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Flaschenfüllmaschine
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Flaschenfüllmaschine
mit einem rotierenden Tisch mit am Umfang angeordneten flaschenaufnehmenden Taschen,
einer Flüssigkeitsausteilvorrichtung und einer Verschlußvorrichtung.
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Bei bekannten Flaschenfüllmaschinen dieser Art wird die Füllung durch
ein einziges Füllrohr vorgenommen. Die Füllzeit ist demnach sehr hoch. Um diesen
Nachteil zu vermeiden, ist bereits eine Füllmaschine mit einer Vielzahl von Füllrohren
vorgeschlagen worden. Die Füllung der Flaschen bei derartigen Maschinen geschieht
wie folgt: Ist beispielsweise die Füllmaschine mit sechs Füllrohren versehen, so
sind diese Rohre so angeordnet, daß sit sich oberhalb eines Tisches vertikal intermittierend,
d.h. schrittweise, bewegen.
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Bei jedem Stop des rotierenden Tisches füllen die Füllrohre ein Sechstel
der Gesamtfüllmenge ein. Beim sechsten Stop ist bei einer Fünf-Schritt-Bewegung
die Füllung beendet.
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Während der intermittierenden Arbeitsweise wird bei jedem Füllvorgang
das Füllrohr in die Flasche hineingeschoben und aus ihr herausgezogen. Dabei kommt
man zu folgenden Zeittakten (als Beispiel): Wir pro Schaltschritt eine Sekunde angesetzt,
so wird die Bewegungszeit auf 0,5 Sekunden, die
Zelt für das Herausziehen
des Rohres auf 0,2 Sekunden und die effektive Füllzeit auf nicht weniger als 0,3
x 6 = 1,8 Sekunden festgelegt.
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Wegen dieser äußerst kurzen Füllzeit von nur 1,8 Sekunden wird die
Abfüllung von großen Mengen in große Flaschen äußerst schwierig. Der einzige Weg,
diese Schwierigkeiten zu umgehen, ist, die Anzahl der Füllrohre zu vergrößern oder
die Füllzeit zu verlängern. Im ersten Falle wird jedoch die Abfüllmaschine sehr
kompliziert und kostspielig, während im zweiten Falle die Geschwindigkeit der vertikalen
Bewegung der Füllrohre und die Bewegungsgeschwindigkeit der Flasche vergrößert werden
muß, wobei sich Nachteile dahingehend ergeben, daß die Flüssigkeit aus der Flasche
verschüttet wird oder aus der Flasche fließt.
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Es ist daher in der Haupsache ein Ziel der vorliegenden Erfindung,
die genannten Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden. Durch die Erfindung
soll eine Flaschenfüllmaschine geschaffen werden, bei der ein Rohrhalter mit einer
Vielzahl von Füllrohren zusammen mit einem rotierenden Tisch sich bewegt. Während
der festgelegten Bewegungszeit wird kontinuierlich eine Flüssigkeit in die sich
auf dem Tisch befindlichen Flaschen eingefüllt, wobei das Verschütten der Flüssigkeit
aus den Flaschen vermieden wird, die effektive Füllzeit verlängert wird, so daß
die Befüllung von großen Flaschen nicht verhindert wird und der Füllzyklus
des
rotierenden Tisches verbessert wird, so daß der Füllvorgang effizienter durchgeführt
werden kann.
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Weiterhin stellt sich als Aufgabe und Ziel der Erfindung, eine Flaschenfüllmaschine
anzugeben, bei der ein Füllrohrhalter eingebaut ist, der mit Hilfe einer entsprechenden
Vorrichtung rotations- und vertikalbeweglich ist, wobei die Vertikalbewegung mit
Hilfe einer entsprechenden Vorrichtung immer in eine Richtung entgegen der Drehbewegung
des Tisches mit Hilfe einer Feder beeinflußt wird. Der Füllrohrhalter und der Tisch
trennen sich voneinander, wenn ersterer sich gegenüber letzterem nach oben bewegt.
Sie verbinden sich miteinander, wenn ersterer relativ zu letzterem sich abwärtsbewegt.
Der Rohrhalter rotiert zusammen mit dem Tisch in derselben Richtung, wenn er abwärts
geht. Bei dieser Rotatonsbewegung vollzieht eine Vielzahl von Füllrohren, die sich
am Halter befinden, die Flüssigkeitsfüllung einer Vielzahl von Flaschen, die auf
dem Tisch gehalten sind. Die Flashenfüllung wird beendet mit dem anschließenden
Anstieg des Füllrohrhalters. Durch diesen Bewegungsablauf ist es möglich, eine gleichmäßige
Befüllung automatisch und effizient bei jeder Flasche zu vollziehen.
