EP3554987A1 - Füllelementanordnung sowie füllmaschine - Google Patents

Füllelementanordnung sowie füllmaschine

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EP3554987A1
EP3554987A1 EP17805132.2A EP17805132A EP3554987A1 EP 3554987 A1 EP3554987 A1 EP 3554987A1 EP 17805132 A EP17805132 A EP 17805132A EP 3554987 A1 EP3554987 A1 EP 3554987A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
filling
annular gap
housing
gas
füllelementgehäuseabschnitt
Prior art date
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Granted
Application number
EP17805132.2A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP3554987B1 (de
Inventor
Bernd Bruch
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
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Filing date
Publication date
Application filed by KHS GmbH filed Critical KHS GmbH
Priority to SI201731509T priority Critical patent/SI3554987T1/sl
Publication of EP3554987A1 publication Critical patent/EP3554987A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3554987B1 publication Critical patent/EP3554987B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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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
    • B67C3/02—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

Definitions

  • the present invention relates to a filling element arrangement for filling containers with a liquid product according to the preamble of claim 1 and a filling machine according to the preamble of claim 14.
  • a filling element of a filling system or a filling machine for filling cans or similar containers with a liquid product is known, with a Greelementgetude which at a housing portion at least one discharge opening for the controlled delivery of the filling material in the respective container comprising a sealing tulip which is movable relative to the housing portion in a Basal position and a lowered position for a sealing position against an opening edge of the container, and with sealing means for sealing the transition between the Abdichttulpe and Bielementge- housing.
  • a filling element for filling cans or similar containers with a liquid filling material comprising a filling element housing which has at least one discharge opening on a housing section for the controlled delivery of the filling material into the respective container comprising a Abdichttulpe which is movable by means of at least one control means relative to the housing portion parallel to the Golfelementachse relative to the housing portion between a raised position and a lowered position in which the Abdichttulpe in sealing position against an opening edge of the container, the Abdichttulpe is connected by means of a first sealing element with the Bestgephinuse for sealing the transition between the Abdichttulpe and the Bielementgephaseuse and wherein the first sealing element between the housing portion and the control means is provided.
  • Object of the present invention is therefore to show a Greelementan inch that allows a comparison with the prior art significantly simplified lifting and / or lowering movement between the raised and lowered position of the housing portion.
  • a Greelementan inch is formed according to the features of claim 1.
  • a filling machine is the subject of claim 14.
  • the respective subclaims relate to particularly advantageous embodiments of the invention.
  • the essential aspect of the present invention is to be seen in that at least the stretchable or displaceable housing wall section is formed from a first sealing element and a second sealing element provided for the first sealing element leaving a gas-tight annular gap, wherein the formed between the first and second sealing element gas-tight Annular gap for initiating the controlled movement of the second Greenelementabites is acted upon by a gaseous medium.
  • the solution according to the invention thus dispenses with an external transmission or initiation of the lifting movement by means of a pneumatic cylinder device and a lifting linkage with a complex sealing of the rod movement, in that the lifting and / or lowering movement is compensated by subjecting the gas-tight annular gap provided according to the invention to a gaseous medium is introduced to the second Greelementabites.
  • the first and / or second sealing element is formed bellows.
  • the lower housing element can therefore be formed in one piece.
  • the filling element has at least one gas channel in the region of its upper housing element, which opens fluid-tightly into the lower housing element and is provided with the gaseous medium for acting on the annular gap formed in the lower housing element.
  • the annular gap can be acted upon by an overpressure in order to initiate a lowering movement movement of the second filling element housing section into its lowered position. Also, the annular gap to initiate a Hubbewegterrorism the second Greelementgepurabiteses be acted upon in its raised position with a negative pressure.
  • the second filling element housing section may again preferably have a first plant side facing the mouth and a plant side facing away from the mouth, wherein a sealing device may be provided on the second plant side.
  • a plurality of guide means may be provided arranged in preferably uniform angular intervals about the Greetachse.
  • the at least one guide device may comprise at least one guide pin or pin, which is guided with a guide portion in a recess provided in the second Fanelementgekoruseabrough vertically movable between a raised and a lowered position.
  • the guide device may comprise at least two mutually vertically displaceable, sleeve-shaped guide elements, which in each case coaxially and completely surround the filling element axis. lieh and separate the annular gap from a non-pressurized inner area gas-tight.
  • the second Greelementgetude- element can be formed by the second Schwarzsele- element.
  • the second sealing element may be formed by the guide device.
  • FIG. 1 is a schematic sectional view of a first embodiment of a filling element arrangement according to the invention of a filling machine for filling containers in a lowered position
  • FIG. 2 shows a schematic sectional view of a filling element arrangement according to the invention according to FIG. 1 in the raised position
  • Fig. 3 is a schematic plan view of an exempt sectional view of the stretchably or displaceably formed housing wall portion according to the
  • Fig. 5 is a schematic sectional view of a filling element according to the invention according to Figure 4 in the raised position.
  • FIGS. 1 to 5 1 denotes a filling element arrangement with a filling element 2 for filling containers 3, for example in the form of bottles, with a liquid filling material.
  • the illustrated embodiments relate to a filling machine in Rundurgirbau way, but this is not mandatory. It goes without saying that the present invention can also be applied to filling machines in series filler or linear construction.
  • the filling element 2 of the filling element arrangement 1 can be designed for free-space filling of containers 3.
  • free-jet filling or “free-jet filling” is understood as meaning a filling process in which the liquid filling material flows to the container 3 to be filled from a liquid valve 6 in a free filling jet or filling material jet, the flow of the filling material not being guided by guide elements such as Ableittransporte, swirl body, short or long filling tubes is influenced or changed.
  • the free-jet filling can be done in a manner known to those skilled in the art both pressure-less, and thus under pressure.
  • the container 3 In the unpressurized free-jet filling, the respective container 3 to be filled during the filling ambient pressure, the container 3 is usually not with its container mouth or opening on the filling element 2, but is spaced from the filling element 2 and a provided discharge opening 17 , If the container 3 at the non-pressurized jet filling but with its container mouth on the filling element 2, so provides a gas path 30 connects between the interior of the container 3 and the environment ago, creating a non-pressurized Filling is possible.
  • the gas contained in the container 3 and displaced by the beverage flowing into the container 3 escapes into the environment via this gas path 30.
  • the container 3 is pressed against the filling element 2 with its mouth and sealed, whereupon the pressure in the interior of the container 3 passes through Be pressurized with a span gas or by applying a negative pressure is set.
  • the filling element 2 is pressed against the mouth of the container 3, which is also followed by pressurization.
  • the present invention relates to such embodiments in which the filling element 2, or parts thereof are pressed against the mouth of the container 3, wherein the container performs no, or substantially no height movement in the direction of its longitudinal axis.
  • the filler element assembly 1 is provided together with a plurality of similar, further Golfelementan angelen 1 preferably at equal angular intervals on the circumference of a rotating around a vertical machine axis rotor 4 of a filling machine rotating design.
  • a filling material boiler not shown in the figures, common to all filling element arrangements 1 of the filling machine, for example, in the form of a ring-shaped vessel.
  • an upper gas space and a lower liquid space can be formed during the filling operation.
  • the filling element arrangement 1 serves to pressure-fill the liquid filling material into the containers 3, then the gas space is pressure-controlled with an inert gas, for example CO 2 gas, under a filling pressure.
  • an inert gas for example CO 2 gas
  • the arrangement of common ring channels 5.1 and 5.2 is not mandatory, alternatively, the filling material and / or the process gases can also be fed directly to the filling elements 2 via at least one rotary distributor or removed therefrom.
  • the filling element 2 comprises inter alia a liquid valve 6 received in a filling element housing 19, which comprises at least one valve housing 7.
  • the valve housing 7 has at the discharge opening 17 of the filling element 2 side facing a mouth opening 8.
  • a through-filled during filling of the liquid product liquid channel 9 is formed, which is connected in its upper region via a product line 10 and a control or liquid valve 1 1 with the common Gregutkessel.
