EP1486454B1 - Behälterbehandlungsmaschine mit abgeschlossenem raum - Google Patents
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- EP1486454B1 EP1486454B1 EP04005232A EP04005232A EP1486454B1 EP 1486454 B1 EP1486454 B1 EP 1486454B1 EP 04005232 A EP04005232 A EP 04005232A EP 04005232 A EP04005232 A EP 04005232A EP 1486454 B1 EP1486454 B1 EP 1486454B1
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- B67C2003/2697—Means for filling containers in defined atmospheric conditions by enclosing the container partly in a chamber
Definitions
- the invention relates to a container treatment machine referred to in the preamble of claim 1 Art.
- Container treatment machines are z. As filling machines, capping machines, rinsers and the like. With higher performance, they are designed in a rotating design, wherein the receiving treatment stations are arranged on the circumference of the carousel and circumferentially take the containers during the treatment.
- the DE 199 11 517 A1 shows a rotating filling machine, which is generally arranged in a tightly enclosing housing on all sides, which is determined by the size of the machine and therefore also of considerable volume.
- the DE 198 35 369 C1 shows an embodiment in which container treatment machines protrude with their arranged below treatment stations from above sealed in a room with special atmosphere. This room is equipped walkable below the machine.
- a disadvantage of the constructions according to the prior art is consequently the considerable volume of the space subjected to a special atmosphere.
- the room In the event of malfunctions, the room must be opened. He is then filled with normal ambient air and germinated accordingly. The subsequent cleaning of the room before re-operation is essentially determined by its surfaces and the total volume. In the known large rooms, therefore, business interruptions, which are necessary due to malfunction or required machine changes and the unavoidable cleaning several hours.
- the enclosed space is formed as a ring tunnel surrounding the filling machine carousel, which is enclosed by the closed surfaces of the carousel and ring bowl on the one hand and by the stationary surfaces on the other hand, wherein the carousel and stationary surfaces forming the tunnel have concentric seals - or seal each other.
- the present invention has the object to reduce the conditional upon the integration of the transfer or transport stars clean room volume.
- the clean room is reduced to an extremely small volume, whereby a considerably more economical filling of related beverages is ensured.
- FIG. 1 shows a perspective view of a belonging to the prior art machinery for rinsing, filling and sealing of containers, eg. B. PET bottles.
- the containers are fed to the machinery by known, not shown transporters and brought by a Einteilschnecke 1 on division.
- a star conveyor 2 passes the container initially to a rinser 3.
- the PET bottles shown in this embodiment described with a suitable treatment liquid, eg. B. sterile water or a disinfecting liquid, rinsed outside and inside.
- a suitable treatment liquid eg. B. sterile water or a disinfecting liquid
- the in a vessel treatment plant of the previously used components such as rinser 3, 5 filler, capper 7 and transport stars 2, 4, 6 are of known design and can be of various types.
- the peripheral part of the filling machine is surrounded by a non-circulating, ie stationary cladding 10.
- the upper end of the panel forms an annular channel 11, which surrounds the entire rotor and is separated from it by a narrow annular gap 12.
- the lining 10 in conjunction with the geometric shape of the rotating rotor of the filling machine forms a treatment chamber, wherein the lining 10 is designed so that at its lower end between the lining 10 and circumferential Spinner of the filling machine only a small, the entire roundabout of the filling machine enclosing gap 14 remains.
- the annular channel 11 is acted upon by at least one supply line 13 with a pressurized process gas, wherein it is z. B. may be sterile air, CO2 or other suitable gas or gas mixture.
- a pressurized process gas wherein it is z. B. may be sterile air, CO2 or other suitable gas or gas mixture.
- the clean room according to the invention over the designated 11 known annular space only from a part of the beverage container 16 at least with its mouth region 17 enclosing space 15. It is preferably at the surrounding with the Gremankarussell lower horizontal wall surface 18 directly the recordings, supports and centering 19 arranged for the bottle mouths. These can therefore be made of simple semi-circular openings. However, other versions may be provided for this purpose. Thus, it is conceivable, on a rotating wall of the room specially trained support or staple fingers u. Like. Provide that can be controlled in the inlet and outlet areas for receiving and transfer. The outer centering of the circulating containers or their mouth regions is ensured by a surrounding space part 20 surrounding the filling machine.
- This space part 20 is executed at right angles and forms a preferably vertically upstanding outer wall 21 and the inwardly facing centering wall 22, which may also be provided with a seal for sealing the annular gap.
- the centering wall 22 may also be slightly sloping for better cleaning.
