EP4455035A1 - Vorrichtung vom rundläufer-typ zum abfüllen von einem füllmedium in eine vielzahl von behälter - Google Patents

Vorrichtung vom rundläufer-typ zum abfüllen von einem füllmedium in eine vielzahl von behälter Download PDF

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EP4455035A1
EP4455035A1 EP24171850.1A EP24171850A EP4455035A1 EP 4455035 A1 EP4455035 A1 EP 4455035A1 EP 24171850 A EP24171850 A EP 24171850A EP 4455035 A1 EP4455035 A1 EP 4455035A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
unit
container
filling
drive unit
flange
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
EP24171850.1A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Berthold Burgmeier
Bastian Krogner
Achim STIEGLER
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.)
Gasti Verpackungsmaschinen GmbH
Original Assignee
Gasti Verpackungsmaschinen GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Gasti Verpackungsmaschinen GmbH filed Critical Gasti Verpackungsmaschinen GmbH
Publication of EP4455035A1 publication Critical patent/EP4455035A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67CCLEANING, FILLING WITH LIQUIDS OR SEMILIQUIDS, OR EMPTYING, OF BOTTLES, JARS, CANS, CASKS, BARRELS, OR SIMILAR CONTAINERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; FUNNELS
    • B67C3/00Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus; Filling casks or barrels with liquids or semiliquids
    • B67C3/02Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus
    • B67C3/22Details
    • B67C3/225Means for filling simultaneously, e.g. in a rotary filling apparatus or multiple rows of containers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B65B43/50Feeding or positioning bags, boxes, or cartons in the distended, opened, or set-up state; Feeding preformed rigid containers, e.g. tins, capsules, glass tubes, glasses, to the packaging position; Locating containers or receptacles at the filling position; Supporting containers or receptacles during the filling operation using rotary tables or turrets
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    • B65B7/00Closing containers or receptacles after filling

Definitions

  • the present invention relates to a rotary type device for filling a filling medium, in particular a foodstuff, into a plurality of containers.
  • filling systems are known from the state of the art, with which a wide variety of filling media or filling goods can be filled into a wide variety of packaging.
  • hot and cold, liquid, pasty and powdery filling goods such as soups, drinks, dairy products and spreads, but also piece goods, such as pasta, can be filled into packaging of different sizes, which can be made of different materials.
  • piece goods such as pasta
  • Such filling systems must be able to dose precisely, comply with high hygiene standards and guarantee a high level of consumer safety.
  • linear machines In the case of fully automatic filling systems, in which not only the filling process but also the closing and transporting of the packaging takes place automatically, a basic distinction is made between linear and rotary machines. In linear machines, all process steps take place along a straight conveyor track, while in rotary machines the conveyor track is a Circular track or oval track. The packaging is usually transported standing or hanging, depending on the contents and the type and size of the packaging.
  • the general structure of the filling systems known from the state of the art comprises a basic structure with a table top, beneath which all drive components are housed.
  • the handling of the packaging to be filled and the individual process steps, which are carried out by so-called functional units, take place above the table top.
  • individual packages such as cups
  • the cups are first stacked from a stacking unit and placed in respective openings provided in a turntable that serves as a transport unit.
  • the cups can be sterilized and filled with filling material in a filling and dosing unit.
  • the filled cups are then provided with a seal and sealed.
  • the filled cups can also be closed with a lid.
  • the cups can be printed and tested for leaks.
  • the filled and sealed cups are lifted out of the container openings by means of a lifting unit, usually pneumatically driven, which moves through the table top. They then leave the filling system in an outlet unit and are packaged elsewhere and placed on pallets.
  • the table top serves as protection for the drive side, which must not be cleaned using wet chemicals. At the same time, the table top makes it more difficult to clean the floor beneath the drive side.
  • the individual functional units are stored on the table top. Because any lifting units move through the table top and the process step of lifting the cups out of the cup openings is therefore fixed locally on the table top, the position and often also the number of functional units is largely fixed. In the event that an existing filling system is to be converted to a different filling material, for example where germ-free filling is necessary, the filling system would have to be converted to a considerable extent and equipped with a different table top, because the lifting unit may not be able to remain in the same place.
  • One object of the present invention is therefore to minimize or even eliminate any disadvantages known from the prior art.
  • one object of the present invention is to propose a structure for a rotary machine that is easier to clean and has a modular structure so that any functional units can be used very variably in terms of location.
  • the invention relates to a rotary type device for filling a filling medium, in particular a foodstuff, into a plurality of containers.
  • the device comprises a drive unit and a plurality of container receptacles, each of which is designed to receive a container and can be rotated about a vertical axis by the drive unit.
  • the device according to the invention is characterized in that the device further comprises at least one functional unit which is selected from the group consisting of a container stacking unit, a container filling unit, a container covering unit, a container sealing unit, a container printing unit, a container inspection unit and a container discharge unit, and that the at least one functional unit is mechanically coupled to the drive unit.
  • the at least one functional unit is clamped to the drive unit.
  • the at least one functional unit is clamped to a stationary flange provided on the drive unit.
  • the at least one functional unit is preferably mechanically coupled on the one hand to the drive unit and on the other hand to a support ring.
  • the support ring is arranged in the radial direction outside the plurality of container receptacles.
  • the support ring is designed as a closed, circular ring.
  • the support ring is supported on the ground by means of a plurality of vertical floor supports mounted on the ground.
