umlenkvorrichtung, eine Bewegung des Ventilkörpers aus dem Ventilsitz heraus, also entgegengesetzt der Bewegungsrichtung der Überschubhülse, erzeugt wird.
  • Das über dem Produktventil anstehende Füllprodukt läuft entsprechend in den abgedichteten Behälter. Nach Abschluss des Befüllvorgangs wird der Antrieb entsprechend in die entgegengesetzte Richtung betätigt, so dass wiederum eine Relativbewegung der Überschubhülse zu der Abdichthülse stattfindet, wobei die Abdichthülse aufgrund der Vorspannung zwischen der Überschubhülse und der Abdichthülse noch an der Flaschenmündung mit der entsprechenden Vorspannkraft angepresst bleibt. Hierdurch wird durch die entsprechende gegenläufige Bewegung des Ventilkörpers das Produktventil verschlossen, so dass der Füllproduktstrom abreißt. Der in dem Behälter vorliegende Überdruck kann dann über an sich bekannte Ventile entlastet werden und dann die Abdichthülse durch eine entsprechende Weiterbewegung des Antriebes in die gleiche Richtung wie vorher beim Schließen des Produktventils zurückbewegt werden, so dass die Überschubhülse zurückgezogen wird und der Behälter dann freigegeben ist.
  • Besonders bevorzugt ist eine Umlenkvorrichtung vorgesehen, mittels welcher eine Bewegung des Antriebs in eine Richtung eine entgegengesetzte Betätigung des Produktventils, bevorzugt eine entgegengesetzte Bewegung eines Ventilkörpers des Produktventils, umlenkbar ist. Entsprechend kann wiederum über eine Linearbewegung des Antriebes, welche zum Bewegen des Abdichtmittels beziehungsweise zum Absenken der Abdichthülse dient, durch Weiterführen der Bewegung eine Öffnung des Produktventils und bevorzugt ein Anheben des Ventilkörpers des Produktventils erreicht werden. Besonders bevorzugt lenkt die Umlenkvorrichtung eine Bewegung einer Abdichthülse des Abdichtmittels relativ zu einer diese haltenden Überschubhülse in eine dazu entgegengesetzte Bewegung um. In Kombination mit der oben beschriebenen Vorspannung der Abdichthülse gegen die Überschubhülse kann so sichergestellt werden, dass ein Öffnen des Produktventils und damit ein Befüllen des zu befüllenden Behälters nur dann durchgeführt wird, wenn die Abdichthülse mit der vorgegebenen Vorspannkraft am Mündungsbereich angepresst ist und entsprechend eine vorgegebene Abdichtung vorliegt.
  • Bevorzugt umfasst die Umlenkvorrichtung mindestens ein Zahnrad, welches um eine bezüglich des Abdichtmittels ortsfeste Drehachse rotierbar ist und welches mit der Überschubhülse sowie dem Ventilkörper in Wirkverbindung steht. Durch die Verwendung eines Zahnrades in der Umlenkvorrichtung kann eine zuverlässige und einfache Umlenkung der über den Antrieb eingebrachten Bewegung in die entgegengesetzte Richtung erreicht werden, um ein sicheres Öffnen des Produktventils durch die Bewegung des Antriebs zu erreichen.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausbildung weist die Umlenkvorrichtung eine Drehhülse auf, welche bezüglich des Abdichtmittels ortsfest ist und welche bevorzugt doppelgängig ausgebildet ist. Die Drehhülse ist so ausbildet, dass eine Bewegung einer Überschubhülse relativ zum Abdichtmittel in einer entgegen gesetzten Bewegung eines Ventilkörpers des Produktventils resultiert. Auch so kann auf zuverlässige mechanische Weise eine mittels des Antriebs auf das Abdichtmittel aufgebrachte Bewegung in eine dazu entgegengesetzte Betätigung des Produktventils umgelenkt werden.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung umfasst die Umlenkvorrichtung eine Laufrolle, welche um eine bezüglich des Abdichtmittels ortsfeste Drehachse rotierbar ist und über welche ein Riemen mit einem an der Überschubhülse festgelegten Riementeil und einem am Ventilkörper festgelegten Riementeil geführt ist. Auch über diese Ankopplung des Ventilkörpers an der Überschubhülse kann auf sichere mechanische Weise die Umlenkung der über den Antrieb aufgebrachten Bewegung erreicht werden.
  • In einer weiteren Ausführungsform weist die Umlenkvorrichtung mindestens ein erstes Gewinde und ein zweites Gewinde mit einer zum ersten Gewinde gegensinnigen Gewindesteigung auf, und das erste Gewinde und das zweite Gewinde sind über eine Kupplung sequentiell betätigbar ausgebildet, um ein Absenken des Dichtmittels und ein Öffnen des Produktventils sequentiell ausführen zu können. Durch die gegensinnige Ausbildung der Gewinde kann mit einer Rotation eines Antriebs in einer Rotationsrichtung nacheinander ein Anpressen des Abdichtmittels an den zu befüllenden Behälter und ein Öffnen des Produktventils erreicht werden. Der Antrieb kann daher besonders einfach und robust ausgeführt sein.
  • Bevorzugt ist die Kupplung als Magnetkupplung ausgebildet, um eine besonders verschleißarme und gleichzeitig zuverlässige Kupplung bereit zu stellen.
  • Bevorzugt ist ein Freilauf zwischen einer Antriebswelle und einem Kupplungskörper der Kupplung vorgesehen, um eine Rotation des Kupplungskörpers beim Schließen des Produktventils zu verhindern. So kann wiederum mit einer einzigen Rotation des Antriebs sowohl das Produktventil geschlossen werden, als auch das Abdichtelement angehoben werden.
  • Der Ventilkörper des Produktventils ist bevorzugt als Drallkörper ausgebildet, derart, dass auf das Füllprodukt beim Auslaufen aus dem Produktventil ein entsprechender Drehimpuls so aufgebracht wird, dass das Füllprodukt beim Einströmen in den Behälter aufgrund der Zentrifugalkraft im Wesentlichen entlang der Behälterwände abfließt. Auf diese Weise kann ein schonendes Einströmen des Füllprodukts in den Behälter erreicht werden und die Schaumbildung kann reduziert werden. Der Drallkörper weist bevorzugt schraubenförmige Rippen auf, mittels welchen der Drehimpuls auf das Füllprodukt aufgebracht wird.