- the inlet and outlet area of such a filling machine is, as already stated, formed by rotating stars 4, 8. These are according to the invention in 3 and 4 made of a flat disc 23 with corresponding recesses, supports and / or centering 24. These disks are surrounded by an upper fixed hood part 25, the rotating disk surface forming part of the lower space boundary.
- the container mouths are fed to the star pockets or centerings 24 at a narrow inlet and outlet opening 27 or removed from the latter after completion of the treatment.
- feeds or nozzles 13 may be provided at various locations in order to maintain as constant as possible and everywhere effective low pressure in the clean room.
- the mouths or their areas receiving supports and / or centering 24 may be stored, for example, folded outwardly or downwardly.
- the relevant folding mechanism 25 can be held on swivel joints 26 with torsion springs 27.
- controllable and / or flexible openings for the container mouths are preferably provided on the lower cleanroom side. In this way, the mouth area is introduced from below into the clean room and surrounded by it.
Landscapes
- Filling Of Jars Or Cans And Processes For Cleaning And Sealing Jars (AREA)
Description
- Die Erfindung betrifft eine Behälterbehandlungsmaschine der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art.
- Behälterbehandlungsmaschinen sind z. B. Füllmaschinen, Verschließmaschinen, Rinser und dergleichen. Bei höherer Leistung werden sie in rotierender Bauart ausgebildet, wobei die die Behälter aufnehmenden Behandlungsplätze am Umfang des Karussells angeordnet sind und umlaufend die Behälter während der Behandlung mitnehmen.
- Bei den gehobenen Ansprüchen an die Qualität der abzufüllenden Getränke und deren Haltbarkeit bietet sich eine gattungsgemäße Bauweise an, bei der die Behandlungsplätze in einem abgeschlossenen mit Sonderatmosphäre beaufschlagbaren Raum liegen. Dieser Raum kann mit Inertatmosphäre, z. B. CO2, mit sterilisierender Atmosphäre oder H2O2 beaufschlagt werden und dadurch eine sauerstoffarme und keimarme Behandlung der Getränke sicherstellen, was für deren Abfüllqualität von vorrangiger Bedeutung ist. Derartige Behandlungsmaschinen sind in der Getränkeindustrie in vielfältiger Bauweise bekannt. Die
DE-PS 696 569 DE 199 11 517 A1 zeigt eine rotierende Füllmaschine, die insgesamt in einem allseitig eng umschließenden Gehäuse angeordnet ist, dass von der Größe der Maschine bestimmt und daher ebenfalls von erheblichem Volumen ist. DieDE 198 35 369 C1 zeigt eine Ausbildung, bei der Behälterbehandlungsmaschinen mit ihren unten angeordneten Behandlungsplätzen von oben in einen Raum mit Sonderatmosphäre abgedichtet hineinragen. Dieser Raum ist unterhalb der Maschine begehbar ausgerüstet. - Eine weitere Lösung ist in der
DE 197 31 796 offenbart. Bei dieser technischen Ausgestaltung werden Füll- und Verschließmaschine in einem Reinraum angeordnet, dessen Volumen so knapp bemessen ist, dass nur der für Wartungsarbeiten an Füll- und Verschließmaschine erforderliche Arbeitsraum vorhanden ist. Durch die Reduzierung des Reinraumvolumens soll eine Senkung der Betriebskosten der Anlage erreicht werden. Zusätzlich ist ein Tauchbadsterilisator direkt am Reinraum angeordnet. Durch diese Maßnahme soll im Vergleich zurEP 0120 789 der zweite Rinser und die mit ihm verbundenen Betriebs- und Anschaffungskosten eingespart werden. Insgesamt haftet dieser Lösung der Nachteil an, dass auch hier ein Reinraum vorgesehen ist, der sowohl Füll- als auch Verschließmaschine als ganzes umschließt, was einen großen Platzbedarf und hohe Bau- und Betriebskosten bedingt. Die in dieser technischen Lehre angestrebte, möglichst weitgehende Reduzierung des Bauvolumens des Reinraumes bringt aufgrund der eingeschränkten Zugänglichkeit bedeutende Nachteile bei den auszuführenden Wartungsarbeiten mit sich. - Nachteilig bei den Konstruktionen nach dem Stand der Technik ist demzufolge das erhebliche Volumen des mit Sonderatmosphäre beaufschlagten Raumes. Bei Betriebsstörungen muss der Raum geöffnet werden. Er ist dann ausgefüllt mit normaler Umgebungsluft und entsprechend verkeimt. Die anschließende Reinigung des Raumes vor erneuter Betriebsaufnahme ist wesentlich von dessen Oberflächen und vom Gesamtvolumen bestimmt. Bei den bekannten großen Räumen dauern daher Betriebsunterbrechungen, die durch Betriebsstörungen oder erforderliche Maschinenumstellungen nötig sind und die unvermeidbare Reinigung mehrere Stunden.
