EP0465976A1 - Einrichtung zur Überwachung der Füllelemente von Füllmaschinen - Google Patents

Einrichtung zur Überwachung der Füllelemente von Füllmaschinen Download PDF

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EP0465976A1
EP0465976A1 EP91110862A EP91110862A EP0465976A1 EP 0465976 A1 EP0465976 A1 EP 0465976A1 EP 91110862 A EP91110862 A EP 91110862A EP 91110862 A EP91110862 A EP 91110862A EP 0465976 A1 EP0465976 A1 EP 0465976A1
Authority
EP
European Patent Office
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pressure
bell
filling
plunger
compression spring
Prior art date
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Granted
Application number
EP91110862A
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English (en)
French (fr)
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EP0465976B1 (de
Inventor
Egbert Diehl
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KHS Maschinen und Anlagenbau AG
Original Assignee
Seitz Enzinger Noll Maschinenbau AG
KHS Maschinen und Anlagenbau AG
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Publication date
Application filed by Seitz Enzinger Noll Maschinenbau AG, KHS Maschinen und Anlagenbau AG filed Critical Seitz Enzinger Noll Maschinenbau AG
Publication of EP0465976A1 publication Critical patent/EP0465976A1/de
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Publication of EP0465976B1 publication Critical patent/EP0465976B1/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67C—CLEANING, FILLING WITH LIQUIDS OR SEMILIQUIDS, OR EMPTYING, OF BOTTLES, JARS, CANS, CASKS, BARRELS, OR SIMILAR CONTAINERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; FUNNELS
    • 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
    • B67C3/02—Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus
    • B67C3/06—Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus using counterpressure, i.e. filling while the container is under pressure
    • B67C3/12—Pressure-control devices

Definitions

  • the invention relates to a device for monitoring the filling elements of a filling machine according to the preamble of claim 1.
  • a filling machine which has a plurality of filling elements on a rotor rotating around a vertical machine or rotational axis, each of which on a housing has a bell which is open towards the bottom and which can be closed by a plate provided underneath the respective filling element, which can be moved up and down by a lifting device and forms a base for the respective container to be filled, and can be acted upon by the pressure of a gaseous or vaporous medium.
  • the bells are designed in this way. that each bell fully receives the container to be filled even in its closed state.
  • the medium supplied under pressure to the respective closed bell is a sterilization medium in the form of saturated water vapor, which is fed to the respective bell during a sterilization phase, i.e. is then supplied when the filling element having this bell has reached a certain angular position after passing through the container inlet.
  • a sterilization medium in the form of saturated water vapor, which is fed to the respective bell during a sterilization phase, i.e. is then supplied when the filling element having this bell has reached a certain angular position after passing through the container inlet.
  • an overpressure for the sterilization medium builds up in the interior of the respectively closed bell, which is above a predetermined minimum pressure. For example, if the bell is not closed properly, e.g. B. due to excessive wear of sealing elements, etc., this minimum pressure for the sterilization or treatment medium is not guaranteed.
  • the object of the invention is to provide a device for monitoring the filling elements of a filling machine of the type mentioned at the outset, which (device) enables reliable monitoring of the filling elements with regard to a correct treatment pressure in the closed bells with minimal design effort.
  • the device according to the invention it is possible to monitor the proper functioning of the filling elements or the bells of these filling elements, wherein whenever a bell has the predetermined treatment pressure, for example at a predetermined angular position following the container inlet in the direction of rotation of the rotor. B. does not have a predetermined minimum pressure, via the pressure meter and the sensor a defect of the filling element or the bell is generated signal. This signal can then e.g. cause an optical and / or acoustic display of a malfunction and / or a shutdown of the filling machine and / or a blocking of the defective filling element etc.
  • the pressure gauges responsive to the pressure inside the respective bell are provided either on the housing of the respective filler element or on a part connected to this housing, a connection between the pressure gauge or between the pressure-receiving part of this pressure gauge and the interior of the housing, of course Bell exists.
  • the respective pressure gauge is provided on the bell itself.
  • the at least one sensor is preferably present together for all pressure gauges. This sensor is then located at the angular position of the rotary movement of the rotor at which the treatment pressure in the bells is monitored. Each pressure meter then has an actuating section which has a first position with respect to the filling element or with respect to the bell at ambient pressure in the bell and a second deviating position with treatment pressure in the bell, so that the sensor in each case a signal depending from the positioning of the operating section.
  • the device according to the invention is suitable for monitoring the overpressure of a sterilization medium as well as the overpressure, but also underpressure of other treatment media in the closed bells.
  • the bottle filling machine shown in Fig. 1 consists essentially of a rotor 1 rotating around a vertical axis V in the direction of arrow A, which, in the usual manner, distributes a large number of filling elements 2 and below them at uniform circumferential intervals around the axis of rotation V. each has bottle plates 3, which can be moved up and down in the vertical filling element axis F in the usual manner by a lifting device, not shown, and each form a standing surface for the bottles 4 to be filled on their upper side.
  • Each filling element 2 has a housing 5 in which, among other things.
  • the liquid valve 6 is also provided, a filling tube 7 protruding from the underside of the housing 5 and a bell 8 also protruding from the underside of the housing 5, concentrically enclosing the filling tube 7 or the filling element axis F and being open on the underside.
  • the bell 8 is designed so that it can completely accommodate the respective bottle 4 standing on the bottle plate 3 even in the uppermost stroke position of the bottle plate 3.
