EP3645447A2 - Vorrichtung zum behandeln eines behälters in einer füllproduktabfüllanlage - Google Patents

Vorrichtung zum behandeln eines behälters in einer füllproduktabfüllanlage

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EP3645447A2
EP3645447A2 EP18743403.0A EP18743403A EP3645447A2 EP 3645447 A2 EP3645447 A2 EP 3645447A2 EP 18743403 A EP18743403 A EP 18743403A EP 3645447 A2 EP3645447 A2 EP 3645447A2
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EP
European Patent Office
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container
chamber
treatment chamber
treatment
chamber part
Prior art date
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Application number
EP18743403.0A
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English (en)
French (fr)
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EP3645447B1 (de
Inventor
Rupert Meinzinger
Philippo RABAST
Josef Knott
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Krones AG
Original Assignee
Krones AG
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Publication date
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Publication of EP3645447A2 publication Critical patent/EP3645447A2/de
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Publication of EP3645447B1 publication Critical patent/EP3645447B1/de
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    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B67C—CLEANING, FILLING WITH LIQUIDS OR SEMILIQUIDS, OR EMPTYING, OF BOTTLES, JARS, CANS, CASKS, BARRELS, OR SIMILAR CONTAINERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; FUNNELS
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    • B67C2007/0066—Devices particularly adapted for container closing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
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    • B67C3/00—Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus; Filling casks or barrels with liquids or semiliquids
    • B67C3/001—Cleaning of filling devices

Definitions

  • the present invention relates to a device for treating a container in a filling product filling plant, preferably for filling a container with a filling product and / or for closing a container filled with a filling product with a container closure in a beverage filling plant.
  • EP 965 524 A1 proposes a filling device in which a single container to be filled is sealed in a pressure-tight manner against the environment
  • Treatment chamber is received, is filled in this treatment chamber by means of a filling member with the filling product and is provided after filling with a container closure.
  • EP 0 965 524 A1 requires a large installation space in the area of the bottle feed and bottle removal due to the large stroke of the sleeve of the treatment chamber, so that the treatment angle available for the actual treatment is reduced.
  • a filling element in which a treatment chamber is provided, in which the container to be treated is pushed in from below via a bottle plate with a large stroke.
  • Treatment chamber is sealed by an inserted from below into a ring seal bottle against the environment.
  • This object is achieved by a device for treating a container in a
  • Container closure wherein the device comprises a treatment chamber for at least partially receiving each of a container to be treated and at least one on the in the
  • Treatment chamber accommodated container acting treatment member comprises.
  • the treatment chamber has a first chamber part and a second chamber part Chamber part, wherein the second chamber part relative to the first chamber part to a
  • Swivel axis is pivotable to open the treatment chamber and close.
  • the treatment chamber has a respect to a first chamber part pivotable second chamber part, wherein the first and the second chamber part for opening and
  • Closing the treatment chamber are mutually pivotable, the device can be constructed overall more compact and efficient.
  • upstream and / or downstream transport devices require no special structure.
  • conventional transport devices such as transport stars or other conveyors, which are provided for feeding the containers to be treated and for discharging the treated containers can be used, so that the
  • the container to be treated earlier to the device and to remove the treated container later so that the available treatment angle, within which a treatment of the respective container to be treated is made, can be increased, so that the plant can be made more compact at a given throughput or can achieve a higher throughput for a given plant size.
  • the required closing or opening time of the treatment chamber can also be reduced by the pivotable arrangement of the second chamber part relative to the first chamber part with respect to the known from the prior art embodiments, in which either a sleeve over a wide stroke must be raised or lowered, or in which the container itself to seal the respective
  • Treatment chamber is used and must be raised or lowered accordingly over a wide stroke.
  • the container need not be raised or lowered, but may remain at its supply or discharge level. This is especially beneficial if in the rest
  • the treatment chamber and thus the treatment chamber forming the first chamber part and the second chamber part may be dimensioned so that the container to be treated can be completely absorbed in the treatment chamber.
  • the treatment chamber is dimensioned so that the largest container to be treated with the device can be completely accommodated in the treatment chamber. Smaller to be treated with the device container can also completely in the corresponding
  • the treatment chamber may be dimensioned so that only a part of the container to be treated can be accommodated in the container chamber.
  • the treatment chamber can receive the mouth region of the container and seal against the environment. This results in a situation in which the container to be treated is accommodated with a partial area in the treatment chamber, but a different partial area of the container is then arranged outside the treatment chamber.
  • the container interior is but preferably in fluid communication with the
  • Treatment chamber so that the treatment of the container interior of the
  • Treatment chamber can be carried out from.
  • the first chamber part and the second chamber part are geometrically divided so that the released by the pivoting of the second chamber part opening of the treatment chamber as easy as possible access for the containers and the transport devices in the Treatment chamber results.
  • the first chamber part and the second chamber part each form substantially one half of the treatment chamber.
  • the pivot axis about which the second chamber part is pivoted relative to the first chamber part aligned horizontally and is particularly preferably in the lower region of
  • Treatment chamber arranged.
  • an orientation of the treatment chamber is used, in which the container to be treated is aligned with its container mouth upwards.
  • the pivot axis is also perpendicular to the radius of a
  • Treatment carousel on the circumference of the device is arranged aligned. This results in that the second chamber part can pivot to open the treatment chamber to the outside.
  • the pivot axis in an arrangement of the pivot axis in the lower region of
  • the second chamber part also pivots downward and radially outward.
  • the space under the treatment chamber is not required to allow an opening of the treatment chamber, so that there is a compact and efficient design.
  • the treatment chamber is freely accessible, so that the supply of containers to be treated and the discharge of treated containers are substantially unhindered and, for example, by a tangential container guide and / or the guiding of the containers by means of a transport star can be reached.
  • the second chamber part is preferably by means of a pivoting drive relative to the first
  • Pivoting part pivotally wherein the pivot drive particularly preferably has an actuator for actively pivoting the second chamber part relative to the first chamber part and / or a roller guide with a guide roller, which is guided on a roller guide.
  • the actuator presses the guide roller on the roller guide, wherein the actuator is preferably a pneumatic cylinder, which is particularly preferably permanently supplied with compressed air from a ring line.
  • a roller guide is preferably provided to serve as an emergency guide in case of failure of the actuator, so that collisions between parts of the system can be avoided.
  • roller guide for opening and closing a particularly simple system structure can be achieved in which an individual control of actuators is not necessary. Pressing the roller to the roller guide by means of the actuator, preferably by means of a permanently biased in the pressing direction actuator in the form of a
  • Pneumatic cylinder results in a safe and control technology easy to achieve operation of the opening and closing of the treatment chamber.
  • the first chamber part can be sealed off from the second chamber part via a switchable seal.
  • the closing forces that have to be used to close the treatment chamber can be kept small and it can still be achieved by switching the switchable seal in the closed state of the treatment chamber, a pressure and gas-tight sealing of the treatment chamber.
  • the structure of, for example, a rotary actuator can be kept simple and the seal takes place only after the actual closing of the treatment chamber. Accordingly, the rotary actuator does not have to compress a seal for sealing the treatment chamber, but merely has to move the dead weight of the second chamber part from the open position into the closing position.
  • the switchable seal on a safety device which prevents switching of the switchable seal when the treatment chamber is open and preferably comprises a pressure medium supply, which is interrupted when the treatment chamber is open.
  • a pressure medium supply which is interrupted when the treatment chamber is open.
  • the switchable seal is damaged by an incorrect operation of the switchable seal with the treatment chamber open, for example, in that the respective sealing element is pushed out of its sealing groove, because the respective opposite sealing surface is missing.
  • a seal for gas-tight sealing of the treatment chamber from the environment in its closed state is provided on the first and / or the second chamber part.
  • the seal is preferably one which can be moved or expanded by being charged with a pressure medium.
  • Actuating device for pivoting the first chamber part relative to the second chamber part are designed small dimensions, so that both space and energy can be saved during operation here.
  • a safety device which allows a switching of the switchable seal only when the first chamber part and the second chamber part are in the closed position.
  • a valve is provided such that the possibility of pressurizing the switchable seal with a pressure medium is made possible only when the first chamber part is in a predetermined relative position to the second chamber part.
  • Safety device should also be set up so that a loading of the switchable seal with the switching medium can take place only when the first chamber part is locked to the second chamber part in the closed position.
  • an orifice seal is provided, by means of which a container mouth of the container to be treated with respect to the
  • Treatment chamber can be sealed, the mouth seal is preferably a switchable seal.
  • the mouth seal further treatment steps on the container can be made possible. For example, can be achieved by sealing the container mouth opposite the treatment chamber, that in the interior of the container to be treated, a different atmosphere or a different pressure is provided, as on the Outside of the container. Furthermore, different zones can be provided and, for example, a different atmosphere or a different pressure can be provided in the mouth region of the container than in the region of the container body.
  • an embodiment of the device can be provided, in which the container to be treated is not completely received in the treatment chamber, but the treatment chamber is sealed with the mouth region of the container.
  • the mouth seal may also be provided within the treatment chamber, so that the container can be completely accommodated within the treatment chamber despite the sealing by means of the mouth seal.
  • a negative pressure can be provided and in the mouth region a C0 2 atmosphere, for example, at a
  • the orifice seal as a switchable seal closing the treatment chamber and / or enclosing the container mouth can be achieved first with a low actuation force and only then by switching the seal a full
  • the mouth seal has an orifice sealing element, which has a varying cross section and preferably a lip, by means of which it can be applied to an opposite sealing surface.
  • Muzzle sealing element and the opposite sealing surface can be achieved.
  • a safety device is provided such that switching of the switchable seal can only be performed when the treatment chamber is closed and according to the first chamber part is arranged relative to the second chamber part in a predetermined closing position.
  • the safety device that inadvertent switching, for example by a faulty switching command or other system failure, the unintentional expulsion of the sealing element of the switchable seal from their respective recording or sealing groove by the application of the pressure medium, without the corresponding opposite sealing surface is present, is avoided.
  • a locking device is provided for locking the treatment chamber, which can be actuated via a control cam, and which can be positively locked to lock the treatment chamber.
  • the treatment chamber can be kept locked during the treatment of the respective container and any pressures and forces which are
  • a volume reduction device is preferably provided for reducing the volume of the treatment chamber, which preferably has a volume reduction element with one on the first
  • Chamber part arranged first part and arranged on the second chamber part second part comprises.
  • the volume of the treatment chamber can be adapted to the respective container size and the consumption of gases and compressed air can be reduced accordingly.
  • a cleaning channel extends from the first chamber part into the second chamber part and from there into the treatment chamber and preferably flows into the lower part of the treatment chamber.
  • acting in the treatment chamber on the container treatment member as a filling member for filling each one received in the treatment chamber container with a filling product and / or as a closing member for closing a in the
  • the treatment carried out in the treatment chamber of the container can - in addition to the just-mentioned treatment steps of filling and / or closing - also include other or alternative treatment steps such as cleaning the container with a cleaning medium, rinsing the container with a flushing medium, disinfecting the container with a disinfecting medium, pressurizing the container with a defined gas to form a defined atmosphere within the container or rinsing the container with a purge gas.
  • the treatment of the container in the treatment chamber is not limited to the treatment methods and treatment steps mentioned here.
