EP0616971B1 - Füllmaschine - Google Patents
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- EP0616971B1 EP0616971B1 EP94103086A EP94103086A EP0616971B1 EP 0616971 B1 EP0616971 B1 EP 0616971B1 EP 94103086 A EP94103086 A EP 94103086A EP 94103086 A EP94103086 A EP 94103086A EP 0616971 B1 EP0616971 B1 EP 0616971B1
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- filling
- filler
- set forth
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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
- B67C3/22—Details
- B67C3/28—Flow-control devices, e.g. using valves
- B67C3/287—Flow-control devices, e.g. using valves related to flow control using predetermined or real-time calculated parameters
- B67C3/288—Flow-control devices, e.g. using valves related to flow control using predetermined or real-time calculated parameters using master-slave controls
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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
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- B67C3/02—Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus
- B67C3/20—Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus with provision for metering the liquids to be introduced, e.g. when adding syrups
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B67C3/22—Details
- B67C3/24—Devices for supporting or handling bottles
- B67C3/242—Devices for supporting or handling bottles engaging with bottle necks
Definitions
- the invention relates to a revolving filling machine for bottles or the like.
- Container according to the preamble of claim 1.
- Filling machines are known in various designs. Also known is a filling machine, in particular intended for filling cans (DE-OS 41 17 287), in which a plurality of filling elements are held on the circumference of a machine part driven around a vertical machine axis or on an annular bowl provided there, each of which together with form a filling point on a container carrier.
- the ring bowl is formed in one piece with a ring that extends radially from the ring bowl as a disk-like ring or flange in a horizontal plane and on the circumferential area of which the filling elements are fastened with the top of their housing.
- the ring is located above the bottom of the ring bowl.
- Each filling element is connected to the interior of the ring bowl or to the filling space there via a filling material connection which extends essentially radially to the machine axis from the ring bowl to the filling element.
- the filling elements form groups of filling elements, with in each group a filling element in the filling material connection having a flow meter, by means of which not only the control of this filling element, but in the same sense also the control of the other filling elements of the group not having the flow meter takes place.
- the flow meters are located in the axis running radially to the machine axis between the respective filling element and the ring bowl. This results in a relatively large radial width for the disk-like ring, which can have an adverse effect on the stability of the rotor of the known filling machine.
- the object of the invention is to show a filling machine which is distinguished by a particularly simple, compact and stable construction.
- the ring is not disc-shaped, but rather encloses the machine axis in a cylindrical manner and projects over the underside or over the bottom of the tank, which is preferably also designed as a ring tank, for the liquid filling material.
- a feedthrough is provided in the ring for each filling element, which forms part of the filling material connection from the ring kettle to the liquid channel of the filling element.
- the filling elements are fastened to the surface or side of the ring lying radially on the outside of the machine axis, with a vertical connection surface.
- the flow meters On the inside of the ring below the kettle there are, if available, the flow meters which measure the quantity of filling material flowing into the respective container during the filling phase and which generate the signal which causes the respective liquid valve to close.
- the lifting elements are preferably also guided in the invention, which are then preferably located radially within the filling elements with respect to the machine axis.
- the design according to the invention achieves a compact, very robust construction in which the ring carrying the filling elements not only acts as a stabilizer for the rotor, but also in this ring are at least the passages for the filling material connections, but preferably also further channels or connections for the individual filling elements are prepared so that the connection of the liquid channel and any further channels in the filling element with the passages and channels prepared in the ring is produced by simply mounting the respective filling element on the ring.
- the training according to the invention further achieved that the liquid filling material in the area of the flow meter has a sufficiently large fall height and thus also a sufficiently high flow rate.
- 1 is a ring bowl which is provided on an otherwise not shown rotor of the filling machine which rotates around a vertical machine axis, which is designed as a counterpressure filling machine and is used to fill the bottles 2 with a liquid filling material in the form of a beverage.
- the bottles 2 are plastic bottles (PET bottles).
- the ring bowl 1 forms an inner space 3 which surrounds the machine axis in an annular manner and which is filled up to a predetermined level N with the liquid filling material (beverage), so that below the level N a liquid space 3 'occupied by the filling material and above the level N a gas space 3 '' is formed for a gas under pressure (e.g. inert gas, e.g. CO2 gas).
- a gas under pressure e.g. inert gas, e.g. CO2 gas
- a ring 4 is provided on the ring bowl 1 which surrounds the machine axis and, at a partial height, the ring bowl 3, which in FIG is made in one piece with the ring bowl 1, but in practice it can also be a component of the filling machine that is independent of and connected to the ring bowl 1.
- the ring 4 projects with the greater part of its axial length extending in the direction of the machine axis over the underside 5 of the ring bowl 1.
- a plurality of filling elements 6 are fastened to the latter.
- a bottle carrier or holder 7 is assigned to each filling element.
- Each bottle carrier 7 consists of a lower bottle plate 8, on which the bottle 2 stands with its bottom.
- an upper, fork-like holder 9, which serves to hold the bottle 2 in the region of the upper bottle neck, is preferred instead of the bottle plate.