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Weitere Aufgabe und Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Flaschenfüllmaschine
zu schaffen, bei der eine Vielzahl von Bohrungen im Rotaionstisch vorgesehen ist,
die auf den Schnittpunkten angeordnet sind, die sich bei Schnitt
einer
Vielzahl von Geraden, die sich radial in einem festliegenden Winkel in Bezug auf
das Zentrum des Flaschenhalteteils erstrecken, mit einem Hilfskreis, wobei die Anzahl
der Bohrungen sich ergibt als Quotient aus Anzahl der flaschenaufnehmenden Taschen
geteilt durch Anzahl der Füllrohre. Weiterhin sind am Füllrohrhalter Stangen an
der Unterseite senkrecht angeordnet, die in die genannten Bohrungen einpaßbar sind.
Diese Elemente (Bohrungen und Stangen) wirken mit großer Exaktheit zusammen trotz
ihrer einfachen Konstruktion. Hierdurch kann der Rohrhalter mit Sicherheit synchron
mit dem Tisch bewegt werden. Eine exakte Flaschenfüllung wird damit möglich.
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Weiterhin ist es mit einer Konstruktion gemäß der Erfindung möglich,
eine Flaschenfüllmaschine zu bauen, bei der eine pneumatisch betriebene Kolben-Zylinder-Anordnung
den genannten Rohrhalter hebt und senkt. Auch hierdurch wird die exakte Befüllung
trotz der Einfachheit der Konstruktion verbessert.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.
Die Figuren zeigen: Fig. 1 eine perspektivische Darstellung der wesentlichen Teile
eines Ausführungsbeispieles einer Flaschenfüllmaschine gemäß Erfindung; Fig. 2 eine
Seitenansicht eines Schnittes der in Fig. 1 dargestellten Maschine.
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In den Fig. ist mit der Bezugszahl 1 ein rotierender Tisch bezeichnet.
Entlang seines Umfanges ist eine ringförmige Seitenwand 2 angebracht. Die obere
Wand 3 erstreckt sich horizontal vom oberen Ende der Seitenwand 2.
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Am Rand dieser oberen Wand 3 sind Taschen 4 angebracht.
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Der Abstand dieser Taschen entspricht einem Schritt bei der intermittierenden
Bewegung des Tisches 1. Die Taschen nehmen jeweils eine Flasche A auf. Weiterhin
befindet sich in dem Tisch 1 eine Vielzahl von Bohrungen 5, 5'. Diese sind jeweils
auf den Schnittpunkten von einer Vielzahl von in normaler Richtung verlaufenden
Geraden mit einem Hilfskreis angeordnet. Die Geraden gehen aus vom Zentrum der Nabe.
Die Anzahl der Bohrungen 5, 5' bemißt sich als Quotient aus Anzahl der flaschenaufnehmenden
Taschen 4 (siehe unten) durch die Anzahl der Füllrohre.
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Im Zentrum des Tisches 1 ist eine Hülse 6 vorgesehen.
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Diese ist rotierend von einer inneren Hülse 8 mit Hilfe von Kugellagern
7 gehalten. Auf der Hülse 6 ist ein Zahntrieb 9 unterhalb des Tisches 1 angebracht.
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Die Hülse 8 ist auf einem Rahmen 10 befestigt. Ihr Inneres stützt
eine Welle 11 so, daß diese rotations- und vertikalbeweglich mit Hilfe von Lagern
gehalten ist. Am oberen Ende der Welle 11 ist ein fächerförmiger Füllrohrhalter
12 befestigt. Im Bereich des Rohrhalter-Randes wird eine Vielzahl von Füllrohren
13 (in der dargestellten Ausführungsform sechs) gehalten. Die Rückseite des Rohrhalters
12 ist mit
einer lotrecht angebrachten Stange 14 versehen, welche
bei Gegenüberstellung in Bezug auf die Bohrungen 5 und 5' so angeordnet ist, daß
sie in diese eintreten kann.
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Im Rahmen 10 ist ferner eine intermittierend arbeitende Antriebsvorrichtung
15 eingebaut. Am oberen Ende einer Antriebswelle 16, die zu dieser Antriebsvorrichtung
15 gehört, ist ein Zahnrad 17 befestigt. Dieses Zahnrad 17 kämmt mit dem bereits
erwähnten Zahntrieb 9. Im Rahmen 10 ist ferner eine Stange 18 eingebaut. Zwischen
dieser Stange 18 und einem an der Welle 11 angebrachten Arm 19 erstreckt sich eine
Feder 20. Weiterhin ist in den Rahmen 10 eine pneumatisch betriebene Kolben-Zylinder-Anordnung
21 eingebaut. Das obere Ende der Kolbenstange 22 dieser Anordnung 21 stützt das
untere Ende der Welle 11.
