WO2014135238A1 - Maschine und verfahren zum füllen von behältern sowie reinigungsverfahren - Google Patents

Maschine und verfahren zum füllen von behältern sowie reinigungsverfahren Download PDF

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WO2014135238A1
WO2014135238A1 PCT/EP2014/000208 EP2014000208W WO2014135238A1 WO 2014135238 A1 WO2014135238 A1 WO 2014135238A1 EP 2014000208 W EP2014000208 W EP 2014000208W WO 2014135238 A1 WO2014135238 A1 WO 2014135238A1
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WO
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filling
product
rotor
machine
füllgutkessel
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PCT/EP2014/000208
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Thomas Niehr
Jürgen VORWERK
Andreas Lörcks
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Khs Gmbh
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    • 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
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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
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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
    • B67C2003/228—Aseptic features

Definitions

  • the invention relates to a filling machine according to the preamble of claim 1, to a method for filling containers according to the preamble of claim 1 and to a method for cleaning and / or sterilizing the filling machine according to the preamble of claim 13.
  • a filling machine with the features of the preamble of claim 1 is basically known (US 2 638 259).
  • the known filling machine is such a revolving type with a rotor driven circumferentially about a vertical axis of the machine with a plurality of filling points on the circumference of this rotor.
  • On the rotor a circulating with this Boatgutkessel is provided, with which the arranged below the boiler filling elements of the filling points are in communication.
  • a lid is firmly connected to the boiler at the top of the boiler.
  • For supplying the liquid filling material in the product vessel u.a. provided a product connection, which is arranged coaxially with the rotor axis, but not circumferentially with the rotor in the upper region of the boiler interior opens.
  • Machine axis of the filling machine is arranged.
  • a product feed not co-rotating with the rotor opens into the same product chamber with the same axis as the machine axis.
  • the rotational connection normally provided in filling machines of the type which serves to supply the liquid filling material from an outer product line to the rotor or to the filling vessel there, is not necessary.
  • a method for filling containers is the subject of claim 10.
  • a method for cleaning and / or sterilizing the filling machine is the subject of claim 1 1.
  • the rotary type usually provided in filling machines type construction is not required for the supply of the liquid filling material to the rotor. This results in a considerable structural simplification not only by eliminating the usual rotary feedthrough, but also by reducing the Verrohrungsaufwandes and by reducing the necessary rotating seals.
  • the filling machine according to the invention only the product vessel is formed co-rotating with the rotor, while the lid is not co-rotating with the rotor, i. firmly held on the machine frame.
  • the transition between the lid and the Gregutkessel is sealed by at least one seal against ingress of substances, media and in particular germs from the outside into the interior of the product container, so that the filling machine as an aseptic machine, i. is suitable as a filling machine for aseptic filling of contents in containers.
  • a variety of filling methods are possible, including including a pressureless filling of the container, wherein the gas chamber formed in the Gregutkessel then preferably only with a slight overpressure, for example, with an overpressure of about 40mbar to 60mbar, preferably with an overpressure of about 50mbar is applied , but also a pressure filling the Container when loading the gas space in the product vessel with a correspondingly higher pressure.
  • the inventive construction is further a simplified cleaning and / or disinfection of the filling machine and in particular also the
  • Aseptic machines means the inventive training a safety plus, since risky areas are minimized.
  • the corresponding medium also, for example, hot water vapor
  • the corresponding medium is preferably tangential to one in relation to the vertical axis of the machine
  • the filling elements are over
  • the product vessel forms a buffer tank, which in turn is then formed with another, for example, a ring vessel
  • Fig. 1 in a simplified schematic representation of a filling machine of rotating design for filling containers in the form of bottles with a liquid product
  • Fig. 3 is a plan view of the Gregutkessel the filling machine of Figure 1;
  • FIG. 4 shows an enlarged detail of the storage between the product vessel and the lid in the filling machine of Figure 1;
  • Fig. 5 in a simplified schematic representation of a filling machine of rotating design for filling containers in the form of bottles with a liquid product according to another embodiment.
  • filling stations 6 are formed at uniform angular intervals and in the same radial distance from the machine axis MA, each having a filling element 7 and a container carrier 8, on which the respective bottle 2 is held suspended during filling, with its bottle mouth at a discharge opening of the filling element 7 and with its bottle axis parallel to the machine axis MA.
  • a for all filling elements 7 of Filling machine 1 common Golfgutkessel 9 is provided, with which the filling elements 7 are connected via product lines 7.1 and is partially filled during the filling operation with the liquid contents, so that in the boiler, a lower, the contents exhibiting liquid space 9.1 and lying above a gas chamber 9.2 result.