- the bottle plate 8 or the holder 9 are provided on a lifting rod 10 arranged with their axis in the vertical direction, which for attaching the bottle 2 with its mouth 2 'to the filling element 6 and for pulling the bottle 2 from the filling element 6 by a predetermined stroke in the direction of its axis, ie can be moved up and down in the vertical direction (double arrow B).
- All lifting rods 10 are passed through bores 11 of the ring 4 and supported or guided by means of bearings 12 on the top and bottom of the ring 4. Since these bearings 12 are relatively far apart from one another in accordance with the axial height of the ring 4, this bearing results in very precise and jamming-free and wear-free guidance of the lifting rods 10.
- Each filling element 6 essentially consists of a housing 13, in which, among other things, a liquid channel 14 is formed, which is connected at one end to the filling material space 3 ′ via a filling material connection 15, which is described in more detail, and at its other end on the underside of the filling element 6 forms a discharge opening 14 'concentrically surrounding a vertical filling element axis FA.
- the liquid valve of the filling element 6 is also provided, which essentially consists of a valve body 16, which is actuated by unspecified actuating means for opening and closing by a predetermined movement stroke in the direction of the axis FA and in the closed state of the liquid valve with a valve body surface rests against a valve seat formed in the liquid channel 14.
- the valve body 16 is provided with a channel 17 which is open on the underside of the filling element 6 or the valve body 16 and thus in the region of the discharge opening 14 'and which serves as a return gas channel in the case of the filling tube-less filling element 6 and for this purpose when filling via a valve control device of the filling element 6 is connected to a channel 18 which opens into the gas space 3 ′′ of the ring bowl 1.
- the aforementioned product connection 15 consists essentially of a curved tube piece 19, which is connected at one end to an outlet 20 provided in the bottom of the ring bowl 1 for each filling element 6 and at the other end a radially extending to the vertical machine axis and in the liquid channel 14 opening line or channel section connects, which in the embodiment shown in FIG. 1 of a passage of a flow meter 21 and a formed in the ring 4 radially to the axis of the ring extending and open on the inner and outer surface of the ring 4 channel-like Passage 22 is formed.
- the flow meter 21, which is an inductive flow meter (IDM) in the embodiment shown, is connected on the one hand to the other end of the pipe section or elbow 19 and on the other hand is connected to the passage 22 by means of seals 23.
- the pipe section 19 also has a flange 19 'at its end adjacent to the flow meter 21. With the help of clamping screws 24, which pass through the openings of this flange 19 ', the flow meter 21 is clamped between the flange 19' and the inner surface of the ring 4 and is thereby held directly on the inner surface of the ring 4. With 21 'a downwardly projecting housing part of the flow meter 21 is designated, which serves to accommodate electrical functional elements.
- the above-described filling connection 15 or the above-described attachment of the flow meter 21 on the inner surface of the ring 4 or on a seat prepared there has the advantage of simple and problem-free assembly, in particular also of the flow meter 21, and also the advantage that this flow meter 21 is easy to repair can be exchanged or it is possible to provide a rectilinear tubular or sleeve-like intermediate piece instead of the flow meter 21, which is then clamped in the same way as the flow meter 21 via the tensioning screws 24 between the tubular piece 19 and the ring 4.
- the filling machine in such a way that the ring 4 and the ring bowl 1 have the same configuration for each filling point or for each filling element 6 (in particular with regard to its outlets 20) such that the filling elements 6 form groups of such filling elements.
- each group only one filling element 6 is then provided with the flow meter 21 and this flow meter 21 is replaced by an intermediate piece in the remaining filling elements 6 of the respective group. All filling elements 6 of this group are then controlled via the common flow meter 21.
- the flow meters 21 and other functional elements of the filling machine are arranged in a protected manner by means of an annular wall section 25, which is located radially within the bottle carrier 7 with respect to the machine axis and which projects away from the latter on the inside of the ring 4.
- a channel 27 for a pressurized control medium (compressed or control air) is further provided for each filling element 6, which is connected to a control pressure line 29 on the inside of the ring 4 via a coupling piece 28.
- the other end of the channel 27 opens into the outwardly sealed cylinder space 30 of a cylinder 31 provided on the top of the ring 4 for each filling element 6.
- a piston 32 with a sleeve-like piston seal and a piston rod 33 is parallel in a vertical axial direction provided displaceable to the filling element axis FA.
- a compression spring 34 which is arranged in the cylinder space 30 and which biases the piston 32 into the upper stroke position with a spring force, is supported against the underside of the piston 32.
- a crossbeam 35 is fastened, which is also connected at one end to the upper end of the lifting rod 10.
- the axes of the lifting rod 10 and of the cylinder 31 lie congruently one behind the other perpendicular to the drawing plane of this figure and, as shown in FIG. 2, are offset from one another in the circumferential direction of the rotating machine part or the ring bowl 1.
- a cam roller 36 is mounted on the crossbar 35 so as to be freely rotatable about an axis running radially to the machine axis.
- cam roller 36 intersects the axis of cylinder 31 Control curve referred to, against which the cam rollers 36 of all the filling elements 6 abut from below in the insertion and extension area, namely by the pressure of the respective compression spring 34 and supported by the control pressure in the cylinder space 30, so that the respective cam roller 36 follows the course of the control curve 37 and thereby the lifting movement for the respective bottle carrier 7 is generated.
