DE2425297A1 - Verfahren zur abfuellung von faessern und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens - Google Patents
Verfahren zur abfuellung von faessern und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrensInfo
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- 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
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- Basic Packing Technique (AREA)
- Filling Of Jars Or Cans And Processes For Cleaning And Sealing Jars (AREA)
Description
Meissner & Meissner
PATENTANWAUTSBCiRO
PATENTANWÄLTE
DIPL.-1NG. W. MEISSNER (BLN) DIPL-ING. P. E. MEISSNER (MCHN)
DIPL-ING. H.-J. PRESTING (BLN)
1 BERLIN 33, HERBERTSTR. 22
Ihr Zeichen Ihr Schreiben vom Unser Zeichen Berlin, den 2*1-.Μβ1 19/Ίί
49-1069
MITSUBISHI JUKOGYO KABUSHIKI KAISHA 5-1, Marunouchi 2-chome, Chiyoda-ku, Tokio/Japan
49-1069
Verfahren zur Abfüllung von Fässern und. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Abfüllung von
Fässern und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens .
Bisher bekannte Faß-Abfüllmaschinen zum Abfüllen von Whisky, Bier, Wein u. dgl. weisen den gemeinsamen
Nachteil auf, daß sie infolge des bei ihnen erforderlichen Arbeitseinsatzes bei einfüllgerechter Anordnung
des Spundloches der leeren Fässer, bei Einfüllen und Verspunden der gefüllten Behälter mit geringem Wirkungsgrad
arbeiten und hohe Abfüllkosten verursachen.
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BORO MÜNCHEN- | TELEX: | TELEGRAMM: | TELEFON: | BANKKONTO: | POSTSCHECKKONTO: |
8 MÖNCHEN 22 | INVENTION | BERLIN | BERLINER BANK AG. | W. MEISSNER, BLN-W | |
ST. ANNA3TR. 11 | BERLIN | 030/885 60 37 | BERLIN 31 | 122 82 - 109 | |
030/886 23 82 | 3695716000 |
ORIGINAL INSPECTED
Aufgabe der Erfindung ist es, alle bisher beim Abfüllvorgang
erforderlichen manuellen Zwischenschritte zu automatisieren durch Schaffung eines automatischen und
kontinuierlichen Faß-Abfüllverfahrens und einer Maschine zur Durchführung dieses Verfahrens.
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den Ansprüchen.
Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile ergeben sich aus folgender Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
der Erfindung sowie aus beigefügter Zeichnung. Hierbei zeigen:
Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Vorrichtung
zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens (teilweise aufgebrochen zur
Darstellung der Konstruktion im Inneren); Fig. 2 (I) eine Schnittansicht der Vorrichtung in
vergrößerter Darstellung nach Linie A - A in Fig. 1;
Fig. 2 (II) eine Schnittansicht der Vorrichtung
Fig. 2 (II) eine Schnittansicht der Vorrichtung
nach Linie B - B in Fig. 1;
Fig. 2 (III) eine teilweise geschnittene Seitenansicht der in Fig. 2 (I) und Fig. 2 (II)
gezeigten Teile in vergrößerter Darstellung;
Fig. 3 eine teilweise aufgebrochene Frontansicht einer Kombination aus einem Drehtisch
für die Faßaufnahme und einem Einführgerät gemäß Fig. 1;
Fig. 4 eine Schnittansicht der Vorrichtung in
vergrößerter Darstellung nach Linie C - C in Fig. 3;
Fig. 5 eine Ansicht der Vorrichtung in Pfeilrichtung D - D in Fig. 3 in vergrößerter
Darstellung;
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Fig. 6 eine teilweise geschnittene, vergrößerte Ansicht des Teils E, das in Fig. 3
von einer gestrichelten Linie umkreist ist;
Fig. 7 eine Ansicht der Vorrichtung in Pfeilrichtung F - F in Fig. 5 in vergrößerter
Darstellung;
Fig 8 eine Schnittansicht der Vorrichtung in vergrößerter Darstellung nach Linie
G-G in Fig. 3;
Fig. 9 eine Draufsicht auf die in Fig. 1 dargestellte Einrichtung air Drehung eines
Fasses mit hoher Geschwindigkeit, um das Spundloch auszurichten;
Fig. 10 eine Frontansicht der Einrichtung zur ' v" Drehung eines Fasses (gemäß Fig. 9)J
Fig. 11 eine Seitenansicht der Einrichtung zur
Drehung eines Fasses (gemäß Fig. 9)J
Fig. 12 einen Schnitt durch die Einrichtung - —= zur Drehung eines Fasses in vergrößer-%t
ter Darstellung nach Linie H - H in Fig. 9J
Fig. 13 eine Ansicht der wesentlichen, in Fig. dargestellten Teile;
Fig. 14 eine Seitenansicht der in Fig. 1 dargestellten Einrichtung zur Drehung eines
Fasses mit niedriger Geschwindigkeit in vergrößerter Darstellung;
Fig. 15 (I) einen Schnitt durch eine Flussigkeits-
standkontrolleinrichtung in vergrößerter Darstellung;
Fig. 15 (II) ein elektrisches Schaltbild zur Steuerung der in Fig. 15 (I) dargestellten
Kontrolleinrichtung;
Fig. 16 eine Seitenansicht der Einrichtung zur Regulierung der Einfülldüse;
Fig. 17 eine Frontansicht der Einrichtung zur
Regulierung der Einfülldüse feemäß Fig. 16);
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Fig. 18 eine Seitenansicht einer Einrichtung
zum Verspunden von Fässern und Fig. 19 eine Draufsicht auf die Einrichtung
zum Verspunden der Fässer (gemäß Fig. 18). ·
In Fig. 1 ist schematisch eine automatische Faßabfüllvorrichtung gemäß der Erfindung dargestellt. Die Vorrichtung
umfaßt kombinierte Faßaufnahme-Drehtische a , &J_, eine automatische Ausgabevorrichtung
Tb für leere Fässer (nachfolgend mit "Faß-Eingabegerät"
bezeichnet) zur Weiterleitung eines leeren Fasses vom kombinierten Faß-Aufnahmedrehtisch
a zu einem Hauptdrehtisch £ des Einfüllkörpers. Die
Faß-Einfüllvorrichtung umfaßt ferner eine gleichzeitig das Faß zentrierende, mit hoher Geschwindigkeit drehende
Faß-Dreheinheit £ zur Einstellung der richtigen Einfülllage des Spundloches des leeren Fasses, eine mit niedriger
Geschwindigkeit drehende Faß-Dreheinheit d , um die Einführung einer Einfülldüse in das Spundloch zu ermöglichen,
eine Verspundeinrichtung f, ein Beschickungs-Förderband β für leere Fässer, ein Förderband gj_ zum
Abtransport der gefüllten Fässer, eine Ausstoßeinrichtung bj_ (im folgenden mit "Faß-Ausgabegerät" bezeichnet),
das im Gegensatz zu dem Faß-Eingabegerät, welches ein leeres Faß h transportiert, ein gefülltes Faß h^ wegtransportiert,
ein Stoßgerät k sowie eine Spund-Zufuhreinrichtung 1.
