RU2426686C2

RU2426686C2 - Разливочная машина

Info

Publication number: RU2426686C2
Application number: RU2009119477/12A
Authority: RU
Inventors: Михаэль БАЙЗЕЛЬ (DE); Михаэль БАЙЗЕЛЬ
Original assignee: Кхс Аг
Priority date: 2006-10-24
Filing date: 2007-10-16
Publication date: 2011-08-20
Also published as: SI2094600T1; US8936052B2; EP2094600B1; BRPI0715553A2; EP2094600B2; US20100101183A1; WO2008049535A2; WO2008049535A3; RU2009119477A; BRPI0715553B1; SI2094600T2; JP5465532B2; JP2010507536A; EP2094600A2

Abstract

Изобретение относится к разливочной машине для наполнения бутылок или подобных емкостей жидкотекучим продуктом. Машина выполнена с несколькими разливочными элементами на приводимом во вращение вокруг вертикальной оси роторе или секции ротора, имеющими отверстие для управляемой выдачи продукта в емкости и являющимися частью тракта разливаемого продукта, образованного из конструктивных элементов, направляющих разливаемый продукт, и соединяющего соответствующее отверстие выдачи с котлом разливаемого продукта. Котел расположен на роторе или секции ротора. Все приходящие в соприкосновение с разливаемым продуктом поверхности тракта разливаемого продукта между котлом продукта и отверстием выдачи изготовлены из материала с более высоким качеством, чем другие элементы машины. Указанный материал является высококачественной сталью, нержавеющей сталью или нержавеющей сталью класса 1.4404 или 1.4571. Каждый разливочный элемент соединен через собственный трубопровод разливаемого продукта с собственным патрубком котла. Этот трубопровод образован из создающего соединение с жидкостным каналом участка и ведущего к выпускному патрубку участка, расположенного на своем верхнем свободном конце с возможностью перемещаться по оси в вертикальном направлении, но уплотненным в патрубке посредством уплотнительного кольца. Изобретение обеспечивает надежность и улучшение характеристик работы машины. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 4 ил.

Description

Изобретение относится к разливочной машине согласно ограничительной части пункта 1 или пункта 3 формулы изобретения.

Разливочные машины такого вращающегося конструктивного исполнения известны в различных формах осуществления.

Задачей изобретения является создание разливочной машины с улучшенным принципом действия. Для решения этой задачи разливочная машина выполнена соответственно пункту 1 или пункту 3 формулы изобретения.

Согласно аспекту изобретения все приходящие в соприкосновение с разливаемым продуктом поверхности каждого тракта разливаемого продукта, пролегающего между отверстием выдачи соответствующего разливочного элемента и котлом разливаемого продукта, и при этом все элементы, образующие этот тракт разливаемого продукта (обозначенные ниже также как элементы, направляющие разливаемый продукт), изготовлены из очень высококачественного, совместимого с разливаемым продуктом и, в частности, также стойкого к разливаемому продукту и к примененным очищающим и/или стерилизующим средствам материала, в частности, также и из материала с высокой коррозионной стойкостью, к примеру из высококачественной стали или из нержавеющей стали, например, класса 1.4404 или 1.4571. Для изготовления, в частности, деталей ротора, несущих разливочные элементы, котла разливаемого продукта, а также других функциональных элементов разливочной машины или секций ротора используется, напротив, значительно более доступная по цене, имеющаяся в продаже сталь с «нормальным» или пониженным по сравнению с материалом элементов, направляющих разливаемый продукт, качеством, к примеру сталь класса 1.4301. Посредством этого материала в таком случае реализованы, к примеру, также газовые и вакуумные каналы, выполненные на роторе.

Соответственно другому аспекту изобретения котел разливаемого продукта удерживается на роторе посредством несущей конструкции, выполненной для уменьшения обусловленного температурой смещения котла разливаемого продукта, в частности, и по отношению к ротору, как филигранная или легкозвенная конструкция, а именно, например, состоящая из нескольких, соответственно имеющих по возможности малый объем, но одинаковых по форме и объему несущих элементов из идентичного материала или стали, предпочтительно из материала по возможности с малым коэффициентом теплового расширения. При этом для особенно предпочтительных форм осуществления могут найти применение и так называемые инвар-материалы, существенная отличительная черта которых состоит в том, что они внутри определенного интервала температуры при изменениях температуры не имеют никаких изменений по длине.