- the control pressure line 29 is preferably controlled for each filling element 6 in such a way that when the respective bottle 2 is attached to the filling element 6, that is to say when the bottle carrier 7 is raised, the cylinder space 30 is acted upon by the control pressure and when the bottle 2 is removed from the filling element 6, that is to say when Lowering the bottle carrier 7, the cylinder space 30 is at least largely relieved of the control pressure. This results in a further improvement in the mode of operation and a reduction in wear for the lifting device.
- the ring 4 achieves a simplified, clear and variable construction for the filling machine or for the rotor having the ring bowl 1. All connections for the individual filling elements 6 are prepared in or on the ring 4, so that the assembly of the filling elements 6 is largely reduced to the flanging of these filling elements on the outside of the ring 4.
- the ring 4 also forms a stabilizing and reinforcing element of the rotor and represents a reliable holder and guide for the individual lifting elements.
- the filler elements 6 or their housings 13 each have a vertical surface, which is designed as a flat surface, against a vertical flat surface on the outside of the ring 4. Furthermore, in the embodiment shown in the figures, the housings 13 have a height in the direction of the axis FA which is equal to the height of the ring 4.
- the filling machine described is also suitable for filling cans.
Landscapes
- Filling Of Jars Or Cans And Processes For Cleaning And Sealing Jars (AREA)
Description
- Die Erfindung bezieht sich auf eine Füllmaschine umlaufender Bauart für Flaschen oder dgl. Behälter gemäß Oberbegriff Patentanspruch 1.
- Füllmaschinen sind in unterschiedlichsten Ausführungen bekannt. Bekannt ist auch eine insbesondere zum Füllen von Dosen bestimmte Füllmaschine (DE-OS 41 17 287), bei der am Umfang eines um eine vertikale Maschinenachse umlaufend angetriebenen Maschinenteil bzw. an einem dort vorgesehenen Ringkessel eine Vielzahl von Füllelementen gehalten ist, die jeweils zusammen mit einem Behälterträger eine Füllstelle bilden. Zur Halterung der Füllelemente ist der Ringkessel einstückig mit einem Ring ausgebildet, der sich als scheibenartiger Ring oder Flansch in einer horizontalen Ebene radial vom Ringkessel wegerstreckt und an dessen Umfangsbereich die Füllelemente mit der Oberseite ihres Gehäuses befestigt sind. Der Ring befindet sich dabei oberhalb des Bodens des Ringkessels. Jedes Füllelement ist über eine Füllgutverbindung, die sich im wesentlichen radial zur Maschinenachse vom Ringkessel an das Füllelement erstreckt, mit dem Innenraum des Ringkessels bzw. mit dem dortigen Füllgutraum verbunden. Die Füllelemente bilden Gruppen von Füllelementen, wobei in jeder Gruppe ein Füllelement in der Füllgutverbindung einen Durchflußmesser besitzt, über welchen nicht nur die Steuerung dieses Füllelement, sondern in gleichem Sinne auch die Steuerung der übrigen, den Durchflußmesser nicht aufweisenden Füllelemente der Gruppe erfolgt.
- Die Durchflußmesser befinden sich dabei in der radial zur Maschinenachse verlaufenden Achse zwischen dem jeweiligen Füllelement und dem Ringkessel. Hierdurch ergibt sich eine relativ große radiale Breite für den scheibenartigen Ring, was sich auf die Stabilität des Rotors der bekannten Füllmaschine nachteilig auswirken kann.
- Aufgabe der Erfindung ist es, eine Füllmaschine aufzuzeigen, die sich durch eine besonders einfache, kompakte und stabile Konstruktion auszeichnet.
- Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine Füllmaschine entsprechend dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 ausgebildet.
- Bei der erfindungsgemäßen Füllmaschine ist der Ring nicht scheibenförmig, sondern die Maschinenachse umschließend zylinderartig ausgebildet und steht über die Unterseite bzw. über den Boden des vorzugsweise ebenfalls als Ringkessel ausgebildeten Kessels für das flüssige Füllgut vor. Unterhalb des Kessels ist im Ring für jedes Füllelement eine Durchführung vorgesehen, die Teil der Füllgutverbindung vom Ringkessel an den Flüssigkeitskanal des Füllelementes bildet. An der bezogen auf die Maschinenachse radial außen liegenden Fläche bzw. Seite des Ringes sind die Füllelemente befestigt, und zwar mit einer vertikalen Anschlußfläche. An der Innenseite des Ringes unterhalb des Kessels befinden sich, soweit vorhanden, die Durchflußmesser, die während der Füllphase die dem jeweiligen Behälter zufließende Füllgutmenge messen und das das Schließen des jeweiligen Flüssigkeitsventils veranlassende Signal erzeugen.
- Im Ring sind bei der Erfindung bevorzugt auch die Hubelemente geführt, die sich dann bevorzugt bezogen auf die Maschinenachse radial innerhalb der Füllelemente befinden.
