DE4336449A1

DE4336449A1 - Filling machine

Info

Publication number: DE4336449A1
Application number: DE19934336449
Authority: DE
Inventors: Ludwig Cluesserath
Original assignee: KHS Maschinen und Anlagenbau AG
Current assignee: KHS Maschinen und Anlagenbau AG
Priority date: 1993-10-26
Filing date: 1993-10-26
Publication date: 1995-04-27
Also published as: EP0649814A1; EP0649814B1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Füllmaschine umlaufender Bauart zum Füllen von Flaschen oder dergl. Behälter gemäß Oberbegriff Patentanspruch 1.The invention relates to a filling machine rotating Design for filling bottles or similar containers according to Preamble of claim 1.

Eine Füllmaschine dieser Art ist bekannt (DE 17 57 804). Bei der bekannten Füllmaschine sind die Hubelemente an dem unteren Maschinenteil vorgesehen, so daß die Anpreßkräfte beim Anpressen der Flaschen gegen die Füllelemente auch zwischen dem unteren (ersten) und oberen (zweiten) Maschinen teil des Rotors wirken.A filling machine of this type is known (DE 17 57 804). At the known filling machine are the lifting elements on the lower machine part provided so that the contact forces when pressing the bottles against the filling elements too between the lower (first) and upper (second) machines part of the rotor.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Füllmaschine aufzuzeigen, bei der der erste Maschinenteil des Rotors weitestgehend von derartigen Anpreßkräften freigehalten ist.The object of the invention is to show a filling machine, where the first machine part of the rotor is largely from such contact forces is kept free.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine Füllmaschine entsprechend dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 ausgebildet.A filling machine is suitable for solving this task the characterizing part of claim 1 is formed.

Die Anpreßkräfte wirken bei der erfindungsgemäßen Füll maschine komplett innerhalb des zweiten Maschinenteils, an welchem die Füllelemente vorgesehen sind und welcher höhen verstellbar ist. Hierfür werden nur diejenigen Hubelemente für ein Anheben angesteuert, deren Behälterträger mit einem Behälter belegt ist.The contact forces act in the filling according to the invention machine completely within the second machine part which the filling elements are provided and which heights is adjustable. Only those lifting elements are used for this controlled for lifting, the container carrier with a Container is occupied.

Unter "Nennhub" ist im Sinne der Erfindung derjenige maximale Hub zu verstehen, den ein Hubelement bedingt durch seine Bauform ausführen könnte."Nominal stroke" is the maximum in the sense of the invention To understand the stroke that a lifting element due to its Design could perform.

Mit der erfindungsgemäßen Ausbildung läßt sich weiterhin auch erreichen, daß das jeweilige Hubelement in der unteren Hubstellung des Anpreßhubes allenfalls nur eine äußerst geringe Kraft auf Teile des Rotors ausübt, wobei diese Kraft um ein Vielfaches kleiner ist als die Anpreßkraft, während bei der eingangs erwähnten bekannten Füllmaschine bei in der unteren Hubstellung des Anpreßhubes befindlichem Hubelement Kräfte zwischen dem ersten (unteren), umlaufenden Maschinen teil des Rotors und der an einem Maschinengestell vorgesehe nen Hubkurve wirken, die der jeweiligen Anpreßkraft ent sprechen.With the training according to the invention can also continue achieve that the respective lifting element in the lower The stroke position of the pressure stroke is at most only an extreme one exerts little force on parts of the rotor, this force is many times smaller than the contact pressure, while in the known filling machine mentioned in the lower stroke position of the pressing stroke located lifting element Forces between the first (lower) rotating machines part of the rotor and that provided on a machine frame NEN stroke curve, which corresponds to the respective contact pressure speak.

Durch die Begrenzung des Anpreßhubes auf einen Wert, der kleiner ist als der Nennhub, wird in vorteilhafter Weise auch verhindert, daß bei einem eventuellen Bersten von Flaschen Scherben durch den Behälterträger soweit angehoben werden, daß sich diese unmittelbar unter dem Füllelement befinden.By limiting the pressure stroke to a value that is smaller than the nominal stroke, is also advantageous Prevents bottles from bursting Shards are raised by the container carrier as far as that they are located directly under the filling element.

Speziell bei Verarbeitung von Kunststoff-Flaschen (PET- Flaschen) besteht weiterhin die Möglichkeit, die Füllmaschine mittels der Höhenverstellung so einzustellen, daß die Kraft, mit der die Flaschen mit ihrer Mündung an das jeweilige Füllelement angepreßt sind, für den Füllvorgang zwar aus reichend ist, eine übermäßige Beanspruchung der Flaschen aber verhindert ist.Especially when processing plastic bottles (PET Bottles) there is still the possibility of the filling machine by means of the height adjustment so that the force with which the bottles with their mouths to the respective Filling element are pressed out for the filling process is sufficient, however, an excessive use of the bottles is prevented.

Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteran sprüche.Further developments of the invention are the subject of the Unteran claims.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen:The invention is illustrated below on the basis of the figures Embodiment explained in more detail. Show it:

Fig. 1 in vereinfachter Darstellung und im Schnitt eine Füllmaschine gemäß der Erfindung zum Füllen von Flaschen mit einem flüssigen Füllgut; Figure 1 in a simplified representation and in section a filling machine according to the invention for filling bottles with a liquid filling material.

Fig. 2 in vergrößerter Darstellung eines der am Ringkessel der Füllmaschine vorgesehenen Füllelemente, zusammen mit dem zugehörigen Flaschenträger in Form eines Flaschentellers und dem Hubelement; Fig. 2 is an enlarged illustration of one of the ring provided on the boiler of the filling machine filling elements, together with the associated bottle carrier in the form of a bottle plate and the lifting element;

Fig. 3 den Flaschenteller bei einer weiteren, möglichen Ausführungsform der Erfindung. Fig. 3 shows the bottle plate in a further possible embodiment of the invention.