Im folgenden wird unter Bezugnahme auf Fig. 2 (I), in der eine Schnittansicht des Einfüllkörpers nach
Linie A - A in Fig. 1 dargestellt ist, die Speiseleitung für die Flüssigkeit, d. h. für Whisky, und der Hauptdrehtisch
beschrieben.
Wie dargestellt, weist die Leitung ein Abstellventil 1 auf, das auf ein von einem hier nicht dargestellten
Schaltbrett aus gegebenes Signal hin geschlossen werden kann, wenn die Einfülleinrichtung für längere Zeit oder
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in einem Notfall, etwa bei einem Leck, außer Betrieb
gesetzt werden muß. Ein Flüssigkeitseinlaß ist mit 11
bezeichnet. Ferner sind dargestellt ein Verbindungsstück 2, das einen Umwälzbehälter 3 mit einem stationären
Rohj^lO der Leitung verbindet, flexible Schläuche 4, 4·,
ein Magnetventil 5, eine Einfülldüse 6 zur Einspeisung der Flüssigkeit, etwa von Whisky, in ein leeres Faß
h , ein Zylinder 7 zum Anheben und Senken des Mundstückes, eine der den Einfüllkörper drehbar lagernden
Rollen 8 sowie eine Schiene 9.
Der Einfüllkörper weist an seinem Drehzentrum ein zentrales Lager 11 auf, an dem ein Arm 12 befestigt ist, dessen
freies Ende mit einem horizontal angeordneten Zylinder 13 verbunden ist und der einen vertikal angeordneten
Zylinder 14 mit einem Stößel 16 an dessen oberem Ende trägt. Wie besser aus den Figuren 2 (II) und (III)
zu ersehen, wirkt die Äntriebs-Zylindereinheit für den Einfüllkörper in der Weise, daß der Zylinder 14 den
Stößel 16 anhebt, bis letzterer mit einer an der Unterseite des Hauptdrehtisches e ausgebildeten Bohrung
16' in Berührung kommt, so daß der Zylinder 13 den Drehtisch um einen vorher bestimmten Winkel, etwa um
30°, dreht, wonach der Zylinder 14 den Stößel 16 wieder aus der Bohrung 16' nach unten zieht, so daß
sich Zylinder 13 in seine ursprüngliche Ausgangsstellung zurückziehen kann.
An der Unterseite des Hauptdrehtisches je sind mehrere
derartige Bohrungen 16' ausgebildet, wobei die Anzahl
der Bohrungen in Abhängigkeit von dem gewünschten Drehwinkel ausgewählt ist.
Zur Einbringung der erforderlichen Druckluft von außen ist eine Verbindungsleitung 15 durch das zentrale
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Lager des Hauptdrehtisches geführt. Nach Abfüllung eines Fasses mit Whisky od. dgl. ersetzt ein Automatik-Ventil
17 die Flüssigkeit im Düsenkopf durch Luft.
Nachfolgend werden die miteinander kombinierten Einheiten,
der Faß-Aufnahmedrehtisch a und das Faß-Eingabegerät b, an Hand der Figuren 3 bis 8 beschrieben.
Gemäß den Fig. 3 und 4 weist der kombinierte Faß-Aufnahmedrehtisch
a eine vom Drehzentrum an seiner Unterseite aus nach unten gerichtete Drehwelle 18 auf und ist
durch an der Welle angeordnete Lager 19, -19' gestützt.
Auf halbe« Wege zwischen den Lagemi9» 19' wirkt die
Welle 18 mit einem Ringarm 20 zusammen, der über einen Stift 22 mit einem Zylinder 21 verbunden ist, welcher
wiederum an seinem anderen Ende mit einem Ankerglied am Maschinenrahmen verbunden ist. Wenn der Druckzylinder
21 betätigt wird, bewegt sich sein Kolben vorwärts und rückwärts, um den Arm 20, die Welle 18 und den Drehtisch
a über den Stift 22 um einen gewünschten Winkel ( d. h. um 30°, wie in dem Ausführungsbeispiel gezeigt) zu
drehen.
Am Drehtisch a sind Stopper (Klötze) 23 und geneigte Schienen 24 angebracht, um die Aufnahme eines Fasses
zu ermöglichen (Fig. 5 und 7). Darüber hinaus ist, wie in Fig. 5 gezeigt, die Bühne des Drehtisches a
ausgeschnitten, um eine U-förmige Ausnehmung a_^ zu
schaffen, die groß genug ist, darin das Faß-Eingabegerät b auf- und abzubewegen.
Das Faß-Eingabegerät b weist Räder 25 auf, mit denen es auf Schienen 26 (Fig. 6) rollen kann. Durch Betätigung
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"— 7 —
eines Zylinders 27 über einen Stift 28 und einen Kragarm 28' kann das Faß-Eingabegerät b nach links und nach
rechts rollen, wie in Fig. 3 dargestellt.