- Insgesamt wird durch die erfindungsgemäße Ausbildung eine kompakte, sehr robuste Konstruktion erreicht, bei der der die Füllelemente tragende Ring nicht nur stabilisierend für den Rotor wirkt, sondern in diesem Ring sind auch zumindest die Durchlässe für die Füllgutverbindungen, bevorzugt aber auch weitere Kanäle oder Verbindungen für die einzelnen Füllelemente vorbereitet, so daß die Verbindung des Flüssigkeitskanals sowie eventueller weiterer Kanäle im Füllelement mit den im Ring vorbereiteten Durchlässen und Kanälen durch einfache Montage des jeweiligen Füllelementes am Ring hergestellt wird. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung wird weiterhin erreicht, daß für das flüssige Füllgut im Bereich des Durchflußmessers eine ausreichend große Fallhöhe und damit auch eine ausreichend große Fließgeschwindigkeit gegeben sind.
- Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1
- in vereinfachter Darstellung und im Schnitt ein Füllelement einer Füllmaschine rotierender Bauart, zusammen mit dem Ringkessel der Füllmaschine sowie mit einer unter dem Füllelement angeordneten Flasche;
- Fig. 2
- in einer Ansicht entsprechend dem Pfeil A der Fig. 1 das obere Ende eines dem Füllelement der Fig. 1 zugeordneten Hubelementes, teilweise im Schnitt, zusammen mit einer Steuerkurve.
- In den Figuren ist 1 ein Ringkessel, der an einem ansonsten nicht dargestellten, um eine vertikale Maschinenachse umlaufenden Rotor der Füllmaschine vorgesehen ist, welche als Gegendruckfüllmaschine ausgebildet ist und zum Füllen der Flaschen 2 mit einem flüssigen Füllgut in Form eines Getränkes dient. Die Flaschen 2 sind bei der dargestellten Ausführungsform Kunststoff-Flaschen (PET-Flaschen).
- Der Ringkessel 1 bildet einen die Maschinenachse ringförmig umschließenden Innenraum 3, der bis zu einem vorgegebenen Niveau N mit dem flüssigen Füllgut (Getränk) gefüllt ist, so daß unterhalb des Niveaus N ein vom Füllgut eingenommener Flüssigkeitsraum 3' und oberhalb des Niveaus N ein Gasraum 3'' für ein unter Druck stehendes Gas (beispielsweise Inert-Gas, z.B. CO2-Gas) gebildet ist.
- An der bezogen auf die vertikale Maschinenachse radial außen liegenden Seite des Ringkessels 1 ist an diesem ein die Maschinenachse sowie auf einer Teilhöhe auch den Ringkessel 3 umschließender Ring 4 vorgesehen, der in der Fig. 1 als einstückig mit dem Ringkessel 1 hergestellt ist, in der Praxis aber auch ein vom Ringkessel 1 unabhängiges und mit diesem verbundenes Bauteil der Füllmaschine sein kann.
- Der Ring 4 steht mit dem größeren Teil seiner sich in Richtung der Maschinenachse erstreckenden axialen Länge über die Unterseite 5 des Ringkessels 1 vor. An der bezogen auf die Maschinenachse radial außen liegenden Seite des Ringes 4 ist an diesem eine Vielzahl von Füllelementen 6 befestigt. Jedem Füllelement ist ein Flaschenträger bzw. -halter 7 zugeordnet. Jeder Flaschenträger 7 besteht aus einem unteren Flaschenteller 8, auf dem die Flasche 2 mit ihrem Boden aufsteht. Bevorzugt ist aber anstelle des Flaschentellers ein oberer, gabelartiger Halter 9, der zur Halterung der Flasche 2 im Bereich des oberen Flaschenhalses dient. Der Flaschenteller 8 oder der Halter 9 sind an einer mit ihrer Achse in vertikaler Richtung angeordneten Hubstange 10 vorgesehen, die zum Ansetzen der Flasche 2 mit ihrer Mündung 2' an das Füllelement 6 sowie zum Abziehen der Flasche 2 von dem Füllelement 6 um einen vorgegebenen Hub in Richtung ihrer Achse, d.h. in vertikaler Richtung auf- und abbewegbar ist (Doppelpfeil B). Sämtliche Hubstangen 10 sind durch Bohrungen 11 des Ringes 4 hindurchgeführt und mittels Lager 12 an der Oberseite und Unterseite des Ringes 4 gelagert bzw. geführt. Da diese Lager 12 entsprechend der axialen Höhe des Ringes 4 relativ weit voneinander beabstandet sind, ergibt sich durch diese Lager eine sehr exakte und klemm- bzw. verschleißfreie Führung der Hubstangen 10.