  • Die Anordnung ist bevorzugt so ausgebildet, dass das Produktventil in der Abdichthülse aufgenommen ist. So lässt sich eine kompakte Ausbildung der Gesamtvorrichtung erreichen.
  • Um eine gleichmäßige Beaufschlagung des Abdichtmittels mit der vom Antrieb ausgeübten Kraft zu erreichen, ist der Antrieb bevorzugt konzentrisch zum Abdichtmittel, besonders bevorzugt zur Auslaufhülse, sowie konzentrisch zum Produktventil, besonders bevorzugt zum Ventilkörper, angeordnet. Entsprechend kann die Abdichtkraft, welche auf das Abdichtmittel aufgebracht wird, symmetrisch aufgebracht werden, wodurch der Verschleiß reduziert wird und die Abdichtung verbessert wird.
  • Die oben beschriebene Vorrichtung wird besonders bevorzugt in Kombination mit einer starren Behälteraufnahme, also einer Behälteraufnahme, welche nicht höhenverstellbar ist, verwendet. So kann ein zusätzlicher Antrieb für die Höhenverstellung der Behälteraufnahme vermieden werden. Das Absenken der Abdichthülse auf die Behältermündung ermöglicht die entsprechende Relativbewegung zwischen dem die Behältermündung abdichtenden Element und dem Behälter, so dass die Behälterhalterung entsprechend starr ausgebildet sein kann. Hierdurch wird weiterhin erreicht, dass die Gesamtvorrichtung vereinfacht aufgebaut wird, so dass sowohl die Hygienisierung als auch die Wartung vereinfacht ist. Ein Führen von zu befüllenden Behältern im Neck-Handling kann damit auf einer durchgehend gleichen Höhe erreicht werden.
  • Die Vorrichtung ist besonders bevorzugt in einem Rundläuferfüller als Füllorgan aufgenommen, wobei hier eine Vielzahl von Vorrichtungen entsprechend der Maschinenteilung vorgesehen sind, derart, dass eine Vielzahl von Behältern in dem Rundläuferfüller kontinuierlich befüllt werden können.
  • Die oben beschriebene Aufgabe wird weiterhin durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 17 gelöst.
  • Entsprechend wird ein Verfahren zum Befüllen eines Behälters mit einem Füllprodukt, bevorzugt zum Befüllen eines Behälters mit einem Getränk in einer Getränkeabfüllanlage, vorgeschlagen, umfassend das Aufbringen eines Abdichtmittels auf einen Mündungsbereich des Behälters und das Öffnen des Produktventils zum Befüllen des Behälters mit dem Füllprodukt. Erfindungsgemäß öffnet eine über einen Antrieb aufgebrachte Aufbringbewegung des Abdichtmittels beim weiteren Bewegen das Produktventil.
    • Kurze Beschreibung der Figuren
  • Bevorzugte weitere Ausführungsformen und Aspekte der vorliegenden Erfindung werden durch die nachfolgende Beschreibung der Figuren näher erläutert. Dabei zeigen:
    • Figur 1
    eine schematische Schnittdarstellung einer Vorrichtung zum Befüllen eines Behälters in einem ersten Ausführungsbeispiel, mit einer Zahnräder aufweisenden Umlenkvorrichtung;
    Figur 2
    eine schematische Schnittdarstellung einer Vorrichtung zum Befüllen eines Behälters in einem zweiten Ausführungsbeispiel mit einer als Drehhülse ausgebildeten Umlenkvorrichtung;
    Figur 3
    eine schematische Schnittdarstellung einer Vorrichtung zum Befüllen eines Behälters in einem weiteren Ausführungsbeispiel, wobei eine Umlenkvorrichtung mit einer Umlenkrolle und einem Riemen vorgesehen ist;
    Figur 4
    eine schematische Schnittdarstellung einer Vorrichtung zum Befüllen eines Behälters in einem weiteren Ausführungsbeispiel, wobei eine zwei gegenläufige Gewinde und eine Magnetkupplung aufweisende Umlenkvorrichtung vorgesehen ist; und
    Figur 5
    eine schematische Detaildarstellung in Schnittansicht der gegenläufigen Gewinde sowie der Magnetkupplung aus Figur 4.
    Detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele
  • Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele anhand der Figuren beschrieben. Dabei werden gleiche, ähnliche oder gleichwirkende Elemente in den unterschiedlichen Figuren mit identischen Bezugszeichen bezeichnet und auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente wird in der nachfolgenden Beschreibung teilweise verzichtet, um Redundanzen zu vermeiden.
  • Figur 1 zeigt in einer schematischen Schnittdarstellung eine Vorrichtung 1 zum Befüllen eines schematisch dargestellten Behälters 10, welcher in einer Behälteraufnahme 12 gehalten ist. Bei dem Behälter 10 handelt es sich in den gezeigten Ausführungsbeispielen um eine schematisch angedeutete Mehrweg-PET-Flasche, welche einen so genannten Tragring 14 aufweist, mittels welchem der Behälter 10 in der Behälteraufnahme 12 gehalten ist.
  • Die Vorrichtung 1 zum Befüllen des Behälters 10 ist hier in Form eines Füllorgans gezeigt, welches in einer kontinuierlichen Getränkeabfüllanlage eingesetzt werden kann. In einem Rundläuferfüller kann eine solche Vorrichtung 1 beispielsweise als Füllorgan an jeder Maschinenposition angeordnet sein. Entsprechend ist üblicherweise eine Mehrzahl solcher Vorrichtungen 1 an einem Rundläuferfüller vorgesehen, derart, dass eine kontinuierliche Befüllung von Behältern 10 mit einem Füllprodukt, beispielsweise einem Getränk, stattfinden kann.
