EP4310047A1 - Dosenfüllvorrichtung und verfahren zum füllen von dosen - Google Patents

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EP4310047A1
EP4310047A1 EP23185876.2A EP23185876A EP4310047A1 EP 4310047 A1 EP4310047 A1 EP 4310047A1 EP 23185876 A EP23185876 A EP 23185876A EP 4310047 A1 EP4310047 A1 EP 4310047A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
filling
clamp arms
pair
stations
cans
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP23185876.2A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Martina Schmid
Christian Brey
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Krones AG
Original Assignee
Krones AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Krones AG filed Critical Krones AG
Publication of EP4310047A1 publication Critical patent/EP4310047A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67C—CLEANING, FILLING WITH LIQUIDS OR SEMILIQUIDS, OR EMPTYING, OF BOTTLES, JARS, CANS, CASKS, BARRELS, OR SIMILAR CONTAINERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; FUNNELS
    • B67C3/00—Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus; Filling casks or barrels with liquids or semiliquids
    • B67C3/02—Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus
    • B67C3/22—Details
    • B67C3/26—Filling-heads; Means for engaging filling-heads with bottle necks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67C—CLEANING, FILLING WITH LIQUIDS OR SEMILIQUIDS, OR EMPTYING, OF BOTTLES, JARS, CANS, CASKS, BARRELS, OR SIMILAR CONTAINERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; FUNNELS
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    • B67C3/02—Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus
    • B67C3/22—Details
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    • B67C3/26—Filling-heads; Means for engaging filling-heads with bottle necks
    • B67C2003/2657—Filling-heads; Means for engaging filling-heads with bottle necks specially adapted for filling cans
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67C—CLEANING, FILLING WITH LIQUIDS OR SEMILIQUIDS, OR EMPTYING, OF BOTTLES, JARS, CANS, CASKS, BARRELS, OR SIMILAR CONTAINERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; FUNNELS
    • B67C3/00—Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus; Filling casks or barrels with liquids or semiliquids
    • B67C3/02—Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus
    • B67C3/22—Details
    • B67C3/26—Filling-heads; Means for engaging filling-heads with bottle necks
    • B67C2003/266—Means for centering the container with the filling head

Definitions

  • the invention relates to a can filling device, a can treatment system with a can filling device, a use of a can filling device and a method for filling cans using a can filling device.
  • the DE 103 46 044 A1 discloses a filling machine for cans, among other things.
  • the filling machine has filling valves arranged on a rotor/carousel and lifting devices assigned to the filling valves for lifting the containers towards the filling openings of the filling valves.
  • the lifting devices are made of lifting rods that can be moved vertically against spring force with holding devices arranged at the bottom in the form of grippers, support and centering surfaces for the container mouth.
  • a lifting device for the filling valve or a lifting plate for the container can be provided.
  • the corresponding lifting movement can, if necessary, connect a contaminated space to the isolator.
  • Further disadvantages can be the complex and expensive height adjustment, for which a lifting curve is required, for example.
  • the lifting linkage with the roller can be positioned above the can, so that roller abrasion can occur above the can.
  • the centering rings are often difficult to clean, especially if there are no CIP (cleaning-in-place) caps for them. Contact with the can mouth by the centering surfaces and the filling valve can also lead to unwanted contamination.
  • the invention is based on the object of creating a can filling device with an improved, hygienic design.
  • a can filling device for filling cans (e.g. beverage cans or food cans), preferably with a liquid or pasty, particularly preferably non-carbonated or still, filling material.
  • the can filling device has several filling stations, each of which has a filling valve for contactless filling of a can, a pair of clamp arms with two clamp arms that can be moved relative to one another for holding and / or centering the can on a lateral surface of the can (e.g. during contactless filling) and a Have a support device, preferably a support plate, for supporting the bottom of the can (e.g. during contactless filling).
  • the can filling device can advantageously have a particularly hygienic design.
  • the cans can be held safely and hygienically from the outside on the lateral surface by the pair of clamp arms and supported on the bottom by the support device.
  • the filling valve fills the can without contact.
  • no complex lifting curve including height adjustment is necessary.
  • the lifting linkage and the rollers can be omitted, which means there is no roller abrasion above the can.
  • an isolator design can also prevent contaminants or cleaning media from getting into the isolator from outside the isolator.
  • the pair of clamp arms can advantageously also be used for different can formats, so that, for example, fittings etc. can be omitted. This means, for example, that setup time can be significantly shortened.
  • the clamp arms for holding and/or centering the can can be arranged on its lateral surface below the can opening or mouth.
  • a so-called CIP cap can be movable, preferably pivotable, under the filling valve.
  • the CIP cap can close the filling valve for cleaning and create a return line for the cleaning fluid.
  • the can filling device can preferably have a protective housing, e.g. B. made of glass, which is not sealed off from the environment, for example, preferably for non-aseptic applications.
  • the pair of clamp arms is designed to center the can below the filling valve. This can advantageously eliminate the need for a separate centering bell with a centering ring or similar. In contrast to the centering bell, which touches the cans at the can mouth, there can be no contamination of the contents in the can because the pair of clamp arms only touches the outside of the can.
  • the two clamp arms that can be moved relative to one another can be moved in opposite directions to one another, preferably pivotable or displaceable.
  • the pair of clamp arms can be moved into a working position, preferably a holding and/or centering position, for holding and/or centering the can, preferably by means of relative movement between the two clamp arms of the pair of clamp arms which can be moved relative to one another.
  • the pair of clamp arms can be moved into a release position for taking over and/or transferring the can, preferably by means of relative movement between the two clamp arms of the pair of clamp arms that can be moved relative to one another.
  • the pair of clamp arms preferably does not touch the can in the release position.
  • the pair of clamp arms can be actively actuated, preferably mechanically (e.g. using a control cam), pneumatically, hydraulically, electrically (e.g. piezoelectrically) or electromagnetically.
  • the actively operable pair of clamp arms can advantageously be used, for example, for different can formats.
  • the actively operable pair of clamp arms can enable particularly reliable and flexibly adjustable container acceptance and container transfer.
  • the can filling device further has an actuating device (e.g. mechanical, pneumatic, hydraulic, electrical or electromagnetic) which is in operative connection with the pairs of clamp arms for actuating the pairs of clamp arms.
  • the actuating device can be arranged radially inside of or radially outside of the plurality of filling stations.
  • the actuating device can be arranged below the several filling stations.
  • the actuating device can be arranged in a rotating part or a stationary part of the can filling device. This can advantageously prevent, for example, abrasion or the like from reaching the mouth of the can from the actuating device.
  • the working position and/or the release position can be adjustable, e.g. B. from the actuator. This advantageously allows different can formats to be held securely.
  • the pair of clamp arms is passive and elastically prestressed or prestressed to hold the can. This advantageously enables a comparatively simple construction.
  • the plurality of filling stations each also have a further pair of clamp arms with two further clamp arms that can be moved relative to one another for holding the can on the lateral surface of the can. This advantageously allows particularly precise centering and particularly secure holding of the can to be achieved.
  • the further pair of clamp arms is arranged below the pair of clamp arms for simultaneously holding the can together with the pair of clamp arms.
  • the further pair of clamp arms can be arranged below the filling valve for centering the can.
  • the two further clamp arms of the further pair of clamp arms which can be moved relative to one another can be movable in opposite directions to one another, preferably pivotable or displaceable.
  • the further pair of clamp arms can be passive and elastically prestressed or prestressed to hold the can.
  • the further pair of clamp arms can be actively actuated, preferably together with the pair of clamp arms, preferably mechanically (e.g. using a control cam), pneumatically, hydraulically, electrically (e.g. piezoelectrically) or electromagnetically.
  • the filling valve is designed as a free jet filling valve, preferably a single free jet filling valve or a multiple free jet filling valve.
  • the plurality of filling stations are each designed without a filling valve lifting device for changing a height position of the filling valve.
  • the multiple filling stations are each designed without a support device lifting device for changing a height position of the support device.
  • the several filling stations are each designed without a centering ring for centering the can.
  • contamination caused by the lifting devices or the centering ring can be prevented and thus particularly hygienic filling can be made possible.
  • the can filling device is a rotary can filling device, and the plurality of filling stations are arranged around a circumference of the rotary can filling device, preferably evenly distributed.
  • the can filling device can be, for example, a linear can filling device, and the multiple filling stations are arranged in one or more rows.
  • a can processing system comprising a clean room (e.g., an isolator) and a can filling device as disclosed herein, wherein the can filling device and / or the plurality of filling stations of the can filling device is / are arranged within the clean room. Due to its hygienic design, the can filling device can be particularly suitable for clean room or isolator applications.