- Jedes Füllelement 6 besteht im wesentlichen aus einem Gehäuse 13, in welchem u.a. ein Flüssigkeitskanal 14 ausgebildet ist, der mit seinem einen Ende über eine noch näher beschriebene Füllgutverbindung 15 mit dem Füllgutraum 3' verbunden ist und an seinem anderen Ende an der Unterseite des Füllelementes 6 eine eine vertikale Füllelementachse FA konzentrisch umschließende Abgabeöffnung 14' bildet. Im Flüssigkeitskanal 14 ist weiterhin das Flüssigkeitsventil des Füllelementes 6 vorgesehen, welches im wesentlichen aus einem Ventilkörper 16 besteht, der durch nicht näher bezeichnete Betätigungsmittel zum Öffnen und Schließen um einen vorgegebenen Bewegungshub in Richtung der Achse FA bewegbar ist und im geschlossenen Zustand des Flüssigkeitsventils mit einer Ventilkörperfläche gegen einen im Flüssigkeitskanal 14 gebildeten Ventilsitz anliegt. Der Ventilkörper 16 ist mit einem an der Unterseite des Füllelementes 6 bzw. des Ventilkörpers 16 und damit im Bereich der Abgabeöffnung 14' offenen Kanal 17 versehen, der bei dem füllrohrlosen Füllelement 6 beim Füllen als Rückgaskanal dient und zu diesem Zweck beim Füllen über eine Ventilsteuereinrichtung des Füllelementes 6 mit einem Kanal 18 verbunden ist, der in den Gasraum 3'' des Ringkessels 1 mündet.
- Die vorgenannte Füllgutverbindung 15 besteht im wesentlichen aus einem gekrümmten Rohrstück 19, welches mit einem Ende an einen im Boden des Ringkessels 1 für jedes Füllelement 6 vorgesehenen Auslaß 20 angeschlossen ist und an dessen anderes Ende sich dicht ein radial zur vertikalen Maschinenachse erstreckender und in den Flüssigkeitskanal 14 mündender Leitungs- bzw. Kanalabschnitt anschließt, der bei der in der Fig. 1 dargestellten Ausführungsform von einem Durchlaß eines Durchflußmessers 21 und einem im Ring 4 ausgebildeten radial zur Achse des Ringes sich erstreckenden und an der Innen- und Außenfläche des Ringes 4 offenen kanalartigen Durchlaß 22 gebildet ist. Der Durchflußmesser 21, der bei der dargestellten Ausführungsform ein induktiver Durchflußmesser (IDM) ist, ist einerseits mit dem anderen Ende des Rohrstückes bzw. Krümmers 19 verbunden und andererseits mittels Dichtungen 23 an den Durchlaß 22 angeschlossen. Das Rohrstück 19 besitzt auch an seinem dem Durchflußmesser 21 benachbarten Ende einen Flansch 19'. Mit Hilfe von Spannschrauben 24, die Öffnungen dieses Flansches 19' durchgreifen, ist der Durchflußmesser 21 zwischen dem Flansch 19' und der Innenfläche des Ringes 4 verspannt und dadurch direkt an der Innenfläche des Ringes 4 gehalten. Mit 21' ist ein nach unten wegstehendes Gehäuseteil des Durchflußmessers 21 bezeichnet, welches zur Aufnahme von elektrischen Funktionselementen dient.
- Die vorbeschriebene Füllgutverbindung 15 bzw. die vorbeschriebene Befestigung des Durchflußmessers 21 an der Innenfläche des Ringes 4 bzw. an einem dort vorbereiteten Sitz hat den Vorteil einer einfachen und problemlosen Montage insbesondere auch des Durchflußmessers 21 sowie auch den Vorteil, daß dieser Durchflußmesser 21 im Reparaturfall leicht ausgetauscht werden kann oder es möglich ist, anstelle des Durchflußmessers 21 ein geradliniges rohr- oder hülsenartiges Zwischenstück vorzusehen, welches dann in gleicher Weise wie der Durchflußmesser 21 über die Spannschrauben 24 zwischen dem Rohrstück 19 und dem Ring 4 verspannt ist. Hierdurch ist es insbesondere auch möglich, die Füllmaschine bei einer für jede Füllstelle bzw. für jedes Füllelement 6 gleicher Ausgestaltung des Ringes 4 sowie des Ringkessels 1 (insbesondere bezüglich seiner Auslässe 20) so auszugestalten, daß die Füllelemente 6 Gruppen solcher Füllelemente bilden. In jeder Gruppe ist dann jeweils nur ein Füllelement 6 mit dem Durchflußmesser 21 versehen und dieser Durchflußmesser 21 ist bei den übrigen Füllelementen 6 der jeweiligen Gruppe durch ein Zwischenstück ersetzt. Über den gemeinsamen Durchflußmesser 21 werden dann sämtliche Füllelemente 6 dieser Gruppe gesteuert.
- Durch einen ringförmigen Wandabschnitt 25, der sich bezogen auf die Maschinenachse radial innerhalb der Flaschenträger 7 befindet, und an der Innenseite des Ringes 4 von diesem nach unten wegsteht, sind die Durchflußmesser 21 und andere Funktionselemente der Füllmaschine geschützt angeordnet.
- Neben den kanalartigen Durchlässen 22 sind im Ring 4 weitere Durchlässe oder Verbindungskanäle vorgesehen, und zwar für jedes Füllelement 6 u.a. ein kanalartiger Durchlaß 26, der den im Ring 4 verlaufenden Teil des Kanales 18 bildet und an der Außenseite des Ringes einen Anschnitt aufweist, über den sich der Durchlaß 26 in einen im Gehäuse 13 des betreffenden Füllelementes ausgebildeten Teil des Kanals 18 fortsetzt. Ebenso wie die Verbindung zwischen dem Flüssigkeitskanal 14 und dem Durchlaß 22 ist auch die Verbindung zwischen dem Durchlaß 26 und dem im Gehäuse 13 des Füllelementes 6 ausgebildeten Teil des Kanales 18 unter Verwendung einer nicht dargestellten Dichtung durch einfaches Anflanschen des Gehäuses 13 des Füllelementes 6 an die Außenseite des Ringes 4 hergestellt. Dies gilt auch für weitere, an das Füllelement 6 führende Kanäle oder Anschlüsse, wobei anstelle von einzelnen Dichtungen im Anschlußbereich zwischen Ring 4 und Füllelement 6 auch ein gemeinsames, plattenförmiges Dichtungselement verwendet sein kann.