Die in den Figuren dargestellte Füllmaschine dient zum Füllen von Flaschen 1 mit einem flüssigen Füllgut und weist in bekannter Weise u. a. ein unteres Maschinengestell 2 auf, an welchem ein Rotor 3 um eine vertikale Maschinenachse drehbar gelagert und um diese Maschinenachse durch einen nicht näher bezeichneten Antrieb rotierend antreibbar ist. Der Rotor 3 besteht aus einem unteren, umlaufenden Maschinenteil 4 und aus einem oberen, ebenfalls umlaufenden Maschinenteil 5, welches über mehrere Säulen 6 oberhalb des Maschinenteils 4 gehalten ist. Die Säulen 6 sind jeweils höhenverstellbare Säulen mit einem Spindelantrieb zur gleichzeitigen und gleichförmigen Verstellung sämtlicher Säulen 6 und damit Anheben und Absenken des oberen Maschinenteils 5 gegenüber dem unteren Maschinenteil 4 ist ein für sämtliche Säulen 6 gemeinsamer Verstellantrieb 7 vorgesehen.The filling machine shown in the figures is used to fill bottles 1 with a liquid filling material and, in a known manner, has, inter alia, a lower machine frame 2 on which a rotor 3 is rotatably mounted about a vertical machine axis and rotates about this machine axis by means of a drive (not specified) is drivable. The rotor 3 consists of a lower, rotating machine part 4 and an upper, likewise rotating machine part 5 , which is held above the machine part 4 by means of several columns 6 . The columns 6 are each height-adjustable columns with a spindle drive for simultaneous and uniform adjustment of all columns 6 and thus raising and lowering the upper machine part 5 with respect to the lower machine part 4 , a common adjustment drive 7 is provided for all columns 6 .

Durch die verstellbaren Säulen 6 bzw. durch die mit diesen Säulen erreichbare Höhenverstellung des oberen Maschinenteils 5 ist bei der später noch im einzelnen beschriebenen Ausbil dung der Füllmaschine eine Verarbeitung von Flaschen 1 möglich, die eine unterschiedliche Höhe aufweisen. Die Größe bzw. der Hub der Höhenverstellung (Verstellhub) ist hierfür größer als die Höhendifferenz der unterschiedlichen Flaschen 1, die mit der Füllmaschine verarbeitet werden sollen.Through the adjustable columns 6 or by the height adjustment of the upper machine part 5 which can be achieved with these columns, processing of bottles 1 which have a different height is possible in the embodiment of the filling machine described later in detail. For this purpose, the size or the stroke of the height adjustment (adjustment stroke) is greater than the height difference of the different bottles 1 that are to be processed with the filling machine.

Am oberen Maschinenteil 5 ist u. a. ein die Maschinenachse konzentrisch umschließender Ringkessel 8 für das flüssige Füllgut vorgesehen. Im Bereich der Außenseite des Ringkessels 8 sind an einem die Maschinenachse konzentrisch umschließen den, mit dem Ringkessel 8 verbundenen und über dessen Unterseite vorstehenden Ring 9 die Füllelemente 10 der Füllmaschine befestigt, und zwar in gleichmäßigen Winkelab ständen um die vertikale Maschinenachse verteilt.On the upper machine part 5 there is, inter alia, an annular bowl 8 concentrically surrounding the machine axis for the liquid filling material. In the area of the outside of the ring bowl 8 concentrically enclose the machine axis, which is connected to the ring bowl 8 and protrudes from the underside of the ring 9, the filling elements 10 of the filling machine are attached, evenly distributed at even angles around the vertical machine axis.

Die Füllelemente 10 sind solche ohne ein in die Flaschen 1 einführbares Funktionselement, wie Füllrohr, in die Flasche einführbare, Füllhöhen bestimmende Sonde usw., so daß für das Anpressen der jeweiligen Flasche 1 an das Füllelement 10 zum Füllen mit dem flüssigen Füllgut sowie für eine diesem Füllen eventuell vorausgehende Behandlungsphase ein relativ kleiner Anpreßhub (z. B. in der Größenordnung von 10 mm)ausreichend ist. Für das Anheben und Absenken der jeweiligen Flasche 1 ist unter jedem Füllelement 10 ein Flaschenträger 11 angeord net, der eine Standfläche für den Boden der jeweiligen Flasche 1 bildet und dem Anpreßhub entsprechend auf- und abbewegbar ist.The filling elements 10 are those without a functional element that can be inserted into the bottles 1 , such as a filling tube, a filling height-determining probe, etc., so that the respective bottle 1 can be pressed against the filling element 10 for filling with the liquid filling material and for a A relatively small pressure stroke (e.g. of the order of magnitude of 10 mm) is sufficient for this filling, possibly preceding the treatment phase. For the raising and lowering of the respective bottle 1 , a bottle carrier 11 is arranged under each filling element 10 , which forms a standing area for the bottom of the respective bottle 1 and the pressure stroke can be moved up and down accordingly.

Bezogen auf die Maschinenachse ist gegenüber dem Füllelement 10 bzw. dessen Achse FA radial nach innen versetzt ein Hubelement 12 in Form eines doppelwirkenden Hubelementes vorgesehen, die mit ihrer Achse parallel zur Achse FA liegt und deren Zylinder 13 mit seinem oberen Ende am Ring 9 gehalten ist. Die über das untere Ende des Zylinders 13 vorstehende Kolbenstange 14 des Hubelementes 12 ist mit ihrem unteren, freien Ende an dem plattenförmigen Flaschenträger 11 befestigt, und zwar an einem Bereich dieses Flaschenträgers, der bezogen auf die Maschinenachse gegenüber demjenigen Bereich, der als Standfläche für die Flaschen 1 dient, radial nach innen versetzt ist.Relative to the machine axis, a lifting element 12 in the form of a double-acting lifting element is provided radially inward with respect to the filling element 10 or its axis FA, the axis of said lifting element being parallel to the axis FA and the upper end of the cylinder 13 being held on the ring 9 . The protruding beyond the lower end of the cylinder 13 piston rod 14 of the lifting element 12 is fastened by its lower, free end to the plate-shaped bottle carrier 11, specifically at a portion of this bottle carrier in relation to the machine axis in relation to that area as a standing surface for the Serves bottles 1, is offset radially inwards.

