DE102022122803A1

DE102022122803A1 - Vorrichtung zum Verteilen von Fluid in Behälter, Anlage umfassend die Vorrichtung und Verfahren zum Einstellen der Vorrichtung

Info

Publication number: DE102022122803A1
Application number: DE102022122803.7A
Authority: DE
Inventors: Michael BEISEL
Original assignee: KHS GmbH
Current assignee: KHS GmbH
Priority date: 2022-09-08
Filing date: 2022-09-08
Publication date: 2024-03-14

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verteilen von Fluid in Behälter (34), umfassend einen Stator (1), einen Rotor (7) und ein Fluidbegrenzungselement (27), wobei sich der Stator (1) entlang einer Achse (38) erstreckt und mindestens eine Fluidleitung (26) aufweist, wobei der Rotor (7) um die Achse (38) und um das Fluidbegrenzungselement (27) drehbar gelagert ist und mindestens eine Kammer (25) mit mindestens einer Wand (24) aufweist, wobei die Wand (24) sich in Umfangsrichtung um die Achse (38) erstreckt und eine Mehrzahl von Fluidauslassöffnungen (28) zum Verteilen von Fluid in einen Behälter (34) aufweist, wobei die Fluidleitung (26) zum Zuführen von Fluid in die Kammer (25) ausgebildet ist und das Fluidbegrenzungselement (27) in der Kammer (25) angeordnet ist, wobei die Fluidauslassöffnungen (28) innerhalb eines Ausgangsbereichs (20), der sich in Umfangsrichtung teilweise um die Achse (38) erstreckt, mit der Kammer (25) fluidverbunden sind und die Fluidauslassöffnungen (28) außerhalb des Ausgangsbereichs (20) in einem Begrenzungsbereich (21) zumindest teilweise durch das Fluidbegrenzungselement (27) bedeckt sind, wobei das Fluidbegrenzungselement (27) zum Verstellen einer Erstreckungslänge des Ausgangsbereichs (20) in Umfangsrichtung um die Achse (38) ausgebildet ist. Damit stellt die Erfindung eine Vorrichtung (30) zum Verteilen von Fluid in Behälter (34) bereit, die ohne großen Aufwand und ohne Änderung der Durchsatzrate eingestellt werden kann.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verteilen von Fluid in Behälter, eine Anlage umfassend die Vorrichtung und ein Verfahren zum Einstellen der Vorrichtung.
Zum Verteilen von Fluid in Behältern können die Behälter mittels eines oder mehrerer drehender Transportsterne durch eine Verteilvorrichtung für Fluid bewegt werden. Die Behälter werden dazu an einem Umfang des Transportsterns gehalten. Während des Durchlaufens der Vorrichtung wird Fluid in die Behälter eingeführt.
Aus DE 10 2007 041 685 A1 sind gattungsgemäße Vorrichtungen bekannt, bei denen Flüssigkeit oder Gas aus einem nicht-rotierenden Tank über einen Drehverteiler auf eine Vielzahl von an einem Rotor angeordneten Füllleitungen weiter auf eine Vielzahl von an dem Umfang des drehenden Sterns verteilten Ausgängen verteilt wird. Die Flüssigkeiten können z. B. flüssige oder gasförmige Sterilisationsmittel sein. Ein feststehender Ventilkörper verdeckt die Eingänge der Füllleitungen in einem bestimmten Winkelbereich. Fluid kann daher lediglich durch die Eingänge in die Füllleitungen einfließen, die außerhalb dieses Winkelbereichs angeordnet sind. Durch die Rotation der Füllleitungen um den Drehverteiler durchlaufen die Eingänge bei jeder Drehung den bestimmten Winkelbereich und werden in diesem Winkelbereich verschlossen und lediglich außerhalb dieses Winkelbereichs geöffnet. Die Dauer, in der die Flüssigkeiten oder Gase in die Behälter einströmen, kann durch die Rotationsgeschwindigkeit des Sterns und/oder durch die Durchflussmenge der Flüssigkeit oder des Gases eingestellt werden. Bei einem Wechsel der Behältereigenschaften, z. B. der Größe, der Geometrie, des Materials oder anderer Eigenschaften, muss daher die Drehgeschwindigkeit und/oder die Durchflussmenge verstellt werden. Eine Änderung der Drehgeschwindigkeit verändert die Behälter-Durchsatzrate der Vorrichtung. Eine Änderung der Durchflussmenge ist verhältnismäßig aufwändig.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Verteilen von Fluid in Behälter bereitzustellen, die ohne großen Aufwand und insbesondere ohne Änderung der Drehgeschwindigkeit und/oder der Durchflussmenge eingestellt werden kann.
