WO2019048615A1 - DREHVERTEILER ZUM VERTEILEN VON FLIEßFÄHIGEN MEDIEN - Google Patents

DREHVERTEILER ZUM VERTEILEN VON FLIEßFÄHIGEN MEDIEN Download PDF

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WO2019048615A1
WO2019048615A1 PCT/EP2018/074139 EP2018074139W WO2019048615A1 WO 2019048615 A1 WO2019048615 A1 WO 2019048615A1 EP 2018074139 W EP2018074139 W EP 2018074139W WO 2019048615 A1 WO2019048615 A1 WO 2019048615A1
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distributor shaft
rotary
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PCT/EP2018/074139
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Inventor
Franz Braun
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Krones AG
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Krones AG
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67C—CLEANING, FILLING WITH LIQUIDS OR SEMILIQUIDS, OR EMPTYING, OF BOTTLES, JARS, CANS, CASKS, BARRELS, OR SIMILAR CONTAINERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; FUNNELS
    • B67C3/00—Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus; Filling casks or barrels with liquids or semiliquids
    • B67C3/02—Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus
    • B67C3/22—Details
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L27/00—Adjustable joints; Joints allowing movement
    • F16L27/08—Adjustable joints; Joints allowing movement allowing adjustment or movement only about the axis of one pipe
    • F16L27/087—Joints with radial fluid passages
    • F16L27/093—Joints with radial fluid passages of the "banjo" type, i.e. pivoting right-angle couplings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L39/00—Joints or fittings for double-walled or multi-channel pipes or pipe assemblies
    • F16L39/04—Joints or fittings for double-walled or multi-channel pipes or pipe assemblies allowing adjustment or movement

Definitions

  • Rotary distributor for distributing flowable media
  • the present invention relates to an apparatus and a method for distributing flowable medium, and more particularly to a rotary distributor for distributing flowable media.
  • rotary distributor are known from the prior art for a long time. These are used for example in filling machines to distribute from a standing reservoir media, such as a beverage, on several filling elements, such as filling valves.
  • Devices known from the prior art partly have a so-called distributor shaft, which brings media, such as the product or another fluid, from a stationary or stationary part, such as a valve node of the system, into the rotating part. It is known from the prior art that the rotating part relative to the stationary part of the plant can be stored approximately in a cross roller bearing.
  • the distributor shaft can also be used in an internal cleaning process of the filling machine.
  • CIP cleaning processes cleaning in place
  • cleaning medium for example hot water
  • An inventive rotary distributor for distributing flowable media, in particular for drinks has a, preferably stationary, distributor housing and a distributor shaft, which is at least partially accommodated in the distributor housing and is rotatably mounted in at least one bearing device with respect to a predetermined axis of rotation with respect to the distributor housing, wherein the distributor shaft has at least one inlet opening for supplying the flowable medium, (at least) one discharge opening for discharging the flowable medium and at least one first, in particular (substantially) extending in the direction of the rotation axis, the first flow channel, via which a flow connection between the at least one inlet opening and the at least one discharge opening.
  • the first flow channel is preferably a cavity which is delimited by a circumferential wall of the distributor shaft, preferably a cylindrical one.
  • the first flow channel may also extend along the axis of rotation and is in this case preferably arranged centrally or symmetrically with respect to the axis of rotation.
  • the at least one inlet opening for supplying a flowable medium into the first flow channel and / or the at least one (preferably exactly one) discharge opening for discharging a medium flowing through the first flow channel is preferably arranged centrally or symmetrically with respect to the axis of rotation.
  • the distributor housing can be stationary and rotatably mounted the distributor shaft relative to the distributor housing. It is also conceivable that the distributor shaft is stationary and the distributor housing is rotatably mounted relative to this.
  • At least in sections at least one of the bearing device and the first flow channel is provided with at least one thermal insulating device which can be charged with flowable (temperature) medium and / or has flowable (tempering) medium.
  • the thermal insulation device is preferably suitable and intended to be acted upon by liquid and / or gaseous medium.
  • the liquid and / or gaseous medium is preferably (ambient) air. But it can also be used other gases or (cooling) liquids.
  • the thermal insulation device is arranged at least in sections on a (in the radial direction with respect to the axis of rotation seen) direct connection line between the first flow channel and the bearing device.
  • the bearing device is thermally decoupled from (at least) the first flow channel leading to a (hot) medium.
  • the term "actable with flowable medium” is to be understood as meaning that the thermal insulation device has at least one section or an insulating space, which can preferably be flowed through by flowable medium and preferably as a heat conduction barrier between at least a portion of the first flow channel
  • the thermal insulation device provides at least one element, such as a channel, in which the flowable medium and preferably ambient air circulate and, advantageously, heat can be dissipated thereby Heat coming from the first flow channel flowing medium from the thermal insulation device, in particular from a befindliches in the thermal insulation flowable medium, recorded and (at least partially) derived and preferably out of the rotary distributor t, so that the thermal heat conduction to the bearing device or to the storage area of the distributor shaft is interrupted or at least greatly reduced.
  • the thermal insulation device is suitable for this
  • the thermal insulation device has at least one insulating space that can be acted upon by flowable medium, which is preferably used as an intermediate see at least two, preferably juxtaposed, components of the rotary distributor befindliches gap (or joint or crack or slot) is formed and / or preferably with one or more (further) such columns (or joints or scratches or slots) is in flow communication.
  • a gap it is preferably a between the components located narrow, elongated gap and preferably also about an extremely thin gap, which remains after a (at least partially) arrangement of two components together and still flow into the flowable medium through or . can penetrate and thus cool the wall bounding the gap.
  • a gap is preferably to be understood as a gap whose extent in (at least) one spatial direction, preferably (at least) in the radial direction with respect to the axis of rotation, is at most 30 mm, preferably at most 20 mm, and particularly preferably at most 15 mm.
  • the extent of the insulating space in (at least) a spatial direction is also preferred, preferably (at least) in the radial direction with respect to the axis of rotation, at most 30 mm, preferably at most 20 mm, and particularly preferably at most 15 mm.
  • the insulating space is formed as a gap whose extension in the radial direction with respect to the axis of rotation is at least partially preferably at least 3 mm, preferably 5 mm, preferably 8 mm and particularly preferably at least 10 mm.
  • the at least one gap or gaps may be formed between (at least one component) of the distributor shaft and the distributor housing and / or another component of the distributor shaft and / or (at least one) in the distributor housing.
  • Such a gap or such gaps offer the advantage that in combination with the insulating space, or by the flow connection with the insulating space, located in the insulating space flowable (temperature) medium, such as air, in a natural way in the gap or can circulate the columns and thus preferably can dissipate heat in these areas or preferably through the gap, a flow connection with the ambient air can be produced.
  • the surface of the heat-conducting barrier between the first flow channel and the bearing device or the bearing area can advantageously (additionally also) be increased again.
  • Room volume can be increased again within the rotary distributor.
  • the surface within the rotary distributor or within the distributor shaft, which can be reached by the flowable (tempering) medium be increased again.
  • the bearing device can be thermally decoupled even more effectively from the first flow channel.
  • the thermal insulation device is suitable and determines, during rotation of the distributor shaft, in particular by utilizing a rotational movement of the distributor shaft, a circulation and / or flow flow at least a portion of a flowable medium in the thermal insulation device cause or increase ,
  • the thermal insulation device is passive passable with flowable (tempering) medium, in particular with (ambient) air acted upon.
  • the rotary distributor on a loading device on which is suitable and intended to pressurize the thermal insulation device with flowable medium Preferably, instead of or in addition to a passive impingement or air circulation, an active flushing or media impingement can also be realized. It is thus also conceivable that a circulation or flow flow of at least part of the (preferably of) the flowable medium in the thermal insulation device is actively operated with gas and / or liquid.
  • the distributor shaft has at least one first distributor shaft segment, which (at least in sections) delimits the first flow channel, and at least one second distributor shaft segment, which has at least one further flow channel and / or limits (at least in sections).
  • the second distributor shaft segment is preferably arranged non-rotatably on the first distributor shaft segment and preferably surrounds the latter at least in sections and preferably in its entirety.
  • the thermal insulation device is preferably arranged at least in sections, and in particular at least one insulation space (the thermal insulation device) between the first distributor shaft segment and the second distributor shaft segment.
  • the first distributor shaft segment is preferably arranged closer to the axis of rotation in the radial direction than the second distributor shaft segment.
  • first flow passage located in the first manifold shaft segment is not in fluid communication with the one in the second manifold shaft segment another flow channel.
  • first and the second distributor shaft segment can differ in terms of their materials and / or with respect to their surface coating on at least one of their surface regions, for example on a surface facing and / or facing away from a flow channel.
  • a (preferably sleeve-shaped) gap or a preferably sleeve-shaped recess is formed between the first and the second distributor shaft segment (at least).
  • the distributor shaft in particular the first distributor shaft segment and / or the second distributor shaft segment, a higher material quality such as a (stationary) bearing ring on which the distributor shaft is mounted, and / or as the distributor housing or as further (radially) outer elements of the Turn distributor on.
  • a higher material quality such as a (stationary) bearing ring on which the distributor shaft is mounted, and / or as the distributor housing or as further (radially) outer elements of the Turn distributor on.
  • the (or at least one) insulating space is at least partially and particularly preferably (substantially) completely formed by a recess (in an inner wall region facing the first flow channel) of the second distributor shaft segment or bounded (at least in the outer circumferential direction thereof).
  • a recess in an inner wall region facing the first flow channel
  • a, preferably circumferential, recess is provided on the outer surface of the first distributor shaft segment (or of the first flow channel).
  • an exclusive, preferably full-circumference recess in the inner region of the second distributor shaft segment is preferred.
  • the longitudinal extent (ie the extension in the direction of the axis of rotation of the distributor shaft) of the insulating space or gap or the recess in the second distributor shaft segment preferably extends over at least 50%, preferably at least 70%, preferably at least 80%, preferably at least 85% and particularly preferably at least 90% of the longitudinal extent of the second distributor shaft segment.
  • the longitudinal extent of the insulating space or the gap or the recess in the second distributor shaft segment is at least 5 cm, preferably at least 10 cm, preferably at least 15 cm.
  • the second distributor shaft segment is arranged on an (annular) area above and below (respectively in the direction of the axis of rotation or in the longitudinal direction) of the insulating space or the gap on the first distributor shaft segment, preferably via a weld (or weld seam) and / or Shrunk on the first distributor shaft segment.
  • the longitudinal extent of the insulating space or the gap is selected such that this is indeed as large as possible to a
  • above and / or below the insulating space or gap or the recess provides a sufficiently large area for a stable, (rotationally fixed) arrangement of the second distributor shaft segment on the first distributor shaft segment.
  • the second distributor shaft segment is arranged at an upper and / or lower end region on the first distributor shaft segment, so that the standing in flow communication with the insulating space (and thus temperature-controlled or cooled) surface, of which preferably via the flowable (temperature) medium Heat is dissipated, as large as possible.
  • the radial extent, ie the extent in the radial direction with respect to the axis of rotation, of the gap or the insulating space or the recess in the second distributor shaft segment is preferably not more than 25%, preferably not more than 20%, preferably not more than 15% and particularly preferably not more than 12 % of the inner radius and / or inner diameter of the first flow passage (in the first manifold shaft segment).