Усовершенствования являются объектом зависимых пунктов формулы изобретения. Ниже изобретение поясняется подробнее с помощью чертежей на примере осуществления.

Фиг.1 показывает в упрощенном частичном изображении и в разрезе часть ротора (секция ротора) разливочной машины вращающегося конструктивного исполнения, вместе с разливочным элементом, с кольцеобразным котлом разливаемого продукта для приема жидкотекучего разливаемого продукта и с одним из соединительных или транспортирующих разливаемый продукт трубопроводов между котлом разливаемого продукта и разливочным элементом;

фиг.2 - на отдельном изображении удерживающий элемент для трубопровода разливаемого продукта;

фиг.3 - сечение по секции ротора и по газовым и/или вакуумным каналам, выполненным на нем, для следующей формы осуществлении изобретения;

фиг.4 - на отдельном изображении один из несущих элементов для кольцеобразного котла разливаемого продукта для следующей формы осуществлении изобретения.

На чертежах представлена кольцеобразная секция ротора 1 (иначе не представленного), приводимого во вращение вокруг вертикальной оси машины ротора разливочной машины вращающегося конструктивного исполнения для заполнения бутылок 2 или подобных емкостей жидкотекучим разливаемым продуктом. В представленной форме осуществления секция ротора 1 состоит из, по существу, имеющего форму круговой пластины, концентрически охватывающего вертикальную ось машины роторного элемента 1.1, и из, по существу, кольце- или цилиндрообразного, также охватывающего вертикальную ось машины роторного элемента 1.2.

На роторном элементе 1.2 предусмотрены разливочные элементы 3, распределенные на равномерных угловых растворах, известным образом образующие соответственно вместе с носителем бутылок или емкостей (не показан) разливочные технологические позиции для заполнения бутылок 2 жидкотекучим разливаемым продуктом и снабженные для этого на своей нижней стороне, по меньшей мере, одним выпускным отверстием.

Каждый разливочный элемент 3 соединен через собственный трубопровод 4 для разливаемого продукта с собственным подключением или выпускным патрубком 5 котла 6 разливаемого продукта, выполненного кольцеобразным и охватывающим вертикальную ось машины, который заполнен жидкотекучим разливаемым продуктом, отрегулированным по уровню.

В представленной форме осуществления трубопровод 4 разливаемого продукта компонуется, по существу, из двух отрезков трубопровода, а именно сначала из участка 4.1 трубопровода, подающегося через роторный элемент 1.2 и создающего соединение с жидкостным каналом, выполненным в соответствующем разливочном элементе 3. При этом участок 4.1 трубопровода может быть выполнен, к примеру, как элемент в форме втулки или как отдельная трубная магистраль, причем, например, может быть предусмотрено скрепление с роторным элементом 1.2 посредством свинчивания, напрессовывания или проливания.

Кроме того, трубопровод для разливаемого продукта состоит из участка 4.2 трубопровода, соединенного (с возможностью разъединяться) на своем нижнем (на фиг.1) конце посредством муфты 4.3 с участком 4.1 трубопровода и ведущего к выпускному патрубку 5, в котором принят конец 4.4 трубопровода. На участке 4.2 трубопровода, согласно представленной форме осуществления, предусмотрен расходомер 7 в форме магнитного индуктивного расходомера (MID), а именно для управления соответствующего разливочного элемента 3, а с этим и процесса разливания в зависимости от количества разливаемого продукта, поступающего по трубопроводу 4 разливаемого продукта. Посредством крепления 8, выполненного как быстродействующий затвор, участок 4.2 трубопровода закрепляется на пролегающей радиально к вертикальной оси машины несущей планке 9. Для этого она снабжена открытой сбоку выборкой 10, в которую сбоку вставлен участок 4.2 трубопровода и которая может замыкаться запирающей стальной пластиной 12, снабженной соответствующей выборкой 11. Несущая планка 9, а также запирающая стальная пластина 12 закреплены посредством винта 13 на верхнем краю секции ротора 1.2.