Diese Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche sowie der folgenden Beschreibung.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Verteilen von Fluid in Behälter umfasst einen Stator, einen Rotor und ein Fluidbegrenzungselement, wobei sich der Stator entlang einer Achse erstreckt und mindestens eine Fluidleitung aufweist, wobei der Rotor um die Achse und um das Fluidbegrenzungselement drehbar gelagert ist und mindestens eine Kammer mit mindestens einer Wand aufweist, wobei die Wand sich in Umfangsrichtung um die Achse erstreckt und eine Mehrzahl von Fluidauslassöffnungen zum Verteilen von Fluid in einen Behälter aufweist, wobei die Fluidleitung zum Zuführen von Fluid in die Kammer ausgebildet ist und das Fluidbegrenzungselement in der Kammer angeordnet ist, wobei die Fluidauslassöffnungen innerhalb eines Ausgangsbereichs, der sich in Umfangsrichtung teilweise um die Achse erstreckt, mit der Kammer fluidverbunden sind und die Fluidauslassöffnungen außerhalb des Ausgangsbereichs in einem Begrenzungsbereich zumindest teilweise durch das Fluidbegrenzungselement bedeckt sind. Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass das Fluidbegrenzungselement zum Verstellen einer Erstreckungslänge des Ausgangsbereichs in Umfangsrichtung um die Achse ausgebildet ist.
Mit der Erfindung wird damit ein verstellbares Fluidbegrenzungselement bereitgestellt. Die Erstreckungslänge des Ausgangsbereichs kann damit eingestellt werden. D. h. der Begrenzungsbereich, der den Winkelbereich darstellt, in dem die Fluidauslassöffnungen von dem Fluidbegrenzungselement bedeckt werden, ist variabel ausgestaltet. Fluid fließt dabei durch die Fluidleitung in die Kammer und lediglich im Ausgangsbereich von der Kammer in die Fluidauslassöffnungen. An die Fluidauslassöffnungen können sich um die Achse rotierende Leitungen anschließen, die das Fluid zu den Behältern führen können. Dazu kann die Wand außen an den Fluidauslassöffnungen jeweils einen Stutzen zum Anschließen der Leitungen aufweisen. Je größer der Ausgangsbereich, desto länger kann bei einer konstanten Drehgeschwindigkeit Fluid durch die Fluidauslassöffnungen fließen, bevor das Fluidbegrenzungselement die Fluidauslassöffnungen wieder bedeckt. Umgekehrt kann bei einer Verkleinerung des Ausgangsbereichs mittels des Fluidbegrenzungselements die Dauer, in der Fluid durch die Fluidauslassöffnungen fließt, verkürzt werden. Der Rotor und damit die Wand, die Teil des Rotors sein kann, dreht sich dabei mit den Fluidauslassöffnungen um die Achse und um das Fluidbegrenzungselement, wobei das Fluidbegrenzungselement vorzugsweise radial von der Achse beabstandet an der Wand angeordnet sein kann. Das Fluidbegrenzungselement dreht sich nicht mit dem Rotor oder der Wand mit und kann bezüglich des Stators stationär angeordnet sein. Bei einer Drehung des Rotors um die Achse bewegen sich die Fluidauslassöffnungen, die an der Wand der Kammer im Rotor angeordnet sind, immer wiederkehrend an dem Fluidbegrenzungselement vorbei und sind während der Drehung des Rotors abwechselnd im Begrenzungsbereich und im Ausgangsbereich angeordnet. D. h., dass die Fluidauslassöffnungen bei der Drehung des Rotors abwechselnd durch das Fluidbegrenzungselement bedeckt und wieder freigelegt werden. Wenn eine Fluidauslassöffnung durch das Fluidbegrenzungselement bedeckt wird, fließt kein oder nahezu kein Fluid von der Kammer durch diese Fluidauslassöffnung. Die Bedeckung der Fluidauslassöffnung durch das Fluidbegrenzungselement muss nicht zwingend dichtend ausgebildet sein. Im Vergleich zum Ausgangsbereich wird die Durchflussmenge des Fluids durch die Fluidauslassöffnungen verringert. Sobald diese Fluidauslassöffnung an dem Fluidbegrenzungselement vorbei bewegt wurde, wird sie wieder freigelegt, so dass Fluid von der Kammer durch die Fluidauslassöffnung strömen kann. Damit wird eine Vorrichtung zum Verteilen von Fluid in Behälter bereitgestellt, die mittels des verstellbaren Fluidbegrenzungselements ohne großen Aufwand und insbesondere ohne Änderung der Drehgeschwindigkeit und/oder der Durchflussmenge einstellbar ist.