  • the plurality of floor supports are mechanically coupled to the drive unit by means of a plurality of horizontal cross supports.
  • the drive unit has a stationary hollow shaft and a motor-driven rotor radially outside the stationary hollow shaft, and if the drive unit has a plurality of flanges spaced apart in the vertical direction and projecting outwards in the radial direction, of which at least one flange is rotatable with the rotor and at least one flange is stationary.
  • the container receptacles are openings designed to receive a cup and/or a bucket and/or a bottle.
  • the device is designed for filling a liquid or pasty food into a plurality of containers.
  • the device according to the invention for filling a filling medium into a large number of containers is suitable for filling a wide variety of filling goods, for example hot, cold, liquid, pasty or powdery filling goods, such as soups, drinks, dairy products and spreads, but also piece goods, such as pasta, into different packaging made of different materials, for example plastic, glass, cardboard, etc.
  • the filling device according to the invention which is also conventionally referred to as a filling system, is suitable for filling liquid or pasty foodstuffs into a large number of containers, such as cups, buckets or bottles.
  • the present invention is limited exclusively to rotary-type filling systems.
  • the packages pass through the individual process steps along a circular or oval conveyor track, which usually encloses an angle of 270° to 360°.
  • a filling device 1 according to a preferred embodiment of the invention shown is not complete in that, for example, functional units 50 (see Fig. 4 ), such as a container stacking unit, a container filling unit, a container capping unit, a container sealing unit, a container printing unit, a container inspection unit and a container discharge unit, in Fig. 1 are not shown.
  • functional units 50 such as a container stacking unit, a container filling unit, a container capping unit, a container sealing unit, a container printing unit, a container inspection unit and a container discharge unit, in Fig. 1 are not shown.
  • any electrical and pneumatic lines and control modules necessary for the proper operation of a filling plant shown in Fig. 1 shown.
  • the in Fig. 1 The structure shown essentially comprises a drive unit 10 arranged centrally or centrally relative to the circular transport path, a plurality of transport units 20, a plurality of lifting units 30 and a support ring 40.
  • Fig. 1 Different transport units 20 can be seen.
  • the transport units 20 are mechanically coupled or fastened to the drive unit 10, preferably via a clamping connection, which in relation to the Fig. 4 will be explained in more detail.
  • the transport units 20 are movably mounted on a sliding ring 22.
  • the sliding ring 22 is preferably a closed ring.
  • the transport units 20 are moved by the drive unit 10 about a vertical axis V (see Fig. 3 ), the radially outer ends of the transport units 20 slide on the sliding ring 22.
  • the sliding ring 22 is in turn mechanically coupled to the support ring 40. This coupling takes place in the Fig. 1 shown embodiment by means of an angle 23.
  • FIG. 2 is the basic structure of the Fig. 1
  • the filling device 1 shown in FIG. 1 is shown in a schematic perspective view.
  • the basic structure according to the invention essentially comprises the central drive unit 10, at least one lifting unit 30 and the support ring 40.
  • the basic structure comprises three lifting units 30 spaced apart at an angle of 120°.
  • Each lifting unit 30 preferably comprises an upper cross member 39a extending in the radial direction and preferably a lower cross member 39b extending in the radial direction.
  • a plate 32 is attached to the upper cross member 39a, from the surface of which lifting arms 31 extend in the vertical direction.
  • the number of lifting arms 31 depends on the number of openings 21 provided in the respective transport unit 20 in order to lift a filled and sealed cup from each opening 21.
  • Both the upper cross member 39a and the lower cross member 39b are double-walled. Both walls are connected via side cheeks 38 arranged on the front.
  • a rack 33 runs inside the lower cross member 39b and the upper cross member 39a, which in turn is connected to the upper plate 32. In total, there are two racks 33 per lifting unit 30, each of which can be moved in a vertical direction using motor-driven gears 34.
  • the gears 34 are connected to one another via a shaft 35.
  • the shaft 35 is driven by a motor 37 and a suitable gear 36. Both the motor 37 and the gear 36 are flanged to the radially outer side cheek 38, which also serves as a floor strut.
  • the upper cross member 39a and the lower cross member 39b are preferably clamped to the drive unit 10.
  • the upper cross member 39a is clamped to a flange 10c and the lower cross member 39b to a flange 10d of the central drive unit 10 (see Fig. 3 ).
  • the clamping of the upper cross member 39a to the flange 10c of the drive unit 10 is preferably carried out via a jaw clamp 30a
  • the clamping of the lower cross member 39b to the flange 10d of the central drive unit 10 is preferably carried out via a jaw clamp 30b.
  • These jaw clamps 30a, 30b only have to be released in order to slide the upper and lower cross members 39a, 39b along the flanges 10c, 10d.
  • the releasable clamping of the upper and lower cross members 39a, 39b to the flanges 10c, 10d enables a flexible arrangement of the lifting unit 30 with regard to its angular position around the drive unit 10.
  • the support ring 40 is also connected to the side wall serving as the bottom strut 38, namely with the help of an angle 43 on which the support ring 40 is mounted.
  • the support ring 40 is secured or fixed on the angle 43 by means of a clamp connection 42. Due to the variability, the clamp connection 42 can be adapted to the diameter of the support ring 40.
  • the clamp connection 42 has a plate 41 on the top, on which the angle 23 for the sliding ring 22 can be attached (see Fig. 3 ).