Ein hebbarer Tisch 29 wird auf- und abbewegt, wobei er von Führungsgliedern 29! geführt ist. Wie in Fig. 8
dargestellt, ist am auf- und abbewegbaren Tisch 29 über eine Zahnstange 32 und eine Tragstange 33 ein Verbindungsstück
31 angebracht. Das Verbindungsstück 31 ist mit Hilfe eines Bolzens 35 mit einem am Tisch 29
angeordneten Zylinder 34 verbunden, so daß es durch Betätigung des Druckzylinders 34 nach links oder nach
rechts bewegt werden kann, wie in Fig. 3 gezeigt. Ein anderes symmetrisch zum Verbindungsstück 31 angeordnetes
Verbindungsstück 31f ist gleichfalls mit einer Zahnstange
32' und einer Tragstange 33* versehen und ist mit dem
Verbindungsstück 31 durch das Zusammenwirken von Zahnstange 32' mit einem mit der Zahnstange 32 in Eingriff
stehenden Zahnrad 36 wirksam verbunden.
An dem auf- und abbewegbaren Tisch 29 sind einige Rollen 37 drehbar befestigt.
Der Hauptdrehtisch £ ist mit mehreren U-förmigen radialen
Ausnehmungen e_^ versehen, die ein Faß-Eingabegerät b
aufnehmen können (Fig. 1). Am Hauptdrehtisch sind mehrere Faß-Tragrollen 38 angeordnet (in Sätzen von jeweils
vier Rollen pro Ausnehmung bei der hier beschriebenen Ausführungsform der Erfindung). Bei jedem Satz von
vier Rollen 38 sind zwei Rollen mit einem Bremssystem ausgerüstet, wie in Fig. 13 gezeigt, um darauf das freie
Rollen des Fasses zu unterbinden.
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Die Fig. 9 bis 13 stellen die Faß-Dreheinheit c zur Einstellung der richtigen Einfüllage des Spundloches dar.
Wenn ein leeres Faß h auf den Faß-Tregrollen 38 aufgesetzt
ist und wenn ein mit einem Verbindungsstück 40 verbundener Zylinder 39 betätigt wird, dann werden das Verbindungsstück
40 und das mit ihm über Zahnstangen 41, 41' zusammenwirkende
Verbindungsstück 40' von beiden Seiten gegen das Faß drücken, um es festzuhalten. Diese Vorrichtung ist
ähnlich wie die bereits im Zusammenhang mit Fig. 8 beschriebene Vorrichtung beschaffen. Auf diese Weise ist
ein im Mittelteil des Fasses h vorgesehenes Spundloch 43 auf die Mitte der Abfüllvorrichtung ausgerichtet, womit
eine grobe Zentrierung erreicht ist.
Antriebsrollen 44, die an einer Welle 45' über einem Tisch
45 fest angebracht sind, werden von einem Motor 46 über Zahnräder, eine Kette 46· und die Welle 45' angetrieben.
Ferner sind vorgesehen ein Gerätekasten 47, ein konventioneller Luftstrahlfühler 48 der Geräteeinheit zur Einstellung der
richtigen Spundlochstellung, ein Druckzylinder 49 zur Auf- und Abwärtsbewegung des Tisches 45» Bremsbacken 50,
eine angetriebene Rolle 51, die am Vorderende eines an der Welle 45· über dem Tisch 45 schwenkbar gelagerten Treibarms
51' angebracht ist, sowie bremslösende Rollen 52.
Die mit niedriger Geschwindigkeit drehende Faß-Dreheinheit
d und die damit verbundene Mundstück-Anhebevorrichtung wird nun unter Bezugnehme auf die Fig. 14 bis 17
beschrieben.
Fig. 14 stellt eine Seitenansicht der Einheit d dar mit dem Mundstück 6, das sich nach unten zum auf dem
Stütztisch liegenden Faß hin bewegt. Die strichpunktierten Linien zeigen die Einheit in ihrer oberen Position mit dem
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sich, frei und mit geringer Geschwindigkeit drehenden Faß.
Wie bereits dargestellt, dient der Druckzylinder 53 dazu, einen Tisch 54 anzuheben, der den Antrieb für die
Drehung mit geringer Geschwindigkeit trägt. Der Tisch ist an einer Führungsstange 58 vertikal bewegbar gelagert.
Über dem Tisch 54 gelagerte Rollen 55 werden unter Zwischenschaltung einer Zahnstange 57, eines Zahnrades
58 und eines Triebwerks 58' von einem Druckzylinder in Drehung versetzt.
Der Tisch 54 kann sich nach oben bewegen, bis die Rollen
55 mit den Faß-Tragrollen 38 in Berührung kommen. Da
die Rollen 55 unter Zwischenschaltung von Zahnstange 57, Zahnrad 58 sowie weiterer Zahnräder und einer Kette 58'
von dem Druckzylinder 56 angetrieben werden, dreht sich das Faß h über die Tragrollen 38 mit niedriger Geschwindigkeit
.
Halter 59 halten das Faß an beiden Enden jeweils am unteren Rand fest. Andererseits ist das Mundstück 6
mit einem Stopper 60 zur Begrenzung der Eintauchtiefe des Mundstücks in das Faß versehen.
Fig. 15 zeigt die Flüssigkeits-Niveau-Kontrolleinrichtung der erfindungsgemäßen Einfüllvorrichtung. Sie weist zusätzlich
zu den vertikal bewegbaren Einfüll-Mundstück ein fest in diesem angeordnetes, darin vertikal bewegbares
Ausgleiehrohr 61 auf, ferner das Magnetventil 5 zur
Ein- oder Ausschaltung der Flüssigkeitszufuhr, einen Vakuumerzeuger 62 zur Schaffung und Aufrechterhaltung
eines konstanten schwachen Vakuums (50 - 100 mmAq), ein einen magnetbelasteten Schwimmer 63 aufnehmendes
und mit dem Ausgleiehrohr 61 über die Leitung 64 verbundenes Führungsrohr 65, einen Wasserbehälter 66, ein Nadelventil 67,
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einen schalter 68 sowie einen elektrischen Steuerkreis 69. In Fig. 15 ist eine der Flüssigkeitsaustrittsöffnungen
mit der Bezugsziffer 70 und eine Rolle an der Spitze des Mundstücks 6 mit 71 bezeichnet.
