EP3645447B1 - Vorrichtung zum behandeln eines behälters in einer füllproduktabfüllanlage - Google Patents

Vorrichtung zum behandeln eines behälters in einer füllproduktabfüllanlage Download PDF

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EP3645447B1
EP3645447B1 EP18743403.0A EP18743403A EP3645447B1 EP 3645447 B1 EP3645447 B1 EP 3645447B1 EP 18743403 A EP18743403 A EP 18743403A EP 3645447 B1 EP3645447 B1 EP 3645447B1
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EP
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chamber
container
treatment chamber
treatment
chamber part
Prior art date
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EP18743403.0A
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Rupert Meinzinger
Philippo RABAST
Josef Knott
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Krones AG
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Krones AG
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Publication date
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    • B67C3/001—Cleaning of filling devices

Definitions

  • the present invention relates to a device for treating a container in a filling product bottling plant, preferably for filling a container with a filling product and/or for closing a container filled with a filling product with a container closure in a beverage bottling plant.
  • the filled but not yet sealed containers can spill over from the filler carousel to the closer carousel, which can lead to soiling of the system and the outer areas of the containers and can result in uncontrolled filling quantities in the containers that are then ultimately closed.
  • a filling device in which an individual container to be filled is accommodated in a treatment chamber that is sealed pressure-tight from the environment, is filled with the filling product in this treatment chamber by means of a filling member and is provided with a container closure after filling.
  • a filling element in which a treatment chamber is provided, into which the container to be treated is lifted from below via a bottle plate with a large lift.
  • the DE 10 2014 104 873 A1 discloses a device according to the preamble of claim 1 and describes a device for filling a container with a filling product, which has a closing head with two closing head jaws which can be opened and closed.
  • a device for treating a container in a filling product filling system, for filling a container with a filling product and/or for closing the filled container with a container closure, the device having a treatment chamber for at least partially accommodating one container to be treated and at least one those received in the treatment chamber
  • Container-acting treatment member includes.
  • the treatment chamber has a first chamber part and a second chamber part, the second chamber part being pivotable about a pivot axis relative to the first chamber part in order to open and close the treatment chamber.
  • the pivot axis about which the second chamber part is pivoted relative to the first chamber part is aligned horizontally and is arranged in the lower area of the treatment chamber. This is based on an alignment of the treatment chamber in which the container to be treated is aligned with its container mouth pointing upwards.
  • the treatment chamber has a second chamber part that can be pivoted relative to a first chamber part, the first and second chamber parts being pivotable relative to one another to open and close the treatment chamber, the device can be constructed more compactly and efficiently overall.
  • this design makes it possible to reduce the overall height of the device for treating a container compared to the devices known from the prior art and in particular the stroke and the installation space required to carry it out, which is required to open and close the treatment chamber close to insert a container to be filled or to remove a filled and closed container from the treatment chamber.
  • upstream and/or downstream transport devices do not require any special construction.
  • conventional transport devices such as transport stars or other conveyors, which are provided for feeding in the containers to be treated and for removing the treated containers, can be used, so that the filling product filling system as a whole is very efficient and without the need to redesign the other aggregates of the filling product filling system can be built.
  • This also makes it possible to transfer the containers to be treated to the device earlier and to remove the treated containers later, so that the available treatment angle within which a treatment of the respective container to be treated is carried out can be increased, so that the system can be made more compact for a given throughput or can achieve a higher throughput for a given system size.
  • the required closing or opening time of the treatment chamber can also be reduced by the pivotable arrangement of the second chamber part in relation to the first chamber part compared to the designs known from the prior art, in which either a sleeve has to be raised or lowered over a long stroke, or in which the container itself is used to seal the respective treatment chamber and must accordingly be raised or lowered over a wide stroke.
  • the container does not have to be raised or lowered, but can remain at its infeed or outfeed level. This is particularly advantageous when the containers to be treated are conveyed at a constant level in the rest of the filling product bottling plant, for example when the containers to be treated are held below a neck ring (so-called neck handling).
  • the treatment chamber and thus the first chamber part and second chamber part forming the treatment chamber can be dimensioned in such a way that the container to be treated can be completely accommodated in the treatment chamber.
  • the treatment chamber is dimensioned in such a way that the largest container to be treated with the device can be completely accommodated in the treatment chamber. Accordingly, smaller containers to be treated with the device can also be accommodated completely in the treatment chamber.
  • the treatment chamber can be dimensioned in such a way that only part of the container to be treated can be accommodated in the container chamber.
  • the treatment chamber can accommodate the mouth area of the container and seal it off from the environment. This results in a situation in which part of the container to be treated is accommodated in the treatment chamber, but another part of the container is then arranged outside the treatment chamber.
  • the container interior is preferably in fluid communication with the Treatment chamber, so that the treatment of the container interior can be carried out from the treatment chamber.
  • the first chamber part and the second chamber part are preferably geometrically divided in such a way that the treatment chamber opening released by pivoting the second chamber part results in the easiest possible access for the containers and the transport devices into the treatment chamber.
  • the first chamber part and the second chamber part each essentially form one half of the treatment chamber.
  • the pivot axis is particularly preferably also aligned perpendicularly to the radius of a treatment carousel, on the circumference of which the device is arranged. This results in the second chamber part being able to pivot outwards in order to open the treatment chamber. If the pivot axis is arranged in the lower region of the treatment chamber and perpendicular to the radius, the second chamber part also pivots downward and radially outward. The installation space under the treatment chamber is therefore not required to allow the treatment chamber to be opened, resulting in a more compact and efficient structure.
  • the second chamber part can preferably be pivoted relative to the first chamber part by means of a pivot drive, with the pivot drive particularly preferably having an actuator for actively pivoting the second chamber part relative to the first chamber part and/or a roller guide with a guide roller which is guided on a roller guide.
  • the actuator particularly preferably presses the guide roller onto the roller guide, with the actuator preferably being a pneumatic cylinder which is particularly preferably permanently supplied with compressed air from a ring line.
  • a roller guide is preferably also provided in order to serve as an emergency guide if the actuator fails, so that collisions between system parts can be avoided.
  • the first chamber part can be sealed off from the second chamber part via a switchable seal.
  • the closing forces that have to be applied to close the treatment chamber can be kept small and a pressure-tight and gas-tight seal of the treatment chamber can still be achieved by switching the switchable seal in the closed state of the treatment chamber.
  • the structure of, for example, a swivel drive can be kept simple and the sealing takes place only after the actual closing of the treatment chamber. Accordingly, the swivel drive does not have to compress a seal to seal off the treatment chamber, but only has to move the dead weight of the second chamber part from the open position to the closed position.
  • the switchable seal particularly preferably has a safety device which prevents the switchable seal from switching when the treatment chamber is open and preferably comprises a pressure medium supply which is interrupted when the treatment chamber is open. In this way it can be avoided that the switchable seal is damaged by erroneous actuation of the switchable seal when the treatment chamber is open, for example by the respective sealing element being pushed out of its sealing groove because the respective opposite sealing surface is missing.
  • a seal is preferably provided on the first and/or the second chamber part for gas-tight sealing of the treatment chamber from the environment in its closed state.
  • the seal is preferably one that can be moved or expanded by being acted upon by a pressure medium.
  • a safety device is particularly preferably provided which only allows the switchable seal to be switched when the first chamber part and the second chamber part are in the closed position.
  • a valve is provided such that the possibility of pressurizing the switchable seal with a pressure medium is only made possible when the first chamber part is in a predetermined relative position to the second chamber part.
  • the safety device can also be set up in such a way that the switchable seal can only be acted upon by the switching medium when the first chamber part is locked with the second chamber part in the closed position.
  • a mouth seal is provided, by means of which a container mouth of the container to be treated can be sealed off from the treatment chamber, the mouth seal preferably being a switchable seal.
  • a different atmosphere or different pressure can be provided inside the container to be treated than on the outside of the container.
  • different zones can be provided and, for example, a different atmosphere or a different pressure can be provided in the mouth area of the container than in the area of the container body.
  • an embodiment of the device can be provided in which the container to be treated is not completely received in the treatment chamber, but the treatment chamber is sealed with the mouth area of the container.
  • the mouth seal can also be provided inside the treatment chamber, so that the container can be accommodated completely inside the treatment chamber despite the sealing by means of the mouth seal.