  • the support ring 40 is preferably arranged radially outside the plurality of container receptacles 21 and is further preferably designed as a closed, circular ring.
  • Fig. 3 shows a vertical cross-sectional view of the central drive unit 10.
  • the essentially cylindrical structure of the drive unit 10 comprises cylindrical sections with different diameters.
  • a motor 13 preferably a servo motor, is accommodated, which drives a rotor 12 via a planetary gear-pinion arrangement 14.
  • a static hollow shaft 11 Radially inward of the rotatable rotor 12 there is a static hollow shaft 11 which has a through-channel 16 extending in the vertical direction.
  • the rotor 12 is held on bearings 15 so as to be rotatable about a vertical axis V.
  • the rotor 12 also has a flange 10b protruding outwards in the radial direction, which can rotate together with the rotor 12 about the vertical axis V.
  • a flange 10b protruding outwards in the radial direction, which can rotate together with the rotor 12 about the vertical axis V.
  • the passage channel 16 in the area of the flange 10a can be open, but can also be closed if required with the aid of a Fig. 3 closed with a lid (not shown).
  • the through-channel 16 located within the stationary hollow shaft 11 allows the passage of electrical and pneumatic lines to the functional units 50 clamped to the flange.
  • the transport units 20, which are rotated about the vertical axis V by the drive unit 10, are preferably clamped to the flange 10b by means of a jaw clamp 20a.
  • the upper cross member 39a of the lifting unit 30 is preferably clamped to the flange 10c, while the lower cross member 39b of the lifting unit 30 is preferably clamped to the flange 10d. Only the flange 10b rotates together with the rotor 12 about the vertical axis V, while the flanges 10a, 10c and 10d remain stationary.
  • Fig. 4 shows a partially vertically sectioned view of a portion of the Fig. 1 Filling device 1 shown.
  • the upper cross member 39a of the lifting unit 30 is preferably clamped to the flange 10c and the lower cross member 39b of the lifting unit 30 is preferably clamped to the flange 10d.
  • Both cross members 39a, 39b are connected to the bottom strut (side cheek) 38.
  • the bottom strut 38 is in turn fastened to the support ring 40 via the angle 43.
  • the radially inner end of the transport units 20 is preferably clamped to the flange 10b, while the end of the transport unit 20 facing away from the drive unit 10 rests movably on the sliding ring 22.
  • the sliding ring 22 is in turn fastened to the plate 41 ( Fig. 2 ) above the support ring 40.
  • a functional unit 50 is shown.
  • the functional unit 50 shown is a stacking unit in which a large number of cups can be stacked along three vertical columns and individually stacked into the openings 21 of the transport unit 20.
  • This functional unit 50 is in turn preferably clamped to the flange 10a of the drive unit 10 via a jaw clamp 50a. This allows all functional units 50 to be attached to the drive unit 10 in a rotationally symmetrical and completely flexible manner.
  • a table top as used in the filling systems known from the prior art, is no longer necessary. Due to the lack of a table top, the floor beneath the filling system can be cleaned more easily. Likewise, the The filling system is modular in that it can be adapted to other customer-specific requirements without great effort. Both the lifting unit 30 and any functional unit 50 can be arranged in a variety of angular positions around the drive unit 10. The sequence of the individual process steps from the stacking of individual cups in the transport units 20 to a container discharge unit (not shown) can thus be designed variably.
  • a further advantage of the modular design of the filling device 1 according to the invention is that many parts, for example the entire Fig. 2 shown basic structure can be used for different machine sizes, for different transport units 20 and for different filling materials. This allows machines to be pre-assembled independently of the order, which in turn reduces the manufacturing costs.
  • the basic structure of the filling device 1 can be used in a largely standardized manner for different machine sizes, different transport units and different arrangements of the functional units 50.
  • Another advantage of the filling device 1 according to the invention is that the lack of a table top makes individual components of the filling device 1 easier for the user to access for maintenance and repair work.
  • the usability is also improved because the transport units 20 can be arranged at the user's eye level.
  • the through-channel 16 provided in the stationary hollow shaft 11 allows electrical and pneumatic lines to be laid centrally through the drive unit 10, which in turn shortens the length of the lines to the functional units 50. Since all electrical and pneumatic drives are sealed within the drive unit 10, and furthermore all movements and other drives are designed to be accessible and cleanable, the risk of contamination, as exists in the prior art due to the vertical movement of the lifting unit 30 through the table top and the associated elevator effects, is reduced to a minimum.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Basic Packing Technique (AREA)
  • Supplying Of Containers To The Packaging Station (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung 1 vom Rundläufer-Typ zum Abfüllen von einem Füllmedium, insbesondere von einem Nahrungsmittel, in eine Vielzahl von Behälter. Die Vorrichtung 1 umfasst eine Antriebseinheit 10 und eine Vielzahl von Behälteraufnahmen 21, die jeweils zur Aufnahme eines Behälters ausgebildet und um eine vertikale Achse V durch die Antriebseinheit 10 drehbar sind. Die Vorrichtung 1 ist dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung 1 des Weiteren mindestens eine Funktionseinheit 50 umfasst, die ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus einer Behälterabstapeleinheit, einer Behälterfülleinheit, einer Behälterbedeckelungseinheit, einer Behälterversiegelungseinheit, einer Behälterbedruckeinheit, einer Behälterprüfeinheit und einer Behälterauslaufeinheit, und dass die mindestens eine Funktionseinheit 50 mit der Antriebseinheit 10 mechanisch gekoppelt ist.