  • the bell 8 and the bottle plate 3 are also designed so that the latter closes the bell 8 or its interior tightly to the outside in its uppermost stroke position, so that it is then used to sterilize the bottles 4 before the liquid contents are introduced into these bottles it is possible to charge the interior of the respective bell 8, which is closed by the associated bottle plate 3, via a line 9 with a sterilization medium, for example with saturated water vapor, in such a way that this sterilization medium in the bell 8 has a predetermined overpressure (treatment pressure).
  • a sterilization medium for example with saturated water vapor
  • a pressure meter 10 is provided on the bell 8 of each filler element 2, which has a ring 13 provided at an opening 11 in the peripheral wall 12 of the bell 8, which concentrically surrounds a horizontal longitudinal axis L running perpendicular to the filler element axis V. At its end closer to the interior of the bell 8, the ring 13 is provided with a radially inwardly projecting annular wall section 14 which surrounds a circular opening 15.
  • two housing parts 16 and 17 are inserted into the ring 13, namely the essentially sleeve-like housing part 16 provided at one end with a radially outwardly projecting flange 18 and the hood-like one on its open End also provided with a radially projecting flange 19 outer housing part 17.
  • the outer housing part 17 concentrically surrounds the inner housing part 16 and the longitudinal axis L. Both housing parts 16 and 17 lie with the peripheral surface of their circular flange 18 and 19 there against the inner surface of the ring 13.
  • Between the flange 18 of the inner housing part 16 and the side of the wall section 14 facing away from the interior of the bell 8 is one of a flexible material, e.g.
  • the membrane 20 which is tightly clamped on its circumference, is fastened in its central region close to one end of a plunger 22 arranged with its axis coaxial with the longitudinal axis L, so that the opening enclosed by the wall section 14 is tightly closed by the membrane 20.
  • the plunger 22 has a section 22 ′ with an enlarged cross section and can be displaced with this section 22 ′ in a sliding sleeve 23 in the direction of the longitudinal axis L, which (sliding sleeve) is held on the inner housing part 16.
  • the housing part 17 and also the housing part 16 enclosed by it protrude beyond the side of the ring 13 facing away from the interior of the bell 8 and the housing part 17 has a section 17 at its end remote from the interior of the bell 8 'with a reduced cross-section.
  • the plunger 22 projects with a section 22 ′′, which has a reduced cross-section in comparison to section 22 ′, beyond the end of the housing part 17 or section 17 ′ that is distant from the interior of the bell 3 and is at this end with a switching cam 24 provided, which is arranged in the direction of the longitudinal axis L on the local end of the plunger 22 which is distant from the interior of the bell 8, as indicated by the double arrow B in FIG. 3.
  • a compression spring 25 which surrounds the length of the plunger 22 there, which is aligned with its one, the interior of the Bell 8 distal end against a plunger 22 annularly surrounding surface of section 17 'and with its other end against a ring 26 which is pushed onto the plunger 22 and is supported with its side facing away from the compression spring 25 against a stepped shoulder, which is formed at the transition area between the sections 22 'and 22 ".
  • An opening 27 is provided in the housing part 17 for venting the interior enclosed by the housing part 17.
  • FIG 3 shows the plunger 22 or switching cam 24 in an initial position in which the ring 26 is also supported against the end face of the sliding sleeve 23 facing away from the interior of the bell 8, specifically with the compression spring 25 preloaded.
  • this overpressure acts via the opening 15 in particular also on the end of the opening provided in the area of the opening 11 and forming an enlarged area 28 Tappet 22 so that when the force acting on the surface 28 exceeds the force of the compression spring 25, it is shifted from its initial position against the action of the compression spring in the direction of the longitudinal axis L in the illustration chosen for FIG. 3 to the right.
  • the maximum stroke of the plunger 22 is determined in that the ring 26 comes to rest against an annular region 29 of the inner surface of the housing part 17 which surrounds the plunger 22, specifically where the section 17 "with a larger diameter passes into the section 17 'with a smaller diameter.
  • the pressure gauges 10 of all the filling elements 2 each have the same orientation with respect to the axis of rotation V with their longitudinal axis L, i.e.
  • the pressure gauges 10 are provided on the respective bell 8 on the radially outer side in relation to the axis of rotation V, in such a way that the longitudinal axis L extends radially to the axis of rotation V.
  • the bottles 4 are fed to the filling machine via a conveyor 30 and pass through a bottle inlet 31 one after the other to a bottle plate 3 of the rotor 1 rotating around the axis of rotation V.
  • the filled bottles 4 are transferred from the rotor 1 or from the bottle plates 3 at an outlet 32 to a conveyor 30 'which transports the filled bottles.
  • Fig. 1 denotes the respective angular position of a filling element 2 and the associated bottle plate 3 when a bottle 4 is transferred.
  • II denotes the angular position at which, when the bell 8 is closed, the supply of the sterilization medium under excess pressure is initiated into the respective bell 8 for the sterilization of the bottle 4 arranged in the bell 8.
  • III denotes the angular position in which the sterilization phase preceding the actual filling phase is completed and from which the actual filling of the respective bottle 4 with the filling material is then initiated.
  • a perfect sterilization of the bottles 4 is only guaranteed if the required overpressure of the sterilization medium is built up inside the bell 8 during the treatment with the sterilization medium and in particular the respective bell 8 is properly closed by the bottle plate 3.