  • Ein Abdichtmittel 2 ist vorgesehen, welches zur Abdichtung eines Mündungsbereichs 16 eines in der Behälteraufnahme 12 gehaltenen Behälters 10 in eine Abdichtposition bewegt werden kann. Das Abdichtmittel ist in Form einer Abdichthülse 24 vorgesehen, welche auf den Mündungsbereich 16 des Behälters 10 in Pfeilrichtung abgesenkt werden kann, um eine Dichtung zwischen dem Mündungsbereich 16 des Behälters 10 und einem Produktauslauf 20 herzustellen. Der Produktauslauf 20 der Abdichthülse 24 ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel in Form einer Zentrierglocke ausgebildet, welche nicht nur ein Abdichten des Mündungsbereiches 16 mit der Abdichthülse 24 ermöglicht, sondern gleichzeitig auch ein Zentrieren des Mündungsbereiches 16 des Behälters 10 bezüglich der Abdichthülse 24 sicherstellt, derart, dass ein in den Behälter 10 einfließender Produktstrom an einer definierten Position in das Innenvolumen des Behälters 10 einfließen kann.
  • Ein Antrieb 3, welcher in den Ausführungsbeispielen in Form eines elektrischen Linearantriebes gezeigt ist, ist dazu ausgebildet, die Abdichthülse 24 in Pfeilrichtung, also in der Figur 1 nach unten, mit dem Mündungsbereich 16 des Behälters 10 zum Abdichten des Behälters 10 in Kontakt zu bringen. Mit anderen Worten bewegt der Antrieb 3 das Abdichtmittel 2 in die Abdichtposition, also eine Position, in welcher das Abdichtmittel 2 so mit dem Mündungsbereich 16 des Behälters 10 in Kontakt gebracht wird, dass die gewünschte Abdichtung erreicht wird. Es wird entsprechend ein vorgegebener Anpressdruck des Abdichtmittels 2 durch den Antrieb 3 bereit gestellt, so dass ein vorgegebener Grad an Abdichtung erreicht wird. Der elektrische Linearantrieb kann das Abdichtmittel 2 bevorzugt mit einer vorbestimmten Aufpresskraft in der Abdichtungsposition halten.
  • Durch die Abdichtung mittels des Abdichtmittels 2 kann in der Abdichtposition entweder nur verhindert werden, dass Fremdstoffe beim Befüllen des Behälters 10 eintreten, oder es kann eine gasdichte und druckdichte Abdichtung erreicht werden, um beispielsweise karbonisierte Füllprodukte in den Behälter 10 einfüllen zu können. Der Behälter 10 kann dann zur Abfüllung karbonisierter Füllprodukte vorgespannt werden und die Abfüllung kann unter Druck durchgeführt werden.
  • Ein Produktventil 4 ist im unteren Bereich des Abdichtmittels 2 in der Abdichthülse 24 vorgesehen, wobei im unteren Teil der Abdichthülse 24 über dem Produktauslauf 20 liegend ein Ventilsitz 40 eingeformt ist, in welchem ein Ventilkörper 42 abdichtend aufgenommen ist. Der Ventilkörper 42 stellt beispielsweise über eine Ringdichtung 44 einen dichtenden Sitz im Ventilsitz 40 sicher. In Figur 1 ist die abgedichtete Position des Ventilkörpers 42 im Ventilsitz 40 gezeigt, so dass entsprechend sich in dem Innenvolumen 22 der Abdichthülse 24 oberhalb des Ventilkörpers 42 befindliches Füllprodukt so abgedichtet wird, dass das Füllprodukt nicht über den Produktauslauf 20 ausläuft. Ein Anheben des Ventilkörpers 42 relativ zum Ventilsitz 40 entgegen der Pfeilrichtung, also in der Figur 1 nach oben, führt entsprechend zu einem Öffnen des Produktventils 4 derart, dass das im Innenvolumen 22 befindliche und oberhalb des Produktventils 4 anstehende Füllprodukt aus dem Produktauslauf 20 auslaufen kann und entsprechend in den darunter angeordneten und zu befüllenden Behälter 10 einströmt.
  • In dem in Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Ventilkörper 42 des Produktventils 4 mit schraubenförmigen Rippen 46 versehen, welche dazu dienen, einen Drallkörper auszubilden, so dass das bei geöffnetem Produktventil 4 aus dem Produktvolumen 22 ausfließende Füllprodukt in eine Rotationsbewegung beziehungsweise kreisförmige Bewegung versetzt wird. Damit wird das Füllprodukt beim Einfließen in den Behälter 10 aufgrund der Zentrifugalkräfte an die Behälterwände gedrängt, so dass es nicht als Freistrahl zunächst auf dem Boden des Behälters 10 auftrifft. Durch das Ablaufen an den Innenwänden des Behälters 10 kann die Schaumbildung im Behälter 10 verringert werden, wodurch die Befüllleistung der Vorrichtung 1 verbessert werden kann.
  • Der Antrieb 3 dient nicht nur dazu, das Abdichtmittel 2 und insbesondere die Abdichthülse 24 in Pfeilrichtung auf den Mündungsbereich 16 des Behälters 10 so abzusenken, dass eine Abdichtung zwischen dem Produktauslauf 20 und dem Mündungsbereich 16 des Behälters 10 erreicht wird, sondern der Antrieb 3 wird nach Erreichen dieser Abdichtposition und Aufbringen eines vorgegebenen, den Behälter 10 abdichtenden Anpressdruckes auch dazu verwendet, den Ventilkörper 42 aus dem Ventilsitz 40 herauszuheben, um den Befüllvorgang zu starten.
  • Dies wird in dem gezeigten Ausführungsbeispiel dadurch erreicht, dass die Abdichthülse 24 linear verschiebbar an einer Überschubhülse 5 gehalten ist und die Überschubhülse 5 und die Abdichthülse 24 über ein Vorspannmittel 50 gegeneinander vorgespannt sind. Beim Absenken der Abdichthülse 24 auf den Mündungsbereich 16 des Behälters 10 wird von dem Antrieb 3 entsprechend zunächst eine Anpresskraft auf den Mündungsbereich 16 des Behälters 10 ausgeübt, welche der durch das Vorspannmittel 50 ausgeübten Kraft entspricht, ohne dass eine Relativbewegung der Überschubhülse 5 zur Abdichthülse 24 zu verzeichnen wäre. In dieser Position, in welcher in vollständiges Abdichten des Mündungsbereiches 16 mit der Abdichthülse 24 durch ein entsprechendes Anpressen des Produktauslaufes 20 der Abdichthülse 24 über den Antrieb 3 erreicht wird, wobei die Vorspannkraft des Vorspannmittels 50 noch nicht überschritten ist, kann ein entsprechendes Spülen des Behälters 10 mit einem Spülgas sowie ein Vorspannen des Behälters 10 mit einem Spanngas durchgeführt werden.