  • the filling machine 1 is basically operated so that the filled with an inert gas, for example with CO-2 gas, sterile air or nitrogen gas space 9.2 always a certain pressure, for example has an overpressure of 40 mbar to 60 mbar.
  • an inert gas for example with CO-2 gas, sterile air or nitrogen gas space 9.2 always a certain pressure, for example has an overpressure of 40 mbar to 60 mbar.
  • the product vessel 9 is arranged with its boiler axis coaxially with the machine axis MA.
  • a cover 12 which in contrast to Golfgutkessel does not rotate with the rotor 3 about the machine axis MA, but is connected to the machine frame 4 or a part or ring 4.1 of the machine frame 4, for example via a torque absorption ,
  • the bearing assembly 13 comprises i.a. an upper and a lower ball pivot connection 14, which in each case from a boiler-side race 14.1, which rests against an over the outer surface of the boiler wall 1 1 radially projecting annular flange 1 1 .1, provided on a ring 4.1 race 14.2 and a plurality of between consist of these races arranged balls.
  • annular space 17 is formed, which is closed by the two ring seals 16 and by the inner surface of the Medgutkessels 9 and the outer surface of the lid portion 12.1.
  • This annular space 17 is used during filling operation, for example, as a shelter, which is connected via a cover 18 formed in the terminal 18 with a low pressure inert gas or inert gas, e.g. can be acted upon with sterile air, nitrogen or CO-2 gas to thereby penetration of foreign substances, especially of germs from the environment in the interior of the
  • a product port 19 which is arranged in the illustrated embodiment of a both open and arranged coaxially with the machine axis MA and pipe section 19.1, the lower end in the liquid space 9.1 extends, so that a lower layer filling the Gregutkessels done with the contents. This also not with the rotor. 3 and the product vessel 19 circulating the product vessel 19 is connected to an outer conduit for feeding the contents.
  • a port 20 for supplying and discharging other media for example, for supplying inert gas in the gas space 9.2, designed as a riser connection 21 and especially a tangential
  • Port 22 is provided, which opens tangentially or substantially tangentially with respect to the machine axis MA into the vessel interior and in a CIP cleaning and / or sterilization of the product chamber 9 and the filling machine 1 for supplying a liquid and / or gas and / or vapor
  • the cleaning medium is introduced via the tangential connection 22, so that with this medium in particular also the entire inner surface of the
  • the product container is treated optimally. Due to the tangential supply of
  • Cleaning and / or disinfection media can be dispensed with, at least partially, on spray heads arranged in the product vessel 9, since the tangential inflow of the cleaning and / or disinfecting medium to form a
  • FIG. 5 shows, as a further embodiment of the invention, a filling machine 1 a in which the product vessel 9 is likewise provided on the rotor 3, but in addition to a ring vessel 23, with which the filling elements 7 pass over
  • Embodiment as a rotor-side buffer tank for the contents and is about a or several product lines connected to the common for the filling elements 7 ring boiler 23.
  • the filling machine 1, 1 a form so that the lid (12) is rotationally fixedly mounted above the rotating rotor and the construction is designed such that the storage of the filling machine is carried out solely by the storage of the rotor, thereby an additional ball slewing connection is not required.
  • This highly advantageous embodiment of the mechanical, structural and ultimately also the cost of a filling machine according to the invention are further reduced. LIST OF REFERENCE NUMBERS

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

Abstract

Füllmaschine zum Füllen von Flaschen oder dergleichen Behältern (2) mit einem flüssigen Füllgut, mit einem um eine vertikale Maschinenachse (MA) umlaufend antreibbaren Rotor (3), welcher über eine Rotorlagerung (5) drehbar an einem Maschinengestell (4) gelagert ist, mit mehreren an dem Rotor vorgesehenen Füllelementen (7), die zusammen mit jeweils einem die Behälter beim Füllen haltenden Behälterträger (8) Füllstellen (6) bilden, denen die zu füllenden Behälter an einem Behältereinlauf zugeführt und die gefüllten Behälter an einem Behälterauslauf entnommen werden und an denen das Füllen der mit ihrer Behälterachse parallel oder im Wesentlichen parallel zur Maschinenachse orientierten Behälter auf dem Winkelbereich der Drehbewegung des Rotors zwischen dem Behältereinlauf und dem Behälterauslauf erfolgt.