Die Einrichtung zum Anheben des Mundstücks 6 wird insbesondere
an Hand der Fig. 16 und 17 beschrieben. Die Einrichtung umfaßt die Rolle 71 am unteren Ende des Mundstücks
6, einen Schlitten 72 sowie obere und untere, am Schlitten 72 befestigte Lager 73, 73·. Mit Hilfe der
oberen und unteren Lager 72', 72" ist der Schlitten 72
an einer Stange 76 gleitbar gehalten, die wiederum an dem Hauptdrehtisch _e angebracht ist. Ferner ist der
Schlitten 72 mit dem Druckzylinder 7 zum Anheben und Absenken des Mundstücks 6 verbunden. Das Mundstück 6
ist am oberen und unteren Lager 73 f 73' des Schlittens
72 über die entlang des Mundstücks 6 angebrachten Stützglieder
6·, 6" gelagert. Solange das Stützglied 6f mit
der Oberseite des oberen Lagers 73 in Kontakt ist, wird das Mundstück 6 auf- und abbewegt durch Vertikalbewegung
des Schlittens 72. Wenn jedoch das obere Ende des Mundstücks 6 einmal das Faß h über die Rolle 71 an der
Mundstückspitze berührt hat, wird sich das Mundstück 6 nicht mehr nach unten bewegen.
Wenn das Mundstück 6 einmal über dem Spundlach 43 des
Fasses h angeordnet und durch das Spundloch eingeführt ist, wird es infolge seines Eigengewichtes weiter in das
Spundloch hineinfallen, bis der Stopper 60 die Außenfläche des Fasses berührt.
Am Mundstück 6 ist ein Betätigungsglied 74 derart befestigt, daß, während das untere Ende des Mundstücks 6 mit der
Faßoberflache in Kontakt ist, am Schlitten 72 angeordnete
obere und untere Begrenzungsschalter 75, 75' jeweils mit dem Betätigungsglied 74 zusammenwirken, um abzutasten,
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daß das Mundstück auf dem Faß h abgestützt ist und um den Druckzylinder 7 von weiterer Abwärtsbewegung abzuhalten.
Wenn der Stopper 60 mit der Paßoberfläche dank des Eintauchens des Mundstückes 6 in das Faß in Berührung gekommen
ist, haben beide Begrenzungsschalter 75, 75' keinen Kontakt mehr mit dem Betätigungsglied 74, wobei sie
ertasten, daß das Mundstück 6 bereits in das Faß eingetaucht ist.
Wenn auf den Faß-Tragrollen 38 kein leeres Faß h vorhanden ist, bewegt sich der Kolben des Mundstück-Hubzylinders
7 zum unteren Ende seines Hubes und drückt damit ein am Schlitten 72 befestigtes Glied 78 an einen Hubende-Begrenzungsschalter
77, um das NichtVorhandensein des Fasses zu ertasten.
Die Fig. 18 und 19 zeigen die Einrichtung zum Verspunden der Fässer. Die Einrichtung weist eine Hubvorrichtung
79 auf, die aus einem Hubmotor 80, einem mit dem Motor
80 mittels einer Kupplungswelle 81 verbundenen Hubschaft" 83 sowie aus den Hubschaft. 83 halternden Lagern 82, 82'
besteht. An dem Hubschaft 83 ist, in der Höhe verstellbar,
ein Kragarm 84 gelagert. Die Lager 82, 82f sind an einem
mit der Hubspindel 83 parallel verlaufenden Rahmen 85 befestigt.
Eine Tasteinrichtung 86 setzt sich zusammen aus Stützplatten
87, 87' am freien Ende des Kragarms 84, aus einem
vertikal gleitbaren, in Bohrungen der Platten 87, 87' geführten Faß-Fühlstab 88 und aus einem Sensor ζ . Am
oberen Ende des Fühlstabes 88 ist ein das Durchfallen der Stange 88 verhindernder Flansch 89 vorgesehen.
Am bewegbaren Kragarm 84 ist ein Verspundelement (Bunger)
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f befestigt, das einen auf dem Kragarm 84 angeordneten
Verspjhindmotor 90 umfaßt, ferner Riemenscheiben 91, 91',
einen endlosen Riemen 92, Lager 93, eine an den Lagern 93 drehbar gelagerte Querwelle 94, eine mit der Querwelle
94 verkeilte Klinke 95 sowie einen von der Klinke 95 auf- und abbewegbaren Federhammer 96. Zur Anlieferung
der Spunde wird ein Spundzuführgerät 1 von bekannter Bauart verwendet. Der vertikal verlaufende Rahmen 85
trägt ferner einen Druckzylinder 97, der wiederum über ein Zwischenglied 98, einen Bolzen 99 und ein Zwischenstück
100 an einen an einer Seite des Kragarmes 84 angebrachten Arm 101 befestigt ist. Der Federhammer
weist einen Federsitz 102 und eine Feder 103 auf, die den Hammer nach unten mit Hilfe des Sitzes vorspannt.
Bei der Anordnung zum Abladen der gefüllten Fässer sind das Faß-Ausgabegerät b^, der kombinierte Faß-Aufnahmedrehtisch
aj_ und das Förderband gj_ zur Auslieferung der
gefüllten Fässer in der gleichen Weise konstruiert, wie die entsprechenden Teile der Zuführanordnung für leere
Fässer, mit der Ausnahme, daß sie in entgegengesetzter Richtung arbeiten.