  • Der Antrieb 3 verharrt entsprechend in der Position, in welcher das Vorspannmittel 50 noch nicht gestaucht wird.
  • Um nach einem Spülen des Behälters 10 mit einem Spülgas und einem Vorspannen des Behälters 10 mit einem Spanngas nun den Produktauslauf zu starten, wird der Antrieb 3 wiederum betätigt und weiter vorgeschoben, also wiederum in Pfeilrichtung betätigt, derart, dass die Überschubhülse 5 unter Stauchung des Vorspannmittels 50 relativ zur Abdichthülse 24 bewegt wird. Durch die Relativbewegung der Überschubhülse 5 relativ zur Abdichthülse 24 wird eine Umlenkvorrichtung 6 betätigt, mittels welcher die in Pfeilrichtung aufgebrachte Relativbewegung der Überschubhülse 5 relativ zur Abdichthülse 24 in eine entgegen der Pfeilrichtung gerichtete Bewegung des Ventilkörpers 42 umgelenkt wird. Hierzu wird der Ventilkörper 42 über ein entsprechendes Gestänge 420, welches gleichzeitig auch als Rückgasrohr bei der Befüllung dienen kann, über die Umlenkvorrichtung 6 aus dem Ventilsitz 40 herausgehoben.
  • Die Umlenkvorrichtung 6 umfasst in dem in Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ein Zahnrad 60, welches über eine entsprechende Lagerung 62 mit der Abdichthülse 24 positionsfest aber rotierbar verbunden ist. Relativ zur Abdichthülse 24 kann das Zahnrad 60 entsprechend um eine zur Abdichthülse 24 positionsfeste Drehachse herum rotieren.
  • Eine Gegenverzahnung 64 ist an dem Gestänge 420 vorgesehen, welches mit dem Ventilkörper 42 verbunden ist. Die Gegenverzahnung 64 steht mit der Verzahnung des Zahnrades 60 in kämmendem Eingriff. Weiterhin ist eine Gegenverzahnung 66 an der Überschubhülse 5 vorgesehen, welche ebenfalls mit der Verzahnung des Zahnrades 60 in kämmendem Eingriff steht.
  • Durch die Relativbewegung der Überschubhülse 5 relativ zur Abdichthülse 24 ergibt sich entsprechend eine Rotation des Zahnrades 60 dadurch, dass die Gegenverzahnung 66 an der Überschubhülse 5 durch die Bewegung des Antriebes 3 in Pfeilrichtung relativ nach unten bewegt wird, wodurch eine Rotation des auf der linken Seite in Figur 1 eingezeichneten Zahnrades 60 entgegen dem Uhrzeigersinn bewirkt wird. Durch die Rotation des Zahnrades 60 entgegen dem Uhrzeigersinn wird entsprechend die Gegenverzahnung 64, welche sich an dem Gestänge 420 befindet, nach oben hin verschoben, so dass das Gestänge 420 relativ zu der Abdichthülse 24 und damit auch relativ zum Ventilsitz 40 angehoben wird. Auf diese Weise wird das Produktventil 4 geöffnet.
  • Entsprechend wird die über den Antrieb 3 aufgebrachte und in Pfeilrichtung wirkende Linearbewegung, welche zum Absenken der Abdichthülse 24 auf den Mündungsbereich 16 des Behälters 10 dient, zunächst zum Vorspannen der Abdichthülse 24 auf dem Mündungsbereich 16 des Behälters 10 verwendet, und dann, nachdem die Abdichthülse 24 nach dem vollständigen Abdichten nicht mehr weiter bewegt werden kann, durch die dann weiter aufgebrachte Bewegung des Antriebes 3 ebenfalls in Pfeilrichtung die Überschubhülse 5 dazu gebracht, die Vorspannkraft des Vorspannmittels 50 zu überwinden und dann über die Umlenkvorrichtung 6 entsprechend durch den kämmenden Eingriff der Überschubhülse 6 mit dem Zahnrad 60 eine Rotation des Zahnrades 60 entgegen dem Uhrzeigersinn hervorzurufen, wodurch dann das Produktventil 4 durch Herausheben des Ventilkörpers 42 aus dem Ventilsitz 40 geöffnet wird.
  • Mit anderen Worten kann durch eine lineare Bewegung des Antriebes 3 in eine einzige Richtung, nämlich die Pfeilrichtung, zum einen ein Abdichten der Abdichthülse 24 mit dem Behälter 10, sowie nach Überwinden der Vorspannung des Vorspannmittels 50 ein Öffnen des Produktventils 4 erreicht werden. Damit kann entsprechend mittels eines einzigen Antriebes 3 ein Abdichten des Mündungsbereiches 16 des Behälters 10 an die Vorrichtung 1 erreicht werden, und zum anderen mit dem gleichen Antrieb auch ein Öffnen des Produktventils erreicht werden.
  • Nach Abschluss des Befüllvorganges wird das Produktventil 4 wieder dadurch geschlossen, dass der Antrieb 3 linear entsprechend um ein Stück zurückgezogen wird, und entsprechend das Vorspannmittel 50 die Überschubhülse 5 wieder in die in Figur 1 gezeigte Ausgangsposition zurückdrückt. Hierdurch wird durch den entsprechenden Eingriff der Gegenverzahnung 66 eine Rotation des auf der linken Seite in Figur 1 angeordneten Zahnrades in Uhrzeigerrichtung erreicht, wodurch aufgrund des entsprechenden Eingriffes mit dem mit der Gegenverzahnung 64 ein Absenken des Gestänges 420 und damit auch des Ventilkegels 42 erreicht wird. Dieses Absenken wird weiterhin über eine Schließfeder 48 unterstützt, welche ein Schließen beziehungsweise Absenken des Ventilkörpers 42 in den Ventilsitz 40 in Pfeilrichtung unterstützt. Nachdem das Produktventil 4 durch ein entsprechendes leichtes Zurückziehen des Antriebs 3 geschlossen ist, kann, nach Versiegen des Produktstromes, der Behälter 10 kontrolliert entlastet werden, wobei entsprechend über hier nicht gezeigte Ventile ein Ablassen des Druckes aus dem Behälterinnenraum erreicht werden kann.