  • Such a gap (narrow in the radial direction) or an insulating space of such a narrow design offers the advantage that, in addition to the thermal decoupling, a compact design of the rotary distributor (seen in the radial direction) can nevertheless be ensured.
  • the thermal insulation device has at least one (preferably exactly one) with respect to the axis of rotation in the circumferential direction and / or in the flow direction of a medium flowing in the first flow channel extending insulating space which is disposed within the distributor shaft.
  • the insulating space is formed as a (preferably sleeve-shaped or sleeve-like) cavity.
  • the insulating space is limited in the radial direction with respect to the axis of rotation exclusively by the distributor shaft and in particular not by a, in particular stationary, element of the rotary divider, in particular not by the distributor housing.
  • the insulating space in the radial direction with respect to the axis of rotation is limited exclusively by the distributor shaft and in particular not by an element of the distributor housing.
  • the insulating space surrounds at least a portion of the first flow channel completely. Preferably, the insulating space surrounds over its complete
  • the thermal insulation device has at least one delivery bore extending in the radial direction with respect to the rotation axis in the distributor shaft and / or at least one removal bore, which preferably extends in the radial direction with respect to the rotation axis, via which a flow Connection can be produced from an outer surface of the distributor shaft to an insulating space arranged within the distributor shaft.
  • the thermal insulation device preferably has at least one supply bore and at least one discharge bore, which are arranged one above the other at least in sections (vertically) relative to the direction of the rotation axis.
  • the arrangement of a discharge bore (substantially) just above a feed bore has the advantage that through a chimney effect a circulation of the ambient air through the (lower) supply bore into, through the isolation space and through the (upper) discharge bore also accelerates or is supported.
  • the thermal insulation device preferably has at least two, preferably at least three, and particularly preferably four feed bores and / or at least two, preferably at least three and particularly preferably four discharge bores. In this case, at least four, preferably at least six, preferably at least eight, preferably at least ten, preferably at least sixteen and particularly preferably sixteen feed bores may be provided.
  • the feed bores and / or the discharge bores are preferably arranged (essentially) on the same height level relative to the axis of rotation and / or arranged symmetrically with respect to the axis of rotation. It is also conceivable, in principle, that the feed bores and / or discharge bores are arranged in two or more height levels (planes perpendicular to the axis of rotation). Preferably, the feed bores and / or the discharge bores are also arranged equidistant or uniformly distributed in the circumferential direction with respect to the axis of rotation.
  • the thermal insulation device has less than twenty, preferably less than ten and particularly preferably less than six feed bores, preferably in the distributor shaft, particularly preferably in the second distributor shaft segment, and / or less than twenty, preferably less than ten and especially preferably less than six discharge bores, preferably in the distributor shaft and particularly preferably in the second distributor shaft segment. Due to the quantitative maximum limitation of the supply and / or Ab technologicalbohritch can advantageously be ensured sufficient stability and high load capacity of the distributor shaft.
  • the distributor housing has at least one (extending in the radial direction) discharge channel for guiding the flowable (temperature) medium from the outer surface of the distributor shaft and the second distributor shaft segment to the outer surface of the distributor housing.
  • the distributor housing preferably has at least one discharge channel (designed to be rotationally symmetrical with respect to the axis of rotation) only for the discharge bore (s).
  • this discharge channel is at least partially and preferably completely formed by a gap formed between at least two components of the distributor housing.
  • the axis of rotation substantially (ie, preferably excluded from fastening means such as screwing the individual components of the distributor housing) rotationally symmetrical, and at least partially preferably annular, trained discharge channel can during the rotation of the distributor shaft advantageously a uniform discharge of the flowable (tempering) medium be guaranteed.
  • the (preferably all) Zu Industriesbohronne (seen in the direction of the axis of rotation and against the flow direction of the product to be distributed through the first flow channel) below the distributor housing, so that these preferably (respectively) already have a direct or direct flow connection between the ambient air and form the insulating space.
  • the distributor shaft has at least one further flow channel and preferably at least two further, preferably at least four further, preferably at least six further, preferably at least eight further and particularly preferably eight further flow channels for guiding a (further) flowable medium.
  • sixteen further flow channels are also conceivable.
  • the thermal insulation device in particular an insulating space of the thermal insulation device, at least partially disposed between the first flow channel and the further flow channel and preferably between the first flow channel and (all) the other flow channels.
  • a thermally decoupled bearing integrated into the manifold shaft and manifold housing can be realized in a small footprint and with few components.
  • smaller bearing diameter, improved bearing life and improved bearing lubrication effect can be realized, which is associated with lower costs.
  • the rotary distributor has a distributor plate arranged non-rotatably on the distributor shaft, which has at least one and preferably at least one (preferably at least two, preferably at least four, preferably at least six, preferably at least eight, preferably at least ten, preferably at least ten , preferably at least sixteen, and more preferably exactly sixteen) of lower discharge openings in flow communication with the first flow channel of the distributor shaft, preferably the first distributor shaft segment, the distributor shaft preferably being at least one, preferably circumferentially extending, with respect to the axis of rotation at least partially annular, recess on a distributor shaft facing surface.
  • the distributor plate is preferably located on at least one section, particularly preferably on a lower section, of the second distributor shaft segment.
  • the distributor plate has at least one and preferably at least one plurality (preferably at least two, preferably at least four, preferably at least six, preferably at least eight, preferably eight, preferably at least ten, preferably at least sixteen and particularly preferably exactly sixteen) of at least one further flow channel and preferably with all other flow channels of the distributor shaft, in particular of the second distributor shaft segment, in flow connection standing (preferably upper) discharge openings.
  • the Variety of discharge openings arranged equidistantly or evenly in the circumferential direction with respect to the axis of rotation.
  • the distributor plate is centered with the distributor shaft and / or preferably pinned to the distributor shaft.
  • the storage device is a cross roller bearing.
  • the storage device surrounds the distributor shaft in its entirety, and particularly preferably the distributor shaft is supported by the second distributor shaft segment in the bearing device.
  • the rotary distributor preferably has at least one sealing device, for example a mechanical seal and / or a lip seal and / or a labyrinth seal. In principle, every type of seal is conceivable.
  • the distributor shaft and / or the distributor housing and / or the distributor plate preferably at a contact region of the distributor shaft on the distributor housing or the distributor plate, at least one (further) material removal or recess.
  • the bearing surface of the construction can be minimized so that little heat passes through the heat conduction into the storage area. Due to the resulting gaps flowable medium can circulate like air.
  • the rotary distributor also has a leakage detector device, which can detect an undesired discharge of the medium supplied to the rotary distributor and can initiate further steps, such as reporting the leakage.
  • a leakage detector device which can detect an undesired discharge of the medium supplied to the rotary distributor and can initiate further steps, such as reporting the leakage.
  • the present invention is further directed to a filling device for filling containers with a rotatable support, on which a plurality of filling elements for filling the containers is arranged and with a rotary distributor according to at least one of the preceding claims, to be filled on flowable medium to the individual filling elements distributed.
  • the present invention is furthermore directed to a method for distributing flowable media, in particular for beverages, with a stationary distributor housing and with a distributor shaft, wherein the distributor shaft is guided at least in sections in the distributor device.
  • housing is mounted and is rotatably mounted in at least one bearing device with respect to a predetermined axis of rotation with respect to the distributor housing, via at least one input port of the distributor shaft flowable medium is supplied and this flowable medium via at least one, in particular in the direction of the axis of rotation extending first flow channel the distributor shaft is guided by the at least one input opening to at least one discharge opening of the distributor shaft.
  • At least one thermal isolating device is provided, which can be acted upon by a flowable (temperature) medium and / or preferably flowable (temperature) medium, via the heat from the distributor shaft, in particular from one first flow channel limiting wall, (indirectly or directly) is discharged. It is therefore also proposed within the scope of the method according to the invention that at least one (inner) region of the distributor shaft, preferably a region of the first distributor shaft segment, be acted upon actively and / or passively by the thermal tempering device with flowable medium (preferably with air) and preferably heat thereby is delivered to the environment.
  • the heat introduction or a heat transfer from a wall region delimiting the first flow channel into a bearing device or a bearing region of the distributor shaft is at least partially prevented or reduced.
  • Heat absorption or heat transfer through the flowable medium preferably takes place at least partially and preferably completely through at least one region of the distributor shaft (preferably from an area of the distributor shaft adjoining the first flow channel) through a wall (at least) of a gap which is between (at least ) is formed two components of the rotary distributor, preferably between two components of the distributor shaft.
  • a flow channel is created by a flowable medium can be acted upon flow connection of several columns, preferably by on the one hand a (large) surface for heat transfer to the flowable medium is provided and can be provided by the same time by the narrow or thin designed space between and / or within the components a compact design of a rotary distributor with thermal decoupling.
  • FIG. 1, 2 and 3 three representations of an embodiment of an inventive
  • FIG. 5 shows an illustration of an embodiment of a distributor shaft according to the invention
  • FIG. 6 is a top view of the distributor shaft;
  • FIGS. 7a to 7c show various sectional views of the distributor shaft;
  • FIGS. 8 and 9 simplified, schematic representations of an embodiment of a distributor shaft according to the invention
  • 10 is a sectional view of a simplified schematic representation of the distributor shaft shown in FIGS. 8 and 9;
  • Figures 1 1 and 13 are perspective views of a rotary distributor with removed distributor housing.
  • Fig. 12a is a perspective view of a rotary distributor
  • FIG. 12b shows an enlarged detail of a representation of a rotary distributor shown in FIG. 12a; 14 is a perspective view of a detail of a rotary distributor with the distributor plate removed and the distributor housing removed;
  • Fig. 15 is a rough schematic representation of a filling device according to the invention.
  • FIG. 1 shows a perspective view from the top side
  • Fig. 2 is a side view
  • Fig. 3 is a top view.
  • This rotary distributor 1 in this case has a (stationary) distributor housing 10 at its upper portion and a distributor plate 40 which is rotatably arranged and a plurality of outlet openings 42, 44 which are arranged in two superimposed rows, the lower discharge openings 42 and the above arranged upper discharge openings 44.
  • the distributor housing 10 has here on its lateral surface on a connection 12 for a medium which is in flow communication with the upper discharge openings 44.
  • the reference numeral 60 denotes a bearing ring, which is also stationary, so does not move with the distributor plate 40.
  • the reference numeral 52 denotes a fastening ring, through which the distributor plate 40 is arranged in particular against rotation on the distributor shaft 2 (not visible here).
  • the reference numeral 24 designates an inlet opening through which flowable medium to be distributed can be supplied to the rotary distributor 1.
  • this inlet opening is in flow connection with the discharge openings 42.
  • Reference numeral 26 denotes a discharge opening, which is in flow communication with the inlet opening 24.
  • FIGS. 4a to 4e show various sectional views of the rotary distributor 1 shown in FIG. 1 (for the individual cutting positions, see FIG. 3). It can be seen that at least partially disposed in the distributor housing 10 is a distributor shaft 2 (see also FIGS. 5 to 7c) which has a first distributor shaft segment 20 and a second distributor shaft segment 30 arranged thereon (non-rotatably).
  • the first distributor shaft segment 20 defines the (cylindrically shaped) first flow channel 22 and the product bore 22.
  • the reference numeral 80 denotes a (circumferential) sealing device, which may be designed as a labyrinth seal or as a lip seal.