Bezogen auf die vertikale Maschinenachse ist gegenüber dem Hubelement 12 radial nach innen versetzt ein Durchflußmesser 15 mit zugehöriger Elektronik 16 vorgesehen. Mit diesem Durchflußmesser 15 wird während des Füllens die der jeweili gen Flasche 1 zufließende Menge an flüssigem Füllgut gemes sen, so daß bei Erreichen einer der Soll-Füllmenge entspre chenden Füllgutmenge ein das Schließen eines Flüssigkeits ventils des betreffenden Füllelementes 10 bewirkendes Signal erzeugt wird.Relative to the vertical machine axis, a flow meter 15 with associated electronics 16 is provided, offset radially inward relative to the lifting element 12 . With this flow meter 15 , the amount of liquid filling material flowing into the respective bottle 1 is measured during filling, so that when a filling quantity corresponding to the desired filling quantity is reached, a closing of a liquid valve of the filling element 10 in question is generated.

An dem unteren, umlaufenden Maschinenteil 4 ist außen an dortigen radial wegstehenden Armen 4′ ein schmaler Ring 17 befestigt, der mit der Oberseite seines radial über den Umfang des Maschinenteils 4 vorstehenden Teilbereich eine Anlagefläche oder Anschlag für sämtliche Flaschenträger 11 bildet, gegen die diese Flaschenträger in der unteren Stellung des Anpreßhubes jeweils mit der Unterseite anliegen, und zwar in einem Bereich, der bezogen auf die vertikale Maschinenachse radial innerhalb der Achsen der Hubelemente 12 liegt.On the lower, rotating machine part 4 , a narrow ring 17 is attached to the radially protruding arms 4 'on the outside, which forms a contact surface or stop for all bottle carriers 11 against the top of its radially over the circumference of the machine part 4 , against which these bottle carriers rest in the lower position of the pressure stroke with the underside, in a region that is radially within the axes of the lifting elements 12 with respect to the vertical machine axis.

Bei der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsform besitzt die Umfangsfläche 17′ des Ringes 17 einen radialen Abstand von der vertikalen Maschinenachse, der kleiner ist als der radiale Abstand, den die Achsen der Hubelemente 12 von dieser Maschinenachse aufweisen. Zur zusätzlichen Führung und zur Drehsicherung ist an jedem Flaschenträger 11 ein über die Unterseite dieses Flaschenträgers vorstehender, mit seiner Achse parallel zur Maschinenachse und zur Füllelement achse FA angeordneter Führungsbolzen 18 vorgesehen, der mit seiner Achse in einer gemeinsamen Ebene mit der Maschinen achse und der Achse des jeweiligen Hubelementes 12 liegt, allerdings gegenüber der Achse der Hubelemente bezogen auf die Maschinenachse radial nach innen versetzt ist und der in einer Führungsöffnung 19 des Ringes 17 axial verschiebbar geführt ist. An seinem unteren, über die Unterseite des Ringes 17 bzw. die dortige Führung vorstehenden Endes ist jeder Führungsbolzen 18 mit einem Kopf 20 versehen, der in der obersten, möglichen Hubstellung des Anpreßhubes gegen die Unterseite des Ringes 17 anliegt. Der maximal mögliche Anpreßhub ist somit durch die Länge des Führungsbolzens 18 begrenzt.In the embodiment shown in FIGS . 1 and 2, the peripheral surface 17 'of the ring 17 has a radial distance from the vertical machine axis which is smaller than the radial distance which the axes of the lifting elements 12 have from this machine axis. For additional guidance and to prevent rotation, on each bottle carrier 11 a projecting over the underside of this bottle carrier, with its axis parallel to the machine axis and to the filling element axis FA arranged guide pin 18 is provided, with its axis in a common plane with the machine axis and the axis of the respective lifting element 12 lies, however, is offset radially inwards relative to the axis of the lifting elements with respect to the machine axis and is guided axially displaceably in a guide opening 19 of the ring 17 . At its lower end projecting above the underside of the ring 17 or the guide there, each guide pin 18 is provided with a head 20 which bears against the underside of the ring 17 in the uppermost possible stroke position of the pressure stroke. The maximum possible contact stroke is thus limited by the length of the guide pin 18 .

Wie die Fig. 2 zeigt, bildet der Zylinder 13 beidseitig von dem mit der Kolbenstangen 13 verbundenen Kolben 21 zwei Zylinderräume, und zwar den unteren Zylinderraum 22 und den oberen Zylinderraum 23.As shown in FIG. 2, the cylinder 13 forms two cylinder spaces on both sides of the piston 21 connected to the piston rods 13 , namely the lower cylinder space 22 and the upper cylinder space 23 .

Die wirksame axiale Länge des Zylinders 13, d. h. der maximal mögliche Hub oder Nennhub, den der Kolben 21 in axialer Richtung aufgrund der Länge des Zylinders 13 ausführen könnte, ist wesentlich größer als der Anpreßhub, d. h. dieser Nennhub jedes Hubelementes 12 ist größer als die Summe aus dem Anpreßhub und dem Verstellhub oder größer als die Summe aus dem Anpreßhub und der Höhendifferenz der mit der Füll maschine zu verarbeitenden Flaschen 1. The effective axial length of the cylinder 13 , ie the maximum possible stroke or nominal stroke that the piston 21 could carry out in the axial direction due to the length of the cylinder 13 , is significantly greater than the contact stroke, ie this nominal stroke of each lifting element 12 is greater than the sum from the pressure stroke and the adjustment stroke or greater than the sum of the pressure stroke and the height difference of the bottles to be processed with the filling machine 1 .

Das Hubelement 12 ist weiterhin so ausgebildet, daß bei der obersten Stellung des Verstellhubes und in der untersten Stellung des Anpreßhubes noch ein Zylinderraum 22 mit ausreichendem Volumen und in gleicher Weise bei der untersten Stellung des Verstellhubes und in der obersten Stellung des Anpreßhubes noch ein Zylinderraum 23 mit ausreichendem Volumen für die Kolbenbewegung verbleiben.The lifting element 12 is also designed such that, in the uppermost position of the adjusting stroke and in the lowest position of the pressing stroke, a cylinder space 22 with sufficient volume and in the same way in the lowest position of the adjusting stroke and in the uppermost position of the pressing stroke, a cylinder space 23 remain with sufficient volume for the piston movement.