  • the product line 10 opens via a provided in the valve housing 7 inlet opening 7.1 into the liquid channel 9, whose axis is oriented horizontally or substantially horizontally, ie perpendicular to Greelementachse FA, so that the liquid product relative to the vertical axis of the machine in a flow direction radially enters the outside in the liquid channel 9.
  • valve housing 7 In the valve housing 7 and thus in the liquid channel 9 at least one valve body 12 is further provided, which cooperates in the illustrated embodiment with a valve seat 13 so that for opening and closing the liquid valve 6, in particular the valve body 12 in the direction of the vertical Greelementachse FA from in the Fig. 2, the liquid valve 6 closing position shown upwardly in a liquid valve 6 opening position, shown in Figure 1, is movable.
  • valve body 12 is provided on an element 14, for example a tube, which extends along the filling element axis FA on both sides, preferably on both sides and acts as a valve tappet, which leads out of the liquid channel 9 with its upper, not shown and sealed in FIG End cooperates with an actuating device 15, which is adapted to the liquid valve 6 in particular controlled and / or regulated to open and close.
  • element 14 for example a tube, which extends along the filling element axis FA on both sides, preferably on both sides and acts as a valve tappet, which leads out of the liquid channel 9 with its upper, not shown and sealed in FIG End cooperates with an actuating device 15, which is adapted to the liquid valve 6 in particular controlled and / or regulated to open and close.
  • the filler element housing 19 is formed from an upper and a lower housing element 19.1 and 19.2, wherein the lower housing element 19.2 has at least one discharge opening 17 for discharging the filling material into the respective container 3 or forms.
  • the lower housing element 19.2 comprises a first, fixed Gearelementgetudeabêt 16.1 and a second, relative thereto along the Greelementachse FA between a raised position shown in Figure 2 ANP and a lowered position shown in Figure 1 ABP movable Golfelementgephaseabêt 16.2.
  • a stretchable or displaceable trained housing wall portion 16.3 is provided between the first and second Artelementgekoruseabites 16.1 and 16.2 a stretchable or displaceable trained housing wall portion 16.3 is provided.
  • the stretchably or displaceably formed housing wall section 16.3 encloses the valve housing 7 gas-tight, wherein at least one return gas channel 33 along the Greelementachse FA can be maintained.
  • the second Standelementgecharuseabchause 16.2 forms the discharge opening 17, which serves for the passage of the filling material to the respective container 3.
  • the second Greelementgeophenabrough 16.2 may be formed as a ring body with a cut in the side view V-shaped cross-section.
  • the second Greelementgeophenabrough 16.2 can thus both at one of the mouth opening 8 facing the first system side 16.21, as well as one of the container mouth 3.2 assigning second system page 16.22 each be designed as a cone, or cone-like.
  • the second Standelementgekoruseabites 16.2 may be formed as a centering unit, which centers the container mouth 3.1 of a container 3 and in the lowered position ABP with the second system side 16.22 in sealing position with the container mouth 3.2 passes.
  • the second system side 16.22 may be formed of a rubber-like material for sealing the container mouth 3.2 lying in the sealing position, or a sealing device, for example a circumferential rubber seal, in particular a ring seal.
  • the first stationary Standelementgephaseouseabêt 16.1 of the lower Gezzausememen- t 19.2 can be stationary on the underside of the upper housing member 19.1 arranged, in particular with this firmly connected, for example, glued be.
  • the first stationary Grepor 4 and / or the Grepsinsky 40 arranged, in particular firmly connected to this, for example glued, be.
  • At least the extensively or displaceably formed housing wall section 16.3 is provided by a first sealing element 20 and a first sealing element 20 leaving a gas-tight annular gap 22 second sealing element 21 is formed, wherein the, between the first and second sealing element 20, 21 formed gas-tight annular gap 22, to effect the controlled movement, at least on the second Greelementabites 16.2 is acted upon by a gaseous medium.
  • first and / or the second sealing element 20, 21 may be formed as bellows and / or rolling diaphragm, so that between the first, inner and the second, outer sealing element 20, 21 of the annular gap 22 is formed, which may be an annular channel, for example ,
  • the expandable or displaceable housing wall section 16.3 can thus be a flexible, d. H. elastically deformable, act component.
  • the expandable or displaceable housing wall section 16.3 can be connected to the first filling element housing section 16.1 as well as to the second filling element housing section 16.2 in a gas-tight and / or liquid-tight manner, for example adhesively bonded.
  • the lower housing element 19.2 is formed in one piece, in particular in one piece, and is thereby produced, for example, by means of an injection molding process. As already stated, there are other possibilities for fastening the first filling element housing section 16.1 of the lower housing element 19.2 to the upper housing element 19.1.
  • the filling element 2 preferably has a gas channel 23 in the region of its upper housing element 19.1, which opens fluid-tightly into the lower housing element 19.2 and which is provided with a gaseous medium for acting on the annular gap 22 formed in the lower housing element 19.2.
  • the annular gap 22 can be acted upon via the gas channel 23 with the gaseous medium.
  • the annular gap 22 can be acted upon via the gas channel 23 with a pressure which is increased in relation to the atmospheric pressure (overpressure) and / or a pressure (low pressure) which is lower than the atmospheric pressure.
  • the gas channel 23 opens via the first stationary Gugepurabêt 16.1 in the expandable or displaceable Greese FA stretchable or displaceable annular gap 22.
  • this (gas channel 23) can be fluid-tight with a flexible example.
  • the second Standabrough 16.2 moves to its lowered position ABP (shown in Fig. 1), whereas upon application of the annular gap 22 with a negative pressure, the second Greelementabsacrificing 16.2 in its raised position ANP (shown in FIG Fig. 2) is moved. It is therefore initiated by an application of the annular gap 22 with a gaseous medium, a lifting or lowering movement in the second Greelementabites 16.2.
  • the gaseous medium may be compressed air.
  • At least one guide means 25, for example a guide pin or pin 26 may be provided.
  • the at least one guide pin or pin 26 can be arranged with its first free end face 26.1 on the underside of the upper housing element 19.1, in particular fixed, for example glued, soldered or welded, while the corresponding guide pin or pin 26 in the region of the first free end face 26.1 opposite second free end face 26.2 forms a guide portion 26.3, which leads the second Artelementabêt 16.2 axially.
  • the guide device 25 preferably has in the second filling element section 16.2 a recess 27, for example in the form of a blind hole or in the form of an annular groove, by means of which the corresponding guide section 26.3 of a corresponding guide pin or pin 26 between the raised and the lowered position ABP, ANP is guided vertically.
  • the depth of the recess 27 is dimensioned such that the second free end face 26.2 is guided in the region of the guide section 26.3 between the raised and the lowered position ABP, ANP permanently in the recess 27, that is engaged with the recess 27.
  • the guide pin or pin 26 at its second free end face 26.2 a stop for the raised position ANP forms, so in the raised position ANP contact-fitted to recess 27.
  • a plurality of guide devices 25 designed in this way can be provided at preferably uniform angular intervals around the filling element axis FA. As can be seen in FIG. 3, six such guide devices 25 can be provided particularly advantageously.
  • FIGS. 4 and 5 show a further embodiment variant of a filling element arrangement 1 'according to the invention for filling containers 3 in the lowered position ABP (FIG. 4) or a raised position ANP (FIG. 3).
  • This embodiment differs essentially from the embodiment of Figures 1 to 3 by an alternative embodiment of the liquid valve 6 ', which is known to the skilled person, however, in this alternative embodiment and therefore omitted a more detailed explanation of the same, and in an alternative embodiment of at least one guide device 25 '.
  • At least the extensively or displaceably formed housing wall section 16.3 is formed from a first sealing element 20 and a second sealing element 21 provided for the first sealing element 20 while leaving a gas-tight annular gap 22, wherein the between the first and second sealing element 20, 21 formed gas-tight annular gap 22 to initiate the controlled movement of the second Rudelementabites 16.2 is acted upon by a gaseous medium.