Vorzugweise kann die Vorrichtung ein Drehverteiler für vorzugsweise gas- oder dampfförmige, Sterilisationsmedien, z. B. H2O2, oder Behälterfüllungen, z. B. flüssige Lebensmittel oder Getränke, sein.
In einem Ausführungsbeispiel kann die Wand in einer Schnittebene senkrecht zur Achse kreisrund ausgebildet sein. Dabei kann der Rotor zum Beispiel eine Hülse aufweisen, die drehbar am Stator gelagert sein kann. Die Hülse kann die Wand umfassen. Die Lagerung des Rotors kann außen oder innen am Stator angeordnet sein.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann das Fluidbegrenzungselement teleskopierbar ausgebildet sein. Das Fluidbegrenzungselement kann insbesondere in Umfangsrichtung um die Achse teleskopierbar sein. Damit kann die Erstreckungslänge des Begrenzungsbereichs bzw. des Ausgangsbereich durch die Teleskopfunktion des Fluidbegrenzungselements geändert werden.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel kann das Fluidbegrenzungselement einen positionsfesten Teil und mindestens einen gegenüber dem positionsfesten Teil in Umfangsrichtung um die Achse beweglichen Teil aufweisen.
Beide Teile können vorzugsweise um die Achse gebogen ausgebildet sein und an der Wand anliegen. Weiter können beide Teile z. B. aus einem Kunststoff oder einem Metall hergestellt sein. Eine Bewegung des beweglichen Teils in Bezug auf den positionsfesten Teil kann eine Teleskopbewegung des Fluidbegrenzungselement erzeugen.
Weiter kann der Rotor gemäß einem Ausführungsbeispiel eine Führung für den beweglichen Teil aufweisen. Die Führung kann durch die Wand bereitgestellt werden oder durch eine Schiene in einer weiteren Wand, die sich quer zur Achse erstreckt. Weiter kann die Führung z.B. als Nut ausgebildet sein, in die ein Federabschnitt des beweglichen Teils entlang der Nut beweglich gelagert ist. Die Nut kann sich dazu parallel zu einem Abschnitt der Wand erstrecken und z. B. am Boden der Kammer ausgebildet sein.
Weiter kann der bewegliche Teil beispielsweise am positionsfesten Teil gleitend gelagert sein. Das positionsfeste Teil kann damit alternativ oder zusätzlich als Führung für das bewegliche Teil fungieren. Bei einer Bewegung des beweglichen Teils in Umfangsrichtung um die Achse kann das bewegliche Teil damit am positionsfesten Teil entlang gleiten.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel kann das Fluidbegrenzungselement fest mit dem Stator verbunden sein. Damit ist das Fluidbegrenzungselement in diesem Ausführungsbeispiel in Bezug auf den Stator positionsfest angeordnet. Eine zusätzliche Befestigung des Fluidbegrenzungselements ist daher nicht erforderlich.
Weiter kann die Vorrichtung zum Beispiel eine Verstelleinrichtung für das Fluidbegrenzungselement aufweisen. Mit der Verstelleinrichtung kann das Fluidbegrenzungselement z. B. von außerhalb der Vorrichtung verstellt werden.
Die Verstelleinrichtung kann sich in einem weiteren Ausführungsbeispiel durch die Fluidleitung zu dem Fluidbegrenzungselement erstrecken. An der Vorrichtung ist daher eine zusätzliche Öffnung, um die Verstelleinrichtung mit dem Fluidbegrenzungselement zu verbinden, nicht erforderlich. Die Öffnung kann beispielsweise an einer von der Vorrichtung beabstandeten Position angeordnet sein. Ein Teil der Verstelleinrichtung kann dabei in der Kammer angeordnet sein.
Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel kann die Verstelleinrichtung eine Ritzelstange aufweisen, die in eine Verzahnung am Fluidbegrenzungselement eingreift. Der bewegliche Teil kann eine Verzahnung aufweisen, die vorzugsweise an einer einachsig konkav gebogenen Innenfläche angeordnet ist, die sich parallel zu einem Teil der Wand erstreckt. Die Verstelleinrichtung kann dabei eine Ritzelstange aufweisen, die beispielsweise parallel aber versetzt zur Achse angeordnet sein kann.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Verstelleinrichtung einen Antrieb zum Antreiben der Verstelleinrichtung aufweisen, der beispielsweise oberhalb des Stators angeordnet sein kann.