Description

MASCHINE UND VERFAHREN ZUM FÜLLEN VON BEHÄLTERN SOWIE
REINIGUNGSVERFAHREN
Die Erfindung bezieht sich auf eine Füllmaschine gemäß Oberbegriff Patentanspruch 1 , auf ein Verfahren zum Füllen von Behältern gemäß Oberbegriff Patentanspruch 1 sowie auf ein Verfahren zum Reinigen und/oder Sterilisieren der Füllmaschine gemäß Oberbegriff Patentanspruch 13.
Eine Füllmaschine mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruches 1 ist grundsätzlich bekannt (US 2 638 259). Die bekannte Füllmaschine ist eine solche umlaufender Bauart mit einem um eine vertikale Maschinenachse umlaufend angetriebenen Rotor mit einer Vielzahl von Füllstellen am Umfang dieses Rotors. Am Rotor ist ein mit diesem umlaufender Füllgutkessel vorgesehen, mit dem die unterhalb des Kessels angeordneten Füllelemente der Füllstellen in Verbindung stehen. Zum Verschließen des Kesselinnenraumes ist an der Kesseloberseite ein Deckel fest mit dem Kessel verbunden. Zum Zuführen des flüssigen Füllgutes in den Füllgutkessel ist u.a. ein Produktanschluss vorgesehen, der achsgleich mit der Rotorachse angeordnet, mit dem Rotor aber nicht umlaufend in dem oberen Bereich des Kesselinnenraumes mündet.
Bekannt ist weiterhin eine Füllmaschine umlaufender Bauart (DE 25 53 989 A1), bei der an einem um eine vertikale Maschinenachse umlaufenden Rotor zusätzlich zu einem für sämtliche Füllelemente der Füllmaschine gemeinsamen als Ringkessel ausgebildeten Füllgutkessel ein weiterer Füllgutkessel vorgesehen ist, der mit dem Ringkessel verbunden und mit seiner Achse achsgleich mit der vertikalen
Maschinenachse der Füllmaschine angeordnet ist. Eine mit dem Rotor nicht mitdrehende Produktzuführung mündet achsgleich mit der Maschinenachse in diesen weiteren Füllgutkessel. Die bei Füllmaschinen umlaufender Bauart üblicherweise vorgesehene Drehverbindung, die zum Zuführen des flüssigen Füllgutes von einer äußeren Produktleitung an den Rotor bzw. an den dortigen Füllgutkessel dient, ist nicht erforderlich.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Füllmaschine aufzuzeigen, die bei vereinfachter konstruktiver Ausbildung und hoher Betriebssicherheit insbesondere auch eine vereinfachte, aber dennoch optimale Reinigung und/oder Desinfektion sämtlicher mit dem Füllgut in Berührung kommender Bereiche und dabei insbesondere auch des Füllgutkessels möglich. Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine Füllmaschine
entsprechend dem Patentanspruch 1 ausgebildet. Ein Verfahren zum Füllen von Behältern ist Gegenstand des Patentanspruchs 10. Ein Verfahren zum Reinigen und/oder Sterilisieren der Füllmaschine ist Gegenstand des Patentanspruchs 1 1 .
Auch bei der Erfindung ist die bei Füllmaschinen umlaufender Bauart üblicherweise vorgesehene Drehverbindung für die Zuführung des flüssigen Füllgutes an den Rotor nicht erforderlich. Hierdurch ergibt sich eine erhebliche konstruktive Vereinfachung nicht nur durch den Wegfall der üblichen Drehdurchführung, sondern auch durch Reduzierung des Verrohrungsaufwandes sowie durch Reduzierung der notwendigen rotierenden Dichtungen. Bei der erfindungsgemäßen Füllmaschine ist lediglich der Füllgutkessel mit dem Rotor mitdrehend ausgebildet, während der Deckel mit dem Rotor nicht mitdrehend, d.h. fest am Maschinengestell gehalten ist. Der Übergang zwischen dem Deckel und dem Füllgutkessel ist durch wenigstens eine Dichtung gegen ein Eindringen von Stoffen, Medien sowie insbesondere von Keimen von außen in den Innenraum des Füllgutkessels abgedichtet, sodass die Füllmaschine auch als Aseptikmaschine, d.h. als Füllmaschine zum aseptischen Abfüllen von Füllgut in Behälter geeignet ist.
Durch die Abdichtung des Übergangs zwischen dem Füllgutkessel und dem Deckel ergibt sich weiterhin die Möglichkeit, während des Füllbetriebes den über dem
Füllgutspiegel im teilgefüllten Füllgutkessel ausgebildeten Gasraum mit einem unter Druck stehenden Inertgas, beispielsweise mit steriler Luft, Stickstoff oder CO2-Gas unter Druck zu beaufschlagen, um hierdurch ein Eindringen von Keimen oder Fremdkörpern mit Sicherheit zu vermeiden.