  • first and / or the second sealing element 20, 21 may be formed as bellows and / or rolling diaphragm, so that between the first and the second sealing element 20, 21 of the annular gap 22 forms, which may be, for example, a ring channel.
  • the annular gap 22 which can be acted upon by the gaseous medium forms between the first sealing element 20 and the at least one guide device 25 'for vertically guiding the second filling element section 16.2 between the raised and lowered positions ABP, ANP along the filling element axis FA.
  • the at least one guide device 25 ' is designed to separate the pressure and / or liquid-tight free space between the first and second sealing element 20, 21 in a gaseous medium acted upon by the annular gap 22 and in a non-pressurized inner region 28 each other gas-tight.
  • the guide means 25 have at least two mutually vertically displaceable, sleeve-shaped guide elements 29.1, 29.2, which surround the Drelementachse FA preferably coaxially and fully and the free space between the first and second sealing element 20, 21 in the annular gap 22 and the unpressurized separate inner area 28 in a gastight manner.
  • a preferably fully circumferentially about the Artelementachse FA circumferential sliding seal 29.3 be provided, which allows the mutual vertical, gas-tight displacement of the two guide elements 29.1, 29.2 relative to each other.
  • the two guide elements 29.1, 29.2 may be formed as relatively vertically movable, nested guide sleeves, which support each other, for example via guide belts and the gasket seal off the annular gap 22 from the non-pressurized inner region 28 via the sliding seal 29.3.
  • the first guide element 29.1 is arranged on the underside of the upper housing element 19.1, in particular fastened, for example, glued, soldered or strigchel tillt.
  • the first guide element 29.1 form a flange portion, or have, via which the gas channel 23 opens into the annular gap 22.
  • a working space 50 for at least one spring 51 in particular a compression spring may be provided, which is clamped in this working space 50, in particular under bias of the compression spring added.
  • the working chamber 50 may be connected via an opening 52 with the unpressurized inner region 28 such that upon initiation of a lifting and / or lowering movement of the second Greelementgetudeab- section 16.2 pressure equalization between the working chamber 50 and the unpressurized area 28 takes place.
  • the second Artelementgetude bancroft 16.2 be formed by the guide means 25 ', in particular of the second guide member 29.2.
  • the Golfelementgeffeuseabêt 16.2 on its second system side 16.22 a sealing device 18, for example, a sealing lip, have, so that the respective container 3 comes in the lowered position ABP with its container mouth 3.1 in sealing position.
  • the second sealing element 21 is formed by the guide means 25 'and thus only the annular gap 22 essential to the invention between the first sealing element 20 and the guide means 25' is provided.
  • various gas channels 30 and flow paths are formed, which are controllable by closed for example in the non-activated state control valves 31 and 32 and so among other things a flow path via the return gas channel 33rd can be connected by activating or opening the control valve 31 with the example formed as a relief channel annular channel 5.2, and another flow path through which can be connected by activating or opening the control valve 32 of the return gas channel 33 with the example designed as a gas channel annular channel channel 5.1.
  • the inert gas which is increasingly displaced from the inflowing into the container 3 contents from the container interior, via the return gas channel 33 and adjoining gas channel 30 and the open control valve 31 the returned as a relaxation channel trained annular channel 5.1.

Landscapes

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

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Füllelementanordnung (1, 1') zum Füllen von Behältern (3) mit einem flüssigen Füllgut. Der wesentliche Aspekt der vorliegenden Erfindung ist darin zu sehen, dass zumindest einer dehn- oder verschiebbar ausgebildete Gehäusewandabschnitt (16.3) aus einem ersten Dichtelement (20) und einem zum ersten Dichtelement unter Belassung eines gasdichten Ringspaltes (22) vorgesehenen zweiten Dichtelement (21) gebildet ist, wobei der zwischen dem ersten und zweiten Dichtelement ausgebildete gasdichte Ringspalt (22) zur Einleitung der gesteuerten Bewegen auf einen zweiten Füllelementabschnitt (16.2) mit einem gasförmigen Medium beaufschlagbar ist, und wobei zur vertikalen Führung des zweiten Füllelementabschnittes (16.2) zwischen der angehobenen und der abgesenkten Position (ABP, ANP) entlang der Füllelementachse (FA) wenigstens eine Führungseinrichtung (25, 25') vorgesehen ist.

Description

Füllelementanordnung sowie Füllmaschine
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Füllelementanordnung zum Füllen von Behältern mit einem flüssigen Füllgut gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 sowie eine Füllmaschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 14.
Füllelementanordnungen sowie Füllmaschinen zum Füllen von Flaschen oder dergleichen Behälter, insbesondere zum Druck- und/oder Freistrahlfüllen sind in verschiedenen Ausführungen bereits bekannt.
Aus der Druckschrift DE 10 2012 014 957 A1 ist ein Füllelement eines Füllsystems oder einer Füllmaschine zum Füllen von Dosen oder dergleichen Behältern mit einem flüssigen Füllgut bekannt, mit einem Füllelementgehäuse, welches an einem Gehäuseabschnitt wenigstens eine Abgabeöffnung zur gesteuerten Abgabe des Füllgutes in den jeweiligen Behälter aufweist, mit einer Abdichttulpe, die relativ zu dem Gehäuseabschnitt in einer Füllelementachse relativ zum Gehäuseabschnitt zwischen einer angehobenen Position und einer abgesenkten Position für eine Dichtlage gegen einen Öffnungsrand des Behälters bewegbar ist, sowie mit Dichtungsmitteln zum Abdichten des Übergangs zwischen der Abdichttulpe und dem Füllelementge- häuse.
Weiterhin bekannt ist aus der Druckschrift DE 10 2013 1 13 070 B3 ein Füllelement zum Füllen von Dosen oder dergleichen Behältern mit einem flüssigen Füllgut bekannt, mit einem Füllelementgehäuse, welches an einem Gehäuseabschnitt wenigs- tens eine Abgabeöffnung zur gesteuerten Abgabe des Füllgutes in den jeweiligen Behälter aufweist, mit einer Abdichttulpe, die mittels zumindest einem Steuermittel relativ zu dem Gehäuseabschnitt parallel zur Füllelementachse relativ zum Gehäuseabschnitt zwischen einer angehobenen Position und einer abgesenkten Position, bei der die Abdichttulpe in Dichtlage gegen einen Öffnungsrand des Behälters an- liegt, bewegbar ist, wobei die Abdichttulpe mittels einem ersten Dichtelement mit dem Füllelementgehäuse zum Abdichten des Übergangs zwischen der Abdichttulpe und dem Füllelementgehäuse verbunden ist und wobei das erste Dichtelement zwischen dem Gehäuseabschnitt und dem Steuermittel vorgesehen ist. Zur Einleitung der Hub- und/oder Senkbewegung zwischen der angehobenen und absenkten Position des Gehäuseabschnittes sind bei der Druckschrift DE 10 2013 1 13 070 B3 zusätzliche Betätigungselemente notwendig. Insbesondere sind hierfür zu äußeren Übertragung bzw. Einleitung der Hubbewegung eine Pneumatikzylinder- einrichtung sowie ein Hubgestänge mit einer aufwändigen Abdichtung der Stangebewegung notwendig, was zu einer insgesamt aufwändigen und damit teuren Konstruktion der Füllelementanordnung führt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es demnach, eine Füllelementanordnung aufzuzeigen, die eine gegenüber dem Stand der Technik deutlich vereinfachte Hub- und/oder Senkbewegung zwischen der angehobenen und absenkten Position des Gehäuseabschnittes ermöglicht. Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine Füllelementanordnung entsprechend den Merkmalen des Patentanspruches 1 ausgebildet. Eine Füllmaschine ist Gegenstand des Patentanspruches 14. Die jeweiligen Unteransprü- che betreffen dabei besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.