  • a negative pressure can be provided on the outside of the container body and a CO 2 atmosphere in the mouth area, for example in the case of a thin-walled container, to enable the container to be closed with a container closure under a CO 2 atmosphere when the container is fully expanded.
  • the mouth seal as a switchable seal
  • the closing of the treatment chamber and/or the enclosing of the container mouth can first be achieved with a low actuation force and only then can a complete seal be achieved by switching the seal.
  • sealing of container mouths of different diameters or greater manufacturing tolerances can be achieved without particularly high closing forces being necessary.
  • the orifice seal comprises an orifice seal element which has a varying cross-section and preferably a lip by means of which it can be applied to an opposing sealing surface.
  • an orifice seal element which has a varying cross-section and preferably a lip by means of which it can be applied to an opposing sealing surface.
  • a safety device is preferably also provided with this mouth seal for sealing the container mouth in such a way that the switchable seal can only be switched when the treatment chamber is closed and according to the first chamber part is arranged in a predetermined closed position relative to the second chamber part.
  • the closing force for closing the chamber and for accommodating the mouth area of the container to be filled can be reduced by using the switchable seal.
  • the safety device ensures that unintentional switching, for example due to an incorrect switching command or another system malfunction, the unintentional expulsion of the sealing element of the switchable seal from its respective receptacle or sealing groove by the pressure medium being applied, without the corresponding opposite sealing surface is present is avoided. Accordingly, the operation of the device can be designed to be particularly safe and a malfunction of the switchable seal or even the switchable seal being unthreaded from its respective receiving groove can be avoided.
  • a locking device for locking the treatment chamber is preferably provided, which can be controlled via a cam and which can be positively locked to lock the treatment chamber.
  • the locking device allows the treatment chamber to be kept locked during the treatment of the respective container and any pressures and forces which are caused, for example, by the treatment chamber being subjected to gas or compressed air, can be intercepted by the locking device.
  • a volume reduction device for reducing the volume of the treatment chamber, which preferably has a volume reduction element with a first part arranged on the first chamber part and a first part on the second chamber part arranged second part comprises.
  • the volume of the treatment chamber can thus be adapted to the respective container size and the consumption of gases and compressed air can be reduced accordingly.
  • a cleaning channel extends from the first chamber part into the second chamber part and from there into the treatment chamber and preferably opens into the lower part of the treatment chamber.
  • the treatment element acting on the container in the treatment chamber is preferably designed as a filling element for filling a container accommodated in the treatment chamber with a filling product and/or as a closing element for closing a container accommodated in the treatment chamber and filled with a filling product, with preferably a filling element and a closing element are arranged in the treatment chamber and each act on the container in succession.
  • the treatment of the container carried out in the treatment chamber can - in addition to the just mentioned treatment steps of filling and/or closing - also include further or alternative treatment steps such as cleaning the container with a cleaning medium, rinsing the container with a rinsing medium, disinfecting the container with a disinfecting medium, subjecting the container to a defined gas to form a defined atmosphere inside the container, or flushing the container with a flushing gas.
  • the treatment of the container in the treatment chamber is not limited to the treatment methods and treatment steps mentioned here.
  • a plurality of the devices described above are arranged around the periphery of a treatment carousel of a filling product bottling plant in order to enable a continuous treatment of a stream of containers.
  • a treatment chamber 1 of a device 100 for treating a container in a filling product bottling plant is shown schematically.
  • a filling of a container to be filled with a filling product and/or a closing of the filled container with a container closure can be carried out as a treatment.
  • the container accommodated in the treatment chamber 1 is first filled with a filling product and then the container filled with the filling product is provided with a container closure without the container being removed from the treatment chamber 1.
  • the container is filled with the filling product and the filled container is closed in succession in the treatment chamber 1 .
  • the container in the treatment chamber 1 can only be filled or closed.
  • the treatment chamber 1 has a first chamber part 10 and a second chamber part 12 .
  • the second chamber part 12 can be pivoted about a pivot axis 14 relative to the first chamber part 10 in order to open and close the treatment chamber 1 .
  • the treatment chamber 1 is correspondingly shown in an open position, in which the second chamber part 12 is pivoted about the pivot axis 14 relative to the first chamber part 10 and correspondingly opens the interior 16 of the treatment chamber 1 .
  • a container to be filled can be introduced into the treatment chamber 1 or an already filled and/or closed container can be removed from the treatment chamber 1 become.
  • the treatment chamber 1 In its closed position, the treatment chamber 1 is sealed off from the environment in a substantially gas-tight manner, so that an atmosphere different from the environment and/or a pressure different from the environment can be built up in the treatment chamber 1 .
  • the first chamber part 10 is an essentially fixed chamber part, which can be connected to a treatment carousel of a filling product filling system, for example via a connection 110 .
  • a large number of treatment chambers 1 and therefore a large number of devices for treating containers 100 are usually arranged around the circumference of a treatment carousel (not shown here) of the filling product bottling plant.
  • the device 100 rotates accordingly together with the treatment carousel in order to enable, for example, the continuous production of containers filled with a filling product and sealed with a container closure.
  • a feed device (not shown here) is provided, for example in the form of a feed star, by means of which the containers to be filled can be transferred to the device 100 when the treatment chamber 1 is open.
  • the treatment chamber 1 is closed and the container can be subjected to the intended treatment in the treatment chamber - for example filling and sealing.
  • the treatment chamber 1 is opened by pivoting the second chamber part 12 relative to the first chamber part 10 is opened again about the pivot axis 14 .
  • the filled container provided with the container closure can then be output from the device 100 by means of an outlet device, for example in the form of an outlet star wheel, and transferred to a downstream treatment device, for example a labeller or a packaging device.
  • a filling element receptacle 120 is provided in the first chamber part 10, through which a filling element can be attached to the device 100 in such a way that the filling element can be connected to an inner space 16 of the treatment chamber 1 recorded container and can communicate in particular with the container mouth in order to fill the filling product into the interior of the container can.
  • the filling element which is accommodated in the filling element receptacle 120, is preferably designed in such a way that, in order to fill the container to be filled, it can be moved in a treatment position with its filling product outlet over the mouth of the container to be filled, and then, after the filling process has been completed, moved back into a parking position can be withdrawn.
  • the retraction of the filling element into a parking position enables a further treatment element, for example a closing element described below, to reach the container mouth undisturbed and without collisions with the filling element or another treatment element, so that the further treatment element can also act on the container.
  • a further treatment element for example a closing element described below
  • a closure member receptacle 130 is also provided in the first chamber part 10, into which a closure member can be inserted, by means of which the filled container within the treatment chamber 1 can be closed with a container closure.
  • the closure element which is accommodated in the closure element receptacle 130, is also preferably designed such that it can be moved back and forth between a treatment position and a parked position in order to be able to act on the container in the treatment position and another treatment element in the parked position such as letting the filling element act on the container.
  • the container accommodated in the treatment chamber 1 can be filled in succession and the container then filled with the filling product can then be closed with a container closure, without the container being filled by the filling element , but not yet sealed containers would have to be handed over to another treatment carousel.
  • the container can remain stationary in the treatment chamber or at least be moved only along its container axis in order to enable the container accommodated in the treatment chamber 1 to be raised and lowered with respect to the respective treatment element.
  • FIG figure 5 A basic schematic representation of the arrangement of the filling element 2, which is accommodated in a filling element receptacle 120 of the first chamber part 10, and of a closing element 132 shown schematically, which is accommodated in the closing element receptacle 130 of the first chamber part 10, is shown schematically in FIG figure 5 shown.
  • the pivoting of the second chamber part 12 about the pivot axis 14 relative to the first chamber part 10 is achieved by a pivot drive 2 .
  • the swivel drive 2 is formed by an actuator in the form of a pneumatic cylinder 20 which acts on the second chamber part 12 via a swivel lever 22 .
  • the pneumatic cylinder 20 By actuating the pneumatic cylinder 20, the second chamber part 12 can be correspondingly pivoted relative to the first chamber part 10, and thus the treatment chamber 1 can be opened and closed in order to transfer containers.
  • the pivoting lever 22 can be designed as a toggle lever in order to provide efficient closure with a high closing force with a relatively low actuating force in order to enable a sealing closure of the second chamber part 12 in relation to the first chamber part 10 . Furthermore, when using a toggle lever, the treatment chamber 1 can be locked in the closed state with a high closing force by overstretching the toggle lever, without an actuator having to exert a permanent force.
