DE10145803C2 - Behälterbehandlungsmaschine mit abgeschlossenem Raum - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Behälterbehandlungsmaschine der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art.

Behälterbehandlungsmaschinen sind z. B. Füllmaschinen, Verschließmaschinen, Rinser und dergleichen. Bei höherer Leistung werden sie in rotierender Bauart ausgebildet, wobei die die Behälter aufnehmenden Behandlungsplätze am Um­ fang des Karussells angeordnet sind und umlaufend die Behälter während der Behandlung mitnehmen.

Bei den heutigen gehobenen Ansprüchen an die Qualität der abzufüllenden Ge­ tränke bietet sich die gattungsgemäße Bauweise an, bei der die Behandlungsplät­ ze in einem abgeschlossenen mit Sonderatmosphäre beaufschlagbaren Raum lie­ gen. Dieser Raum kann mit Inertatmosphäre, z. B. CO₂ oder mit sterilisierender Atmosphäre, H₂O₂, beaufschlagt werden und dadurch eine sauerstoffarme und keimarme Behandlung der Getränke sicherstellen, was für deren Abfüllqualität von vorrangiger Bedeutung ist.

Die DE 696 569 C zeigt eine nicht gattungsgemäße Konstruktion, bei der eine Füllmaschine in einem geschlossenen topfartigen Gehäuse angeordnet ist. Der dadurch gebildete Raum wird durch die Gesamtgröße der Maschine bestimmt und ist von erheblichem Volumen.

Die heute übliche Standardkonstruktion ergibt sich aus Rammert, Markus: Keim­ arme Kaltlüftung stiller Getränke. In: Getränkeindustrie 8/96, S. 500-505. Bild 4 auf Seite 504 zeigt die Standardkonstruktion, bei der ein Rinser-Füllerblock mit zugehörigen Transporteinrichtungen in einem durch Türen begehbaren Gehäuse von der Größe eines kleineren Einfamilienhauses untergebracht ist. Der dadurch gebildete Raum ist von erheblichem Volumen.

Eine weitere nicht gattungsgemäße, dem gattungsgemäß jedoch nahe stehende Konstruktion zeigt die EP 0405402 A2. Bei ihr laufen die Behandlungsplätze in einem Ringtunnel, dessen Wände teilweise mit dem Karussell umlaufen. Eine umlaufende Ringleitung zur Zufuhr von Sonderatmosphäre drückt diese von oben zu den Behandlungsplätzen, wobei die Atmosphäre durch Spalte zwischen den stationären und nicht stationären Flächen entweichen soll.

Eine ähnliche gattungsgemäße Konstruktion ergibt sich aus der DE 297 13 155 U1. Sie unterscheidet sich von der vorgenannten Konstruktion dadurch, daß die Son­ deratmosphäre an Anschlüssen in der stationären Fläche des Ringtunnels einge­ lassen wird, die an Winkelstellungen etwa bei 1/4 und 3/4 des Karussellumlaufes liegen. Die Sonderatmosphäre soll bei dieser Konstruktion ebenfalls durch die Ringspalte entweichen.

Nachteilig bei diesen Konstruktionen ist, daß die Sonderatmosphäre im wesentli­ chen quer zur Bewegungsrichtung der Behandlungsplätze durch den Ringtunnel strömt. Dabei ergibt sich durch die Bewegung der Behandlungsplätze durch den Ringtunnel eine Störung der Gasströmung, die zu Mitnahmeeffekten führt, so daß an einem unsterilen Behälter anfallende Verunreinigungen über den Tunnel und somit über mehrere Behandlungsplätze verschleppt werden. Dadurch ergibt sich eine Verschleppung z. B. von Keimen oder sonstigen Verunreinigungen zwischen den auf den Behandlungsplätzen stehenden Behältern, die bei dieser Konstrukti­ onsweise nicht vermeidbar ist.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine gattungsgemäße Be­ hälterbeandlungsmaschine derart auszubilden, daß die Verschleppung von Kei­ men und sonstigen Verschmutzungen zwischen den Behältern vermeidbar ist.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Patentanspruches gelöst.

Erfindungsgemäß ist der Einlaß der Sonderatmosphäre im Bereich des Eingabe­ transporteurs und der Auslaß der Sonderatmosphäre im Bereich des Ausgabe­ transporteurs vorgesehen. Zwischen den Transporteuren ist der Ringtunnel mit einer Sperrwand getrennt. Dadurch wird ein Kreislauf der Sonderatmosphäre um den Ringtunnel herum in Richtung des Umlaufes der Behandlungsplätze erzwun­ gen. Der von den bewegten Behandlungsplätzen auf die Sonderatmosphäre aus­ geübte Mitnahmeeffekt stört nicht, sondern kann vorteilhaft als Pumpwirkung zur Unterstützung des Flusses der Sonderatmosphäre ausgenutzt werden. Bei ge­ schickter Beeinflussung der Strömungsgeschwindigkeit der Sonderatmosphäre um den Ringtunnel herum, z. B. durch entsprechend stark mitnehmende Ausbil­ dung der Behandlungsplätze, beziehungsweise durch entsprechende Steuerung der Zu- und Abfuhrgeschwindigkeit der Sonderatmosphäre an den Durchlässen, läßt sich erreichen, daß bei der Bewegung der Behandlungsplätze um den Ring­ tunnel herum die Sonderatmosphäre mit derselben Geschwindigkeit läuft, also ohne Differenzgeschwindigkeit zu den Behandlungsplätzen. Jede Verschleppung von Verunreinigungen und Keimen zwischen den Behältern kann daher vollstän­ dig vermieden werden.