Der wesentliche Aspekt der vorliegenden Erfindung ist darin zu sehen, dass zumindest der dehn- oder verschiebbar ausgebildete Gehäusewandabschnitt aus einem ersten Dichtelement und einem zum ersten Dichtelement unter Belassung eines gasdichten Ringspaltes vorgesehenen zweiten Dichtelement gebildet ist, wobei der zwischen dem ersten und zweiten Dichtelement ausgebildete gasdichte Ringspalt zur Einleitung der gesteuerten Bewegen auf den zweiten Füllelementabschnitt mit einem gasförmigen Medium beaufschlagbar ist. Insbesondere verzichtet damit die erfindungsgemäße Lösung auf eine äußere Übertragung bzw. Einleitung der Hubbewegung mittels einer Pneumatikzylindereinrichtung sowie eines Hubgestänges mit einer aufwändigen Abdichtung der Stangebewegung, indem die Hub- und/oder Senkbewegung durch eine Beaufschlagung des erfindungsgemäß vorgesehenen gasdichten Ringspaltes mit einem gasförmigen Medi- um auf den zweiten Füllelementabschnitt eingeleitet wird.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsvariante ist dabei vorgesehen, dass das erste und/oder zweite Dichtelement faltenbalgartig ausgebildet ist. Vorteilhaft kann das untere Gehäuseelement mithin einteilig ausgebildet sein. In einer vorteilhaften Ausführungsvariante weist das Füllelement im Bereich seines oberen Gehäuseelementes zumindest einen Gaskanal auf, der fluiddicht in das untere Gehäuseelement einmündet und zur Beaufschlagung des in dem unteren Gehäu- seelementes ausgebildeten Ringspaltes mit dem gasförmigen Medium vorgesehen ist.
Weiterhin vorteilhaft kann vorgesehen sein, dass der Ringspalt zur Einleitung einer Senkbewegbewegung des zweiten Füllelementgehäuseabschnittes in seine abge- senkte Position mit einem Überdruck beaufschlagbar ist. Auch kann der Ringspalt zur Einleitung einer Hubbewegbewegung des zweiten Füllelementgehäuseabschnittes in seine angehobene Position mit einem Unterdruck beaufschlagbar sein.
Wiederum bevorzugt kann der zweite Füllelementgehäuseabschnitt eine der Mün- dungsöffnung zugewandte erste Anlagenseite sowie eine der Mündungsöffnung abgewandte Anlagenseite aufweisen, wobei an der zweiten Anlagenseite eine Dichtungseinrichtung vorgesehen sein kann.
Nochmals vorteilhaft kann zur vertikalen Führung des zweiten Füllelementabschnit- tes zwischen der angehobenen und der abgesenkten Position entlang der Füllelementachse wenigstens eine Führungseinrichtung vorgesehen sein.
Dabei können auch mehrere Führungseinrichtungen in vorzugsweise gleichmäßigen Winkelabständen um die Füllelementachse angeordnet vorgesehen sein.
Bevorzugt kann die wenigstens eine Führungseinrichtung zumindest einen Führungsbolzen oder -stift aufweisen, der mit einem Führungsabschnitt in einer in dem zweiten Füllelementgehäuseabschnitt vorgesehenen Aussparung vertikalbeweglich zwischen einer angehoben und einer abgesenkten Position geführt ist.
Gemäß einer nochmals weiteren Ausführungsvariante kann die Führungseinrichtung wenigstens zwei gegenseitig vertikal zueinander verschiebbare, hülsenförmige Führungselemente aufweisen, die die Füllelementachse jeweils koaxial und vollumfäng- lieh umschließen und den Ringspalt von einem drucklosen inneren Bereich gasdicht trennen.
Auch kann der zweite Füllelementgehäuseabschnitt von dem zweiten Führungsele- ment gebildet sein. Schließlich kann das zweite Dichtelement von der Führungseinrichtung gebildet sein.
Der Ausdruck„im Wesentlichen" bzw.„etwa" bzw.„ca." bedeutet im Sinne der Erfindung Abweichungen vom jeweils exakten Wert um +/- 10%, bevorzugt um +/- 5% und/oder Abweichungen in Form von für die Funktion unbedeutenden Änderungen.
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 Rückbeziehung. Auch wird der Inhalt der Ansprüche zu einem Bestandteil der Beschreibung gemacht.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren an Ausführungsbeispielen nä- her erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 in einer schematischen Schnittdarstellung eine erste Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Füllelementanordnung einer Füllmaschine zum Füllen von Behältern in abgesenkter Position
Fig. 2 in einer schematischen Schnittdarstellung eine erfindungsgemäße Füllelementanordnung gemäß Figur 1 in angehobener Position
Fig. 3 eine schematische Draufsicht auf eine freigestellte Schnittdarstellung des dehn- oder verschiebbar ausgebildeten Gehäusewandabschnittes gemäß der
Schnittlinie A-A der Fig.2 in einer schematischen Schnittdarstellung eine weitere Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Füllelementanordnung einer Füllmaschine zum Füllen von Behältern in abgesenkter Position Fig. 5 in einer schematischen Schnittdarstellung eine erfindungsgemäße Füllelementanordnung gemäß Figur 4 in angehobener Position.
Für gleiche oder gleich wirkende Elemente der Erfindung werden in den Figuren identische Bezugszeichen verwendet. Ferner werden der Übersichtlichkeit halber nur Bezugszeichen in den einzelnen Figuren dargestellt, die für die Beschreibung der jeweiligen Figur erforderlich sind.
In den Figuren 1 bis 5 ist mit 1 eine Füllelementanordnung mit einem Füllelement 2 zum Füllen von Behältern 3, beispielsweise in Form von Flaschen, mit einem flüssigen Füllgut dargestellt. Die dargestellten Ausführungsbeispiele beziehen sich auf eine Füllmaschine in Rundläuferbauweise, was aber nicht zwingend ist. Es versteht sich von selbst, dass die vorliegende Erfindung auch für Füllmaschinen in Reihenfüller- oder Linearbauweise angewendet werden kann. Insbesondere kann das Füllelement 2 der Füllelementanordnung 1 dabei zum Freistahlfüllen von Behältern 3 ausgebildet sein. Unter„Freistrahlfüllen" oder„Freistrahl- befüllung" wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein Füllverfahren verstanden, bei dem das flüssige Füllgut dem zu befüllenden Behälter 3 ab einem Flüssigkeitsventil 6 in einem freien Füllstrahl oder Füllgutstrahl zuströmt, wobei die Strömung des Füllgutes nicht durch Leitelemente wie z.B. Ableitschirme, Drallkörper, kurze oder lange Füllrohre beeinflusst oder verändert wird. Die Freistrahlfüllen kann dabei auf dem Fachmann bekannte Art und Weise sowohl drucklos, also auch unter Druck erfolgen. Bei der drucklosen Freistrahlfüllung weist der jeweilige zu füllende Behälter 3 während des Füllvorgangs Umgebungsdruck auf, wobei der Behälter 3 in der Regel mit seiner Behältermündung oder -Öffnung nicht am Füllelement 2 anliegt, sondern von dem Füllelement 2 bzw. von einer vorgesehenen Abgabeöffnung 17 beabstandet ist. Liegt der Behälter 3 bei der drucklosen Freistrahlfüllung doch mit seiner Behältermündung am Füllelement 2 an, so stellt ein Gasweg 30 eine Verbindung zwischen dem Innenraum des Behälters 3 und der Umgebung her, wodurch eine drucklose Füllung ermöglicht wird. Bevorzugt entweicht über diesen Gasweg 30 auch das im Behälter 3 enthaltene und durch das in den Behälter 3 einströmende Getränk verdrängte Gas in die Umgebung. Erfolgt die Freistrahlfüllung unter einem vom Umgebungsdruck abweichenden Druck, welcher sowohl über, als auch unter dem Umge- bungsdruck liegen kann, so wird der Behälter 3 mit seiner Mündung gegen das Füllelement 2 angepresst und abgedichtet, worauf der Druck im Innenraum des Behälters 3 anschließend durch Beaufschlagung mit einem Spanngas oder durch Beaufschlagung mit einem Unterdruck eingestellt wird. Alternativ ist ebenfalls vorgesehen, dass das Füllelement 2 gegen die Mündung des Behälters 3 angepresst wird, worauf sich ebenfalls eine Druckbeaufschlagung anschließt.