  • the can treatment system can be designed for producing, cleaning, coating, testing, filling, closing, labeling, printing and/or packaging cans for liquid media, preferably beverages or liquid food.
  • a further aspect of the present disclosure relates to a use of the can filling device as disclosed herein for, preferably aseptically, filling cans, preferably beverage cans or food cans, e.g. B. with a liquid or pasty, particularly preferably non-carbonated or still, filling material.
  • Another aspect of the present disclosure relates to a method for filling, preferably aseptically, cans using a can filling device, preferably as disclosed herein.
  • the method involves positioning the cans in several filling stations of the can filling device, with one can per filling station being supported on the bottom by a support device of the respective filling station and the can being supported by a (e.g. active or passive) pair of clamp arms with two clamp arms (e.g. active or passive) that can be moved relative to one another ( and optionally is held and/or centered on a lateral surface of the respective can by a further, preferably active or passive, pair of clamp arms with two clamp arms that can be moved relative to one another) of the respective filling station.
  • a e.g. active or passive
  • the method further comprises contactless filling of the cans positioned in the filling stations by means of a filling valve of the respective filling station arranged above and at a distance from the respective can, preferably with a free jet and/or with a non-carbonated (e.g. liquid or pasty) filling material.
  • a filling valve of the respective filling station arranged above and at a distance from the respective can, preferably with a free jet and/or with a non-carbonated (e.g. liquid or pasty) filling material.
  • the cans are positioned centered below the filling valve of the respective filling station by the pair of clamp arms of the respective filling station.
  • the cans positioned in the multiple filling stations are only touched by the support device and the pair of clamp arms of the respective filling station.
  • positioning and filling take place in a clean room environment.
  • the Figures 1 and 2 show a filling station 10.
  • the filling station 10 is one of several filling stations of a can filling device 12. With the several filling stations 10, several cans 14 can be filled at the same time.
  • the can filling device 12 or its filling stations 10 is/are designed to fill cans 14 or cylindrical containers with, for example, liquid or pasty filling material.
  • the filling material is preferably still or non-carbonated.
  • the can filling device 12 is preferably a rotary can filling device or a can filling carousel, as in Figure 1 is indicated.
  • the filling stations 10 can be arranged around a circumference of the can filling device 12.
  • the filling stations 10 are preferably evenly distributed or arranged equidistantly around the circumference.
  • the filling stations 10 can be rotated in a circular path around a central axis of the can filling device 12 during operation.
  • the can filling device 12 can be, for example, a linear can filling device.
  • the filling stations 10 can, for example, be arranged in one or more rows one behind the other.
  • the can filling device 12 can be included in a can processing system (not shown separately in the figures).
  • the can treatment system can additionally have a feed conveyor, a discharge conveyor and/or a can closing device for closing the cans 14 (not shown in the figures).
  • the feed conveyor can be arranged upstream (can) from the can filling device 12. Cans 14 conveyed by the infeed conveyor can be transferred to the filling stations 10.
  • the inlet conveyor can preferably be designed as an inlet star.
  • the feed conveyor can be designed, for example, as a linear conveyor, e.g. B. in an embodiment of the can filling device 12 as a linear can filling device.
  • the discharge conveyor can be arranged (can) downstream from the can filling device 12.
  • the discharge conveyor can take over filled cans 14 from the filling stations 10.
  • the discharge conveyor can preferably be designed as an outlet star.
  • the discharge conveyor can be designed, for example, as a linear conveyor, e.g. B. in an embodiment of the can filling device 12 as a linear can filling device.
  • the can sealing device can preferably be designed as a seamer carousel.
  • the can closing device can have several closing stations for closing several cans at the same time.
  • the closing stations can be arranged around a circumference of the can closing device designed as a closing carousel.
  • the can sealing device may be located downstream of the can filling device 12 with respect to a stream of cans.
  • the can filling device 12 is particularly suitable for aseptic or hygiene-critical application environments.
  • the can treatment system or the can filling device 12 particularly preferably has a clean room or isolator.
  • the can filling device 12 or the multiple filling stations 10 can be arranged within the clean room.
  • the filling stations 10 each have a filling valve 16, a pair of clamp arms 18 and a support device 22.
  • the filling stations 10 can have, for example, another pair of clamp arms 20.
  • the filling valve 16 is designed for contactless filling of a can 14.
  • the filling valve 16 can preferably fill a liquid or pasty, preferably still or non-carbonated, filling material into the can 14.
  • the filling valve 16 When filling, the filling valve 16 does not touch the can 14.
  • the filling valve 16 can be arranged above the can 14.
  • a lower end of the filling valve 16 can be arranged at a distance from a top-side can opening or can mouth. The distance can be in a vertical direction.
  • the filling valve 16 can fill the can 14 with a free jet, for example a single free jet or a multiple free jet.
  • the filling valve 16 is preferably unchangeable in its height position during operation of the can filling device 12.
  • the filling valve 16 is preferably not assigned a filling valve lifting device for changing the height position of the filling valve 16.
  • a flow measuring device 24 for measuring a filling material flow rate is arranged upstream of the filling valve 16 (see Figure 2 ).
  • the filling valve 16 can preferably be operated as a function of a measurement signal from the flow measuring device 24, preferably for controlling a volume-based or quantity-based filling of filling material into the can 14 by means of the filling valve 16.
  • a filling material supply line and/or a filling material tank can be arranged upstream of the filling valve 16 (not shown in the figures).
  • the flow measuring device 24 can be arranged in fluid connection between the filling valve 16 and the filling material supply line and/or the filling material tank.
  • the pair of clamp arms 18 has two clamp arms 18.1 and 18.2, such as in the Figures 2 to 4 is shown.
  • the clamp arms 18.1 and 18.2 hold the can 14 on an (outer) lateral surface of the can 14.
  • the pair of clamp arms 18 can be arranged in such a way that that it holds the can 14 in an upper half or an upper third of the lateral surface of the can 14.
  • the clamp arms 18.1 and 18.2 can be designed separately from one another or integrally with one another.
  • the clamp arms 18.1 and 18.2 can have mutually facing contact surfaces 26 for contacting the can 14.
  • a shape of the contact surfaces 26 can be adapted to a shape of the lateral surface of the can 14 to be held.
  • the contact surfaces 26 can, for example, have a curved or curved course in a horizontal plane.
  • the contact surfaces 26 can encompass the lateral surface of the can 14 in sections.
  • the lateral surface of the can 14 is preferably shaped like a cylinder jacket, and the contact surfaces 26 are shaped like a segment of a cylinder jacket.
  • the pair of clamp arms 18 can hold and/or center the can 14 for filling by means of the filling valve 16 below the filling valve 16. Particularly preferably, the pair of clamp arms 18 holds the can 14 centered below the filling valve 16.
  • the pair of clamp arms 18 can be designed as a centering device for centering the can 14.
  • the pair of clamp arms 18 can hold the can 14 in a fixed position in which the can 14 and the filling valve 16 are coaxially aligned.
  • the central axis or vertical axis of the can 14 can be aligned or aligned with a central axis or vertical axis of the filling valve 16.
  • the filling station 10 preferably has no further centering device for centering the can 14 relative to the filling valve 16.
  • the filling station 10 or the filling valve 16 can be designed without a centering ring, for example on a centering bell.
  • the clamp arms 18.1 and 18.2 can be moved relative to one another. Specifically, both clamp arms 18.1 and 18.2 or only one of the two clamp arms 18.1 and 18.2 can be movable.
  • the two clamp arms 18.1 and 18.2 are preferably movable in opposite directions to one another, particularly preferably pivotable or displaceable.
  • the clamp arms 18.1 and 18.2 can be pivotable about a common pivot axis, as in the Figures 3 and 4 is shown.
  • the clamp arms 18.1 and 18.2 can, for example, be pivotable about a parallel pivot axis or can be moved translationally towards and away from one another.
  • the pair of clamp arms 18 can preferably be in a working position, as in Figure 3 is shown, and/or in a release position, as in Figure 4 is shown, can be moved.
  • the pair of clamp arms 18 is preferably movable between the working position and the release position.
  • the can 14 In the working position, the can 14 can be held and/or centered, for example during filling, by means of the filling valve 16, particularly preferably centered with respect to the filling valve 16.
  • the working position can therefore also be referred to as a holding and/or centering position.
  • the can 14 can, for example, be taken over or handed over.
  • the pair of clamp arms 18 can be opened to take over and/or hand over the can 14.
  • the can 14 can, for example, be taken over by the feed conveyor for positioning in the opened pair of clamp arms 18. After filling, the filled can 14 can be transferred from the opened pair of clamp arms 18 to the discharge conveyor.
  • the pair of clamp arms 18 can be designed to be passive.