Description

    GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung vom Rundläufer-Typ zum Abfüllen von einem Füllmedium, insbesondere von einem Nahrungsmittel, in eine Vielzahl von Behältern.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Aus dem Stand der Technik sind verschiedenste Abfüllanlagen bekannt, mit denen unterschiedlichste Füllmedien oder Füllgüter in unterschiedlichste Verpackungen abgefüllt werden können. So können beispielsweise heiße und kalte, flüssige, pastöse und pulverförmige Füllgüter, wie zum Beispiel Suppen, Getränke, Milchprodukte und Brotaufstriche, aber auch Stückgüter, wie zum Beispiel Nudeln, in unterschiedlich große Verpackungen, die aus unterschiedlichen Materialen hergestellt sein können, abgefüllt werden. Solche Abfüllanlagen müssen dabei eine genaue Dosierbarkeit haben, hohe Hygienestandards einhalten sowie eine hohe Verbrauchersicherheit gewährleisten.
  • Bei den vollautomatischen Abfüllanlagen, bei denen nicht nur der Abfüllvorgang, sondern auch das Verschließen und Transportieren der Verpackungen automatisch erfolgt, wird grundsätzlich zwischen Linearläufern und Rundläufern unterschieden. Bei Linearläufern erfolgen sämtliche Prozessschritte entlang einer geradlinigen Transportbahn, während die Transportbahn bei einem Rundläufer eine Kreisbahn oder auch ovale Bahn ist. Die Verpackungen werden in der Regel stehend oder hängend transportiert, je nach Füllgut und Art und Größe der Verpackung.
  • Der generelle Aufbau der aus dem Stand der Technik bekannten Abfüllanlagen umfasst einen Grundaufbau mit Tischplatte, unterhalb derer sämtliche Antriebskomponenten untergebracht sind. Die Handhabung der abzufüllenden Verpackung sowie die einzelnen Prozessschritte, die von sog. Funktionseinheiten durchgeführt werden, erfolgen dabei oberhalb der Tischplatte. So werden beispielweise zunächst aus einer Abstapeleinheit einzelne Verpackungen, beispielsweise Becher, abgestapelt und in jeweilige Öffnungen, die in einer als Transporteinheit dienenden Drehscheibe vorgesehen sind, eingebracht. Sodann können je nach Füllgut die Becher entkeimt und in einer Befüll- und Dosiereinheit mit Füllgut befüllt werden. Die befüllten Becher werden anschließend mit einem Siegel versehen und versiegelt. Optional oder alternativ können die befüllten Becher auch mit einem Deckel verschlossen werden. In einem nachfolgenden Prozessschritt können die Becher bedruckt und auf Dichtigkeit geprüft werden. Zuletzt werden die befüllten und versiegelten Becher mittels einer meist pneumatisch angetriebenen Hubeinheit, die sich durch die Tischplatte hindurchbewegt, aus den Behälteröffnungen angehoben und verlassen sodann in einer Auslaufeinheit die Abfüllanlage und werden anderswo verpackt und in Paletten verbracht.
  • Bei der Reinigung der aus dem Stand der Technik bekannten Abfüllanlagen dient die Tischplatte als Schutz für die Antriebsseite, welche nicht nasschemisch gereinigt werden darf. Gleichzeitig erschwert die Tischplatte die Reinigung des Bodens unterhalb der Antriebsseite. Auf der anderen Seite werden auf der Tischplatte die einzelnen Funktionseinheiten gelagert. Dadurch, dass etwaige Hubeinheiten sich durch die Tischplatte hindurchbewegen und demnach der Prozessschritt des Anhebens der Becher aus den Becheröffnungen örtlich auf der Tischplatte festgelegt ist, ist die Position und oft auch die Anzahl der Funktionseinheiten weitestegehend festgelegt. Für den Fall, dass eine bestehende Abfüllanlage auf ein anderes Füllgut umgerüstet werden soll, bei der beispielsweise eine keimfreie Abfüllung notwendig ist, müsste die Abfüllanlage in erheblichem Maße umgebaut und mit einer anderen Tischplatte ausgerüstet werden, da die Hubeinheit möglicherweise nicht an dem gleichen Ort verbleiben kann.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht deshalb darin, etwaige aus dem Stand der Technik bekannte Nachteile zu minimieren oder gar zu beseitigen. Insbesondere ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Aufbau für eine Rundläufermaschine vorzuschlagen, die leichter zu reinigen und modular aufgebaut ist dahingehend, dass etwaige Funktionseinheiten örtlich sehr variabel eingesetzt werden können.
  • Diese Aufgabe und möglicherweise andere Aufgaben werden durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1 gelöst. Optionale beziehungsweise bevorzugte Merkmale der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung vom Rundläufer-Typ zum Abfüllen von einem Füllmedium, insbesondere von einem Nahrungsmittel, in eine Vielzahl von Behälter. Die Vorrichtung umfasst eine Antriebseinheit und eine Vielzahl von Behälteraufnahmen, die jeweils zur Aufnahme eines Behälters ausgebildet und um eine vertikale Achse durch die Antriebseinheit drehbar sind. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung des Weiteren mindestens eine Funktionseinheit umfasst, die ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus einer Behälterabstapeleinheit, einer Behälterfülleinheit, einer Behälterbedeckelungseinheit, einer Behälterversiegelungseinheit, einer Behälterbedruckeinheit, einer Behälterprüfeinheit und einer Behälterauslaufeinheit, und dass die mindestens eine Funktionseinheit mit der Antriebseinheit mechanisch gekoppelt ist.