Die vorliegende Erfindung betrifft solche Ausführungsformen, bei denen das Füllelement 2, bzw. Teile davon gegen die Mündung des Behälters 3 angepresst werden, wobei der Behälter keine, oder im Wesentlichen keine Höhenbewegung in Richtung seiner Längsachse ausführt.
Die Füllelementanordnung 1 ist zusammen mit einer Vielzahl gleichartiger, weiterer Füllelementanordnungen 1 vorzugsweise in gleichen Winkelabständen am Umfang eines um eine vertikale Maschinenachse umlaufend antreibbaren Rotors 4 einer Füllmaschine umlaufender Bauart vorgesehen.
An dem nur teilweise dargestellten Rotor 4 befindet sich ein in den Figuren nicht dargestellter, für sämtliche Füllelementanordnungen 1 der Füllmaschine gemeinsamer, das Füllgut bereitstellender Füllgutkessel, beispielsweise in Form eines Ringkessels. Im Kessel können während des Füllbetriebs ein oberer Gasraum und ein unterer Flüssigkeitsraum ausgebildet sein. Dient die Füllelementanordnung 1 zum Druckabfüllen des flüssigen Füllgutes in die Behälter 3, so ist der Gasraum druckgesteuert mit einem unter einem Fülldruck stehenden Inertgas, beispielweise CO2-Gas, beaufschlagt. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel sind weiterhin für sämtliche Füllelementanordnungen 1 ebenfalls gemeinsame Ringkanäle 5.1 sowie 5.2 vorgesehen, auf die später noch im Detail eingegangen wird. Auch die Anordnung von gemeinsamen Ringkanälen 5.1 und 5.2 ist nicht zwingend, alternativ können das Füllgut und/oder die Prozessgase auch direkt über mindestens einen Drehverteiler den Füllelementen 2 zugeführt oder von diesen abgeführt werden. Das Füllelement 2 umfasst unter anderem ein in einem Füllelementgehäuse 19 aufgenommenes Flüssigkeitsventil 6, welches wenigstens ein Ventilgehäuse 7 umfasst. Das Ventilgehäuse 7 weist an der einer Abgabeöffnung 17 des Füllelements 2 zugewandten Seite eine Mündungsöffnung 8 auf. Zudem ist in dem Ventilgehäuse 7 ein beim Füllen von dem flüssigen Füllgut durchströmter Flüssigkeitskanal 9 ausgebildet, der in seinem oberen Bereich über eine Produktleitung 10 und ein Steuer- bzw. Flüssigkeitsventil 1 1 mit dem gemeinsamen Füllgutkessel verbunden ist. Im Detail mündet die Produktleitung 10 über eine in dem Ventilgehäuse 7 vorgesehene Eintrittsöffnung 7.1 in den Flüssigkeitskanal 9, deren Achse horizontal oder im Wesentlichen horizontal, d. h. senkrecht zur Füllelementachse FA orientiert ist, so dass das flüssige Füllgut bezogen auf die vertikale Maschinenachse in einer Strömungsrichtung radial nach außen in den Flüssigkeitskanal 9 eintritt.
Im Ventilgehäuse 7 und damit im Flüssigkeitskanal 9 ist weiterhin wenigstens ein Ventilkörper 12 vorgesehen, welcher bei der dargestellten Ausführungsform mit einem Ventilsitz 13 zusammenwirkt, so dass zum Öffnen und Schließen des Flüssigkeitsventils 6 insbesondere der Ventilkörper 12 in Richtung der vertikalen Füllelementachse FA aus der in der Fig. 2 dargestellten, das Flüssigkeitsventil 6 verschließenden Position nach oben in eine das Flüssigkeitsventil 6 öffnende Position, gezeigt in Figur 1 , bewegbar ist. Der Ventilkörper 12 ist hierfür an einem sich von diesem jeweils vorzugsweise beidseitig achsgleich entlang der Füllelementachse FA erstreckenden und als Ventilstößel wirkenden Element 14, beispielsweise einem Rohr vorgesehen, welches mit seinem oberen, in der Figur 1 nicht näher dargestellten und abgedichtet aus dem Flüssigkeitskanal 9 herausgeführten Ende mit einer Betäti- gungseinrichtung 15 zusammenwirkt, die dazu eingerichtet ist, das Flüssigkeitsventil 6 insbesondere gesteuert und/oder geregelt zu öffnen und zu schließen.
Das Füllelementgehäuse 19 ist dabei aus einem oberen und einem unteren Gehäuseelement 19.1 und 19.2 gebildet, wobei das untere Gehäuseelement 19.2 die we- nigstens eine Abgabeöffnung 17 zur Abgabe der Füllgutes in den jeweiligen Behälter 3 aufweist bzw. ausbildet. Dabei umfasst das untere Gehäuseelement 19.2 einen ersten, ortsfest angeordneten Füllelementgehäuseabschnitt 16.1 sowie einen zweiten, relativ dazu entlang der Füllelementachse FA zwischen einer in Figur 2 gezeigten angehobenen Position ANP und einer in Figur 1 gezeigten abgesenkten Position ABP bewegbaren Füllelementgehäuseabschnitt 16.2. Zwischen dem ersten und zweiten Füllelementgehäuseabschnitt 16.1 und 16.2 ist ein dehn- oder verschiebbar ausgebildeter Gehäusewandabschnitt 16.3 vorgesehen. Vorzugsweise umschließt der dehn- oder verschiebbar ausgebildete Gehäusewandabschnitt 16.3 das Ventilgehäuse 7 gasdicht, wobei wenigstens ein Rückgaskanal 33 entlang der Füllelementachse FA beibehalten sein kann.
Dabei bildet der zweite Füllelementgehäuseabschnitt 16.2 die Abgabeöffnung 17, die zur Durchleitung des Füllgutes an den jeweiligen Behälter 3 dient. Insbesondere kann der zweite Füllelementgehäuseabschnitt 16.2 als Ringkörper mit einem in der geschnittenen Seitenansicht V-förmigen Querschnitt ausgebildet sein. Der zweite Füllelementgehäuseabschnitt 16.2 kann damit sowohl an einer der Mündungsöffnung 8 zugewandten ersten Anlagenseite 16.21 , als auch einer der Behältermündung 3.2 zuweisenden zweiten Anlagenseite 16.22 jeweils als Konus, bzw. Konus artig ausgebildet sein. Damit kann der zweite Füllelementgehäuseabschnitt 16.2 als Zentriereinheit ausgebildet sein, der die Behältermündung 3.1 eines Behälters 3 zentriert und in der absenkten Position ABP mit der zweiten Anlagenseite 16.22 in Dichtlage mit der Behältermündung 3.2 gelangt. Hierfür kann die zweite Anlagenseite 16.22 aus einem gummiartigen Material zur Abdichtung der in Dichtlage anliegenden Behältermündung 3.2 ausgebildet sein, oder eine Dichteinrichtung, beispielsweise eine umlaufende Gummidichtung, insbesondere eine Ringdichtung, aufweisen.
Der erste, ortsfeste Füllelementgehäuseabschnitt 16.1 des unteren Gehäuseelemen- tes 19.2 kann dabei ortsfest an der Unterseite des oberen Gehäuseelementes 19.1 angeordnet, insbesondere mit diesem fest verbunden, beispielsweise verklebt, sein. Alternativ oder zusätzlich kann der erste, ortsfeste Füllelementgehäuseabschnitt 16.1 des unteren Gehäuseelementes 19.2 auch ganz oder teilweise an dem Rotor 4 und/oder dem Füllelementträger 40 angeordnet, insbesondere fest mit diesem ver- bunden, beispielsweise verklebt, sein.