  • the pair of clamp arms 18 can be elastically prestressed, for example to hold the can.
  • the elastic preload can be achieved, for example, by means of a spring element or elastic deformability, e.g. B. flexibility of the clamp arm 18.1 and/or 18.2.
  • the pair of clamp arms 18 can be used to assume the working position (see Figure 3 ) be elastically prestressed.
  • the can 14 can be pressed between the clamp arms 18.1, 18.2, so that the clamp arms 18.1 and 18.2 open against their elastic bias and clamp the can 14 between them on its lateral surface.
  • the pair of clamp arms 18 can preferably be actively actuated by means of an actuating device 28, as in Figure 1 is shown schematically.
  • the actuating device 28 can be in operative connection with the pair of clamp arms 18.
  • the actuating device 28 can use the pair of clamp arms 18, for example, to open or assume the release position (see Figure 4 ) actuate.
  • the actuating device 28 can use the pair of clamp arms 18, for example to close or assume the working position (see Figure 3 ) actuate.
  • the pair of clamp arms 18 can be elastically biased in addition to opening, assuming the release position, closing or assuming the working position, for example by means of a spring element.
  • the actuating device 28 can be, for example, a pneumatic or hydraulic actuating device.
  • the pair of clamp arms 18 can be moved by a piston 32 of the actuating device 28, for example by means of a connecting rod 30.
  • the piston 32 can be in one Pneumatic or hydraulic cylinder 34 of the actuating device 28 can be slidably mounted.
  • the cylinder 34 can be, for example, a single-acting or a double-acting cylinder.
  • the pair of clamp arms 18 and/or the piston 32 can be elastically prestressed.
  • the actuating device 28 can have its own cylinder 34 for each filling station 10 with its own piston 32 and possibly its own connecting rod 30 for moving the respective pair of clamp arms 18 and optionally the respective further pair of clamp arms 20.
  • the actuating device 28 is designed differently, e.g. B. as a mechanical, electrical or electromagnetic actuator.
  • the actuating device 28 can have an electrical or electromagnetic drive unit for each filling station 10 for moving the respective pair of clamp arms 18 and optionally the respective further pair of clamp arms 20.
  • the actuating device 28 can preferably be arranged below the filling stations 10 and/or radially inside of the filling stations. However, in principle all conceivable relative arrangements between the actuating device 28 and the filling stations 10 are possible. For example, the actuating device 28 can be arranged in a rotating part or a stationary part of the can filling device 12.
  • the optional pair of clamp arms 20, like the pair of clamp arms 18, can have two clamp arms 20.1, 20.2 (see Figure 2 ).
  • the two clamp arms 20.1, 20.2 of the clamp arm pair 20 can hold the can 14 on the lateral surface of the can 14.
  • the pair of clamp arms 20 can be arranged such that it holds the can 14 in a lower half or a lower third of the lateral surface of the can 14.
  • the pair of clamp arms 20 is preferably arranged below the pair of clamp arms 18 for simultaneously holding the lateral surface of the same can 14.
  • the pair of clamp arms 20 can preferably be designed and/or operated like the pair of clamp arms 18.
  • the clamp arms 20.1, 20.2 can have mutually facing contact surfaces, which can be designed like the contact surfaces 26.
  • the pair of clamp arms 20, together with the pair of clamp arms 18, can hold the can 14 centered below the filling valve 16 for filling by means of the filling valve 16.
  • the clamp arms 20.1, 20.2 can be movable relative to one another, as explained for the clamp arms 18.1 and 18.2.
  • the pair of clamp arms 20, like the pair of clamp arms 18, can be movable into a working position and/or a release position.
  • the pair of clamp arms 20 can be designed to be passive.
  • the pair of clamp arms 20 can be actively actuated, for example by the actuating device 28.
  • the actuation of the pair of clamp arms 20 can take place together or independently of the actuation of the pair of clamp arms 18.
  • the support device 22 supports the can 14 on the bottom side.
  • the support device 22 is preferably designed as a support plate or a support plate.
  • an upper side of the support device 22 can be designed as a sliding surface over which the can 14 can be pushed for positioning in the filling station 10 or for removal from the filling station 10.
  • the support devices 22 of several, preferably adjacent, filling stations 10 can be connected to one another.
  • several adjacent support devices 22 can each be a support plate segment of a common support plate or the like.
  • the support device 22 is preferably unchangeable in its height position during operation of the can filling device 12.
  • the support device 22 is preferably not assigned a support device lifting device for changing the height position of the support device 22 and thus the can 14.
  • the Figure 5 shows a modified exemplary embodiment, in which the actuating device 28 is exemplified as a mechanical actuating device (only schematically in Figure 5 shown).
  • the actuating device 28 can have a, preferably rotating, control cam 36 and a control cam follower or a guide element 38.
  • the guide element 38 can be guided along the control cam 36.
  • the guide element 38 can be, for example, a roller or a sliding shoe.
  • the guide element 38 can be in operative connection with the pair of clamp arms 18 for moving the pair of clamp arms 18 and optionally in operative connection with the pair of clamp arms 20 for moving the pair of clamp arms 20 by means of a connecting linkage 30.
  • a course of the control cam 36 can thus be used via the guide element 38 and the connecting linkage 30 to cause a movement of the pair of clamp arms 18 and, if applicable, the pair of clamp arms 20.
  • the actuating device 28 can have its own guide element 38 for each filling station 10, which are guided along the control cam 36.
  • control cam 36 and the guide elements 38 can, for example, be radially inward or - as in Figure 5 is shown - be arranged radially outside of the filling stations 10.
  • the control cam 36 and the guide elements 38 are preferably arranged below the filling stations 10.
  • the invention is not limited to the preferred embodiments described above. Rather, a large number of variants and modifications are possible, which also make use of the inventive idea and therefore fall within the scope of protection.
  • the invention also claims protection for the subject matter and features of the subclaims, regardless of the claims referred to.
  • the individual features of independent claim 1 are each disclosed independently of one another.
  • the features of the subclaims are also disclosed independently of all features of independent claim 1 and, for example, independently of the features relating to the presence and / or configuration of the filling stations, the filling valve, the pair of clamp arms and / or the support device of independent claim 1.

Landscapes

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

Abstract

Die Erfindung betrifft u.a. eine Dosenfüllvorrichtung (12) zum Füllen von Dosen (14), aufweisend mehrere Füllstationen (10). Die Füllstationen (10) weisen jeweils ein Füllventil (16) zum kontaktlosen Füllen einer Dose (14), ein Klammerarmpaar (18) mit zwei relativ zueinander bewegbaren Klammerarmen (18.1, 18.2) zum Halten und/oder Zentrieren der Dose (14) an einer Mantelfläche der Dose (14) und eine Stützvorrichtung (22) zum bodenseitigen Abstützen der Dose (14) auf. Vorteilhaft kann die Dosenfüllvorrichtung (12) eine besonders hygienische Konstruktion aufweisen.

Description

    Technisches Gebiet
  • Die Erfindung betrifft eine Dosenfüllvorrichtung, eine Dosenbehandlungsanlage mit einer Dosenfüllvorrichtung, eine Verwendung einer Dosenfüllvorrichtung und ein Verfahren zum Füllen von Dosen mittels einer Dosenfüllvorrichtung.
    • Technischer Hintergrund
  • Die DE 103 46 044 A1 offenbart eine Füllmaschine u.a. für Dosen. Die Füllmaschine weist an einem Rotor/Karussell angeordnete Füllventile und den Füllventilen zugeordnete Hubeinrichtungen zum Anheben der Behälter gegen die Abfüllöffnungen der Füllventile auf. Die Hubeinrichtungen sind aus vertikal gegen Federkraft bewegbaren Hubstangen mit am unteren Bereich angeordneten Halteeinrichtungen in Form von Greifern, Abstütz- und Zentrierflächen für die Behältermündung ausgebildet.
  • Nachteilig an diesem und vergleichbarem Stand der Technik kann die nur schwer erzielbare Hygiene sein. Zum Anpressen der Füllventile an die Dosenmündung kann eine Hubvorrichtung für das Füllventil oder ein Hubteller für den Behälter vorgesehen sein. Die entsprechende Hubbewegung kann gegebenenfalls einen verunreinigten Raum mit dem Isolator verbinden. Weitere Nachteile können in der aufwendigen und teuren Höhenverstellung liegen, für die beispielsweise eine Hubkurve benötigt wird. In bekannten Systemen kann das Hubgestänge mit der Rolle oberhalb von der Dose positioniert sein, sodass es zu Rollenabrieb oberhalb von der Dose kommen kann. Die Zentrierringe sind oftmals nur schwer zu reinigen, insbesondere wenn es keine CIP-Kappen (cleaning-in-place) für diese gibt. Die Berührung der Dosenmündung durch die Zentrierflächen und das Füllventil kann ebenfalls zu einer ungewünschten Verunreinigung führen.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Dosenfüllvorrichtung mit einer verbesserten, hygienischen Konstruktion zu schaffen.