  • Vorzugsweise ist die mindestens eine Funktionseinheit mit der Antriebseinheit klemmend befestigt.
  • Noch bevorzugter ist die mindestens eine Funktionseinheit mit einem an der Antriebseinheit vorgesehenen stationären Flansch klemmend befestigt.
  • Weiterhin bevorzugt ist die mindestens eine Funktionseinheit einerseits mit der Antriebseinheit und andererseits mit einem Stützring mechanisch gekoppelt.
  • Vorteilhaft ist es, wenn der Stützring in radialer Richtung außerhalb der Vielzahl von Behälteraufnahmen angeordnet ist.
  • Ebenso ist es von Vorteil, wenn der Stützring als ein geschlossener, kreisförmiger Ring ausgebildet ist.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Stützring mittels einer Vielzahl von vertikalen, am Boden gelagerten Bodenträgern bodengelagert.
  • Vorzugsweise sind die Vielzahl von Bodenträgern mit Hilfe einer Vielzahl von horizontalen Querträgern mit der Antriebseinheit mechanisch gekoppelt.
  • Ebenso bevorzugt ist es, wenn die Antriebseinheit eine stationäre Hohlwelle und radial außerhalb von der stationären Hohlwelle einen motorisch angetriebenen Rotor aufweist, und wenn die Antriebseinheit mehrere, in vertikaler Richtung beabstandete, in radialer Richtung nach außen hervorstehende Flansche aufweist, von denen mindestens ein Flansch mit dem Rotor drehbar und mindestens ein Flansch stationär ist.
  • Noch bevorzugter ist es, wenn die Behälteraufnahmen Öffnungen sind, die zur Aufnahme eines Bechers und/oder eines Eimers und/oder einer Flasche ausgebildet sind.
  • Vorzugsweise ist die Vorrichtung zum Abfüllen von einem flüssigen oder pastösen Nahrungsmittel in eine Vielzahl von Behälter ausgebildet.
  • Diese und andere Aspekte der vorliegenden Erfindung werden ersichtlich aus der im Anschluss folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die Erfindung wird nun rein beispielhaft unter Bezugnahme auf die Zeichnungen und anhand bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung näher erläutert. Von den Figuren zeigen:
  • Fig. 1
    eine schematische perspektivische Ansicht einer nicht vollständig dargestellten Abfüllanlage gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
    Fig. 2
    eine schematische perspektivische Ansicht eines Grundaufbaus der in Fig. 1 dargestellten Abfüllanlage;
    Fig. 3
    eine vertikale Querschnittsansicht einer zentralen Antriebseinheit; und
    Fig. 4
    eine teilweise vertikal geschnittene Ansicht eines Teilbereichs der in Fig. 1 dargestellten Abfüllanlage.
    DETAILLIERTE BESCHREIBUNG EINER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Abfüllen von einem Füllmedium in eine Vielzahl von Behältern eignet sich zum Abfüllen unterschiedlichster Füllgüter, beispielsweise heißer, kalter, flüssiger, pastöser oder auch pulverförmiger Füllgüter, wie zum Beispiel Suppen, Getränke, Milchprodukte und Brotaufstriche, aber auch Stückgüter, wie zum Beispiel Nudeln, in unterschiedliche, aus unterschiedlichen Materialien hergestellte Verpackungen, beispielsweise aus Kunststoff, Glas, Pappe etc. Insbesondere eignet sich die erfindungsgemäße Abfüllvorrichtung, die herkömmlich auch als Abfüllanlage bezeichnet wird, zum Abfüllen von flüssigen oder pastösen Nahrungsmitteln in eine Vielzahl von Behältern, wie zum Beispiel Becher, Eimer oder Flaschen.
  • Die vorliegende Erfindung ist ausschließlich auf Abfüllanlagen vom Rundläufer-Typ beschränkt. Bei Rundläufermaschinen durchlaufen die Verpackungen die einzelnen Prozessschritte entlang einer kreisförmigen oder auch ovalen Transportbahn, die gewöhnlich einen Winkel von 270° bis 360° umschließt.
  • Der in Fig. 1 dargestellte Aufbau einer Abfüllvorrichtung 1 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist nicht vollständig dahingehend, dass beispielsweise Funktionseinheiten 50 (siehe Fig. 4), wie zum Beispiel eine Behälterabstapeleinheit, eine Behälterfülleinheit, eine Behälterbedeckelungseinheit, eine Behälterversiegelungseinheit, eine Behälterbedruckeinheit, eine Behälterprüfeinheit und eine Behälterauslaufeinheit, in Fig. 1 nicht dargestellt sind. Ebensowenig sind etwaige elektrische und pneumatische Leitungen sowie Steuerungsmodule, die für den ordnungsgemäßen Betrieb einer Abfüllanlage notwendig sind, in Fig. 1 gezeigt.
  • Der in Fig. 1 gezeigte Aufbau umfasst im Wesentlichen eine relativ zur kreisförmigen Transportbahn gesehene zentral oder mittig angeordnete Antriebseinheit 10, eine Vielzahl von Transporteinheiten 20, eine Vielzahl von Hubeinheiten 30 sowie einen Stützring 40.