Erfindungsgemäß ist zumindest der dehn- oder verschiebbar ausgebildete Gehäusewandabschnitt 16.3 aus einem ersten Dichtelement 20 und einem, zum ersten Dichtelement 20 unter Belassung eines gasdichten Ringspaltes 22 vorgesehenen zweiten Dichtelement 21 gebildet, wobei der, zwischen dem ersten und zweiten Dichtelement 20, 21 ausgebildete gasdichte Ringspalt 22, zur Bewirkung der gesteuerten Bewegen, zumindest auf den zweiten Füllelementabschnitt 16.2 mit einem gasförmigen Medium beaufschlagbar ist.
Dabei können das erste und/oder das zweite Dichtelement 20, 21 als Faltenbalg und/oder Rollmembran ausgebildet sein, so dass sich zwischen dem ersten, inneren und dem zweiten, äußeren Dichtelement 20, 21 der Ringspalt 22 ausbildet, der beispielweise ein Ringkanal sein kann. Bei dem dehn- oder verschiebbaren Gehäuse- wandabschnitt 16.3 kann es sich also um ein flexibles, d. h. elastisch verformbares, Bauteil handeln. Insbesondere kann der dehn- oder verschiebbare Gehäusewandabschnitt 16.3 sowohl mit dem ersten Füllelementgehäuseabschnitt 16.1 sowie auch dem zweiten Füllelementgehäuseabschnitt 16.2 gas- und/oder flüssigkeitsdicht verbunden, beispielweise verklebt, sein.
Es kann dabei vorgesehen sein, dass das untere Gehäuseelement 19.2 einteilig, insbesondere einstückig, ausgebildet ist und dabei beispielsweise mittels eines Spritzgussverfahrens hergestellt wird. Wie bereits dargestellt, bestehen für die Befestigung des ersten Füllelementgehäuseabschnitts 16.1 des unteren Gehäuseelemen- tes 19.2 am dem oberen Gehäuseelement 19.1 auch andere Möglichkeiten.
Dabei weist das Füllelement 2 vorzugsweise im Bereich seines oberen Gehäuseelementes 19.1 einen Gaskanal 23 auf, der fluiddicht in das untere Gehäuseelement 19.2 einmündet und der zur Beaufschlagung des in dem unteren Gehäuseelementes 19.2 ausgebildeten Ringspaltes 22 mit einem gasförmigen Medium vorgesehen ist. In anderen Worten kann also der Ringspalt 22 über den Gaskanal 23 mit dem gasförmigen Medium beaufschlagt werden. Insbesondere kann der Ringspalt 22 über den Gaskanal 23 mit einem gegenüber dem Atmosphärendruck erhöhter Druck (Überdruck) und/oder einem gegenüber dem Atmosphärendruck erniedrigten Druck (Un- terdruck) beaufschlagt werden. Besonders bevorzugt mündet der Gaskanal 23 über den ersten, ortsfesten Füllgehäuseabschnitt 16.1 in den dehn-oder verschiebbaren Füllelementabschnitt 16.2, der den entlang der Füllelementachse FA dehn- oder verschiebbaren Ringspalt 22 ausbildet. Zur Versorgung des Gaskanals 23 mit dem gasförmigen Medium kann dieser (Gaskanal 23) fluiddicht mit einer beispielwiese flexib- len Steuerleitung 24 verbunden, insbesondere angeschlossen, sein, wobei die Steuerleitung 24 ihrerseits mit einer nicht darstellten Gasversorgungseinrichtung verbunden ist. Es versteht sich von selbst, dass zur Bewirkung der Bewegungen anstatt, wie oben dargestellt, eines Gases auch eine Flüssigkeit verwendet werden kann.
Wird der Ringspalt 22 mit einem Überdruck beaufschlagt, so bewegt sich der zweite Füllelementabschnitt 16.2 in seine abgesenkte Position ABP (gezeigt in Fig. 1 ), wohingegen bei Beaufschlagung des Ringspaltes 22 mit einem Unterdruck der zweite Füllelementabschnitt 16.2 in seine angehobene Position ANP (gezeigt in Fig. 2) be- wegt wird. Es wird also über eine Beaufschlagung des Ringspaltes 22 mit einem gasförmigen Medium eine Hub- bzw. Senkbewegung in den zweiten Füllelementabschnitt 16.2 eingeleitet. Insbesondere kann es sich bei dem gasförmigen Medium um Druckluft handeln. Weiterhin kann zur vertikalen Führung des zweiten Füllelementabschnittes 16.2 zwischen der angehobenen und der abgesenkten Position ABP, ANP entlang der Füllelementachse FA wenigstens eine Führungseinrichtung 25, beispielweise ein Führungsbolzen oder -stift 26, vorgesehen sein. Der wenigstens eine Führungsbolzen oder -stift 26 kann dabei mit seiner ersten freien Stirnseite 26.1 an der Unterseite des oberen Gehäuseelementes 19.1 angeordnet, insbesondere befestigt, beispielsweise verklebt, verlötet oder verschweißt, sein, während der entsprechende Führungsbolzen oder -stift 26 im Bereich seiner der ersten freien Stirnseite 26.1 gegenüberliegenden zweiten freien Stirnseite 26.2 einen Führungsabschnitt 26.3 ausbildet, der den zweiten Füllelementabschnitt 16.2 axial führt. Vorzugsweise weist die Füh- rungseinrichtung 25 hierfür in dem zweiten Füllelementabschnitt 16.2 eine Aussparung 27, beispielweise in Form eines Sackloches oder in Form einer Ringnut, auf, mittels welcher der korrespondierende Führungsabschnitt 26.3 eines entsprechenden Führungsbolzens oder -Stiftes 26 zwischen der angehobenen und der abgesenkten Position ABP, ANP vertikal geführt ist. Die Tiefe der Aussparung 27 ist dabei derart bemessen, dass die zweite freie Stirnseite 26.2 im Bereich des Führungsabschnitt 26.3 zwischen der angehobenen und der abgesenkten Position ABP, ANP dauerhaft in der Aussparung 27 geführt ist, also mit der Aussparung 27 in Eingriff steht. Insbesondere ist dabei vorgesehen, dass der Führungsbolzen oder -stift 26 an seiner zweiten freien Stirnseite 26.2 einen Anschlag für die angehobene Position ANP ausbildet, also in der angehobenen Position ANP kontaktschlüssig an Aussparung 27 anliegt.
Dabei können mehrere derart ausgebildete Führungseinrichtungen 25 in vorzugswei- se gleichmäßigen Winkelabständen um die Füllelementachse FA angeordnet vorgesehen sein. Wie in Figur 3 ersichtlich, können besonders vorteilhaft sechs derartige Führungseinrichtungen 25 vorgesehen sein.
In den Figuren 4 und 5 ist eine weitere Ausführungsvariante einer erfindungsgemä- ßen Füllelementanordnung 1 ' einer Füllmaschine zum Füllen von Behältern 3 in abgesenkter Position ABP (Figur 4) bzw. einer angehobenen Position ANP (Figur 3) gezeigt. Diese Ausführungsvariante unterscheidet sich im Wesentlichen von der Ausführungsvariante der Figuren 1 bis 3 durch eine alternative Ausgestaltung des Flüssigkeitsventils 6', das dem Fachmann jedoch in dieser alternativen Ausgestaltung bekannt ist und daher auf eine weitergehende Erläuterung des selbigen verzichtet wird, sowie in einer alternativen Ausgestaltung der wenigstens einen Führungseinrichtung 25'.
Auch bei dieser Ausführungsvariante der Figuren 4 und 5 ist zumindest der dehn- oder verschiebbar ausgebildete Gehäusewandabschnitt 16.3 aus einem ersten Dichtelement 20 und einem zum ersten Dichtelement 20 unter Belassung eines gasdichten Ringspaltes 22 vorgesehenen zweiten Dichtelement 21 gebildet, wobei der zwischen dem ersten und zweiten Dichtelement 20, 21 ausgebildete gasdichte Ringspalt 22 zur Einleitung der gesteuerten Bewegen auf den zweiten Füllelementabschnitt 16.2 mit einem gasförmigen Medium beaufschlagbar ist.