    • Zusammenfassung der Erfindung
  • Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen und der Beschreibung angegeben.
  • Ein Aspekt der vorliegenden Offenbarung betrifft eine Dosenfüllvorrichtung zum Füllen von Dosen (z. B. Getränkedosen oder Konservendosen), vorzugsweise mit einem flüssigen oder pastösen, besonders bevorzugt kohlensäurefreien bzw. stillen, Füllgut. Die Dosenfüllvorrichtung weist mehrere Füllstationen auf, die jeweils ein Füllventil zum kontaktlosen Füllen einer Dose, ein Klammerarmpaar mit zwei relativ zueinander bewegbaren Klammerarmen zum Halten und/oder Zentrieren der Dose an einer Mantelfläche der Dose (z. B. während des kontaktlosen Füllens) und eine Stützvorrichtung, vorzugsweise Stützplatte, zum bodenseitigen Abstützen der Dose (z. B. während des kontaktlosen Füllens) aufweisen.
  • Vorteilhaft kann die Dosenfüllvorrichtung eine besonders hygienische Konstruktion aufweisen. Die Dosen können während des Füllens sicher und hygienisch von außen an der Mantelfläche von dem Klammerarmpaar gehalten und am Boden von der Stützvorrichtung abgestützt werden. Es besteht kein mechanischer Kontakt mit der Dosenmündung der zu einer Verunreinigung führen könnte. Das Füllventil füllt die Dose berührungslos. Vorteilhaft kann damit bspw. auch auf ein Anpressen der Dosenmündung an das Füllventil oder ein Absenken eines Zentrierrings auf die Dosenmündung verzichtet werden, wodurch dadurch verursachte Verunreinigungen verhindert werden können. In diesem Zusammenhang ist zudem keine aufwendige Hubkurve inkl. Höhenverstellung notwendig. Zudem kann das Hubgestänge und die Rollen entfallen, wodurch es zu keinem Rollenabrieb oberhalb von der Dose kommt. Durch einen Verzicht auf die aufwendige Hubkurve inkl. Höhenverstellung kann bei einer Isolatorbauweise zudem verhindert werden, dass Verunreinigungen oder Reinigungsmedien von außerhalb des Isolators in den Isolator gelangen. Vorteilhaft kann das Klammerarmpaar auch für verschiedene Dosenformate verwendbar sein, sodass bspw. Garniturteile usw. entfallen können. Dadurch kann beispielweise eine Rüstzeit wesentlich verkürzt werden.
  • Vorzugsweise können die Klammerarme zum Halten und/oder Zentrieren der Dose an deren Mantelfläche unterhalb von der Dosenöffnung bzw. Dosenmündung angeordnet sein.
  • Auch wenn die Anwendung für Ausführungen mit Isolator bevorzugt ist, ist die vorliegende Offenbarung nicht darauf beschränkt. Vorteilhaft kann ebenfalls eine Anwendung ohne Reinraumumgebung möglich sein. Beispielsweise kann eine sogenannte CIP-Kappe unter das Füllventil bewegbar, vorzugsweise schwenkbar, sein. Die CIP-Kappe kann das Füllventil zum Reinigen verschließen und einen Rücklauf für die Reinigungsflüssigkeit schaffen. Die Dosenfüllvorrichtung kann vorzugsweise eine Schutzumhausung, z. B. aus Glas, aufweisen, die bspw. nicht zur Umgebung abgeschlossen ist, vorzugsweise für nicht-aseptische Anwendungen.
  • In einem Ausführungsbeispiel ist das Klammerarmpaar zum Zentrieren der Dose unterhalb von dem Füllventil ausgebildet. Vorteilhaft kann damit bspw. eine separate Zentrierglocke mit Zentrierring o.Ä. entfallen. Im Gegensatz zur Zentrierglocke, die die Dosen an der Dosenmündung berührt, kann es zudem zu keiner Verschmutzung des Füllguts in der Dose kommen, da das Klammerarmpaar die Dose nur außen berührt.
  • In einem weiteren Ausführungsbeispiel sind die zwei relativ zueinander bewegbaren Klammerarme gegensinnig zueinander bewegbar, vorzugsweise schwenkbar oder verschiebbar. Alternativ oder zusätzlich ist das Klammerarmpaar in eine Arbeitsstellung, vorzugsweise Halte- und/oder Zentrierstellung, zum Halten und/oder Zentrieren der Dose bewegbar, vorzugsweise mittels Relativbewegung zwischen den zwei relativ zueinander bewegbaren Klammerarmen des Klammerarmpaares. Alternativ oder zusätzlich ist das Klammerarmpaar in eine Freigabestellung zum Übernehmen und/oder Übergeben der Dose bewegbar, vorzugsweise mittels Relativbewegung zwischen den zwei relativ zueinander bewegbaren Klammerarmen des Klammerarmpaares. Bevorzugt berührt das Klammerarmpaar in der Freigabestellung die Dose nicht.
  • In einer Ausführungsform ist das Klammerarmpaar aktiv betätigbar, vorzugsweise mechanisch (z. B. mittels Steuerkurve), pneumatisch, hydraulisch, elektrisch (z. B. piezoelektrisch) oder elektromagnetisch. Vorteilhaft kann das aktiv betätigbare Klammerarmpaar beispielsweise für verschiedene Dosenformate verwendbar sein. Bevorzugt kann das aktiv betätigbare Klammerarmpaar eine besonders zuverlässige und flexibel einstellbare Behälterübernahme und Behälterübergabe ermöglichen.
  • In einer weiteren Ausführungsform weist die Dosenfüllvorrichtung ferner eine (z. B. mechanische, pneumatische, hydraulische, elektrische oder elektromagnetische) Betätigungseinrichtung auf, die zum Betätigen der Klammerarmpaare in Wirkverbindung mit den Klammerarmpaaren ist. Vorzugsweise kann die Betätigungseinrichtung radial innen von oder radial außen von den mehreren Füllstationen angeordnet sein. Alternativ oder zusätzlich kann die Betätigungseinrichtung unterhalb von den mehreren Füllstationen angeordnet sein. Alternativ oder zusätzlich kann die Betätigungseinrichtung in einem drehenden Teil oder einem feststehenden Teil der Dosenfüllvorrichtung angeordnet ist. Vorteilhaft kann damit verhindert werden, dass bspw. Abrieb o.Ä. von der Betätigungseinrichtung zu einer Mündung der Dose gelangen kann.
  • Vorzugsweise kann die Arbeitsstellung und/oder die Freigabestellung anpassbar sein, z. B. von der Betätigungseinrichtung. Vorteilhaft können damit unterschiedliche Dosenformate sicher gehalten werden.
  • In einer weiteren Ausführungsform ist das Klammerarmpaar passiv und zum Halten der Dose elastisch vorgespannt oder vorspannbar. Vorteilhaft kann damit eine vergleichsweise einfache Konstruktion ermöglicht werden.
  • In einer Ausführungsvariante weisen die mehreren Füllstationen jeweils ferner ein weiteres Klammerarmpaar mit zwei weiteren relativ zueinander bewegbaren Klammerarmen zum Halten der Dose an der Mantelfläche der Dose auf. Vorteilhaft kann damit eine besonders genaue Zentrierung und ein besonders sicheres Halten der Dose erreicht werden.
  • In einer weiteren Ausführungsvariante ist das weitere Klammerarmpaar unterhalb von dem Klammerarmpaar zum gleichzeitigen Halten der Dose gemeinsam mit dem Klammerarmpaar angeordnet. Alternativ oder zusätzlich kann das weitere Klammerarmpaar zum Zentrieren der Dose unterhalb von dem Füllventil angeordnet sein. Alternativ oder zusätzlich können die zwei weiteren relativ zueinander bewegbaren Klammerarme des weiteren Klammerarmpaares gegensinnig zueinander bewegbar, vorzugsweise schwenkbar oder verschiebbar, sein. Alternativ oder zusätzlich kann das weitere Klammerarmpaar passiv und zum Halten der Dose elastisch vorgespannt oder vorspannbar sein. Alternativ kann das weitere Klammerarmpaar, vorzugsweise gemeinsam mit dem Klammerarmpaar, aktiv betätigbar sein, vorzugsweise mechanisch (z. B. mittels Steuerkurve), pneumatisch, hydraulisch, elektrisch (z. B. piezoelektrisch) oder elektromagnetisch.