  • Figure 1 is a schematic, perspective view of an apparatus for treating a
  • Figure 2 is a schematic sectional view through the closed treatment chamber of Figure 1, wherein a first chamber part and a second chamber part in a
  • Figure 3 is a schematic, perspective view of the treatment chamber of Figures 1 and 2, wherein the treatment chamber is open and the second chamber part is pivoted relative to the first chamber part in an open position;
  • Figure 4 is a schematic sectional view of the opened treatment chamber of Figure 3;
  • Figure 5 is a schematic sectional view of a treatment chamber in another
  • Treatment chamber recorded and filled with the filling container with a container closure
  • Figure 6 is a schematic sectional view of a detail in which the locking of
  • Treatment chamber is shown in one embodiment
  • Figure 7 is a schematic plan view of the locking of the treatment chamber according to Figure 6 in an open position
  • Figure 8 is a plan view of the locking of the treatment chamber of Figures 6 and 7 in a locked position
  • Figure 9 is a schematic, partial perspective view of a lower portion of
  • FIG. 10 shows the partial section of the device shown in FIG. 9 at a different viewing angle
  • Figure 1 1 is a schematic sectional view through a arranged in the edge region of the first chamber part sealing groove with a switched seal for sealing the first chamber part relative to the second chamber part;
  • Figure 12 is a schematic representation of the circuit of a switchable seal in two
  • Figure 14 is a schematic representation of a safety circuit for a switchable seal between the first and the second chamber part
  • Figure 15 is a schematic representation of a switchable seal between the first and the second chamber part and a switchable orifice seal for sealing the
  • Treatment chamber opposite a container mouth
  • Figure 16 is a schematic plan view of a switchable orifice seal for sealing the mouth region of a container to be filled;
  • Figure 17 is a schematic partial view of the mouth seal of Figure 16;
  • Figure 18 is a schematic sectional view of a treatment chamber with a
  • Volume reduction device for reducing the volume of the treatment chamber for use of the treatment chamber with different container sizes
  • Figure 19 is a schematic sectional view through a portion of the device, in which the transition of a cleaning hole is shown in the lower region of the treatment chamber. Detailed description of preferred embodiments
  • FIGS. 1 and 2 schematically show a treatment chamber 1 of a device 100 for treating a container in a filling product filling plant.
  • the treatment chamber 1 of the device 100 can be used as treatment in particular filling a container to be filled with a filling product and / or closing the filled container with a
  • Container closure be performed.
  • a filling of the container received in the treatment chamber 1 is carried out with a filling product and then the container filled with the filling product is provided with a container closure, without the container being removed from the treatment chamber 1.
  • a filling of the container with the filling product and a closing of the filled container takes place successively in the treatment chamber 1.
  • a filling or closing of the container in the treatment chamber 1 can be made.
  • the treatment chamber 1 has a first chamber part 10 and a second chamber part 12.
  • the second chamber part 12 is pivotable relative to the first chamber part 10 about a pivot axis 14 in order to open and close the treatment chamber 1.
  • the treatment chamber 1 is correspondingly shown in an open position, in which the second chamber part 12 is pivoted about the pivot axis 14 with respect to the first chamber part 10 and correspondingly opens the interior 16 of the treatment chamber 1.
  • a container to be filled can be introduced into the treatment chamber 1
  • Treatment chamber 1 are removed. In its closed position, the treatment chamber 1 is sealed relative to the environment substantially gas-tight, so that in the treatment chamber 1, a relation to the environment different atmosphere and / or a relation to the environment different pressure can be established.
  • the first chamber part 10 is a substantially fixed chamber part, which for example via a connection 1 10 at a
  • Filling product filling system are usually a variety of
  • the device 100 runs along with the
  • a feed device (not shown here) is provided, for example in the form of a feed star, by means of which the containers to be filled can be transferred to the device 100 when the treatment chamber 1 is open. After the transfer of the container, the treatment chamber 1 is closed and the container can be subjected to the intended treatment in the treatment chamber - for example, a filling and closing.
  • the treatment chamber 1 is opened by the pivoting of the second chamber part 12 relative to the first chamber part 10 about the pivot axis 14 around again.
  • the filled container provided with the container closure can then be dispensed from the device 100 by means of an outlet device, for example in the form of an outlet star, and transferred to a subsequent treatment device, for example to a labeler or a packaging device.
  • the filling member which is received in the Medorganfact 120, is preferably designed so that it can be moved to fill the container to be filled in a treatment position with its Greetlass over the mouth of the container to be filled, and then again after completion of the filling process a parking position can be withdrawn.
  • the retraction of the filling member in a parking position allows a further treatment member, for example one below
  • Treatment organ can also act on the container.
  • a Verschworganing 130 is provided in the first chamber part 10, in which a closure member can be introduced, by means of which the filled container can be sealed within the treatment chamber 1 with a container closure.
  • the closure member, which is received in the Verschierorganfact 130, is also preferably designed so that it is between a treatment position and a
  • Parking position can be moved back and forth in order to be able to act in the treatment position on the container and to let act in the park position another treatment organ such as the filling member on the container.
  • This can be achieved by a correspondingly controlled advancing or retracting both the filling member and the VerschWRorgans successive filling of the container received in the treatment chamber 1 and a subsequent closing of the then filled with the filling container with a container closure, without that through the filling member filled, but not yet sealed container would have to be handed over to another treatment carousel.
  • the container may remain stationary in the treatment chamber or at least be moved only along its container axis to a raising and lowering in the
  • Treatment chamber 1 recorded container with respect to the respective treatment organ to allow.
  • a basic schematic representation of the arrangement of the filling member 2, which is received in a Medorganage 120 of the first chamber part 10, and a schematically shown Verschworgans 132 which is received in the Verschnovorgan method 130 of the first chamber part 10 is shown schematically in Figure 5.
  • the pivoting of the second chamber part 12 about the pivot axis 14 with respect to the first chamber part 10 is achieved by a pivot drive 2.
  • the rotary actuator 2 is formed in the embodiment shown by an actuator in the form of a pneumatic cylinder 20 which acts on the second chamber part 12 via a pivot lever 22.
  • actuation of the pneumatic cylinder 20 a pivoting of the second chamber part 12 relative to the first chamber part 10 can be achieved accordingly, and thus an opening and closing of the treatment chamber 1 for transferring containers.
  • the pivoting lever 22 may be configured as a toggle lever to provide an efficient closure with a high closing force at a relatively low operating force to allow a sealing closing of the second chamber part 12 relative to the first chamber part 10. Furthermore, when using a toggle lever by overstretching the toggle lever, a locking of the treatment chamber 1 in the closed state at a high closing force can be achieved without an actuator would have to exert a permanent force.
  • the rotary actuator also has an emergency guide 24, which has a roller 240 connected to the pivoting lever 22 and a roller guide 242.
  • the roller guide 242 is stationarily arranged on the treatment device, such that the treatment carousel rotates with its rotating part relative to the roller guide 242. Accordingly, as the device 100 circulates around the treatment device, the roller 240 may correspondingly retract the contour of the roller guide 242 by the rotation of the treatment carousel.
  • the control of the second chamber part 12 is preferably carried out exclusively via the pneumatic cylinder 20 and the guide roller 240 is usually not in normal operation with the roller guide 242 in contact, both to avoid the frictional resistance and to reduce the associated vibration and noise components ,
  • the emergency guide 24 is rather only intended that in case of failure of the pneumatic system or its control or other defects in the control of the
  • a reliable opening of the second chamber part 12 relative to the first chamber part 10 is achieved to prevent collisions of the second chamber part 12 with other equipment components - for example, a feeder or an outlet device for the container or completely exclude.
  • a container receptacle 140 which is shown for example in Figure 5, and which is also located in the upper region of the treatment chamber 1, remains accessible as long as possible during the pivoting of the second chamber part 12 relative to the first chamber part 10.
  • the pivot axis 14 is preferably arranged horizontally, so that the second chamber part 12 folds outward.
  • the treatment chamber 1 is further closable by means of a locking device 3, wherein, as shown schematically for example in Figures 6 to 8, the
  • Locking device 3 has a locking pin 30 which a
  • Locking lever 32 which is actuated by a switching element 34 during circulation of the device 100 and in particular the treatment chamber 1 so that a locking of the treatment chamber 1 and in particular of the first chamber part 10 relative to the second chamber part 12 is achieved.
  • the locking bolt 30 has a locking element 36, which in a first switching position, which is shown for example in FIG Locking receptacle 38 can be introduced and in a second switching position, which is shown for example in Figure 8, the locking member 36 relative to the
  • Lock receptacle 38 is rotated so that a positive locking is formed.
  • a switchable seal 4 is preferably provided, which
  • the switchable seal 4 is, as shown for example in Figures 9 and 10, in a sealing groove 40, in the first chamber part 10 and in particular in its edge region, which in the closed
  • the sealing groove 40 receives a sealing element 42, which is switchable by a
  • Pressure medium is introduced into the cavity formed between the sealing element 42 and the sealing groove 40 and thereby the sealing element 42 is pushed out of the sealing groove 40.
  • the pressure which must be applied by means of the sealant in the pressure chamber 440 in order to achieve a tight seal can be significantly lower than the pressure which is to be sealed perpendicularly thereto.
  • Sealing element 42 in this embodiment has a rectangular cross-section which has a width which substantially corresponds to the width of the sealing groove 40. Due to this geometry occur when applying this sealing element 42 with the perpendicular to the Pressing force directed pressure force, which is exerted by a present in the interior of the treatment chamber 1 pressure on the sealing element 42, no forces on which the
  • Sealing element 42 would press out of its sealing position.
  • forces acting against the pressing direction of the sealing element 42 can act on the sealing element 42, which require an increase in the pressure of the pressure medium in the pressure chamber 440 in order to maintain the seal.
  • Figure 13 further possible geometries for sealing elements 42 are shown, which in the
  • Sealing groove 40 can be introduced and which can be used for sealing the second chamber part 12 relative to the first chamber part 10.
  • a safety device 46 is provided, which is shown schematically in Figure 14.
  • a safety device 46 is provided, by means of which it can be prevented that the sealing element 42 of the switchable seal 4 is pressed out of the sealing groove 40 when the treatment chamber 1 is still open and corresponding to the first chamber part 10 and the second chamber part 12 not yet abut each other.
  • the first chamber part 10 which is provided fixed, provided with the schematically indicated in Figure 14 switchable seal 4, which a
  • Sealing element 42 which in turn is arranged in a sealing groove 40 and correspondingly forms a pressure chamber 440.
  • the pressure medium can be supplied to the pressure chamber 440 via a pressure medium channel 44, wherein in the second chamber part 12 also a pressure medium channel 44 is provided.
  • the pressure medium channel 44 of the first chamber part 10 opens into an opening 442 which sealingly with an opposite opening 444 in
  • the pressure medium channel 44 extends when closed Treatment chamber 1 from the first chamber part 10 in the second chamber part 12, when correspondingly the first chamber part 10 and the second chamber part 12 are locked together.
  • the pressure channel 44 extends through the second chamber part 12 and can there via a corresponding nozzle-shaped connection 460, which can be brought into a receptacle 462 in the first chamber part 10 in gas-tight match when the first chamber part 10 is locked to the second chamber part 12, again be guided back into the first chamber part 10. Accordingly, there is a continuous pressure medium channel 44 only when the first
  • Chamber part 10 is locked to the second chamber part 12. If the first chamber part 10 and the second chamber part 12 are not locked together, then the pressure medium channel 44 is open and not connected to the pressure chamber 440 of the switchable seal 4.