  • Die Transporteinheiten 20, die sich in radialer Richtung von der Antriebseinheit 10 erstrecken und strahlenförmig um die Antriebseinheit 10 herum angeordnet sind, weisen Öffnungen 21 auf, in die die zu befüllenden Verpackungen, in diesem Fall Becher, eingesetzt werden können. In Fig. 1 sind unterschiedliche Transporteinheiten 20 zu sehen. So sind einerseits Transporteinheiten 20 mit drei Öffnungen 21 und andererseits Transporteinheiten 20 mit zwölf Öffnungen 21 zu sehen, deren Durchmesser kleiner ist als der Durchmesser der lediglich drei Öffnungen 21 aufweisenden Transporteinheiten 20. Die Transporteinheiten 20 sind einerseits mit der Antriebseinheit 10 mechanisch gekoppelt oder befestigt, und zwar vorzugsweise über eine Klemmverbindung, die in Bezug auf die Fig. 4 näher erläutert wird. Andererseits sind die Transporteinheiten 20 beweglich auf einem Gleitring 22 gelagert. Der Gleitring 22 ist vorzugsweise ein geschlossener Ring. Werden die Transporteinheiten 20 durch die Antriebseinheit 10 um eine vertikale Achse V (siehe Fig. 3) gedreht, gleiten die radial äußeren Enden der Transporteinheiten 20 auf dem Gleitring 22. Der Gleitring 22 wiederum ist mit dem Stützring 40 mechanisch gekoppelt. Diese Kopplung erfolgt bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform mittels eines Winkels 23.
  • In Fig. 2 ist der Grundaufbau der in Fig. 1 dargestellten Abfüllvorrichtung 1 in schematischer perspektivischer Ansicht dargestellt. Der erfindungsgemäße Grundaufbau umfasst im Wesentlichen die zentrale Antriebseinheit 10, mindestens eine Hubeinheit 30 sowie den Stützring 40. Bei der in Fig. 2 gezeigten bevorzugten Ausführungsform umfasst der Grundaufbau drei in einem Winkel von 120° zueinander beabstandete Hubeinheiten 30. Jede Hubeinheit 30 umfasst vorzugsweise einen sich in radialer Richtung erstreckenden oberen Querträger 39a und vorzugsweise einen sich in radialer Richtung erstreckenden unteren Querträger 39b. Am oberen Querträger 39a ist eine Platte 32 angebracht, von deren Oberfläche sich in vertikaler Richtung Hubarme 31 erstrecken. Die Anzahl der Hubarme 31 richtet sich nach der Anzahl der in der jeweiligen Transporteinheit 20 vorgesehenen Öffnungen 21, um aus jeder Öffnung 21 einen abgefüllten und versiegelten Becher anzuheben.
  • Sowohl der obere Querträger 39a als auch der untere Querträger 39b sind doppelwandig ausgebildet. Beide Wände sind über stirnseitig angeordnete Seitenwangen 38 verbunden. Innerhalb des unteren Querträgers 39b und des oberen Querträgers 39a verläuft eine Zahnstange 33, die wiederum mit der oberen Platte 32 verbunden ist. Insgesamt gibt es pro Hubeinheit 30 zwei Zahnstangen 33, die jeweils mithilfe von motorisch angetriebenen Zahnrädern 34 in vertikaler Richtung bewegt werden können. Die Zahnräder 34 sind über eine Welle 35 miteinander verbunden. Die Welle 35 wird mit Hilfe eines Motors 37 und einem geeigneten Getriebe 36 angetrieben. Sowohl der Motor 37 als auch das Getriebe 36 sind an der radial außengelegenen Seitenwange 38, die auch als Bodenstrebe dient, angeflanscht.
  • Der obere Querträger 39a und der untere Querträger 39b sind an der Antriebseinheit 10 vorzugsweise klemmend befestigt. So ist der obere Querträger 39a an einem Flansch 10c und der untere Querträger 39b an einem Flansch 10d der zentralen Antriebseinheit 10 angeklemmt (siehe Fig. 3). Die Klemmbefestigung des oberen Querträgers 39a mit dem Flansch 10c der Antriebseinheit 10 erfolgt vorzugsweise über eine Backenklemme 30a, und die Klemmbefestigung des unteren Querträgers 39b mit dem Flansch 10d der zentralen Antriebseinheit 10 erfolgt vorzugsweise über eine Backenklemme 30b. Diese Backenklemmen 30a, 30b müssen lediglich gelöst werden, um die oberen und unteren Querträger 39a, 39b entlang der Flansche 10c, 10d zu verschieben. Mit anderen Worten, die lösbare Klemmbefestigung der oberen und unteren Querträger 39a, 39b an den Flanschen 10c, 10d ermöglicht eine flexible Anordnung der Hubeinheit 30 hinsichtlich ihrer Winkelposition um die Antriebseinheit 10.
  • Der Stützring 40 ist ebenfalls mit der als Bodenstrebe 38 dienenden Seitenwange verbunden, und zwar mit Hilfe eines Winkels 43, auf dem der Stützring 40 gelagert ist. Auf dem Winkel 43 ist der Stützring 40 mittels einer Schellenverbindung 42 gesichert bzw. fixiert. Augrund der Variabilität kann die Schellenverbindung 42 dem Durchmesser des Stützrings 40 angepasst werden. Die Schellenverbindung 42 weist oberseitig eine Platte 41 auf, auf der der Winkel 23 für den Gleitring 22 befestigt werden kann (siehe Fig. 3).