  • reference numerals 72 and 74 designate bores or fastening means by means of which the second distributor shaft segment 30 and thereby the distributor shaft 2 are fastened to the bearing device 74 and the bearing device 74 is fastened to the stationary bearing ring 60. Furthermore, seals between the distributor shaft 2 and the distributor housing 10 are provided. In the illustration shown in FIG. 4e, it can be seen that here the distributor plate 40 is centered and pinned to the distributor shaft 2.
  • the distributor plate 40 has a channel 50 which is in fluid communication with the first flow channel 22 on the one hand, for example via a discharge opening 26 and, on the other hand, into the Media feeds 46, each ending in the lower discharge openings 42, opens.
  • the distributor housing 10 has a second connection 20 for a further product to be supplied, which is arranged on a lateral area. From there, the supplied product enters an annular channel 14, is formed between the distributor housing 10 and the distributor shaft 2 and which is not in flow communication with the first flow channel 22.
  • the annular channel 14 is instead in fluid communication with a plurality of media feeders 49 (symmetrically arranged with respect to the rotational axis D) bounded by the distributor shaft 2, in particular (exclusively) by the first distributor shaft segment 20 stands.
  • a medium to be distributed is transferred to media feed channels 48 in the distributor plate 40, which finally lead to the upper discharge openings 44.
  • material removals 32 and (thereby resulting) recesses may be provided through which also flow around ambient air and dissipate heat and in particular away from the bearing means 74.
  • a thermal insulation device 4 is provided, which in this case can act upon the insulating space 37 which can be acted upon by a flowable medium and with flowable ones Media beaufschlagbaren feed holes 36, discharge holes 38, sleeves 34 and
  • FIGS. 5, 6 and 7a to 7c show an embodiment of a distributor shaft 2 according to the invention.
  • FIG. 5 shows a perspective view from the top side
  • FIG. 6 shows a top view
  • FIGS. 7a-c show three different sectional views of the distributor shaft 2
  • the first flow channel 22 In the middle, along the axis of rotation D of the distributor shaft 2 extends the first flow channel 22, the first of which, visible only at its above, substantially hollow cylindrical region, first Distributor shaft segment 20 is limited.
  • first Distributor shaft segment 20 is limited.
  • substantially hollow cylindrical portion which is part of the second distributor shaft segment 30, there are already mentioned above, several RulezuGermankanäle 49 whose in the assembled state the annular channel 14 facing openings 49a are visible.
  • each two of these RulezuGermankanäle 49 not continuous material removal or recesses 49b may be arranged.
  • a projection extending outward in the radial direction with respect to the axis of rotation can be provided, on which the second distributor shaft segment 30 and thereby also the first distributor shaft segment 20 arranged non-rotatably and preferably permanently and non-detachably Storage device 74 is storable.
  • the insulating space 37 which can be acted upon by flowable media and the feed bores 36 and discharge bores 38 which extend radially outwards, and sleeve 34 extending in the direction of the axis of rotation D and material removal 32 in the distributor shaft 2, are again recognizable.
  • reference character H denotes a longitudinal extent of the first distributor shaft segment and reference symbol h1 denotes a longitudinal extension of the second distributor segment.
  • wave segment 30 (with respect to the direction of the axis of rotation). Further, the difference between the radius D2 and the radius D1 indicates a radial extent of the insulating space 37 or a gap.
  • the reference symbol Da denotes an outer radius of the second distributor shaft segment 30 and the reference symbol Di denotes an inner radius of the first distributor shaft segment 20 and a radius of the first flow channel 22, respectively.
  • FIGS. 8 to 10 show simplified, schematic representations of an embodiment of a distributor shaft 2.
  • FIG. 8 shows a perspective view from the top side
  • FIG. 9 shows a side view
  • FIG. 10 shows a sectional view.
  • the preferred construction of the distributor shaft 2 from a first distributor shaft segment 20 which delimits or encloses the first flow channel 22 and a second distributor shaft segment 30 which receives the first distributor shaft segment 20 at least in sections or at least in sections thereof is particularly well suited to these figures completely surrounds, recognizable.
  • the first distributor shaft segment 20 is non-rotatably arranged on the second distributor shaft segment 30, preferably over only an upper and a lower (preferably in each case circular) region S, for instance shrunk or welded.
  • both distributor shaft segments 20, 30 are rotatably mounted about the rotational axis D in a state assembled in the rotary distributor.
  • the distributor shaft 2 is designed with a sleeve structure.
  • a sleeve-shaped (hollow cylindrical) insulating space 37 is provided, which preferably extends completely around the first distributor shaft segment 20 and also around the first flow channel 33 and advantageously similar to a thermos flask, the two outside areas separated from one another by the insulating space 37, thus inter alia the first one Flow channel 33 and an outside of the second distribution shaft segment 30 arranged storage device, thermally decoupled or isolated from each other.
  • the sleeve or the insulating space 37 is, preferably in the upper and / or lower area provided with holes 36, 38, so advantageous no undefined, closed space is formed.
  • air circulate in a natural way It is also conceivable to actively operate this circulation with gas or liquid.
  • FIGS. 10 to 14 show perspective views of cutouts of a rotary distributor 1 with partially drawn distributor housing 10 (FIGS. 11 and 13) or detached distributor plate 40 (FIG. 14).
  • 12b shows an enlarged detail from FIG. 12a for illustrating the mode of operation of the proposed thermal insulation device 4.
  • FIG. 15 shows a roughly schematic representation of a filling device 100.
  • This filling device has a support 102 which is rotatable about the axis of rotation D and on which a multiplicity of filling elements 104 or filling elements (such as filling valves) are arranged, which are used to fill containers 1 10 serve. Furthermore, the device has holding devices which hold the containers.
  • the containers 1 10 are preferably filled during their transport.
  • the reference symbol I designates the rotary distributor described here, which distributes the liquid to be dispensed (for example a beverage) to the individual filling elements 104 via feed lines (not shown). In this case, the axis of rotation of the rotary distributor 1 and the axis of rotation of the carrier 102 coincide.

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Abstract

Drehverteiler (1) zum Verteilen von fließfähigen Medien, insbesondere für Getränke, mit einem Verteilergehäuse (10) und mit einer Verteilerwelle (2), welche zumindest abschnittsweise in dem Verteilergehäuse (10) aufgenommen ist und in wenigstens einer Lagereinrichtung (74) bezüglich einer vorgegebenen Drehachse (D) drehbar gegenüber dem Verteilergehäuse (10) gelagert ist, wobei die Verteilerwelle (2) wenigstens eine Eingangsöffnung (24) zum Zuführen des fließfähigen Mediums, eine Abführöffnung (26) zum Abführen des fließfähigen Mediums aufweist sowie wenigstens einen sich, insbesondere in Richtung der Drehachse (D) erstreckenden, ersten Strömungskanal (22) aufweist, über den eine Strömungsverbindung zwischen der wenigstens einen Eingangsöffnung (24) und der wenigstens einen Abführöffnung (26) besteht. Erfindungsgemäß ist zwischen der Lagereinrichtung (74) und dem ersten Strömungskanal (22) wenigstens abschnittsweise mindestens eine mit fließfähigem Medium beaufschlagbare thermische Isoliereinrichtung (4) angeordnet.

Description

Drehverteiler zum Verteilen von fließfähigen Medien
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Verteilung von fließfähigem Medium und insbesondere einen Drehverteiler zum Verteilen von fließfähigen Medien. Derartige Drehverteiler sind aus dem Stand der Technik seit langem bekannt. Diese werden beispielsweise in Füllmaschinen eingesetzt, um aus einem stehenden Reservoir Medien, wie beispielsweise ein Getränk, auf mehrere Füllorgane, wie etwa Füllventile, zu verteilen. Aus dem Stand der Technik bekannte Vorrichtungen weisen dabei teilweise eine sogenannte Verteilerwelle auf, welche Medien, wie das Produkt oder eine andere Flüssigkeit von einem stehenden bzw. stationären Teil, wie einem Ventilknoten der Anlage, in das dre- hende Teil bringt. Aus dem Stand der Technik ist dabei bekannt, dass der drehende Teil gegenüber dem stationären Anlagenteil etwa in einem Kreuzrollenlager gelagert werden kann. Neben der Produktführung kann die Verteilerwelle auch bei einem Innenreinigungsvorgang der Füllmaschine genutzt werden. In sogenannten CIP-Reinigungsvorgängen („Cleaning in Place") wird etwa anstelle des Produkts Reinigungsmedium, beispielsweise Heißwasser, durch die Verteilerwelle zu den Füllorgangen geführt.
Aus den Vorrichtungen und Verfahren die derzeit aus dem Stand der Technik bekannt sind ergibt sich der Nachteil, dass bei der CIP-Reinigung oder bei Hotfilianlagen, in denen heißes Produkt in die Behältnisse abgefüllt wird, die Wärme des Mediums, welches durch die Vertei- lerwelle, etwa durch die Produktbohrung der Verteilerwelle, strömt, in das Lager und den Lagerraum strömt. Diese Wärme ist schlecht für das Kreuzrollenlager und das eingesetzte Schmiermittel. Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zu überwinden und eine von einem durch die Verteilerwelle strömenden heißen Produkt ausgehende Wärmeleitung hin zu dem Lager des Drehverteilers weitgehend zu vermeiden, gleichzeitig allerdings dennoch einen kompakten Aufbau anbieten zu können. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Ein erfindungsgemäßer Drehverteiler zum Verteilen von fließfähigen Medien, insbesondere für Getränke, weist ein, bevorzugt stationäres, Verteilergehäuse und eine Verteilerwelle auf, welche zumindest abschnittsweise in dem Verteilergehäuse aufgenommen ist und in wenigstens einer Lagereinrichtung bezüglich einer vorgegebenen Drehachse drehbar gegenüber dem Verteilergehäuse gelagert ist, wobei die Verteilerwelle wenigstens eine Eingangsöffnung zum Zuführen des fließfähigen Mediums, (wenigstens) eine Abführöffnung zum Abfüh- ren des fließfähigen Mediums aufweist sowie wenigstens einen sich, insbesondere (im Wesentlichen) in Richtung der Drehachse erstreckenden, ersten Strömungskanal aufweist, über den eine Strömungsverbindung zwischen der wenigstens einen Eingangsöffnung und der wenigstens einen Abführöffnung besteht. Bei dem ersten Strömungskanal handelt es sich bevorzugt um einen von einer umlaufenden Wandung der Verteilerwelle begrenzten, bevor- zugt zylindrischen, Hohlraum. Der erste Strömungskanal kann sich dabei auch entlang der Drehachse erstrecken und ist in diesem Falle bevorzugt zentral bzw. symmetrisch bezüglich der Drehachse angeordnet. Bevorzugt ist die wenigstens eine Eingangsöffnung zum Zuführen eines fließfähigen Mediums in den ersten Strömungskanal und/oder die wenigstens eine (bevorzugt genau eine) Abführöffnung zum Abführen eines durch den ersten Strömungska- nal strömenden Mediums zentral bzw. symmetrisch bezüglich der Drehachse angeordnet. Das Verteilergehäuse kann dabei stationär sein und die Verteilerwelle gegenüber dem Verteilergehäuse drehbar gelagert. Denkbar ist aber auch, dass die Verteilerwelle stationär ist und das Verteilergehäuse gegenüber dieser drehbar gelagert ist. Erfindungsgemäß ist zwischen der Lagereinrichtung und dem ersten Strömungskanal wenigstens abschnittsweise mindestens eine mit fließfähigem (Temperier-)Medium beaufschlagbare und/oder fließfähiges (Temperier-)Medium aufweisende, thermische Isoliereinrichtung angeordnet. Mit anderen Worten ist die thermische Isoliereinrichtung bevorzugt dazu geeignet und bestimmt, mit flüssigem und/oder gasförmigem Medium beaufschlagt zu werden. Bei dem flüssigen und/oder gasförmigen Medium handelt es sich bevorzugt um (Umgebungs-)Luft. Es können aber auch andere Gase oder (Kühl-)Flüssigkeiten verwendet werden. Bevorzugt ist die thermische Isoliereinrichtung wenigstens abschnittsweise auf einer (in radialer Richtung bezüglich der Drehachse gesehen) direkter Verbindungslinie zwischen dem ersten Strömungskanal und der Lagereinrichtung angeordnet.