Weiter können die Fluidauslassöffnungen beispielsweise um die Achse verteilt angeordnet sein. Dabei kann der Abstand zwischen zwei Fluidauslassöffnungen in Umfangsrichtung beispielsweise für alle Fluidauslassöffnungen gleich groß sein. Weiter können die Fluidauslassöffnungen z. B. in einer oder mehreren Ebenen gleichmäßig verteilt um die Achse angeordnet sein.
Es ist denkbar, dass der Ausgangsbereich mittels des Fluidbegrenzungselements in einem Winkelbereich von 10° bis 350°, vorzugsweise 45° bis 315°, weiter vorzugsweise 90° bis 180°, einstellbar sein kann.
Die Erfindung betrifft weiter eine Anlage oder einen Anlagenteil zum Behandeln von Behältern mit einem Fluid, umfassend mindestens eine Vorrichtung nach der vorangegangenen Beschreibung und mindestens ein Gehäuse, das einen Innenraum umgibt, wobei sich die Fluidleitung von außen durch das Gehäuse in den Innenraum erstreckt und der Rotor in dem Innenraum angeordnet ist.
Vorteile und Wirkungen sowie Weiterbildungen der Anlage ergeben sich aus den Vorteilen und Wirkungen sowie Weiterbildungen der oben beschriebenen Vorrichtung. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird daher in dieser Hinsicht auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen.
Das Behandeln mit Fluid kann z.B. ein Beaufschlagen mit Sterilisationsmedium sein, um die Behälter bzw. das Innere der Behälter zu sterilisieren.
Weiter kann der Stator beispielsweise an der Decke über dem Gehäuse hängend befestigt sein. Die Anlage bzw. ein Anlagenteil kann z.B. ein Sterilisator sein, wobei der Sterilisator vorzugsweise als Rundläufermaschine ausgebildet sein kann.
Denkbar ist, dass die Fluidauslassöffnungen zum Beispiel jeweils über eine außerhalb des Rotors angeordnete Leitung mit mindestens einer Beaufschlagungseinrichtung zum Einleiten des Fluids in einen Behälter fluidverbunden sein können.
Die Beaufschlagungseinrichtungen können am Umfang eines Rads verteilt angeordnet sein, an dem die Behälter zumindest durch einen Teil der Anlage transportiert werden.
Weiter betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Einstellen der Vorrichtung nach der vorangegangenen Beschreibung, wobei das Fluidbegrenzungselement auf eine gewünschte Erstreckungslänge in Umfangsrichtung um die Achse eingestellt wird.
Vorteile und Wirkungen sowie Weiterbildungen des Verfahrens ergeben sich aus den Vorteilen und Wirkungen sowie Weiterbildungen der oben beschriebenen Vorrichtung. Es wird daher in dieser Hinsicht auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann das Fluidbegrenzungselement zumindest einen positionsfesten Teil und einen gegenüber dem positionsfesten Teil in Umfangsrichtung um die Achse beweglichen Teil aufweisen, wobei das Einstellen der gewünschten Erstreckungslänge in Umfangsrichtung mittels einer Bewegung des beweglichen Teils des Fluidbegrenzungselements relativ zu dem positionsfesten Teil des Fluidbegrenzungselements erfolgt.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer beispielhaften Ausführungsform mittels der beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

1 eine schematische Darstellung einer Anlage zum Behandeln von Behältern mit einem Fluid;
2a-c eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Verteilen von Fluid in Behälter;
3 eine schematische Darstellung eines positionsfesten Teils eines Fluidbegrenzungselements;
4a, b eine schematische Darstellung eines beweglichen Teils eines Fluidbegrenzungselements; und
5a, b eine schematische Darstellung der Kammer mit verschiedenen Einstellungen des Fluidbegrenzungselements.

Die Vorrichtung zum Verteilen von Fluid in Behälter wird im Folgenden in ihrer Gesamtheit mit dem Bezugszeichen 30 bezeichnet, wie in 1 dargestellt.
Die Vorrichtung 30 ist in diesem Ausführungsbeispiel als Drehverteiler einer Anlage 50 zum Behandeln von Behältern 34 ausgebildet. Die Anlage 50 ist vorzugsweise ein Sterilisator für Behälter, wobei das Fluid ein Sterilisationsmittel ist. Damit sei jedoch nicht ausgeschlossen, dass die Anlage für andere Fluide, z. B. in den Behälter zu füllende Flüssigkeiten, insbesondere Getränke, ausgebildet sein kann.