  • the swivel drive also has an emergency guide 24 which has a roller 240 connected to the swivel lever 22 and a roller guide 242 .
  • the roller guide 242 is arranged in a stationary manner on the treatment device in such a way that the treatment carousel rotates with its rotating part relative to the roller guide 242 . Accordingly, when the device 100 revolves around the treatment device, the roller 240 can follow the contour of the roller guide 242 as a result of the rotation of the treatment carousel.
  • control of the second chamber part 12 is preferably carried out exclusively via the pneumatic cylinder 20 and the guide roller 240 is usually not in contact with the roller guide 242 in normal operation in order to avoid frictional resistance and to reduce the associated vibration and noise components .
  • the emergency guide 24 is only intended to ensure that, in the event of a failure of the pneumatic system or its control or other defects in the control of the swivel drive 2, the second chamber part 12 can still be opened reliably with respect to the first chamber part 10 in order to prevent collisions of the second chamber part 12 with other system components - for example a feed device or an outlet device for the containers to prevent or completely exclude.
  • the pivot axis 14, about which the first chamber part 10 is pivoted relative to the second chamber part 12, is arranged in the lower area of the treatment chamber 1 in such a way that the fixed, first chamber part 10 with the filling element receptacles 120 arranged in the upper area and closure member receptacles 130 is completely unaffected by the pivoting process. Furthermore, this arrangement ensures that a container receptacle 140, which, for example, in figure 5 is shown, and which is also arranged in the upper area of the treatment chamber 1, while the pivoting of the second chamber part 12 relative to the first chamber part 10 remains accessible for as long as possible.
  • the pivot axis 14 is preferably arranged horizontally, so that the second chamber part 12 folds out to the outside. With an arrangement of the pivot axis 14 perpendicular to a radius of a treatment carousel, pivoting in the radial direction outwards can also be achieved, so that the opening of the treatment chamber 1 released by the folded-out, second chamber part 12 enables easy loading and unloading of containers and in particular a allows tangential feeding and discharging of containers.
  • the treatment chamber 1 can also be closed by means of a locking device 3, such as, for example, in FIGS Figures 6 to 8 is shown schematically, the locking device 3 has a locking bolt 30 which has a locking lever 32 which is actuated by a switching element 34 when the device 100 and in particular the treatment chamber 1 rotates in such a way that the treatment chamber 1 and in particular the first chamber part 10 are locked opposite the second chamber part 12 is reached.
  • a locking device 3 such as, for example, in FIGS Figures 6 to 8 is shown schematically, the locking device 3 has a locking bolt 30 which has a locking lever 32 which is actuated by a switching element 34 when the device 100 and in particular the treatment chamber 1 rotates in such a way that the treatment chamber 1 and in particular the first chamber part 10 are locked opposite the second chamber part 12 is reached.
  • the locking bolt 30 has a locking element 36 which, in a first switching position, which is, for example, in figure 7 is shown in a corresponding Locking receptacle 38 can be inserted and in a second switching position, for example in figure 8 is shown, the locking element 36 is rotated relative to the locking receptacle 38 so that a positive locking is formed.
  • a switchable seal 4 is preferably provided, which is provided, for example, in the first stationary chamber part 10 .
  • the switchable seal 4 is included, as for example in figures 9 and 10 shown, in a sealing groove 40, introduced in the first chamber part 10 and in particular in its edge region, which is opposite the second chamber part 12 in the closed state of the treatment chamber 1.
  • the sealing groove 40 accommodates a sealing element 42 which can be switched in that a pressure medium is introduced into the cavity formed between the sealing element 42 and the sealing groove 40 and the sealing element 42 is thereby pressed out of the sealing groove 40 .
  • FIG. 11 This is schematic in figure 11 shown, from which both the sealing groove 40, which is provided in the edge region of the first chamber part 10, and the sealing element 42, which is in the figure 11 shown embodiment in the form of an elastomeric cord with a circular cross-section in the relaxed state can be seen.
  • the pressure medium can correspondingly be introduced via a pressure medium channel 44 into the pressure space 440 formed between the sealing groove 40 and the sealing element 42 in such a way that the sealing element 42 wants to move out of the sealing groove 40 .
  • the sealing element 42 is pressed against an opposite surface, for example a surface of the second chamber part 12, for example an edge area of the second chamber part 12, by means of the sealing agent.
  • the pressure that has to be applied in the pressure chamber 440 by means of the sealant in order to achieve a tight seal can be significantly lower than the pressure that is to be sealed perpendicular thereto.
  • FIG 12 Another geometry of this switchable seal 4 is shown, with the sealing element 42 having a rectangular cross section in this exemplary embodiment, which has a width which essentially corresponds to the width of the sealing groove 40 . Due to this geometry occur when this sealing element 42 is acted upon with the perpendicular to the Contact pressure force directed compressive force, which is exerted by a pressure present in the interior of the treatment chamber 1 on the sealing element 42, no forces that would press the sealing element 42 from its sealing position.
  • sealing elements 42 are shown, which can be introduced into the sealing groove 40 and which can be used to seal off the second chamber part 12 from the first chamber part 10 .
  • a safety device 46 is provided, which is shown schematically in figure 14 is shown.
  • a safety device 46 is provided, by means of which it can be prevented that the sealing element 42 of the switchable seal 4 is pressed out of the sealing groove 40 when the treatment chamber 1 is still open and, correspondingly, the first chamber part 10 and the second chamber part 12 are not yet touch each other.
  • the first chamber part 10 which is provided fixed, with the in the figure 14 schematically indicated switchable seal 4, which has a sealing element 42, which in turn is arranged in a sealing groove 40 and correspondingly forms a pressure chamber 440.
  • the pressure medium can be supplied to the pressure chamber 440 via a pressure medium channel 44 , a pressure medium channel 44 also being provided in the second chamber part 12 .
  • the pressure medium passage 44 of the first chamber part 10 opens into an opening 442 which is brought into sealing agreement with an opposing opening 444 when the first and second chamber parts 10, 12 abut one another. Accordingly, the pressure medium channel 44 extends when closed Treatment chamber 1 from the first chamber part 10 into the second chamber part 12 when the first chamber part 10 and the second chamber part 12 are locked together accordingly.
  • the pressure channel 44 extends through the second chamber part 12 and can be brought back there via a corresponding nozzle-shaped connection 460, which can be brought into gas-tight correspondence with a receptacle 462 in the first chamber part 10 when the first chamber part 10 is locked to the second chamber part 12 be fed back into the first chamber part 10 . Accordingly, there is only a continuous pressure medium channel 44 when the first chamber part 10 is locked to the second chamber part 12 . If the first chamber part 10 and the second chamber part 12 are not locked together, the pressure medium channel 44 is open and not connected to the pressure chamber 440 of the switchable seal 4 .
  • the safety device 46 of the second chamber part 12 which can be pivoted relative to the first chamber part 10, serves as a safety device and thus as a switch for connecting the pressure medium channel 44 to the pressure chamber 440.
  • safety device 46 is conceivable, for example in the form of a mechanically switchable valve which prevents the supply of pressure medium into the pressure chamber 440 as long as the treatment chamber 1 is not closed and/or locked.
  • the safety device is preferably of mechanical design in order to prevent the sealing element 42 from being pressed out of the sealing groove 40 in the event of a failure of electronics or control devices.
  • FIG 15 a further embodiment of a sealing element 42 for the mutual sealing of the first chamber part 10 with respect to the second chamber part 12 is shown.
  • a mouth seal 5 is provided, by means of which the container mouth 162 of a container to be filled can be sealed off from the treatment chamber 1 .
  • the container 160 can thus be accommodated completely in the treatment chamber 1, but different pressures can be provided for the area inside the container 160 and outside the container 160, for example.
  • the mouth seal 5 can also be provided in the area of the chamber parts 10 , 12 , so that the treatment chamber 1 is also sealed by the mouth seal 5 .
  • part of the container 160 is then arranged inside the treatment chamber 1, for example the container mouth 162, and part of the container 160 lies outside the treatment chamber 1.