  • the safety device 46 of the second chamber part 12 which is pivotable relative to the first chamber part 10, serves as a safety device and thus as a switch for the connection of the pressure medium channel 44 with the pressure chamber 440th
  • the safety device 46 there are other forms for the safety device 46 conceivable, for example in the form of a mechanically switchable valve, which prevents the supply of pressure medium into the pressure chamber 440, as long as the treatment chamber 1 is not closed and / or locked.
  • the safety device is preferably mechanically designed to prevent the sealing element 42 is pressed out of the sealing groove 40 in the event of failure of electronics or control devices.
  • FIG. 15 shows a further embodiment of a sealing element 42 for the mutual sealing of the first chamber part 10 with respect to the second chamber part 12.
  • an orifice seal 5 is provided, by means of which the container mouth 162 of a container to be filled can be sealed against the treatment chamber 1.
  • the container 160 may be completely received in the processing chamber 1, but for example, different pressures may be provided for the region within the container 160 and outside the container 160.
  • the mouth seal 5 but also in the field of
  • Chamber parts 10, 12 may be provided, so that a sealing of the treatment chamber 1 also takes place via the mouth seal 5.
  • a part of the container 160 is then arranged within the treatment chamber 1, for example the container mouth 162, and a part of the container 160 lies outside the treatment chamber 1.
  • the mouth seal 5 is preferably also designed as a switchable seal and preferably provided in the expression shown in Figure 16. Accordingly, the mouth seal 5 is inserted in a Mündungsdichtungsnut 50 and there are sealing elements 52 are provided.
  • Sealing members 52 may be switched by applying the pressure space 500 formed between the sealing members 52 and the muzzle sealing groove 50.
  • the shape of the sealing element 52 shown in FIG. 17 is provided in a particular embodiment, in which the sealing of a sealing element 52 is provided on an opposing surface and in particular on an opposing further sealing element 52 via a lip 520 which protrudes from the remaining contour of the sealing element 52 is.
  • the lip 520 extends correspondingly in the direction of the opposite surface or of the sealing element 52 such that when the sealing elements 52 or the pressure chamber 500 are acted upon by the pressure medium, a sealing engagement of the lip 520 takes place. Since the sealing element 52 due to the tolerances of the respective container mouths 162nd
  • the lip 520 can be achieved by the lip 520 in each case a sealing engagement of the sealing element 52 on the opposite surface is pressed far different from the Mündungsdichtungsnut 50.
  • the lip 520 is used accordingly, a between two opposite sealing elements 52 or a sealing element 52 and a
  • gap 522 opposite gap forming gap 522 at different gap widths to bridge sealingly.
  • the different gap widths of the gap 522 result from the tolerances of the different container mouths 162 of each in the
  • Treatment chamber 1 recorded to be treated container. Due to the tolerances of the container mouths 162, furthermore, a slight rotation of the sealing element 52 around the lip 520, which serves as a fulcrum, continues, so that a reliable seal can be achieved even with such a rotation. The lip 520 can then still reliably provide a seal. This results in this way by the special geometric design of at least one of the sealing elements 52 with a lip 520 a reliable pressure-tight sealing of the container mouth 162 of the container to be filled from the environment.
  • FIG. 18 shows a further embodiment of the device 100 in which a volume reduction device 6 in the form of an insert, which can be inserted into both the first chamber part 10 and the second chamber part 12, is provided in the interior 16 of the treatment chamber 1 Volume of the interior 16 of the treatment chamber 1 to reduce. This is important if containers to be filled, which have a smaller volume, are to be filled in order in this way compressed gas, which in the interior 16 of the
  • Treatment chamber 1 is to be introduced, save.
  • the volume reduction device 6 is preferably formed at least in two parts, wherein the first part 60 is inserted into the fixed first chamber part 10 and the second part 62 is inserted into the second, pivotable chamber part 12. Accordingly, the two parts 60, 62 of the volume reduction device 6 can be operated as if the
  • Volume reduction device 6 and the other part 60 of the volume reduction device 6 remains stationary.
  • FIG. 19 also shows the connection of a cleaning channel 7, which is guided in a first region 70 in the stationary, first chamber part 10 and in a second region 72 in the pivotable second chamber part 12.
  • a cleaning channel 7 By means of the cleaning channel 7, during cleaning of the device 100 a cleaning medium or a cleaning agent are introduced into the interior 16 of the treatment chamber, such that also the entire interior of the treatment chamber 1 can be rinsed and cleaned.
  • all individual features illustrated in the embodiments may be combined and / or interchanged without departing from the scope of the invention.

Landscapes

  • Filling Of Jars Or Cans And Processes For Cleaning And Sealing Jars (AREA)
  • Pressure Vessels And Lids Thereof (AREA)
  • Basic Packing Technique (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung (100) zum Behandeln eines Behälters in einer Füllproduktabfüllanlage, bevorzugt zum Befüllen eines Behälters mit einem Füllprodukt und zum nachfolgenden Verschließen des befüllten Behälters mit einem Behälterverschluss, umfassend eine Behandlungskammer (1) zur Aufnahme jeweils eines zu behandelnden Behälters und mindestens ein auf den in der Behandlungskammer (1) aufgenommenen zu behandelnden Behälter wirkendes Behandlungsorgan, wobei die Behandlungskammer (1) einen ersten Kammerteil (10) und einen zweiten Kammerteil (12) aufweist, wobei der zweite Kammerteil (12) gegenüber dem ersten Kammerteil (10) um eine Schwenkachse (14) verschwenkbar ist, um die Behandlungskammer (1) zu öffnen und zu schließen.

Description

Vorrichtung zum Behandeln eines Behälters in einer Füllproduktabfüllanlage
Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Behandeln eines Behälters in einer Füllproduktabfüllanlage, bevorzugt zum Befüllen eines Behälters mit einem Füllprodukt und/oder zum Verschließen eines mit einem Füllprodukt befüllten Behälters mit einem Behälterverschluss in einer Getränkeabfüllanlage.
Technischer Hintergrund
In Getränkeabfüllanlagen ist es bekannt, die zu befüllenden Behälter zunächst in einem
Füllerkarussell, an welchem eine Vielzahl von Füllorganen angeordnet ist, mit dem Füllprodukt zu befüllen. Nachfolgend werden die mit dem Füllprodukt befüllten Behälter im offenen Zustand an ein Verschließerkarussell transportiert, beispielsweise unter Zwischenschaltung mindestens eines Transportsterns, und auf dem Verschließerkarussell mittels dort angeordneter Verschließorgane mit einem Behälterverschluss verschlossen.
Bei hohen Anlagenleistungen und bei steigenden Füllhöhen innerhalb der Behälter kann es dabei bei der Übergabe der befüllten, aber noch nicht verschlossenen Behälter von dem Füllerkarussell an das Verschließerkarussell zu einem Überschwappen des Füllprodukts kommen, was zu einer Verschmutzung der Anlage sowie der Außenbereiche der Behälter führen kann und unkontrollierte Füllmengen in den dann schlussendlich verschlossenen Behältern zur Folge haben kann.
In der EP 965 524 A1 wird eine Füllvorrichtung vorgeschlagen, bei welcher ein einzelner zu befüllender Behälter in einer gegenüber der Umgebung druckdicht abgedichteten
Behandlungskammer aufgenommen wird, in dieser Behandlungskammer mittels eines Füllorgans mit dem Füllprodukt befüllt wird und nach der Befüllung mit einem Behälterverschluss versehen wird. Auf diese Weise können zumindest die mit der Übergabe eines befüllten, aber noch nicht verschlossenen Behälters von einem Füllerkarussell an ein Verschließerkarussell verbundenen Nachteile überwunden werden.
Die in der EP 0 965 524 A1 vorgeschlagene Ausführung benötigt jedoch aufgrund des großen Hubs der Hülse der Behandlungskammer im Bereich der Flaschenzuführung und Flaschenabführung einen großen Bauraum, so dass der für die eigentliche Behandlung verfügbare Behandlungswinkel reduziert ist.
Aus der DE 41 26 136 A ist ein Füllelement bekannt, bei welchem eine Behandlungskammer vorgesehen ist, in welche der zu behandelnde Behälter von unten her über einen Flaschenteller mit einem großen Hub hereingehoben wird.
Aus der DE 195 38 023 A1 ist eine Vorrichtung zum Füllen einer Flasche mit einem
kohlensäurehaltigen Getränk und zum Verschließen der Flasche bekannt, bei welcher ein
Behandlungsraum durch eine von unten in eine Ringdichtung eingeschobene Flasche gegenüber der Umgebung abgedichtet wird.
Darstellung der Erfindung
Entsprechend ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Vorrichtung zum Behandeln eines Behälters in einer Füllproduktabfüllanlage anzugeben.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zum Behandeln eines Behälters in einer
Füllproduktabfüllanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen, der vorliegenden Beschreibung sowie den Figuren.
Entsprechend wird eine Vorrichtung zum Behandeln eines Behälters in einer
Füllproduktabfüllanlage vorgeschlagen, bevorzugt zum Befüllen eines Behälters mit einem
Füllprodukt und zum nachfolgenden Verschließen des befüllten Behälters mit einem
Behälterverschluss, wobei die Vorrichtung eine Behandlungskammer zur zumindest teilweisen Aufnahme jeweils eines zu behandelnden Behälters und mindestens ein auf den in der
Behandlungskammer aufgenommenen Behälter wirkendes Behandlungsorgan umfasst.
Erfindungsgemäß weist die Behandlungskammer einen ersten Kammerteil und einen zweiten Kammerteil auf, wobei der zweite Kammerteil gegenüber dem ersten Kammerteil um eine
Schwenkachse verschwenkbar ist, um die Behandlungskammer zu öffnen und zu schließen.
Dadurch, dass die Behandlungskammer ein gegenüber einem ersten Kammerteil verschwenkbares zweites Kammerteil aufweist, wobei das erste und das zweite Kammerteil zum Öffnen und
Schließen der Behandlungskammer gegeneinander verschwenkbar sind, kann die Vorrichtung insgesamt kompakter und effizienter aufgebaut werden.
Insbesondere ist es durch diese Ausprägung möglich, die Bauhöhe der Vorrichtung zum Behandeln eines Behälters gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen zu reduzieren und insbesondere den Hub und den zu dessen Durchführung benötigten Bauraum, welcher dafür benötigt wird, die Behandlungskammer zu öffnen und zu schließen um einen zu befüllenden Behälter einzuführen beziehungsweise einen befüllten und verschlossenen Behälter aus der Behandlungskammer auszuführen, zu verringern.
Damit benötigen vorgelagerte und/oder nachgelagerte Transportvorrichtungen keinen besonderen Aufbau. Mit anderen Worten können herkömmliche Transportvorrichtungen, beispielsweise Transportsterne oder andere Förderer, welche zum Zuführen der zu behandelnden Behälter und zum Abführen der behandelten Behälter vorgesehen sind, verwendet werden, so dass die
Füllproduktabfüllanlage insgesamt sehr effizient und ohne der Notwendigkeit einer Neukonstruktion der anderen Aggregate der Füllproduktabfüllanlage aufgebaut werden kann.
Es ist entsprechend möglich, die weiteren Aggregate, welche für den Transport der zu
behandelnden beziehungsweise der behandelten Behälter in einer Füllproduktabfüllanlage vorgesehen sind, und insbesondere ein vorgelagerter Zuführstern zum Zuführen von zu behandelnden Behältern und/oder ein nachgelagerter Auslaufstern zum Ausleiten der behandelten Behälter, einfach an die vorgeschlagene Vorrichtung anzubinden.