На секции ротора 1 предусмотрены далее два кольцевых канала 14 и 15, охватывающие также вертикальную ось машины и предназначенные для сред, которые необходимы в процессе разлива, к примеру, для газо- и/или парообразных сред или для вакуума, то есть кольцевой канал 14 является, к примеру, обратным газовым каналом или напорным газовым каналом, а канал 15 - каналом разгрузки, соединенным с атмосферой, или вакуумным каналом и так далее. По участкам канала 16 или 17, образованным также частично обработанными отверстиями в роторном элементе 1.2, эти кольцевые каналы соединены с регулируемым газовым трактом внутри разливочных элементов 3.

Кольцевой канал 14 согласно представленной форме осуществления образован профилированным кольцом или кольцевым элементом 14.1, который получен из U-образного профиля из стали, а именно таким образом, что этот профиль своей открытой стороной прилегает к внутренней поверхности роторного элемента 1.2 и там герметично сварен с роторным элементом 1.2, так что образуется кольцевой канал 14, закрытый кольцевым элементом 14.1, а также внутренней поверхностью роторного элемента 1.2. Кольцевой канал 15 согласно представленной форме осуществления образован из кольцевого элемента 15.2, изготовленного из уголкового профиля тонкого стального листа. Также концентрически охватывающий вертикальную ось машины кольцевой элемент 15.2 вставлен в секцию ротора 1, сварен с роторными элементами 1.1 и 1.2 таким образом, что в зоне угла между роторными элементами 1.1 и 1.2 образуется кольцевой канал 15, закрытый снаружи этими роторными элементами 1.1 и 1.2, а также кольцевым элементом 15.2.

Котел 6 разливаемого продукта посредством несущей конструкции удерживается на расстоянии над секцией ротора 1 и на ней. Несущая конструкция выполнена филигранно (по конструкции и исполнению) и состоит из множества несущих элементов 18, предусмотренных распределенными на равномерных угловых растворах вокруг вертикальной оси машины. Все несущие элементы 18 выполнены с возможно малым объемом, но по форме, величине и объему в высокой степени идентичны, то есть выполнены одинаковыми по массогабаритным показателям и состоят согласно представленной форме осуществления из имеющей форму прямоугольника вырезанной заготовки из тонкого стального листа, согнутого на своих обоих концах для образования концов 18.1 и 18.2 несущего элемента, так что каждый несущий элемент 18 образует широкий U-образный профиль. Свободные края концов 18.1 и 18.2 несущего элемента направлены относительно вертикальной оси машины радиально наружу. Несущие элементы 18 относительно трубопроводов 4 разливаемого продукта или участков 4.2 трубопроводов и предусмотренных там расходомеров 7 перемещены радиально вовнутрь относительно вертикальной оси машины, так что пространство под котлом 6 разливаемого продукта и при этом, в частности, и трубопроводы 4 разливаемого продукта, расходомеры 7, держатели 8, выполненные как быстродействующие затворы, и так далее доступны без затруднений с боковой поверхности ротора.

На верхнем конце 18.1 несущего элемента каждого несущего элемента 18 закреплен лежащим сверху котел 6 разливаемого продукта с соответственно одной несущей консолью 19. Нижний конец 18.2 несущего элемента соединен соответственно с роторным элементом 1.1.

Особенность описанной формы осуществления состоит в том, что элементы, находящиеся в соприкосновении с жидкотекучим разливаемым продуктом или направляющие разливаемый продукт, именно, в частности, канал для разливаемого продукта или жидкости, образованный в соответствующем разливочном элементе 3, имеющийся там клапан, управляющий течением разливаемого продукта, трубопровод 4 разливаемого продукта, деталь, пройденная разливаемым продуктом или измерительный канал расходомера 7, котел 6 разливаемого продукта, а также присоединительный патрубок 5 состоят из стали высокого качества, к примеру нержавеющей стали класса 1.4404 или 1.4571, в то время как остальные элементы, не находящиеся в соприкосновении с жидкотекучим разливаемым продуктом, в частности элементы, несущие котел 6 разливаемого продукта, и разливочные элементы 3, а также и элементы, образующие кольцевые каналы 14 и 15, то есть, в частности, секция ротора 1, элементы, образующие держатель 8 (несущая планка 9 и запирающая стальная пластина 12), а также и несущие элементы 18 изготовлены из стали более низкого качества, к примеру класса 1.4301.