Der Zylinderraum 23 ist über in Druckregelventil 24 mit einer für sämtliche Hubelemente 12 gemeinsamen Leitung 25 für ein gasförmiges Druckmedium, insbesondere Druckluft, verbunden. Der untere Zylinderraum 22 jedes Hubelement 12 ist über ein elektrisch betätigbares, pneumatisches Steuerventil 26 mit einer Leitung 27 für das gasförmiges Druckmedium verbunden. Das Steuerventil 26 ist zwischen zwei Schaltstellungen steuerbar. In der einen, in der Fig. 2 dargestellten Stellung erfolgt über das Steuerventil 26 eine Entlüftung des Zylin derraumes 22 z. B. zur Atmosphäre. In der anderen Stellung steht der Zylinderraum mit der für alle Hubelemente bzw. Hubelementen 12 gemeinsamen Leitung 27 in Verbindung, so daß in dem betreffenden Zylinderraum 22 dann der Druck p1 der Leitung 27 ansteht. Mit Hilfe des Regelventils 24 ist ein sehr kleiner Druck p2 in dem Zylinderraum 23 eingestellt, und zwar derart, daß dieser Druck p2 bei belüftetem Zylinderraum 22 gerade ausreicht, um den Kolben 21 und mit diesem auch den Flaschenträger 11 gegen vorhandene Reibungskräfte zuverlässig in die untere Stellung des Anpreßhubes zu bewegen. Der Druck p2 in der Leitung 27 und damit der in der zweiten Schalt stellung des Steuerventils 26 in dem Zylinderraum 22 herr schenden Druck ist wesentlich größer, so daß in der zweiten Schaltstellung des Steuerventils 26 der Kolben 21 durch den auf die untere Kolbenfläche einwirkenden Druck p2 und mit diesem Kolben auch der Flaschenträger 11 und die Flasche 1 angehoben und die Flasche 1 mit ihrer Mündung gegen das Füllelement 10 mit der erforderlichen Kraft angepreßt wird. The cylinder chamber 23 is connected via a pressure control valve 24 to a line 25 common to all lifting elements 12 for a gaseous pressure medium, in particular compressed air. The lower cylinder chamber 22 of each lifting element 12 is connected to a line 27 for the gaseous pressure medium via an electrically actuated, pneumatic control valve 26 . The control valve 26 can be controlled between two switching positions. In the position shown in FIG. 2, venting of the cylinder space 22 takes place via the control valve 26 z. B. to the atmosphere. In the other position, the cylinder space is connected to the line 27 common to all lifting elements or lifting elements 12 , so that the pressure p1 of the line 27 is then present in the relevant cylinder space 22 . With the help of the control valve 24 , a very small pressure p2 is set in the cylinder chamber 23 , in such a way that this pressure p2 is just sufficient when the cylinder chamber 22 is ventilated, so that the piston 21 and with it also the bottle carrier 11 against existing frictional forces reliably into the lower one To move the position of the pressure stroke. The pressure p2 in the line 27 and thus the in the second switching position of the control valve 26 in the cylinder chamber 22 current pressure is substantially greater, so that in the second switching position of the control valve 26 of the piston 21 by the pressure acting on the lower piston surface p2 and with this piston also the bottle carrier 11 and the bottle 1 are raised and the bottle 1 with its mouth is pressed against the filling element 10 with the required force.

Das jeder Füllstelle (insbesondere bestehend aus dem Füll element 10, dem Flaschenträger 11 und dem Hubelement 12) individuell zugeordnete Steuerventil 26 wird in Abhängigkeit von dem Vorhandensein einer Flasche 1 und/oder in Abhängig keit von der Stellung des Rotors 3, ggfs. noch in Abhängig keit von weiteren Signalen gesteuert.The control valve 26 individually assigned to each filling point (in particular consisting of the filling element 10 , the bottle carrier 11 and the lifting element 12 ) is, depending on the presence of a bottle 1 and / or depending on the position of the rotor 3 , possibly still in Controlled depending on other signals.

Für die Verarbeitung bzw. das Füllen von Flaschen 1 einer bestimmten Flaschensorte wird die Höhenlage des oberen Maschinenteils 5 mit Hilfe des Verstellantriebes 7 so eingestellt, daß nur ein Teil des maximal möglichen Anpreß hubes erforderlich ist, um die jeweilige Flasche 1 aus einer unteren Stellung, in der die auf dem Flaschenträger 11 aufstehende Flasche 1 mit ihrer Flaschenmündung von dem jeweiligen Füllelement 10 beabstandet ist, in Dichtlage mit dem Füllelement 10 zu bringen. Für jeden Flaschenträger 11 ist ein Sensor 28 vorgesehen, der ein Signal dann liefert, wenn der betreffende Flaschenträger 11 die oberste mögliche Stellung des Anpreßhubes eingenommen hat, was bedeuten kann, daß sich auf dem Flaschenträger 11 keine oder keine in der Höhe passende Flasche befindet oder aber eine geplatzte Flasche vorliegt. Mit dem Signal des Sensors 28 wird dann beispielsweise ein Öffnen des Flüssigkeitsventil des betref fenden Füllelementes 10 verhindert oder das Schließen des Flüssigkeitsventils des betreffenden Füllelementes 10 veranlaßt. Weiterhin wird mit diesem Signal ein Umschalten des Steuerventils 26 in die erste Schaltstellung zum Ent lüften des Zylinderraumes 22 veranlaßt.For processing or filling bottles 1 of a certain type of bottle, the height of the upper machine part 5 is adjusted with the aid of the adjustment drive 7 so that only part of the maximum possible contact stroke is required to move the respective bottle 1 from a lower position, in which the bottle 1 standing on the bottle carrier 11 with its bottle mouth is spaced apart from the respective filling element 10 in a sealing position with the filling element 10 . For each bottle carrier 11 , a sensor 28 is provided which provides a signal when the bottle carrier 11 in question has reached the uppermost possible position of the pressure stroke, which can mean that there is no or no bottle with a suitable height on the bottle carrier 11 but there is a burst bottle. With the signal of the sensor 28, for example, an opening of the liquid valve of the filling element 10 is then Subject Author fenden prevents or causes the closing of the liquid valve of the relevant filling element 10th Furthermore, this signal causes the control valve 26 to switch to the first switching position for venting the cylinder chamber 22 .