  • the mouth seal 5 is preferably also designed as a switchable seal and preferably in the figure 16 shown expression provided. Accordingly, the mouth seal 5 is placed in a mouth seal groove 50 and sealing elements 52 are provided. The sealing elements 52 can be switched by pressurizing the pressure chamber 500 formed between the sealing elements 52 and the mouth sealing groove 50 .
  • the in figure 17 shown form of the sealing element 52 is provided, in which the sealing of a sealing element 52 is provided on an opposite surface and in particular on an opposite further sealing element 52 via a lip 520 flared out in relation to the remaining contour of the sealing element 52 .
  • the lip 520 correspondingly extends in the direction of the opposite surface or of the sealing element 52 in such a way that when the sealing elements 52 or the pressure chamber 500 are acted upon by the pressure medium, the lip 520 makes sealing contact. Since the sealing element 52 is pushed out of the mouth sealing groove 50 to different extents due to the tolerances of the respective container mouths 162, the lip 520 can in any case achieve a sealing contact of the sealing element 52 on the opposite surface.
  • the lip 520 accordingly serves to bridge a gap 522 formed between two opposite sealing elements 52 or one sealing element 52 and an opposite surface in a sealing manner when the gap widths are different.
  • the different gap widths of the gap 522 result from the tolerances of the different container mouths 162 of the containers to be treated that are respectively accommodated in the treatment chamber 1 .
  • a volume reduction device 6 in the form of an insert, which can be inserted both in the first chamber part 10 and in the second chamber part 12, is provided in the interior space 16 of the treatment chamber 1 in order to reduce the volume of the interior space 16 of the treatment chamber 1 to reduce.
  • the volume reduction device 6 is preferably designed in at least two parts, with the first part 60 being placed in the stationary first chamber part 10 and the second part 62 being placed in the second, pivotable chamber part 12 .
  • the two parts 60 , 62 of the volume reduction device 6 can be operated as if the device 100 and the treatment chamber 1 were being operated without the volume reduction device 6 .
  • the first part 62 of the volume reduction device 6 pivots and the other part 60 of the volume reduction device 6 remains stationary.
  • FIG 19 the connection of a cleaning channel 7 is also shown, which is guided in a first area 70 in the stationary, first chamber part 10 and in a second area 72 in the pivotable second chamber part 12.
  • a cleaning medium can be used during the cleaning of the device 100 or a cleaning agent can be introduced into the interior 16 of the treatment chamber in such a way that the entire interior of the treatment chamber 1 can also be rinsed and cleaned.

Landscapes

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

Description

    Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Behandeln eines Behälters in einer Füllproduktabfüllanlage, bevorzugt zum Befüllen eines Behälters mit einem Füllprodukt und/oder zum Verschließen eines mit einem Füllprodukt befüllten Behälters mit einem Behälterverschluss in einer Getränkeabfüllanlage.
    • Technischer Hintergrund
  • In Getränkeabfüllanlagen ist es bekannt, die zu befüllenden Behälter zunächst in einem Füllerkarussell, an welchem eine Vielzahl von Füllorganen angeordnet ist, mit dem Füllprodukt zu befüllen. Nachfolgend werden die mit dem Füllprodukt befüllten Behälter im offenen Zustand an ein Verschließerkarussell transportiert, beispielsweise unter Zwischenschaltung mindestens eines Transportsterns, und auf dem Verschließerkarussell mittels dort angeordneter Verschließorgane mit einem Behälterverschluss verschlossen.
  • Bei hohen Anlagenleistungen und bei steigenden Füllhöhen innerhalb der Behälter kann es dabei bei der Übergabe der befüllten, aber noch nicht verschlossenen Behälter von dem Füllerkarussell an das Verschließerkarussell zu einem Überschwappen des Füllprodukts kommen, was zu einer Verschmutzung der Anlage sowie der Außenbereiche der Behälter führen kann und unkontrollierte Füllmengen in den dann schlussendlich verschlossenen Behältern zur Folge haben kann.
  • In der EP 965 524 A1 wird eine Füllvorrichtung vorgeschlagen, bei welcher ein einzelner zu befüllender Behälter in einer gegenüber der Umgebung druckdicht abgedichteten Behandlungskammer aufgenommen wird, in dieser Behandlungskammer mittels eines Füllorgans mit dem Füllprodukt befüllt wird und nach der Befüllung mit einem Behälterverschluss versehen wird. Auf diese Weise können zumindest die mit der Übergabe eines befüllten, aber noch nicht verschlossenen Behälters von einem Füllerkarussell an ein Verschließerkarussell verbundenen Nachteile überwunden werden.
  • Die in der EP 0 965 524 A1 vorgeschlagene Ausführung benötigt jedoch aufgrund des großen Hubs der Hülse der Behandlungskammer im Bereich der Flaschenzuführung und Flaschenabführung einen großen Bauraum, so dass der für die eigentliche Behandlung verfügbare Behandlungswinkel reduziert ist.
  • Aus der DE 41 26 136 A ist ein Füllelement bekannt, bei welchem eine Behandlungskammer vorgesehen ist, in welche der zu behandelnde Behälter von unten her über einen Flaschenteller mit einem großen Hub hereingehoben wird.
  • Aus der DE 195 38 023 A1 ist eine Vorrichtung zum Füllen einer Flasche mit einem kohlensäurehaltigen Getränk und zum Verschließen der Flasche bekannt, bei welcher ein Behandlungsraum durch eine von unten in eine Ringdichtung eingeschobene Flasche gegenüber der Umgebung abgedichtet wird.
  • Die DE 10 2014 104 873 A1 offenbart eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und beschreibt dazu eine Vorrichtung zum Befüllen eines Behälters mit einem Füllprodukt, die einen Verschließkopf mit zwei Verschließkopfbacken aufweist, die geöffnet und verschlossen werden können.
    • Darstellung der Erfindung
  • Entsprechend ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Vorrichtung zum Befüllen eines Behälters mit einem Füllprodukt und/oder zum Verschließen des befüllten Behälters mit einem Behälterverschluss in einer Füllproduktabfüllanlage anzugeben.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zum Befüllen eines Behälters mit einem Füllprodukt und/oder zum Verschließen des befüllten Behälters mit einem Behälterverschluss in einer Füllproduktabfüllanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen, der vorliegenden Beschreibung sowie den Figuren.
  • Entsprechend wird eine Vorrichtung zum Behandeln eines Behälters in einer Füllproduktabfüllanlage vorgeschlagen, zum Befüllen eines Behälters mit einem Füllprodukt und/oder zum Verschließen des befüllten Behälters mit einem Behälterverschluss, wobei die Vorrichtung eine Behandlungskammer zur zumindest teilweisen Aufnahme jeweils eines zu behandelnden Behälters und mindestens ein auf den in der Behandlungskammer aufgenommenen Behälter wirkendes Behandlungsorgan umfasst. Erfindungsgemäß weist die Behandlungskammer einen ersten Kammerteil und einen zweiten Kammerteil auf, wobei der zweite Kammerteil gegenüber dem ersten Kammerteil um eine Schwenkachse verschwenkbar ist, um die Behandlungskammer zu öffnen und zu schließen. Die Schwenkachse, um die das zweite Kammerteil gegenüber dem ersten Kammerteil verschwenkt wird, ist horizontal ausgerichtet und im unteren Bereich der Behandlungskammer angeordnet. Dabei wird eine Ausrichtung der Behandlungskammer zugrunde gelegt, bei der der zu behandelnde Behälter mit seiner Behältermündung nach oben hin ausgerichtet ist.
  • Dadurch, dass die Behandlungskammer ein gegenüber einem ersten Kammerteil verschwenkbares zweites Kammerteil aufweist, wobei das erste und das zweite Kammerteil zum Öffnen und Schließen der Behandlungskammer gegeneinander verschwenkbar sind, kann die Vorrichtung insgesamt kompakter und effizienter aufgebaut werden.
  • Insbesondere ist es durch diese Ausprägung möglich, die Bauhöhe der Vorrichtung zum Behandeln eines Behälters gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen zu reduzieren und insbesondere den Hub und den zu dessen Durchführung benötigten Bauraum, welcher dafür benötigt wird, die Behandlungskammer zu öffnen und zu schließen um einen zu befüllenden Behälter einzuführen beziehungsweise einen befüllten und verschlossenen Behälter aus der Behandlungskammer auszuführen, zu verringern.