Damit ist es auch möglich, die zu behandelnden Behälter früher an die Vorrichtung zu übergeben und die behandelten Behälter später zu entnehmen, so dass der verfügbare Behandlungswinkel, innerhalb dessen eine Behandlung des jeweiligen zu behandelnden Behälters vorgenommen wird, vergrößert werden kann, so dass die Anlage bei einem vorgegebenen Durchsatz kompakter gebaut werden kann beziehungsweise bei vorgegebener Anlagengröße einen höheren Durchsatz erzielen kann. Die benötigte Schließ- beziehungsweise Öffnungszeit der Behandlungskammer kann durch die verschwenkbare Anordnung des zweiten Kammerteils gegenüber dem ersten Kammerteil ebenfalls gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Ausführungen reduziert werden, in welchen entweder eine Hülse über einen weiten Hub hinweg angehoben beziehungsweise abgesenkt werden muss, oder in welchen der Behälter selbst zur Abdichtung der jeweiligen
Behandlungskammer dient und entsprechend über einen weiten Hub hinweg angehoben oder abgesenkt werden muss. In der vorgeschlagenen Vorrichtung muss hingegen der Behälter nicht angehoben oder abgesenkt werden, sondern kann auf seinem Zuführungs- beziehungsweise Ausleitungsniveau verbleiben. Dies ist besonders dann von Vorteil, wenn in der übrigen
Füllproduktabfüllanlage die zu behandelnden Behälter auf einem gleichbleibenden Niveau gefördert werden, beispielsweise bei einem Halten der zu behandelnden Behälter unterhalb eines Halsrings (sogenanntes Neck-Handling).
Die Behandlungskammer und damit der die Behandlungskammer ausbildende erste Kammerteil und zweite Kammerteil kann so dimensioniert sein, dass der zu behandelnde Behälter vollständig in der Behandlungskammer aufgenommen werden kann. In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Behandlungskammer so dimensioniert, dass der größte mit der Vorrichtung zu behandelnde Behälter vollständig in der Behandlungskammer aufgenommen werden kann. Kleinere mit der Vorrichtung zu behandelnde Behälter können entsprechend ebenfalls vollständig in der
Behandlungskammer aufgenommen werden.
In einer alternativen Ausgestaltung kann die Behandlungskammer so dimensioniert sein, dass nur ein Teil des zu behandelnden Behälters in der Behälterkammer aufgenommen werden kann.
Beispielsweise kann die Behandlungskammer den Mündungsbereich des Behälters aufnehmen und gegenüber der Umgebung abdichten. Damit ergibt sich eine Situation, in welcher der zu behandelnde Behälter mit einem Teilbereich in der Behandlungskammer aufgenommen ist, ein anderer Teilbereich des Behälters ist dann aber außerhalb der Behandlungskammer angeordnet. Der Behälterinnenraum steht dabei aber bevorzugt in Fluidverbindung mit der
Behandlungskammer, so dass die Behandlung des Behälterinnenraums von der
Behandlungskammer aus durchgeführt werden kann.
Bevorzugt sind der erste Kammerteil und der zweite Kammerteil geometrisch so aufgeteilt, dass die durch das Verschwenken des zweiten Kammerteils freigegebene Öffnung der Behandlungskammer einen möglichst einfachen Zugang für die Behälter und die Transportvorrichtungen in die Behandlungskammer ergibt. In einer bevorzugten Ausgestaltung bilden der erste Kammerteil und der zweite Kammerteil jeweils im Wesentlichen eine Hälfte der Behandlungskammer aus.
Bevorzugt ist die Schwenkachse, um die das zweite Kammerteil gegenüber dem ersten Kammerteil verschwenkt wird, horizontal ausgerichtet und ist besonders bevorzugt im unteren Bereich der
Behandlungskammer angeordnet. Dabei wird eine Ausrichtung der Behandlungskammer zugrunde gelegt, bei der der zu behandelnde Behälter mit seiner Behältermündung nach oben hin ausgerichtet ist. Besonders bevorzugt ist die Schwenkachse auch senkrecht zum Radius eines
Behandlungskarussells, an dessen Umfang die Vorrichtung angeordnet ist, ausgerichtet. Damit ergibt sich, dass der zweite Kammerteil zum Öffnen der Behandlungskammer nach außen schwenken kann. Bei einer Anordnung der Schwenkachse im unteren Bereich der
Behandlungskammer und senkrecht zum Radius schwenkt der zweite Kammerteil auch nach unten und radial nach außen. Damit wird der Bauraum unter der Behandlungskammer nicht dazu benötigt, eine Öffnung der Behandlungskammer zu ermöglichen, so dass sich ein kompakter und effizienter Aufbau ergibt.
Weiterhin ergibt sich bei einem Verschwenken des zweiten Kammerteils nach außen eine ungehinderte Zugänglichkeit der Behandlungskammer, so dass das Zuführen von zu behandelnden Behältern und das Ausleiten von behandelten Behältern im Wesentlichen ungehindert und beispielsweise durch eine tangentiale Behälterführung und/oder das Führen der Behälter mittels eines Transportsterns erreicht werden kann. Der zweite Kammerteil ist bevorzugt mittels eines Schwenkantriebs gegenüber dem ersten
Kammerteil verschwenkbar, wobei der Schwenkantrieb besonders bevorzugt einen Aktuator zum aktiven Verschwenken des zweiten Kammerteils gegenüber dem ersten Kammerteil und/oder eine Rollenführung mit einer Führungsrolle, welche auf einer Rollenführung geführt ist, aufweist.
Besonders bevorzugt presst der Aktuator die Führungsrolle auf die Rollenführung, wobei der Aktuator bevorzugt ein Pneumatikzylinder ist, der besonders bevorzugt permanent mit Druckluft aus einer Ringleitung versorgt wird.
Durch die Bereitstellung des Schwenkantriebs kann eine aktive Betätigung der Öffnung und des Schließens der Behandlungskammer erreicht werden, um eine besonders effiziente Verfahrensführung zu erreichen. Bei einer Ausprägung, bei der das Öffnen und Schließen der Behandlungskammer über den Aktuator durchgeführt wird, ist bevorzugt auch eine Rollenführung vorgesehen, um beim Ausfall des Aktuators als Notführung zu dienen, damit Kollisionen zwischen Anlagenteilen vermieden werden können.
Durch die Verwendung einer Rollenführung zum Öffnen und Schließen kann ein besonders einfacher Anlagenaufbau erreicht werden, bei dem eine individuelle Ansteuerung von Aktuatoren nicht notwendig ist. Ein Anpressen der Rolle an die Rollenführung mittels des Aktuators, bevorzugt mittels eines permanent in Anpressrichtung vorgespannten Aktuators in Form eines
Pneumatikzylinders, ergibt eine sichere und steuerungstechnisch einfach zu erreichende Betätigung des Öffnens und Schließens der Behandlungskammer.
In einer bevorzugten Weiterbildung ist der erste Kammerteil gegenüber dem zweiten Kammerteil über eine schaltbare Dichtung abdichtbar.
Durch die Verwendung einer schaltbaren Dichtung können die Schließkräfte, die zum Schließen der Behandlungskammer aufgewendet werden müssen, klein gehalten werden und es kann dennoch durch das Schalten der schaltbaren Dichtung im geschlossenen Zustand der Behandlungskammer eine druck- und gasdichte Abdichtung der Behandlungskammer erreicht werden. Damit kann der Aufbau beispielsweise eines Schwenkantriebs einfach gehalten werden und die Abdichtung findet erst nach dem eigentlichen Schließen der Behandlungskammer statt. Der Schwenkantrieb muss entsprechend nicht eine Dichtung zur Abdichtung der Behandlungskammer komprimieren, sondern muss lediglich das Eigengewicht des zweiten Kammerteils von der geöffneten Stellung in die Verschließstellung bewegen.
Besonders bevorzugt weist die schaltbare Dichtung eine Sicherheitsvorrichtung auf, welche bei geöffneter Behandlungskammer ein Schalten der schaltbaren Dichtung verhindert und bevorzugt eine Druckmittelzuführung umfasst, die bei geöffneter Behandlungskammer unterbrochen ist. Auf diese Weise kann vermieden werden, dass durch eine fehlerhafte Betätigung der schaltbaren Dichtung bei geöffneter Behandlungskammer die schaltbare Dichtung beschädigt wird, beispielsweise dadurch, dass das jeweilige Dichtelement aus seiner Dichtungsnut herausgedrückt wird, weil die jeweilige gegenüberliegende Dichtfläche fehlt. Bevorzugt ist an dem ersten und/oder dem zweiten Kammerteil eine Dichtung zum gasdichten Abdichten der Behandlungskammer gegenüber der Umgebung in deren geschlossenem Zustand vorgesehen. Die Dichtung ist bevorzugt eine solche, welche durch Beaufschlagen mit einem Druckmedium bewegt beziehungsweise expandiert werden kann. Durch das Bereitstellen dieser schaltbaren Dichtung kann entsprechend erreicht werden, dass ein schnelles Öffnen und Schließen der Behandlungskammer ermöglicht ist, da das Anliegen der beiden Kammerteile aneinander zunächst stattfinden kann, ohne dass der Widerstand, den die Verformung einer Dichtung mit sich bringen würde, überwunden werden muss. Entsprechend können die beiden Kammerteile schnell aneinander angelegt werden und miteinander verriegelt werden, und erst dann wird die schaltbare Dichtung geschaltet, während die beiden Kammerhälften bereits miteinander verriegelt sind beziehungsweise sich in der Verriegelungsposition befinden. Entsprechend kann auch die
Betätigungsvorrichtung zum Verschwenken des ersten Kammerteils gegenüber dem zweiten Kammerteil gering dimensioniert ausgebildet werden, so dass hier sowohl Bauraum als auch Energie beim Betrieb eingespart werden kann.
Besonders bevorzugt ist eine Sicherheitsvorrichtung vorgesehen, welche ein Schalten der schaltbaren Dichtung erst dann ermöglicht, wenn sich der erste Kammerteil und der zweite Kammerteil in der geschlossenen Position befinden. Hierzu ist beispielsweise ein Ventil derart vorgesehen, dass die Möglichkeit der Druckbeaufschlagung der schaltbaren Dichtung mit einem Druckmedium erst dann ermöglicht wird, wenn sich der erste Kammerteil in einer vorbestimmten Relativposition zu dem zweiten Kammerteil befindet. Alternativ oder zusätzlich kann die
Sicherheitsvorrichtung auch so eingerichtet sein, dass ein Beaufschlagen der schaltbaren Dichtung mit dem Schaltmedium erst dann stattfinden kann, wenn der erste Kammerteil mit dem zweiten Kammerteil in der geschlossenen Position verriegelt ist.
In einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist eine Mündungsdichtung vorgesehen, mittels welcher eine Behältermündung des zu behandelnden Behälters gegenüber der
Behandlungskammer abgedichtet werden kann, wobei die Mündungsdichtung bevorzugt eine schaltbare Dichtung ist.
Durch das Bereitstellen der Mündungsdichtung können weitere Behandlungsschritte an dem Behälter ermöglicht werden. Beispielsweise kann durch eine Abdichtung der Behältermündung gegenüber der Behandlungskammer erreicht werden, dass im Inneren des zu behandelnden Behälters eine andere Atmosphäre oder ein anderer Druck bereitgestellt wird, als auf der Außenseite des Behälters. Weiterhin können unterschiedliche Zonen bereitgestellt werden und beispielsweise im Mündungsbereich des Behälters eine andere Atmosphäre oder ein anderer Druck bereitgestellt werden, als im Bereich des Behälterkörpers. Mittels der Mündungsdichtung kann eine Ausführungsform der Vorrichtung bereitgestellt werden, in welcher der zu behandelnde Behälter nicht vollständig in der Behandlungskammer aufgenommen ist, sondern die Behandlungskammer mit dem Mündungsbereich des Behälters abgedichtet ist.