Mit 28′ ist ein ortsfester Sensor bezeichnet, der an der Bewegungsbahn der Flaschenträger 11 am Ende der Vorspannzone der Drehbewegung des Rotors 3 für sämtliche Flaschenträger gemeinsam vorgesehen ist und immer dann ein Signal liefert, wenn sich ein vorbeibewegender Flaschenträger 11 in der obersten möglichen Stellung des Anpreßhubes befindet.With 28 'is a fixed sensor, which is provided on the path of movement of the bottle carrier 11 at the end of the biasing zone of the rotary movement of the rotor 3 for all bottle carriers together and always delivers a signal when a bottle carrier 11 moving past in the uppermost possible position of the Contact stroke is located.

Die Vorteile der beschriebenen Füllmaschine bestehen u. a. darin, daß neben der Möglichkeit einer individuellen Steue rung der Flaschenträger 11 sämtliche Kräfte zum Anpressen der Flaschen 1 gegen die Füllelemente 10 nur im oberen Maschinen teil 5 wirksam sind und nicht auf das untere Maschinenteil 4 übertragen werden. Trotz der Höhenverstellung ist für das obere Maschinenteil 5 eine von dieser Höhenverstellung unabhängige definierte Position der Flaschenträger 11 in der jeweils unteren Stellung des Anpreßhubes gewährleistet und in dieser unteren Stellung des Anpreßhubes liegen die Flaschen träger 11 nur mit einer äußerst geringen Kraft gegen das Maschinenteil 4 bzw. gegen den dortigen Ring 17 an.The advantages of the filling machine described include that, in addition to the possibility of individual control of the bottle carrier 11, all the forces for pressing the bottles 1 against the filling elements 10 are only effective in the upper machine part 5 and are not transmitted to the lower machine part 4 . Despite the height adjustment is independent of the height adjustment defined position of the bottle holder 11 is ensured in the respective lower position of the Anpreßhubes for the upper machine part 5 and in the lower position of the Anpreßhubes the bottles are carriers 11 with an extremely small force against the machine part 4 or against ring 17 there.

Für die Füllmaschine ergibt sich folgende Arbeitsweise:The following mode of operation results for the filling machine:

1. Übernahme der Flaschen 1 von einem Einschubstern auf den Flaschenträger 11 1. Takeover of bottles 1 from an insert star onto bottle holder 11

Für diese Übernahme befindet sich das jeweilige Steuer ventil 26 in der ersten Schaltstellung, d. h. der Zylinder raum 23 ist mit leichtem Überdruck p2 beaufschlagt und der Zylinderraum 22 entlüftet, so daß der betreffende Fla schenträger 11 in der untersten Stellung des Anpreßhubes mit geringer Kraft von oben gegen den Ring 17 anliegt.For this takeover, the respective control valve 26 is in the first switching position, ie the cylinder chamber 23 is pressurized with a slight excess pressure p2 and the cylinder chamber 22 is vented, so that the bottle carrier 11 in question is in the lowest position of the pressure stroke with little force from above bears against the ring 17 .

2. Anpressen der Flasche 1 2.Press the bottle 1

Nach dem Überschub der Flasche 1 wird das Steuerventil 26 in die zweite Schaltstellung geschaltet, so daß der Zylinderraum 23 mit dem höheren Überdruck P1 beaufschlagt und hierdurch die Flasche 1 mit dem erforderlichen Anpreßdruck gegen das Füllelement 10 angepreßt wird.After the bottle 1 has been pushed over, the control valve 26 is switched to the second switch position, so that the cylinder chamber 23 is subjected to the higher overpressure P1 and the bottle 1 is thereby pressed against the filling element 10 with the required contact pressure.

3. Platzende Flaschen 1 3. Bursting bottles 1

Bei einer platzenden oder berstenden Flasche 1 wird der betreffende Flaschenträger 11 bis in die oberste mögliche Stellung des Anpreßhubes bewegt. Durch das vom Sensor 28 gelieferte Signal wird ein Öffnen des Flüssigkeitsventils verhindert oder ein bereits geöffnetes Flüssigkeitsventil geschlossen. Weiterhin wird durch das vom Sensor 28 gelieferte Signal auf ein Umschalten des Steuerventils 26 in die erste Schaltstellung bewirkt, so daß hierdurch auch eine Krafteinwirkung auf den Ring 17 über den Anschlag bzw. Kopf 20 verhindert ist.In the event of a bursting or bursting bottle 1 , the bottle carrier 11 in question is moved into the uppermost possible position of the pressure stroke. The signal supplied by the sensor 28 prevents the liquid valve from opening or closes an already opened liquid valve. Furthermore, the signal supplied by the sensor 28 causes the control valve 26 to switch to the first switching position, so that this also prevents a force acting on the ring 17 via the stop or head 20 .

Die Fig. 2 zeigt in vereinfachter Darstellung einen Flaschen träger 11a und einen die untere Hubstellung festlegenden, dem Ring 17 entsprechenden Ring 17a einer weiteren Ausführungs form. Fig. 2 shows a simplified representation of a bottle carrier 11 a and a lower stroke position defining the ring 17 corresponding ring 17 a form of another embodiment.