Erfindungsgemäß wird damit vorgeschlagen, dass mithilfe der thermischen Isoliereinrichtung die Lagereinrichtung von (wenigstens) dem ein (heißes) Medium führenden ersten Strömungskanal thermisch entkoppelt wird. Unter dem Begriff„mit fließfähigem Medium beauf- schlagbar" ist dabei bevorzugt zu verstehen, dass die thermische Isoliereinrichtung wenigstens einen Abschnitt bzw. einen Isolierraum aufweist, der bevorzugt von fließfähigem Medium durchströmt werden kann und der bevorzugt als Wärmeleitbarriere zwischen wenigstens einem Abschnitt des ersten Strömungskanals und der Lagereinrichtung dient. Bevorzugt wird durch die thermische Isoliereinrichtung wenigstens ein Element, wie etwa ein Kanal, be- reitgestellt, in dem fließfähiges Medium und bevorzugt Umgebungsluft zirkulieren und vorteilhaft hierdurch Wärme abgeführt werden kann. Dies bietet den Vorteil, dass die von einem heißen, durch den ersten Strömungskanal strömenden Medium stammende Wärme von der thermischen Isoliereinrichtung, insbesondere von einem in der thermischen Isoliereinrichtung befindlichem fließfähigen Medium, aufgenommen und (wenigstens teilweise) abgeleitet und bevorzugt aus dem Drehverteiler herausgeleitet wird, so dass die thermische Wärmeleitung zu der Lagereinrichtung bzw. zu dem Lagerbereich der Verteilerwelle unterbrochen oder zumindest stark reduziert wird. Besonders bevorzugt ist die thermische Isoliereinrichtung dazu geeignet und bestimmt, die von ihr, bevorzugt von der Wandung des ersten Strömungskanal ausgehenden, aufgenommenen Wärme zumindest teilweise aus dem Drehverteiler heraus- zuführen und an die Umgebung abzugeben.
In einer vorteilhaften Ausführungsform weist die thermische Isoliereinrichtung wenigstens einen mit fließfähigem Medium beaufschlagbaren Isolierraum auf, der bevorzugt als ein zwi- sehen wenigstens zwei, bevorzugt aneinander angeordneten, Bauelementen des Drehverteilers befindlicher Spalt (bzw. Fuge oder Ritze oder Schlitz) ausgebildet ist und/oder bevorzugt mit einem oder mehreren (weiteren) derartigen Spalten (bzw. Fugen oder Ritzen oder Schlitzen) in Strömungsverbindung steht. Bei einem Spalt handelt es sich bevorzugt um einen zwi- sehen den Bauelementen befindlichen schmalen, länglichen Zwischenraum und bevorzugt etwa auch um einen äußerst dünnen Zwischenraum, der nach einer (wenigstens bereichsweisen) Anordnung zweier Bauelemente aneinander verbleibt und in den hindurch dennoch fließfähiges Medium strömen bzw. eindringen kann und die den Zwischenraum begrenzende Wandung somit kühlen kann.
Bevorzugt ist unter einem Spalt ein Zwischenraum zu verstehen, dessen Ausdehnung in (wenigstens) eine Raumrichtung, bevorzugt (wenigstens) in die radiale Richtung bezüglich der Drehachse, maximal 30 mm, bevorzugt maximal 20 mm, und besonders bevorzugt maximal 15 mm beträgt. Bevorzugt beträgt damit auch die Ausdehnung des Isolierraumes in (we- nigstens) eine Raumrichtung, bevorzugt (wenigstens) in die radiale Richtung bezüglich der Drehachse, maximal 30 mm, bevorzugt maximal 20 mm, und besonders bevorzugt maximal 15 mm. Bevorzugt ist der Isolierraum als Spalt ausgebildet, dessen Ausdehnung in radiale Richtung bezüglich der Drehachse wenigstens abschnittsweise bevorzugt mindestens 3 mm, bevorzugt 5 mm, bevorzugt 8 mm und besonders bevorzugt mindestens 10 mm beträgt.
Der wenigstens eine Spalt bzw. die mehreren Spalte bzw. Fugen kann bzw. können zwischen (wenigstens einem Bauelement) der Verteilerwelle und dem Verteilergehäuse und/oder einem weiteren Bauelement der Verteilerwelle und/oder (wenigstens einer) im Verteilergehäuse ausgebildet sein. Ein derartiger Spalt bzw. derartige Spalten bieten den Vorteil, dass in Kombination mit dem Isolierraum, bzw. durch die Strömungsverbindung mit dem Isolierraum, in dem Isolierraum befindliches fließfähiges (Temperier-)Medium, wie etwa Luft, auf natürliche Weise auch in dem Spalt bzw. den Spalten zirkulieren kann und somit bevorzugt auch in diesen Bereichen Wärme abführen kann oder bevorzugt durch den Spalt eine Strömungsverbindung mit der Umgebungsluft hergestellt werden kann. Durch das Vorsehen mehrerer Spalte kann vorteilhaft (zusätzlich auch) die Oberfläche der Wärmeleitbarriere zwischen dem ersten Strömungskanal und der Lagereinrichtung bzw. dem Lagerbereich nochmals vergrößert werden. Mit anderen Worten kann durch das (zusätzliche) Ausnutzen von Spalten bzw. Fugen zwischen Bauelementen, aus denen die Verteilerwelle bzw. der Drehverteiler zusammengesetzt ist, das durch fließfähiges (Temperier-)Medium beaufschlagbare Raumvolumen innerhalb des Drehverteilers nochmals vergrößert werden. Vorteilhaft kann damit die Oberfläche innerhalb des Drehverteilers bzw. innerhalb der Verteilerwelle, die durch das fließfähige (Temperier-) Medium zu erreichen ist, nochmals vergrößert werden. Damit kann die Lagereinrichtung noch wirkungsvoller von dem ersten Strömungskanal ther- misch entkoppelt werden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die thermische Isoliereinrichtung dazu geeignet und bestimmt, bei Rotation der Verteilerwelle, insbesondere unter Ausnutzung einer Rotationsbewegung der Verteilerwelle, eine Zirkulation und/oder einen Strömungsfluss zu- mindest eines Teil eines fließfähigen Mediums in der thermischen Isoliereinrichtung hervorzurufen oder zu verstärken. Bevorzugt ist die thermische Isoliereinrichtung passiv mit fließfähigem (Temperier-)Medium, insbesondere mit (Umgebungs-)Luft beaufschlagbar.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist der Drehverteiler eine Beaufschla- gungseinrichtung auf, die geeignet und dazu bestimmt ist, die thermische Isoliereinrichtung mit fließfähigem Medium zu beaufschlagen. Bevorzugt kann anstelle oder zusätzlich zu einer passiven Beaufschlagung bzw. Luftzirkulation auch eine aktive Spülung bzw. Medienbeaufschlagung realisiert werden. Damit ist ebenfalls vorstellbar, dass eine Zirkulation bzw. ein Strömungsfluss wenigstens eines Teils des (bevorzugt des) fließfähigen Mediums in der thermischen Isoliereinrichtung aktiv mit Gas und/oder Flüssigkeit betrieben wird.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Verteilerwelle wenigstens ein erstes Verteilerwellensegment, welches (zumindest abschnittsweise) den ersten Strömungskanal begrenzt, und wenigstens ein zweites Verteilerwellensegment auf, welches wenigstens einen weiteren Strömungskanal aufweist und/oder (wenigstens abschnittsweise) begrenzt. Dabei ist bevorzugt das zweite Verteilerwellensegment drehfest an dem ersten Verteilerwellensegment angeordnet und bevorzugt dieses zumindest abschnittsweise und bevorzugt vollumfänglich umgibt. Dabei ist bevorzugt die thermische Isoliereinrichtung wenigstens abschnittsweise und insbesondere wenigstens ein Isolierraum (der thermischen Isoliereinrich- tung) zwischen dem ersten Verteilerwellensegment und dem zweiten Verteilerwellensegment angeordnet. Bevorzugt ist das erste Verteilerwellensegment in radialer Richtung näher an der Drehachse angeordnet als das zweite Verteilerwellensegment. Weiterhin steht bevorzugt der in dem ersten Verteilerwellensegment befindliche erste Strömungskanal nicht in Strömungsverbindung mit dem (einem) in dem zweiten Verteilerwellensegment angeordneten weiteren Strömungskanal. Dabei können sich das erste und das zweite Verteilerwellensegment hinsichtlich ihrer Werkstoffe und/oder hinsichtlich ihrer Oberflächenbeschichtung an wenigstens einem ihrer Oberflächenbereiche, etwa an einer einem Strömungskanal zugewandten und/oder abgewandten Oberfläche, unterscheiden. Vorteilhaft ist zwischen dem ersten und dem zweiten Verteilerwellensegment (wenigstens) ein (bevorzugt hülsenförmiger) Spalt bzw. eine bevorzugt hülsenförmige Ausnehmung ausgebildet.
Bevorzugt weist die Verteilerwelle, insbesondere das erste Verteilerwellensegment und/oder das zweite Verteilerwellensegment, eine höhere Materialgüte wie ein (stationärer) Lagerring, an der die Verteilerwelle gelagert ist, und/oder wie das Verteilergehäuse bzw. wie weiter (radial) außen liegende Elemente des Dreh Verteilers auf.