Fig. 1 beinhaltet weiterhin einen Zeitplan für den Faßabfüllvorgang
gemäß dem automatischen, kontinuierlichen Verfahren der Erfindung. Es sind im ganzen zwölf Mundstücke
(Düsen) vorgesehen, wobei die Abfüllvorrichtung den Füllvorgang an jeder Düsenstation innerhalb von 30 Sekunden vollenden
soll. Da der Abfüllkörper über einen Winkel von in Intervallen von jeweils 3o Sekunden gedreht wird,
ergibt sich, daß die Maschine 120 Fässer in der Stunde automatisch abfüllen kann. Für Sachkundige sollte es
offenkundig sein, daß der Drehwinkel und die Zeitintervalle
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frei gewählt werden können, um die in einer bestimmten Zeiteinheit abzufüllende Anzahl von Fässern vorherzubestimmen.
Der elektrische Steuerkreis für die ganze Vorrichtung kann als bekannt vorausgesetzt werden, weshalb auf die
Beschreibung desselben verzichtet wird.
Im folgenden wird der Arbeitsablauf mit der oben beschriebenen
Vorrichtung gemäß der Erfindung beschrieben, und zwar in der Reihenfolge der aufeinander folgenden
Verfahrensschritte zur Einbringung der leeren Fässer, zur richtigen Anordnung des Spundloches, zur Einführung
des Mundstückes; zum Abfüllen, Verspunden und zur Abgabe der gefüllten Fässer.
Nachfolgend wird die Beschickung der leeren Fässer h näher erläutert.
Die von dem Förderband £ getragenen leeren Fässer h werden nacheinander auf den kombinierten Faß-Aufnahmedrehtisch
a übergesetzt. Wie in den Fig. 5,und 7 dargestellt, wird jedes Faß von Schienen 24 auf den Drehtisch
a geführt, bis es von den Stoppern (Klötzen) 23 angehalten wird. In der Zwischenzeit, nachdem der Drehtisch a mit dem
Faß belegt worden ist, tritt der Druckzylinder 21, wi-e in Fig. 4 dargestellt, in Aktion, um den Drehtisch um
einen gewünschten Drehwinkel θ zu drehen, so daß die Faßachse auf die Mitte der Abfülleinrichtung ausgerichtet
ist (Fig. 1).
Als nächstes rückt das Faß-Eingabegerät b in die U-förmige Aussparung a^_ des kombinierten Faß-Aufnahme-
ein
drehtisches a/und stoppt unmittelbar unter dem Faß h .
drehtisches a/und stoppt unmittelbar unter dem Faß h .
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Der Druckzylinder 30 innerhalb des Gerätes b drückt den Hubtisch 29 so weit nach oben, bis die Rollen 37
(in einem Satz von vier Stück in der dargestellten Ausführungsform) die untere Fläche des Fasses berühren
und dasselbe nach oben heben (Fig. 3).
Nach Aufnahme des Fasses vom Drehtisch wird das Faß-Eingabegerät p_ durch Betätigung des über den Bolzen
28 und den Arm 28 ■ wirkenden Druckzylinders 27 wieder nach rechts bewegt, wie aus Fig. 3 zu ersehen ist.
Das Gerät b wird zeitweise auf halbem Wege zwischen dem Drehtisch und dem Einfüllkörper angehalten.
Sobald der Hauptdrehtisch e_ des Einfüllkörpers seine
Drehbewegung oder seine Drehung zu einem Punkt, wo eine der U-förmigen Ausnehmungen e_^ zur Aufnahme des. Geräts
b bereit ist, beendet hat, setzt sich die Bewegung des Geräts b nach rechts fort, um das Faß in den Teilausschnitt
e_^ des Einfüllkörpers zu transportieren.
Während der Bewegung des Geräts b nach rechts, arbeitet der darin angeordnete Druckzylinder 34, wie Fig. 3
zeigt, um das Verbindungsstück 31 und zu gleicher Zeit über die Zahnstange 32, das Zahnrad 36 und die Zahnstange
32' auch das andere Verbindungsstück 31' zu bewegen.
Auf diese Weise wird das Faß an seinen beiden Enden gehalten und eine mittige Anordnung des Fasses hergestellt,
in dem der Mittelpunkt des Fasses (wo das Fafl gewöhnlich verspundet wird) an den ax -ialen Mittelpunkt des Geräts
b angepaßt wird.
Nachdem das Gerät b die Ausnehmung e_^. des Einfüllkörpers
erreicht hat und in dieser Position gestoppt wurde, bewegt sich der Kolben des Druckzylinders 30 nach unten, um auf
diese Weise den Hubtisch 29 und damit auch die Rollen 37
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nach unten abzusenken. Damit senkt sich auch das Faß h nach unten ab, bis es sich mit seinem unteren Teil
auf den Faß-Tragrollen 38 auf dem Hauptdrehtisch e
des Einfüllkörpers abstützt, wenn das Gerät b von dem Faß befreit ist und sich nach links zu bewegen beginnt.
Im folgenden wird die Ausrichtung des Spundloches 43 des Fasses h beschrieben.
Wenn das Faß-Eingabegerät b sich von der Ausnehmung ej_ des Einfüllkörpers wegbewegt hat und das leere
Faß h unbeweglich auf den Faß-Tragrollen 38 auf dem Einfüllkörper ruht, dreht sich der Hauptdrehtisch e
mit einem Winkel von 30° und stoppt, womit er das Faß zur mit hoher Geschwindigkeit drehenden Faß-Dreheinheit
£ bringt, die mit einer Einrichtung zum Ausrichten des Spundloches ausgerüstet ist.
Dann hebt der in Fig. 10 dargestellte Druckzylinder 49 den den Hochgeschwindigkeitsantrieb tragenden Tisch
45 derart an, daß die daran befestigten Antriebsrollen 44 die in Fig. 13 dargestellten Bremsentriegelungsrollen
52 anheben. Dies hebt die Bremsbacken 50 von den Faß-Tragrollen 38 ab, wodurch die Bremse gelöst wird.