  • In einem Ausführungsbeispiel ist das Füllventil als ein Freistrahlfüllventil, vorzugsweise ein Einzel-Freistrahlfüllventil oder ein Mehrfach-Freistrahlfüllventil, ausgeführt.
  • In einem weiteren Ausführungsbeispiel sind die mehreren Füllstationen jeweils ohne eine Füllventil-Hubeinrichtung zum Verändern einer Höhenposition des Füllventils ausgeführt. Alternativ oder zusätzlich sind die mehreren Füllstationen jeweils ohne eine Stützvorrichtung-Hubeinrichtung zum Verändern einer Höhenposition der Stützvorrichtung ausgeführt. Alternativ oder zusätzlich sind die mehreren Füllstationen jeweils ohne einen Zentrierring zum Zentrieren der Dose ausgeführt. Vorteilhaft können damit durch die Hubeinrichtungen oder den Zentrierring bewirkte Verunreinigungen verhindert und somit eine besonders hygienische Abfüllung ermöglicht werden.
  • In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist die Dosenfüllvorrichtung eine Rundläufer-Dosenfüllvorrichtung, und die mehreren Füllstationen sind um einen Umfang der Rundläufer-Dosenfüllvorrichtung herum angeordnet, vorzugsweise gleichmäßig verteilt. Alternativ kann die Dosenfüllvorrichtung beispielsweise eine Linear-Dosenfüllvorrichtung sein, und die mehreren Füllstationen sind in einer oder mehreren Reihen angeordnet.
  • Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Offenbarung betrifft eine Dosenbehandlungsanlage aufweisend einen Reinraum (z. B. einen Isolator) und eine Dosenfüllvorrichtung wie hierin offenbart, wobei die Dosenfüllvorrichtung und/oder die mehreren Füllstationen der Dosenfüllvorrichtung innerhalb des Reinraums angeordnet ist/sind. Vorteilhaft kann sich die Dosenfüllvorrichtung aufgrund ihrer hygienischen Konstruktion besonders für Reinraum- bzw. Isolatoranwendungen eignen.
  • Vorzugsweise kann die Dosenbehandlungsanlage zum Herstellen, Reinigen, Beschichten, Prüfen, Abfüllen, Verschließen, Etikettieren, Bedrucken und/oder Verpacken von Dosen für flüssige Medien, vorzugsweise Getränke oder flüssige Nahrungsmittel, ausgebildet sein.
  • Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Offenbarung betrifft eine Verwendung der Dosenfüllvorrichtung wie hierin offenbart zum, vorzugsweise aseptischen, Füllen von Dosen, vorzugsweise von Getränkedosen oder Konservendosen, z. B. mit einem flüssigen oder pastösen, besonders bevorzugt kohlensäurefreien bzw. stillen, Füllgut.
  • Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Offenbarung betrifft ein Verfahren zum, vorzugsweise aseptischen, Füllen von Dosen mittels einer Dosenfüllvorrichtung, vorzugsweise wie hierin offenbart. Das Verfahren weist ein Positionieren der Dosen in mehreren Füllstationen der Dosenfüllvorrichtung auf, wobei je Füllstation eine Dose von einer Stützvorrichtung der jeweiligen Füllstation bodenseitig abgestützt ist und die Dose von einem (z. B. aktiven oder passiven) Klammerarmpaar mit zwei relativ zueinander bewegbaren Klammerarmen (und optional von einem weiteren, vorzugsweise aktiven oder passiven, Klammerarmpaar mit zwei relativ zueinander bewegbaren Klammerarmen) der jeweiligen Füllstation an einer Mantelfläche der jeweiligen Dose gehalten und/oder zentriert ist. Das Verfahren weist ferner ein kontaktloses Füllen der in den Füllstationen positionierten Dosen mittels eines oberhalb und beabstandet zur jeweiligen Dose angeordneten Füllventils der jeweiligen Füllstation auf, vorzugsweise mit einem Freistrahl und/oder mit einem kohlensäurefreien (z. B. flüssigen oder pastösen) Füllgut. Vorteilhaft können mit dem Verfahren die gleichen Vorteile erzielt werden, die bereits unter Bezugnahme auf die Dosenfüllvorrichtung erläutert wurden.
  • In einem Ausführungsbeispiel werden die Dosen von dem Klammerarmpaar der jeweiligen Füllstation zentriert unterhalb von dem Füllventil der jeweiligen Füllstation positioniert. Alternativ oder zusätzlich werden die in den mehreren Füllstationen positionierten Dosen nur von der Stützvorrichtung und dem Klammerarmpaar der jeweiligen Füllstation berührt. Alternativ oder zusätzlich erfolgen das Positionieren und das Füllen in einer Reinraumumgebung.
  • Vorzugsweise erfolgt keine Hubbewegung der Stützvorrichtung und/oder des Füllventils.
  • Die zuvor beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen und Merkmale der Erfindung sind beliebig miteinander kombinierbar.
    • Kurzbeschreibung der Figuren
  • Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden im Folgenden unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
    • Figur 1
    eine schematische Schnittansicht durch einen Abschnitt einer Dosenfüllvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung;
    Figur 2
    eine perspektivische Ansicht einer Füllstation der beispielhaften Dosenfüllvorrichtung;
    Figur 3
    eine schematische Draufsicht auf ein Klammerarmpaar der Füllstation der beispielhaften Dosenfüllvorrichtung in einer Arbeitsstellung;
    Figur 4
    eine schematische Draufsicht auf das Klammerarmpaar von Figur 3 in einer Freigabestellung; und
    Figur 5
    eine schematische Schnittansicht durch einen Abschnitt einer Dosenfüllvorrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung.
  • Die in den Figuren gezeigten Ausführungsformen stimmen zumindest teilweise überein, so dass ähnliche oder identische Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind und zu deren Erläuterung auch auf die Beschreibung der anderen Ausführungsformen bzw. Figuren verwiesen wird, um Wiederholungen zu vermeiden.
    • Detaillierte Beschreibung beispielhafter Ausführungsformen
  • Die Figuren 1 und 2 zeigen eine Füllstation 10. Die Füllstation 10 ist eine von mehreren Füllstationen einer Dosenfüllvorrichtung 12. Mit den mehreren Füllstationen 10 können gleichzeitig mehrere Dosen 14 befüllt werden. Die Dosenfüllvorrichtung 12 bzw. deren Füllstationen 10 ist/sind dazu ausgebildet, Dosen 14 bzw. zylindrische Behälter mit einem beispielsweise flüssigen oder pastösen Füllgut zu füllen. Bevorzugt ist das Füllgut still bzw. kohlensäurefrei.
  • Bevorzugt ist die Dosenfüllvorrichtung 12 eine Rundläufer-Dosenfüllvorrichtung bzw. ein Dosenfüllerkarussell, wie in Figur 1 angedeutet ist. Die Füllstationen 10 können um einen Umfang der Dosenfüllvorrichtung 12 herum angeordnet sein. Bevorzugt sind die Füllstationen 10 gleichmäßig verteilt bzw. äquidistant um den Umfang herum angeordnet. Die Füllstationen 10 können im Betrieb um eine Mittelachse der Dosenfüllvorrichtung 12 auf einer Kreisbahn gedreht werden.
  • Alternativ kann die Dosenfüllvorrichtung 12 bspw. eine Linear-Dosenfüllvorrichtung sein. Die Füllstationen 10 können beispielsweise in einer oder mehreren Reihen hintereinander angeordnet sein.
  • Die Dosenfüllvorrichtung 12 kann in einer Dosenbehandlungsanlage (nicht gesondert in den Figuren dargestellt) umfasst sein. Bevorzugt kann die Dosenbehandlungsanlage zusätzlich einen Zuführförderer, einen Abführförderer und/oder eine Dosenverschließvorrichtung zum Verschließen der Dosen 14 aufweisen (nicht in den Figuren dargestellt).
  • Der Zufuhrförderer kann (dosen-) stromaufwärts von der Dosenfüllvorrichtung 12 angeordnet sein. Von dem Zulaufförderer geförderte Dosen 14 können an die Füllstationen 10 übergeben werden. Bevorzugt kann der Zulaufförderer als ein Einlaufstern ausgeführt sein. Alternativ kann der Zulaufförderer beispielsweise als ein Linearförderer ausgeführt sein, z. B. bei einer Ausführung der Dosenfüllvorrichtung 12 als eine Linear-Dosenfüllvorrichtung.
  • Der Abführförderer kann (dosen-) stromabwärts von der Dosenfüllvorrichtung 12 angeordnet sein. Der Abführförderer kann gefüllte Dosen 14 von den Füllstationen 10 übernehmen. Bevorzugt kann der Abführförderer als ein Auslaufstern ausgeführt sein. Alternativ kann der Abführförderer beispielsweise als ein Linearförderer ausgeführt sein, z. B. bei einer Ausführung der Dosenfüllvorrichtung 12 als eine Linear-Dosenfüllvorrichtung.
