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Die vorliegende Erfindung betrifft
eine Abfüllanlage
zum Befüllen
von Behältern,
die beispielsweise dazu vorgesehen ist, in eine Flaschenbefüllstraße eingesetzt
zu werden.
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Eine Abfüllanlage umfaßt im allgemeinen eine
karussellartige Abfüll-Plattform,
die um eine Achse drehbar an einem feststehenden Gestell angeordnet
ist und sicherstellt, daß Behälter, die
entlang der Flaschenbefüllstraße bewegt
werden, kontinuierlich befällt
werden. Hierzu hat die Abfüll-Plattform
eine Wanne, mit der Befülldüsen verbunden sind.
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Bei aseptischen Abfüllanlagen,
d. h. bei Anlagen, bei denen während
den verschiedenen Schritten der Produktverpackung keine Keime in
die Behälter
gelangen, wird eine Abdeckung auf der Wanne undurchlässig befestigt.
Die Abdeckung verfügt über ein
Ventil, das derart gesteuert wird, daß es die Wanne während der
Phase des Befüllens
der Behälter
mit der Umgebungsatmosphäre,
die in einem sterilen Zustand gehalten wird, und während einer
periodischen Reinigungsphase mit einem Kreislauf zur Versorgung mit
einem Reinigungsprodukt in Kontakt bringt.
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Die Wanne wird mit der Befüllflüssigkeit über eine
Leitung versorgt, deren eines Ende über eine Drehverbindung derart
an der Abdeckung befestigt ist, daß es in die Wanne mündet. Somit
wird das kontinuierliche Befüllen
der Wanne sogar während
des Drehens der Wanne beim Befüllen
der Behälter
sichergestellt. Aufgrund der Notwendigkeit der Drehverbindung ist
die Struktur der Anlage kompliziert. Ferner nützt sich die Drehverbindung
ab und die Leitung, welche das Ventil mit dem Versorgungskreislauf
zur Zufuhr des Reinigungsmittels verbindet, muß auch mit der Drehverbindung
verbunden werden, so daß die
Drehverbindung eine komplexe Struktur hat.
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Ein Ziel der Erfindung ist es, eine
Abfüllanlage
anzugeben, deren Struktur es ermöglicht,
ohne Drehverbindung auszukommen.
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Daher ist erfindungsgemäß eine Abfüllanlage
zum Befüllen
von Behältern
vorgesehen, umfassend ein feststehendes Gestell, eine Wanne, die schwenkbar
an dem feststehenden Gestell befestigt ist, und eine Abdeckung,
die mit der Wanne verbunden ist und mit einer Zufuhrleitung ausgestattet
ist, dadurch gekennzeichnet, daß die
Abdeckung über Positionierungsmittel
drehfest gehalten ist, die an der Abdeckung befestigt und drehfest
mit dem feststehenden Gestell verbunden sind, um vertikal zwischen einer
Position, in der die Abdeckung an einem Rand der Wanne anliegt,
um diese zu verschließen,
und einer Position, in der die Abdeckung vom Rand der Wanne beabstandet
ist, bewegt zu werden.
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Somit werden die Positionierungsmittel
während
der Phase des Befüllens
derart gesteuert, daß die
Abdeckung in einem Abstand von der Wanne gehalten wird. In dieser
Position ist die Abdeckung drehfest gegenüber dem Gestell. Die Zufuhrleitung kann
somit fest auf der Abdeckung befestigt werden, ohne daß eine Drehverbindung
eingesetzt werden muß.
Ferner ist die Wanne natürlich
mit der Umgebungsatmosphäre
in Verbindung, wenn die Abdeckung in dieser Position ist. Für die Reinigung
werden die Positionierungsmittel derart gesteuert, daß die Abdeckung
die Wanne verschließt.
Die Wanne kann somit gereinigt werden, indem das Reinigungsmittel
unter hohem Druck eingespritzt wird, wodurch eine gründliche
Reinigung der Wanne begünstigt wird.