Zu gleicher Zeit wird die Drehung der Antriebsrollen über die Faß-Tragrollen 38 auf das leere Faß h übertragen.
Durch das Lösen der Bremse infolge des Abhebens der Bremsschuhe 50 von den Rollen 38 kann der Motor
46 in Erwiderung auf ein vom Schaltbrett ausgehendes Stoppsignal zu drehen beginnen. Der Motor 46 ist vorzugsweise
mit einer mechanischen oder hydraulischen Bremse ausgerüstet, um das Faß in der Lage abzustoppen, in der
sein Spundloch in geeigneter Weise ausgerichtet ist.
Die Treibrollen 44 drehen das Faß h unter Zwischenschaltung
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der Faß-Tragrollen 38 (Fig. 9 und 10). Sobald das Faß
zu drehen beginnt, wird es an seinen unteren Rändern von den Verbindungsstücken 40, 40' gehalten, die von
der gfeichen Vorrichtung betätigt werden, wie sie in Fig. S dargestellt ist. Das Faß h dreht mit einer relati"/
hohen Geschwindigkeit, während sein Spundloch 43 in bezug auf die Einrichtung zum Ausrichten des Spundloches
43 mittig ausgerüstet wird.
An dem Punkt, an dem das Spundloch 43 des Fasses h die tiefstmögliche Lage erreicht hat, verändert sich
der Gegendruck im Luftstrahlfühler 48 der in Fig. 12 dargestellten Einrichtung zum Ausrichten des Spundloches
43 ■> Dieser Wechsel des Gegendruckes wird von einem
im Gerätekasten 47 untergebrachten (nicht dargestellten) Druckschalter ertastet, so daß der Motor 46 nach Ablauf
einer vorherbestimmten Zeitspanne gestoppt wird. Auf diese Weise stoppt das Faß h in einer Lage, in der die
Spundlochachse gegenüber der Vertikalen einen Winkel von Θ.. aufweist (Fig. 12).
Nach dem Anhalten des Fasses bewegt sich der Tisch 45 nach unten, womit das Faß unter Mitwirkung der Bremseinrichtung
automatisch in eine feste Lage auf dem Einfüllkörper gebracht wird. Die Rolle 51 ist an dem
Treibarm 51 * angebracht, der wiederum schwenkbar an der Welle 45' gelagert ist, um die Rolle 51 mit der Faßoberfläche
und damit'auch mit der Kontur des Fasses in Rollkontakt zu halten, wenn das Faß dreht. Der Luftstrahliühler
48 ist im Bereich der Welle (Nabe) der Rolls 51 befestigt. Biese Anordnung gestaltet ss? einen
.kuiSütantsn Abstand zwischen dem Luftstrahlfühler 48 *md
der- TaSoberfläche aufrecht z\x erhalten.- imahMngig -τοώ.
irgendeiner Unregelmäßigkeit auf der FaBoberfläche
(Fig, 12).
4093B0/0382
Wenn sich der Tisch 45 nach unten bewegt, wird der Hauptdrehtisch e_ um einen weiteren Winkel von 30° gedreht,
womit er das leere Faß h in die Position oberhalb der mit geringer Geschwindigkeit drehenden
Faß-Dreheinheit d bringt. Der in Fig. 14 dargestellte Druckzylinder 53 hebt dann den den Antrieb zur Drehung
des Fasses mit niedriger Geschwindigkeit tragenden Tisch 54 an. Die Rollen 55 geben die Bremse an den Faß-Tragrollen
38 frei und ihre Drehkräfte werden direkt auf das Faß übertragen. Währenddessen wird das Faß erneut an seinen
unteren Randteilen von den Haltern 59 umltlainmert, damit
das Faß nicht eine außermittige Position einnehmen kann. Hier nimmt das Spundloch 43 des Fasses stets
einen Winkel von Θ,. gegenüber der Vertikalachse des
Fasses ein. Daher muß das Faß nun nur noch um einen Winkel von 180° - θ1 gedreht werden. Das Faß wird mit
einer relativ kleinen Drehgeschwindigkeit unter Zwischenschaltung der Zahnstange 57»des Zahnrades 58,
der Rollen 55 und schließlich der Faß-Tragrollen 38 vom Druckzylinder 56 gedreht. Der Drehwinkel Θ.. kann
durch Justieren der Zeitspanne zwischen dem Ausrichten des Spundloches und dem Stoppen des Bit hoher Drehzahl
rotierenden Fasses mit Hilfe eines Zeitschalters wie gewünscht verändert werden. Die Drehgeschwindigkeit des
Fasses ist derart festgesetzt, daß, wenn die Einfülldüse 6 in das Spundloch 43 hineinfällt, die Düse keinerlei
unerwünschten Stoßen infolge der Massenkräfte des gerade abgestoppten Fasses ausgesetzt ist.
Im folgenden wird die Einführung der Einfülldüse 6 in das Faß h näher erläutert.
Mit Hilfe des Druckzylinders 7 zum Anheben und Absenken der Einfülldüse 6, wird der in den Fig. 16 und 17 dargestellte
409850/0362
Schlitten 72 nach unten bewegt. Gleichfalls wird die an dem oberen Lager 73 angebrachte Einfülldüse 6 abgesenkt.
Dies geschieht in der in Fig. 1 mit eC bezeichneten Phase. Wenn einaal die Rolle an der Spitze der Einfülldüse
mit dem Faß h in Berührung gekommen ist, stützt sie sich auf letzteres auf und die Einfülldüse 6 wird nicht weiter
nach unten fallen, auch wenn der Schlitten 72 weiter nach unten abgesenkt wird.