  • the plunger 22 of the pressure gauge 10 in question is displaced radially outward from the starting position against the action of the compression spring 25, so that a proximity switch 33 arranged in front of the angular position 111 is separated from the switching cam 24 moving bell 8 is occupied and supplies a control device 34 with a signal confirming the overpressure in this bell 8.
  • the plunger 22 of the pressure meter 10 of this bell 8 remains in the starting position and when it moves past the sensor 33, it is not occupied and also does not provide a signal to the control device 34
  • This then generates an error signal which, for example indicates the malfunction, preferably by specifying the position of the defective filling element 2 or the defective bell 8, so that the filling machine can be stopped and the defect can be remedied.
  • the filling machine can also be stopped automatically by the error signal supplied by the control device 34.
  • Those bottles that were transferred to the filling element 2 with the defective bell 8 at the inlet 31 are automatically sorted out after the outlet 32 and preferably before the capper connected to the filling machine and returned to the transporter 30 as empty bottles 4.
  • the minimum pressure at which the pressure gauges 10 respond ie the plungers 22 are moved from the starting position against the compression spring 25 into a position indicating the presence of the excess pressure, is approximately 1.7, for example bar.
  • a further sensor 35 is provided, which is also, for example, a proximity switch and is connected to the control device 34. If pressure gauges 10 are working properly, this sensor 35 is not used. For example, if the plunger 22 of a pressure gauge 10 is e.g. Due to a break in the compression spring 25 in the position indicating a pressure, the sensor 35 is occupied, which then also leads to an error signal on the control device 34.
  • sensors 33 and 35 designed as proximity switches, other sensors, e.g. Light barriers, magnetic switches, etc. are used, but the sensors 33 and 35 are advantageously arranged stationary with respect to the rotor 1, so that for a large number of bells 8 only an extremely small number of sensors, i.e. in the embodiment described above, only the sensor 33, possibly also the further sensor 35, are required and signal lines to the individual bells 8 are also not required.
  • a plurality of treatment phases with an overpressure are provided in the bells 8 in the filling machine, it is of course also possible to arrange a plurality of sensors 33 at the relevant angular positions.
  • a plurality of sensors 33 are arranged at the relevant angular positions.
  • the pressure of a water vapor but also the pressure of another medium, e.g. of a span gas in the closed bell 8 can be monitored.
  • the ring 26 is merely placed on the plunger 22 or its section 22 ′′ and is not firmly connected to the plunger. It is thus possible to remove the plunger 22 in the starting position from this starting position in the position shown in FIG. 3 selected representation even further to the left, ie to shift it further with the surface 28 into the interior of the bell 8 without the compression spring 25. This makes it possible to put the diaphragm 20 into the interior of the bell 8 and thereby tighten it , which results, inter alia, in an improved possibility for cleaning the membrane 20 on its surface facing the interior of the bell 8 and also on the surface 28 of the tappet.

Landscapes

  • Filling Of Jars Or Cans And Processes For Cleaning And Sealing Jars (AREA)
  • Basic Packing Technique (AREA)

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Überwachung einer Füllmaschine, die zum Füllen von Behältern, insbesondere von Flaschen (4), mit einem flüssigen Füllgut an einem umlaufenden Rotor (1) mehrere Füllelemente aufweist, von denen jedes zur Aufnahme des zu füllenden Behälters eine verschließbare Glocke (8) besitzt, die mit einem vom Umgebungsdruck abweichenden Behandlungsdruck, vorzugsweise mit einem über dem Umgebungsdruck liegenden Behandlungsdruck eines gas- oder dampfförmigen Mediums beaufschlagbar ist. Zur Überwachung einer einwandfreien Arbeitsweise ist an jedem Füllelement ein auf Druck in der zugehörigen Glocke (8) ansprechender Druckmesser (10) vorgesehen, der über wenigstens einen Sensor (33,35) ein elektrisches Signal dann bewirkt, wenn der Behandlungsdruck in der Glocke (8) vom Umgebungsdruck abweicht. <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Überwachung der Füllelemente einer Füllmaschine gemäß Oberbegriff Patentanspruch 1.
  • Insbesondere zum aseptischen bsw. sterilen Abfüllen von flüssigem Füllgut in Behälter, beispielsweise in Flaschen, ist eine Füllmaschine bekannt (DE-OS 38 09 852), die an einem um eine vertikale Maschinen- bzw. Drehachse umlaufenden Rotor eine Vielzahl von Füllelementen aufweist, von denen jedes an einem Gehäuse eine nach unten hin offene Glocke besitzt, die durch einen unterhalb des jeweiligen Füllelementes vorgesehenen, durch eine Hubvorrichtung auf- und abbewegbaren und eine Standfläche für den jeweils zu füllenden Behälter bildenden Teller verschließbar und mit dem Druck eines gas- bzw. dampfförmigen Mediums beaufschlagbar ist. Die Glocken sind dabei so ausgebildet. daß jede Glocke den zu füllenden Behälter auch in ihrem geschlossenen Zustand voll aufnimmt. Das der jeweils geschlossenen Glocke unter Druck zugeführte Medium ist bei diesem aseptischen bzw. sterilen Abfüllen ein Sterilisationsmedium in Form von gesättigtem Wasserdampf, welches der jeweiligen Glocke während einer Sterilisationsphase zugeleitet wird, d.h. dann zugeleitet wird, wenn das diese Glocke aufweisende Füllelement nach dem Passieren des Behältereinlaufs eine bestimmte Winkelposition erreicht hat. Für den angestrebten Sterilisationseffekt ist es notwendig, daß sich im Inneren der jeweils geschlossenen Glocke ein Überdruck für das Sterilisationsmedium aufbaut, der oberhalb eines vorgegebenen Mindestdruckes liegt. Beispielsweise bei einem mangelhaften Schließen einer Glocke, z. B. infolge einer übermäßigen Abnutzung von Dichtungselementen usw., ist dieser Mindestdruck für das Sterilisations- bzw. Behandlungsmedium nicht gewährleistet.