Bevorzugt ist der (bzw. wenigstens ein) Isolierraum zumindest teilweise und besonders bevorzugt (im Wesentlichen) vollständig durch eine Ausnehmung (in einem dem ersten Strö- mungskanal zugewandten, Innenwandungsbereich) des zweiten Verteilerwellensegments gebildet bzw. (zumindest in Außenumfangsrichtung durch diese) begrenzt. Grundsätzlich denkbar wäre auch, dass alternativ oder zusätzlich an der Außenoberfläche des ersten Verteilerwellensegments (bzw. des ersten Strömungskanals) eine, bevorzugt umlaufende, Ausnehmung vorgesehen ist. Aus Stabilitätsgründen ist allerdings eine ausschließliche, bevor- zugt vollumfängliche Ausnehmung in dem Innenbereich des zweiten Verteilerwellensegments bevorzugt. Die Längsausdehnung (d.h. die Ausdehnung in Richtung der Drehachse der Verteilerwelle) des Isolierraum bzw. dieses Spalts bzw. der Ausnehmung in dem zweiten Verteilerwellensegment erstreckt sich bevorzugt über wenigstens 50 %, bevorzugt wenigstens 70 %, bevorzugt wenigstens 80 %, bevorzugt wenigstens 85 % und besonders bevor- zugt wenigstens 90% der Längsausdehnung des zweiten Verteilerwellensegments. Bevorzugt beträgt die Längsausdehnung des Isolierraumes bzw. des Spalts bzw. der Ausnehmung in dem zweiten Verteilerwellensegment mindestens 5 cm, bevorzugt mindestens 10 cm, bevorzugt mindestens 15 cm. Bevorzugt ist das zweite Verteilerwellensegment an einem (kreisringförmigen) Bereich oberhalb und unterhalb (jeweils in Richtung der Drehachse bzw. in Längsrichtung gesehen) des Isolierraumes bzw. des Spalts an dem ersten Verteilerwellensegment angeordnet, bevorzugt über eine Schweißung (bzw. Schweißnaht) und/oder auf dem ersten Verteilerwellensegment aufgeschrumpft. Bevorzugt ist die Längsausdehnung des Isolierraumes bzw. des Spalts derart gewählt, dass diese zwar möglichst groß ist, um eine größtmögliche Wärmebarriere bzw. Wärmeentkopplung gewährleisten zu können, aber dennoch oberhalb und/oder unterhalb des Isolierraumes bzw. Spaltes bzw. der Ausnehmung eine ausreichend große Fläche für eine stabile, (drehfeste) Anordnung des zweiten Verteilerwellensegments an dem ersten Verteilerwellensegment bietet. Bevorzugt ist daher das zweite Verteilerwellensegment an einem oberen und/oder unteren Endbereich an dem ersten Verteilerwellensegment angeordnet, so dass die in Strömungsverbindung mit dem Isolierraum stehende (und damit temperierbare bzw. kühlbare) Oberfläche, von der bevorzugt über das fließfähige (Temperier-)Medium Wärme ableitbar ist, möglichst groß ist. Bevorzugt beträgt die radiale Ausdehnung, d.h. die Ausdehnung in radiale Richtung bezüglich der Dreh- achse, des Spalts bzw. des Isolierraums bzw. der Ausnehmung in dem zweiten Verteilerwellensegment maximal 25 %, bevorzugt maximal 20 %, bevorzugt maximal 15 % und besonders bevorzugt maximal 12 % des Innenradius und/oder Innendurchmessers des ersten Strömungskanals (in dem ersten Verteilerwellensegment). Ein derart (in radiale Richtung) schmal ausgebildeter Spalt bzw. ein derart schmal ausgebildeter Isolierraum bietet den Vor- teil, dass neben der thermischen Entkopplung dennoch eine (in radiale Richtung gesehen) kompakte Bauweise des Drehverteilers gewährleistet werden kann.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die thermische Isoliereinrichtung wenigstens einen (bevorzugt genau einen) sich bezogen auf die Drehachse in Umfangsrichtung und/oder in Strömungsrichtung eines in dem ersten Strömungskanal fließenden Mediums erstreckenden Isolierraum auf, der innerhalb der Verteilerwelle angeordnet ist. Bevorzugt ist der Isolierraum als (bevorzugt hülsenförmiger bzw. hülsenartiger) Hohlraum ausgebildet. In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird der Isolierraum in radialer Richtung bezüglich der Drehachse ausschließlich von der Verteilerwelle und insbesondere nicht von einem, insbesondere stationären, Element des Drehteilers, insbesondere nicht durch das Verteilergehäuse begrenzt. In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird der Isolierraum in radialer Richtung bezüglich der Drehachse ausschließlich von der Verteilerwelle und insbesondere nicht von einem Element des Verteilergehäuses begrenzt. In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform umgibt der Isolierraum wenigstens einen Abschnitt des ersten Strö- mungskanals vollumfänglich. Bevorzugt umgibt der Isolierraum über seine vollständige
Längsausdehnung (d.h. in Richtung der Drehachse gesehen) hinweg den ersten Strömungskanal vollumfänglich. In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die thermische Isoliereinrichtung wenigstens eine, sich bevorzugt in radiale Richtung bezüglich der Drehachse erstreckende, Zuführbohrung in der Verteilerwelle und/oder wenigstens eine, sich bevorzugt in radiale Richtung bezüglich der Drehachse erstreckende, Abführbohrung auf, über die eine Strömungs- Verbindung von einer Außenoberfläche der Verteilerwelle zu einem innerhalb der Verteilerwelle angeordneten Isolierraum herstellbar ist. Bevorzugt weist die thermische Isoliereinrichtung wenigstens eine Zuführbohrung und wenigstens eine Abführbohrung auf, die bezogen auf die Richtung der Drehachse wenigstens abschnittsweise (vertikal) übereinander angeordnet sind. Die Anordnung einer Abführbohrung (im Wesentlichen) genau über einer Zuführ- bohrung bietet den Vorteil, dass hierdurch durch einen Kamineffekt eine Zirkulation der Umgebungsluft durch die (untere) Zuführbohrung hinein, durch den Isolierraum hindurch und durch die (obere) Abführbohrung hinaus beschleunigt bzw. unterstützt wird. Denkbar ist allerdings auch eine (in Umfangsrichtung) versetzte Anordnung der Abführbohrungen gegenüber den Zuführbohrungen. Bevorzugt weist die thermische Isoliereinrichtung wenigstens zwei, bevorzugt wenigstens drei und besonders bevorzugt vier Zuführbohrungen und/oder wenigstens zwei, bevorzugt wenigstens drei und besonders bevorzugt vier Abführbohrungen auf. Dabei können auch mindestens vier, bevorzugt mindestens sechs, bevorzugt mindestens acht, bevorzugt mindestens zehn, bevorzugt mindestens sechzehn und besonders bevorzugt sechzehn Zuführbohrungen vorgesehen sein. Es können auch mindestens vier, bevorzugt mindestens sechs, bevorzugt mindestens acht, bevorzugt mindestens zehn, bevorzugt mindestens sechzehn und besonders bevorzugt sechzehn Abführbohrungen vorgesehen sein. Bevorzugt sind die Zuführbohrungen und/oder die Abführbohrungen bezogen auf die Drehachse (im Wesentlichen) auf der gleichen Höhenebene angeordnet und/oder bezüglich der Drehachse symmetrisch angeordnet. Denkbar ist grundsätzlich auch, dass die Zuführbohrun- gen und/oder Abführbohrungen in zwei oder mehreren Höhenebenen (zur Drehachse senkrechte Ebenen) angeordnet sind. Bevorzugt sind die Zuführbohrungen und/oder die Abführbohrungen in Umfangsrichtung bezüglich der Drehachse ebenfalls äquidistant angeordnet bzw. gleichmäßig verteilt. In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die thermische Isoliereinrichtung weniger als zwanzig, bevorzugt weniger als zehn und besonders bevorzugt weniger als sechs Zuführbohrungen, bevorzugt in der Verteilerwelle, besonders bevorzugt in dem zweiten Verteilerwellensegment, und/oder weniger als zwanzig, bevorzugt weniger als zehn und besonders bevorzugt weniger als sechs Abführbohrungen, bevorzugt in der Verteilerwelle und besonders bevorzugt in dem zweiten Verteilerwellensegment auf. Durch die mengenmäßige Maximalbeschränkung der Zuführ- und/oder Abführbohrungen kann vorteilhaft eine ausreichende Stabilität und eine hohe Belastbarkeit der Verteilerwelle gewährleistet werden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist das Verteilergehäuse wenigstens einen (sich in radialer Richtung erstreckenden) Abführkanal zum Führen des fließfähigen (Temperier-)Mediums von der Außenoberfläche der Verteilerwelle bzw. des zweiten Verteilerwellensegments an die Außenoberfläche des Verteilergehäuses auf. Bevorzugt weist das Verteilergehäuse lediglich für die Abführbohrung(en) wenigstens einen (bezogen auf die Drehachse rotationssymmetrisch ausgebildeten) Abführkanal auf. Bevorzugt ist dieser Abführkanal wenigstens abschnittsweise und bevorzugt vollständig durch einen zwischen wenigstens zwei Bauelementen des Verteilergehäuses ausgebildeten Spalt gebildet. Durch einen bevorzugten, bezüglich der Drehachse im Wesentlichen (d.h. bevorzugt ausgenommen von Befestigungsmittel wie Verschraubungen der einzelnen Bauelemente des Verteilergehäuses) rotationssymmetrisch, und wenigstens abschnittsweise bevorzugt kreisringförmig, ausgebildeten Abführkanal kann während der Rotation der Verteilerwelle vorteilhaft eine gleichmäßige Abführung des fließfähigen (Temperier-)Mediums gewährleistet werden. Vorteilhaft sind die (bevorzugt alle) Zuführbohrungen (in Richtung der Drehachse und entgegen der Strömungsrichtung des zu verteilenden Produkts durch den ersten Strömungskanal gesehen) unterhalb des Verteilergehäuses angeordnet, so dass diese bevorzugt (jeweils) bereits eine direkte bzw. unmittelbare Strömungsverbindung zwischen der Umgebungsluft und dem Isolierraum ausbilden. In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Verteilerwelle wenigstens einen weiteren Strömungskanal und bevorzugt wenigstens zwei weitere, bevorzugt wenigstens vier weitere, bevorzugt wenigstens sechs weitere, bevorzugt wenigstens acht weitere und besonders bevorzugt acht weitere Strömungskanäle zum Führen eines (weiteren) fließfähigen Mediums auf. Denkbar sind beispielsweise auch sechzehn weitere Strömungskanäle. Bevorzugt ist die thermische Isoliereinrichtung, insbesondere ein Isolierraum der thermischen Isoliereinrichtung, wenigstens abschnittsweise zwischen dem ersten Strömungskanal und dem weiteren Strömungskanal und bevorzugt zwischen dem ersten Strömungskanal und (allen) den weiteren Strömungskanälen angeordnet. Dies bietet den Vorteil, dass durch Ausnutzung der Bauteilgrenzen zueinander (mit anderen Worten der zueinander gewandten Oberflächen der Bauelemente), nämlich der Bauteilgrenzen zwischen dem ersten und dem zweiten Verteilerwellensegment, und der vorgeschlagenen Ausbildung eines Spaltes an wenigstens einem (größtmöglichen) Bereich der Bauteilgrenzen entlang, eine thermische Entkopplung des ersten Strömungskanals und der Lagereinrichtung realisiert werden kann. Damit kann vorteilhaft dasselbe Bauelement, nämlich das zweite Verteilerwellensegment, durch eine Ausbildung des Spalts durch eine Ausnehmung in der Innenoberfläche des zweiten Verteilerwellensegments, als Führungseinrichtung für ein weiteres zu verteilendes Produkt und zugleich zur Realisierung eines Abschnitts der thermischen Isoliereinrichtung verwendet werden. Damit wird vorteilhaft erreicht, dass die Anzahl der erforderlichen Bauelemente für eine thermische Ent- kopplung möglichst gering gehalten wird. Durch das Vorsehen von einem Isolierraum entlang Bauteilgrenzen, wie etwa der Bauteilgrenze zwischen dem ersten und dem zweiten Verteilerwellensegment, kann eine in die Verteilerwelle und das Verteilergehäuse integrierte, thermisch entkoppelte Lagerung bei geringem Platzbedarf und wenig Bauteilen realisiert werden. Hierdurch sind kleinere Lagerdurchmesser, eine verbesserte Lagerlebensdauer und eine verbesserte Lagerschmierungswirkung realisierbar, was mit geringeren Kosten einhergeht.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist der Drehverteiler eine an der Verteilerwelle drehfest angeordnete Verteilerplatte auf, die wenigstens eine und bevorzugt wenigstens eine Vielzahl (bevorzugt wenigstens zwei, bevorzugt wenigstens vier, bevorzugt wenigs- tens sechs, bevorzugt wenigstens acht, bevorzugt acht, bevorzugt wenigstens zehn, bevorzugt wenigstens sechzehn und besonders bevorzugt genau sechzehn) von mit dem ersten Strömungskanal der Verteilerwelle, bevorzugt des ersten Verteilerwellensegments, in Strömungsverbindung stehende untere Abführöffnungen aufweist, wobei die Verteilerwelle bevorzugt wenigstens eine, bevorzugt sich bezüglich der Drehachse in Umfangsrichtung erstre- ckende, besonders bevorzugt wenigstens abschnittsweise kreisringförmige, Ausnehmung an einer der Verteilerwelle zugewandten Oberfläche aufweist. Bevorzugt liegt an wenigstens einem Abschnitt, besonders bevorzugt an einem unteren Abschnitt, des zweiten Verteilerwellensegments die Verteilerplatte an. Bevorzugt weist die Verteilerplatte wenigstens eine und bevorzugt wenigstens eine Vielzahl (bevorzugt wenigstens zwei, bevorzugt wenigstens vier, bevorzugt wenigstens sechs, bevorzugt wenigstens acht, bevorzugt acht, bevorzugt wenigstens zehn, bevorzugt wenigstens sechzehn und besonders bevorzugt genau sechzehn) von mit wenigstens einem weiteren Strömungskanal und bevorzugt mit allen weiteren Strömungskanälen der Verteilerwelle, insbesondere des zweiten Verteilerwellensegments, in Strömungsverbindung stehende (bevorzugt obere) Abführöffnungen auf. Bevorzugt ist die Vielzahl an Abführöffnungen äquidistant bzw. gleichmäßig in Umfangsrichtung bezüglich der Drehachse angeordnet. Bevorzugt erstreckt sich die Haupterstreckungsrichtung der jeweiligen (bevorzugt aller) Abführöffnungen, besonders bevorzugt deren Endabschnitte, in radiale Richtung. Bevorzugt ist die Verteilerplatte mit der Verteilerwelle zentriert und/oder bevorzugt mit der Verteilerwelle verstiftet.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform handelt es sich bei der Lagerungseinrichtung um ein Kreuzrollenlager. Bevorzugt umgibt die Lagerungseinrichtung die Verteilerwelle vollumfänglich und besonders bevorzugt ist die Verteilerwelle durch das zweite Verteilerwellen- segment in der Lagereinrichtung gelagert. Bevorzugt weist der Drehverteiler wenigstens eine Dichtungseinrichtung, etwa eine Gleitringdichtung und/oder eine Lippendichtung und/oder eine Labyrinth-Dichtung, auf. Grundsätzlich ist jeder Dichtungstyp vorstellbar.