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Gemäß einer besonderen Ausführungsform umfassen
die Positionierungsmittel zumindest einen Arm, der ein erstes mit
der Abdeckung ver bundenes Ende und ein zweites Ende hat, das an
einer Säule verschiebbar
montiert ist, die an dem Gestell befestigt ist. Vorzugsweise hat
der Rand der Wanne einen ringförmigen
Flansch, der von der Wanne nach außen absteht, und die Abdeckung
umfaßt
eine Platte, von der ausgehend sich eine zylindrische Wand erstreckt,
die den ringförmigen
Flansch umgibt und eine innere ringförmige Schulter hat, die sich
gegenüber
dem Flansch erstreckt, wobei die Positionierungsmittel einen Anschlag
umfassen, um eine Bewegung der Abdeckung nach unten zu begrenzen, und
zumindest einen Stellzylinder, der einen fest mit der Abdeckung
ausgebildeten Körper
sowie eine bewegliche Kolbenstange hat, die derart ausgerichtet ist,
daß sie
in einer ausgefahrenen Stellung an einem fest mit der Wanne ausgebildeten
Anschlagstück
zur Anlage kommt. Auf diese Weise ist die Beabstandung der Abdeckung
von dem Rand der Wanne durch das einfache Gewicht der Abdeckung
realisiert und es genügt,
die Stellzylinder zu beaufschlagen, um den dichten Verschluß der Wanne
im Moment des Reinigens sicherzustellen.
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Um ferner Chargen von mit unterschiedlichen
Produkten befüllten
Behältern
zu erhalten, wie beispielsweise mehrere Geschmacksrichtungen eines
aromatisierten Milchproduktes, ist es bei den herkömmlichen
Anlagen notwendig, die Behälterserien mit
dem jeweiligen Produkt separat zu befüllen, diese sodann zu lagern,
bis alle Behälterserien
befällt
sind, um die Chargen von Behältern
schließlich
zu verpacken, indem die unterschiedlichen Serien kombiniert werden.
Eine derartige Produktion setzt einen beträchtlichen Lagerraum voraus
und führt
zu einer geringen Produktivität.
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Gemäß einem besonderen Merkmal
der vorliegenden Erfindung erstreckt sich zumindest eine zylindrische
Wand koaxial in der Wanne, um diese in Kammern einzuteilen und die
Abdeckung ist mit zumindest einer zweiten Zufuhrleitung ausgestattet, wobei
die Zufuhrleitungen durch die Abdeckungen hindurch verlaufen, um
jeweils gegenüber
einer der Kammern in die Wanne einzumünden.
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Somit können die Kammern über die
Zufuhrleitungen, die beim Drehen der Wanne immer gegenüber der
gleichen Kammer einmünden,
mit unterschiedlichen Befüllprodukten
versorgt werden. Jede Befülldüse kann
sodann selektiv mit der Kammer verbunden werden, die das Befüllprodukt
enthält,
das der zu befüllende
Behälter
beinhalten soll, so daß die Chargen
mit den unterschiedlichen Produkten durch das Heranziehen des jeweils
folgenden Behälters
zusammengestellt werden können.
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Weitere Merkmale und Vorteile der
Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung eines besonderen, jedoch
nicht einschränken
Ausführungsbeispiels der
Erfindung.
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Es wird auf die einzige angefügte Figur
Bezug genommen, die eine Teilschnitt-Ansicht entlang einer vertikalen Axialebene
einer erfindungsgemäßen Abfüllanlage
darstellt.
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Die erfindungsgemäße Abfüllanlage umfaßt ein feststehendes
Gestell 1, an dem eine allgemein mit 2 bezeichnete
Wanne über
eine Struktur 27 gelagert ist, die durch eine strichpunktierte
Linie symbolisch dargestellt ist und von einem Lager 28 getragen ist,
um um eine Achse 3 zu drehen. Die Wanne 2 ist Teil
einer karusselartigen Befüll-Plattform
und mit Befülldüsen 4 verbunden,
die an sich bekannt sind und von denen nur eine dargestellt ist.
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Die zylindrisch geformte Wanne 2 hat
einen Boden und eine obere Öffnung 6 auf
der dem Boden 5 gegenüberliegenden
Seite sowie einen ringförmigen
Flansch 7, der an die Öffnung 6 grenzt
und nach außen
absteht.