Mit der erfindungsgemäßen Füllmaschine sind unterschiedlichste Füllverfahren möglich, so u.a. auch ein druckloses Füllen der Behälter, wobei der im Füllgutkessel ausgebildete Gasraum dann vorzugsweise nur mit einem geringen Überdruck beispielsweise mit einem Überdruck von etwa 40mbar bis 60mbar, vorzugsweise mit einem Überdruck von etwa 50mbar beaufschlagt ist, aber auch ein Druckfüllen der Behälter bei Beaufschlagung des Gasraumes im Füllgutkessel mit einem entsprechend höherem Druck.
Durch die erfindungsgemäße Ausbildung ist weiterhin eine vereinfachte Reinigung und/oder Desinfektion der Füllmaschine und dabei insbesondere auch des
Füllgutkessels mit hoher Qualität und Sicherheit möglich. Speziell für
Aseptikmaschinen bedeutet die erfindungsgemäße Ausbildung ein Sicherheitsplus, da risikobehaftete Bereiche minimiert werden. Bei der Reinigung und/oder Desinfektion, z.B. CIP-Reinigung und/oder Desinfektion wird das entsprechende Medium (auch z.B. heißer Wasserdampf) bevorzugt über einen bezogen auf die vertikale Maschinenachse tangential in den
Füllkesselinnenraum mündenden und am Deckel vorgesehenen Anschluss zugeführt, sodass sich im Inneren des Füllgutkessels eine Zirkularströmung des Reinigungs- und/oder Desinfektionsmediums um die Maschinenachse ausgebildet, die zu einer intensiven Reinigung und/oder Desinfektion führt. Bei der Reinigung und/oder Desinfektion wird zweckmäßiger Weise eine Dreh- oder
Schwenkbewegung dem Anschluss oder dem diesen Anschluss aufweisenden Deckel oder Deckelteil und dem Füllgutkessel um die Maschinenachse ausgeführt.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung sind die Füllelemente über
Produktleitungen an den Füllgutkessel angeschlossen. Bei einer weiteren,
bevorzugten Ausführungsform bildet der Füllgutkessel einen Puffertank, der dann seinerseits mit einem weiteren, beispielsweise als Ringkessel ausgebildeten
Füllgutkessel verbunden ist, an den die Füllelemente angeschlossen sind.
Der Ausdruck„im Wesentlichen" bzw.„etwa" bedeutet im Sinne der Erfindung
Abweichungen vom jeweils exakten Wert um +/- 10%, bevorzugt um +/- 5% und/oder Abweichungen in Form von für die Funktion unbedeutenden Änderungen.
Weiterbildungen, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und aus den Figuren. Dabei sind alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination grundsätzlich Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung. Auch wird der Inhalt der Ansprüche zu einem Bestandteil der Beschreibung gemacht. Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 in vereinfachter schematischer Darstellung eine Füllmaschine umlaufender Bauart zum Füllen von Behältern in Form von Flaschen mit einem flüssigen Füllgut;
Fig. 2 in vergrößerter Einzeldarstellung und im Schnitt den Füllgutkessel der
Füllmaschine der Figur 1 ;
Fig. 3 eine Draufsicht auf den Füllgutkessel der Füllmaschine der Figur 1 ;
Fig. 4 in vergrößerter Einzeldarstellung die Lagerung zwischen dem Füllgutkessel und dem Deckel bei der Füllmaschine der Figur 1 ;
Fig. 5 in vereinfachter schematischer Darstellung eine Füllmaschine umlaufender Bauart zum Füllen von Behältern in Form von Flaschen mit einem flüssigen Füllgut gemäß einer weiteren Ausführungsform.
Die in der Figur 1 allgemein mit 1 bezeichnete Füllmaschine dient zum Füllen von Behältern in Form von Flaschen 2 mit einem flüssigen Füllgut oder Produkt, insbesondere Getränk, und ist als Füllmaschine umlaufender Bauart ausgebildet. Hierfür besitzt die Füllmaschine 1 einen Rotor 3, der an einem Maschinengestell 4 über eine in der Figur 1 nur sehr schematisch angedeutete Rotorlagerung 5 (z.B. Kugeldrehführung) um die vertikale Maschinenachse (MA) drehbar gelagert und während des Füllbetriebes umlaufend angetrieben ist.