- Im Ring 4 ist weiterhin für jedes Füllelement 6 ein Kanal 27 für ein unter Druck stehendes Steuermedium (Druck- oder Steuerluft) vorgesehen, der an der Innenseite des Ringes 4 über ein Kupplungsstück 28 an eine Steuerdruckleitung 29 angeschlossen ist. Das andere Ende des Kanales 27 mündet in den nach außen hin abgedichteten Zylinderraum 30 eines an der Oberseite des Ringes 4 für jedes Füllelement 6 vorgesehenen Zylinders 31. In diesem Zylinder ist ein Kolben 32 mit einer manschettenartigen Kolbendichtung und einer Kolbenstange 33 in einer vertikalen Achsrichtung parallel zur Füllelementachse FA verschiebbar vorgesehen. Gegen die Unterseite des Kolbens 32 stützt sich eine im Zylinderraum 30 angeordnete Druckfeder 34 ab, die den Kolben 32 mit einer Federkraft in die obere Hubstellung vorspannt. An dem oberen Ende der vom Kolben 32 nach oben wegstehenden und im Zylinder 32 verschiebbar geführten Kolbenstange 33 ist eine Traverse 35 befestigt, die mit ihrem einen Ende auch mit dem oberen Ende der Hubstange 10 verbunden ist.
- Die Achsen der Hubstange 10 und des Zylinders 31 liegen bei der für die Fig. 1 gewählten Darstellung senkrecht zur Zeichenebene dieser Figur deckungsgleich hintereinander und sind, wie in der Fig. 2 dargestellt, in Umfangsrichtung des umlaufenden Maschinenteils bzw. des Ringkessels 1 gegeneinander versetzt. An der bezogen auf die vertikale Maschinenachse radial außen liegenden Seite der Traverse 35 ist an dieser um eine radial zur Maschinenachse verlaufende Achse frei drehbar eine Kurvenrolle 36 gelagert. Die Drehachse der Kurvenrolle 36 schneidet die Achse des Zylinders 31. Mit 37 ist eine mit dem Rotor bzw. Ringkessel 1 nicht umlaufende Steuerkurve bezeichnet, gegen die die Kurvenrollen 36 sämtlicher Füllelemente 6 von unten im Einschub- und Ausschubbereich anliegen, und zwar durch den Druck der jeweiligen Druckfeder 34 und unterstützt durch den Steuerdruck im Zylinderraum 30, so daß die jeweilige Kurvenrolle 36 dem Verlauf der Steuerkurve 37 folgt und hierdurch die Hubbewegung für den jeweiligen Flaschenträger 7 erzeugt wird. Bevorzugt ist die Steuerdruckleitung 29 für jedes Füllelemnt 6 derart gesteuert, daß beim Ansetzen der jeweiligen Flasche 2 an das Füllelement 6, d.h. beim Anheben des Flaschenträgers 7 der Zylinderraum 30 mit dem Steuerdruck beaufschlagt wird und beim Abziehen der Flasche 2 vom Füllelement 6, d.h. beim Absenken des Flaschenträgers 7 der Zylinderraum 30 zumindest weitestgehend vom Steuerdruck entlastet ist. Hierdurch ergibt sich eine weitere Verbesserung der Arbeitsweise sowie Reduzierung des Verschleißes für die Hubeinrichtung.
- Mit 38 ist schließlich ein Anschluß bezeichnet, über den das flüssige Füllgut dem Ringkessel 1 zugeführt wird.
- Durch den Ring 4 wird eine vereinfachte, übersichtliche und auch variable Konstruktion für die Füllmaschine bzw. für den den Ringkessel 1 aufweisenden Rotor erreicht. In bzw. am Ring 4 sind sämtliche Anschlüsse oder Verbindungen für die einzelnen Füllelemente 6 vorbereitet, so daß die Montage der Füllelemente 6 sich weitestgehend auf das Anflanschen dieser Füllelemente an der Außenseite des Ringes 4 reduziert. Der Ring 4 bildet darüber hinaus ein stabilisierendes und verstärkendes Element des Rotors und stellt eine zuverlässige Halterung und Führung für die einzelnen Hubelemente dar. Da der Ring 4 weiterhin über die Unterseite des Ringkessels 1 vorsteht und der Durchlaß 22 ebenso wie der Flüssigkeitskanal 14 auf einem Niveau unterhalb des Bodens des Ringkessels 1 und auch des Füllgutraumes 3' vorgesehen sind, ist insbesondere auch ein ausreichender Niveauunterschied (Fallhöhe) zwischen dem Niveau N im Ringkessel 1 und im Niveau der Abgabeöffnung 14' sichergestellt. Hierdurch ergibt sich während des Füllens einer Flasche 2 bei geöffnetem Ventilkörper 16 eine ausreichend große Strömung des Füllgutes, die nicht nur kurze Füllzeiten sicherstellt, sondern auch eine einwandfreie Messung des der jeweiligen Flasche 2 zufließenden Füllgutes durch den Durchflußmesser 21 gewährleistet. Durch den über die Unterseite des Ringkessels 6 vorstehenden Ring 4 ist es weiterhin auch möglich, an der Innenseite dieses Ringes 4 unterhalb des Ringkessels 1 den Durchflußmesser 21 oder anstelle hiervon das Zwischenstück oder ein an den Auslaß 20 führendes Rohrstück anzuflanschen bzw. zu befestigen.