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Weiterhin ist ein ringförmiges Halteteil 23 (siehe Fig. 1) vorgesehen,
das am Umfang des Tisches 1 angebracht ist. Ein Tdil dieses Halteteils ist weggeschnitten
bzw. ausgelassen, so daß hierin die Ein- und Austragvorrichtungen 24 für die Flaschen
eingebaut werden können. Die Bezugszahl 25 bezeichnet eine schematisch dargestellte
Verkorkungsvorrichtung für den inneren Korken. Eine Bindemaschine 26 ist vorgesehen,
die den äußeren Verschluß anbringt.
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Die Funktion der Vorrichtung ist wie folgt: Wenn die Zylinderanordnung
21 betätigt wird, wird die Welle 11 in eine Stellung gebracht, die durch eine punktierte
Linie in der Fig. 1 dargestellt ist. Die Stange 14 trennt sich
von
der Bohrung 5. Die Welle 11 wird von der Feder 20 angezogen und der Füllrohrhalter
12 bewegt sich in die Zugrichtung, wie aus Fig. 2 ersichtlich. Ist diese Stellung
erreicht, so ist die Bewegung der Anordung 21 beendet. Zu diesem Zeitpunkt bewegt
sich der Halter 12 aufgrund seines Gewichtes nach unten. Er rotiert, bis die Stange
14 die Ausgangsposition erreicht hat auf dem Tisch 1, sowie es durch eine durchgezogene
Linie der Fig. 1 dargestellt ist. Zu diesem Zeitpunkt ist ein Halt erreicht.
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Anschließend wird der Tisch intermittierend in Richtung des Pfeiles
gemäß Fig. 1 bewegt. Hierzu dient die Antriebsvorrichtung 15 unter Einschaltung
der Zahnräder 17 und 9.
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Sobald sich eine Bohrung 5 unterhalb der Stange 14 aufgrund dieser
Bewegung befindet, gleitet die Stange 14 aufgrund der Gesamtschwere des Halters
12 in die Bohrung 5. Der Halter steigt in eine Stellung ab, wie sie durch eine durchgezogene
Linie in Fig. 2 dargestellt ist. Als Resultat dieser Bewegung sind sechs Füllrohre
13 in sechs Flaschen A eingeschoben.
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Durch die Verbindung von Stange 14 und Bohrung 5 bewegt sich der Halter
12 aufgrund der Federkraft zusammen mit dem Tisch 1 in die gleiche Richtung wie
der Tisch 1. Nach dem fünf Schritte des intermittierenden Antriebsvorganges abgelaufen
sind, ist die Endstellung erreicht, wobei die Bohrung 5 zu der Bohrung 5' in Fig.
1 wird. Dies ist durch
die gestrichelte Linie angedeutet. Während
dieses Bewegungsablaufes wird die Befüllung der Flaschen A durch die Füllrohre 13
durchgeführt.
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Erreicht der Halter 12 schließlich die vorgenannte Endstellung, so
wird diese durch einen Fühler (nicht dargestellt) signalisiert. Die Kolben-Zylinder-Anordnung
21 wird betätigt und hebt den Halter 12 wiederum in eine Stellung, wie sie durch
eine gepunktete Linie in Fig. 2 dargestellt ist. Der Halter 12 wird durch die Feder
20 gezogen, so daß er in eine Stellung zurückkehrt, wie sie durch eine durchgezogene
Linie in Fig. 1 dargestellt ist.
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In dieser Stellung wird die Befüllung durch die Füllrohre 13 unterbrochen.
Während des Rückführvorganges schreitet der Tisch 1 um einen Schritt vor.
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Indem die vorgeschriebene Taktfolge wiederholt wird, wird das Flaschenfüllen
durchgeführt.
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Wenn die Befüllung wie beschrieben durchgeführt wird, so ist die effektive
Füllzeit 5 Sekunden, auch dann, wenn eine Schrittzeit benötigt wird, um den Füllkopf
zurückzuführen, da die Befüllung kontinuierlich während der intermittierenden Bewegung
während fünf Schritte durchgeführt wird und wenn jeder Schritt eine Sekunde dauert.
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Vergleicht man daher die Vorrichtung gemäß Erfindung mit einer bekannten
Füllmaschine, die intermittierende Bewegungen
durchführt bei einer
gleichen Zykluszeit von 1 Sekunde und ausgerüstet mit sechs Füllköpfen, so ist hierin
die Füllzeit nur 1,8 Sekunde, während sie bei der vorliegenden Maschine 5 Sekunden
beträgt, d.h. sie ist 3,2 Sekunden länger. Daher ermöglicht die vorliegende Flaschenfüllmaschine
die Befüllung einer größeren Flaschensorte während der gleichen Zeit, während dann
wenn ein übliches, kleineres Flaschenformat gewählt wird, die Schrittzeit gekürzt
werden kann.