  • Zusätzlich zu bzw. anstelle von einer Beaufschlagung der Glocken mit einem unter Druck stehenden Sterilisationsmedium ist es beispielsweise auch denkbar, die geschlossenen Glocken aus anderen verfahrenstechnischen Gründen mit einem Überdruck eines anderen Mediums, beispielsweise mit dem Druck eines C02-Gases, oder mit einem Unterdruck zu beaufschlagen, wobei die angestrebte Wirkung und Qualität auch dieser Behandlungen davon abhängen, daß der jeweilige Behandlungsdruck um einen vorgegebenen Mindestwert vom Umgebungsdruck abweicht.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung zur Überwachung der Füllelemente einer Füllmaschine der eingangs erwähnten Art aufzuzeigen, die (Einrichtung) bei minimalem konstruktiven Aufwand eine zuverlässige Überwachung der Füllelemente hinsichtlich eines ordnungsgemäßen Behandlungsdruckes in den geschlossenen Glocken ermöglicht.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine Einrichtung erfindungsgemäß entsprechend dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 ausgebildet.
  • Mit der erfindungsgemäßen Einrichtung ist es möglich, das einwandfreie Arbeiten der Füllelemente bzw. der Glocken dieser Füllelemente zu überwachen, wobei immer dann, wenn an einer auf den Behältereinlauf in Drehrichtung des Rotors folgenden, vorgegebenen Winkelposition eine Glocke den vorgegebenen Behandlungsdruck, z. B. einen vorgegebenen Mindestdruck nicht aufweist, über den Druckmesser und den Sensor ein den Defekt des Füllelementes bzw. der Glocke registrierendes Signal erzeugt wird. Dieses Signal kann dann z.B. eine optische und/oder akustische Anzeige einer Betriebsstörung und/oder ein Stillsetzen der Füllmaschine und/oder ein Blockieren des defekten Füllelementes usw. bewirken.
  • Die auf den Druck im Inneren der jeweiligen Glocke ansprechenden Druckmesser sind entweder an dem Gehäuse des jeweiligen Füllelementes oder an einem mit diesem Gehäuse verbundenen Teil vorgesehen, wobei selbstverständlich eine Verbindung zwischen dem Druckmesser bzw. zwischen dem den Druck aufnehmenden Teil dieses Druckmessers und dem Innenraum der Glocke besteht. Im einfachsten Fall ist der jeweilige Druckmesser an der Glocke selbst vorgesehen.
  • Bevorzugt ist der wenigstens eine Sensor gemeinsam für sämtliche Druckmesser vorhanden. Dieser Sensor befindet sich dann an derjenigen Winkelposition der Drehbewegung des Rotors, an der der Behandlungsdruck in den Glocken überwacht wird. Jeder Druckmesser besitzt dann einen Betätigungsabschnitt, der bei Umgebungsdruck in der Glocke eine erste Position in bezug auf das Füllelement bzw. in bezug auf die Glocke aufweist und bei Behandlungsdruck in der Glocke eine zweite abweichende Position besitzt, so daß der Sensor ein Signal jeweils in Abhängigkeit von der Positionierung des Betätigungsabschnittes liefert.
  • Die Verwendung wenigstens eines, für sämtliche Druckmesser gemeinsamen Sensors hat erhebliche Vorteile, da nur eine äußerst geringe Anzahl an Sensoren (im Extremfall nur ein einziger Sensor) benötigt wird und auch der Aufwand an Signalleitungen erheblich reduziert ist.
  • Die erfindungsgemäße Einrichtung eignet sich zur Überwachung des Überdruckes eines Sterilisationsmediums ebenso wie des Überdruckes, aber auch Unterdruckes anderer Behandlungsmedien in den geschlossenen Glocken.
  • Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1 in schematischer Darstellung und in Draufsicht eine Flaschenfüllmaschine, die zum aseptischen Abfüllen von Flüssigkeit in Flaschen geeignet ist;
    • Fig. 2 in sehr vereinfachter Einzeldarstellung ein eine Glocke aufweisendes Füllelement der Füllmaschine nach Fig. 1, zusammen mit einer auf einem Flaschenteller stehenden und von der geschlossenen Glocke vollständig aufgenommenen Flasche;
    • Fig. 3 in vergrößerter Einzeldarstellung und im Schnitt einen an der Glocke jedes Füllelementes vorgesehenen Druckmesser.