- Bei der dargestellten Ausführungsform liegen die Füllelemente 6 bzw. deren Gehäuse 13 jeweils mit einer vertikalen Fläche, die als plane Fläche ausgebildet ist, gegen eine vertikale plane Fläche an der Außenseite des Ringes 4 flächig an. Weiterhin besitzen bei der in den Figuren dargestellten Ausführungsform die Gehäuse 13 in Richtung der Achse FA eine Höhe, die gleich der Höhe des Ringes 4 ist.
- Bei entsprechender Ausbildung der Füllelemente und der Hubelemente ist die beschriebene Füllmaschine auch zum Füllen von Dosen geeignet.
-
- 1
- Ringkessel
- 2
- Flasche
- 2'
- Mündung
- 3
- Raum
- 3'
- Füllgutraum
- 3"
- Gasraum
- 4
- Ring
- 5
- Unterseite
- 6
- Füllelement
- 7
- Flaschenträger
- 8
- Flaschenteller
- 9
- Gabelarm
- 10
- Hubstange
- 11
- Bohrung
- 12
- Lager
- 13
- Gehäuse
- 14
- Flüssigkeitskanal
- 14'
- Abgabeöffnung
- 15
- Füllgutverbindung
- 16
- Ventilkörper
- 17
- Kanal
- 18
- Kanal
- 19
- Rohrstück
- 19'
- Flansch
- 20
- Auslaß
- 21
- Durchflußmesser
- 21'
- Gehäuseteil
- 22
- Durchlaß
- 23
- Dichtung
- 24
- Spannschraube
- 25
- Wandabschnitt
- 26
- Durchlaß
- 27
- Kanal
- 28
- Kupplungsstück
- 29
- Steuerdruckleitung
- 30
- Zylinderraum
- 31
- Zylinder
- 32
- Kolben
- 33
- Kolbenstange
- 34
- Druckfeder
- 35
- Taverse
- 36
- Kurvenrolle
- 37
- Steuerkurve
- 38
- Anschluß
Claims (18)
- Füllmaschine umlaufender Bauart zum Abfüllen eines flüssigen Füllgutes in Flaschen oder dgl. Behälter, mit einem einen Kessel (1) zur Aufnahme des Füllgutes aufweisenden und mit einem um eine vertikale Maschinenachse rotierend antreibbaren Rotor oder Maschinenteil, an dessen Umfang mehrere, jeweils ein Füllelement (6) sowie einen zugehörigen Behälterträger (7) aufweisende Füllstellen gebildet sind, mit einem Ring (4), der sich vom Kessel (1) radial nach außen wegerstreckt und an den die Füllelemente (6) gehalten sind, von denen jedes einen ein Flüssigkeitsventil (16) aufweisenden und eine Abgabeöffnung (14') an der Unterseite des Füllelementes (6) bildenden Flüssigkeitskanal (14) aufweist, über den in einer Füllphase bei geöffnetem Flüssigkeitsventil das flüssige Füllgut dem jeweiligen, an der betreffenden Füllstelle vorgesehenen Behälter (2) zufließt, mit einer das andere Ende des Flüssigkeitskanals (14) jedes Füllelementes (6) mit einem Auslaß (20) des Kessels (1) verbindenden Füllgutverbindung (15), mit wenigstens einem Durchflußmesser (21), der in der Füllgutverbindung (15) wenigstens eines Füllelementes (6) einer Gruppe solcher Füllelemente vorgesehen ist, sowie mit wenigstens einem Hubelement (10) für jeden Flaschenträger (7), welches in mindestens einer Führung (12) verschiebbar vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (4) zumindest mit einem Teilbereich über eine Unterseite (5) des Kessels (1) nach unten vorsteht, daß an der die Maschinenachse umschließenden Außenfläche des Rings (4) die Füllelemente (6) befestigt sind, daß die Füllgutverbindung (15) an den Flüssigkeitskanal (14) jedes Füllelementes (6) durch den Ring (4) hindurchgeführt ist und dieser hierfür in seinem über die Unterseite (5) des Ringkessels (1) vorstehenden Teil einen Kanal oder Durchlaß (22) aufweist, daß der wenigstens eine Durchflußmesser (21) gegenüber der die Maschinenachse umschließenden Innenseite des Ringes (4) in Bezug auf diese Maschinenachse radial nach innen versetzt unterhalb des Kessels vorgesehen ist.
- Füllmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (4) die wenigstens eine Führung (12) für das Hubelement (10) des jeweiligen Füllelementes (6) aufweist.
- Füllmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der wenigstens eine Durchflußmesser (21) an der Innenseite des Ringes (4) vorgesehen bzw. befestigt ist.
- Füllmaschine nach einem der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Durchlaß (22) und der an diesen Durchlaß anschließende Teil des Flüssigkeitskanals (14) jedes Füllelementes (6) auf einem Niveau unterhalb der Unterseite oder des Bodens des Kessels (5) befinden, welches von der Unterseite oder dem Boden beabstandet ist.
- Füllmaschine nach einem der Ansprüche 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllgutverbindung (15) in einem zwischen dem Auslaß (20) des Kessels (1) und der Innenseite des Ringes verlaufenden Teilabschnitt von einer wenigstens ein Rohrstück (19) aufweisenden Rohrverbindung und dem Durchflußmesser (21) gebildet ist, welcher zwischen der Rohrverbindung und der Innenseite des Ringes (4) angeordnet ist.
- Füllmaschine nach einem der Ansprüche 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Teil der Füllelemente (6) anstelle des Durchflußmessers (21) ein diesen Durchflußmesser in seinen axialen Abmessungen entsprechendes, einen Durchlaß für das flüssige Füllgut bildendes Zwischenstück vorgesehen ist.
- Füllmaschine nach einem der Ansprüche 1 - 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslaß (20) am Kessel (1) für jedes Füllelement (6) im Kesselboden vorgesehen ist.
- Füllmaschine nach einem der Ansprüche 1 - 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchlaß (22) für das flüssige Füllgut im Ring (4) sowie der Durchlaß für das flüssige Füllgut im Durchflußmesser oder in dem diesen Durchflußmesser ersetzenden Zwischenstück achsgleich miteinander angeordnet sind.
- Füllmaschine nach einem der Ansprüche 1 - 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchlaß (22) für das flüssige Füllgut im Ring (4) mit seiner Achse radial zur Maschinenachse angeordnet ist.
- Füllmaschine nach einem der Ansprüche 1 - 9, dadurch gekennzeichnet, daß im Ring (4) zusätzlich zum Durchlaß (22) für das flüssige Füllgut für jedes Füllelement bzw. für jede Füllstelle wenigstens ein weiterer Durchlaß oder Kanal, beispielsweise ein Gaskanal (26) und/oder wenigstens ein Steuerdruckkanal (27) vorgesehen ist.
- Füllmaschinen nach einem der Ansprüche 1 - 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchlaß (22) für das flüssige Füllgut sowie evtl. weitere Kanäle (26) an der Außenfläche des Ringes (4) münden und dort in den Flüssigkeitskanal (14) oder in einen weiteren, in einem Gehäuse (13) des Füllelementes (6) ausgebildeten Kanal des an dieser Außenfläche befestigten Füllelementes (6) oder Gehäuses (13) übergehen.
- Füllmaschine nach einem der Ansprüche 1 - 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Hubelement (10) im Bereich der Unterseite sowie auch im Bereich der Oberseite des Ringes (4) jeweils in wenigstens einer Führung (12) geführt ist.
- Füllmaschine nach einem der Ansprüche 1 - 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Hubelement von wenigstens einer Hubstange (10) gebildet ist, die bezogen auf die Maschinenachse gegenüber dem jeweiligen Füllelemnt (6) radial nach innen versetzt vorgesehen ist.
- Füllmaschine nach einem der Ansprüche 1 - 13, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Hubelement (10) oberhalb des Ringes (4) und oberhalb des Füllelementes (6) wenigstens eine mit einer Steuerkurve (37) zusammenwirkende Kurvenrolle (36) aufweist.
- Füllmaschine nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Hubelement eine Kurvenrolle (36) aufweist, die durch eine Betätigungseinrichtung (31, 32, 34) von unten her gegen die Steuerkurve (37) angedrückt ist.
- Füllmaschine nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungseinrichtung von einer vorzugsweise gesteuerten und mit einem Druckmedium, vorzugsweise mit Druckluft beaufschlagbaren Kolben-Zylinder-Einheit (31, 32) gebildet ist, die (30) eine auf den Kolben (32) einwirkende und vorzugsweise in einem Zylinderraum vorgesehene Druckfeder (34) besitzt, die das Hubelement (10) für eine Anlage der Kurvenrolle (36) gegen die Steuerkurve (37) vorspannt.
- Füllmaschine nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungseinrichtung von einer gesteuerten, mit einem Druckmedium, vorzugsweise mit Druckluft beaufschlagbaren Kolben-Zylinder-Einrichtung (31, 32) gebildet wird, die über eine Traverse (35) mit dem oberen Ende des Hubelementes (10) verbunden und gegenüber diesem Hubelement versetzt, vorzugsweise in Umfangsrichtung des Rotors der Füllmaschine versetzt vorgesehen ist.
- Füllmaschine nach einem der Ansprüche 1 - 17, dadurch gekennzeichnet, daß am Ring (4) eine von diesem Ring nach unten wegstehende und gegenüber den Füllstellen radial nach innen versetzte Abschirmwand (25) befestigt ist.
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