  • Damit benötigen vorgelagerte und/oder nachgelagerte Transportvorrichtungen keinen besonderen Aufbau. Mit anderen Worten können herkömmliche Transportvorrichtungen, beispielsweise Transportsterne oder andere Förderer, welche zum Zuführen der zu behandelnden Behälter und zum Abführen der behandelten Behälter vorgesehen sind, verwendet werden, so dass die Füllproduktabfüllanlage insgesamt sehr effizient und ohne der Notwendigkeit einer Neukonstruktion der anderen Aggregate der Füllproduktabfüllanlage aufgebaut werden kann.
  • Es ist entsprechend möglich, die weiteren Aggregate, welche für den Transport der zu behandelnden beziehungsweise der behandelten Behälter in einer Füllproduktabfüllanlage vorgesehen sind, und insbesondere ein vorgelagerter Zuführstern zum Zuführen von zu behandelnden Behältern und/oder ein nachgelagerter Auslaufstern zum Ausleiten der behandelten Behälter, einfach an die vorgeschlagene Vorrichtung anzubinden.
  • Damit ist es auch möglich, die zu behandelnden Behälter früher an die Vorrichtung zu übergeben und die behandelten Behälter später zu entnehmen, so dass der verfügbare Behandlungswinkel, innerhalb dessen eine Behandlung des jeweiligen zu behandelnden Behälters vorgenommen wird, vergrößert werden kann, so dass die Anlage bei einem vorgegebenen Durchsatz kompakter gebaut werden kann beziehungsweise bei vorgegebener Anlagengröße einen höheren Durchsatz erzielen kann.
  • Die benötigte Schließ- beziehungsweise Öffnungszeit der Behandlungskammer kann durch die verschwenkbare Anordnung des zweiten Kammerteils gegenüber dem ersten Kammerteil ebenfalls gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Ausführungen reduziert werden, in welchen entweder eine Hülse über einen weiten Hub hinweg angehoben beziehungsweise abgesenkt werden muss, oder in welchen der Behälter selbst zur Abdichtung der jeweiligen Behandlungskammer dient und entsprechend über einen weiten Hub hinweg angehoben oder abgesenkt werden muss. In der vorgeschlagenen Vorrichtung muss hingegen der Behälter nicht angehoben oder abgesenkt werden, sondern kann auf seinem Zuführungs- beziehungsweise Ausleitungsniveau verbleiben. Dies ist besonders dann von Vorteil, wenn in der übrigen Füllproduktabfüllanlage die zu behandelnden Behälter auf einem gleichbleibenden Niveau gefördert werden, beispielsweise bei einem Halten der zu behandelnden Behälter unterhalb eines Halsrings (sogenanntes Neck-Handling).
  • Die Behandlungskammer und damit der die Behandlungskammer ausbildende erste Kammerteil und zweite Kammerteil kann so dimensioniert sein, dass der zu behandelnde Behälter vollständig in der Behandlungskammer aufgenommen werden kann. In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Behandlungskammer so dimensioniert, dass der größte mit der Vorrichtung zu behandelnde Behälter vollständig in der Behandlungskammer aufgenommen werden kann. Kleinere mit der Vorrichtung zu behandelnde Behälter können entsprechend ebenfalls vollständig in der Behandlungskammer aufgenommen werden.
  • In einer alternativen Ausgestaltung kann die Behandlungskammer so dimensioniert sein, dass nur ein Teil des zu behandelnden Behälters in der Behälterkammer aufgenommen werden kann. Beispielsweise kann die Behandlungskammer den Mündungsbereich des Behälters aufnehmen und gegenüber der Umgebung abdichten. Damit ergibt sich eine Situation, in welcher der zu behandelnde Behälter mit einem Teilbereich in der Behandlungskammer aufgenommen ist, ein anderer Teilbereich des Behälters ist dann aber außerhalb der Behandlungskammer angeordnet. Der Behälterinnenraum steht dabei aber bevorzugt in Fluidverbindung mit der Behandlungskammer, so dass die Behandlung des Behälterinnenraums von der Behandlungskammer aus durchgeführt werden kann.
  • Bevorzugt sind der erste Kammerteil und der zweite Kammerteil geometrisch so aufgeteilt, dass die durch das Verschwenken des zweiten Kammerteils freigegebene Öffnung der Behandlungskammer einen möglichst einfachen Zugang für die Behälter und die Transportvorrichtungen in die Behandlungskammer ergibt. In einer bevorzugten Ausgestaltung bilden der erste Kammerteil und der zweite Kammerteil jeweils im Wesentlichen eine Hälfte der Behandlungskammer aus.
  • Besonders bevorzugt ist die Schwenkachse auch senkrecht zum Radius eines Behandlungskarussells, an dessen Umfang die Vorrichtung angeordnet ist, ausgerichtet. Damit ergibt sich, dass der zweite Kammerteil zum Öffnen der Behandlungskammer nach außen schwenken kann. Bei einer Anordnung der Schwenkachse im unteren Bereich der Behandlungskammer und senkrecht zum Radius schwenkt der zweite Kammerteil auch nach unten und radial nach außen. Damit wird der Bauraum unter der Behandlungskammer nicht dazu benötigt, eine Öffnung der Behandlungskammer zu ermöglichen, so dass sich ein kompakter und effizienter Aufbau ergibt.
  • Weiterhin ergibt sich bei einem Verschwenken des zweiten Kammerteils nach außen eine ungehinderte Zugänglichkeit der Behandlungskammer, so dass das Zuführen von zu behandelnden Behältern und das Ausleiten von behandelten Behältern im Wesentlichen ungehindert und beispielsweise durch eine tangentiale Behälterführung und/oder das Führen der Behälter mittels eines Transportsterns erreicht werden kann.
  • Der zweite Kammerteil ist bevorzugt mittels eines Schwenkantriebs gegenüber dem ersten Kammerteil verschwenkbar, wobei der Schwenkantrieb besonders bevorzugt einen Aktuator zum aktiven Verschwenken des zweiten Kammerteils gegenüber dem ersten Kammerteil und/oder eine Rollenführung mit einer Führungsrolle, welche auf einer Rollenführung geführt ist, aufweist. Besonders bevorzugt presst der Aktuator die Führungsrolle auf die Rollenführung, wobei der Aktuator bevorzugt ein Pneumatikzylinder ist, der besonders bevorzugt permanent mit Druckluft aus einer Ringleitung versorgt wird.
  • Durch die Bereitstellung des Schwenkantriebs kann eine aktive Betätigung der Öffnung und des Schließens der Behandlungskammer erreicht werden, um eine besonders effiziente Verfahrensführung zu erreichen. Bei einer Ausprägung, bei der das Öffnen und Schließen der Behandlungskammer über den Aktuator durchgeführt wird, ist bevorzugt auch eine Rollenführung vorgesehen, um beim Ausfall des Aktuators als Notführung zu dienen, damit Kollisionen zwischen Anlagenteilen vermieden werden können.
  • Durch die Verwendung einer Rollenführung zum Öffnen und Schließen kann ein besonders einfacher Anlagenaufbau erreicht werden, bei dem eine individuelle Ansteuerung von Aktuatoren nicht notwendig ist. Ein Anpressen der Rolle an die Rollenführung mittels des Aktuators, bevorzugt mittels eines permanent in Anpressrichtung vorgespannten Aktuators in Form eines Pneumatikzylinders, ergibt eine sichere und steuerungstechnisch einfach zu erreichende Betätigung des Öffnens und Schließens der Behandlungskammer.
  • In einer bevorzugten Weiterbildung ist der erste Kammerteil gegenüber dem zweiten Kammerteil über eine schaltbare Dichtung abdichtbar.
  • Durch die Verwendung einer schaltbaren Dichtung können die Schließkräfte, die zum Schließen der Behandlungskammer aufgewendet werden müssen, klein gehalten werden und es kann dennoch durch das Schalten der schaltbaren Dichtung im geschlossenen Zustand der Behandlungskammer eine druck- und gasdichte Abdichtung der Behandlungskammer erreicht werden. Damit kann der Aufbau beispielsweise eines Schwenkantriebs einfach gehalten werden und die Abdichtung findet erst nach dem eigentlichen Schließen der Behandlungskammer statt. Der Schwenkantrieb muss entsprechend nicht eine Dichtung zur Abdichtung der Behandlungskammer komprimieren, sondern muss lediglich das Eigengewicht des zweiten Kammerteils von der geöffneten Stellung in die Verschließstellung bewegen.