- Aus der
DE 101 45 803 A1 und derDE 297 13 155 U1 ist es schließlich bekannt, dass der abgeschlossene Raum als ein das Füllmaschinenkarussell umlaufender Ringtunnel ausgebildet ist, der von den geschlossenen Flächen des Karussells und Ringkessels einerseits und von den stationären Flächen andererseits umschlossen ist, wobei die den Tunnel bildenden Karussell- und Stationärflächen über konzentrische Dichtungen auf- bzw. zueinander abdichten. Diese bekannten Ausgestaltungen reduzieren den erforderlichen Reinraum bereits erheblich. - Eine weitere Behälterbehandlungsmaschine mit erheblich vermindertem Reinraum stellt die
US 4,729,204 vor. Diese Schrift schlägt die Ausbildung einer Verschließmaschine vor, bei welcher je Behandlungs- oder Verschließstation eine separate, mit einem Inertgas beaufschlagte Kammer vorgesehen ist. Die Wände dieser Kammern werden zum einen aus mit einem Rotor umlaufenden und zum anderen aus ortsfesten, nicht umlaufenden Wandelementen gebildet. Weiterhin ist vorgesehen, dass die zu verschließenden Behälter durch einen Transferstern in die Kammern eingeschoben werden.
Durch die technische Lehre derUS 4,729,204 wird ein Reinraum aufgezeigt, dessen Volumen noch weiter reduziert wurde. - Es entspricht dem Stand der Technik, auch die in vielen Anwendungsfällen notwendigen Transfer- oder Transportsterne mit in die Reinräume zu integrieren, wobei das Reinraumvolumen, bedingt durch die räumliche Gestalt dieser Sterne nicht unerheblich vergrößert wird.
- Bislang wurden keine Vorschläge zur Reduzierung dieses zusätzlichen, durch die Integration der Transfer- oder Transportsterne bedingten Volumens unterbreitet.
- Ausgehend vom bekannten Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, das durch die Integration der Transfer- oder Transportsterne bedingte Reinraumvolumen zu reduzieren.
- Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruches 1 und denen der Unteransprüche gelöst.
- Mit der aufgezeigten vorliegenden Erfindung wird der Reinraum auf ein äußerst geringes Volumen reduziert, wodurch ein erheblich wirtschaftlicheres Abfüllen von diesbezüglichen Getränken gewährleistet wird.
- Weitere Merkmale der Erfindung ergehen aus den Unteransprüchen.
- Im Nachfolgenden wird die Erfindung an Hand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
- Es zeigen:
- Figur 1:
- die perspektivische Darstellung einer zum Stand der Technik zählenden Ma- schinenanlage zum Rinsen, Füllen und Verschließen von Behältern mit ei- nem umlaufenden Ringraum, teilweise als Explosionszeichnung
- Figur 2:
- in einer Detaildarstellung die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Gehäu- ses im Bereich der Füllmaschine und
- Fig.3+4
- den Einlaufbereich mit Einlaufstern
- Figur 5
- eine Auswurfeinrichtung für strörungsbedingte Sonderfälle und
- Figur 6
- Zuführeinrichtungen im Sternbereich.