Der Ring 17a ist hierbei so ausgebildet, daß der Rand 17a′ von der radikalen Maschinenachse einen radialen Abstand aufweist, der größer ist als der entsprechende Abstand der Achse des Hubelementes, von dem lediglich das untere Ende der der Kolbenstange 14 entsprechenden Kolbenstange 14a darge stellt ist. Eine Verlängerung 14a′ der Kolbenstange 14 steht über die Unterseite des Flaschenträgers 11a vor und ist ebenso wie der dem Führungsbolzen 18 entsprechende Führungs bolzen 18a in einer Bohrung 29 des Ringes 17a axial ver schiebbar geführt. Bei dieser Ausführungsform weist der Führungsbolzen 18a den Anschlag bzw. Kopf nicht auf, sondern zur Begrenzung des maximal möglichen Anpreßhubes bzw. zur Festlegung der obersten, möglichen Stellung dieses Anpreß hubes ist an der Verlängerung 14a′ der Kopf 30 vorgesehen. Durch den Führungsbolzen 18a und die Verlängerung 14a′ ist eine verbesserte Drehsicherung erreicht. Weiterhin sind Biegemomente auf die Kolbenstange 14a sowie auf den Flaschen träger 11a vermieden, wenn der Kopf 30 in der obersten möglichen Stellung des Anpreßhubes gegen die Unterseite des Ringes 17a zur Anlage kommt.The ring 17 a is designed so that the edge 17 a 'of the radical machine axis has a radial distance which is greater than the corresponding distance of the axis of the lifting element, from which only the lower end of the piston rod 14 corresponding piston rod 14 a Darge is. An extension 14 a 'of the piston rod 14 is on the bottom of the bottle carrier 11 a before and is, as well as the corresponding the guide pins 18 guide bolt 18 a in a bore 29 of the ring 17 a is axially slidably guided ver. In this embodiment, the guide pin 18 a does not have the stop or head, but to limit the maximum possible contact stroke or to determine the uppermost possible position of this contact stroke, the head 30 is provided on the extension 14 a '. Through the guide pin 18 a and the extension 14 a 'an improved rotation lock is achieved. Furthermore, bending moments on the piston rod 14 a and on the bottle carrier 11 a are avoided if the head 30 comes into contact with the underside of the ring 17 a in the uppermost possible position of the pressure stroke.

Um nach dem Füllen einer Flasche 1 ein möglichst sanftes Absenken dieser Flasche 1 ohne Beunruhigung des flüssigen Füllgutes zu erreichen, kann es zweckmäßig sein, am Kopf 30 eine Rolle 31 vorzusehen, die mit einer sich mit dem Rotor 3 nicht mitbewegenden Steuerkurve 32 zusammenwirkt und die das Absenken des jeweiligen Flaschenträgers 11a steuert. In order to achieve the most gentle possible lowering of this bottle 1 after filling a bottle 1 without disturbing the liquid filling material, it may be expedient to provide a roller 31 on the head 30 which interacts with a control curve 32 which does not move with the rotor 3 and which the lowering of the respective bottle carrier 11 a controls.

In der Fig. 2 ist mit 33 ein die Kolbenstange 14 umgebender Schutz bezeichnet. Dieser besteht beispielsweise aus einem Rohrstück, welches mit die Kolbenstange 14 konzentrisch umschließt, mit seinem unteren Ende am Flaschenträger 11 befestigt ist und teleskopartig gleitend an der Außenfläche des Zylinders 13 anliegt. Anstelle des Rohrstückes kann auch ein Balg verwendet sein.In FIG. 2 is designated 14 surrounding protection with the piston rod 33 a. This consists, for example, of a piece of pipe which concentrically surrounds the piston rod 14 , is fastened at its lower end to the bottle carrier 11 and rests telescopically on the outer surface of the cylinder 13 . A bellows can also be used instead of the pipe section.

BezugszeichenlisteReference list

1 Flasche
2 Maschinengestell
3 Rotor
4, 5 Maschinenteil
6 Säule
7 Verstellantrieb
8 Ringkessel
9 Ring
10 Füllelement
11, 11a Flaschenträger
12 Hubelement
13 Zylinder
14 Kolbenstange
15 Durchflußmesser
16 Elektronik
17, 17a Ring
17′, 17a′ Umfang
18 Führungsbolzen
19 Führungsöffnung
20 Kopf
21 Kolben
22, 23 Zylinderraum
24 Druckregelventil
25 Druckleitung
26 Steuerventil
27 Druckleitung
28 Sensor
29 Führungsbohrung
30 Kopf
31 Rolle
32 Steuerkurve
33 Schutz 1 bottle
2 machine frame
3 rotor
4 , 5 machine part
6 pillar
7 adjustment drive
8 ring bowls
9 ring
10 filling element
11 , 11 a bottle carrier
12 lifting element
13 cylinders
14 piston rod
15 flow meters
16 electronics
17 , 17 a ring
17 ′ , 17 a ′ scope
18 guide bolts
19 guide opening
20 head
21 pistons
22 , 23 cylinder space
24 pressure control valve
25 pressure line
26 control valve
27 pressure line
28 sensor
29 guide bore
30 head
31 roll
32 control curve
33 protection