  • Die Dosenverschließvorrichtung kann vorzugsweise als ein Verschließerkarussell ausgeführt sein. Die Dosenverschließvorrichtung kann mehrere Verschließstationen zum gleichzeitigen Verschlie-ßen mehrerer Dosen aufweisen. Bspw. können die Verschließstationen um einen Umfang der als Verschließerkarussell ausgeführten Dosenverschließvorrichtung angeordnet sein. Die Dosenverschließvorrichtung kann bezüglich eines Dosenstroms stromabwärts von der Dosenfüllvorrichtung 12 angeordnet sein.
  • Die Dosenfüllvorrichtung 12 eignet sich besonders für aseptische oder hygienekritische Anwendungsumgebungen. Besonders bevorzugt weist die Dosenbehandlungsanlage oder die Dosenfüllvorrichtung 12 einen Reinraum bzw. Isolator auf. Die Dosenfüllvorrichtung 12 oder die mehreren Füllstationen 10 können innerhalb des Reinraums angeordnet sein.
  • Die Füllstationen 10 weisen jeweils ein Füllventil 16, ein Klammerarmpaar 18 und eine Stützvorrichtung 22 auf. Optional können die Füllstationen 10 beispielsweise ein weiteres Klammerarmpaar 20 aufweisen.
  • Das Füllventil 16 ist zum kontaktlosen Füllen einer Dose 14 ausgebildet. Bevorzugt kann das Füllventil 16 ein flüssiges oder pastöses, vorzugsweise stilles bzw. kohlensäurefreies, Füllgut in die Dose 14 füllen.
  • Beim Füllen berührt das Füllventil 16 die Dose 14 nicht. Das Füllventil 16 kann oberhalb von der Dose 14 angeordnet sein. Ein unteres Ende des Füllventils 16 kann beabstandet zu einer oberseitigen Dosenöffnung bzw. Dosenmündung angeordnet sein. Der Abstand kann bezüglich einer Vertikalrichtung bestehen. Das Füllventil 16 kann die Dose 14 mit einem Freistrahl, zum Beispiel einem Einzel-Freistrahl oder einem Mehrfach-Freistrahl, füllen.
  • Bevorzugt ist das Füllventil 16 während eines Betriebs der Dosenfüllvorrichtung 12 in seiner Höhenposition unveränderlich. Dem Füllventil 16 ist bevorzugt keine Füllventil-Hubeinrichtung zum Verändern der Höhenposition des Füllventils 16 zugeordnet.
  • Es ist möglich, dass stromaufwärts von dem Füllventil 16 eine Durchflussmesseinrichtung 24 zum Messen einer Füllgutdurchflussmenge angeordnet ist (siehe Figur 2). Bevorzugt kann das Füllventil 16 in Abhängigkeit von einem Messsignal der Durchflussmesseinrichtung 24 betrieben werden, vorzugsweise zum Steuern einer volumenbasierten bzw. mengenbasierten Füllgutabfüllung in die Dose 14 mittels des Füllventils 16.
  • Es ist ebenfalls möglich, dass stromaufwärts von dem Füllventil 16 eine Füllgutversorgungsleitung und/oder ein Füllguttank angeordnet ist (nicht in den Figuren dargestellt). Beispielsweise kann die Durchflussmesseinrichtung 24 in Fluidverbindung zwischen dem Füllventil 16 und der Füllgutversorgungsleitung und/oder dem Füllguttank angeordnet sein.
  • Das Klammerarmpaar 18 weist zwei Klammerarme 18.1 und 18.2 auf, wie beispielsweise in den Figuren 2 bis 4 dargestellt ist. Die Klammerarme 18.1 und 18.2 halten die Dose 14 an einer (Außen-) Mantelfläche der Dose 14. Beispielsweise kann das Klammerarmpaar 18 derart angeordnet sein, dass es die Dose 14 in einer oberen Hälfte oder einem oberen Drittel der Mantelfläche der Dose 14 hält. Die Klammerarme 18.1 und 18.2 können separat voneinander oder integral-einstückig miteinander ausgebildet sein.
  • Im Einzelnen können die Klammerarme 18.1 und 18.2 einander zugewandte Kontaktflächen 26 zum Kontaktieren der Dose 14 aufweisen. Eine Form der Kontaktflächen 26 kann an eine Form der Mantelfläche der zu haltenden Dose 14 angepasst sein. Die Kontaktflächen 26 können beispielsweise einen gebogenen oder gekrümmten Verlauf in einer Horizontalebene aufweisen. Die Kontaktflächen 26 können die Mantelfläche der Dose 14 abschnittsweise umgreifen. Bevorzugt ist die Mantelfläche der Dose 14 zylindermantelförmig, und die Kontaktflächen 26 sind zylindermantelsegmentförmig.
  • Das Klammerarmpaar 18 kann die Dose 14 zum Füllen mittels des Füllventils 16 unterhalb von dem Füllventil 16 halten und/oder zentrieren. Besonders bevorzugt hält das Klammerarmpaar 18 die Dose 14 zentriert unterhalb von dem Füllventil 16. Das Klammerarmpaar 18 kann als eine Zentriereinrichtung zum Zentrieren der Dose 14 ausgebildet sein. Das Klammerarmpaar 18 kann die Dose 14 in einer festgelegten Position halten, in der die Dose 14 und das Füllventil 16 koaxial ausgerichtet sind. Die Mittelachse bzw. Hochachse der Dose 14 kann mit einer Mittelachse bzw. Hochachse des Füllventils 16 ausgerichtet sein bzw. fluchten.
  • Bevorzugt weist die Füllstation 10 zusätzlich zu dem Klammerarmpaar 18 (und gegebenenfalls dem Klammerarmpaar 20) keine weitere Zentriereinrichtung zum Zentrieren der Dose 14 relativ zum Füllventil 16 auf. Beispielsweise kann die Füllstation 10 bzw. das Füllventil 16 ohne einen Zentrierring, zum Beispiel an einer Zentrierglocke, ausgebildet sein.
  • Die Klammerarme 18.1 und 18.2 sind relativ zueinander bewegbar. Im Einzelnen können beide Klammerarme 18.1 und 18.2 oder nur einer der beiden Klammerarme 18.1 und 18.2 bewegbar sein.
  • Bevorzugt sind die zwei Klammerarme 18.1 und 18.2 gegensinnig zueinander bewegbar, besonders bevorzugt schwenkbar oder verschiebbar. Die Klammerarme 18.1 und 18.2 können um eine gemeinsame Schwenkachse schwenkbar sein, wie in den Figuren 3 und 4 dargestellt ist. Alternativ können die Klammerarme 18.1 und 18.2 beispielsweise um parallele Schwenkachse schwenkbar oder translatorisch aufeinander zu und voneinander wegbewegbar sein.
  • Das Klammerarmpaar 18 kann bevorzugt in eine Arbeitsstellung, wie in Figur 3 dargestellt ist, und/oder in eine Freigabestellung, wie in Figur 4 dargestellt ist, bewegt werden. Bevorzugt ist das Klammerarmpaar 18 zwischen der Arbeitsstellung und der Freigabestellung bewegbar.
  • In der Arbeitsstellung kann die Dose 14 bspw. während des Füllens mittels des Füllventils 16 gehalten und/oder zentriert werden, besonders bevorzugt zentriert bezüglich des Füllventils 16. Die Arbeitsstellung kann daher auch als eine Halte- und/oder Zentrierstellung bezeichnet werden.
  • In der Freigabestellung kann die Dose 14 bspw. übernommen oder übergeben werden. Das Klammerarmpaar 18 kann zum Übernehmen und/oder Übergeben der Dose 14 geöffnet sein. Die Dose 14 kann bspw. zum Positionieren in dem geöffneten Klammerarmpaar 18 von dem Zufuhrförderer übernommen werden. Nach dem Füllen kann die gefüllte Dose 14 aus dem geöffneten Klammerarmpaar 18 zu dem Abführförderer übergeben werden.
  • Das Klammerarmpaar 18 kann passiv ausgeführt sein. In der passiven Varianten kann das Klammerarmpaar 18 beispielsweise zum Halten der Dose elastisch vorgespannt sein. Die elastische Vorspannung kann beispielsweise mittels eines Federelements oder einer elastischen Verformbarkeit, z. B. Biegsamkeit, des Klammerarms 18.1 und/oder 18.2 bewirkt sein. Beispielsweise kann das Klammerarmpaar 18 zum Einnehmen der Arbeitsstellung (siehe Figur 3) elastisch vorgespannt sein. Die Dose 14 kann zur Übernahme zwischen die Klammerarme 18.1, 18.2 gedrückt werden, sodass die Klammerarme 18.1 und 18.2 sich gegen ihre elastische Vorspannung öffnen und die Dose 14 an deren Mantelfläche zwischen sich einklemmen.