Для того чтобы при изменяющихся температурах, возникающих, к примеру, в разливочной машине между холодным состоянием и горячим разливом или очищением с горячим средством, достичь равномерного теплового расширения несущих элементов 18 и при этом, в частности, избежать зависящего от температуры перекоса котла 6 разливаемого продукта, несущие элементы 18 изготовлены не только из одного и того же материала, но и также выполнены одинаковыми по форме и объему с возможно малым объемом, так что во всех несущих элементах 18 изменения, обусловленные изменениями температуры, в частности расстояние между концами 18.1 и 18.2 несущего элемента, являются возможно малыми и идентичными.

Вследствие изготовления элементов, направляющих разливаемый продукт, соответственно, находящихся в соприкосновении с ним, из материала высокого качества, а элементов ротора, не направляющих разливаемый продукт, - из материала более низкого качества, получается среди прочего значительная экономия затрат, связанных с изготовлением. Так как обеспечивается, что элементы из материала более низкого качества не входят в соприкосновение с разливаемым продуктом, то устраняются, в том числе, проблемы с коррозией, как, например, сквозная коррозия.

Чтобы компенсировать различные обусловленные температурой изменения длины между различными материалами, особенно различные обусловленные температурой изменения длины между несущими элементами 18 и трубопроводом 4 разливаемого продукта, а также между роторным элементом 1.2 и трубопроводом 4 разливаемого продукта, чтобы избежать зависящих от температуры напряжений внутри системы, участок 4.2 трубопровода 4 разливаемого продукта своей частью, пролегающей в вертикальном направлении, удерживается в держателе 8 с возможностью перемещаться по оси, а на своем верхнем свободном конце 4.4 расположен с возможностью перемещаться по оси в вертикальном направлении, но уплотненным в выпускном патрубке 5 благодаря наличию уплотнительного кольца.

Благодаря разъемному соединению между участками 4.1 и 4.2 трубопровода и между верхним концом 4.4 и присоединительным патрубком 5, а также благодаря держателю 8, выполненному как быстродействующий затвор, в этой форме осуществления возможна без затруднений, в том числе, замена участка 4.2 трубопровода вместе с расходомером 7.

На фиг.3 показана в упрощенном представлении секция ротора 1а, отличающаяся от секции ротора 1, по существу, вследствие того, что дополнительно к обоим образованным кольцевыми элементами 14.1 соответственно 15.1 кольцевым каналам 14 и 15 предусмотрен другой кольцевой канал 20, скомбинированный вместе с кольцевым каналом 15 до шахтообразного (вложенного) устройства кольцевого канала. Кольцевой канал 20 образован кольцевым элементом 20.1, изготовленным из уголкового профиля из стали, а именно с коленом в форме дискового кольца, концентрически окружающего вертикальную ось машины, и в форме кругового цилиндра, окружающего вертикальную ось машины. На своих свободных краях кольцевой элемент 20.1 сварен с участком ротора 1.1 соответственно 1.2, так что образован кольцевой канал 20, ограниченный кольцевыми элементами 15.1 и 20.1, а также роторными элементами 1.1 и 1.2. Он соединен также через, по меньшей мере, участки канала 21, частично образованные обработанными отверстиями в роторном участке 1.2, с, по меньшей мере, одним, к примеру, управляемым газовым трактом, выполненным в соответствующем разливочном элементе 3. Кольцевой канал 20 служит также не в качестве канала для жидкотекучего разливаемого продукта, а в качестве канала для газо- или парообразной среды, применяемой в процессе разлива, или для вакуума. Кольцевой элемент 20 выполнен из стали более низкого качества по сравнению с элементами, направляющими разливаемый продукт.

На фиг.4 показан в очень схематичном представлении ротор, соответственно секция ротора 1b вместе с несущим элементом 22, несущим котел 6 разливаемого продукта. Несущий элемент 22 с множеством однотипных несущих элементов выполнен в виде колонны или опоры и соединен своим нижним концом с секцией ротора lb, a верхним концом - с концом несущего рычага 23, который своим другим концом удерживается на котле 6 разливаемого продукта. Все несущие элементы 22 имеют одни и те же осевые длины, а также один и тот же диаметр и являются идентичными по величине, форме и объему и в отношении использованного материала. При изменениях температуры получаются, таким образом, одинаковые тепловые расширения для несущих элементов 22, а с этим одинаковый, обусловленный температурой подъем и опускание котла 6 разливаемого продукта без перекоса и/или защемления этого котла и/или подсоединенных трубопроводов разливаемого продукта другими функциональными элементами.