Dabei kann das erste und/oder das zweite Dichtelement 20, 21 als Faltenbalg und/oder Rollmembran ausgebildet sein, so dass sich zwischen dem ersten und dem zweiten Dichtelement 20, 21 der Ringspalt 22 ausbildet, der beispielweise ein Ring- kanal sein kann. Insbesondere bildet sich der mit dem gasförmigen Medium beaufschlagbare Ringspalt 22 zwischen dem ersten Dichtelement 20 und der wenigstens einen Führungseinrichtung 25' zur vertikalen Führung des zweiten Füllelementabschnittes 16.2 zwischen der angehobenen und der abgesenkten Position ABP, ANP entlang der Füllelementachse FA aus. Die wenigstens eine Führungseinrichtung 25' ist dabei dazu ausgebildet, den druck- und/oder flüssigkeitsdichten freien Raum zwischen dem ersten und zweiten Dichtelement 20, 21 in einen mit dem gasförmigen Medium beaufschlagbare Ringspalt 22 sowie in einen drucklosen inneren Bereich 28 gegenseitig gasdicht abzutrennen.
Hierfür kann die Führungseinrichtung 25' wenigstens zwei gegenseitig vertikal zueinander verschiebbare, hülsenförmige Führungselemente 29.1 , 29.2 aufweisen, die die Füllelementachse FA jeweils vorzugsweise koaxial und vollumfänglich umschließen und den freien Raum zwischen dem ersten und zweiten Dichtelement 20, 21 in den Ringspalt 22 sowie den drucklosen inneren Bereich 28 gasdicht abtrennen. Zur vertikalen, gegenseitig abgedichteten Verschiebung der beiden hülsenförmigen Führungselemente 29.1 , 29.2 zueinander kann eine vorzugsweise vollumfänglich um die Füllelementachse FA umlaufende Schiebedichtung 29.3 vorgesehen sein, die die gegenseitige vertikale, gasdichte Verschiebung der beiden Führungselemente 29.1 , 29.2 relativ zueinander ermöglicht. Insbesondere können die beiden Führungselemente 29.1 , 29.2 als relativ vertikalbewegliche, ineinandergesteckte Führungshülsen ausgebildet sein, die sich beispielsweise über Führungsbänder gegenseitig abstützen und über die Schiebdichtung 29.3 den Ringspalt 22 von dem drucklosen inneren Bereich 28 gasdicht abtrennen. Das erste Führungselement 29.1 ist dabei an der Unterseite des oberen Gehäuseelementes 19.1 angeordnet, insbesondere befestigt, beispielsweise verklebt, verlötet oder verscheißt. Hierfür kann das erste Führungselement 29.1 einen Flanschabschnitt ausbilden, bzw. aufweisen, über den der Gaskanal 23 in den Ringspalt 22 mündet. Im Überlappungsbereich der beiden Führungselemente 29.1 , 29.2 kann ein Arbeitsraum 50 für wenigstens eine Feder 51 , insbesondere eine Druckfeder, vorgesehen sein, die in diesem Arbeitsraum 50 eingespannt, insbesondere unter Vorspannung der Druckfeder, aufgenommen ist. Der Arbeitsraum 50 kann über eine Durchbrechung 52 mit dem drucklosen inneren Bereich 28 derart verbunden sein, dass bei Einleitung einer Hub- und/oder Senkbewegung des zweiten Füllelementgehäuseab- schnitt 16.2 ein Druckausgleich zwischen dem Arbeitsraum 50 und dem drucklosen Bereich 28 stattfindet. Insbesondere kann der zweite Füllelementgehäuseabschnitt 16.2 von der Führungseinrichtung 25' gebildet sein, und zwar insbesondere von dem zweiten Führungselement 29.2. Dabei kann der Füllelementgehäuseabschnitt 16.2 an seiner zweiten Anlagenseite 16.22 eine Dichtungseinrichtung 18, beispielweise eine Dichtlippe, aufweisen, damit der jeweilige Behälter 3 in der abgesenkten Position ABP mit seiner Behältermündung 3.1 in Dichtlage gelangt. In einer nicht dargestellten Ausführungsvariante ist auch das zweite Dichtelement 21 von der Führungseinrichtung 25' gebildet und damit lediglich der erfindungswesentliche Ringspalt 22 zwischen dem ersten Dichtelement 20 und der Führungseinrichtung 25' vorgesehen. Weiterhin sind in sämtlichen Ausführungsvarianten der Füllelemente 2 weiterhin, wie aus dem Stand der Technik bekannt, verschiedene Gaskanäle 30 bzw. Strömungswege ausgebildet, die durch beispielsweise im nicht aktivierten Zustand geschlossene Steuerventile 31 und 32 steuerbar sind und so unter anderem einen Strömungsweg über den Rückgaskanal 33 durch Aktivieren bzw. Öffnen des Steuerventils 31 mit dem als beispielweise Entlastungskanal ausgebildeten Ringkanal 5.2 verbunden werden kann, sowie ein weiterer Strömungsweg, über den durch Aktivieren bzw. Öffnen des Steuerventils 32 der Rückgaskanal 33 mit dem als beispielsweise Spanngaskanal ausgebildeten Ringkanal 5.1 verbunden werden kann. Über die gesteuerten Strömungswege 30 mittels der Steuerventile 31 und 32 kann auch bei mit einem Verschluss oder mit einer Spülkappe bzw. CIP-Kappe verschlossenem Ringraum und bei geöffneten Flüssigkeitsventil 6 sowie geöffneten Steuerventil 1 1 eine intensive CIP-Reinigung und/oder Sterilisation der Füllelemente 2 der Füllmaschine möglich. Für die in den Figuren 1 sowie 4 dargestellte Druckbefüllung wird der höhenbeweglich ausgebildete zweite Füllgehäuseabschnitt 16.2 in seine in Dichtlage mit der Behältermündung 3.1 gelangende abgesenkte Position ABP verfahren. Damit wird durch den zweiten Füllelementgehäuseabschnitt 16.2 insbesondere der Rückgaskanal 33 für einen strömenden Gasweg 30 frei gegeben. Beim Herabfahren in seine abgesenkte Position ABP zentriert der als Konus ausgebildete zweite Füllelementgehäuseabschnitt 16.2 die Behältermündung 3.1 insbesondere mittels der zweiten Anlagenseite 16.22, bevor er mit bzw. an der Behältermündung 3.1 in Dichtlage gelangt. Hierfür wird der Ringspalt 22 mit einem Überdruck beaufschlagt. Beim Druck- befüllen erfolgt vor der eigentlichen Füllphase zumindest ein Vorspannen des Behäl- ters 3 mit dem unter Druck stehenden Inertgas, welches bei geöffneten Steuerventil 32 aus dem als Spanngaskanal ausgebildeten Ringkanal 5.2 und den Gaskanal 30 in den in Dichtlage am Füllelement 2 angeordneten Behälter 3 strömt. Während der anschließenden Füllphase und dabei insbesondere während der Schnellfüllphase bei geöffnetem Flüssigkeitsventil 6 wird das Inertgas, welches von dem in den Behälter 3 zufließenden Füllgut aus dem Behälterinnenraum zunehmend verdrängt wird, über den Rückgaskanal 33 und sich daran anschließenden Gaskanal 30 und das geöffnete Steuerventil 31 dem als Entspannungskanal ausgebildeten Ringkanal 5.1 zurückgeführt.
Die Erfindung wurde voranstehend an mehreren Ausführungsbeispielen beschrieben. Es versteht sich, dass zahlreiche Modifikationen und Änderungen der Erfindung möglich sind, ohne dass hierdurch der Erfindungsgedanke verlassen wird. Es versteht sich im Rahmen der vorliegenden Erfindung von selbst, dass, wie bereits weiter oben dargestellt, anstatt eines Gases auch eine Flüssigkeit zur Bewirkung der Bewegungen verwendet werden kann. Somit ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung unter der Formulierung„Gasdicht" immer auch„Fluiddicht" und/oder„Flüssigkeitsdicht" zu verstehen. Analog ist unter einem„gasförmigen Medium" immer auch ein„flüssiges Medium" zu verstehen.