  • Besonders bevorzugt weist die schaltbare Dichtung eine Sicherheitsvorrichtung auf, welche bei geöffneter Behandlungskammer ein Schalten der schaltbaren Dichtung verhindert und bevorzugt eine Druckmittelzuführung umfasst, die bei geöffneter Behandlungskammer unterbrochen ist. Auf diese Weise kann vermieden werden, dass durch eine fehlerhafte Betätigung der schaltbaren Dichtung bei geöffneter Behandlungskammer die schaltbare Dichtung beschädigt wird, beispielsweise dadurch, dass das jeweilige Dichtelement aus seiner Dichtungsnut herausgedrückt wird, weil die jeweilige gegenüberliegende Dichtfläche fehlt.
  • Bevorzugt ist an dem ersten und/oder dem zweiten Kammerteil eine Dichtung zum gasdichten Abdichten der Behandlungskammer gegenüber der Umgebung in deren geschlossenem Zustand vorgesehen. Die Dichtung ist bevorzugt eine solche, welche durch Beaufschlagen mit einem Druckmedium bewegt beziehungsweise expandiert werden kann. Durch das Bereitstellen dieser schaltbaren Dichtung kann entsprechend erreicht werden, dass ein schnelles Öffnen und Schließen der Behandlungskammer ermöglicht ist, da das Anliegen der beiden Kammerteile aneinander zunächst stattfinden kann, ohne dass der Widerstand, den die Verformung einer Dichtung mit sich bringen würde, überwunden werden muss. Entsprechend können die beiden Kammerteile schnell aneinander angelegt werden und miteinander verriegelt werden, und erst dann wird die schaltbare Dichtung geschaltet, während die beiden Kammerhälften bereits miteinander verriegelt sind beziehungsweise sich in der Verriegelungsposition befinden. Entsprechend kann auch die Betätigungsvorrichtung zum Verschwenken des ersten Kammerteils gegenüber dem zweiten Kammerteil gering dimensioniert ausgebildet werden, so dass hier sowohl Bauraum als auch Energie beim Betrieb eingespart werden kann.
  • Besonders bevorzugt ist eine Sicherheitsvorrichtung vorgesehen, welche ein Schalten der schaltbaren Dichtung erst dann ermöglicht, wenn sich der erste Kammerteil und der zweite Kammerteil in der geschlossenen Position befinden. Hierzu ist beispielsweise ein Ventil derart vorgesehen, dass die Möglichkeit der Druckbeaufschlagung der schaltbaren Dichtung mit einem Druckmedium erst dann ermöglicht wird, wenn sich der erste Kammerteil in einer vorbestimmten Relativposition zu dem zweiten Kammerteil befindet. Alternativ oder zusätzlich kann die Sicherheitsvorrichtung auch so eingerichtet sein, dass ein Beaufschlagen der schaltbaren Dichtung mit dem Schaltmedium erst dann stattfinden kann, wenn der erste Kammerteil mit dem zweiten Kammerteil in der geschlossenen Position verriegelt ist.
  • In einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist eine Mündungsdichtung vorgesehen, mittels welcher eine Behältermündung des zu behandelnden Behälters gegenüber der Behandlungskammer abgedichtet werden kann, wobei die Mündungsdichtung bevorzugt eine schaltbare Dichtung ist.
  • Durch das Bereitstellen der Mündungsdichtung können weitere Behandlungsschritte an dem Behälter ermöglicht werden. Beispielsweise kann durch eine Abdichtung der Behältermündung gegenüber der Behandlungskammer erreicht werden, dass im Inneren des zu behandelnden Behälters eine andere Atmosphäre oder ein anderer Druck bereitgestellt wird, als auf der Außenseite des Behälters. Weiterhin können unterschiedliche Zonen bereitgestellt werden und beispielsweise im Mündungsbereich des Behälters eine andere Atmosphäre oder ein anderer Druck bereitgestellt werden, als im Bereich des Behälterkörpers.
  • Mittels der Mündungsdichtung kann eine Ausführungsform der Vorrichtung bereitgestellt werden, in welcher der zu behandelnde Behälter nicht vollständig in der Behandlungskammer aufgenommen ist, sondern die Behandlungskammer mit dem Mündungsbereich des Behälters abgedichtet ist.
  • In einer Alternative kann die Mündungsdichtung aber auch innerhalb der Behandlungskammer vorgesehen sein, so dass der Behälter trotz der Abdichtung mittels der Mündungsdichtung vollständig innerhalb der Behandlungskammer aufgenommen werden kann.
  • Damit kann beispielsweise auf der Außenseite des Behälterkörpers ein Unterdruck bereitgestellt werden und im Mündungsbereich eine CO2 Atmosphäre, um beispielsweise bei einem dünnwandigen Behälter ein Verschließen des Behälters mit einem Behälterverschluss unter einer CO2 Atmosphäre bei einer vollständigen Ausdehnung des Behälters zu ermöglichen.
  • Durch das Bereitstellen der Mündungsdichtung als schaltbare Dichtung kann das Schließen der Behandlungskammer und/oder das Umschließen der Behältermündung zunächst bei einer geringen Betätigungskraft erreicht werden und erst dann durch Schalten der Dichtung eine vollständige Abdichtung erreicht werden. Weiterhin kann durch das Bereitstellen einer schaltbaren Dichtung eine Abdichtung von Behältermündungen unterschiedlicher Durchmesser beziehungsweise größerer Herstellungstoleranzen erreicht werden, ohne das besonders hohe Schließkräfte notwendig wären.
  • Besonders bevorzugt weist die Mündungsdichtung ein Mündungsdichtungselement auf, welches einen variierenden Querschnitt und bevorzugt eine Lippe aufweist, mittels welcher es an einer gegenüberliegenden Dichtfläche angelegt werden kann. Damit kann auch bei toleranzbedingten oder produktionsbedingten Schwankungen des Durchmessers oder Querschnitts der Behältermündung eine Abdichtung erreicht werden, die besonders auch zwischen dem Mündungsdichtungselement und der gegenüberliegenden Dichtfläche erreicht werden kann.
  • Bevorzugt ist auch bei dieser Mündungsdichtung zur Abdichtung der Behältermündung eine Sicherheitsvorrichtung derart vorgesehen, dass ein Schalten der schaltbaren Dichtung nur dann durchgeführt werden kann, wenn die Behandlungskammer geschlossen ist und entsprechend der erste Kammerteil relativ zu dem zweiten Kammerteil in einer vorgegebenen Verschlussposition angeordnet ist. Auch hier ist wiederum von Bedeutung, dass die Verschließkraft zum Schließen der Kammer und zum Aufnehmen des Mündungsbereichs des zu befüllenden Behälters durch das Verwenden der schaltbaren Dichtung reduziert werden kann.
  • Weiterhin wird es durch die Sicherheitsvorrichtung erreicht, dass ein unbeabsichtigtes Schalten, beispielsweise durch einen fehlerhaften Schaltbefehl oder einer anderen Anlagenstörung, das unbeabsichtigte Austreiben des Dichtelements der schaltbaren Dichtung aus ihrer jeweiligen Aufnahme beziehungsweise Dichtungsnut durch das Beaufschlagen mit dem Druckmedium, ohne dass die entsprechende gegenüberliegende Dichtoberfläche vorhanden ist, vermieden wird. Entsprechend kann der Betrieb der Vorrichtung besonders sicher gestaltet werden und eine Fehlfunktion der schaltbaren Dichtung beziehungsweise sogar ein Ausfädeln der schaltbaren Dichtung aus ihrer jeweiligen Aufnahmenut kann vermieden werden.
  • Bevorzugt ist eine Verriegelungsvorrichtung zum Verriegeln der Behandlungskammer vorgesehen, welche über eine Steuerkurve ansteuerbar ist, und welche zum Verriegeln der Behandlungskammer formschlüssig verriegelbar ist.
  • Durch die Verriegelungsvorrichtung kann die Behandlungskammer während der Behandlung des jeweiligen Behälters verriegelt gehalten werden und etwaige Drücke und Kräfte, welche beispielsweise durch das Beaufschlagen der Behandlungskammer mit einem Gas oder Druckluft hervorgerufen werden, durch die Verriegelungsvorrichtung abgefangen werden können.