Bevorzugt weist die Verteilerwelle und/oder das Verteilergehäuse und/oder die Verteiler- platte, bevorzugt an einem Anlagebereich der Verteilerwelle an dem Verteilergehäuse oder der Verteilerplatte, wenigstens eine (weitere) Materialentfernung bzw. Ausnehmung auf. Hierdurch kann die Auflagefläche der Konstruktion minimiert werden, damit durch Wärmeleitung wenig Wärme in den Lagerbereich gelangt. Durch die dadurch entstandenen Spalten kann fließfähiges Medium wie Luft zirkulieren.
Bevorzugt weist der Drehverteiler zudem eine Leckagedetektoreinrichtung auf, die ein unerwünschtes Ausdringen des dem Drehverteiler zugeführten Mediums detektieren und weitere Schritte, etwa ein Melden der Leckage, initiieren kann.
Die vorliegende Erfindung ist weiterhin gerichtet auf eine Fülleinrichtung zum Befüllen von Behältnissen mit einem drehbaren Träger, an dem eine Vielzahl von Füllelementen zum Befüllen der Behältnisse angeordnet ist und mit einem Drehverteiler nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, der an abzufüllendes fließfähiges Medium auf die einzelnen Füllelemente verteilt.
Die vorliegende Erfindung ist weiterhin auf ein Verfahren zum Verteilen von fließfähigen Medien, insbesondere für Getränke, mit einem stationären Verteilergehäuse und mit einer Verteilerwelle gerichtet, wobei die Verteilerwelle zumindest abschnittsweise in dem Verteilerge- häuse aufgenommen ist und in wenigstens einer Lagereinrichtung bezüglich einer vorgegebenen Drehachse drehbar gegenüber dem Verteilergehäuse gelagert ist, wobei über wenigstens eine Eingangsöffnung der Verteilerwelle fließfähiges Medium zugeführt wird und dieses fließfähige Medium über wenigstens einen sich, insbesondere in Richtung der Drehachse er- streckenden, ersten Strömungskanal der Verteilerwelle von der wenigstens einen Eingangsöffnung zu wenigstens einer Abführöffnung der Verteilerwelle geführt wird.
Erfindungsgemäß ist zwischen der Lagereinrichtung und dem ersten Strömungskanal wenigstens abschnittsweise mindestens eine mit fließfähigem (Temperier-)Medium beauf- schlagbare und/oder bevorzugt fließfähiges (Temperier-)Medium aufweisende, thermische Isoliereinrichtung angeordnet, über die Wärme von der Verteilerwelle, insbesondere von einer den ersten Strömungskanal begrenzende Wandung, (mittelbar oder unmittelbar) abgeführt wird. Es wird also auch im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgeschlagen, dass wenigstens ein (Innen-)Bereich der Verteilerwelle, bevorzugt ein Bereich des ersten Verteilerwellensegments durch die thermische Temperiereinrichtung aktiv und/oder passiv mit fließfähigem Medium (bevorzugt mit Luft) beaufschlagt und bevorzugt dadurch Wärme an die Umgebung abgegeben wird. Durch diese Wärmeabfuhr bzw. Wärmeableitung wird bevorzugt die Wärmeeinleitung bzw. eine Wärmeüberleitung von einem, den ersten Strömungskanal begrenzenden Wandungsbereich, in eine Lagereinrichtung bzw. einen Lagerbereich der Verteilerwelle (bevorzugt des zweiten Verteilerwellensegments) zumindest teilweise verhindert bzw. reduziert. Bevorzugt dient daher eine passive und/oder aktive Beaufschlagung wenigstens eines Innenbereichs der Verteilerwelle, bevorzugt des ersten Verteilerwellensegments, durch fließfähiges Medium der thermischen Entkopplung bzw. thermischen Isolation der Lagereinrichtung der Verteilerwelle.
Bevorzugt erfolgt eine Wärmeaufnahme bzw. Wärmetransfer durch das fließfähige Medium von wenigstens einem Bereich der Verteilerwelle (bevorzugt von einem an den ersten Strö- mungskanal angrenzenden Bereich der Verteilerwelle) zumindest teilweise und bevorzugt vollständig durch eine Wandung (wenigstens) einer Spalte, die zwischen (wenigstens) zwei Bauelementen des Drehverteilers, bevorzugt zwischen zwei Bauelemente der Verteilerwelle, ausgebildet ist. Bevorzugt wird durch eine mit fließfähigem Medium beaufschlagbare Strömungsverbindung von mehreren Spalten ein Strömungskanal geschaffen, durch bevorzugt den einerseits eine (große) Oberfläche zur Wärmeübertragung auf das fließfähige Medium bereitgestellt wird und durch den zugleich durch dessen schmalen bzw. dünn ausgestalteten Zwischenraum zwischen den und/oder innerhalb den Bauelementen eine kompakte Bauform eines Drehverteilers mit thermischer Entkopplung bereitgestellt werden kann.
Weitere Vorteile und Ausführungsformen ergeben sich aus den beigefügten Zeichnungen: Darin zeigen:
Fig. 1 , 2 und 3 drei Darstellungen einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen
Drehverteilers;
Fig. 4a bis 4e verschiedene Schnittdarstellungen des in Fig. 1 gezeigten Drehverteilers; Fig. 5 eine Darstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verteilerwelle;
Fig. 6 eine Ansicht von oben auf die Verteilerwelle; Fig. 7a bis 7c verschiedene Schnittdarstellungen der Verteilerwelle;
Fig. 8 und 9 vereinfachte, schematische Darstellungen einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verteilerwelle; Fig. 10 eine Schnittdarstellung einer vereinfachten, schematischen Darstellung der in Fig. 8 und 9 gezeigten Verteilerwelle;
Fig. 1 1 und 13 perspektivische Darstellungen eines Drehverteilers mit abgenommenen Verteilergehäuse;
Fig. 12a eine perspektivische Darstellung eines Drehverteilers;
Fig. 12b ein vergrößerter Ausschnitt einer in Fig. 12a gezeigten Darstellung eines Drehverteilers; Fig. 14 eine perspektivische Darstellung eines Ausschnitts eines Drehverteilers mit abgenommener Verteilerplatte und abgenommenen Verteilergehäuse;
Fig. 15 eine grob schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Fülleinrichtung.
Fig. 1 , 2 und 3 zeigen drei Darstellungen eines erfindungsgemäßen Drehverteilers 1 . Fig. 1 zeigt dabei eine perspektivische Ansicht von seitlich oben, Fig. 2 eine Seitenansicht und Fig. 3 eine Ansicht von oben. Dieser Drehverteiler 1 weist dabei ein (stationäres) Verteilergehäuse 10 an seinem oberen Bereich sowie eine Verteilerplatte 40, die drehbar angeordnet ist und eine Vielzahl von Ausgangsöffnungen 42, 44 aufweist, welche in zwei übereinander angeordneten Reihen angeordnet sind, die unteren Abführöffnungen 42 und die darüber angeordneten oberen Abführöffnungen 44. Das Verteilergehäuse 10 weist hier an seiner Mantel- fläche einen Anschluss 12 für ein Medium auf, welcher in Strömungsverbindung mit den oberen Abfuhröffnungen 44 steht. Das Bezugszeichen 60 kennzeichnet einen Lagerring, welcher ebenfalls stationär ist, sich also mit der Verteilerplatte 40 nicht mitbewegt. Das Bezugszeichen 52 kennzeichnet einen Befestigungsring, durch den die Verteilerplatte 40 an der (hier nicht sichtbaren) Verteilerwelle 2 insbesondere drehfest angeordnet ist. Das Bezugszei- chen 24 kennzeichnet dabei eine Eingangsöffnung, durch die fließfähiges Medium, das verteilt werden soll, dem Drehverteiler 1 zugeführt werden kann. Diese Eingangsöffnung steht hier in Strömungsverbindung mit den Abfuhröffnungen 42. Das Bezugszeichen 26 kennzeichnet eine Abführöffnung, welche in Strömungsverbindung mit der Eingangsöffnung 24 steht.