  • Bevorzugt ist das Klammerarmpaar 18 jedoch aktiv mittels einer Betätigungseinrichtung 28 betätigbar, wie in Figur 1 schematisch dargestellt ist. Die Betätigungseinrichtung 28 kann in Wirkverbindung mit dem Klammerarmpaar 18 sein. Die Betätigungseinrichtung 28 kann das Klammerarmpaar 18 beispielsweise zum Öffnen oder Einnehmen der Freigabestellung (siehe Figur 4) betätigen. Alternativ oder zusätzlich kann die Betätigungseinrichtung 28 das Klammerarmpaar 18 beispielsweise zum Schließen oder Einnehmen der Arbeitsstellung (siehe Figur 3) betätigen. Es ist auch möglich, dass das Klammerarmpaar 18 zusätzlich zum Öffnen, zum Einnehmen der Freigabestellung, zum Schließen oder zum Einnehmen der Arbeitsstellung elastisch vorgespannt ist, zum Beispiel mittels eines Federelements.
  • Die Betätigungseinrichtung 28 kann beispielsweise eine pneumatische oder hydraulische Betätigungseinrichtung sein. Das Klammerarmpaar 18 kann bspw. mittels eines Verbindungsgestänges 30 von einem Kolben 32 der Betätigungseinrichtung 28 bewegt werden. Der Kolben 32 kann in einem Pneumatik- oder Hydraulikzylinder 34 der Betätigungseinrichtung 28 verschiebbar gelagert sein. Der Zylinder 34 kann beispielsweise ein einfachwirkender oder ein doppeltwirkender Zylinder sein. Bei einem einfachwirkenden Zylinder kann das Klammerarmpaar 18 und/oder der Kolben 32 elastisch vorgespannt sein. Beispielsweise kann die Betätigungseinrichtung 28 für jede Füllstation 10 einen eigenen Zylinder 34 mit einem eigenen Kolben 32 und ggf. einem eigenen Verbindungsgestänge 30 zum Bewegen des jeweiligen Klammerarmpaares 18 und optional des jeweiligen weiteren Klammerarmpaares 20 aufweisen.
  • Es ist möglich, dass die Betätigungseinrichtung 28 anders ausgeführt ist, z. B. als eine mechanische, elektrische oder elektromagnetische Betätigungseinrichtung. Beispielsweise kann die Betätigungseinrichtung 28 für jede Füllstation 10 eine elektrische oder elektromagnetische Antriebseinheit zum Bewegen des jeweiligen Klammerarmpaares 18 und optional des jeweiligen weiteren Klammerarmpaares 20 aufweisen.
  • Die Betätigungseinrichtung 28 kann bevorzugt unterhalb von den Füllstationen 10 und/oder radial innen von den Füllstationen angeordnet sein. Allerdings sind prinzipiell alle denkbaren Relativanordnungen zwischen der Betätigungseinrichtung 28 und den Füllstationen 10 möglich. Beispielsweise kann die Betätigungseinrichtung 28 in einem drehenden Teil oder einem feststehenden Teil der Dosenfüllvorrichtung 12 angeordnet sein.
  • Das optionale Klammerarmpaar 20 kann, wie das Klammerarmpaar 18, zwei Klammerarme 20.1, 20.2 aufweisen (siehe Figur 2). Die zwei Klammerarme 20.1, 20.2 des Klammerarmpaares 20 können die Dose 14 an der Mantelfläche der Dose 14 halten. Beispielsweise kann das Klammerarmpaar 20 derart angeordnet sein, dass es die Dose 14 in einer unteren Hälfte oder einem unteren Drittel der Mantelfläche der Dose 14 hält. Bevorzugt ist das Klammerarmpaar 20 unterhalb von dem Klammerarmpaar 18 zum gleichzeitigen Halten der Mantelfläche derselben Dose 14 angeordnet.
  • Bevorzugt kann das Klammerarmpaar 20 wie das Klammerarmpaar 18 ausgeführt sein und/oder betrieben werden. Beispielsweise können die Klammerarme 20.1, 20.2 einander zugewandte Kontaktflächen aufweisen, die wie die Kontaktflächen 26 ausgeführt sein können. Das Klammerarmpaar 20 kann zusammen mit dem Klammerarmpaar 18 die Dose 14 zum Füllen mittels des Füllventils 16 unterhalb von dem Füllventil 16 zentriert halten. Die Klammerarme 20.1, 20.2 können relativ zueinander bewegbar sein, wie für die Klammerarme 18.1 und 18.2 erläutert. Das Klammerarmpaar 20 kann, wie das Klammerarmpaar 18, in eine Arbeitsstellung und/oder eine Freigabestellung bewegbar sein. Das Klammerarmpaar 20 kann passiv ausgeführt sein. Alternativ kann das Klammerarmpaar 20 aktiv betätigbar sein, zum Beispiel von der Betätigungseinrichtung 28. Die Betätigung des Klammerarmpaares 20 kann gemeinsam oder unabhängig von der Betätigung des Klammerarmpaares 18 erfolgen.
  • Die Stützvorrichtung 22 stützt die Dose 14 bodenseitig ab. Bevorzugt ist die Stützvorrichtung 22 als eine Stützplatte bzw. ein Stützteller ausgeführt. Vorzugsweise kann eine Oberseite der Stützvorrichtung 22 als eine Gleitfläche ausgeführt sein, über die die Dose 14 zum Positionieren in der Füllstation 10 oder zum Entnehmen aus der Füllstation 10 geschoben werden kann.
  • Es ist möglich, dass die Stützvorrichtungen 22 von mehreren, vorzugsweise benachbarten, Füllstationen 10 miteinander verbunden sind. Beispielsweise können mehrere, benachbarte Stützvorrichtungen 22 jeweils ein Stützplattensegment einer gemeinsamen Stützplatte o.Ä. sein.
  • Bevorzugt ist die Stützvorrichtung 22 während eines Betriebs der Dosenfüllvorrichtung 12 in ihrer Höhenposition unveränderlich. Der Stützvorrichtung 22 ist bevorzugt keine Stützvorrichtung-Hubeinrichtung zum Verändern der Höhenposition der Stützvorrichtung 22 und damit der Dose 14 zugeordnet.
  • Die Figur 5 zeigt ein modifiziertes Ausführungsbeispiel, bei der die Betätigungseinrichtung 28 beispielhaft als eine mechanische Betätigungseinrichtung (nur schematisch in Figur 5 dargestellt) ausgeführt ist.
  • Beispielsweise kann die Betätigungseinrichtung 28 eine, vorzugsweise umlaufende, Steuerkurve 36 und einen Steuerkurvenfolger bzw. ein Führungselement 38 aufweisen.
  • Das Führungselement 38 kann entlang der Steuerkurve 36 geführt sein. Das Führungselement 38 kann beispielsweise eine Rolle oder ein Gleitschuh sein. Das Führungselement 38 kann mittels eines Verbindungsgestänges 30 in Wirkverbindung mit dem Klammerarmpaar 18 zum Bewegen des Klammerarmpaares 18 und gegebenenfalls in Wirkverbindung mit dem Klammerarmpaar 20 zum Bewegen des Klammerarmpaares 20 sein. Ein Verlauf der Steuerkurve 36 kann somit über das Führungselement 38 und das Verbindungsgestänge 30 zum Bewirken einer Bewegung des Klammerarmpaares 18 und gegebenenfalls des Klammerarmpaares 20 genutzt werden.
  • Beispielsweise kann die Betätigungseinrichtung 28 für jede Füllstation 10 ein eigenes Führungselement 38 aufweisen, die entlang der Steuerkurve 36 geführt sind.
  • Die Steuerkurve 36 und die Führungselemente 38 können bspw. radial innen oder - wie in Figur 5 dargestellt ist - radial außen von den Füllstationen 10 angeordnet sein. Bevorzugt sind die Steuerkurve 36 und die Führungselemente 38 unterhalb von den Füllstationen 10 angeordnet.
  • Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr ist eine Vielzahl von Varianten und Abwandlungen möglich, die ebenfalls von dem Erfindungsgedanken Gebrauch machen und deshalb in den Schutzbereich fallen. Insbesondere beansprucht die Erfindung auch Schutz für den Gegenstand und die Merkmale der Unteransprüche unabhängig von den in Bezug genommenen Ansprüchen. Insbesondere sind die einzelnen Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 jeweils unabhängig voneinander offenbart. Zusätzlich sind auch die Merkmale der Unteransprüche unabhängig von sämtlichen Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 und beispielsweise unabhängig von den Merkmalen bezüglich des Vorhandenseins und/oder der Konfiguration der Füllstationen, des Füllventils, des Klammerarmpaares und/oder der Stützvorrichtung des unabhängigen Anspruchs 1 offenbart.