Die Vorrichtung 30 weist einen Stator 1 und einen Rotor 7 auf. Der Rotor 7 ist um eine Drehachse 38 drehbar an dem Stator 1 gelagert.
Der Stator 1 weist eine Fluidleitung 26 auf, wobei der Stator 1 dazu als Rohr ausgebildet sein kann, durch das sich die Fluidleitung 26 erstreckt. Die Fluidleitung 26 kann sich durch ein Gehäuse 33 der Anlage 50 oder eines Anlagenteils in einen Innenraum 40 des Gehäuses 33 erstrecken.
Der Rotor 7 weist eine Wand 24 auf, die sich in Umfangsrichtung um die Achse 38 erstreckt. Die Wand 24 weist außen weiter eine Vielzahl von Stutzen 12 auf. Jeder Stutzen 12 kann mit einer Leitung 35 verbunden werden, die den Stutzen 12 fluidkommunizierend mit einer Beaufschlagungseinrichtung 39 verbindet. Die Anlage 50 kann für jeden Stutzen 12 eine korrespondierende Beaufschlagungseinrichtung 39 aufweisen. Die Beaufschlagungseinrichtungen 39 können an dem Umfang eines Transportsterns 36, der drehbar um eine Drehachse 37 gelagert ist, angeordnet sein. Weiter können die Beaufschlagungseinrichtungen 39 zum Halten von Behältern 34 und zum Einleiten von Fluid in die Behälter 34 ausgebildet sein. Das Fluid kann durch die Stutzen 12 in die Beaufschlagungseinrichtungen 39 geleitet werden.
Im Rotor 7 ist eine Kammer 25 angeordnet, die in Radialrichtung bezüglich der Achse 38 durch die Wand 24 begrenzt wird. In Axialrichtung bezüglich der Achse 38 kann die Kammer 25 durch eine Bodenscheibe 8 begrenzt werden. Die Bodenscheibe 8 kann fest mit dem Rotor 7 verbunden sein. Zwischen der Bodenscheibe 8 und dem Rotor 7 kann eine erste Dichtung 9 und eine zweite Dichtung 10 angeordnet sein. Die Fluidleitung 26 kann in die Kammer 25 münden, so dass die Fluidleitung 26 zum Zuführen von Fluid in die Kammer 25 ausgebildet ist.
Die Wand 24 weist weiter eine Vielzahl von Fluidauslassöffnungen 28 auf, die die Kammer 25 fluidkommunizierend mit den Stutzen 12 verbinden. Fluid aus der Kammer 25 kann damit durch die Fluidauslassöffnungen 28 und die Stutzen 12 in die Leitungen 35 strömen.
In der Kammer 25 ist weiter ein Fluidbegrenzungselement 27 angeordnet, das sich nicht mit dem Rotor 7 dreht. Die Fluidauslassöffnungen 28 werden daher bei einer Drehung des Rotors 7 an dem Fluidbegrenzungselement 27 vorbei bewegt. Das Fluidbegrenzungselement 27 kann koaxial zur Achse 38 in einem Begrenzungsbereich angeordnet sein, der einen Winkelbereich um die Achse 38 darstellt, wobei den Begrenzungsbereich durchlaufende Fluidauslassöffnungen 28 durch das Fluidbegrenzungselement 27 bedeckt werden. Außerhalb des Fluidbegrenzungselements 27, im Ausgangsbereich, sind die Fluidauslassöffnungen 28 freigelegt. Im Ausgangsbereich kann mehr Fluid aus der Kammer 25 durch die Fluidauslassöffnungen 28 strömen als im Begrenzungsbereich.
In den 2a bis 2c wird das Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 30 dargestellt.
2a zeigt eine Ansicht der Außenseite der Vorrichtung 30. Zur Befestigung des Stators 1 am Gehäuse 33 kann der Stator 1 zum Beispiel einen Klemmring 2 und Verbindungselemente 3 am Gehäuse 33 aufweisen. Pfeil 22 markiert dabei die Außenseite des Gehäuses 33 und Pfeil 23 markiert die in den Innenraum des Gehäuses 33 weisende Seite. Der Klemmring 2 kann gemäß diesem Beispiel außen am Gehäuse 33 montiert werden und die Vorrichtung 30 tragen.
Auf der Innenseite kann eine dritte Dichtung 4 die Öffnung abdichten, durch die sich der Stator 1 in das Gehäuse 33 erstreckt.