Am Umfang des Rotors 3 sind in gleichmäßigen Winkelabständen und in dem selben radialen Abstand von der Maschinenachse MA Füllstellen 6 gebildet, die jeweils ein Füllelement 7 und einen Behälterträger 8 aufweisen, an dem während des Füllens die jeweilige Flasche 2 hängend gehalten ist, und zwar mit ihrer Flaschenmündung an einer Abgabeöffnung des Füllelementes 7 und mit ihrer Flaschenachse parallel zur Maschinenachse MA. Auf dem Rotor 3 ist ein für sämtliche Füllelemente 7 der Füllmaschine 1 gemeinsamer Füllgutkessel 9 vorgesehen, mit dem die Füllelemente 7 über Produktleitungen 7.1 verbunden sind und der während des Füllbetriebes mit dem flüssigen Füllgut teilgefüllt ist, sodass sich im Kessel ein unterer, das Füllgut aufweisender Flüssigkeitsraum 9.1 und darüber liegend ein Gasraum 9.2 ergeben. Um ein Eindringen von Fremdstoffen und/oder Keimen in den Füllgutkessel 9 zu vermeiden, wird die Füllmaschine 1 grundsätzlich so betrieben, dass der mit einem Inertgas, beispielsweise mit CO-2-Gas, Sterilluft oder Stickstoff gefüllte Gasraum 9.2 stets einen gewissen Überdruck, beispielsweise einen Überdruck von 40mbar bis 60 mbar aufweist.
Bei der dargestellten Ausführungsform ist der Füllgutkessel 9 napfartig und rotationssymmetrisch zur Maschinenachse MA ausgeführt, d.h. mit einem
Kesselboden 10 und einer kreiszylinderförmigen oder im Wesentlichen
kreiszylinderförmigen Kesselwand 1 1 . Weiterhin ist der Füllgutkessel 9 mit seiner Kesselachse achsgleich mit der Maschinenachse MA angeordnet. An der Oberseite ist der Füllgutkessel 9 durch einen Deckel 12 verschlossen, der im Gegensatz zum Füllgutkessel nicht mit dem Rotor 3 um die Maschinenachse MA umläuft, sondern mit dem Maschinengestell 4 oder einem Teil oder Ring 4.1 des Maschinengestells 4 verbunden ist, beispielsweise über eine Drehmomentaufnahme.
Dargestellt ist in den Figuren weiterhin eine Lageranordnung 13, mit der der
Füllgutkessel 9 im Bereich seiner Oberseite mit dem Deckel 12 und mit dem Ring 4.1 des Maschinengestells 4 drehbar verbunden ist, wobei die eigentliche Lagerung des Rotors 3 und damit auch des Füllgutkessels 9 durch die Rotorlagerung 5 erfolgt.
Wie die Figur 4 zeigt, umfasst die Lageranordnung 13 u.a. eine obere und eine untere Kugeldrehverbindung 14, die jeweils aus einem kesselseitigen Laufring 14.1 , der an einem über die Außenfläche der Kesselwand 1 1 radial wegstehenden ringförmigen Flansch 1 1 .1 anliegt, aus einem am Ring 4.1 vorgesehenen Laufring 14.2 sowie aus einer Vielzahl von zwischen diesen Laufringen angeordneten Kugeln bestehen.
Von besonderer Bedeutung ist, dass der Übergang zwischen dem mit dem Rotor 3 mitbewegten Füllgutkessel 9 und dem fest mit dem Maschinengestell 4 verbundenen Deckel 12 abgedichtet ist, sodass der Innenraum des Füllgutkessels 9 nach außen hin hermetisch abgeschlossen ist, was u.a. das Eindringen von Keimen in das Füllgut verhindert und auch einen Überdruck im Füllgutkessel 9 ermöglicht. Weiterhin wird durch die Abdichtung des Übergangs zwischen dem Füllgutkessel 9 und dem Deckel 12 in optimaler Weise eine Reinigung und/oder Desinfektion, insbesondere auch eine CIP-Reinigung und/oder -Desinfektion sowie eine Reinigung und/oder Desinfektion unter Druck möglich, beispielsweise mit einem Überdruck bis zu 3,5 bar.