-
Figur 1 zeigt eine perspektivische Darstellung einer zum Stand der Technik gehörenden Maschinenanlage zum Rinsen, Füllen und Verschließen von Behältern, z. B. PET-Flaschen. Die Behälter werden der Maschinenanlage durch bekannte, nicht dargestellte Transporteure zugeführt und durch eine Einteilschnecke 1 auf Teilung gebracht. Ein Transportstern 2 übergibt die Behälter zunächst an einen Rinser 3. Innerhalb des Rinsers werden die in diesem beschriebenen Ausführungsbeispiel dargestellten PET-Flaschen mit einer geeigneten Behandlungsflüssigkeit, z. B. sterilem Wasser oder einer Desinfektionsflüssigkeit, außen und innen abgespült. Bei anderen zweckmäßigen Anlagenkonfigurationen können anstatt eines Rinsers auch andere Reinigungs- bzw. Desinfektionsvorrichtungen wie z. B. Tauchbadsterilisatoren und/oder Plasma-Desinfektionsvorrichtungen der Füllmaschine vorgeschaltet sein. Nachdem die PET-Flaschen den Rinser 3 durchlaufen haben, werden diese durch einen weiteren Transportstern 4 an die eigentliche Füllmaschine 5 übergeben. Im Anschluss an den Füllprozess werden die PET-Flaschen durch einen weiteren Transportstern 6 aus dem Füller 5 entnommen und dem Verschließer 7 übergeben. Abschließend übernimmt ein weiterer Transportstern 8 die PET-Flaschen aus dem Verschließer 7 und übergibt diese einem Transporteur 9, welcher die PET-Flaschen dem nächsten Behandlungsschritt, z. B. einer Etikettierstation, zuführt. Die in einer Gefäßbehandlungsanlage der zuvor verwendeten Komponenten wie z.B. Rinser 3, Füller 5, Verschließer 7 und Transportsterne 2, 4, 6 sind von bekannter Bauart und können unterschiedlichster Ausprägung sein. - Es handelt sich um eine Füllmaschine umlaufender Bauart. Der umlaufende Teil der Füllmaschine, der so genannte Kreisel, ist mit einer nicht umlaufenden, also ortsfesten Verkleidung 10 umgeben. Den oberen Abschluss der Verkleidung bildet ein Ringkanal 11, welcher den gesamten Kreisel umschließt und von diesem durch einen schmalen Ringspalt 12 getrennt ist.
- Im übrigen bildet die Verkleidung 10 in Verbindung mit der geometrischen Gestalt des umlaufenden Kreisels der Füllmaschine eine Behandlungskammer, wobei die Verkleidung 10 so ausgestaltet ist, dass an ihrem unteren Ende zwischen Verkleidung 10 und umlaufenden Kreisel der Füllmaschine lediglich ein kleiner, den gesamten Kreisel der Füllmaschine umschließender Spalt 14 verbleibt.
- Der Ringkanal 11 wird durch wenigstens eine Zufuhrleitung 13 mit einem unter Überdruck stehenden Prozessgas beaufschlagt, wobei es sich z. B. um sterile Luft, CO2 oder ein anderes geeignetes Gas oder Gasgemisch handeln kann. Durch nicht dargestellte Öffnungen im Ringkanal 11 strömt das Prozessgas zunächst in den oben beschriebenen Behandlungsraum und breitet sich anschließend in Richtung der vorhandenen Öffnungen, also Ringspalt 12 und 14 aus. Da das Prozessgas kontinuierlich aus diesen Öffnungen austritt, wird jedes Eindringen von Keimen und/oder anderer Schmutzpartikel sicher vermieden.
- Gemäß der in
Figur 2 dargestellten Erfindung besteht nun der erfindungsgemäße Reinraum gegenüber dem mit 11 bezeichneten bekannten Ringraum lediglich aus einem nur einen Teil der Getränkebehälter 16 mindestens mit dessen Mündungsbereich 17 umschließenden Raum 15. Dabei sind vorzugsweise an der mit dem Füllmaschinenkarussell umlaufenden unteren horizontalen Wandungsfläche 18 unmittelbar die Aufnahmen, Abstützungen und Zentrierungen 19 für die Flaschenmündungen angeordnet. Diese können demzufolge aus einfachen halbkreisförmigen Öffnungen ausgeführt sein. Allerdings können auch andere Ausführungen hierzu vorgesehen sein. So ist es denkbar, an einer rotierenden Wand des Raumes speziell ausgebildete Stütz- oder Klammerfinger u. dgl. vorzusehen, die in den Ein- und Auslaufbereichen zur Aufnahme und Übergabe angesteuert werden können. Die äußere Zentrierung der umlaufenden Behälter bzw. deren Mündungsbereiche wird von einem die Füllmaschine umgebenden stehenden Raumteil 20 gewährleistet. Dieser Raumteil 20 ist praktisch rechtwinklig ausgeführt und bildet eine vorzugsweise senkrecht aufstehende Außenwand 21 und die nach innen weisende Zentrierwand 22, die auch mit einer Dichtung zur Abdichtung des Ringspaltes versehen sein kann. Die Zentrierwand 22 kann zur besseren Reinigung auch leicht abfallend ausgerichtet sein. Der Ein- und Auslaufbereich einer solchen Füllmaschine wird, wie bereits angeführt, von rotierenden Sternen 4, 8 gebildet. Diese sind gemäß der Erfindung inFig. 