Innerhalb des Gehäuses 33 kann der Rotor 7 außen am Stator 1 gelagert sein. Über eine Drehmomentanbindung 11 kann der Rotor 7 beispielsweise mit dem Transportstern 36 verbunden werden. Eine Drehung des Transportsterns 36 bewirkt dann eine Drehung des Rotors 7 um den Stator 1.
In diesem Ausführungsbeispiel sind die Fluidauslassöffnungen 12 in zwei Ebenen übereinander angeordnet und in der entsprechenden Ebene in Umfangsrichtung regelmäßig um die Achse 38 verteilt.
2b zeigt eine Schnittdarstellung durch die Vorrichtung 30. Zwischen dem Stator 1 und dem Rotor 7 kann ein Gleitlager 5 angeordnet sein, an dem der Rotor 7 drehbar an dem Stator 1 gelagert ist. Anstatt eines Gleitlagers 5 kann auch eine andere Art der Lagerung vorgesehen werden.
Der Stator 1 kann in Radialrichtung mindestens einen Vorsprung 6 aufweisen, an dem der Rotor 7 bzw. das Lager 5 in Axialrichtung abgestützt sein kann.
In dieser Darstellung ist der Ausgangsbereich 20 dargestellt, in dem eine fluidkommunizierende Verbindung zwischen der Fluidleitung 26, der Kammer 25 und den Fluidauslassöffnungen 28 besteht.
In 2c ist eine weitere Schnittdarstellung durch die Vorrichtung 30 dargestellt. Die Vorrichtung 30 ist hierbei um etwa 180° um die Achse 38 gedreht dargestellt.
In dieser Darstellung ist der Begrenzungsbereich 21 sichtbar, in dem das Fluidbegrenzungselement 27 die Fluidauslassöffnungen 28 von der Kammer 25 ausgehend verdeckt. Eine Fluidströmung durch die verdeckten Fluidauslassöffnungen 28 ist geringer als im Ausgangsbereich und kann auch vollständig blockiert sein.
Das Fluidbegrenzungselement 27 ist dabei dazu ausgebildet, die Erstreckungslänge des Begrenzungsbereichs 21 bzw. des Ausgangsbereichs 20 in Umfangsrichtung um die Achse 38 zu verstellen. Dazu kann das Fluidbegrenzungselement 27 in Umfangsrichtung um die Achse 38 eine variable Länge aufweisen.
Die Länge des Fluidbegrenzungselements 27 in Umfangsrichtung kann durch eine Verstelleinrichtung 14 eingestellt werden. Dazu kann das Fluidbegrenzungselement 27 teleskopierbar ausgebildet sein, wobei das Fluidbegrenzungselement 27 z. B. einen positionsfesten Teil 16 und mindestens einen beweglichen Teil 17 aufweisen kann. Dabei kann das Fluidbegrenzungselement 27 an der Wand 24 angeordnet sein.
Der bewegliche Teil 17 kann gegenüber den positionsfesten Teil 16 bewegt werden. Die Verstelleinrichtung 14 kann eine Ritzelstange 15 aufweisen, um das bewegliche Teil 17 gegenüber dem positionsfesten Teil 16 entlang der Wand 24 in Umfangsrichtung zu bewegen. Das bewegliche Teil 17 kann dazu eine der Ritzelstange 15 zugewandte Fläche mit einer Verzahnung 19 aufweisen, wobei ein Ritzel der Ritzelstange 15 in die Verzahnung 19 eingreift. Damit kann die Erstreckungslänge des Fluidbegrenzungselements 27 in Umfangsrichtung verändert werden.
Die Verstelleinrichtung 14 kann z. B. am Stator 1 befestigt sein und dreht sich nicht mit dem Rotor 7 mit. Die Ritzelstange 15 kann sich durch die Fluidleitung 26 erstrecken und ist nicht am Rotor 7 befestigt. Ein Antrieb der Verstelleinrichtung 14 kann über dem Stator 1 angeordnet sein.
Die Bodenscheibe 8 kann eine Führung 29 mit einer Nut aufweisen, um das bewegliche Teil 17 bei dem Einstellen zu führen. Eine am beweglichen Teil 17 angeordnete Feder 28 kann mit der Nut verbunden sein und entlang der Nut gleiten.
In 3 ist der positionsfeste Teil 16 des Fluidbegrenzungselements 27 näher dargestellt. Der positionsfeste Teil 16 kann eine Basis 41 mit einer Öffnung 42 aufweisen. Die Öffnung 42 kann ein Verbindungselement aufnehmen, um den positionsfesten Teil 16 am Stator 1 zu montieren.