  • Um die Behandlungskammer zur Behandlung von Behältern unterschiedlichen Volumens einsetzen zu können und dabei eine effiziente Verwendung von Druckgasen zu erreichen, ist bevorzugt eine Volumenreduzierungsvorrichtung zum Reduzieren des Volumens der Behandlungskammer vorgesehen, welche bevorzugt ein Volumenreduzierungselement mit einem an dem ersten Kammerteil angeordneten ersten Teil und einem an dem zweiten Kammerteil angeordneten zweiten Teil umfasst. Damit kann das Volumen der Behandlungskammer an die jeweilige Behältergröße angepasst werden und der Verbrauch an Gasen und Druckluft kann entsprechend reduziert werden.
  • Um eine effiziente Reinigung der Behandlungskammer zu erreichen, erstreckt sich ein Reinigungskanal von dem ersten Kammerteil in den zweiten Kammerteil und von dort aus in die Behandlungskammer und mündet bevorzugt im unteren Teil der Behandlungskammer in diese ein.
  • Bevorzugt ist das in der Behandlungskammer auf den Behälter wirkende Behandlungsorgan als Füllorgan zum Befüllen jeweils eines in der Behandlungskammer aufgenommenen Behälters mit einem Füllprodukt und/oder als Verschließorgan zum Verschließen eines in der Behandlungskammer aufgenommenen, mit einem Füllprodukt befüllten Behälters ausgebildet, wobei bevorzugt ein Füllorgan und ein Verschließorgan in der Behandlungskammer angeordnet sind und jeweils nacheinander auf den Behälter wirken.
  • Damit ergibt sich eine besonders effiziente Behandlung der Behälter, so dass nach der Aufnahme des Behälters in der Behandlungskammer zunächst ein Befüllen des Behälters und dann ein Verschließen des Behälters erreicht werden kann.
  • Die in der Behandlungskammer vorgenommene Behandlung des Behälters kann - neben den gerade genannten Behandlungsschritten des Befüllens und/oder Verschließens - auch weitere oder alternative Behandlungsschritte umfassen wie beispielsweise das Reinigen des Behälters mit einem Reinigungsmedium, das Spülen des Behälters mit einem Spülmedium, das Desinfizieren des Behälters mit einem Desinfektionsmedium, das Beaufschlagen des Behälters mit einem definierten Gas zur Ausbildung einer definierten Atmosphäre innerhalb des Behälters oder das Spülen des Behälters mit einem Spülgas. Die Behandlung des Behälters in der Behandlungskammer ist aber auf die hier genannten Behandlungsverfahren und Behandlungsschritte nicht beschränkt.
  • Bevorzugt ist eine Mehrzahl der vorbeschriebenen Vorrichtungen um den Umfang eines Behandlungskarussells einer Füllproduktabfüllanlage herum angeordnet, um eine kontinuierliche Behandlung eines Stroms von Behältern zu ermöglichen.
    • Kurze Beschreibung der Figuren
  • Bevorzugte weitere Ausführungsformen der Erfindung werden durch die nachfolgende Beschreibung der Figuren näher erläutert. Dabei zeigen:
    • Figur 1
    eine schematische, perspektivische Darstellung einer Vorrichtung zum Behandeln eines Behälters in einer Füllproduktabfüllanlage, wobei eine geschlossene Behandlungskammer zur Aufnahme des jeweils zu behandelnden Behälters gezeigt ist;
    Figur 2
    eine schematische Schnittdarstellung durch die geschlossene Behandlungskammer der Figur 1, wobei sich ein erster Kammerteil und ein zweiter Kammerteil in einer gegeneinander verschlossenen Stellung befinden;
    Figur 3
    eine schematische, perspektivische Darstellung der Behandlungskammer der Figuren 1 und 2, wobei die Behandlungskammer geöffnet ist und der zweite Kammerteil gegenüber dem ersten Kammerteil in eine Öffnungsposition verschwenkt ist;
    Figur 4
    eine schematische Schnittdarstellung der geöffneten Behandlungskammer aus Figur 3;
    Figur 5
    eine schematische Schnittdarstellung einer Behandlungskammer in einer weiteren Ausführung mit an der Behandlungskammer angeordnetem Füllorgan zum Befüllen eines in der Behandlungskammer aufgenommenen, zu befüllenden Behälters mit einem Füllprodukt sowie einem Verschließorgan zum nachfolgenden Verschließen des in der Behandlungskammer aufgenommenen und mit dem Füllprodukt befüllten Behälters mit einem Behälterverschluss;
    Figur 6
    eine schematische Schnittdarstellung eines Details, in welchem die Verriegelung der Behandlungskammer in einer Ausführungsform gezeigt wird;
    Figur 7
    eine schematische Draufsicht auf die Verriegelung der Behandlungskammer gemäß Figur 6 in einer geöffneten Position;
    Figur 8
    eine Draufsicht auf die Verriegelung der Behandlungskammer aus Figuren 6 und 7 in einer verriegelten Position;
    Figur 9
    eine schematische, perspektivische Teilansicht eines unteren Bereichs der Behandlungskammer, in welcher eine Dichtungsnut und ein Reinigungskanal gezeigt sind;
    Figur 10
    der aus Figur 9 gezeigte Teilabschnitt der Vorrichtung unter einem anderen Betrachtungswinkel;
    Figur 11
    eine schematische Schnittdarstellung durch eine im Randbereich des ersten Kammerteils angeordnete Dichtungsnut mit einer geschalteten Dichtung zur Abdichtung des ersten Kammerteils gegenüber dem zweiten Kammerteil;
    Figur 12
    eine schematische Darstellung der Schaltung einer schaltbaren Dichtung in zwei unterschiedlichen Schaltzuständen;
    Figur 13
    schematische Schnittdarstellungen weiterer mögliche Dichtungsprofile der schaltbaren Dichtung;
    Figur 14
    eine schematische Darstellung einer Sicherheitsschaltung für eine schaltbare Dichtung zwischen dem ersten und dem zweiten Kammerteil;
    Figur 15
    eine schematische Darstellung einer schaltbaren Dichtung zwischen dem ersten und dem zweiten Kammerteil sowie eine schaltbare Mündungsdichtung zur Abdichtung der Behandlungskammer gegenüber einer Behältermündung;
    Figur 16
    eine schematische Draufsicht auf eine schaltbare Mündungsdichtung zur Abdichtung des Mündungsbereichs eines zu befüllenden Behälters;
    Figur 17
    eine schematische Teildarstellung der Mündungsdichtung aus Figur 16;
    Figur 18
    eine schematische Schnittdarstellung einer Behandlungskammer mit einer Volumenreduzierungsvorrichtung zur Reduzierung des Volumens der Behandlungskammer zur Verwendung der Behandlungskammer mit unterschiedlichen Behältergrößen; und
    Figur 19
    eine schematische Schnittdarstellung durch einen Teilbereich der Vorrichtung, in welchem der Übergang einer Reinigungsbohrung in den unteren Bereich der Behandlungskammer gezeigt ist.
    Detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiel
  • Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele anhand der Figuren beschrieben. Dabei werden gleiche, ähnliche oder gleichwirkende Elemente in den unterschiedlichen Figuren mit identischen Bezugszeichen versehen, und auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente wird teilweise verzichtet, um Redundanzen zu vermeiden.
  • In den Figuren 1 und 2 ist schematisch eine Behandlungskammer 1 einer Vorrichtung 100 zum Behandeln eines Behälters in einer Füllproduktabfüllanlage gezeigt. In der Behandlungskammer 1 der Vorrichtung 100 kann als Behandlung insbesondere ein Befüllen eines zu befüllenden Behälters mit einem Füllprodukt und/oder ein Verschließen des befüllten Behälters mit einem Behälterverschluss durchgeführt werden. In der gezeigten Ausführungsvariante ist vorgesehen, dass zunächst ein Befüllen des in der Behandlungskammer 1 aufgenommenen Behälters mit einem Füllprodukt vorgenommen wird und dann der mit dem Füllprodukt befüllte Behälter mit einem Behälterverschluss versehen wird, ohne dass der Behälter aus der Behandlungskammer 1 entfernt wird.