  • Die in der Fig. 1 dargestellte Flaschenfüllmaschine besteht im wesentlichen aus einem um eine vertikale Achse V in Richtung des Pfeiles A umlaufenden Rotor 1, der in üblicher Weise an seinem Umfang in gleichmäßigen Winkelabständen um die Drehachse V verteilt eine Vielzahl von Füllelementen 2 und unter diesen jeweils Flaschenteller 3 aufweist, die in üblicher Weise durch eine nicht dargestellte Hubeinrichtung in der vertikalen Füllelementachse F auf- und abbewegbar sind und an ihrer Oberseite jeweils eine Standfläche für die zu füllenden Flaschen 4 bilden. Jedes Füllelement 2 besitzt ein Gehäuse 5, in welchem u.a. auch das Flüssigkeitsventil 6 vorgesehen ist, ein über die Unterseite des Gehäuses 5 wegstehendes Füllrohr 7 sowie eine ebenfalls über die Unterseite des Gehäuses 5 wegstehende, das Füllrohr 7 bzw. die Füllelementachse F konzentrisch umschließende und an der Unterseite offene Glocke 8. Die Glocke 8 ist so ausgebildet, daß sie die jeweilige, auf dem Flaschenteller 3 aufstehende Flasche 4 auch in der obersten Hubstellung des Flaschentellers 3 vollständig aufnehmen kann. Weiterhin sind die Glocke 8 sowie der Flaschenteller 3 auch so ausgebildet, daß letzterer in seiner obersten Hubstellung die Glocke 8 bzw. deren Innenraum nach außen hin dicht abschließt, so daß es dann zum Sterilisieren der Flaschen 4 vor dem Einleiten des flüssigen Füllgutes in diese Flaschen möglich ist, den Innenraum der jeweiligen, durch den zugehörigen Flaschenteller 3 verschlossenen Glocke 8 über eine Leitung 9 mit einem Sterilisationsmedium, beispielsweise mit gesättigtem Wasserdampf so zu beaufschlagen, daß dieses Sterilisationsmedium in der Glocke 8 einen vorgegebenen Überdruck (Behandlungsdruck) aufweist.
  • An der Glocke 8 jedes Füllelementes 2 ist ein Druckmesser 10 vorgesehen, der einen an einer Öffnung 11 in der Umfangswandung 12 der Glocke 8 vorgesehenen Ring 13 aufweist, welcher eine senkrecht zur Füllelementachse V verlaufende horizontale Längsachse L konzentrisch umschließt. An seinem dem Innenraum der Glocke 8 näherliegenden Ende ist der Ring 13 mit einem radial nach innen ragenden ringförmigen Wandabschnitt 14 versehen, der eine kreisförmige Öffnung 15 umschließt.
  • Von der dem Innenraum der Glocke 8 abgewendeten Seite her sind in den Ring 13 zwei Gehäuseteile 16 und 17 eingesetzt, und zwar das im wesentlichen hülsenartige und an einem Ende mit einem radial nach außen wegstehenden Flansch 18 versehene Gehäuseteil 16 und das haubenartige, an seinem offenen Ende ebenfalls mit einem radial überstehenden Flansch 19 versehene äußere Gehäuseteil 17. Das äußere Gehäuseteil 17 umschließt das innere Gehäuseteil 16 sowie die Längsachse L konzentrisch. Beide Gehäuseteile 16 und 17 liegen mit der Umfangsfläche ihres dort kreisförmig ausgebildeten Flansches 18 bzw. 19 gegen die Innenfläche des Ringes 13 an. Zwischen dem Flansch 18 des inneren Gehäuseteiles 16 und der dem Innenraum der Glocke 8 abgewandten Seite des Wandabschnittes 14 ist eine aus einem flexiblen Material, z.B. aus Gummi oder flexiblem Kunststoff hergestellte Membrane 20 an ihrem Umfang eingespannt. Diese Einspannung ist dadurch erreicht, daß der Flansch 19 gegen den Flansch 18 angedrückt anliegt und durch einen Sicherungsring 21 im Ring 13 gesichert ist. Die an ihrem Umfang dicht eingespannte Membrane 20 ist in ihrem mittleren Bereich dicht an einem Ende eines mit seiner Achse achsgleich mit der Längsachse L angeordneten Stößel 22 befestigt, so daß die vom Wandabschnitt 14 umschlossene Öffnung durch die Membrane 20 dicht verschlossen ist. Der Stößel 22 besitzt einen Abschnitt 22' mit vergrößertem Quersschnitt und ist mit diesem Abschnitt 22' in einer Gleithülse 23 in Richtung der Längsachse L verschiebbar, die (Gleithülse) an dem inneren Gehäuseteil 16 gehalten ist.
  • Wie die Fig. 3 zeigt, stehen das Gehäuseteil 17 sowie auch das von diesem umschlossene Gehäuseteil 16 über die dem Innenraum der Glocke 8 abgewendete Seite des Ringes 13 vor und das Gehäuseteil 17 besitzt an seinem dem Innenraum der Glocke 8 entfernt liegenden Ende einen Abschnitt 17' mit vermindertem Querschnitt. Der Stößel 22 steht mit einem Abschnitt 22", der im Vergleich zum Abschnitt 22' einen verminderten Querschnitt aufweist, über das dem Innenraum der Glocke 3 entfernt liegenden Ende des Gehäuseteils 17 bzw. des Abschnittes 17' vor und ist an diesem Ende mit einem Schaltnocken 24 versehen, der in Richtung der Längsachse L einstellbar auf dem dortigen, dem Innenraum der Glocke 8 entfernt liegenden Ende des Stößels 22 angeordnet ist, wie dies in der Fig. 3 mit dem Doppelpfeil B angedeutet ist.