Wie die Figur 4 zeigt, ist der Deckel 2 im Bereich seines Deckelrandes mit einem kreiszylinderförmigen, in den Füllgutkessel 9 hineinreichenden Deckelabschnitt 12.1 ausgebildet. Zwischen diesem Deckelabschnitt und der Innenfläche des
Füllgutkessels 9 sind zwei die Maschinenachse MA konzentrisch umschließende Ringdichtungen 16 vorgesehen. Diese sind bezogen auf die Maschinenachse MA radial gegeneinander versetzt und liegen jeweils gegen die Innenfläche des
Füllgutkessels 9 sowie gegen die Außenfläche des Deckelabschnitts 12.1 an, und zwar derart, dass die Ringdichtungen 16 nicht nur den Übergang bzw. Spalt zwischen dem Füllgutkessel 9 und dem Deckelabschnitt 12.1 abdichten, sondern hierbei auch ein die Maschinenachse MA umschließender ringförmiger Raum 17 gebildet ist, der durch die beiden Ringdichtungen 16 sowie durch die Innenfläche des Füllgutkessels 9 und die Außenfläche des Deckelabschnittes 12.1 verschlossen ist. Dieser Ringraum 17 dient beim Füllbetrieb beispielsweise als Schutzraum, der über einen im Deckel 12 ausgebildeten Anschluss 18 mit einem unter geringen Überdruck stehenden Schutzgas oder Inertgas, z.B. mit Sterilluft, Stickstoff oder CO-2-Gas beaufschlagt werden kann, um hierdurch ein Eindringen von Fremdstoffen, insbesondere auch von Keimen aus der Umgebung in den Innenraum des
Füllgutkessels'9 optimal zu verhindern.
Am Deckel 12 sind verschiedene abgedichtet durch den Deckel 12 hindurch geführte Anschlüsse vorgesehen, so insbesondere ein Produktanschluss 19, der bei der dargestellten Ausführungsform von einem beidendig offenen und achsgleich mit der Maschinenachse MA angeordneten und Rohrstück 19.1 gebildet ist, dessen unteres Ende in den Flüssigkeitsraum 9.1 hineinreicht, so dass ein unterschichtiges Füllen des Füllgutkessels mit dem Füllgut erfolgt. Dieser ebenfalls nicht mit dem Rotor 3 und dem Füllgutkessel 9 umlaufender Produktanschluss 19 ist mit einer äußeren Leitung zum Zuführen des Füllgutes verbunden.
Am Deckel 12 ist weiterhin ein Anschluss 20 zum Zuführen und Abführen weiterer Medien, beispielsweise zum Zuführen von Inertgas in den Gasraum 9.2, ein als Steigrohr ausgebildeter Anschluss 21 sowie vor allem auch ein tangentialer
Anschluss 22 vorgesehen, der bezogen auf die Maschinenachse MA tangential oder im Wesentlichen tangential in den Kesselinnenraum mündet und bei einer CIP- Reinigung und/oder -Sterilisation des Füllgutkessels 9 und der Füllmaschine 1 zum Zuführen eines flüssigen und/oder gas- und/oder dampfförmigen
Reinigungsmediums verwendet wird.
Bei der Reinigung und/oder Sterilisation (z.B. CIP-Reinigung und/oder -Sterilisation) wird das Reinigungsmedium über den tangentialen Anschluss 22 eingebracht, sodass mit diesem Medium insbesondere auch die gesamte Innenfläche des
Füllgutkessels optimal behandelt wird. Durch die tangentiale Zuführung der
Reinigungs- und/oder Desinfektionsmedien kann auf im Füllgutkessel 9 angeordnete Sprühköpfe zumindest teilweise verzichtet werden, da das tangentiale Einströmen des Reinigungs- und/oder Desinfektionsmediums zur Ausbildung einer
Zirkularströmung im Füllgutkessel 9 führt, durch die die Reinigung und/oder
Sterilisation des Füllgutkessels intensiviert wird. Diese besondere Art der Reinigung und/oder Sterilisation des rotorseitigen Füllgutkessels wird erst durch die
beschriebene Ausbildung der Füllmaschine 1 möglich, d.h. dadurch möglich, dass das Reinigungs- und/oder Sterilisationsmedium über den tangentialen Anschluss 22 direkt in den Füllgutkessel 9 eingebracht wird.
Vorstehend wurde davon ausgegangen, dass der Füllgutkessel 9 der einzige, für sämtliche Füllelemente 7 der Füllmaschine 1 gemeinsame Füllgutkessel ist. Die Figur 5 zeigt als weitere Ausführungsform der Erfindung eine Füllmaschine 1 a, bei der der Füllgutkessel 9 zwar ebenfalls am Rotor 3 vorgesehen ist, allerdings zusätzlich zu einem Ringkessel 23, mit dem die Füllelemente 7 über die
Produktleitungen 7.1 verbunden sind. Der Füllgutkessel 9 dient bei dieser
Ausführungsform als rotorseitiger Puffertank für das Füllgut und ist über eine oder mehrere Produktleitungen mit dem für die Füllelemente 7 gemeinsamen Ringkessel 23 verbunden.