  • Nachdem der Druck abgelassen wurde, kann der lineare Antrieb 3 vollständig in die Figur 1 gezeigte Position zurückgezogen werden, derart, dass dann auch die Abdichthülse 24 vom Mündungsbereich 16 abgehoben wird und der Behälter 10 dann einem weiteren Bearbeitungsschritt übergeben werden kann, beispielsweise einer Verschließvorrichtung.
  • Die in Figur 1 gezeigte Ausführungsform ermöglicht es entsprechend, mit einem einzelnen Antrieb 3 die Funktionen des Anpressens des Mündungsbereiches 16 an eine entsprechende Abdichthülse 24 sowie ein Öffnen und Schließen des Produktventils 4 zu erreichen. Weiterhin wird in dieser Ausführungsform ein Anheben beziehungsweise Absenken des Behälters 10 nicht notwendig, da die Abdichthülse 24 relativ zum Behälter 10 bewegt wird, und der Behälter 10 entsprechend auf einer Ebene transportiert werden kann. Die Behälterführung 12 kann entsprechend eine starre beziehungsweise nicht höhenverstellbare Haltevorrichtung sein.
  • Die Figur 2 zeigt eine Vorrichtung 1 in einer weiteren Ausführung. Der prinzipielle Aufbau entspricht im Wesentlichen dem in der Figur 1 gezeigten. Lediglich der Aufbau der Umlenkvorrichtung 6 unterscheidet sich von dem in Figur 1 gezeigten. In Figur 2 ist die Umlenkvorrichtung 6 in Form einer Drehhülse 600 ausgebildet, welche über eine entsprechende, hier nur schematisch angedeutete Kulissenführung 640 und Nocken 660 entgegen der Pfeilrichtung angehoben wird, wenn sich die Überschubhülse 5 relativ zur Abdichthülse 24 bewegt. Die Drehhülse 600 ist dabei entsprechend doppelgängig ausgebildet, derart, dass eine Rotation in eine durch die Kulisse vorgegebene Richtung aufgrund der entsprechenden Steigung entsprechend eine Bewegung des Gestänges 420 des Ventilkörpers 42 in die entgegengesetzte Richtung des Pfeils bewirkt.
  • Entsprechend kann hier wieder, so wie zu Figur 1 beschrieben, durch ein Absenken der Abdichthülse 24 mittels des Antriebes 3 zunächst ein Abdichten des Mündungsbereiches 16 am Produktausfluss 20 erreicht werden, und dann beim Überwinden der Vorspannkraft des Vorspannmittels 50, durch die Relativbewegung der Abdichthülse 24 zur Überschubhülse 5 eine Rotation der Drehhülse 600 erreicht werden, welche aufgrund der Doppelgängigkeit der Drehhülse 600 bei einem Abstützen an den Nocken 660 ein Anschieben an der Kulissenführung 640 entgegen der Pfeilrichtung bewirkt. Beim Beenden des Füllvorganges und dem entsprechenden Schließen wird entsprechend analog fortgefahren.
  • Figur 3 zeigt noch ein weiteres Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 1, welche im Wesentlichen wieder identisch zu den in Figuren 1 und 2 gezeigten Ausführungsbespielen ausgebildet ist.
  • Hier ist wiederum die Umlenkvorrichtung 6 in noch einer weiteren Ausprägung gezeigt. Insbesondere ist eine Laufrolle 6000 vorgesehen, welche an der Aufhängung 62 ortsfest relativ zur Abdichthülse 24 gehalten ist. Über einen entsprechenden Riementeil 6600, welcher an der Überschubhülse 5 befestigt festgelegt ist, sowie einem weiteren Riementeil 6400, welcher an dem Gestänge 420 des Produktventils 4 festgelegt ist, kann entsprechend wieder der gleiche Effekt erreicht werden, nämlich zum einen mittels des Antriebes 3 ein Absenken der Abdichthülse 24 auf den Mündungsbereich 16 des Behälters 10 erreicht werden und ein Anpressen, bis die Vorspannkraft des Vorspannmittels 50 überwunden ist, und dann aufgrund der Relativbewegung der Überschubhülse 5 zur Abdichthülse 24 entsprechend eine Rotation der Laufrolle 6000 entgegen der Uhrzeigerrichtung erreicht wird, wodurch der Riementeil 6600 sich abwärts bewegt, also in Pfeilrichtung und der Riementeil 6400 sich entsprechend aufwärts bewegt, wodurch der Ventilkörper 42 aus dem Ventilsitz 40 herausgehoben wird.
  • Entsprechend ist in den gezeigten Ausführungsbeispielen jeweils eine Vorrichtung 1 zum Befüllen eines Behälters 10 mit einem Füllprodukt gezeigt, wobei mittels eines einzigen elektrischen Linearantriebes 3 eine Abdichthülse 24 auf einen Mündungsbereich 16 des Behälters 10 aufgeschoben werden kann, um eine Abdichtung herzustellen, und bei einer weiteren Betätigung des Antriebes 3 in der gleichen Richtung ein Öffnen des Produktventils 4 erreicht werden kann.
  • Die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele lassen sich natürlich auch in der umgekehrten Reihenfolge betreiben, um zunächst das Produktventil 4 wieder durch das Zurückziehen des Antriebes 3 zu schließen, dann eine Entlastung beziehungsweise Belüftung des Innenraums des Behälters 10 vorzunehmen und dann ein Entfernen des Abdichtmittels zu erreichen.
  • Das Produktventil 4 ist durch die Schließfeder 48 in die geschlossene Position vorgespannt. Bei einem Zurückziehen der Überschubhülse 5 durch den Antrieb 3 wird entsprechend sichergestellt, dass zunächst das Produktventil 4 geschlossen wird, bevor die Abdichthülse 24 vom Mündungsbereich 16 des Behälters 10 abgehoben wird.
  • In den Figuren 4 und 5 sind schematische Schnittdarstellungen einer Vorrichtung 1 zum Befüllen eines schematisch dargestellten Behälters 10 gezeigt, welcher entsprechend in einer Behälteraufnahme 12 gehalten ist. Ein Abdichtmittel 2 ist vorgesehen, welches zur Abdichtung des Mündungsbereiches 16 des Behälters 10 nach unten hin abgesenkt werden kann und welches entsprechend in eine Abdichtposition gebracht werden kann.