  • Im Inneren des Gehäuseteiles 17 bzw. des Abschnittes 17' ist eine die dortige Länge des Stößels 22 umschließende Druckfeder 25 vorgesehen, die sich mit ihrem einen, dem Innenraum der Glocke 8 entfernt liegenden Ende gegen eine den Stößel 22 ringförmig umschließende Fläche des Abschnittes 17' und mit ihrem anderen Ende gegen einen Ring 26 abstützt, der auf den Stößel 22 aufgeschoben ist und sich mit seiner der Druckfeder 25 abgewandten Seite gegen einen stufenförmigen Absatz abstützt, der am Übergangsbereich zwischen den Abschntiten 22' und 22" gebildet ist.
  • Zum Entlüften des von dem Gehäuseteil 17 umschlossenen Innenraums ist im Gehäuseteil 17 eine Öffnung 27 vorgesehen.
  • Die Fig. 3 zeigt den Stößel 22 bzw. Schaltnokken 24 in einer Ausgangsposition, in der sich der Ring 26 auch gegen die den Innenraum der Glocke 8 abgewandte Stirnfläche der Gleithülse 23 abstützt, und zwar bei vorgespannter Druckfeder 25.
  • Wird die Glocke 8 in der vorbeschriebenen Weise durch den zugehörigen, unter dieser Glocke angeordneten Flaschenteller 3 verschlossen und mit Überdruck beaufschlagt, so wirkt dieser Überdruck über die Öffnung 15 insbesondere auch auf das im Bereich der Öffnung 11 vorgesehene, eine vergrößerte Fläche 28 bildende Ende des Stößels 22, so daß dieser dann, wenn die auf die Fläche 28 einwirkende Kraft die Kraft der Druckfeder 25 übersteigt, aus seiner Ausgangsposition gegen die Wirkung der Druckfeder in Richtung der Längsachse L bei der für die Fig. 3 gewählten Darstellung nach rechts verschoben wird. Bei diesem Verschieben aus der Ausgangsposition ist der maximale Hub des Stößels 22 dadurch festgelegt, daß der Ring 26 gegen einen den Stößel 22 umschließenden ringförmgigen Bereich 29 der Innenfläche des Gehäuseteils 17 zur Anlage kommt, und zwar dort, wo der Abschnitt 17" mit größerem Durchmesser in den Abschnitt 17' mit kleinerem Durchmesser übergeht.
  • Die Druckmesser 10 sämtlicher Füllelemente 2 weisen in bezug auf die Drehachse V mit ihrer Längsachse L jeweils die gleiche Orientierung auf, d.h. bei der dargestellten Ausführungsform sind die Druckmesser 10 bezogen auf die Drehachse V an der jeweiligen Glocke 8 radial außen liegend vorgesehen, und zwar derart, daß die Längsachse L radial zur Drehachse V verläuft.
  • Die Flaschen 4 werden der Füllmaschine über einen Transporteur 30 zugeführt und gelangen über einen Flascheneinlauf 31 jeweils nacheinander auf einen Flaschenteller 3 des um die Drehachse V umlaufenden Rotors 1.
  • Die gefüllten Flaschen 4 werden vom Rotor 1 bzw. von den Flaschentellern 3 an einem Auslauf 32 an einen die gefüllten Flaschen abtransportierenden Transporteur 30' übergeben.
  • In der Fig. 1 ist mit "I" die jeweilige Winkelposition eines Füllelementes 2 sowie des zugehörigen Flaschentellers 3 bei der Übergabe einer Flasche 4 bezeichnet. Mit "II" ist diejenige Winkelposition bezeichnet, an der bei jeweils geschlossener Glocke 8 das Zuführen des Sterilisationsmediums unter Überdruck in die jeweilige Glocke 8 für die Sterilisation der in der Glocke 8 angeordneten Flasche 4 eingeleitet wird. Mit "III" ist die Winkelposition bezeichnet, in der die der eigentlichen Füllphase vorausgehende Sterilisationsphase abgeschlossen ist und ab der dann das eigentliche Füllen der jeweiligen Flasche 4 mit dem Füllgut eingeleitet wird.
  • Eine einwandfreie Sterilisation der Flaschen 4 ist nur dann gewährleistet, wenn sich während der Behandlung mit dem Sterilisationsmedium im Inneren jeder Glocke 8 der erforderliche Überdruck des Sterilisationsmediums aufbaut wird und hierfür insbesondere die jeweilige Glocke 8 durch den Flaschenteller 3 ordnungsgemäß verschlossen ist. Hat sich im Innenraum einer verschlossenen Glocke der angestrebte Überdruck aufgebaut, ist der Stößel 22 des betreffenden Druckmessers 10 gegen die Wirkung der Druckfeder 25 aus der Ausgangsposition radial nach außen verschoben, so daß ein vor der Winkelposition 111 angeordneter Näherungsschalter 33 von dem Schaltnocken 24 der sich vorbeibewegenden Glocke 8 belegt wird und an eine Steuereinrichtung 34 ein den Überdruck in dieser Glocke 8 bestätigendes Signal liefert. Kann sich in einer Glocke 8 ein Überdruck des Sterilisationsmedium in einer vorgegebenen Höhe nicht aufbauen, so verbleibt der Stößel 22 des Druckmessers 10 dieser Glocke 8 in der Ausgangsposition und beim Vorbeibewegen am Sensor 33 wird dieser nicht belegt und liefert auch kein Signal an die Steuereinrichtung 34. Diese erzeugt dann ein Fehler-Signal, welches z.B. die Betriebsstörung, vorzugsweise unter Angabe der Position des defekten Füllelementes 2 bzw. der defekten Glocke 8 anzeigt, so daß die Füllmaschine angehalten und der Defekt behoben werden kann. Das Anhalten der Füllmaschine kann hierbei auch automatisch durch das von der Steuereinrichtung 34 gelieferte Fehler-Signal erfolgen. Weiterhin ist es aber auch möglich, trotz des Vorliegens des Fehler-Signals den Füllbetrieb aufrechtzuerhalten und lediglich das Flüssigkeitsventil 6 des Füllelementes 2 mit der defekten Glocke 8 in der geschlossenen Stellung zu verriegeln. Diejenigen Flaschen, die am Einlauf 31 dem Füllelement 2 mit der defekten Glocke 8 übergeben wurden, werden nach dem Auslauf 32 und vorzugsweise noch vor dem sich an die Füllmaschine anschließenden Verschließer automatisch aussortiert und als leere Flaschen 4 dem Transporteur 30 wieder zugeführt.