  • Der Stützring 40 ist vorzugsweise in radialer Richtung außerhalb der Vielzahl von Behälteraufnahmen 21 angeordnet, und ist des Weiteren vorzugsweise als ein geschlossener, kreisförmiger Ring ausgebildet.
  • Fig. 3 zeigt eine vertikale Querschnittsansicht der zentralen Antriebseinheit 10. Der im Wesentlichen zylindrische Aufbau der Antriebseinheit 10 umfasst zylindrische Abschnitte mit unterschiedlichem Durchmesser. Im untersten Abschnitt, der bodenseitig von dem kreisförmigen, in radialer Richtung nach außen hervorstehenden Flansch 10d begrenzt wird, und oberseitig von dem ebenso kreisförmigen, in radialer Richtung nach außen hervorstehenden Flansch 10c begrenzt wird, ist ein Motor 13, vorzugsweise ein Servomotor, untergebracht, der über eine Planetengetriebe-Ritzel-Anordnung 14 einen Rotor 12 antreibt. Radial innen liegend von dem drehbaren Rotor 12 befindet sich eine statische Hohlwelle 11, die einen sich in vertikaler Richtung erstreckenden Durchgangskanal 16 aufweist. Der Rotor 12 wird auf Lager 15 drehbeweglich um eine vertikale Achse V gehalten. Der Rotor 12 weist ebenso einen in radialer Richtung nach außen hervorstehenden Flansch 10b auf, der sich zusammen mit dem Rotor 12 um die vertikale Achse V drehen kann. In vertikaler Richtung oberhalb der Hohlwelle 11 und des Rotors 12 befindet sich ein weiterer kreisförmiger, in radialer Richtung nach außen hervorstehender Flansch 10a.
  • Der Durchgangskanal 16 im Bereich des Flansches 10a kann offen sein, kann bei Bedarf aber auch mit Hilfe eines in Fig. 3 nicht gezeigten Deckels verschlossen sein.
  • Der innerhalb der stationären Hohlwelle 11 befindliche Durchgangskanal 16 erlaubt die Durchführung von elektrischen und pneumatischen Leitungen zu den am Flansch klemmend befestigten Funktionseinheiten 50. Die Transporteinheiten 20, die durch die Antriebseinheit 10 um die vertikale Achse V gedreht werden, sind an dem Flansch 10b vorzugsweise klemmend mittels einer Backenklemme 20a befestigt. Wie bereits erwähnt, ist der obere Querträger 39a der Hubeinheit 30 an dem Flansch 10c vorzugsweise klemmend befestigt, während der untere Querträger 39b der Hubeinheit 30 an dem Flansch 10d vorzugsweise klemmend befestigt ist. Lediglich der Flansch 10b dreht sich zusammen mit dem Rotor 12 um die vertikale Achse V, während die Flansche 10a, 10c und 10d stationär bleiben.
  • Fig. 4 zeigt eine teilweise vertikal geschnittene Ansicht eines Teilbereichs der in Fig. 1 dargestellten Abfüllvorrichtung 1. Wie in Fig. 4 zu sehen ist, ist am Flansch 10c der obere Querträger 39a der Hubeinheit 30 und am Flansch 10d der untere Querträger 39b der Hubeinheit 30 vorzugsweise klemmend befestigt. Beide Querträger 39a, 39b sind mit der Bodenstrebe (Seitenwange) 38 verbunden. Über den Winkel 43 ist die Bodenstrebe 38 wiederum mit dem Stützring 40 befestigt. Das radial innen gelegene Ende der Transporteinheiten 20 ist an dem Flansch 10b vorzugsweise klemmend befestigt, während das von der Antriebseinheit 10 abgewandte Ende der Transporteinheit 20 beweglich auf dem Gleitring 22 aufliegt. Mittels des Winkels 23 ist der Gleitring 22 wiederum auf der Platte 41 (Fig. 2) oberhalb des Stützringes 40 gelagert.
  • Lediglich strichliert ist in Fig. 4 eine Funktionseinheit 50 dargestellt. Bei der in Fig. 4 dargestellten Funktionseinheit 50 handelt es sich um eine Abstapeleinheit, in der eine Vielzahl von Becher entlang dreier vertikaler Säulen gestapelt und einzeln in die Öffnungen 21 der Transporteinheit 20 abgestapelt werden können. Diese Funktionseinheit 50 ist wiederum vorzugsweise klemmend über eine Backenklemme 50a mit dem Flansch 10a der Antriebseinheit 10 befestigt. Hierdurch können sämtliche Funktionseinheiten 50 rotationssymmetrisch und vollständig flexibel mit der Antriebseinheit 10 befestigt werden.
  • Durch den voranstehend beschriebenen Grundaufbau der Abfüllvorrichtung 1 ist eine Tischplatte, wie sie bei den aus dem Stand der Technik bekannten Abfüllanlagen verwendet wird, nicht mehr nötig. Durch die fehlende Tischplatte kann der Boden unterhalb der Abfüllanlage leichter gereinigt werden. Ebenso ist die Abfüllanlage dahingehend modular, als dass sie ohne großen Aufwand an andere kundenspezifische Anforderungen angepasst werden kann. So ist sowohl die Hubeinheit 30 als auch jedwede Funktionseinheit 50 in einer Vielzahl von Winkelpositionen um die Antriebseinheit 10 herum anordenbar. Somit kann die Abfolge der einzelnen Prozessschritte von der Abstapelung einzelner Becher in die Transporteinheiten 20 bis zu einer nicht dargestellten Behälterauslaufeinheit variabel gestaltet werden.