  • Ein Antrieb 3 ist vorgesehen, welcher in dem in den Figuren 4 und 5 gezeigten Ausführungsbeispiel in Form eines Elektromotors dargestellt ist, welcher eine Rotationsbewegung auf eine Antriebswelle 30 aufbringt. Mittels des Antriebs 3, wird wie nachfolgend diskutiert, die Abdichthülse 24 des Abdichtmittels 2 abgesenkt, um mit dem Behälter 10 in dichtenden Kontakt zu treten, Nach Abschluss des Befüllvorganges wird die Abdichthülse 24 wieder angehoben, um nachfolgend den dann befüllten Behälter 10 aus der Vorrichtung 1 ausschleusen zu können.
  • Eine Überschubhülse 5, welche über ein Vorspannmittel 50 gegen die Abdichthülse 24 vorgespannt ist, ist ebenfalls vorgesehen. Beim Absenken der Überschubhülse 5 mittels des Antriebs 3 wird auch die Abdichthülse 24 abgesenkt, welche dann mit einem Anpressdruck an dem Behälter 10 anliegt, welcher über das Vorspannmittel 50 vorgegeben ist.
  • Eine Umlenkvorrichtung 6 ist vorgesehen, welche dazu dient, die über den Antrieb 3 aufgebrachte Absenkbewegung auf die Abdichthülse 24 in eine Öffnungsbewegung für das Produktventil 4 zu übersetzen, sobald die Abdichthülse 24 abdichtend auf dem zu befüllenden Behälter 10 aufsitzt.
  • Die Überschubhülse 5 weist dazu ein Innengewinde 52 auf, welches mit einem Außengewinde 6802 eines in der Überschubhülse 5 drehbar gehaltenen Hubkörpers 6800 kämmt. Bei einer Rotation des drehbar gelagerten Hubkörpers 6800 wird durch das Kämmen des Innengewindes 52 der Überschubhülse 5 mit dem Außengewinde 6802 des Hubkörpers 6800 eine Translationsbewegung auf die Überschubhülse 5 aufgebracht. Der Hubkörper 6800 stützt sich dabei über die ortsfest gelagerte Antriebswelle 30 des Antriebs 3 so ab, dass der rotierbare Hubkörper 6800 ortsfest verbleibt. Abhängig von der Drehrichtung des Hubkörpers 6800 wandert die Überschubhülse 5 entweder nach unten oder nach oben. In der in Figur 4 gezeigten Position wird der Antrieb 3 und entsprechend die Antriebswelle 30 so betrieben, dass der rotierbare Hubkörper 6800 die Überschubhülse 5 nach unten bewegt, um entsprechend über das Vorspannmittel 50 auch die Abdichthülse 24 auf den Behälter 10 aufpressen zu können.
  • Die Rotationsbewegung der Antriebswelle 30 ist über eine Kupplung 6900 mit dem Hubkörper 6800 gekoppelt. Die Kupplung 6900 ist in Form einer Magnetkupplung ausgebildet. Die Kupplung 6900 umfasst einen Kupplungskörper 6820, welcher rotierbar in dem Hubkörper 6800 aufgenommen ist. Der Kupplungskörper 6820 weist Magnete 6822 auf, welche mit entsprechenden Magneten 6804 im Hubkörper 6800 wechselwirken. Die Magnetkupplung 6900 wird entsprechend durch ein Halten der Magnete 6822 des Kupplungskörpers 6820 an den Magneten 6804 des Hubkörpers 6800 ausgebildet. Solange die Haltekraft der Magnete 6804, 6822 nicht überschritten wird, rotieren der Hubkörper 6800 und der Kupplungskörper 6820 gemeinsam.
  • Die Antriebswelle 30 ist über einen schematisch angedeuteten Freilauf 6950 mit dem Kupplungskörper 6820 gekoppelt. Entsprechend wird in einer Rotationsrichtung der Antriebswelle 30 der Kupplungskörper 6820 über den Freilauf 6950 mitgenommen und entsprechend über die Magnetkupplung 6900 auch der Hubkörper 6800. Bei einer Rotation in die entgegengesetzte Richtung wirkt der Freilauf 6950 so, dass eine Mitnahme nicht stattfindet.
  • Bei einer entsprechenden Rotation der Antriebswelle 30 rotiert entsprechend der Hubkörper 6800 so, dass die Überschubhülse 5 abgesenkt wird, bis die Abdichthülse 24 auf dem Behälter 10 aufliegt. Es ergibt sich dann durch das Auftreffen der Abdichthülse 24 auf dem Behälter 10 ein entsprechender Widerstand. Über die Kompression des Vorspannmittels 50 definiert sich dann ein Anpressdruck, welcher schlussendlich zum Öffnen der Kupplung 6900 führt.
  • Damit wird ab einem bestimmten Punkt beim Absenken der Hubkörper 6800 nicht mehr weiter rotieren, da die Haltekraft der Magnetkupplung 6900 überschritten ist. Bei einer weiteren Rotation der Antriebswelle 30 rotiert dann nur noch der Kupplungskörper 6820 im Hubkörper 6800.
  • Eine Hubhülse 6840 ist in Hubrichtung verschiebbar, aber über einen entsprechenden Formschluss drehfest, mit dem Hubkörper 6800 verbunden. Die Hubhülse 6840 ist in einem Eingriffsbereich 6842 mit dem Hubkörper 6800 drehfest verbunden, beispielsweise über einen Formschluss. Diese drehfeste Verbindung kann beispielsweise über eine Vierkantverbindung ausgebildet sein. Die Hubhülse 6840 ist aber entlang der Hubrichtung, also axial, verschiebbar im Hubkörper 6800 gehalten. Die Hubhülse 6840 rotiert also gemeinsam mit dem Hubkörper 6800 beziehungsweise beendet die Rotation auch gemeinsam mit dem Hubkörper 6800. Insbesondere rotiert die Hubhülse 6840 zusammen mit dem Hubkörper 6840 nicht mehr weiter, wenn der Hubkörper 6800 nicht weiter rotiert. Dies ist dann der Fall, wenn die Magnetkupplung 6900 geöffnet ist - die Hubhülse 6840 rotiert dann ebenfalls nicht.