Von der Basis 41 kann sich eine erste gebogene Wand 31 erstrecken, die an die Innenseite der Wand 24 über die Fluidauslassöffnungen 28 angelegt werden kann. Die gebogene Wand 31 kann eine Innenfläche 43 aufweisen. Der bewegliche Teil 17 kann entlang der Innenfläche 43 gleiten.
In den 4a und 4b ist der bewegliche Teil 17 näher dargestellt. Der bewegliche Teil 17 kann eine zweite gebogene Wand 32 mit einer Aufnahme 44 aufweisen. Die Aufnahme 44 kann passend zur ersten gebogenen Wand 31 ausgebildet sein, um die erste gebogene Wand 44 aufzunehmen. Weiter kann die Aufnahme 44 an einer konvex gebogenen Seite der zweiten gebogenen Wand 32 angeordnet sein, wie in 4a dargestellt ist.
Gemäß 4b kann auf der gegenüberliegenden konkav gebogenen Seite der zweiten gebogenen Wand 32 die Verzahnung 19 angeordnet sein. Da das Ritzel der Ritzelstange 15 in die Verzahnung 19 eingreift, kann durch eine Drehung der Ritzelstange 15 der bewegliche Teil 17 verschoben werden, wobei die Bewegung über die Feder 28 in der Nut der Führung 29 geführt werden kann.
In den 5a und 5b sind verschiedene Einstellungen des Fluidbegrenzungselements 27 dargestellt.
Gemäß 5a ist der bewegliche Teil 17 des Fluidbegrenzungselements 27 nahezu eingefahren, so dass das Fluidbegrenzungselement 27 in Umfangsrichtung nahezu eine minimale Erstreckungslänge aufweist. Der Begrenzungsbereich 21 erstreckt sich in dieser Darstellung in einem Winkelbereich von ca. 90° um die Achse 38. Sobald die Fluidauslassöffnungen 28 durch die Drehung des Rotors 7 in den Begrenzungsbereich 21 bewegt werden, werden sie durch das Fluidbegrenzungselement 27 bedeckt.
Der Ausgangsbereich 20 in dieser Darstellung erstreckt sich über einen Winkel von ca. 270° um die Achse 38. Wenn die Fluidauslassöffnungen 28 durch die Drehung des Rotors 7 durch den Ausgangsbereich 20 bewegt werden, sind die Fluidauslassöffnungen 28 freigelegt.
In 5b wird eine andere Einstellung des Fluidbegrenzungselements 27 dargestellt. Mittels der Ritzelstange 15 wurde der bewegliche Teil 17 des Fluidbegrenzungselements 27 gegenüber dem positionsfesten Teil 16 entlang der Wand 24 verschoben, um die Erstreckungslänge des Fluidbegrenzungselements 27 in Umfangsrichtung um die Achse 38 zu vergrößern.
In der Darstellung nach 5b ist der Begrenzungsbereich 21 daher größer als in der Darstellung nach 5a. Er erstreckt sich über einen Winkel von ca. 180° um die Achse 38. Entsprechend ist der Ausgangsbereich 20 in dieser Darstellung kleiner als in der Darstellung nach 5a. Der Ausgangsbereich 20 erstreckt sich in dieser Darstellung über einen Winkel von ca. 180°.
Je nach Ausgestaltung des Fluidbegrenzungselements 27 kann die verstellbare Erstreckungslänge des Ausgangsbereichs 20 beispielsweise zwischen 10° und 350° liegen, wobei eine Verstellung im Bereich zwischen 270° und 180° bevorzugt wird.
Das oben beschriebene Beispiel dient in keiner Weise einer Beschränkung der Erfindung. Vielmehr kann die Erfindung in vielfältiger Weise abgewandelt werden. Alle oben beschriebenen Merkmale der Erfindung können allein oder in Kombination miteinander wesentlich für die Erfindung sein.