In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise und schematisch dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine stark schematisierte Darstellung einer erfindungsgemäßen Füllmaschine im Schnitt durch deren Umlaufachse gemäß Li­ nie 1-1 in Fig. 2,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Maschine nach Fig. 1 und

Fig. 3 und 4 Ausschnittdarstellungen aus Fig. 1 mit Varianten der Tunnel­ ausbildung.

Fig. 1 zeigt stark schematisiert, wobei Wände lediglich mit einem Strich darge­ stellt sind, im Schnitt durch die Rotationsachse eine Füllmaschine zum Füllen von Flaschen 1, die aus Kunststoff bestehen und den heute bei solchen Flaschen üblichen Halskragen 2 aufweisen, an dem sie gehandhabt werden.

Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Füllmaschine weist einen auf dem nicht dargestellten Boden aufgestellten Rahmen 3 auf, von dem eine von einem Motor 4 gedrehte Säule 5 vertikal aufragt. An dieser ist mit einer Kreisplatte 6, an deren Stelle auch Speichen vorgesehen sein können, ein Karussell befestigt, bestehend aus einer horizontal angeordneten Ringwand 7, die am Außenrand der Kreisplatte 6 verbunden ist und im Ausführungsbeispiel integral mit dieser ausgebildet sein kann. Ferner besteht das Karussell aus einer konzentrisch zur Säule angeordneten Zylinderwand 8, die ebenfalls am Außenrand der Kreisplatte 6 ansetzt. Die Ringwand 7 und die Zylinderwand 8 sind abgedichtet miteinander verbunden und jeweils als geschlossene Wände ausgebildet.

Die Ringwand 8 wird von mehreren Füllorganen 9 (siehe Fig. 2) abgedichtet durchsetzt, von denen in Fig. 1 zur zeichnerischer Vereinfachung nur die zwei in der Schnittfläche liegenden dargestellt sind. Die Füllorgane 9 ragen mit ihrem die Behälterdichtung aufweisenden Auslauf 10 unter die Ringwand 7. Ein in üb­ licher Ausbildung mit einer U-förmigen Ausnehmung den Hals der Flasche 1 unter deren Kragen 2 umgreifender Halter 11 ist, jedem Füllorgan zugeordnet, an der Zylinderwand 8 befestigt. Durch den Auslauf 10 und den Halter 11 wird an jedem Füllorgan 9 in dem Winkel zwischen Ringwand 7 und Zylinderwand 8 ein Behandlungsplatz 12 gebildet.

Das Karussell 7, 8 umgebend ist eine Stationärwand auf Stützen 13 stationär auf­ gestellt, die im Ausführungsbeispiel abgewinkelt aus Wandteilen 14, 15 und 16 besteht. Die Stationärwand 14, 15, 16 umgibt ringförmig das Karussell 7, 8 und ist an ihren ringförmigen Enden mit Ringdichtungen 17, 18 einerseits gegen den Außenrand der Ringwand 7 und andererseits gegen die Zylinderfläche 8 gleitend abgedichtet. Dadurch wird ein das Karussell 7, 8 umgebender geschlossener Tunnel 7, 8, 14, 15, 16 gebildet.

Die Ringdichtungen 17 und 18 können als Gleitdichtungen z. B. mit Gummilippe ausgebildet sein oder beispielsweise auch als berührungslose Labyrinthdichtun­ gen.

Die dargestellten Behandlungsplätze 12 sind zur Aufnahme von Kunststofffla­ schen mit Halskragen ausgebildet. Sie können auch für andere Behälter, z. B. Glasflaschen oder Blechdosen, ausgebildet sein und benötigen dann anstelle der Halter 11 entsprechend tiefer angeordnete Standteller, auf denen die Behälter aufgestellt werden.

Die Zu- und Abführung der Flaschen 1 zu der in den Fig. 1 und 2 dargestell­ ten Füllmaschine erfolgt in der üblichen Weise über einen zuführenden Trans­ porteur 19, der auf einen mit nichtdargestellten schmalen Taschen die Flaschen 1 unter ihrem Kragen 2 erfassenden Einlaufstern 20 übergibt, welcher wiederum auf die Behandlungsplätze 12 der Füllmaschine übergibt. Am Auslauf werden in entsprechender Weise die Flaschen von einem Auslaufstern 21 übernommen und auf einen abtransportierenden Transporteur 22 übergeben.