Nach Drehung des Fasses h mit seinem Spundloch 43 in eine
Lage unterhalb der EinfüllÄüse 6, fällt die Einfülldüse
6 infolge ihrer Schwerkraft nach unten, bis der Stopper 60 gegen die Umrandung des Spundloches stößt und die
Einfülldüse 6 in einer konstanten Eintauchtiefe hält. Die Eintauchtiefe kann durch Verschieben der Lage oder Höhe
des Stoppers 60 bezüglich der Einfülldüse 6 verstellt werden. Wenn die Einfülldiise 6 in das Faß h durch das
Spundloch 43 eingeführt worden ist, ist das an der Einfülldüse 6 angeordnete Betätigungsglied 74 außer
Eontakt mit dem am Schlitten 72 angeordneten oberen und unteren Begrenzungsschalter 75» 75', wodurch die
Einführung der Einfülldüse 6 in das Faß angezeigt ist.
Nachfolgend wird der Abfüllvorgang erläutert.
In dem in Fig. 15 (I) dargestellten Zustand, wobei die Einfülldüse 6 im leeren Faß h angeordnet ist, ist
das Magnetventil 5 geöffnet und die Flüssigkeit beginnt durch das Ventil in das Faß zu fließen.
Der Hauptdrehtisch £ wiederholt die 30°-Drehung in
vorgegebenen Zeitintervallen und das Faß wird bis zu einem vorher bestimmten Flüssigkeitsstand aufgefüllt,
bevor es die in Fig. 1 dargestellte Abfüllzone β verläßt. Wenn das Faß h Ms zu einem vorher bestimmten Niveau
409850/0362
242529?
(χ in Fig. 15 (X)* bei dem der Flüssigkeitsstand er- stastet
wird) aufgefüllt worden ist3 zwingt der Vakuumerzeuger
62 die Flüssigkeit dazu, im Ausgleichsrohr 61 bis zu einer Höhe von h„. mm aufzusteigen. Die Höhe h*
0 I
der Flüssigkeitssäule kann frei verändert werden durch
Veränderung des Maßes des Vakuums } das von dem Vakuumerzeuger
geschaffen wird oder durch Verstellung der Öffnung des Nadelventils 67. In■dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel ist ein Dutzend Einfülldüsen 6 vorgesehen, wobei
in jedem von ihnen ein derartiges, einen sehr kleinen Durchmesser aufweisendes Ausgleichsrohr 61 untergebracht
ist. Das Vakuum wird durch die gleiche Anzahl von Nadelventilen' 67 auf die Einfülldüsen 6 verteilt. Aus diesem
Grunde wird der Druck P^ zwischen dem Vakuumerzeuger 62
und den einzelnen Nadelventilen 67 konstant gehalten, unabhängig davon, ob die eine oder andere Einfülldüse
6 ein Flüsisigkeitsniveau erreicht hat, das für ein Ertasten hoch genug ist oder nicht.
Das Sindringen der Flüssigkeit in das Ausgleichrohr 61 bis zu einer Höhe von h^ mm schafft im Rohr 64 ein Vakuum
P9 . In dem mit dem Rohr 64 in Verbindung stehenden Führungsrohr
64 herrscht ebenfalls ein Vakuum P2. Da das untere
Teil des Führungsrohrs 65 in der Flüssigkeit eingetaucht ist5 wird die Flüssigkeit in das Führungsrohr 65 hochgezogen-,
und zwar bis zu einer Höhe von h2 mm proportional
zum Yakuum Pp. Dann schließt der Magnetschwimmer 63
im Füiirungsrohr 65 magnetisch den Kontakt mit dem
.schalter 68. Dies wiederum erregt die Spule des " Magnetventils 5S um das Ventil zu schließen und die
Zuführung der Flüssigkeit zu unterbinden.
Mit fortschreitender Drehung des - Hauptdrohtisches e_
409850/038
erreicht die Einfülldüse 6 die Stelle J- in Fig. 1, bei der.
die Düse steigt. Diese Stelle ist so gewählt, daß die Vollendung des Abfüllvorgangs gewährleistet ist, ungeachtet
jeder möglicherweise auftretenden Unregelmäßigkeit in der Größe der Fässer.
Es wird nun der Verspundvorgang erläutert.
Wie in Fig. 18 dargestellt, wird die am Rahmen 85 gelagerte Hubvorrichtung 79 zusammen mit der an dem Hubschaft 83
angebrachten Verspundeinrichtung f von dem unter Kontrolle eines nicht dargestellten Zeitschaltgeräts stehenden
Hubmotors 80 periodisch gesenkt und angehoben. Sollte an dieser Stelle kein Faß von der vorhergehenden Station
vorhanden sein, während die Verspundeinrichtung f sich nach unten senkt, würde ein unterer Fortsatz 84' am
unteren Ende des Kragarms 84 mit einem am unteren Ende des Rahmens 85 angeordneten Fühler χ zusammenwirken ,
so daß das NichtVorhandensein des Fasses ertastet werden kann. Das Signal für das NichtVorhandensein des Fasses
kehrt die Wirkung des Hubmotors 80 um und die Verspundeinrichtung f wird automatisch angehoben bis zu einem
Punkt, wo ein anderer am oberen Ende des Rahmens 85 angebrachter Fühler y mit einem oberen Fortsatz 84"
zusammenwirkt, um das Aufsteigen des Armes 84 zu ertasten. Daraufhin wird die Verspundeinrichtung angehalten
und für den nächsten Zyklus des Verspundvorganges fertiggemacht .
Wenn jedoch ein Faß von der vorhergehenden Station in Stellung gebracht worden ist, bewegt sich der in den
Löchern der am freien Ende des Kragarms 84 befestigen Stützplatten 87, 87.' gleitbar gelagerte Faß-Fühlstab 88
mit der Verspundeinrichtung f nach unten. Nach Berührung mit der Faßoberfläche gleitet der Faß-Fühlstab 88 in den
Löchern der Stützplatten 87, 87' nach oben, wenn die
4G9 8&0/036
Verspundeinrichtung ihre Abwärtsbewegung fortsetzt.