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Zwei Trennwände 9, 10,
die eine Zylinderform aufweisen und bezüglich der Achse 3 zentriert angeordnet
sind, erstrecken sich im Innern der Wanne 2 und teilen
die se in drei Kammern, an deren Boden Leitungen 11, die
selektiv mit Befülldüsen 4 verbunden
sind, einmünden.
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Die Anlage umfaßt eine Abdeckung, die allgemein
mit dem Bezugszeichen 12 versehen ist und den oberen Bereich
der Wanne 2 bedeckt.
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Die Abdeckung 12 umfaßt eine
Platte 13, von der ausgehend sich eine zylindrische Wand 14 erstreckt,
die den Flansch 7 umgibt. Ein Ring 15 mit einem
Innendurchmesser, der geringer ist als der Außendurchmesser des Flanschs 7,
ist an dem Rand der zylindrischen Wand 14 gegenüber der
Platte 13 angeordnet. Der Ring 15 bildet somit
eine innere ringförmige
Schulter, die mit einer Dichtung versehen ist, die sich unter dem
Flansch 7 der Wanne 2 erstreckt.
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An der Abdeckung 12 sind
Positionierungsmittel befestigt.
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Bei der dargestellten Ausführungsform
umfassen die Positionierungsmittel drei Arme 17 (von denen
nur einer in der Figur dargestellt ist), die sich in radialer Richtung
mit einem Winkelabstand von 120° um
die Achse 3 erstrecken und ein Ende 17.1 haben,
das mit der Abdeckung 12 verbunden ist, sowie ein entgegengesetztes
Ende 17.2 in Form einer Schelle, die an einer parallel
zur Achse 3 verlaufenden und mit dem Gestell 1 verbundenen
Säule 18 angeordnet
ist. Die Enden 17.2 sind verschiebbar an den Säulen 18 gelagert.
In einer in der Figur dargestellten gesenkten Position sind die
Enden 17.2 in Anlage mit Ringen 19, die von den
Säulen
getragen sind und für
die Enden 17.2 der Arme 17 einen Anschlag darstellen.
In dieser Position ist die innere Schulter 15 der Abdeckung 12 von
dem Flansch 7 beabstandet. Die Arme 17 halten
die Abdeckung 12 drehfest gegenüber dem Gestell 1.
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Die Positionierungsmittel umfassen
ferner allgemein mit 20 bezeichnete Stellzylinder, von
denen in der Figur nur einer dargestellt ist und die um die Achse 3 herum
in regelmäßigen Abständen zu den
Armen 17 verteilt sind. Jeder Stellzylinder 20 umfaßt einen
mit der Abdeckung 12 verbundenen Körper 21 und eine Kolbenstange 22,
die von einer ausgefahrenen Stellung, in der das freie Ende der
Kolbenstange 22 an einem Abschnitt 23 anliegt,
der von der Wanne 2 nach außen weisend angeordnet und einstückig mit
dieser ausgebildet ist, in eine (in der Figur dargestellte) eingefahrene
Stellung verstellbar ist, in der das freie Ende der Kolbenstange 22 von dem
Abschnitt 23 gelöst
ist.
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Die Anlage umfaßt Zufuhrleitungen 24,
deren Ende jeweils mit einem nicht dargestellten Reservoir eines
Befüllprodukts
verbunden ist, und die durch die Abdeckung 12 hindurch
verlaufen, um gegenüber
einer der Kammern in die Wanne zu münden. Die Verbindung zwischen
den Zufuhrleitungen 24 und der Abdeckung 12 ist
undurchlässig.
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Die Anlage umfaßt ferner Leitungen 25 zum Zuführen eines
Reinigungsmittels, die jeweils ein Ende haben, das mit einem nicht
dargestellten Reservoir eines Reinigungsmittels verbunden ist, und die
durch die Abdeckung 12 hindurch verlaufen, um gegenüber einer
der Kammern in die Wanne zu münden.
Die Verbindung zwischen den Leitungen 25 und der Abdeckung 12 ist
undurchlässig.