  • Ein weiterer Vorteil des modularen Aufbaus der erfindungsgemäßen Abfüllvorrichtung 1 ist, dass viele Teile, beispielsweise der gesamte in Fig. 2 gezeigte Grundaufbau, für unterschiedliche Maschinengrößen, für unterschiedliche Transporteinheiten 20 sowie für unterschiedliche Füllgüter eingesetzt werden kann. Hierdurch können Maschinen auftragsunabhängig vormontiert werden, was wiederum die Herstellungskosten reduziert. Mit anderen Worten, der Grundaufbau der Abfüllvorrichtung 1 kann weitestgehend standardisiert für unterschiedliche Maschinengrößen, unterschiedliche Transporteinheiten sowie unterschiedliche Anordnungen der Funktionseinheiten 50 eingesetzt werden.
  • Ebenso von Vorteil bei der erfindungsgemäßen Abfüllvorrichtung 1 ist es, dass durch die fehlende Tischplatte einzelne Komponenten der Abfüllvorrichtung 1 für den Benutzer leichter zugänglich sind im Hinblick auf Wartungs- und Instandhaltungsarbeiten. Ebenso ist die Bedienbarkeit verbessert, indem die Transporteinheiten 20 auf Augenhöhe des Benutzers angeordnet werden können.
  • Darüber hinaus erlaubt der in der stationären Hohlwelle 11 vorgesehene Durchgangskanal 16 die Verlegung von elektrischen und pneumatischen Leitungen zentral durch die Antriebseinheit 10, was wiederum die Leitungslänge zu den Funktionseinheiten 50 verkürzt. Da sämtliche elektrischen wie auch pneumatischen Antriebe abgedichtet innerhalb der Antriebseinheit 10 untergebracht sind, und darüber hinaus sämtliche Bewegungen und sonstigen Antriebe zugänglich und reinigbar gestaltet sind, ist die Gefahr einer Kontaminierung, wie sie im Stand der Technik aufgrund der vertikalen Bewegung der Hubeinheit 30 durch die Tischplatte hindurch und der damit verbundenen Fahrstuhleffekte besteht, auf ein Minimum reduziert.

Claims (11)

  1. Vorrichtung (1) vom Rundläufer-Typ zum Abfüllen von einem Füllmedium, insbesondere von einem Nahrungsmittel, in eine Vielzahl von Behälter, umfassend eine Antriebseinheit (10) und eine Vielzahl von Behälteraufnahmen (21), die jeweils zur Aufnahme eines Behälters ausgebildet und um eine vertikale Achse (V) durch die Antriebseinheit (10) drehbar sind,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) des Weiteren mindestens eine Funktionseinheit (50) umfasst, die ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus einer Behälterabstapeleinheit, einer Behälterfülleinheit, einer Behälterbedeckelungseinheit, einer Behälterversiegelungseinheit, einer Behälterbedruckeinheit, einer Behälterprüfeinheit und einer Behälterauslaufeinheit, und dass die mindestens eine Funktionseinheit (50) mit der Antriebseinheit (10) mechanisch gekoppelt ist.
  2. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Funktionseinheit (50) mit der Antriebseinheit (10) klemmend befestigt ist.
  3. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Funktionseinheit (50) mit einem an der Antriebseinheit (10) vorgesehenen stationären Flansch (10a) klemmend befestigt ist.
  4. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Funktionseinheit (50) einerseits mit der Antriebseinheit (10) und andererseits mit einem Stützring (40) mechanisch gekoppelt ist.
  5. Vorrichtung (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützring (40) in radialer Richtung außerhalb der Vielzahl von Behälteraufnahmen (21) angeordnet ist.
  6. Vorrichtung (1) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützring (40) als ein geschlossener, kreisförmiger Ring ausgebildet ist.
  7. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützring (40) mittels einer Vielzahl von vertikalen, am Boden gelagerten Bodenträgern (38) bodengelagert ist.
  8. Vorrichtung (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Vielzahl von Bodenträgern (38) mit Hilfe einer Vielzahl von horizontalen Querträgern (39a, 39b) mit der Antriebseinheit (10) mechanisch gekoppelt sind.
  9. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit (10) eine stationäre Hohlwelle (11) und radial außerhalb von der stationären Hohlwelle (11) einen motorisch angetriebenen Rotor (12) aufweist, und dass die Antriebseinheit (10) mehrere, in vertikaler Richtung beabstandete, in radialer Richtung nach außen hervorstehende Flansche (10a, 10b, 10c, 10d) aufweist, von denen mindestens ein Flansch (10b) mit dem Rotor (12) drehbar und mindestens ein Flansch (10a, 10c, 10d) stationär ist.
  10. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Behälteraufnahmen (21) Öffnungen sind, die zur Aufnahme eines Bechers und/oder eines Eimers und/oder einer Flasche ausgebildet sind.
  11. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) zum Abfüllen von einem flüssigen oder pastösen Nahrungsmittel in eine Vielzahl von Behälter ausgebildet ist.
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