In einer Alternative kann die Mündungsdichtung aber auch innerhalb der Behandlungskammer vorgesehen sein, so dass der Behälter trotz der Abdichtung mittels der Mündungsdichtung vollständig innerhalb der Behandlungskammer aufgenommen werden kann.
Damit kann beispielsweise auf der Außenseite des Behälterkörpers ein Unterdruck bereitgestellt werden und im Mündungsbereich eine C02 Atmosphäre, um beispielsweise bei einem
dünnwandigen Behälter ein Verschließen des Behälters mit einem Behälterverschluss unter einer C02 Atmosphäre bei einer vollständigen Ausdehnung des Behälters zu ermöglichen.
Durch das Bereitstellen der Mündungsdichtung als schaltbare Dichtung kann das Schließen der Behandlungskammer und/oder das Umschließen der Behältermündung zunächst bei einer geringen Betätigungskraft erreicht werden und erst dann durch Schalten der Dichtung eine vollständige
Abdichtung erreicht werden. Weiterhin kann durch das Bereitstellen einer schaltbaren Dichtung eine Abdichtung von Behältermündungen unterschiedlicher Durchmesser beziehungsweise größerer Herstellungstoleranzen erreicht werden, ohne das besonders hohe Schließkräfte notwendig wären. Besonders bevorzugt weist die Mündungsdichtung ein Mündungsdichtungselement auf, welches einen variierenden Querschnitt und bevorzugt eine Lippe aufweist, mittels welcher es an einer gegenüberliegenden Dichtfläche angelegt werden kann. Damit kann auch bei toleranzbedingten oder produktionsbedingten Schwankungen des Durchmessers oder Querschnitts der
Behältermündung eine Abdichtung erreicht werden, die besonders auch zwischen dem
Mündungsdichtungselement und der gegenüberliegenden Dichtfläche erreicht werden kann.
Bevorzugt ist auch bei dieser Mündungsdichtung zur Abdichtung der Behältermündung eine Sicherheitsvorrichtung derart vorgesehen, dass ein Schalten der schaltbaren Dichtung nur dann durchgeführt werden kann, wenn die Behandlungskammer geschlossen ist und entsprechend der erste Kammerteil relativ zu dem zweiten Kammerteil in einer vorgegebenen Verschlussposition angeordnet ist. Auch hier ist wiederum von Bedeutung, dass die Verschließkraft zum Schließen der Kammer und zum Aufnehmen des Mündungsbereichs des zu befüllenden Behälters durch das Verwenden der schaltbaren Dichtung reduziert werden kann.
Weiterhin wird es durch die Sicherheitsvorrichtung erreicht, dass ein unbeabsichtigtes Schalten, beispielsweise durch einen fehlerhaften Schaltbefehl oder einer anderen Anlagenstörung, das unbeabsichtigte Austreiben des Dichtelements der schaltbaren Dichtung aus ihrer jeweiligen Aufnahme beziehungsweise Dichtungsnut durch das Beaufschlagen mit dem Druckmedium, ohne dass die entsprechende gegenüberliegende Dichtoberfläche vorhanden ist, vermieden wird.
Entsprechend kann der Betrieb der Vorrichtung besonders sicher gestaltet werden und eine Fehlfunktion der schaltbaren Dichtung beziehungsweise sogar ein Ausfädeln der schaltbaren Dichtung aus ihrer jeweiligen Aufnahmenut kann vermieden werden. Bevorzugt ist eine Verriegelungsvorrichtung zum Verriegeln der Behandlungskammer vorgesehen, welche über eine Steuerkurve ansteuerbar ist, und welche zum Verriegeln der Behandlungskammer formschlüssig verriegelbar ist.
Durch die Verriegelungsvorrichtung kann die Behandlungskammer während der Behandlung des jeweiligen Behälters verriegelt gehalten werden und etwaige Drücke und Kräfte, welche
beispielsweise durch das Beaufschlagen der Behandlungskammer mit einem Gas oder Druckluft hervorgerufen werden, durch die Verriegelungsvorrichtung abgefangen werden können.
Um die Behandlungskammer zur Behandlung von Behältern unterschiedlichen Volumens einsetzen zu können und dabei eine effiziente Verwendung von Druckgasen zu erreichen, ist bevorzugt eine Volumenreduzierungsvorrichtung zum Reduzieren des Volumens der Behandlungskammer vorgesehen, welche bevorzugt ein Volumenreduzierungselement mit einem an dem ersten
Kammerteil angeordneten ersten Teil und einem an dem zweiten Kammerteil angeordneten zweiten Teil umfasst. Damit kann das Volumen der Behandlungskammer an die jeweilige Behältergröße angepasst werden und der Verbrauch an Gasen und Druckluft kann entsprechend reduziert werden. Um eine effiziente Reinigung der Behandlungskammer zu erreichen, erstreckt sich ein Reinigungskanal von dem ersten Kammerteil in den zweiten Kammerteil und von dort aus in die Behandlungskammer und mündet bevorzugt im unteren Teil der Behandlungskammer in diese ein. Bevorzugt ist das in der Behandlungskammer auf den Behälter wirkende Behandlungsorgan als Füllorgan zum Befüllen jeweils eines in der Behandlungskammer aufgenommenen Behälters mit einem Füllprodukt und/oder als Verschließorgan zum Verschließen eines in der
Behandlungskammer aufgenommenen, mit einem Füllprodukt befüllten Behälters ausgebildet, wobei bevorzugt ein Füllorgan und ein Verschließorgan in der Behandlungskammer angeordnet sind und jeweils nacheinander auf den Behälter wirken.
Damit ergibt sich eine besonders effiziente Behandlung der Behälter, so dass nach der Aufnahme des Behälters in der Behandlungskammer zunächst ein Befüllen des Behälters und dann ein Verschließen des Behälters erreicht werden kann.
Die in der Behandlungskammer vorgenommene Behandlung des Behälters kann - neben den gerade genannten Behandlungsschritten des Befüllens und/oder Verschließens - auch weitere oder alternative Behandlungsschritte umfassen wie beispielsweise das Reinigen des Behälters mit einem Reinigungsmedium, das Spülen des Behälters mit einem Spülmedium, das Desinfizieren des Behälters mit einem Desinfektionsmedium, das Beaufschlagen des Behälters mit einem definierten Gas zur Ausbildung einer definierten Atmosphäre innerhalb des Behälters oder das Spülen des Behälters mit einem Spülgas. Die Behandlung des Behälters in der Behandlungskammer ist aber auf die hier genannten Behandlungsverfahren und Behandlungsschritte nicht beschränkt. Bevorzugt ist eine Mehrzahl der vorbeschriebenen Vorrichtungen um den Umfang eines
Behandlungskarussells einer Füllproduktabfüllanlage herum angeordnet, um eine kontinuierliche Behandlung eines Stroms von Behältern zu ermöglichen.
Kurze Beschreibung der Figuren
Bevorzugte weitere Ausführungsformen der Erfindung werden durch die nachfolgende Beschreibung der Figuren näher erläutert. Dabei zeigen: Figur 1 eine schematische, perspektivische Darstellung einer Vorrichtung zum Behandeln eines
Behälters in einer Füllproduktabfüllanlage, wobei eine geschlossene Behandlungskammer zur Aufnahme des jeweils zu behandelnden Behälters gezeigt ist;
Figur 2 eine schematische Schnittdarstellung durch die geschlossene Behandlungskammer der Figur 1 , wobei sich ein erster Kammerteil und ein zweiter Kammerteil in einer
gegeneinander verschlossenen Stellung befinden;
Figur 3 eine schematische, perspektivische Darstellung der Behandlungskammer der Figuren 1 und 2, wobei die Behandlungskammer geöffnet ist und der zweite Kammerteil gegenüber dem ersten Kammerteil in eine Öffnungsposition verschwenkt ist;
Figur 4 eine schematische Schnittdarstellung der geöffneten Behandlungskammer aus Figur 3;
Figur 5 eine schematische Schnittdarstellung einer Behandlungskammer in einer weiteren
Ausführung mit an der Behandlungskammer angeordnetem Füllorgan zum Befüllen eines in der Behandlungskammer aufgenommenen, zu befüllenden Behälters mit einem Füllprodukt sowie einem Verschließorgan zum nachfolgenden Verschließen des in der
Behandlungskammer aufgenommenen und mit dem Füllprodukt befüllten Behälters mit einem Behälterverschluss;
Figur 6 eine schematische Schnittdarstellung eines Details, in welchem die Verriegelung der
Behandlungskammer in einer Ausführungsform gezeigt wird;
Figur 7 eine schematische Draufsicht auf die Verriegelung der Behandlungskammer gemäß Figur 6 in einer geöffneten Position;
Figur 8 eine Draufsicht auf die Verriegelung der Behandlungskammer aus Figuren 6 und 7 in einer verriegelten Position;
Figur 9 eine schematische, perspektivische Teilansicht eines unteren Bereichs der
Behandlungskammer, in welcher eine Dichtungsnut und ein Reinigungskanal gezeigt sind; Figur 10 der aus Figur 9 gezeigte Teilabschnitt der Vorrichtung unter einem anderen Betrachtungswinkel;
Figur 1 1 eine schematische Schnittdarstellung durch eine im Randbereich des ersten Kammerteils angeordnete Dichtungsnut mit einer geschalteten Dichtung zur Abdichtung des ersten Kammerteils gegenüber dem zweiten Kammerteil;
Figur 12 eine schematische Darstellung der Schaltung einer schaltbaren Dichtung in zwei
unterschiedlichen Schaltzuständen;
Figur 13 schematische Schnittdarstellungen weiterer mögliche Dichtungsprofile der schaltbaren Dichtung;
Figur 14 eine schematische Darstellung einer Sicherheitsschaltung für eine schaltbare Dichtung zwischen dem ersten und dem zweiten Kammerteil;
Figur 15 eine schematische Darstellung einer schaltbaren Dichtung zwischen dem ersten und dem zweiten Kammerteil sowie eine schaltbare Mündungsdichtung zur Abdichtung der
Behandlungskammer gegenüber einer Behältermündung;
Figur 16 eine schematische Draufsicht auf eine schaltbare Mündungsdichtung zur Abdichtung des Mündungsbereichs eines zu befüllenden Behälters;
Figur 17 eine schematische Teildarstellung der Mündungsdichtung aus Figur 16;
Figur 18 eine schematische Schnittdarstellung einer Behandlungskammer mit einer
Volumenreduzierungsvorrichtung zur Reduzierung des Volumens der Behandlungskammer zur Verwendung der Behandlungskammer mit unterschiedlichen Behältergrößen; und
Figur 19 eine schematische Schnittdarstellung durch einen Teilbereich der Vorrichtung, in welchem der Übergang einer Reinigungsbohrung in den unteren Bereich der Behandlungskammer gezeigt ist. 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 versehen, und auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente wird teilweise verzichtet, um Redundanzen zu vermeiden.