Claims

1. Füllmaschine umlaufender Bauart zum Abfüllen eines flüssigen Füllgutes in Flaschen (1) oder dergl. Behälter, mit einem um eine vertikale Maschinenachse rotierend antreibbaren Rotor (3), welcher an einem ersten Maschi nenteil (4) ein in Richtung der Maschinenachse innerhalb eines Verstellhubes höhenverstellbares zweites Maschinen teil (5) aufweist, mit einer Vielzahl jeweils eine Füllstelle bildenden Füllelementen (10) an dem zweiten Maschinenteil (5), mit Behälterträgern (11, 11a), von denen jeweils einer jedem Füllelement (10) zugeordnet ist, sowie mit jeweils von wenigstens einer Kolben- Zylinder-Anordnung gebildeten Hubeinrichtungen (12), von denen jede einen durch ihre Bauweise bestimmten maximalen Nennhub aufweist und von denen jede einem Behälterträger (11, 11a) zugeordnet ist und zwischen dem Rotor (3) und dem Behälterträger (11, 11a) wirkt, um diesen innerhalb eines Anpreßhubes zwischen einer unteren Hubstellung und einer oberen Hubstellung für das Anpressen eines Behäl ters (1) gegen das zugehörige Füllelement (10) zu bewegen, mit wenigstens einem ersten Zylinderraum (22) in jedem Hubelement (12), der für ein Anheben des Behälter trägers (11, 11a) in die obere Hubstellung sowie zur Erzeugung einer Anpreßkraft mit einem ersten Druck (p1) eines Druckmediums, vorzugsweise Druckluft beaufschlagbar ist, sowie mit Mitteln zum Festlegen der unteren Hub stellung des Anpreßhubes unabhängig von der Höhenver stellung, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Hubelement (12) zwischen dem Behälterträger (11, 11a) und dem zweiten Maschinenteil (5) wirkt, daß die Mittel zum Festlegen der unteren Hubstellung von einem Anschlag (17, 17a) gebildet ist, der für die Behälterträger (11, 11a) an dem unteren Maschinenteil (4) vorgesehen ist, daß jedes Hubelement (12) Mittel (23) aufweist, um den jeweiligen Behälterträger (11, 11a) für eine Bewegung in die untere Hubstellung und für eine Anlage gegen den Anschlag (17, 17a) vorzuspannen, daß eine Steuerventil einrichtung (26) vorgesehen ist, mit der der erste Zylinderraum (22) jedes Hubelementes (12) gesteuert mit dem ersten Druck (p1) des Druckmediums zum Anheben des Behälterträgers (11, 11a) beaufschlagbar und zum Absenken des Behälterträgers (11, 11a) entlüftbar ist, und daß Mittel (18, 20; 14a′, 30) vorgesehen sind, die den Anpreßhub auf einen Wert begrenzen, der kleiner ist als der Nennhub.1. Filling machine rotating design for filling a liquid product into bottles ( 1 ) or the like. Container, with a rotor ( 3 ) which can be driven to rotate about a vertical machine axis and which on a first machine part ( 4 ) is in the direction of the machine axis within an adjustment stroke Height-adjustable second machine part ( 5 ), with a plurality of filling elements ( 10 ) each forming a filling point on the second machine part ( 5 ), with container carriers ( 11 , 11 a), each of which is assigned to each filling element ( 10 ), and with lifting devices ( 12 ) each formed by at least one piston-cylinder arrangement, each of which has a maximum nominal stroke determined by its construction and each of which is assigned to a container carrier ( 11 , 11 a) and between the rotor ( 3 ) and the Container carrier ( 11 , 11 a) acts to this within a pressure stroke between a lower stroke position and an upper stroke position for pressing a container ( 1 ) against the associated filling element ( 10 ) to move, with at least a first cylinder space ( 22 ) in each lifting element ( 12 ), for lifting the container carrier ( 11 , 11 a) in the upper stroke position and for generating a contact pressure with a first pressure (p1) of a pressure medium, preferably compressed air, and with means for determining the lower stroke position of the contact stroke regardless of the height adjustment, characterized in that each lifting element ( 12 ) between the Container carrier ( 11 , 11 a) and the second machine part ( 5 ) acts that the means for setting the lower stroke position is formed by a stop ( 17 , 17 a) for the container carrier ( 11 , 11 a) on the lower machine part ( 4 ) it is provided that each lifting element ( 12 ) has means ( 23 ) to move the respective container carrier ( 11 , 11 a) for a movement into the lower lifting position and for a System to bias against the stop ( 17 , 17 a) that a control valve device ( 26 ) is provided with which the first cylinder chamber ( 22 ) of each lifting element ( 12 ) controlled with the first pressure (p1) of the pressure medium for lifting the container carrier ( 11 , 11 a) can be acted upon and vented to lower the container carrier ( 11 , 11 a), and that means ( 18 , 20 ; 14 a ', 30 ) are provided which limit the pressure stroke to a value which is smaller than the nominal stroke.

2. Füllmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Vorspannen jedes Behälterträgers (11, 11a) in die untere Hubstellung des Anpreßhubes von einem zweiten Zylinderraum (23) jedes Hubelementes (12) gebildet sind, der mit einem zweiten Druck (p2) des Druckmediums beaufschlagbar ist.2. Filling machine according to claim 1, characterized in that the means for biasing each container carrier ( 11 , 11 a) in the lower stroke position of the pressure stroke are formed by a second cylinder space ( 23 ) of each lifting element ( 12 ) which with a second pressure ( p2) of the pressure medium can be acted upon.

3. Füllmaschine nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch Mittel, mit denen der zweite Zylinderraum (23) permanent mit dem zweiten Druck (p2) beaufschlagbar ist.3. Filling machine according to claim 2, characterized by means with which the second cylinder space ( 23 ) can be acted upon permanently with the second pressure (p2).

4. Füllmaschine nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeich net, daß der zweite Druck (p2) wesentlich kleiner ist als der erste Druck (p1).4. Filling machine according to claim 2 or 3, characterized net that the second pressure (p2) is significantly less than the first pressure (p1).

5. Füllmaschine nach einem der Ansprüche 2-4, dadurch gekennzeichnet, daß die die Hubelemente (12) bildenden Kolben-Zylinder-Anordnungen die beiden Zylinderräume (22, 23) jeweils in einem gemeinsamen Zylinder (13) beidseitig von dem Kolben (21) aufweisen.5. Filling machine according to one of claims 2-4, characterized in that the lifting elements ( 12 ) forming piston-cylinder arrangements, the two cylinder spaces ( 22 , 23 ) each in a common cylinder ( 13 ) on both sides of the piston ( 21 ) exhibit.

6. Füllmaschine nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Hubelement (12) bzw. die dieses Hubelement bildende Kolben-Zylinder-Anordnung für einen Maximalhub ausgelegt ist, der größer ist als der Anpreß hub zuzüglich des Verstellhubes.6. Filling machine according to one of claims 1-5, characterized in that each lifting element ( 12 ) or the piston-cylinder arrangement forming this lifting element is designed for a maximum stroke which is greater than the contact pressure stroke plus the adjusting stroke.

7. Füllmaschine nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (20, 30) vorgesehen sind, um den Anpreßhub auf einen Wert zu begrenzen, der kleiner ist als der Verstellhub. 7. Filling machine according to one of claims 1-6, characterized in that means ( 20 , 30 ) are provided in order to limit the pressing stroke to a value which is smaller than the adjusting stroke.

8. Füllmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zur Begrenzung des Anpreßhubes an dem jeweiligen Be hälterträger (11, 11a) oder an einem Führungsstück (18, 14a′) ein weiterer Anschlag (20, 30) gebildet ist, der in der obersten Stellung des Anpreßhubes gegen einen Gegenanschlag vorzugsweise am ersten Maschinenteil (4) zur Anlage kommt.8. Filling machine according to claim 7, characterized in that to limit the pressing stroke on the respective loading container carrier ( 11 , 11 a) or on a guide piece ( 18 , 14 a '), a further stop ( 20 , 30 ) is formed, which in the uppermost position of the pressure stroke against a counterstop preferably comes to rest on the first machine part ( 4 ).