  • Der Mindestdruck, bei dem die Druckmesser 10 ansprechen, d.h. die Stößel 22 aus der Ausgangsposition gegen die Druckfeder 25 in eine das Vorhandensein des Überdruckes anzeigende Stellung bewegt sind, beträgt beispielsweise etwa 1,7 bar.
  • Um die Druckmesser 10 hinsichtlich einer ordnungsgemäßen Arbeitsweise zu überprüfen, ist an einer Winkelposition, an der der Innenraum der sich vorbeibewegenden Glocken 8 keinen Überdruck aufweist, d.h. beispielsweise an einer Winkelposition zwischen dem Auslauf 32 und dem Einlauf 31 ein weiterer Sensor 35 vorgesehen, der beispielsweise ebenfalls ein Nährungsschalter und mit der Steuereinrichtung 34 verbunden ist. Bei ordnungsgemäß arbeitenden Druckmessern 10 wird dieser Sensor 35 nicht belegt. Ist beispielsweise der Stößel 22 eines Druckmessers 10 z.B. wegen eines Bruchs der Druckfeder 25 in der einen Druck anzeigenden Stellung verblieben, so wird der Sensor 35 belegt, was dann ebenfalls an der Steuereinrichtung 34 zu einem Fehler-Signal führt.
  • Die Erfindung wurde voranstehend an einem Ausführungsbeispiel beschrieben. Es versteht sich, daß Änderungen sowie Abwandlungen möglich sind, ohne daß dadurch der der Erfindung zugrundeliegende Erfindungsgedanke verlassen wird. So ist es möglich, daß anstelle der als Nährungsschalter ausgebildeten Sensoren 33 und 35 auch andere Sensoren, z.B. Lichtschranken, Magnetschalter usw. verwendet werden, wobei die Sensoren 33 und 35 aber vorteilhafterweise gegenüber dem Rotor 1 ortsfest angeordnet sind, so daß für eine Vielzahl von Glocken 8 nur eine äußerst geringe Anzahl von Sensoren, d.h. bei der vorbeschriebenen Ausführungsform nur der Sensor 33, ggf. noch der weitere Sensor 35 benötigt werden und auch Signalleitungen zu den einzelnen Glocken 8 nicht erforderlich sind. Sind bei der Füllmaschine mehrere Behandlungsphasen mit einem Überdruck in den Glocken 8 vorgesehen, so ist es selbstverständlich auch möglich, mehrere Sensoren 33 an betreffenden Winkelpositionen anzuordnen. Selbstverständlich kann mit den Druckmessern 10 und mit dem Sensor 33 oder weiteren, entsprechenden Sensoren nicht nur der Druck eines Wasserdampfes, sondern auch der Druck eines anderen Mediums, z.B. eines Spanngases in den geschlossenen Glokken 8 überwacht werden.
  • Bei der dargestellten Ausführungsform ist der Ring 26 lediglich auf den Stößel 22 bzw. dessen Abschnitt 22" aufgesetzt und mit dem Stößel nicht fest verbunden. Damit ist es möglich, den in der Ausgangsposition befindlichen Stößel 22 aus dieser Ausgangsposition bei der für die Fig. 3 gewählten Darstellung noch weiter nach links, d.h. mit der Fläche 28 weiter in den Innenraum der Glocke 8 zu verschieben, ohne daß die Druckfeder 25 wirksam wird. Hierdurch ist es möglich, die Membrane 20 in den Innenraum der Glocke 8 zu stülpen und dabei zu straffen, womit sich u.a. eine verbesserte Möglichkeit für eine Reinigung der Membrane 20 an ihrer dem Innenraum der Glocke 8 zugewandten Fläche sowie auch der Fläche 28 des Stößels ergibt.
    • Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen
    • 1 Rotor
    • 2 Füllelement
    • 3 Flaschenteller
    • 4 Flasche
    • 5 Gehäuse
    • 6 Flüssigkeitsventil
    • 7 Füllrohr
    • 8 Glocke
    • 9 Leitung
    • 10 Druckmesser
    • 11 Öffnung
    • 12 Umfangswand
    • 13 Ring
    • 14 Wandabschnitt
    • 15 Öffnung
    • 16 Gehäuseteil
    • 17 Gehäuseteil
    • 17', 17" Abschnitt
    • 18 Flansch
    • 19 Flansch
    • 20 Membrane
    • 21 Sicherungsring
    • 22 Stößel
    • 22', 22" Abschnitt
    • 23 Gleithülse
    • 24 Schaltnocken
    • 25 Druckfeder
    • 26 Ring
    • 27 Öffnung
    • 28 Fläche
    • 29 Bereich
    • 30 Transporteur
    • 30' Transporteur
    • 31 Einlauf
    • 32 Auslauf
    • 33 Sensor
    • 34 Steuereinrichtung
    • 35 Sensor

Claims (14)

1. Einrichtung zur Überwachung einer Füllmaschine, die zum Füllen von Behältern, insbesondere von Flaschen (4), mit einem flüssigen Füllgut an einem umlaufenden Rotor (1) mehrere Füllelemente (2) aufweist, von denen jedes zur Aufnahme des zu füllenden Behälters eine verschließbare Glocke (8) besitzt, die mit einem vom Umgebungsdruck abweichenden Behandlungsdruck, vorzugsweise mit einem über dem Umgebungsdruck liegenden Behandlungsdruck eines gas-oder dampfförmigen Mediums beaufschlagbar ist, gekennzeichnet durch einen an jedem Füllelement (2) vorgesehenen und auf den Druck in der zugehörigen Glocke (8) ansprechenden Druckmesser (10), der über wenigstens einen Sensor (33, 35) ein elektrisches Signal dann bewirkt, wenn der Behandlungsdruck in der Glocke (8) vom Umgebungsdruck abweicht.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der jeweilige Druckmesser (10) am Gehäuse (5) des Füllelementes oder an einem mit diesem Gehäuse verbundenen Teil (8) des Füllelementes (2), vorzugsweise an der Glocke (8) vorgesehen ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der wenigstens eine Sensor (33, 35) an einem mit dem Rotor (1) nicht umlaufenden Teil der Füllmaschine für die Druckmesser (10) sämtlicher Füllelemente (2) gemeinsam vorgesehen ist.
4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Druckmesser (10) einen Betätigungsabschnitt (24) aufweist, der mit dem wenigstens einen Sensor (33, 35) zusammenwirkt, und daß der Betätigungsabschnitt (24) jedes Druckmessers (10) bei Umgebungsdruck in der Glocke (8) eine erste Position in bezug auf das zugehörige Füllelement (2) und/oder die zugehörige Glokke (8) und bei einem vom Umgebungsdruck abweichenden Druck in der Glocke (8) eine zweite Position in bezug auf das zugehörige Füllelement (2) und/oder die zugehörige Glokke (8) aufweist.
5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungsabschnitt (24) aus der ersten Position erst dann in Richtung zweite Position bewegt wird, wenn der Druck in der Glocke (8) um einen vorgegebenen Mindestwert vom Umgebungsdruck abweicht, beispielsweise wenigstens 1,7 bar beträgt.
6. Einrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der wenigstens eine Sensor (33, 35) ein mit dem Betätigungsabschnitt (24) berührungslos zusammenarbeitender Schalter ist.
7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der wenigstens eine Sensor (33, 35) ein Nährungsschalter und der Betätigungsabschnitt vorzugsweise ein mit diesem Nährungsschalter zusammenwirkender Schaltnokken (24) sind.
8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungsabschnitt (24) vorzugsweise einstellbar an einem auf Druck ansprechenden Element (22) des jeweiligen Druckmessers (10) vorgesehen ist, welches durch den vom Umgebungsdruck abweichenden Druck in der jeweiligen Glocke (8) gegen die Wirkung wenigstens einer Feder (25) bewegbar ist.
9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das auf Druck ansprechende Element ein Kolben mit einer mit dem Druck in der Glocke (8) beaufschlagbaren Kolbenfläche ist.
10. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das auf Druck ansprechende Element ein in seiner Achse (L) gegen die Wirkung der Druckfeder (25) verschiebbarer Stößel (22) ist, der mit einem Ende bzw. mit einer dort gebildeten Fläche (28) in einem mit dem Druck in der Glocke (8) beaufschlagten Raum angeordnet und mit seinem anderen Ende abgedichtet, vorzugsweise durch eine Membrane (20) abgedichtet aus diesem Raum herausgeführt ist, und daß der Stößel (22) an diesem anderen Ende den vorzugsweise in Längsrichtung des Stößels (22) einstellbaren Betätigungsabschnitt (24) aufweist.
11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der das eine Ende des Stößels (22) aufnehmende Raum der Innenraum der Glocke (8) oder ein mit diesem Innenraum über eine Öffnung (11) unmittelbar in Verbindung stehender Raum ist.
12. Einrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Stößel (22) in einer in einem Gehäuseteil (16) des Druckmessers (10) gehaltenen Gleithülse (23) in Längsrichtung (L) verschiebbar geführt ist.
13. Einrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, gekennzeichnet durch eine den Stößel (22) auf einer Teillänge umschließenden Druckfeder (25), die den Stößel in eine der ersten Position entsprechenden Ausgangsposition vorspannt und mit einem Ende auf den Stößel und mit dem anderen Ende auf eine Fläche des Gehäuses bzw. eines Gehäuseteils (17) des Druckmessers (10) einwirkt.
14. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfeder (25) mit einem Ende gegen einen auf dem Stößel (22) frei verschiebbar vorgesehenen Ring (26) einwirkt, daß am Gehäuse, vorzugsweise an der Gleithülse (23) eine erste Anlagefläche für den Ring (26) gebildet ist, gegen die der Ring (26) bei entspannter Druckfeder (25) mit seiner dieser Druckfeder abgewandten Seite anliegt, und daß am Stößel (22) eine zweite Anlagefläche für die der Druckfeder abgewandte Seite des Ringes gebildet ist.
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