In den Figuren 1 und 2 ist schematisch eine Behandlungskammer 1 einer Vorrichtung 100 zum Behandeln eines Behälters in einer Füllproduktabfüllanlage gezeigt. In der Behandlungskammer 1 der Vorrichtung 100 kann als Behandlung insbesondere ein Befüllen eines zu befüllenden Behälters mit einem Füllprodukt und/oder ein Verschließen des befüllten Behälters mit einem
Behälterverschluss durchgeführt werden. In der gezeigten Ausführungsvariante ist vorgesehen, dass zunächst ein Befüllen des in der Behandlungskammer 1 aufgenommenen Behälters mit einem Füllprodukt vorgenommen wird und dann der mit dem Füllprodukt befüllte Behälter mit einem Behälterverschluss versehen wird, ohne dass der Behälter aus der Behandlungskammer 1 entfernt wird.
Mit anderen Worten findet ein Befüllen des Behälters mit dem Füllprodukt und ein Verschließen des befüllten Behälters nacheinander in der Behandlungskammer 1 statt. In einer Variante kann aber auch nur ein Befüllen oder ein Verschließen des Behälters in der Behandlungskammer 1 vorgenommen werden.
Die Behandlungskammer 1 weist einen ersten Kammerteil 10 und einen zweiten Kammerteil 12 auf. Der zweite Kammerteil 12 ist gegenüber dem ersten Kammerteil 10 um eine Schwenkachse 14 herum verschwenkbar, um die Behandlungskammer 1 zu öffnen und zu schließen. In den Figuren 3 und 4 ist die Behandlungskammer 1 entsprechend in einer geöffneten Position gezeigt, in welcher der zweite Kammerteil 12 gegenüber dem ersten Kammerteil 10 um die Schwenkachse 14 herum verschwenkt ist und entsprechend den Innenraum 16 der Behandlungskammer 1 öffnet. In der in den Figuren 3 und 4 gezeigten geöffneten Position der Behandlungskammer 1 , in welcher der zweite Kammerteil 12 gegenüber dem ersten Kammerteil 10 in die geöffnete Position verschwenkt ist, kann ein zu befüllender Behälter in die Behandlungskammer 1 eingebracht werden
beziehungsweise ein bereits befüllter und/oder verschlossener Behälter aus der
Behandlungskammer 1 entnommen werden. In ihrer geschlossenen Position ist die Behandlungskammer 1 gegenüber der Umgebung im Wesentlichen gasdicht abgedichtet, so dass in der Behandlungskammer 1 eine gegenüber der Umgebung unterschiedliche Atmosphäre und/oder ein gegenüber der Umgebung unterschiedlicher Druck aufgebaut werden kann.
In den gezeigten Ausführungsbeispielen ist der erste Kammerteil 10 ein im Wesentlichen feststehender Kammerteil, welcher beispielsweise über eine Anbindung 1 10 an einem
Behandlungskarussell einer Füllproduktabfüllanlage angebunden sein kann. Um eine
kontinuierliche Behandlung eines Stroms von zu behandelnden Behältern in einer
Füllproduktabfüllanlage zu ermöglichen, sind üblicher Weise eine Vielzahl von
Behandlungskammern 1 und mithin eine Vielzahl von Vorrichtungen zum Behandeln von Behältern 100 um den Umfang eines hier nicht gezeigten Behandlungskarussells der Füllproduktabfüllanlage herum angeordnet. Die Vorrichtung 100 läuft entsprechend zusammen mit dem
Behandlungskarussell um, um beispielsweise die kontinuierliche Produktion von mit einem
Füllprodukt befüllten und mit einem Behälterverschluss verschlossenen Behältern zu ermöglichen.
Um die zu befüllenden Behälter 100 in den Innenraum 16 der Behandlungskammer 1 einzubringen, ist eine hier nicht gezeigte Zuführvorrichtung beispielsweise in Form eines Zuführsterns vorgesehen, mittels welcher die zu befüllenden Behälter an die Vorrichtung 100 übergeben werden können, wenn die Behandlungskammer 1 geöffnet ist. Nach der Übergabe des Behälters wird die Behandlungskammer 1 geschlossen und der Behälter kann der vorgesehenen Behandlung in der Behandlungskammer unterzogen werden - beispielsweise eine Befüllung und ein Verschließen.
Nachdem in der geschlossenen Behandlungskammer 1 die Behandlung des jeweiligen Behälters durchgeführt und/oder abgeschlossen wurde, insbesondere durch ein Befüllen des Behälters mit einem Füllprodukt und einem anschließenden Verschließen des Behälters mit einem
Behälterverschluss, wird die Behandlungskammer 1 durch das Verschwenken des zweiten Kammerteils 12 gegenüber dem ersten Kammerteil 10 um die Schwenkachse 14 herum wieder geöffnet. Dann kann der befüllte und mit dem Behälterverschluss versehene Behälter mittels einer Auslassvorrichtung beispielsweise in Form eines Auslasssterns aus der Vorrichtung 100 ausgegeben werden und an eine nachfolgende Behandlungsvorrichtung übergeben werden, beispielsweise an einen Etikettierer oder eine Verpackungsvorrichtung. Um ein Befüllen des zu befüllenden Behälters in der Behandlungskammer 1 zu ermöglichen, ist in dem ersten Kammerteil 10 eine Füllorganaufnahme 120 vorgesehen, durch welche hindurch ein Füllorgan so an der Vorrichtung 100 angebracht werden kann, dass das Füllorgan mit einem in dem Innenraum 16 der Behandlungskammer 1 aufgenommenen Behälter und insbesondere mit dessen Behältermündung kommunizieren kann, um das Füllprodukt in den Innenraum des Behälters einfüllen zu können. Das Füllorgan, welches in der Füllorganaufnahme 120 aufgenommen ist, ist dabei bevorzugt so ausgebildet, dass es zum Befüllen des zu befüllenden Behälters in einer Behandlungsposition mit seinem Füllproduktauslass über die Mündung des zu befüllenden Behälters bewegt werden kann, und dann nach Abschluss des Füllvorgangs wieder in eine Parkposition zurückgezogen werden kann. Das Zurückziehen des Füllorgans in eine Parkposition ermöglicht es einem weiteren Behandlungsorgan, beispielsweise einem nachfolgend
beschriebenen Verschließorgan, die Behältermündung ungestört und ohne Kollisionen mit dem Füllorgan oder einem anderen Behandlungsorgan zu erreichen, damit das weitere
Behandlungsorgan ebenfalls auf den Behälter wirken kann.
Entsprechend ist in dem ersten Kammerteil 10 auch eine Verschließorganaufnahme 130 vorgesehen, in welche ein Verschließorgan eingebracht werden kann, mittels welchem der befüllte Behälter innerhalb der Behandlungskammer 1 mit einem Behälterverschluss verschlossen werden kann. Das Verschließorgan, welches in der Verschließorganaufnahme 130 aufgenommen ist, ist ebenfalls bevorzugt so ausgebildet, dass es zwischen einer Behandlungsposition und einer
Parkposition hin- und her bewegt werden kann, um in der Behandlungsposition auf den Behälter wirken zu können und in der Parkposition ein weiteres Behandlungsorgan wie beispielsweise das Füllorgan auf den Behälter wirken zu lassen. Damit kann durch ein entsprechend gesteuertes Vorschieben beziehungsweise Zurückziehen sowohl des Füllorgans als auch des Verschließorgans ein aufeinander folgendes Befüllen des in der Behandlungskammer 1 aufgenommenen Behälters sowie ein nachfolgendes Verschließen des dann mit dem Füllprodukt befüllten Behälters mit einem Behälterverschluss erreicht werden, ohne dass der durch das Füllorgan befüllte, aber noch nicht verschlossene Behälter an ein anderes Behandlungskarussell übergeben werden müsste. Weiterhin kann der Behälter in der Behandlungskammer unbewegt verbleiben oder zumindest nur entlang seiner Behälterachse bewegt werden, um ein Anheben und Absenken des in der
Behandlungskammer 1 aufgenommenen Behälters bezüglich des jeweiligen Behandlungsorgans zu ermöglichen. Eine prinzipielle schematische Darstellung der Anordnung des Füllorgans 2, welches in einer Füllorganaufnahme 120 des ersten Kammerteils 10 aufgenommen ist, sowie eines schematisch gezeigten Verschließorgans 132, welches in der Verschließorganaufnahme 130 des ersten Kammerteils 10 aufgenommen ist, ist schematisch in der Figur 5 gezeigt.
Die Verschwenkung des zweiten Kammerteils 12 um die Schwenkachse 14 gegenüber dem ersten Kammerteil 10 wird durch einen Schwenkantrieb 2 erreicht. Der Schwenkantrieb 2 ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel durch einen Aktuator in Form eines Pneumatikzylinders 20, welcher über einen Schwenkhebel 22 auf das zweite Kammerteil 12 wirkt, ausgebildet. Durch die Betätigung des Pneumatikzylinders 20 kann entsprechend ein Verschwenken des zweiten Kammerteils 12 gegenüber dem ersten Kammerteil 10 erreicht werden, und damit ein Öffnen und Schließen der Behandlungskammer 1 zum Übergeben von Behältern.
Der Schwenkhebel 22 kann als Kniehebel ausgebildet sein, um ein effizientes Verschließen mit einer hohen Verschließkraft bei einer relativ geringen Betätigungskraft bereit zu stellen, um ein dichtendes Verschließen des zweiten Kammerteils 12 gegenüber dem ersten Kammerteil 10 zu ermöglichen. Weiterhin kann bei der Verwendung eines Kniehebels durch ein Überstrecken des Kniehebels eine Verriegelung der Behandlungskammer 1 im geschlossenen Zustand bei einer hohen Verschließkraft erreicht werden, ohne dass ein Aktuator eine permanente Kraft ausüben müsste.
Der Schwenkantrieb weist weiterhin eine Notführung 24 auf, welche eine mit dem Schwenkhebel 22 verbundene Rolle 240 und eine Rollenführung 242 aufweist. Die Rollenführung 242 ist stationär an der Behandlungsvorrichtung angeordnet, derart, dass sich das Behandlungskarussell mit seinem rotierenden Teil relativ zu der Rollenführung 242 rotiert. Entsprechend kann die Rolle 240 beim Umlauf der Vorrichtung 100 um die Behandlungsvorrichtung herum durch die Rotation des Behandlungskarussells entsprechend die Kontur der Rollenführung 242 abfahren.
Im Regelbetrieb jedoch wird die Steuerung des zweiten Kammerteils 12 bevorzugt ausschließlich über den Pneumatikzylinder 20 durchgeführt und die Führungsrolle 240 steht üblicherweise im Normalbetrieb nicht mit der Rollenführung 242 in Kontakt, um sowohl den Reibungswiderstand zu vermeiden als auch die damit verbundende Vibrations- und Geräuschkomponenten zu verringern. Die Notführung 24 ist vielmehr lediglich dafür vorgesehen, dass bei einem Ausfall des Pneumatiksystems oder dessen Steuerung oder anderen Defekten an der Steuerung des
Schwenkantriebs 2 dennoch ein zuverlässiges Öffnen des zweiten Kammerteils 12 gegenüber dem ersten Kammerteil 10 erreicht wird, um Kollisionen des zweiten Kammerteils 12 mit anderen Anlagenbestandteilen - beispielsweise einer Zuführvorrichtung oder einer Auslassvorrichtung für die Behälter zu verhindern beziehungsweise vollständig auszuschließen.