9. Füllmaschine nach einem Ansprüche 1-8, dadurch gekenn zeichnet, daß der Anschlag für die Behälterträger (11, 11a) von einem am ersten Maschinenteil (4) vorgesehenen Ring (17, 17a) gebildet ist.9. Filling machine according to one of claims 1-8, characterized in that the stop for the container carrier ( 11 , 11 a) is formed by a ring ( 17 , 17 a) provided on the first machine part ( 4 ).

10. Füllmaschine nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekenn zeichnet, daß der Gegenanschlag für den weiteren Anschlag an einem am ersten Maschinenteil (4) vorgesehenen Ring (17, 17a) gebildet ist.10. Filling machine according to claim 8 or 9, characterized in that the counter-stop for the further stop on a on the first machine part ( 4 ) provided ring ( 17 , 17 a) is formed.

11. Füllmaschine nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekenn zeichnet, daß der Ring (17, 17a) an mehreren radial von dem ersten Maschinenteil (4) wegstehenden Armen (4′) gehalten ist.11. Filling machine according to claim 9 or 10, characterized in that the ring ( 17 , 17 a) on several radially from the first machine part ( 4 ) projecting arms ( 4 ') is held.

12. Füllmaschine nach einem der Ansprüche 1-11, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Behälterträger (11, 11a) wenigstens eine Führungsstange oder einen Führungsbolzen (18, 18a, 14a′) aufweist, die bzw. der über die Unter seite des Behälterträgers (11, 11a) wegsteht und in eine Führungsöffnung (19, 29) im unteren Maschinenteil (4), vorzugsweise im dortigen Ring (17, 17a) eingreift.12. Filling machine according to one of claims 1-11, characterized in that each container carrier ( 11 , 11 a) has at least one guide rod or a guide pin ( 18 , 18 a, 14 a '), which or on the underside of Container carrier ( 11 , 11 a) protrudes and engages in a guide opening ( 19 , 29 ) in the lower machine part ( 4 ), preferably in the ring ( 17 , 17 a) there.

13. Füllmaschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsstange oder der Führungsbolzen (18, 18a, 14a′) einen von der Kreisform abweichenden Querschnitt, beispielsweise einen quadratischen Querschnitt aufweisen, und daß die Führungsöffnung (19, 29) in ihrem Querschnitt an den Querschnitt der Führungsstange oder des Führungs bolzens angepaßt ist. 13. Filling machine according to claim 12, characterized in that the guide rod or the guide pin ( 18 , 18 a, 14 a ') have a cross-section deviating from the circular shape, for example a square cross-section, and that the guide opening ( 19 , 29 ) in their Cross section is adapted to the cross section of the guide rod or the guide pin.

14. Füllmaschine nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekenn zeichnet, daß die Führungsstange (14a′) Bestandteil einer Kolbenstange (14) des jeweiligen Hubelementes (12) ist.14. Filling machine according to claim 12 or 13, characterized in that the guide rod (14 a ') a component of a piston rod (14) of each lifting element (12).

15. Füllmaschine nach einem der Ansprüche 1-14, dadurch gekennzeichnet, daß die das jeweilige Hubelement (12) bildende Kolben-Zylinder-Anordnung mit ihrem Zylinder (13) am oberen Maschinenteil (5) befestigt ist, und daß am unteren Ende der Kolbenstange (14, 14a) der Behälter träger (11, 11a) vorgesehen ist.15. Filling machine according to one of claims 1-14, characterized in that the respective lifting element ( 12 ) forming piston-cylinder arrangement with its cylinder ( 13 ) on the upper machine part ( 5 ) is fixed, and that at the lower end of the piston rod ( 14 , 14 a) of the container carrier ( 11 , 11 a) is provided.

16. Füllmaschine nach einem der Ansprüche 1-15, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllelemente (10) solche ohne in die Behälter einführbare Sonden oder dergl. Funktions elemente sind.16. Filling machine according to one of claims 1-15, characterized in that the filling elements ( 10 ) are those without probes which can be inserted into the container or the like. Functional elements.

17. Füllmaschine nach einem der Ansprüche 1-16, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Hubelement (12) eine Rolle (31) aufweist, die sich gegen die Wirkung der Mittel zum Vorspannen des Behälterträgers (11, 11a) in die untere Hubstellung gegen eine Steuerkurve (32) abstützt.17. Filling machine according to one of claims 1-16, characterized in that each lifting element ( 12 ) has a roller ( 31 ) against the action of the means for biasing the container carrier ( 11 , 11 a) in the lower lifting position against one Control cam ( 32 ) supports.

18. Füllmaschine nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Rolle (31) unterhalb des Behälterträgers (11, 11a) vorgesehen ist.18. Filling machine according to claim 17, characterized in that the roller ( 31 ) below the container carrier ( 11 , 11 a) is provided.

19. Füllmaschine nach einem der Ansprüche 1-16, gekenn zeichnet durch wenigstens einen Sensor (28, 28′) für die Behälterträger (11, 11a), der ein Sensorsignal dann liefert, wenn ein Flaschenträger (11, 11a) die oberste, mögliche Hubstellung des Anpreßhubes eingenommen hat.19. Filling machine according to one of claims 1-16, characterized by at least one sensor ( 28 , 28 ') for the container carrier ( 11 , 11 a), which delivers a sensor signal when a bottle carrier ( 11 , 11 a) the top one , possible stroke position of the contact stroke.

20. Füllmaschine nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß für jeden Behälterträger (11, 11a) ein eigener Sensor (28) vorgesehen ist.20. Filling machine according to claim 19, characterized in that a separate sensor ( 28 ) is provided for each container carrier ( 11 , 11 a).

21. Füllmaschine nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekenn zeichnet, daß ein für sämtliche Behälterträger (11, 11a) gemeinsamer Sensor (28′) vorgesehen ist. 21. Filling machine according to claim 19 or 20, characterized in that a common sensor ( 28 ') is provided for all container carriers ( 11 , 11 a).

22. Füllmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1-21, gekennzeichnet durch einen Schutz (33) für die Kolbenstange (14) des jeweiligen Hubelementes (12).22. Filling machine according to one of the preceding claims 1-21, characterized by a protection ( 33 ) for the piston rod ( 14 ) of the respective lifting element ( 12 ).