Wann die Spitze des Federhammers 96 die am besten geeignete Stelle zum Verspunden erreicht, wird von dem
an der Verspundeinrichtung f angebrachten Fühler ζ durch sein Zusammenwirken mit dem Flansch 89 an der
Spitze des Faß-Fühlstabes 88 ertastet. Dann wird der Verspundmotor 90 gleichzeitig mit dem Stoppen des
Hubmotors 80 gestartet. Dies gestattet es der mit der von einem Riemen 92 angetriebenen Welle 9k verkeilten
Klinke 95 mit dem Sitz 102 des Federhammers 96 zusammenzuwirken und den Hammer 96 entgegen der Wirkung der
Feder 103 anzuheben.
Folglich wird die Klinke 95 aus dem Eingriff mit dem Federsitz 102 nach oben gedreht. Der Hammer 96
fällt infolge seines Eigengewichtes/ verbunden mit der
Wirkung der Feder 103 nach unten, um das Verspunden zu erzielen. Der Spund zum Schließen des Spundloches
eines jeden Fasses wird von einer Spund-Zuführvorrichtung
1 (Fig. 1) in üblicher Weise zugeführt. Es ist möglich, die Verspundeinrichtung f leicht seitlich entlang eines
bogenförmigen Weges um den Hubschaft 83 herum zu bewegen durch einige seitwärts angeordnete Vibrationseinrichtungen,
um eine verbesserte Wirkung beim Verspunden zu erreichen.
Nachfolgend wird der Abtransport der gefüllten Fässer beschrieben.
Jedes verspundete Faß hj_ wird von dem Einfüllkörper
mit Hilfe des Faß-Ausgabegerätes bj_ zu dem kombinierten
Aufnahme drehtisch a_J_ für die gefüllten Fässer transportiert.
Das Faß wird von dort schräg nach oben ausgestoßen mit
Hilfe einer Stoßeinrichtung k einer Hebevorrichtung od. dgl.,
40 98 50/0362
die mit dem Drehtisch aj_ verbunden ist. Das Faß wird
auf das Förderband g_^_ gebracht und zur nächsten, nicht
dargestellten Station weiter-transportiert.
Wenn die beiden kombinierten Faß-Aufnahmedrehtische a, aj_
für die leeren bzw. vollen Fässer auf voneinander unabhängigen Waagen installiert sind, ist es für das Bedienungspersonal
möglich, die Gewichte zu vergleichen und aus der Differenz die tatsächlich in jedes Faß eingefüllte Flüssigkeitsmenge
zu ermitteln.
Wie oben bereits beschrieben, werden die leeren Fässer gemäß der Erfindung automatisch und kontinuierlich
zugeführt, ihre Spundlöcher werden automatisch ausgerichtet, unabhängig von jeglicher Unregelmäßigkeit
in der Faßgröße, und die Einfülldüsen werden automatisch
in die Spundlöcher eingeführt. Die Einführung der Einfülldüse wird automatisch abgetastet und die Fässer
werden - ungeachtet jeglicher Variation in ihrer Kapazität - bis zu einem konstanten Niveau aufgefüllt.
Die gefüllten Fässer werden automatisch verspundet und kontinuierlich aus der Einfüllvorrichtung heraustransportiert.
Mit diesen erfindungsgemäßen Maßnahmen
wird erreicht, daß der hierfür erforderliche menschliche Arbeitseinsatz praktisch auf Null reduziert wird,
was es möglich macht, die Abfüllkosten durch Einsparung von Arbeitskräften stark zu senken. Der Gegenstand der
Erfindung ist als Faß-Abfüllmaschine zum Abfüllen von
Whisky, Bier, Wein, flüssigen Chemikalien od. dgl. wirtschaftlich vorteilhaft verwendbar.
409850/0362
Claims (2)
- Patentansprüche.)Verfahren zur Abfüllung von Fässern, gekennzeichnet durch das Bereitstellen der leeren Fässer, durch das Ausrichten der Spundlöcher, durch das Einführen des Einfüllorgans in das leere Faß durch das Spundloch, durch das Verspunden der Spundlöcher und durch den Abtransport der gefüllten Fässer, wobei die leeren Fässer aufeinanderfolgend und ununterbrochen die vorerwähnten Verfahrensschritte durchlaufen und dabei automatisch mit Flüssigleit gefüllt und danach abtransportiert werden.
- 2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen periodisch um einen vorgegebenen Drehwinkel drehbaren Hauptdrehtisch (e), durch mehrere am Rand des Drehtisches (e) angeordnete Trageinrichtungen (38) zur Aufnahme jeweils eines Fasses (h) und zur zeitweisen Lagerung desselben, durch gegen-über den Trageinrichtungen (38) angeordnete Einfüllorgane (6) zur Einbringung von Flüssigkeit in die bereitgestellten Fässer (h), durch Einrichtungen (g, a, b) zur Aufnahme der leeren Fässer (h) und zum Weitertransport derselben zu einer der Trageinrichtungen (38), durch eine Einrichtung (c) zur Ausrichtung der Spundlöcher (43) der leeren Fässer (h) und zur Veränderung der Lage der Fässer (h) derart, daß die Spundlöcher (43) jeweils unmittelbar unter dem Einfüllorgan (6) angeordnet sind, durch eine Einrichtung (f) zum Verspunden der mittels der Einfüllorgane (6) mit Flüssigkeit gefüllten Fässer (h1), durch Einrichtungen (b1, a', g') zur Übernahme der gefüllten Fässer (hr) von den Trageinrichtungen (38) und zum Abtransport der Fässer (hr), wobei die Einrichtungen (g, a, b) zur409850/03&2Aufnahme der leeren Fässer (h), die Einrichtung ( c) zur Ausrichtung der Spundlöcher (43), die Einrichtung (f) zum Verspunden und die Einrichtungen (b1, a1, g1) zum Transport der gefüllten Fässer (h1) in oben erwähnter Reihenfolge an Stellen angeordnet sind, wo die Trageinrichtungen (38) entlang der Peripherie des Drehtisches (e) angehalten werden.409850/0382
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