In der gezeigten bevorzugten Ausführungsform ist die Schwenkachse 14, um welche herum der erste Kammerteil 10 gegenüber dem zweiten Kammerteil 12 verschwenkt wird, im unteren Bereich der Behandlungskammer 1 angeordnet, derart, dass der feststehende, erste Kammerteil 10 mit den im oberen Bereich angeordneten Füllorganaufnahmen 120 und Verschließorganaufnahmen 130 von dem Verschwenkvorgang vollständig unbeeinträchtigt ist. Weiterhin wird durch diese
Anordnung erreicht, dass eine Behälteraufnahme 140, welche beispielsweise in Figur 5 gezeigt ist, und welche ebenfalls im oberen Bereich der Behandlungskammer 1 angeordnet ist, während des Verschwenkens des zweiten Kammerteils 12 gegenüber dem ersten Kammerteil 10 möglichst lange zugänglich bleibt.
Die Schwenkachse 14 ist bevorzugt horizontal angeordnet, so dass das zweite Kammerteil 12 nach außen ausklappt. Bei einer Anordnung der Schwenkachse 14 senkrecht zu einem Radius eines Behandlungskarussells kann weiterhin ein Verschwenken in radialer Richtung nach außen erreicht werden, so dass die von dem ausgeklappten, zweiten Kammerteil 12 freigegebene Öffnung der Behandlungskammer 1 ein einfaches Zuführen und Abführen von Behältern ermöglicht und insbesondere ein tangentiales Zuführen und Abführen von Behältern ermöglicht. Die Behandlungskammer 1 ist weiterhin mittels einer Verriegelungsvorrichtung 3 verschließbar, wobei, wie beispielsweise in den Figuren 6 bis 8 schematisch gezeigt ist, die
Verriegelungsvorrichtung 3 einen Verriegelungsbolzen 30 aufweist, welcher einen
Verriegelungshebel 32 aufweist, der von einem Schaltelement 34 beim Umlauf der Vorrichtung 100 und insbesondere der Behandlungskammer 1 so betätigt wird, dass eine Verriegelung der Behandlungskammer 1 und insbesondere des ersten Kammerteils 10 gegenüber dem zweiten Kammerteil 12 erreicht wird.
Der Verriegelungsbolzen 30 weist hierzu ein Verriegelungselement 36 auf, welches in einer ersten Schaltposition, die beispielsweise in Figur 7 gezeigt ist, in eine entsprechende Verriegelungsaufnahme 38 eingeführt werden kann und in einer zweiten Schaltstellung, die beispielsweise in Figur 8 gezeigt ist, das Verriegelungselement 36 gegenüber der
Verriegelungsaufnahme 38 so rotiert ist, dass eine formschlüssige Verriegelung ausgebildet wird. Um eine gas- und druckdichte Ausbildung der Behandlungskammer 1 zu erreichen und insbesondere den Innenraum 16 der Behandlungskammer 1 gegenüber der Umgebung druckdicht abschließen zu können, ist bevorzugt eine schaltbare Dichtung 4 vorgesehen, welche
beispielsweise in dem ersten stationären Kammerteil 10 vorgesehen ist. Die schaltbare Dichtung 4 ist dabei, wie beispielsweise in Figuren 9 und 10 gezeigt, in einer Dichtungsnut 40, die in dem ersten Kammerteil 10 und insbesondere in dessen Randbereich, welcher im geschlossenen
Zustand der Behandlungskammer 1 dem zweiten Kammerteil 12 gegenüberliegt, eingebracht. Die Dichtungsnut 40 nimmt ein Dichtelement 42 auf, welches dadurch schaltbar ist, dass ein
Druckmittel in den zwischen dem Dichtelement 42 und der Dichtungsnut 40 gebildeten Hohlraum eingebracht wird und dadurch das Dichtelement 42 aus der Dichtungsnut 40 herausgedrückt wird.
Dies ist schematisch in Figur 1 1 gezeigt, aus welcher sich sowohl die Dichtungsnut 40, welche im Randbereich des ersten Kammerteils 10 vorgesehen ist, als auch das Dichtelement 42, welches in dem in Figur 1 1 gezeigten Ausführungsbeispiel in Form einer Elastomerschnur mit im entspannten Zustand kreisförmigem Querschnitt ausgebildet ist, zu sehen. Über einen Druckmittelkanal 44 kann entsprechend in den zwischen der Dichtungsnut 40 und dem Dichtelement 42 ausgebildeten Druckraum 440 das Druckmittel so eingebracht werden, dass sich das Dichtelement 42 aus der Dichtungsnut 40 herausbewegen möchte. Entsprechend wird das Dichtelement 42 an einer gegenüberliegenden Oberfläche, beispielsweise einer Oberfläche des zweiten Kammerteils 12, beispielsweise eines Randbereichs des zweiten Kammerteils 12, mittels des Dichtmittels angepresst.
Der Druck, welcher mittels des Dichtmittels in dem Druckraum 440 aufgebracht werden muss, um eine dichte Abdichtung zu erreichen, kann deutlich geringer sein, als der Druck, welcher senkrecht dazu abgedichtet werden soll.
In Figur 12 ist eine weitere Geometrie dieser schaltbaren Dichtung 4 gezeigt, wobei das
Dichtelement 42 in diesem Ausführungsbeispiel einen rechteckigen Querschnitt aufweist, der eine Breite aufweist, die im Wesentlichen der Breite der Dichtungsnut 40 entspricht. Aufgrund dieser Geometrie treten beim Beaufschlagen dieses Dichtelements 42 mit der senkrecht zu der Anpresskraft gerichteten Druckkraft, welche durch einen im Innenraum der Behandlungskammer 1 vorliegenden Druck auf das Dichtelement 42 ausgeübt wird, keine Kräfte auf, welche das
Dichtelement 42 aus seiner Dichtposition drücken würden. Bei der Verwendung eines einen kreisförmigen Querschnitt aufweisenden Dichtelements 42 können hingegen auch entgegen der Anpressrichtung des Dichtelements 42 wirkende Kräfte auf das Dichtelement 42 wirken, die eine Erhöhung des Drucks des Druckmittels im Druckraum 440 erfordern, um die Abdichtung aufrecht zu erhalten. In Figur 13 sind weitere mögliche Geometrien für Dichtelemente 42 gezeigt, welche in die
Dichtungsnut 40 eingebracht werden können und welche zum Abdichten des zweiten Kammerteils 12 gegenüber dem ersten Kammerteil 10 verwendet werden können.
Um zu verhindern, dass der Druckraum 440 der schaltbaren Dichtung 4 mit einem Druckmittel beaufschlagt wird solange die entsprechende Gegenoberfläche, gegen welche das Dichtelement 42 gepresst werden soll, nicht gegenüberliegend positioniert ist und entsprechend die Gefahr besteht, dass das Dichtelement 42 bei Beaufschlagen mit dem Druckmittel aus der Dichtungsnut 40 herausgedrückt wird, ist eine Sicherheitsvorrichtung 46 vorgesehen, welche schematisch in Figur 14 gezeigt ist.
Mit anderen Worten ist eine Sicherheitsvorrichtung 46 vorgesehen, mittels welcher verhindert werden kann, dass das Dichtelement 42 der schaltbaren Dichtung 4 aus der Dichtungsnut 40 herausgepresst wird, wenn die Behandlungskammer 1 noch geöffnet ist und entsprechend der erste Kammerteil 10 und der zweite Kammerteil 12 noch nicht aneinander anliegen.
In dieser Ausführungsform ist der erste Kammerteil 10, welcher feststehend vorgesehen ist, mit der in der Figur 14 schematisch angedeuteten schaltbaren Dichtung 4 versehen, welche ein
Dichtelement 42 aufweist, welches wiederum in einer Dichtungsnut 40 angeordnet ist und entsprechend einen Druckraum 440 ausbildet. Das Druckmittel kann dem Druckraum 440 über einen Druckmittelkanal 44 zugeführt werden, wobei in dem zweiten Kammerteil 12 ebenfalls ein Druckmittelkanal 44 vorgesehen ist. Der Druckmittelkanal 44 des ersten Kammerteils 10 mündet in eine Öffnung 442, welche mit einer gegenüberliegenden Öffnung 444 abdichtend in
Übereinstimmung gebracht wird, wenn der erste und der zweite Kammerteil 10, 12 aneinander anliegen. Entsprechend erstreckt sich der Druckmittelkanal 44 bei geschlossener Behandlungskammer 1 von dem ersten Kammerteil 10 in den zweiten Kammerteil 12, wenn entsprechend der erste Kammerteil 10 und der zweite Kammerteil 12 miteinander verriegelt sind. Der Druckkanal 44 erstreckt sich durch den zweiten Kammerteil 12 und kann dort über einen entsprechenden stutzenförmigen Anschluss 460, der mit einer Aufnahme 462 im ersten Kammerteil 10 in gasdichte Übereinstimmung gebracht werden kann, wenn der erste Kammerteil 10 mit dem zweiten Kammerteil 12 verriegelt ist, wieder in das erste Kammerteil 10 zurück geführt werden. Entsprechend liegt ein durchgehender Druckmittelkanal 44 nur dann vor, wenn der erste
Kammerteil 10 mit dem zweiten Kammerteil 12 verriegelt ist. Sind der erste Kammerteil 10 und der zweite Kammerteil 12 nicht miteinander verriegelt, so ist der Druckmittelkanal 44 offen und nicht mit dem Druckraum 440 der schaltbaren Dichtung 4 verbunden.
Mit anderen Worten dient in der Sicherheitsvorrichtung 46 des zweiten Kammerteils 12, das gegenüber dem ersten Kammerteil 10 verschwenkbar ist, als Sicherheitsvorrichtung und damit als Schalter für die Verbindung des Druckmittelkanals 44 mit dem Druckraum 440.
Entsprechend kann verhindert werden, dass der Druckraum 440 mit Druckmittel beaufschlagt wird, wenn die Behandlungskammer 1 nicht geschlossen ist beziehungsweise der zweite Kammerteil 12 nicht mit dem ersten Kammerteil 10 in Anlage gebracht ist. Damit kann eine versehentliche Zerstörung der schaltbaren Dichtung 4 vermieden werden.
Es sind andere Ausprägungen für die Sicherheitsvorrichtung 46 denkbar, beispielsweise in Form eines mechanisch schaltbaren Ventils, welches das Zuführen von Druckmittel in den Druckraum 440 verhindert, solange die Behandlungskammer 1 nicht geschlossen und/oder verriegelt ist. Die Sicherheitsvorrichtung ist bevorzugt mechanisch auszubilden, um im Falle eines Ausfalls von Elektronik oder Steuervorrichtungen zu verhindern, dass das Dichtelement 42 aus der Dichtungsnut 40 herausgepresst wird.
In der Figur 15 ist eine weitere Ausprägung eines Dichtelements 42 für die gegenseitige Abdichtung des ersten Kammerteils 10 gegenüber dem zweiten Kammerteil 12 gezeigt.
Zusätzlich zu dem Dichtelement zur Abdichtung des ersten Kammerteils 10 gegenüber dem zweiten Kammerteil 12 ist eine Mündungsdichtung 5 vorgesehen, mittels welcher die Behältermündung 162 eines zu befüllenden Behälters gegenüber der Behandlungskammer 1 abgedichtet werden kann. Damit kann der Behälter 160 vollständig in der Behandlungskammer 1 aufgenommen werden, es können aber beispielsweise unterschiedliche Drücke für den Bereich innerhalb des Behälters 160 und außerhalb des Behälters 160 bereitgestellt werden. In einer alternativen Ausbildung kann die Mündungsdichtung 5 aber auch im Bereich der
Kammerteile 10, 12 vorgesehen sein, so dass eine Abdichtung der Behandlungskammer 1 auch über die Mündungsdichtung 5 stattfindet. Mit anderen Worten ist dann ein Teil des Behälters 160 innerhalb der Behandlungskammer 1 angeordnet, beispielsweise die Behältermündung 162, und ein Teil des Behälters 160 liegt außerhalb der Behandlungskammer 1.