Die Erfindung wurde voranstehend an Ausführungsbeispielen beschrieben. Es versteht sich, dass zahlreiche Änderungen sowie Abwandlungen möglich sind, ohne dass dadurch der Erfindung zugrundeliegende Erfindungsgedanke verlassen wird.
Insbesondere ist es möglich, die Abdichtung zwischen dem Füllgutkessel 9 und dem Deckel 12 auch nur mit einer die Maschinenachse MA umschließenden Ringdichtung oder aber mit mehr als zwei Ringdichtungen zu realisieren. Weiterhin kann die Lagerung zwischen dem Füllgutkessel 9 und dem Deckel 12 bzw. dem diesen Deckel aufweisenden Teil des Maschinengestells 4 auch anders als vorstehend beschrieben realisiert sein, beispielsweise mit nur einer Kugeldrehführung 14.
Ebenfalls ist es auch möglich, die Füllmaschine derart auszubilden, bzw. das
Füllverfahren derart zu gestalten, dass das abzufüllende Produkt keinerlei Kontakt zu einer, zur Abdichtung eines Spaltes zwischen eines sich bewegenden Teils der Füllmaschine 1 , 1 a und einem sich nicht bewegenden Teils der Füllmaschine 1 , 1 a vorgesehenen Dichtung hat. Durch diese überaus vorteilhafte Ausbildung wird zuverlässig verhindert, dass eventueller Abrieb von den entsprechenden Dichtungen in das Füllgut gelangt.
Ebenfalls ist es auch möglich, die Füllmaschine 1 , 1 a so auszubilden, dass der Deckel (12) rotationsmittig fest oberhalb des drehenden Rotors montiert ist und die Konstruktion derart ausgeführt ist, dass die Lagerung der Füllmaschine alleinig durch die Lagerung des Rotors erfolgt, wodurch eine zusätzliche Kugeldrehverbindung nicht erforderlich ist. Durch diese überaus vorteilhafte Ausbildung werden der mechanische, konstruktive und letztlich auch der kostenmäßige Aufwand einer erfindungsgemäßen Füllmaschine noch weiter reduziert. Bezugszeichenliste
1 , 1a Füllmaschine
2 Flasche
3 Rotor
4 Maschinengestell
4.1 Teil des Maschinengestells 4
5 Rotorlagerung
6 Füllstelle
7 Füllelement
8 Behälterträger
9 Füllgutkessel
10 Kesselboden
11 Kesselwand
11.1 Flansch
12 Deckel
12.1 Deckelabschnitt
13 Lageranordnung
14 Kugeldrehverbindung
14.1 , 14.2 Laufring
14.3 Kugel
16 Ringdichtung
17 Raum
18 Anschluss
19 Produktanschluss
19.1 Rohrstück
20 - 22 Anschluss
23 Ringkessel
MA Maschinenachse

Claims

Patentansprüche
Füllmaschine zum Füllen von Flaschen oder dergleichen Behältern (2) mit einem flüssigen Füllgut, mit einem um eine vertikale Maschinenachse (MA) umlaufend antreibbaren Rotor (3), welcher über eine Rotorlagerung (5) drehbar an einem Maschinengestell (4) gelagert ist, mit mehreren an dem Rotor (3) vorgesehenen Füllelementen (7), die zusammen mit jeweils einem die Behälter (2) beim Füllen haltenden Behälterträger (8) Füllstellen (6) bilden, denen die zu füllenden
Behälter (2) an einem Behältereinlauf zugeführt und die gefüllten Behälter (2) an einem Behälterauslauf entnommen werden und an denen das Füllen der mit ihrer Behälterachse parallel oder im Wesentlichen parallel zur Maschinenachse (MA) orientierten Behälter (2) auf dem Winkelbereich der Drehbewegung des
Rotors (3) zwischen dem Behältereinlauf und dem Behälterauslauf erfolgt, mit wenigstens einem am Rotor (3) angeordneten und mit diesem Rotor mitdrehenden Füllgutbehälter (9), der
- durch einen mit dem Rotor (3) nicht mitdrehenden und mit dem
Maschinengestell (4) verbundenen Deckel (12) verschlossen ist, sowie
- mit einem Produktanschluss (19) zum Zuführen des Füllgutes in den
Füllgutkessel (9), wobei der Produktanschluss (19) am Deckel (12) vorgesehen und vorzugsweise achsgleich mit der Maschinenachse (MA) in den
Füllgutkessel (9) mündet, dadurch gekennzeichnet,
dass der Übergang zwischen dem Füllgutkessel (9) und dem Deckel (12) durch wenigstens eine Dichtung (16) abgedichtet ist.