Bezugszeichenliste

1: Stator
2: Klemmring
3: Verbindungselement
4: dritte Dichtung
5: Gleitlager
6: Vorsprung
7: Rotor
8: Bodenscheibe
9: erste Dichtung
10: zweite Dichtung
11: Drehmomentanbindung
12: Fluidauslassöffnung
14: Verstelleinrichtung
15: Ritzelstange
16: positionsfester Teil
17: beweglicher Teil
19: Verzahnung
20: Ausgangsbereich
21: Begrenzungsbereich
22: Pfeil
23: Pfeil
24: Wand
25: Kammer
26: Fluidleitung
27: Fluidbegrenzungselement
28: Feder
29: Führung
30: Vorrichtung zum Verteilen von Fluid in Behälter
31: erste gebogene Wand
32: zweite gebogene Wand
33: Gehäuse
34: Behälter
35: Leitung
36: Transportstern
37: Drehachse
38: Achse
39: Beaufschlagungseinrichtung
40: Innenraum
41: Basis
42: Öffnung
43: Innenfläche
44: Aufnahme
50: Anlage

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102007041685 A1 [0003]

Claims

Vorrichtung zum Verteilen von Fluid in Behälter (34), umfassend einen Stator (1), einen Rotor (7) und ein Fluidbegrenzungselement (27), wobei sich der Stator (1) entlang einer Achse (38) erstreckt und mindestens eine Fluidleitung (26) aufweist, wobei der Rotor (7) um die Achse (38) und um das Fluidbegrenzungselement (27) drehbar gelagert ist und mindestens eine Kammer (25) mit mindestens einer Wand (24) aufweist, wobei die Wand (24) sich in Umfangsrichtung um die Achse (38) erstreckt und eine Mehrzahl von Fluidauslassöffnungen (28) zum Verteilen von Fluid in einen Behälter (34) aufweist, wobei die Fluidleitung (26) zum Zuführen von Fluid in die Kammer (25) ausgebildet ist und das Fluidbegrenzungselement (27) in der Kammer (25) angeordnet ist, wobei die Fluidauslassöffnungen (28) innerhalb eines Ausgangsbereichs (20), der sich in Umfangsrichtung teilweise um die Achse (38) erstreckt, mit der Kammer (25) fluidverbunden sind und die Fluidauslassöffnungen (28) außerhalb des Ausgangsbereichs (20) in einem Begrenzungsbereich (21) zumindest teilweise durch das Fluidbegrenzungselement (27) bedeckt sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluidbegrenzungselement (27) zum Verstellen einer Erstreckungslänge des Ausgangsbereichs (20) in Umfangsrichtung um die Achse (38) ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluidbegrenzungselement (27) teleskopierbar ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluidbegrenzungselement (27) einen positionsfesten Teil (16) und mindestens einen gegenüber dem positionsfesten Teil (16) in Umfangsrichtung um die Achse (38) beweglichen Teil (17) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (7) eine Führung (29) für den beweglichen Teil (17) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der bewegliche Teil (17) am positionsfesten Teil (16) gleitend gelagert ist.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluidbegrenzungselement (27) fest mit dem Stator (1) verbunden ist.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (30) weiter eine Verstelleinrichtung (14) für das Fluidbegrenzungselement (27) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstelleinrichtung (14) sich durch die Fluidleitung (26) zu dem Fluidbegrenzungselement (27) erstreckt.
Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstelleinrichtung (14) eine Ritzelstange aufweist, die in eine Verzahnung (19) am Fluidbegrenzungselement (27) eingreift.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstelleinrichtung (14) einen Antrieb zum Antreiben der Verstelleinrichtung (14) aufweist, der oberhalb des Stators (1) angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidauslassöffnungen (28) um die Achse (38) verteilt angeordnet sind.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgangsbereich (20) mittels des Fluidbegrenzungselements (27) in einem Winkelbereich von 10° bis 350°, vorzugsweise 45° bis 315°, weiter vorzugsweise 180° bis 270°, einstellbar ist.
Anlage oder Anlagenteil (50) zum Behandeln von Behältern (34) mit einem Fluid, umfassend mindestens eine Vorrichtung (30) nach einem der vorangegangenen Ansprüche und mindestens ein Gehäuse (33), das einen Innenraum (40) umgibt, wobei sich die Fluidleitung (26) von außen durch das Gehäuse (33) in den Innenraum (40) erstreckt und der Rotor (7) in dem Innenraum (40) angeordnet ist.
Anlage oder Anlagenteil (50) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidauslassöffnungen (28) jeweils über eine außerhalb des Rotors (7) angeordnete Leitung (35) mit mindestens einer Beaufschlagungseinrichtung (39) zum Einleiten des Fluids in einen Behälter (34) fluidverbunden sind.
Verfahren zum Einstellen der Vorrichtung (30) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluidbegrenzungselement (27) auf eine gewünschte Erstreckungslänge in Umfangsrichtung um die Achse (38) eingestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 15, wobei die Vorrichtung (30) zumindest nach einem der Ansprüche 3 bis 5 ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Einstellen der gewünschten Erstreckungslänge in Umfangsrichtung mittels einer Bewegung des beweglichen Teils (17) des Fluidbegrenzungselements (27) relativ zu dem positionsfesten Teil (16) des Fluidbegrenzungselements (27) erfolgt.