  • Die Hubhülse 6840 weist weiterhin ein Außengewinde 6844 auf, welches mit einem Innengewinde 32 der Antriebswelle 30 kämmt. Das Innengewinde 52 der Überschubhülse 5 und das Innengewinde 32 der Antriebswelle 30 sind gegensinnig ausgebildet. Beispielsweise kann das Innengewinde 52 der Überschubhülse 5 ein Rechtsgewinde sein und das Innengewinde 32 der Antriebswelle 30 ein Linksgewinde. In einer Alternative können die Gewinde auch anders herum ausgebildet sein.
  • Bei einer weiteren Rotation der Antriebswelle 30 bei nicht-rotierendem Hubkörper 6800 rotiert entsprechend auch die Hubhülse 6840 nicht, so dass über den Gewindeeingriff des Innengewindes 32 der Antriebswelle 30 mit dem Außengewinde 6844 die Hubhülse 6840 angehoben wird.
  • Die Hubhülse 6840 wird dabei so weit angehoben, dass deren oberer Anschlag 6846 mit einem Anschlag 422 des Gestänges 420 in Kontakt tritt und bei einer weiteren Rotation entsprechend das Gestänge 420 anhebt. Über das Anheben des Gestänges 420 wird das Produktventil 4 dann in der bekannten Art und Weise geöffnet. Entsprechend wird durch eine konstante Rotation der Antriebswelle 30 zunächst die Abdichthülse 24 abgesenkt und abdichtend auf den zu befüllenden Behälter 10 aufgepresst, und anschließend das Produktventil 4 durch Anheben des Gestänges 420 geöffnet. Die Rotation der Antriebswelle 30 wird dann gestoppt.
  • Die beiden gegenläufigen Bewegungen werden durch das sequentielle Bewirken der Rotation des Hubkörpers 6800 relativ zur Überschubhülse 5 und der Rotation der Antriebswelle 30 relativ zur Hubhülse 6840 bewirkt.
  • Zum Schließen des Produktventils 4 zum Beenden des Füllvorganges sowie zum Anheben der Abdichthülse 24 wird die Rotationsrichtung der Antriebswelle 30 einfach umgekehrt.
  • Aufgrund des Freilaufes 6950 wird bei einer Umkehrung der Rotationsrichtung der Antriebswelle 30 der Kupplungskörper 6820 von der Rotation der Antriebswelle 30 nicht mitgenommen. Bei einer Rotation der Antriebswelle 30 wird daher nur die Hubhülse 6840 dadurch abgesenkt, dass das Innengewinde 32 der Antriebswelle 30 mit dem Außengewinde 6844 der Hubhülse 6840 wechselwirkt. Die Hubhülse wird dabei weiterhin an einem Mitdrehen mit der Antriebswelle 30 dadurch gehindert, dass die Hubhülse 6840 im Eingriffsbereich 6842 an dem noch stationär gehaltenen Hubkörper 6800 gehalten ist.
  • Der Hubkörper 6800 rotiert in dieser Phase noch nicht, da durch den Eingriff des Innengewindes 52 mit dem Außengewinde 6802, welches unter der Vorspannung des Vorspannmittels 50 steht, eine entsprechende Hemmung aufgrund der erhöhten Reibung stattfindet. Andererseits wird das Absenken der Hubhülse 6840 durch die Schließfeder 48, welche über den Anschlag 422 des Gestänges 420 auf die Hubhülse 6840 wirkt, unterstützt, so dass ein zuverlässiges Absenken der Hubhülse 6840 erreicht wird. Durch das Absenken der Hubhülse 6840 wird entsprechend das Gestänge 420 so weit abgesenkt, dass das Produktventil 4 in der bekannten Weise geschlossen wird.
  • Ein weiteres Absenken der Hubhülse 6840 führt dazu, dass ein unterer Anschlag 6848 der Hubhülse 6840 mit einem entsprechenden Anschlag 6806 des Hubkörpers 6800 in Kontakt tritt. Hierdurch wird ein weiteres Absenken der Hubhülse 6840 unmöglich, so dass es zu einer Verspannung des Innengewindes 32 der Antriebswelle 30 mit dem Außengewinde 6844 der Hubhülse 6840 kommt. Hierdurch wird das gesamte Paket umfassend den Hubkörper 6800 und die Hubhülse 6840, welche über die Anschläge 6806, 6848 mit dem Hubkörper 6800 verspannt ist, mitgenommen. Die Hubhülse 6840 ist mit der Drehwelle 30 über das Gewinde 32, 6844 verspannt und wird ebenfalls mitgenommen.
  • Entsprechend rotiert darüber der Hubkörper 6800 nun gemeinsam mit der Drehwelle 30 derart, dass die Überschubhülse 5 aufgrund des Gewindeeingriffs 52, 6802 angehoben wird und damit die Abdichthülse 24 vom Behälter 10 abgehoben wird.
  • Die Abdichthülse 24 wird dann in die in Figur 4 gezeigte Ausgangsposition angehoben und der Antrieb 3 in der vollständig angehobenen Position wieder gestoppt, bis ein neues Absenken der Abdichthülse 24 notwendig wird.
  • Ausgehend von dieser angehobenen Position kann dann durch erneutes Betätigen des Antriebs 3 der Vorgang zum Befüllen des nächsten Behälters wiederholt werden.
  • Um den Kupplungskörper 6820 im Hubkörper 6800 zu halten, ist bevorzugt ein Lager 6808 vorgesehen, welches beispielsweise auch als Axialnadellager ausgebildet sein kann.