An dieser Stelle sind bei im Ausführungsbeispiel gleichbleibendem Teil 14 die übrigen Teile 15', 16' der Stationärwand nach außen erweitert, wie dies die Fig. 1 und 2 zeigen. Die Sterne 20 und 21 sind somit in einer Erweiterung des Tunnels untergebracht, wobei die Wellen 23 der Sterne 20 und 21, wie in Fig. 1 dargestellt, die Stationärwand 15' mit einer Ringdichtung 24 durchlaufen.

Die Transporteure 19 und 22 laufen in den von den Stationärflächen umschlosse­ nen Raum hinein bzw. hinaus. Es sind dafür nicht dargestellte Öffnungen vorge­ sehen, die zur Verringerung des Atmosphärenaustausches vorgesehen sind, bei­ spielsweise mit Behälterschleusen. An dem Teil 14 der Stationärwand ist im Be­ reich der Sterne 20 und 21 jeweils ein Anschluß 25, 26 vorgesehen. Durch einen der Anschlüsse kann die im Raum gehaltene Sonderatmosphäre z. B. Sterilluft, CO₂ bzw. H₂O₂ oder dergleichen eingeblasen und durch den anderen Anschluß abgesaugt werden, um die Qualität der Sonderatmosphäre dauernd aufrechtzuer­ halten und Verluste auszugleichen.

Dabei ist in dem erweiterten Raum an der Stelle der Sterne 20, 21 und zwar zwi­ schen diesen eine Sperrwand 27 vorgesehen, die den Raum zwischen den Sternen abtrennt, allerdings mit Durchlässen für die Behandlungsplätze 12. Damit wird ein Kreislauf zwischen den Anschlüssen 25 und 26 um den Tunnel herum er­ zwungen.

Ist der dargestellten Füllmaschine eine Verschließmaschine nachgeordnet, so kann diese mit einem Ringraum entsprechender Konstruktion ausgebildet sein, wobei beispielsweise der abtransportierende Transporteur 22 der dargestellten Füllmaschine den zutransportierenden Transporteur 19 der nachgeschalteten Ma­ schine bildet und diese mit den Stationärwänden unmittelbar aneinander ange­ ordnet sein können.

Die Fig. 3 und 4 zeigen Varianten der Tunnelraumausbildung zur Aufnahme der Behandlungsplätze 12. Es sind dieselben Bezugszeichen, wie in den Fig. 1 und 2 verwendet.

Fig. 3 zeigt ein Karussell bei dem die Zylinderwand 8 der Ausführungsform der Fig. 1 fehlt. Der Tunnel um die Behandlungsplätze 12 wird durch eine Statio­ närwand mit Wandflächen 14, 15 und 16 gebildet, die mit den Ringdichtungen 17 und 18 unmittelbar von unten gegen die Ringwand 7 abdichten.

In Fig. 4 fehlt die Ringwand 7. Die Zylinderwand 8 bildet hier die Umfangs­ wand eines Kessels mit am Umfang angeflanschten Füllorganen 9. Die Statio­ närwände 14, 15 und 16 dichten mit den Ringdichtungen 17 und 18 auf der Zy­ linderwand 8.

Es sind weitere nicht dargestellte Varianten der Tunnelausbildung möglich.

Claims (1)

1. Rotierende Behandlungsmaschine für Getränkebehälter (1), mit einem um eine vertikale Achse (5) umlaufenden Karussell (7, 8) mit umfangsbeab­ standeten Behandlungsplätzen (12) zur Aufnahme der Behälter, wobei die Behandlungsplätze in einem mit Sonderatmosphäre beaufschlagbaren ab­ geschlossenen Raum angeordnet sind, dessen stationäre Flächen (14, 15, 16) von benachbarten Ein- und Ausgabetransporteuren (19, 22) durchlau­ fen sind, wobei der Raum als das Karussell (7, 8) umlaufender Ringtunnel (7, 8, 14, 15, 16) ausgebildet ist, der von geschlossenen Flächen (7, 8) des Karussells einerseits und von den stationären Flächen (14, 15, 16) anderer­ seits umschlossen ist, wobei die den Tunnel bildenden Karussellflächen und Stationärflächen über zwei zur Achse (5) konzentrische Dichtungen (17, 18) aufeinander dichten und wobei in der stationären Fläche (14) zwei Anschlüsse (25, 26) zur Führung von Sonderatmosphäre angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß ein Anschluß (25) im Bereich des Einga­ betransporteurs (19) angeordnet, und zur Zufuhr von Sonderatmosphäre ausgebildet ist und der andere Anschluß (26) im Bereich des Ausgabetransporteurs (22) angeordnet und zum Auslaß von Sonderatmosphäre ausgebildet ist, wobei, zur Erzwingung eines Kreislaufes zwischen den Anschlüssen (25, 26) um den Ringtunnel (7, 8, 14, 15, 16) herum, zwischen den Transporteuren (19, 22) eine den Ringtunnel (7, 8, 14, 15', 16') abtren­ nende Sperrwand (27) mit Durchlässen für die Behandlungsplätze (12) an­ geordnet ist.