На фиг.4, кроме того, также изображен кольцевой трубопровод 24, образованный кольцевым элементом 24.1, который в виде полого профиля состоит из материала или стали пониженного качества.

Изобретение описывается выше на примерах осуществления. Предполагается, что возможны многочисленные изменения, а также модификации, не выходящие за рамки изобретательского замысла, лежащего в основе изобретения.

Так, в частности, возможно изготавливать несущие элементы 18 или 22 для котла 6 разливаемого продукта из материала или металла, который обладает по возможности незначительным коэффициентом теплового расширения для того, чтобы таким образом уменьшить зависящие от температуры смещения котла 6 разливаемого продукта относительно соответствующего ротора или секции ротора 1, lb и других функциональных элементов, в частности, и трубопроводов 4 разливаемого продукта.

Перечень позиций

1, 1a, 1b Секция ротора

1.1, 1.2 Роторный элемент

2 Бутылка

3 Разливочный элемент

4 Трубопровод разливаемого продукта

4.1, 4.2 Участок трубопровода разливаемого продукта

4.3 Разъемное соединение

4.4 Конец трубопровода разливаемого продукта

5 Подсоединительный патрубок

6 Котел разливаемого продукта

7 Расходомер

8 Держатель

9 Перемычка

10 Выборка

11 Выборка

12 Запирающая стальная пластина

13 Винт

14, 15 Кольцевой канал

14.1, 15.1 Кольцевой элемент

16, 17 Участок канала

18 Несущий элемент

18.1, 18.2 Концы несущего элемента

19 Консоль

20 Кольцевой канал

20.1 Кольцевой элемент

21 Участок канала

22 Несущий элемент

23 Несущий рычаг

Claims

1. Разливочная машина для наполнения бутылок, металлических банок, пакетов или подобных емкостей (2) жидкотекучим разливаемым продуктом с несколькими разливочными элементами (3), предусмотренными на приводимом во вращение вокруг вертикальной оси машины роторе или секции ротора (1, 1a, 1b), имеющими соответственно одно отверстие выдачи для управляемой выдачи жидкотекучего разливаемого продукта в заполняемые емкости (2), являющиеся частью тракта разливаемого продукта, образованного из конструктивных элементов, направляющих разливаемый продукт, и соединяющего соответствующее отверстие выдачи с котлом (6) разливаемого продукта, предусмотренным на роторе или секции ротора (1, 1a, 1b), причем жидкостные каналы, выполненные в разливочных элементах (3) и имеющие отверстия выдачи, по меньшей мере, по их поверхностям, приходящим в соприкосновение с разливаемым продуктом, изготовлены исключительно из материала более высокого качества, отличающаяся тем, что все приходящие в соприкосновение с разливаемым продуктом поверхности тракта разливаемого продукта между котлом (6) разливаемого продукта и отверстием выдачи изготовлены из материала с более высоким качеством, чем элементы ротора или секции ротора (1, 1a, 1b), несущие котел (6) разливаемого продукта и разливочные элементы (3), причем материал более высокого качества является высококачественной сталью, нержавеющей сталью или нержавеющей сталью класса 1.4404 или 1.4571, и, по меньшей мере, секция ротора (1, 1a, 1b), несущая разливочные элементы (3) и котел (6) разливаемого продукта, и/или несущая конструкция, несущая котел (6) разливаемого продукта на роторе или секция ротора (1, 1a, 1b), изготовлены с применением материала, который имеет качество, пониженное по сравнению с материалом поверхностей, приходящих в соприкосновение с разливаемым продуктом, причем каждый разливочный элемент (3) соединен через собственный трубопровод (4) разливаемого продукта с собственным патрубком (5) котла (6) разливаемого продукта, и что соответствующий трубопровод (4) разливаемого продукта образован из создающего соединение с жидкостным каналом участка (4.1) трубопровода и ведущего к выпускному патрубку (5) участка (4.2), расположенного на своем верхнем свободном конце (4.4) с возможностью перемещаться по оси в вертикальном направлении, но уплотненным в патрубке (5) посредством уплотнительного кольца.