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In der Befüllphase sind die Kolbenstangen 22 der
Stellzylinder 20 derart eingefahren, daß die Abdeckung unter ihrem
Eigengewicht von den Armen 17, deren Enden 17.2 an
den Anschlagringen 19 der Säulen anliegen, in der gesenkten
Position gehalten ist. Die innere Schulter 15 der Abdeckung 12 ist
somit von dem Flansch 7 derart beabstandet, daß die Abdeckung 12 das
Drehen der Wanne 2 nicht behindert. Es wird in diesem Zusammenhang
darauf hingewiesen, daß an
den Abschnitten 23 Rollen 26 befestigt sind, die
mit der Außenfläche des
Rings 15 in Anlage sind und eine relative Drehführung der
Wanne 2 und des Deckels 12 relativ zueinander
sicherstellen. Ferner ist die Wanne 2 in dieser gesenkten
Position der Abdeckung mit der Außenatmosphäre in Verbindung. Während des
Drehens der Wanne 2 werden über die Zufuhrleitungen 24 Befüllprodukte
in die entsprechenden Kammern gefüllt.
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In der Reinigungsphase wird die Drehbewegung
der Wanne 2 in einer Position angehalten, in der die Stellzylinder 20 senkrecht
oberhalb der Abschnitte 23 angeordnet sind, und die Kolbenstangen 22 der Stellzylinder 20 ausgefahren
sind, um an den Abschnitten 23 der Wanne zur Anlage zu
kommen. Dies bewirkt das Anheben der Abdeckung. Die innere Schulter 15 der
Abdeckung wird somit an den Flansch 7 gedrückt, so
daß die
Abdeckung 12 die Wanne 2 abdeckt. Die Reinigungsflüssigkeit
wird sodann über
die Leitungen 25 in die Wanne 2 eingespritzt.
Es ist festzustellen, daß bei
der beschriebenen Ausführungsform
die Stellzylinder 20 nur während der Reinigungsphase beaufschlagt
sind.
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Die Zufuhrleitungen 24 und
die Leitungen 25 haben einen elastischen Abschnitt, der
es ihnen ermöglicht,
den Bewegungen der Abdeckung 12 zwischen der angehobenen
und der gesenkten Position zu folgen.
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Es versteht sich, daß die Erfindung
nicht auf die beschriebene Ausführungsform
beschränkt
ist und Ausführungsvarianten
denkbar sind, ohne dabei den durch die Ansprüche definierten Rahmen der
Erfindung zu verlassen.
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Insbesondere kann das freie Ende
der Kolbenstange jedes Stellzylinders mit einer Rolle ausgestattet
sein, die an einem ringförmigen
Abschnitt 23 entlang rollt. Die gesenkte Position der Abdeckung
ist somit durch die eingefahrene Stellung der Kolbenstangen der
Stellzylinder definiert, ohne daß eine Anschlagschulter an
den Säulen 18 nötig wäre.
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Ferner können die Abdeckung und die
Positionierungsmittel so angeordnet sein, daß die Abdeckung die Wanne abdeckt,
wenn sie in der gesenkten Position ist und davon beabstandet ist,
wenn sie in der angehobenen Position ist. In diesem Fall kann die Abdeckung über der
Wanne aufgehängt
sein. Anstelle der einem Drehen entgegenwirkenden Arme 17 und
der von der Abdeckung getragenen Stellzylinder 20, kann
die Abdeckung von Stellzylindern getragen sein, deren eines Ende
an einem Teil des Gestells befestigt ist, das sich oberhalb der
Abdeckung erstreckt und dessen anderes Ende mit der Abdeckung verbunden
ist. Die Stellzylinder fungieren somit als Betätigungselement und als Anschlagelement
für die Abdeckung.
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Für
den Fall einer aseptischen Verpackung des Produkts wird die Anlage
auf einem sterilen Luftstrom plaziert, der vertikal von oben nach
unten fließt. In
diesem Fall kann an der Abdeckung eine Sterilluftleitung befestigt
sein, die durch die Abdeckung hindurch verläuft und deren oberes Ende in
den sterilen Luftstrom mündet
und deren unteres Ende unter der Abdeckung einmündet. Um ein Unterdrucksetzen während der
Reinigung zu ermöglichen,
ist diese Sterilluftleitung vorzugsweise mit einem Ventil ausgestattet.