3 und 4 aus einer ebenen Scheibe 23 mit entsprechenden Ausnehmungen, Abstützungen und/oder Zentrierungen 24 ausgeführt. Diese Scheiben werden von einem oberen feststehenden Haubenteil 25 umgeben, wobei die rotierende Scheibenfläche einen Teil der unteren Raumbegrenzung bildet. Zur Zu- und Abführung der Mündung im Übergabebereich der Füllmaschine u. dgl. können Überleiteinrichtungen, Überschubbleche 26 u. dgl. vorgesehen sein, wie dieses an einem Zuführungsbeispiel gemäßFigur 6 erkennbar ist. Vorzugsweise werden die Behältermündungen an einer schmalen Ein- und Auslauföffnung 27 den Sterntaschen bzw. Zentrierungen 24 zugeführt bzw. nach Abschluss der Behandlung aus diesen abgeführt. Zur Eingabe des sterilen Mediums können an verschiedenen Stellen Zuführungen oder Düsen 13 vorgesehen sein, um einen möglichst gleichbleibenden und möglichst überall wirksamen geringen Überdruck in dem Reinraum aufrechtzuerhalten. Es ist aber auch denkbar, die Zuführung des Sterilmediums von der Behältereintrittseite aus vorzunehmen, wobei dieses Sterilmedium bzw. ein Teil davon dann unter Ausnutzung der Rotationsströmung den Reinraum in Drehrichtung zur Behälteraustrittsseite durchströmt. - Gemäß dem in
Figur 6 dargestellten Ausführungsbeispiel können die die Mündungen bzw. deren Bereiche aufnehmenden Abstützungen und/oder Zentrierungen 24 beispielsweise nach außen oder unten wegklappbar gelagert sein. Hierzu kann der diesbezügliche Klappmechanismus 25 an Drehgelenken 26 mit Torsionsfedern 27 gehalten werden. - Sollen die Behälter wie bei den bekannten Füllmaschinen mit Hubelementen von unten nach oben zugeführt werden, so sind vorzugsweise an der unteren Reinraumseite ansteuerbare und/oder flexible Öffnungen für die Behältermündungen vorgesehen. Auf diese Weise wird der Mündungsbereich von unten in den Reinraum eingeführt und von diesem umgeben.
Claims (8)
- Behälterbehandlungsmaschine für Getränkebehälter wie Flaschen und dgl. mit einem um eine vertikale Achse umlaufenden Karussell mit auf Abstand angeordneten Behandlungsplätzen für die Aufnahme der Getränkebehälter, und mit Ein- und Auslaufscheiben, wobei die Behandlungsplätze in einem mit Sonderatmosphäre beaufschlagten im wesentlichen abgeschlossenen Raum angeordnet sind, welcher aus rotierenden und demgegenüber feststehenden Raumteilen besteht, wobei dieser Raum (15) mindestens den Mündungsbereich (17) der Getränkebehälter (16) umschließt, dadurch gekennzeichnet, dass
die Ein- und Auslaufsternscheiben (4, 23) der rotierenden Behandlungsmaschine einen Teil der unteren drehenden Begrenzungswand des Reinraumes (15) bilden und von einem oberen feststehenden Haubenteil (25) umgeben sind. - Behälterbehandlungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Teil des von der Mündung und/oder von den Zentrierungen für die Flaschenmündungen wegweisenden Teils des Behälters (16) außerhalb des Reinraumes (15) verbleibt.
- Behälterbehandlungsmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme und/oder Abstützungen und Zentrierungen (24) für die Flaschenmündungen von Ausnehmungen (24) in der drehenden unteren Begrenzungswand/Wandungsfläche (18) gebildet sind.
- Behälterbehandlungsmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmen und/oder Abstützungen und die Zentrierungen (24) für die Mündungen der Behälter (16) mindestens im Ein- und Auslaufbereich wegklappbar ausgebildet sind.
- Behälterbehandlungsmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmen und/oder Abstützungen und Zentrierungen (24) mittels eines Drehgelenks (26) unter Federspannung (27) nach unten wegklappbar ausgebildet sind.
- Behälterbehandlungsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Abdichtung zwischen dem drehenden und dem ortsfesten Teil des Reinraumes (15) durch einen ein- oder mehrfachen Ringspalt gebildet ist.
- Behälterbehandlungsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sterilgaseintritt auf der Behältereintrittsseite erfolgt und das Sterilgas unter Ausnutzung der Rotationsströmung in dem Reinraum (15) in Drehrichtung auf der Behälteraustrittseite ableitbar ist.
- Behälterbehandlungsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei von unten nach oben gegen die Füllventile einführbaren Behältermündungen der Reinraum (15) ansteuerbare und/oder flexible Öffnungen für die einzuführenden Behältermündungen (17) aufweist.
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