Bezugszeichenliste
1 ,1 ' Füllelementanordnung
2 Füllelement
3 Behälter
3.1 Behältermündung
3.2 Mündungsflansch
4 Rotor
5.1 Ringkanal
5.2 Ringkanal
6, 6' Flüssigkeitsventil
7 Ventilgehäuse
7.1 Eintrittsöffnung
8 Mündungsöffnung
9 Flüssigkeitskanal
10 Produktleitung
1 1 Steuerventil
12 Ventilkörper
13 Ventilsitz
14 Element
15 Betätigungseinrichtung
16 Füllelementgehäuse
16.1 erste Füllelementgehäuseabschnitt
16.2 zweite Füllelementgehäuseabschnitt
16.21 erste Anlagenseite
16.22 zweite Anlagenseite
16.3 Gehäusewandabschnitt
17 Abgabeöffnung
18 Dichtungseinrichtung
19 Füllelementgehäuse
19.1 oberes Gehäuseelement
19.2 unteres Gehäuseelement
20 erstes Dichtelement
21 zweites Dichtelement 22 Ringspalt
23 Gaskanal
24 Steuerleitung
25, , 25' Führungseinhchtung
26 Führungsbolzen oder -stift
26. .1 erste freie Stirnseite
26. 2 zweite freie Stirnseite
26. .3 Führungsabschnitt
27 Aussparung
28 innerer Bereich
29. .1 erstes Führungselement
29. 2 zweites Führungselement
29. .3 Schiebedichtung
30 Gaskanäle bzw. Gasweg
31 Steuerventil
32 Steuerventil
33 Rückgaskanal
34 Behälterträger
35 Führungsstange
50 Arbeitsraum
51 Feder
52 Durchbrechung
FA Füllelementachse
ANP angehobene Position
ABP abgesenkte Position

Claims

Patentansprüche
1 . Füllelementanordnung (1 ,1 ') zum Füllen von Behältern (3) mit einem flüssigen Füllgut, umfassend wenigstens ein Füllelement (2) mit zumindest einem Füllelementgehäuse (19), welches aus wenigstens einem oberen und einem unteren Gehäuseelement (19.1 , 19.2) gebildet ist und an dem unteren Gehäuseelement (19.2) wenigstens eine Abgabeöffnung (17) zur Abgabe des Füllgutes in den jeweiligen Behälter (3) aufweist, mit einem Flüssigkeitsventil (6) zur Steuerung der Abgabe des Füllgutes, wobei das Flüssigkeitsventil (6, 6') wenigstens ein Ventilgehäuse (7) aufweist, das an der der Abgabeöffnung (17) zugewandten Seite eine Mündungsöffnung (8) aufweist, wobei in dem Ventilgehäuse (7) wenigstens ein beim Füllen von dem flüssigen Füllgut durch- strömter Flüssigkeitskanal (9) sowie ein Ventilkörper (12) vorgesehen ist, wobei der Ventilkörper (12) zur Steuerung der Abgabe des Füllgutes innerhalb des Ventilgehäuses (7) zwischen einer Schließstellung und einer Öffnungsstellung bewegbar ist, wobei das untere Gehäuseelement (19.2) einen ersten, ortsfest angeordneten Füllelementgehäuseabschnitt (16.1 ) sowie einen zweiten, relativ dazu entlang einer Füllelementachse (FA) zwischen einer angehobenen Position (ANP) und einer abgesenkten Position (ABP) gesteuert bewegbaren Füllelementgehäuseabschnitt (16.2) aufweist, wobei zwischen dem ersten und zweiten Füllelementgehäuseabschnitt (16.1 , 16.2) ein das Ventilgehäuse (7) entlang der Füllelementachse (FA) gasdicht umschließend sowie dehn- oder verschiebbar ausgebildeter Gehäusewandabschnitt (16.3) vorgesehen ist, und der zweite Füllelementgehäuseabschnitt (16.2) die Abgabeöffnung (17) bildet wobei zumindest der dehn- oder verschiebbar ausgebildete Gehäusewandabschnitt (16.3) aus einem ersten Dichtelement (20) und einem zum ersten Dichtelement (20) unter Belassung eines gasdichten Ringspaltes (22) vorgesehenen zweiten Dichtelement (21 ) gebildet ist, wobei der zwischen dem ersten und zweiten Dichtelement (20, 21 ) ausgebildete gasdichte Ringspalt (22) zur Einleitung der gesteuerten Bewegung auf den zweiten Füllelementabschnitt (16.2) mit einem gasförmigen Medium beaufschlagbar ist, und wobei zur vertikalen Führung des zweiten Füllelementabschnittes (16.2) zwi- sehen der angehobenen und der abgesenkten Position (ABP, ANP) entlang der Füllelementachse (FA) wenigstens eine Führungseinrichtung (25, 25') vorgesehen ist.
Füllelementanordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das erste und/oder zweite Dichtelement (20, 21 ) faltenbalgartig ausgebildet ist.
Füllelementanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das untere Gehäuseelement (19.2) einteilig ausgebildet ist.
Füllelementanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Füllelement (2) im Bereich seines oberen Gehäuseelementes (19.1 ) zumindest einen Gaskanal (23) aufweist, der fluid- dicht in das untere Gehäuseelement (19.2) einmündet und zur Beaufschlagung des in dem unteren Gehäuseelementes (19.2) ausgebildeten Ringspaltes (22) mit dem gasförmigen Medium vorgesehen ist.
Füllelementanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringspalt (22) zur Einleitung einer Senkbewegbewegung des zweiten Füllelementgehäuseabschnittes (16.2) in seine abgesenkte Position (ABP) mit einem Überdruck beaufschlagbar ist.
Füllelementanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringspalt (22) zur Einleitung einer Hubbewegbewegung des zweiten Füllelementgehäuseabschnittes (16.2) in seine angehobene Position (ANP) mit einem Unterdruck beaufschlagbar ist.
Füllelementanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Füllelementgehäuseabschnitt (16.2) eine der Mündungsöffnung (8) zugewandte erste Anlagenseite (16.21 ) sowie eine der Mündungsöffnung (8) abgewandte Anlagenseite (16.22) aufweist, wobei an der zweiten Anlagenseite (16.22) eine Dichtungseinrichtung (18) vorgesehen ist.
8. Füllelementanordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Führungseinrichtungen (25) in vorzugsweise gleichmäßigen Winkelabständen um die Füllelementachse (FA) angeordnet vorgesehen sind.
Füllelementanordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Führungseinrichtung (25) zumindest einen Führungsbolzen- oder stift (26) aufweist, auf dessen Führungsabschnitt (26.3) der zweite Füllelementgehäuseabschnitt (16.2) mittels einer im zweiten Fül- lelementgehäuseabschnitt (16.2) vorgesehenen Aussparung (27) vertikal beweglich zwischen einer angehoben und einer abgesenkten Position (ABP; ANP) geführt ist.
10. Füllelementanordnung nach einem der Ansprüche 1 , 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungseinrichtung (25') wenigstens zwei gegenseitig vertikal zueinander verschiebbare, hülsenförmige Führungselemente (29.1 ,
29.2) aufweist, die die Füllelementachse (FA) jeweils koaxial und vollumfänglich umschließen und den Ringspalt (22) von einem drucklosen inneren Bereich (28) gasdicht trennen. 1 1 . Füllelementanordnung nach einem der Ansprüche 1 , oder 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Füllelementgehäuseabschnitt (16.2) von dem zweiten Führungselement (29.2) gebildet ist.
12. Füllelementanordnung nach einem der Ansprüche 1 , oder 8 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Dichtelement (21 ) von der Führungseinrichtung (25') gebildet ist.
13. Füllmaschine zum Füllen von Behältern (3) mit einem flüssigen Füllgut mit einer Vielzahl von Füllelementanordnungen (1 ) vorzugsweise am Umfang eines um eine vertikale Maschinenachse umlaufend antreibaren Rotors, dadurch gekennzeichnet, dass die Füllelementanordnungen (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet sind
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