Die Figuren 4a bis 4e zeigen verschiedene Schnittdarstellungen des in Fig. 1 gezeigten Drehverteilers 1 (für die einzelnen Schnittpositionen sei auf Fig. 3 verwiesen). Zu sehen ist, dass wenigstens teilweise in dem Verteilergehäuse 10 eine Verteilerwelle 2 (vgl. auch Fig. 5 bis 7c) angeordnet ist, die ein erstes Verteilerwellensegment 20 und ein daran (drehfest) angeordnetes zweites Verteilerwellensegment 30 aufweist. Dabei begrenzt das erste Verteilerwellensegment 20 den (zylindrisch ausgebildeten) ersten Strömungskanal 22 bzw. die Produktbohrung 22. Wird ein heißes Produkt von oben, also durch die Eingangsöffnung 24 durch das Verteilergehäuse 10 in den ersten Strömungskanal 22 zugeführt, besteht in den Drehverteilern aus dem Stand der Technik die Gefahr, dass die durch das hindurchströmende heiße Produkt aufgeheizte Wandung des ersten Strömungskanal 22 Wärme über die Verteilerwelle 2 bzw. über das erste Verteilerwellensegment 20 und das zweite Verteilerwellensegment 30 zu der Lagereinrichtung 74, in der das zweite Verteilerwellensegment 30 drehbar gelagert ist, zumindest teilweise übergeleitet wird. Diese Wärme ist schlecht für die Lagerung, etwa für ein hierfür eingesetztes Kreuzrollenlager und das eingesetzte Schmiermittel. Das Bezugszeichen 80 kennzeichnet eine (umlaufende) Dichtungseinrichtung, die etwa als Labyrinthdichtung oder auch als Lippendichtung ausgeführt sein kann. Schließlich kennzeichnen die Bezugszeichen 72 und 74 Bohrungen bzw. Befestigungsmittel, mittels de- nen das zweite Verteilerwellensegment 30 und hierdurch die Verteilerwelle 2 an der Lagereinrichtung 74 befestigt und die Lagereinrichtung 74 an dem stationären Lagerring 60 befestigt ist. Weiter sind Dichtungen zwischen der Verteilerwelle 2 und dem Verteilergehäuse 10 vorgesehen. In der in Fig. 4e gezeigten Darstellung ist zu sehen, dass hier die Verteilerplatte 40 mit der Verteilerwelle 2 zentriert und verstiftet ist.
In der beispielsweise in Fig. 4a gezeigten Schnittdarstellung ist zu sehen, dass die Verteilerplatte 40 einen (zentral bzw. mittig angeordneten) Kanal 50 aufweist, der einerseits, beispielsweise über eine Abführöffnung 26, mit dem ersten Strömungskanal 22 in Strömungsverbindung steht und andererseits in den Medienzuführungen 46, die jeweils in den unteren Abführöffnungen 42 enden, mündet. Das Verteilergehäuse 10 weist einen zweiten An- schluss 20 für ein weiteres, zuzuführendes Produkt auf, der an einem seitlichen Bereich angeordnet ist. Von dort gelangt das zugeführte Produkt in einen Ringkanal 14, zwischen dem Verteilergehäuse 10 und der Verteilerwelle 2 ausgebildet ist und der nicht in Strömungsverbindung mit dem ersten Strömungskanal 22 steht. In der in Fig. 4b gezeigten Schnittdarstel- lung ist zu erkennen, dass der Ringkanal 14 stattdessen in Strömungsverbindung mit mehreren (symmetrisch bezüglich der Drehachse D angeordneten), von der Verteilerwelle 2, insbesondere (ausschließlich) von dem ersten Verteilerwellensegment 20, begrenzten Medienzuführungen 49 steht. Über diese Medienzuführungen 49 wird ein zu verteilendes Medium an Medienzuführkanäle 48 in der Verteilerplatte 40 übergeben, die es schließlich zu den oberen Abführöffnungen 44 führen. Ferner können in der Verteilerwelle 2 und/oder der Verteilerplatte 40 Materialentfernungen 32 bzw. (hierdurch entstehende) Ausnehmungen vorgesehen sein, durch die ebenfalls etwa Umgebungsluft strömen und Wärme abführen und insbesondere von der Lagereinrichtung 74 wegführen kann. Um dem zuvor angesprochenen Wärmeeintrag von einem von heißem Produkt durchströmten ersten Strömungskanal 22 in die Lagereinrichtung 74 zu begegnen, wird, wie etwa in der Schnittdarstellung 4a erkennbar, eine thermische Isoliereinrichtung 4 bereitgestellt, die hier den mit fließfähigem Medium beaufschlagbaren Isolierraum 37 sowie die mit fließfähigen Me- dien beaufschlagbaren Zuführbohrungen 36, Abführbohrungen 38, Hülsen 34 bzw.
Spalte 37a in der Verteilerwelle 2 und weitere Kanäle 38a etwa in dem Verteilergehäuse 10 aufweist.
Die Figuren 5, 6 und 7a bis 7c zeigen eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Ver- teilerwelle 2. Fig. 5 zeigt dabei eine perspektivische Darstellung von seitlich oben, Fig. 6 eine Ansicht von oben und die Figuren 7a - c drei verschiedene Schnittdarstellungen der Verteilerwelle 2. Zu sehen ist dabei ein abschnittsweiser, im Wesentlichen hohlzylindrischer Aufbau der Verteilerwelle 2. Mittig, entlang der Drehachse D der Verteilerwelle 2 erstreckt sich der erste Strömungskanal 22, der von einem, hier nur an seinem obigen, im Wesentlichen hohlzylindrisch ausgebildeten Bereich sichtbaren, ersten Verteilerwellensegment 20 begrenzt wird. In einem weiteren, wiederum in seiner äußeren Gestaltung im Wesentlichen hohlzylindrischen Abschnitt, der Teil des zweiten Verteilerwellensegments 30 ist, befinden sich die obig bereits angesprochenen, mehreren Medienzuführkanäle 49, deren in zusammengesetztem Zustand dem Ringkanal 14 zugewandten Öffnungen 49a sichtbar sind. Zwischen jeweils zwei dieser Medienzuführkanäle 49 können nicht durchgängige Materialentfernungen bzw. Ausnehmungen 49b, bevorzugt ebenfalls entlang eines Kreisrings, angeordnet sein. An einem unteren Bereich des zweiten Verteilerwellensegments 30 kann dabei ein sich vollumfänglich in radiale Richtung bezüglich der Drehachse nach außen erstreckender Vorsprung vorgesehen sein, an dem bevorzugt das zweite Verteilerwellensegment 30 und hierdurch auch das daran drehfest und bevorzugt permanent und unlösbar angeordnete erste Verteilerwellensegment 20 in einer Lagereinrichtung 74 lagerbar ist. Wieder erkennbar sind der mit fließfähigem Medium beaufschlagbare Isolierraum 37 sowie die mit fließfähigen Medien beaufschlagbaren, sich hier radial nach außen erstreckenden Zuführbohrungen 36 und Abführbohrungen 38, sowie sich in Richtung der Drehachse D erstreckende Hülse 34 und Materia- lentfernung 32 in der Verteilerwelle 2.
In Fig. 7a kennzeichnet das Bezugszeichen H eine Längsausdehnung des ersten Verteilerwellensegments und das Bezugszeichen h1 eine Längsausdehnung des zweiten Verteiler- wellensegment 30 (in Bezug auf die Richtung der Drehachse). Weiter kennzeichnet die Differenz zwischen dem Radius D2 und dem Radius D1 eine radiale Ausdehnung des Isolierraumes 37 bzw. eines Spalts. Das Bezugszeichen Da kennzeichnet einen Außenradius des zweiten Verteilerwellensegments 30 und das Bezugszeichen Di einen Innenradius des ers- ten Verteilerwellensegments 20 bzw. einen Radius des ersten Strömungskanals 22.
Die Figuren 8 bis 10 zeigen vereinfachte, schematische Darstellungen einer Ausführungsform einer Verteilerwelle 2. Dabei zeigt Fig. 8 eine perspektivische Ansicht von seitlich oben, Fig. 9 eine Seitenansicht und Fig. 10 eine Schnittdarstellung. An diesen Figuren ist beson- ders gut der bevorzugte Aufbau der Verteilerwelle 2 aus einem ersten Verteilerwellensegment 20, das den ersten Strömungskanal 22 begrenzt bzw. einschließt, und einem zweiten Verteilerwellensegment 30, welches das erste Verteilerwellensegment 20 bevorzugt wenigstens abschnittsweise aufnimmt bzw. dieses wenigstens abschnittsweise vollumfänglich umgibt, erkennbar. Dabei ist das erste Verteilerwellensegment 20 drehfest an dem zweiten Verteilerwellensegment 30, bevorzugt über ausschließlich an einem oberen und einem unteren (bevorzugt jeweils kreisförmigen) Bereich S, angeordnet, etwa aufgeschrumpft oder angeschweißt. Beide Verteilerwellensegmente 20, 30 sind in einem in dem Drehverteiler zusammengesetzten Zustand um die Drehachse D drehbar gelagert. Im Rahmen der erfindungsgemäß vorgeschlagenen thermischen Isoliereinrichtung 4, ist die Verteilerwelle 2 mit einem Hülsenaufbau ausgeführt. Hierzu ist ein hülsenförmiger (hohlzylin- derförmiger) Isolierraum 37 vorgesehen, der sich bevorzugt vollumfänglich um das erste Verteilerwellensegment 20 und auch um den ersten Strömungskanal 33 erstreckt und vorteilhaft ähnlich einer Thermoskanne die beiden durch den Isolierraum 37 voneinander getrennten Außenbereiche, also unter anderem den ersten Strömungskanal 33 und eine außen an dem zweiten Verteilerwellensegment 30 angeordnete Lagereinrichtung, thermisch voneinander entkoppelt bzw. isoliert. Die Hülse bzw. der Isolierraum 37 wird, bevorzugt im oberen und/oder unteren Bereich mit Bohrungen 36, 38 versehen, damit vorteilhaft kein Undefinierter, geschlossener Raum entsteht. Außerdem kann durch die Bohrungen 36, 38 und die Hülse 37 bzw. den Isolierraum 37 in Kombination mit (Entkoppelungsspalten) Spalten im Verteilergehäuse, Luft auf natürliche Weise zirkulieren. Es ist ebenfalls vorstellbar, diese Zirkulation mit Gas oder Flüssigkeit aktiv zu betreiben. Durch das Vorsehen von Isolierräumen 37 bzw. einer Hülse und Spalten entlang Bauteilgrenzen, wie etwa der Bauteilgrenze zwischen dem ersten und dem zweiten Verteilerwellensegment 20, 30, kann eine in die Verteilerwelle und das Verteilergehäuse integrierte, thermisch entkoppelte Lagerung bei geringem Platzbedarf und wenig Bauteilen realisiert werden.
Die Figuren 10 bis 14 zeigen perspektivische Ansichten von Ausschnitten eines Drehvertei- lers 1 mit teilweise abgezogenem Verteilergehäuse 10 (Figuren 1 1 und 13) oder losgelöster Verteilerplatte 40 (Fig. 14). Fig. 12b zeigt einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 12a zur Veranschaulichung der Wirkungsweise der vorgeschlagenen thermischen Isoliereinrichtung 4. Durch die vorgesehene Zuführbohrung 36 kann Umgebungsluft in Richtung der Pfeile P1 , P3, P4, P2, P6 und P7 von der Umgebung in das Innere der Verteilerwelle 2, durch den Isolierraum 37 bzw. die Hülse 37 hindurch strömen und durch eine der oberen Abführbohrungen 38 wieder aus der Verteilerwelle 2 herausströmen. Diese Zirkulation (von bevorzugt Luft) wird dabei von einer Rotation der Verteilerwelle 2 noch unterstützt bzw. beschleunigt. Durch die Bohrungen 36, 38 und die Hülse 37 kann, in Kombination mit Spalten im Verteilergehäuse 10, Luft bzw. fließfähiges Medium auf natürliche Weise zirkulieren.