    • Bezugszeichenliste
    • 10
    Füllstation
    12
    Dosenfüllvorrichtung
    14
    Dose
    16
    Füllventil
    18
    Klammerarmpaar
    18.1
    Klammerarm
    18.2
    Klammerarm
    20
    Klammerarmpaar
    20.1
    Klammerarm
    20.2
    Klammerarm
    22
    Stützvorrichtung
    24
    Durchflussmesseinrichtung
    26
    Kontaktfläche
    28
    Betätigungseinrichtung
    30
    Verbindungsgestänge
    32
    Kolben
    34
    Zylinder
    36
    Steuerkurve
    38
    Führungselement

Claims (15)

  1. Dosenfüllvorrichtung (12) zum Füllen von Dosen (14), aufweisend:
    mehrere Füllstationen (10), die jeweils aufweisen:
    - ein Füllventil (16) zum kontaktlosen Füllen einer Dose (14);
    - ein Klammerarmpaar (18) mit zwei relativ zueinander bewegbaren Klammerarmen (18.1, 18.2) zum Halten und/oder Zentrieren der Dose (14) an einer Mantelfläche der Dose (14); und
    - eine Stützvorrichtung (22), vorzugsweise Stützplatte, zum bodenseitigen Abstützen der Dose (14).
  2. Dosenfüllvorrichtung (12) nach Anspruch 1, wobei:
    das Klammerarmpaar (18) zum Zentrieren der Dose (14) unterhalb von dem Füllventil (16) ausgebildet ist.
  3. Dosenfüllvorrichtung (12) nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei:
    die zwei relativ zueinander bewegbaren Klammerarme (18.1, 18.2) gegensinnig zueinander bewegbar, vorzugsweise schwenkbar oder verschiebbar, sind; und/oder
    das Klammerarmpaar (18) in eine Arbeitsstellung, vorzugsweise Halte- und/oder Zentrierstellung, zum Halten und/oder Zentrieren der Dose (14) bewegbar ist; und/oder
    das Klammerarmpaar (18) in eine Freigabestellung zum Übernehmen und/oder Übergeben der Dose (14) bewegbar ist.
  4. Dosenfüllvorrichtung (12) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei:
    das Klammerarmpaar (18) aktiv betätigbar ist, vorzugsweise mechanisch, pneumatisch, hydraulisch, elektrisch oder elektromagnetisch.
  5. Dosenfüllvorrichtung (12) nach einem der vorherigen Ansprüche, ferner aufweisend:
    eine Betätigungseinrichtung (28), die zum Betätigen der Klammerarmpaare (18) in Wirkverbindung mit den Klammerarmpaaren (18) ist, wobei die Betätigungseinrichtung (28) vorzugsweise:
    - radial innen von oder radial außen von den mehreren Füllstationen (10) angeordnet ist; und/oder
    - unterhalb von den mehreren Füllstationen (10) angeordnet ist; und/oder
    - in einem drehenden Teil oder einem feststehenden Teil der Dosenfüllvorrichtung (12) angeordnet ist.
  6. Dosenfüllvorrichtung (12) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei:
    das Klammerarmpaar (18) passiv und zum Halten der Dose (14) elastisch vorgespannt oder vorspannbar ist.
  7. Dosenfüllvorrichtung (12) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die mehreren Füllstationen (10) ferner jeweils aufweisen:
    ein weiteres Klammerarmpaar (20) mit zwei weiteren relativ zueinander bewegbaren Klammerarmen (20.1, 20.2) zum Halten der Dose (14) an der Mantelfläche der Dose (14).
  8. Dosenfüllvorrichtung (12) nach Anspruch 7, wobei mindestens eines der nachfolgenden Merkmale erfüllt ist:
    das weitere Klammerarmpaar (20) ist unterhalb von dem Klammerarmpaar (18) zum gleichzeitigen Halten der Dose (14) gemeinsam mit dem Klammerarmpaar (18) angeordnet;
    das weitere Klammerarmpaar (20) ist zum Zentrieren der Dose (14) unterhalb von dem Füllventil (16) angeordnet;
    die zwei weiteren relativ zueinander bewegbaren Klammerarme (20.1, 20.2) des weiteren Klammerarmpaares (20) sind gegensinnig zueinander bewegbar, vorzugsweise schwenkbar oder verschiebbar; und
    das weitere Klammerarmpaar (20) ist passiv und zum Halten der Dose (14) elastisch vorgespannt oder vorspannbar oder das weitere Klammerarmpaar (20) ist, vorzugsweise gemeinsam mit dem Klammerarmpaar (18), aktiv betätigbar, vorzugsweise mechanisch, pneumatisch, hydraulisch, elektrisch oder elektromagnetisch.
  9. Dosenfüllvorrichtung (12) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei:
    das Füllventil (16) als ein Freistrahlfüllventil, vorzugsweise ein Einzel-Freistrahlfüllventil oder ein Mehrfach-Freistrahlfüllventil, ausgeführt ist.
  10. Dosenfüllvorrichtung (12) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei mindestens eines der nachfolgenden Merkmale erfüllt ist:
    die mehreren Füllstationen (10) sind jeweils ohne eine Füllventil-Hubeinrichtung zum Verändern einer Höhenposition des Füllventils (16) ausgeführt;
    die mehreren Füllstationen (10) sind jeweils ohne eine Stützvorrichtung-Hubeinrichtung zum Verändern einer Höhenposition der Stützvorrichtung (22) ausgeführt; und
    die mehreren Füllstationen (10) sind jeweils ohne einen Zentrierring zum Zentrieren der Dose (14) ausgeführt.
  11. Dosenfüllvorrichtung (12) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei:
    die Dosenfüllvorrichtung (12) eine Rundläufer-Dosenfüllvorrichtung ist und die mehreren Füllstationen (10) um einen Umfang der Rundläufer-Dosenfüllvorrichtung herum angeordnet sind, vorzugsweise gleichmäßig verteilt; oder
    die Dosenfüllvorrichtung (12) eine Linear-Dosenfüllvorrichtung ist und die mehreren Füllstationen (10) in einer oder mehreren Reihen angeordnet sind.
  12. Dosenbehandlungsanlage aufweisend:
    einen Reinraum; und
    eine Dosenfüllvorrichtung (12) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Dosenfüllvorrichtung (12) und/oder die mehreren Füllstationen (10) der Dosenfüllvorrichtung (12) innerhalb des Reinraums angeordnet ist/sind.
  13. Verwendung der Dosenfüllvorrichtung (12) nach einem der Ansprüche 1 bis 12 zum, vorzugsweise aseptischen, Füllen von Dosen (14), vorzugsweise von Getränkedosen oder Konservendosen.
  14. Verfahren zum, vorzugsweise aseptischen, Füllen von Dosen (14) mittels einer Dosenfüllvorrichtung (12), vorzugsweise nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei das Verfahren aufweist:
    Positionieren der Dosen (14) in mehreren Füllstationen (10) der Dosenfüllvorrichtung (12), wobei je Füllstation (10):
    - eine Dose (14) von einer Stützvorrichtung (22) der jeweiligen Füllstation (10) bodenseitig abgestützt ist; und
    - die Dose (14) von einem Klammerarmpaar (18) mit zwei relativ zueinander bewegbaren Klammerarmen (18.1, 18.2) der jeweiligen Füllstation (10) an einer Mantelfläche der jeweiligen Dose (14) gehalten und/oder zentriert ist;
    kontaktloses Füllen der in den Füllstationen (10) positionierten Dosen (14) mittels eines oberhalb und beabstandet zur jeweiligen Dose (14) angeordneten Füllventils (16) der jeweiligen Füllstation (10), vorzugsweise mit einem Freistrahl und/oder mit einem kohlensäurefreien Füllgut.
  15. Verfahren nach Anspruch 14, wobei mindestens eines der nachfolgenden Merkmale erfüllt ist:
    die Dosen (14) werden von dem Klammerarmpaar (18) der jeweiligen Füllstation (10) zentriert unterhalb von dem Füllventil (16) der jeweiligen Füllstation (10) positioniert;
    die in den mehreren Füllstationen (10) positionierten Dosen (14) werden nur von der Stützvorrichtung (22) und dem Klammerarmpaar (18) der jeweiligen Füllstation (10) berührt; und
    das Positionieren und das Füllen erfolgen in einer Reinraumumgebung.
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