  • Soweit anwendbar, können alle einzelnen Merkmale, die in den einzelnen Ausführungsbeispielen dargestellt sind, miteinander kombiniert und/oder ausgetauscht werden, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Vorrichtung zum Befüllen eines Behälters
    10
    Behälter
    12
    Behälteraufnahme
    14
    Tragring
    16
    Mündungsbereich
    2
    Abdichtmittel
    20
    Produktauslauf
    22
    Innenvolumen
    24
    Abdichthülse
    3
    Antrieb
    30
    Antriebswelle
    32
    Innengewinde
    4
    Produktventil
    40
    Ventilsitz
    42
    Ventilkörper
    44
    Ringdichtung
    46
    Rippen
    48
    Schließfeder
    420
    Gestänge
    422
    Anschlag
    5
    Überschubhülse
    50
    Vorspannmittel
    52
    Innengewinde
    6
    Umlenkvorrichtung
    60
    Zahnrad
    62
    Lagerung
    64
    Gegenverzahnung
    66
    Gegenverzahnung
    600
    Drehhülse
    640
    Kulissenführung
    660
    Nocken
    6000
    Laufrolle
    6400
    Riementeil
    6600
    Riementeil
    6800
    Hubkörper
    6802
    Außengewinde
    6804
    Magnet
    6806
    Anschlag
    6808
    Lager
    6820
    Kupplungskörper
    6822
    Magnet
    6840
    Hubhülse
    6842
    Eingriffsbereich
    6844
    Außengewinde
    6846
    oberer Anschlag
    6848
    unterer Anschlag
    6900
    Kupplung
    6950
    Freilauf

Claims (15)

  1. Vorrichtung (1) zum Befüllen eines Behälters (10) mit einem Füllprodukt, bevorzugt zum Befüllen eines Behälters (10) mit einem Getränk in einer Getränkeabfüllanlage, umfassend ein mittels eines Antriebes (3) in eine Abdichtposition bewegbares Abdichtmittel (2) zum Abdichten des Mündungsbereiches (16) eines zu befüllenden Behälters (10), und ein Produktventil (4) zum Steuern des in den zu befüllenden Behälter (10) strömenden Füllproduktstroms,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Produktventil (4) mittels des Antriebs (3) betätigbar ist.
  2. Vorrichtung (1) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Produktventil (4) einen Ventilkörper (42) umfasst, welcher bei Aufbringen einer Bewegung auf das Abdichtmittel (2) durch den Antrieb (3) in der dazu entgegen gesetzten Richtung betätigbar ist.
  3. Vorrichtung (1) gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Abdichtmittel (2) eine abdichtend auf den Mündungsbereich (16) des Behälters (10) aufbringbare Abdichthülse (24) umfasst.
  4. Vorrichtung (1) gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdichthülse (24) an einer Überschubhülse (5) verschiebbar gehalten ist, wobei die Überschubhülse (5) mit dem Antrieb (3) in direktem Wirkkontakt steht.
  5. Vorrichtung (1) gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdichthülse (24) gegenüber der Überschubhülse (5) über ein Vorspannmittel (50) vorgespannt ist.
  6. Vorrichtung (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Umlenkvorrichtung (6), mittels welcher eine Bewegung des Antriebs (3) in eine Richtung in eine entgegengesetzte Bewegung des Produktventils (4), bevorzugt eine entgegen gesetzte Bewegung eines Ventikörpers (42) des Produktventils (4), umlenkbar ist.
  7. Vorrichtung (1) gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Umlenkvorrichtung (6) eine Bewegung einer Abdichthülse (24) des Abdichtmittels (2) relativ zu einer diese haltenden Überschubhülse (5) in eine dazu entgegengesetzte Bewegung umlenkbar ist.
  8. Vorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkvorrichtung (6) mindestens ein Zahnrad (60) umfasst, welches um eine bezüglich des Abdichtmittels (2) positionsfeste Drehachse rotierbar ist und welches mit der Überschubhülse (5) sowie dem Ventilkörper (42) in Wirkverbindung steht.
  9. Vorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkvorrichtung (6) mindestens eine Drehhülse (600) aufweist, welche bezüglich des Abdichtmittels (2) positionsfest ist, bevorzugt doppelgängig ist, und welche so ausbildet ist, dass eine Bewegung der Überschubhülse (5) relativ zum Abdichtmittel (2) in einer entgegengesetzten Bewegung des Ventilkörpers (42) des Produktventils (4) resultiert.
  10. Vorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkvorrichtung (6) mindestens eine Laufrolle (6000) umfasst, welche um eine bezüglich des Abdichtmittels (2) positionsfeste Drehachse rotierbar ist und über welche ein Riemen mit einem an der Überschubhülse (4) festgelegten Riementeil (6600) und einem am Ventilkörper (42) festgelegten Riementeil (4600) verläuft.
  11. Vorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkvorrichtung (6) mindestens ein erstes Gewinde (52, 6802) und ein zweites Gewinde (32, 6844) mit einer zum ersten Gewinde (52, 6802) gegensinnigen Gewindesteigung aufweist, und das erste Gewinde (52, 6802) und das zweite Gewinde (32, 6844) über eine Kupplung (6900) sequentiell betätigbar ausgebildet sind, um ein Absenken des Dichtmittels (2) und ein Öffnen des Produktventils (4) sequentiell ausführen zu können,
    wobei bevorzugt die Kupplung (6900) als Magnetkupplung ausgebildet ist und/oder wobei bevorzugt ein Freilauf (6950) zwischen einer Antriebswelle (30) und einem Kupplungskörper (6800) der Kupplung (6900) vorgesehen ist, um eine Rotation des Kupplungskörpers (6900) beim Schließen des Produktventils (4) zu verhindern.
  12. Vorrichtung (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Produktventil (4) einen als Drallkörper ausgebildeten Ventilkörper (42) aufweist, welcher insbesondere Rippen (46) zur Ausbildung des Drallkörpers aufweist.
  13. Vorrichtung (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (3) konzentrisch zum Abdichtmittel (2), bevorzugt zur Auslaufhülse (24), und konzentrisch zum Produktventil (4), bevorzugt zum Ventilkörper (42), angeordnet ist und der Antrieb (3) bevorzugt ein elektrischer Linearantrieb ist.
  14. Vorrichtung (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Behälteraufnahme (12) zum Halten des zu befüllenden Behälters (10) starr ausgebildet ist und bevorzugt nicht höhenverstellbar ausgebildet ist.
  15. Verfahren zum Befüllen eines Behälters (10) mit einem Füllprodukt, bevorzugt zum Befüllen eines Behälters (10) mit einem Getränk in einer Getränkeabfüllanlage, umfassend das Aufbringen eines Abdichtmittels auf einen Mündungsbereich (16) des Behälters (10) und das Öffnen des Produktventils (4) zum Befüllen des Behälters (10) mit dem Füllprodukt,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    eine über einen Antrieb (3) aufgebrachte Aufbringbewegung des Abdichtmittels (2) beim weiteren Bewegen das Produktventil (4) öffnet.
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