2. Разливочная машина по п.1, отличающаяся тем, что котел (6) разливаемого продукта удерживается на роторе (1, 1b) несущей конструкцией, и что несущая конструкция образована несколькими распределенными вокруг оси машины и идентичными по форме, объему, а также материалу несущими элементами (18, 22).

3. Разливочная машина для наполнения бутылок, металлических банок, пакетов или подобных емкостей (2) жидкотекучим разливаемым продуктом с несколькими разливочными элементами (3), предусмотренными на приводимом во вращение вокруг вертикальной оси машины ротором или секцией ротора (1, 1a, 1b), имеющими соответственно одно отверстие выдачи для управляемой выдачи жидкотекучего разливаемого продукта в заполняемые емкости (2) и являющиеся частью тракта разливаемого продукта, образованного из конструктивных элементов, направляющих разливаемый продукт, и соединяющего соответствующее отверстие выдачи с котлом (6) разливаемого продукта, удерживаемым несущей конструкцией на роторе или секции ротора (1, 1a, 1b), причем жидкостные каналы, выполненные в разливочных элементах (3) и имеющие отверстия выдачи, по меньшей мере, по их поверхностям, приходящим в соприкосновение с разливаемым продуктом, изготовлены исключительно из материала более высокого качества, отличающаяся тем, что несущая конструкция образована несколькими распределенными вокруг оси машины и идентичными по форме, объему, а также материалу несущими элементами (18, 22), причем материал более высокого качества является высококачественной сталью, нержавеющей сталью или нержавеющей сталью класса 1.4404 или 1.4571 и, по меньшей мере, секция ротора (1, 1a, 1b), несущая разливочные элементы (3) и котел (6) разливаемого продукта, и/или несущая конструкция, несущая котел (6) разливаемого продукта на роторе или секции ротора (1, 1a, 1b), изготовлены с применением материала, который имеет качество, пониженное по сравнению с материалом поверхностей, приходящих в соприкосновение с разливаемым продуктом, причем каждый разливочный элемент (3) соединен через собственный трубопровод (4) разливаемого продукта с собственным патрубком (5) котла (6) разливаемого продукта, и что соответствующий трубопровод (4) разливаемого продукта образован из создающего соединение с жидкостным каналом участка (4.1) трубопровода и ведущего к выпускному патрубку (5) участка (4.2), расположенного на своем верхнем свободном конце с возможностью перемещаться по оси в вертикальном направлении, но уплотненным в патрубке (5) посредством уплотнительного кольца.

4. Разливочная машина по п.3, отличающаяся тем, что все приходящие в соприкосновение с разливаемым продуктом поверхности тракта разливаемого продукта между котлом (6) разливаемого продукта и отверстием выдачи изготовлены из материала с более высоким качеством, чем элементы ротора или секции ротора (1, 1a, 1b), несущие котел (6) разливаемого продукта и разливочные элементы (3).

5. Разливочная машина по п.3 или 4, отличающаяся тем, что несущие элементы (18, 22) выполнены с малым объемом.

6. Разливочная машина по п.1 или 3, отличающаяся тем, что котел (6) разливаемого продукта и трубопроводы (4), соединяющие этот котел с разливочными элементами (3), по их поверхностям, приходящим в соприкосновение с разливаемым продуктом, изготовлены исключительно из материала более высокого качества.

7. Разливочная машина по п.1 или 3, отличающаяся тем, что на роторе выполнен, по меньшей мере, один кольцевой канал (15, 16, 20) для газо- и/или парообразной среды и/или вакуума, и что этот, по меньшей мере, один кольцевой канал (14, 15, 20, 24) реализован с применением материала, который имеет качество, пониженное по сравнению с материалом поверхностей, приходящих в соприкосновение с разливаемым продуктом.

8. Разливочная машина по п.7, отличающаяся тем, что материалом, имеющим качество, пониженное по сравнению с материалом поверхностей, приходящих в соприкосновение с разливаемым продуктом, является сталь, например сталь качества 1.4301.

9. Разливочная машина по п.1 или 3, отличающаяся тем, что предусмотрено средство для обусловленной температурой компенсации по длине в тракте разливаемого продукта.

10. Разливочная машина по п.1, 2 или 3, отличающаяся тем, что несущие элементы 18 состоят из инвар (ферроникелиевый сплав) - материала.