Füllmaschine nach Anspruch 1 , gekennzeichnet durch eine Lageranordnung (13) zwischen dem Füllgutkessel (9) und dem Deckel (12) oder einem diesen Deckel tragenden Teil (4.1 ) des Maschinengestells.
Füllmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die
Lageranordnung (13) von wenigstens einer Kugeldrehverbindung gebildet ist.
Füllmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass der Produktanschluss in einen während des Füllens von dem Füllgut eingenommenen Flüssigkeitsraum (9.1) des Füllgutkessels mündet.
Füllmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass zur Abdichtung des Übergangs zwischen dem
Füllgutkessel (9) und dem Deckel (12) wenigstens eine Ringdichtung (16) vorgesehen ist, die gegen eine Ringfläche des Füllgutkessels (9) und gegen eine dieser Ringfläche gegenüber liegende Ringfläche des Deckels (12) anliegt, wobei die Ringfläche des Füllgutkessels (9) vorzugsweise von der Innenfläche dieses Kessels und die Ringfläche des Deckels (12) vorzugsweise von der Außenfläche eines in den Füllgutkessel (9) hineinreichenden Deckelabschnitts (12.1) gebildet sind.
Füllmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass bezogen auf die Maschinenachse (MA) axial versetzt wenigstens zwei den Übergang zwischen dem Füllgutkessel (9) und dem Deckel (12) abdichtende Ringdichtungen (16) vorgesehen sind, und dass zwischen diesen Ringdichtungen (16) ein die
Maschinenachse (MA) umschließender Ringraum (17) gebildet ist, der
beispielsweise über einen Anschluss (18) mit einem gas- und/oder
dampfförmigen Medium zur Ausbildung eines Schutzraumes beaufschlagbar ist.
Füllmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Füllelemente (7) über Produktleitungen (7.1) mit dem Füllgutkessel (9) verbunden sind.
Füllmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Füllgutkessel (9) einen Puffertank bildet, der mit einem am Rotor (3) vorgesehenen weiteren Füllgutkessel (23), vorzugsweise in Form eines
Ringkessels in Verbindung steht, und dass die Füllelemente (7) über
Produktleitungen (7.1) an diesen weiteren Füllgutkessel (23) angeschlossen sind.
Füllmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass zusätzlich zu dem Produktanschluss (19) weitere
Anschlüsse (20 - 22) am Deckel (12) vorgesehen sind, vorzugsweise wenigstens ein weiterer Anschluss (22), der bezogen auf die Maschinenachse (MA) in den Innenraum des Füllgutkessels (9) mündet.
10. Füllmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass der Deckel (12) rotationsmittig fest oberhalb des drehenden Rotors montiert ist und die Konstruktion derart ausgeführt ist, dass die Lagerung der Füllmaschine alleinig durch die Lagerung des Rotors erfolgt, wodurch eine zusätzliche Kugeldrehverbindung nicht erforderlich ist. 1 .Verfahren zum Füllen von Flaschen oder dergleichen Behältern (2) mit einem flüssigen Füllgut unter Verwendung einer Füllmaschine (1 , 1a), die nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist, wobei das flüssige Füllgut dem Füllgutkessel (9) derart zugeführt wird, dass sich im Innenraum des
Füllgutkessels (9) ein unterer Flüssigkeitsraum (9.1) und ein oberer Gasraum (9.2) ergeben
dadurch gekennzeichnet,
dass der obere Gasraum mit einem Inertgas, beispielsweise mit steriler Luft, Stickstoff oder CO2-Gas mit einem Überdruck, beispielsweise mit einem
Überdruck von wenigstens 40mbar oder 50mbar beaufschlagt wird.
12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das abzufüllende Produkt keinerlei Kontakt zu einer, zur Abdichtung eines Spaltes zwischen eines sich bewegenden Teils der Füllmaschine (1 , 1a) und einem sich nicht
bewegenden Teils der Füllmaschine (1 , 1a) vorgesehenen Dichtung hat.
13. Verfahren zur Reinigung einer Füllmaschine, die nach einem der
vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist, unter Verwendung eines dampf- und/oder gasförmigen und/oder flüssigen Reinigungs- und/oder
Sterilisationsmediums, dadurch gekennzeichnet,
dass das Reinigungs- und/oder Sterilisationsmediums dem Innenraum des Füllgutkessels (9) unter Druck, beispielsweise mit einem Druck bis 3,5 bar, und/oder zur Ausbildung einer Zirkularströmung über den tangentialen Anschluss zugeführt wird.
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