Die Mündungsdichtung 5 ist bevorzugt ebenfalls als schaltbare Dichtung ausgebildet und bevorzugt in der in Figur 16 gezeigten Ausprägung vorgesehen. Entsprechend ist die Mündungsdichtung 5 in einer Mündungsdichtungsnut 50 eingelegt und es sind Dichtelemente 52 vorgesehen. Die
Dichtelemente 52 können durch das Beaufschlagen des zwischen den Dichtelementen 52 und der Mündungsdichtungsnut 50 ausgebildeten Druckraumes 500 geschaltet werden.
Dabei ist in einer besonderen Ausprägung die in Figur 17 gezeigte Form des Dichtelements 52 vorgesehen, bei welcher die Abdichtung eines Dichtelements 52 an einer gegenüberliegenden Oberfläche und insbesondere an einem gegenüber liegenden weiteren Dichtelement 52 über eine gegenüber der übrigen Kontur des Dichtelements 52 ausgestellten Lippe 520 vorgesehen ist. Die Lippe 520 erstreckt sich entsprechend in Richtung der gegenüberliegenden Oberfläche bzw. des Dichtelements 52 derart, dass beim Beaufschlagen der Dichtelemente 52 beziehungsweise des Druckraums 500 mit dem Druckmedium ein abdichtendes Anliegen der Lippe 520 stattfindet. Da das Dichtelement 52 aufgrund der Toleranzen der jeweiligen Behältermündungen 162
unterschiedlich weit aus der Mündungsdichtungsnut 50 herausgedrückt wird, kann mittels der Lippe 520 in jedem Fall eine abdichtende Anlage des Dichtelements 52 an der gegenüberliegenden Oberfläche erreicht werden. Die Lippe 520 dient entsprechend dazu, einen sich zwischen zwei gegenüberliegenden Dichtelementen 52 oder einem Dichtelement 52 und einer
gegenüberliegenden Oberfläche ausbildenden Spalt 522 bei unterschiedlichen Spaltbreiten abdichtend zu überbrücken. Die unterschiedlichen Spaltbreiten des Spalts 522 ergeben sich durch die Toleranzen der unterschiedlichen Behältermündungen 162 der jeweils in der
Behandlungskammer 1 aufgenommenen zu behandelnden Behälter. Durch die Toleranzen der Behältermündungen 162 findet weiterhin auch eine leichte Rotation des Dichtelements 52 um die Lippe 520 herum, welche quasi als Drehpunkt dient, statt, so dass auch bei einer solchen Rotation eine zuverlässige Abdichtung erreicht werden kann. Die Lippe 520 kann dann immer noch zuverlässig eine Abdichtung bereitstellen. Damit ergibt sich auf diese Weise durch die besondere geometrische Ausbildung mindestens eines der Dichtelemente 52 mit einer Lippe 520 eine zuverlässige druckdichte Abdichtung der Behältermündung 162 des zu befüllenden Behälters gegenüber der Umgebung.
In Figur 18 ist eine weitere Ausbildung der Vorrichtung 100 gezeigt, in welcher im Innenraum 16 der Behandlungskammer 1 eine Volumenreduzierungsvorrichtung 6 in Form einer Einlage, welche sowohl in den ersten Kammerteil 10 als auch den zweiten Kammerteil 12 eingelegt werden kann, vorgesehen ist, um das Volumen des Innenraums 16 der Behandlungskammer 1 zu reduzieren. Dies ist dann von Bedeutung, wenn zu befüllende Behälter, die ein kleineres Volumen aufweisen, befüllt werden sollen, um auf diese Weise Druckgas, welches in den Innenraum 16 der
Behandlungskammer 1 eingebracht werden soll, einzusparen.
Die Volumenreduzierungsvorrichtung 6 ist dabei bevorzugt zumindest in zwei Teilen ausgebildet, wobei der erste Teil 60 in den feststehenden ersten Kammerteil 10 eingelegt wird und der zweite Teil 62 in den zweiten, verschwenkbaren Kammerteil 12 eingelegt wird. Entsprechend können die beiden Teile 60, 62 der Volumenreduzierungsvorrichtung 6 so betätigt werden, als ob die
Vorrichtung 100 und die Behandlungskammer 1 ohne die Volumenreduzierungsvorrichtung 6 betrieben werden würde. Mit anderen Worten verschwenkt das erste Teil 62 der
Volumenreduzierungsvorrichtung 6 und das andere Teil 60 der Volumenreduzierungsvorrichtung 6 verbleibt stationär.
In Figur 19 ist weiterhin die Anbindung eines Reinigungskanals 7 gezeigt, welcher in einem ersten Bereich 70 in dem stationären, ersten Kammerteil 10 geführt ist und in einem zweiten Bereich 72 in dem verschwenkbaren zweiten Kammerteil 12. Mittels des Reinigungskanals 7 kann während der Reinigung der Vorrichtung 100 ein Reinigungsmedium beziehungsweise ein Reinigungsmittel in den Innenraum 16 der Behandlungskammer eingeleitet werden, derart, dass auch der gesamte Innenraum der Behandlungskammer 1 gespült und gereinigt werden kann. Soweit anwendbar, können alle einzelnen Merkmale, die in den Ausführungsbeispielen dargestellt sind, miteinander kombiniert und/oder ausgetauscht werden, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen.
Bezuqszeichenliste
1 Behandlungskammer
10 erster Kammerteil
12 zweiter Kammerteil
14 Schwenkachse
16 Innenraum
100 Vorrichtung
1 10 Anbindung
120 Füllorganaufnahme
122 Füllorgan
130 Verschließorganaufnahme
132 Verschließorgan
140 Behälteraufnahme
160 Behälter
162 Behältermündung
2 Schwenkantrieb
20 Pneumatikzylinder
22 Schwenkhebel
24 Notführung
240 Führungsrolle
242 Rollenführung
3 Verriegelungsvorrichtung
30 Verriegelungsbolzen
32 Verriegelungshebel
34 Schaltelement
36 Verriegelungselement
38 Verriegelungsaufnahme
4 schaltbare Dichtung
40 Dichtungsnut
42 Dichtelement
44 Druckmittelkanal
46 Sicherheitsvorrichtung
440 Druckraum 442 Öffnung
444 Öffnung
460 Anschluss
5 Mündungsdichtung
50 Mündungsdichtungsnut
52 Dichtelement
500 Druckraum
520 Lippe
522 Spalt
6 Volumenreduzierungsvorrichtung
60 erster Teil
62 zweiter Teil
7 Reinigungskanal
70 erster Bereich
72 zweiter Bereich

Claims

Ansprüche
1. Vorrichtung (100) zum Behandeln eines Behälters in einer Füllproduktabfüllanlage,
bevorzugt zum Befüllen eines Behälters mit einem Füllprodukt und zum nachfolgenden Verschließen des befüllten Behälters mit einem Behälterverschluss, umfassend eine Behandlungskammer (1 ) zur zumindest teilweisen Aufnahme jeweils eines zu
behandelnden Behälters und umfassend mindestens ein auf den in der
Behandlungskammer (1 ) aufgenommenen Behälter wirkendes Behandlungsorgan (122, 132), dadurch gekennzeichnet, dass die Behandlungskammer (1 ) einen ersten Kammerteil (10) und einen zweiten Kammerteil (12) aufweist, wobei der zweite Kammerteil (12) gegenüber dem ersten Kammerteil (10) um eine Schwenkachse (14) verschwenkbar ist, um die Behandlungskammer (1 ) zu öffnen und zu schließen.
2. Vorrichtung (100) gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkachse (14) horizontal ausgerichtet ist und bevorzugt im unteren Bereich der Behandlungskammer (1 ) angeordnet ist, bevorzugt senkrecht zum Radius eines Behandlungskarussells, an dessen Umfang die Vorrichtung (100) angeordnet ist.
3. Vorrichtung (100) gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Kammerteil (12) mittels eines Schwenkantriebs (2) gegenüber dem ersten Kammerteil (10) verschwenkbar ist, wobei der Schwenkantrieb (2) bevorzugt einen Aktuator zum
Verschwenken des zweiten Kammerteils (12) gegenüber dem ersten Kammerteil (10) und/oder eine Rollenführung mit einer Führungsrolle (240), welche auf einer Rollenführung (242) geführt ist, aufweist.
4. Vorrichtung (100) gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator die Führungsrolle (240) auf die Rollenführung (242) presst, wobei der Aktuator bevorzugt ein Pneumatikzylinder ist, der besonders bevorzugt permanent mit Druckluft aus einer Ringleitung versorgt wird. Vorrichtung (100) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kammerteil (10) gegenüber dem zweiten Kammerteil (12) über eine schaltbare Dichtung (4) abdichtbar ist.
Vorrichtung (100) gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die schaltbare Dichtung (4) eine Sicherheitsvorrichtung (46) aufweist, welche bei geöffneter
Behandlungskammer (1 ) ein Schalten der schaltbaren Dichtung (4) verhindert und bevorzugt eine Druckmittelzuführung umfasst, die bei geöffneter Behandlungskammer (1 ) unterbrochen ist.
Vorrichtung (100) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mündungsdichtung (5) vorgesehen ist, mittels welcher eine Behältermündung (162) des Behälters gegenüber der Behandlungskammer (1 ) abgedichtet werden kann, wobei die Mündungsdichtung (5) bevorzugt eine schaltbare Dichtung ist.
Vorrichtung (100) gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die
Mündungsdichtung (5) ein Dichtelement (52) aufweist, welches einen variierenden Querschnitt und bevorzugt eine Lippe (520) aufweist, mittels welcher es an einer entgegengesetzten Dichtfläche angelegt werden kann.
Vorrichtung (100) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verriegelungsvorrichtung (3) vorgesehen ist, welche über eine Steuerkurve ansteuerbar ist, und welche zum Verschließen der Behandlungskammer (1 ) formschlüssig verriegelbar ist.
Vorrichtung (100) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Volumenreduzierungsvorrichtung (6) zum Reduzieren des Volumens der Behandlungskammer (1 ) vorgesehen ist, welche bevorzugt ein
Volumenreduzierungselement mit einem an dem ersten Kammerteil (10) angeordnetes erstes Teil (60) und ein an dem zweiten Kammerteil (12) angeordnetes zweites Teil (62) umfasst.
Vorrichtung (100) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich ein Reinigungskanal (7) von dem ersten Kammerteil (10) in den zweiten Kammerteil (12) und von dort in die Behandlungskammer (1 ) erstreckt und bevorzugt im unteren Teil der Behandlungskammer (1 ) in diese einmündet.
Vorrichtung (100) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das in der Behandlungskammer (1 ) auf den Behälter wirkende Behandlungsorgan als Füllorgan (122) zum Befüllen jeweils eines in der Behandlungskammer (1 ) aufgenommenen Behälters mit einem Füllprodukt und/oder als Verschließorgan (132) zum Verschließen eines in der Behandlungskammer (1 ) aufgenommenen, mit einem Füllprodukt befüllten Behälters ausgebildet ist, wobei bevorzugt ein Füllorgan (122) und ein Verschließorgan (132) in der Behandlungskammer (1 ) nacheinander jeweils auf den Behälter wirken.
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