Gezeigt ist außerdem in den Figuren 10 bis 14, dass die Auflageflächen zwischen der Verteilerwelle 2 und dem Verteilergehäuse 10 bzw. der Verteilerwelle 2 und der Verteilerplatte 40 minimiert werden bzw. durch Ausnehmungen 54, 19 (z.B. in einem oberen Bereich der Verteilerplatte 40 oder in einem unteren Bereich des Verteilergehäuses 10, etwa einem unteren Gehäusering 1 1 ) möglichst klein gehalten werden, damit durch Wärmeleitung wenig Wärme in den Lagerbereich 74 gelangt. Durch die dadurch entstandene Spalte bzw. zusätzliche Bohrungen 56 in der Verteilerplatte 40 kann die Luft zirkulieren.
Fig. 15 zeigt eine grob schematische Darstellung einer Fülleinrichtung 100. Diese Fülleinrich- tung weist einen um die Drehachse D drehbaren Träger 102 auf, an dem eine Vielzahl von Füllelementen 104 bzw. Füllorgane (wie etwa Füllventile) angeordnet ist, welche zum Befüllen von Behältnissen 1 10 dienen. Weiterhin weist die Vorrichtung Halteeinrichtungen auf, welche die Behältnisse halten. Dabei werden die Behältnisse 1 10 bevorzugt während ihres Transports befüllt. Das Bezugszeichen I kennzeichent den hier beschriebenen Drehverteiler, der die abzufüllende Flüssigkeit (beispielsweise ein Getränk) über (nicht gezeigte) Zuleitungen auf die einzelnen Füllelemente 104 verteilt. Dabei fallen die Drehachse des Drehverteilers 1 und die Drehachse des Trägers 102 zusammen. Die Anmelderin behält sich vor, sämtliche in den Anmeldungsunterlagen offenbarten Merkmale als erfindungswesentlich zu beanspruchen, sofern sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind. Es wird weiterhin darauf hingewiesen, dass in den einzelnen Figuren auch Merkmale beschrieben wurden, welche für sich genommen vorteil- haft sein können. Der Fachmann erkennt unmittelbar, dass ein bestimmtes in einer Figur beschriebenes Merkmal auch ohne die Übernahme weiterer Merkmale aus dieser Figur vorteilhaft sein kann. Ferner erkennt der Fachmann, dass sich auch Vorteile durch eine Kombination mehrerer in einzelnen oder in unterschiedlichen Figuren gezeigter Merkmale ergeben können.
Bezugszeichenliste
1 Drehverteiler
2 Verteilerwelle
4 thermische Isoliereinrichtung
10 Verteilergehäuse
1 1 unterer Gehäusering
12 Anschluss für Medium
14 Ringkanal
16 Dichtung
19 Ausnehmung
20 erstes Verteilerwellensegment
22 erster Strömungskanal, Produktbohrung
24 Eingangsöffnung
26 Abführöffnung
30 zweites Verteilerwellensegment
32 Materialentfernung
33 Spalt
34 Hülse
36 Zuführbohrung
37 Isolierraum, Hülse
38 Abführbohrung
40 Verteilerplatte
42 untere Abführöffnung 44 obere Abführöffnung
46 Medienzuführung
48 Medienzuführung
49 Medienzuführkanal
49a Öffnung für 49
49a nicht durchgängige Ausnehmung
50 Kanal
52 Befestigungsring
54 Luftspalt
56 Bohrung
60 (stationärer) Lagerring
62 oberes Lagerelement
64 unteres Lagerelement
70, 72 Bohrungen, Befestigungsmittel 74 Lagereinrichtung
80 Dichtungseinrichtung
100 Fülleinrichtung
102 Träger
104 Füllelemente
1 10 Behältnisse
P1 - P7 Pfeile
S aufgeschrumpfte Stelle

Claims

Patentansprüche
Drehverteiler (1 ) zum Verteilen von fließfähigen Medien, insbesondere für Getränke, mit einem Verteilergehäuse (10) und mit einer Verteilerwelle (2), welche zumindest abschnittsweise in dem Verteilergehäuse (10) aufgenommen ist und in wenigstens einer Lagereinrichtung (74) bezüglich einer vorgegebenen Drehachse (D) drehbar gegenüber dem Verteilergehäuse (10) gelagert ist, wobei die Verteilerwelle (2) wenigstens eine Eingangsöffnung (24) zum Zuführen des fließfähigen Mediums, eine Abführöffnung (26) zum Abführen des fließfähigen Mediums aufweist sowie wenigstens einen sich, insbesondere in Richtung der Drehachse (D) erstreckenden, ersten Strömungskanal (22) aufweist, über den eine Strömungsverbindung zwischen der wenigstens einen Eingangsöffnung (24) und der wenigstens einen Abführöffnung (26) besteht,
dadurch gekennzeichnet, dass
zwischen der Lagereinrichtung (74) und dem ersten Strömungskanal (22) wenigstens abschnittsweise mindestens eine mit fließfähigem Medium beaufschlagbare thermische Isoliereinrichtung (4) angeordnet ist.
Drehverteiler (1 ) nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
die thermische Isoliereinrichtung (4) wenigstens einen mit fließfähigem Medium beaufschlagbaren Isolierraum (37) aufweist, der als ein zwischen wenigstens zwei Bauelementen des Drehverteilers (1 ) befindlicher Spalt ausgebildet ist.
Drehverteiler (1 ) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die thermische Isoliereinrichtung (4) dazu geeignet und bestimmt ist, bei Rotation der Verteilerwelle (2), insbesondere unter Ausnutzung einer Rotationsbewegung der Verteilerwelle (2), eine Zirkulation und/oder einen Strömungsfluss zumindest eines Teil eines fließfähigen Mediums in der thermischen Isoliereinrichtung (4) hervorzurufen oder zu verstärken.
4. Drehverteiler (1 ) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Drehverteiler (1 ) eine Beaufschlagungseinrichtung aufweist, die geeignet und dazu bestimmt ist, die thermische Isoliereinrichtung (4) mit fließfähigem Medium zu beaufschlagen.
5. Drehverteiler (1 ) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Verteilerwelle (2) wenigstens ein erstes Verteilerwellensegment (20), welches den ersten Strömungskanal (22) begrenzt, und ein zweites Verteilerwellensegment (30) aufweist, welches den wenigstens einen weiteren Strömungskanal (49) aufweist und/oder begrenzt, wobei das zweite Verteilerwellensegment (30) drehfest an dem ersten Verteilerwellensegment (20) angeordnet ist und dieses zumindest abschnittsweise umgibt, und wobei die thermische Isoliereinrichtung (4) wenigstens abschnittsweise und insbesondere wenigstens ein Isolierraum (37) zwischen dem ersten Verteilerwellensegment (30) und dem zweiten Verteilerwellensegment (30) angeordnet ist.
6. Drehverteiler (1 ) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die thermische Isoliereinrichtung (4) einen, bezogen auf die Drehachse (D), sich in Umfangsrichtung erstreckenden Isolierraum (37) aufweist, der innerhalb der Verteilerwelle (2) angeordnet ist und/oder in radialer Richtung bezüglich der Drehachse (D) ausschließlich von der Verteilerwelle (2) und insbesondere nicht von einem stationären Element des Drehteilers (1 ) begrenzt wird.
7. Drehverteiler (1 ) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die thermische Isoliereinrichtung (4) wenigstens eine Zuführbohrung (36), bevorzugt wenigstens zwei, bevorzugt wenigstens drei und besonders bevorzugt vier Zuführbohrungen (36) in der Verteilerwelle (2) und/oder wenigstens eine Abführboh- rung (38), bevorzugt wenigstens zwei, bevorzugt wenigstens drei und besonders bevorzugt vier Abführbohrungen (38) aufweist, über die jeweils eine Strömungsverbindung von einer Außenoberfläche der Verteilerwelle (2) zu einem innerhalb der Verteilerwelle (2) angeordneten Isolierraum (37) herstellbar ist.
8. Drehverteiler (1 ) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die thermische Isoliereinrichtung (4) weniger als zwanzig, bevorzugt weniger als zehn und besonders bevorzugt weniger als sechs Zuführbohrungen (36) und/oder weniger als zwanzig, bevorzugt weniger als zehn und besonders bevorzugt weniger als sechs Abführbohrungen (38) aufweist.
9. Drehverteiler (1 ) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Verteilerwelle (2) wenigstens einen weiteren Strömungskanal (49) zum Führen eines fließfähigen Mediums aufweist und die thermische Isoliereinrichtung (4), insbesondere ein Isolierraum (37) der thermischen Isoliereinrichtung (4), wenigstens abschnittsweise zwischen dem ersten Strömungskanal (22) und dem weiteren Strömungskanal (49) angeordnet ist.
10. Drehverteiler (1 ) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Drehverteiler (1 ) eine an der Verteilerwelle (2) drehfest angeordnete Verteilerplatte (40) aufweist, die wenigstens eine und bevorzugt wenigstens eine Vielzahl von mit dem ersten Strömungskanal (22) der Verteilerwelle in Strömungsverbindung stehende untere Abführöffnungen (42) aufweist, wobei die Verteilerwelle (2) wenigstens eine, bevorzugt sich bezüglich der Drehachse (D) in Umfangsrichtung erstreckende, besonders bevorzugt wenigstens abschnittsweise kreisringförmige, Ausnehmung (32) an einer der Verteilerwelle (2) zugewandten Oberfläche aufweist.
1 1 . Drehverteiler (1 ) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
es sich bei der Lagerungseinrichtung (74) um ein Kreuzrollenlager handelt.
12. Fülleinrichtung (100) zum Befüllen von Behältnissen (1 10) mit einem drehbaren Träger (102), an dem eine Vielzahl von Füllelementen (104) zum Befüllen der Behältnisse (1 10) angeordnet ist und mit einem Drehverteiler (1 ) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, der an abzufüllendes fließfähiges Medium auf die einzelnen Füllelemente (104) verteilt.
13. Verfahren zum Verteilen von fließfähigen Medien, insbesondere für Getränke, mit einem stationären Verteilergehäuse (10) und mit einer Verteilerwelle (2), welche zumindest abschnittsweise in dem Verteilergehäuse (10) aufgenommen ist und in wenigstens einer Lagereinrichtung (74) bezüglich einer vorgegebenen Drehachse (D) drehbar gegenüber dem Verteilergehäuse (10) gelagert ist, wobei über wenigstens eine Eingangsöffnung (24) der Verteilerwelle (2) fließfähiges Medium zugeführt wird und dieses fließfähige Medium über wenigstens einen sich, insbesondere in Richtung der Drehachse (D) erstreckenden, ersten Strömungskanal (22) der Verteilerwelle (2) von der wenigstens einen Eingangsöffnung (24) zu wenigstens einer Abführöffnung (26) der Verteilerwelle (2) geführt wird,
dadurch gekennzeichnet, dass
zwischen der Lagereinrichtung (74) und dem ersten Strömungskanal (22) wenigstens abschnittsweise mindestens eine mit fließfähigem Medium beaufschlagbare thermische Isoliereinrichtung (4) angeordnet ist, über die Wärme von der Verteilerwelle (2) abgeführt wird.
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