  • Mit anderen Worten findet ein Befüllen des Behälters mit dem Füllprodukt und ein Verschließen des befüllten Behälters nacheinander in der Behandlungskammer 1 statt. In einer Variante kann aber auch nur ein Befüllen oder ein Verschließen des Behälters in der Behandlungskammer 1 vorgenommen werden.
  • Die Behandlungskammer 1 weist einen ersten Kammerteil 10 und einen zweiten Kammerteil 12 auf. Der zweite Kammerteil 12 ist gegenüber dem ersten Kammerteil 10 um eine Schwenkachse 14 herum verschwenkbar, um die Behandlungskammer 1 zu öffnen und zu schließen. In den Figuren 3 und 4 ist die Behandlungskammer 1 entsprechend in einer geöffneten Position gezeigt, in welcher der zweite Kammerteil 12 gegenüber dem ersten Kammerteil 10 um die Schwenkachse 14 herum verschwenkt ist und entsprechend den Innenraum 16 der Behandlungskammer 1 öffnet. In der in den Figuren 3 und 4 gezeigten geöffneten Position der Behandlungskammer 1, in welcher der zweite Kammerteil 12 gegenüber dem ersten Kammerteil 10 in die geöffnete Position verschwenkt ist, kann ein zu befüllender Behälter in die Behandlungskammer 1 eingebracht werden beziehungsweise ein bereits befüllter und/oder verschlossener Behälter aus der Behandlungskammer 1 entnommen werden.
  • In ihrer geschlossenen Position ist die Behandlungskammer 1 gegenüber der Umgebung im Wesentlichen gasdicht abgedichtet, so dass in der Behandlungskammer 1 eine gegenüber der Umgebung unterschiedliche Atmosphäre und/oder ein gegenüber der Umgebung unterschiedlicher Druck aufgebaut werden kann.
  • In den gezeigten Ausführungsbeispielen ist der erste Kammerteil 10 ein im Wesentlichen feststehender Kammerteil, welcher beispielsweise über eine Anbindung 110 an einem Behandlungskarussell einer Füllproduktabfüllanlage angebunden sein kann. Um eine kontinuierliche Behandlung eines Stroms von zu behandelnden Behältern in einer Füllproduktabfüllanlage zu ermöglichen, sind üblicher Weise eine Vielzahl von Behandlungskammern 1 und mithin eine Vielzahl von Vorrichtungen zum Behandeln von Behältern 100 um den Umfang eines hier nicht gezeigten Behandlungskarussells der Füllproduktabfüllanlage herum angeordnet. Die Vorrichtung 100 läuft entsprechend zusammen mit dem Behandlungskarussell um, um beispielsweise die kontinuierliche Produktion von mit einem Füllprodukt befüllten und mit einem Behälterverschluss verschlossenen Behältern zu ermöglichen.
  • Um die zu befüllenden Behälter 100 in den Innenraum 16 der Behandlungskammer 1 einzubringen, ist eine hier nicht gezeigte Zuführvorrichtung beispielsweise in Form eines Zuführsterns vorgesehen, mittels welcher die zu befüllenden Behälter an die Vorrichtung 100 übergeben werden können, wenn die Behandlungskammer 1 geöffnet ist. Nach der Übergabe des Behälters wird die Behandlungskammer 1 geschlossen und der Behälter kann der vorgesehenen Behandlung in der Behandlungskammer unterzogen werden - beispielsweise eine Befüllung und ein Verschließen.
  • Nachdem in der geschlossenen Behandlungskammer 1 die Behandlung des jeweiligen Behälters durchgeführt und/oder abgeschlossen wurde, insbesondere durch ein Befüllen des Behälters mit einem Füllprodukt und einem anschließenden Verschließen des Behälters mit einem Behälterverschluss, wird die Behandlungskammer 1 durch das Verschwenken des zweiten Kammerteils 12 gegenüber dem ersten Kammerteil 10 um die Schwenkachse 14 herum wieder geöffnet. Dann kann der befüllte und mit dem Behälterverschluss versehene Behälter mittels einer Auslassvorrichtung beispielsweise in Form eines Auslasssterns aus der Vorrichtung 100 ausgegeben werden und an eine nachfolgende Behandlungsvorrichtung übergeben werden, beispielsweise an einen Etikettierer oder eine Verpackungsvorrichtung.
  • Um ein Befüllen des zu befüllenden Behälters in der Behandlungskammer 1 zu ermöglichen, ist in dem ersten Kammerteil 10 eine Füllorganaufnahme 120 vorgesehen, durch welche hindurch ein Füllorgan so an der Vorrichtung 100 angebracht werden kann, dass das Füllorgan mit einem in dem Innenraum 16 der Behandlungskammer 1 aufgenommenen Behälter und insbesondere mit dessen Behältermündung kommunizieren kann, um das Füllprodukt in den Innenraum des Behälters einfüllen zu können. Das Füllorgan, welches in der Füllorganaufnahme 120 aufgenommen ist, ist dabei bevorzugt so ausgebildet, dass es zum Befüllen des zu befüllenden Behälters in einer Behandlungsposition mit seinem Füllproduktauslass über die Mündung des zu befüllenden Behälters bewegt werden kann, und dann nach Abschluss des Füllvorgangs wieder in eine Parkposition zurückgezogen werden kann. Das Zurückziehen des Füllorgans in eine Parkposition ermöglicht es einem weiteren Behandlungsorgan, beispielsweise einem nachfolgend beschriebenen Verschließorgan, die Behältermündung ungestört und ohne Kollisionen mit dem Füllorgan oder einem anderen Behandlungsorgan zu erreichen, damit das weitere Behandlungsorgan ebenfalls auf den Behälter wirken kann.
  • Entsprechend ist in dem ersten Kammerteil 10 auch eine Verschließorganaufnahme 130 vorgesehen, in welche ein Verschließorgan eingebracht werden kann, mittels welchem der befüllte Behälter innerhalb der Behandlungskammer 1 mit einem Behälterverschluss verschlossen werden kann. Das Verschließorgan, welches in der Verschließorganaufnahme 130 aufgenommen ist, ist ebenfalls bevorzugt so ausgebildet, dass es zwischen einer Behandlungsposition und einer Parkposition hin- und her bewegt werden kann, um in der Behandlungsposition auf den Behälter wirken zu können und in der Parkposition ein weiteres Behandlungsorgan wie beispielsweise das Füllorgan auf den Behälter wirken zu lassen. Damit kann durch ein entsprechend gesteuertes Vorschieben beziehungsweise Zurückziehen sowohl des Füllorgans als auch des Verschließorgans ein aufeinanderfolgendes Befüllen des in der Behandlungskammer 1 aufgenommenen Behälters sowie ein nachfolgendes Verschließen des dann mit dem Füllprodukt befüllten Behälters mit einem Behälterverschluss erreicht werden, ohne dass der durch das Füllorgan befüllte, aber noch nicht verschlossene Behälter an ein anderes Behandlungskarussell übergeben werden müsste.
  • Weiterhin kann der Behälter in der Behandlungskammer unbewegt verbleiben oder zumindest nur entlang seiner Behälterachse bewegt werden, um ein Anheben und Absenken des in der Behandlungskammer 1 aufgenommenen Behälters bezüglich des jeweiligen Behandlungsorgans zu ermöglichen.
  • Eine prinzipielle schematische Darstellung der Anordnung des Füllorgans 2, welches in einer Füllorganaufnahme 120 des ersten Kammerteils 10 aufgenommen ist, sowie eines schematisch gezeigten Verschließorgans 132, welches in der Verschließorganaufnahme 130 des ersten Kammerteils 10 aufgenommen ist, ist schematisch in der Figur 5 gezeigt.
  • Die Verschwenkung des zweiten Kammerteils 12 um die Schwenkachse 14 gegenüber dem ersten Kammerteil 10 wird durch einen Schwenkantrieb 2 erreicht. Der Schwenkantrieb 2 ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel durch einen Aktuator in Form eines Pneumatikzylinders 20, welcher über einen Schwenkhebel 22 auf das zweite Kammerteil 12 wirkt, ausgebildet. Durch die Betätigung des Pneumatikzylinders 20 kann entsprechend ein Verschwenken des zweiten Kammerteils 12 gegenüber dem ersten Kammerteil 10 erreicht werden, und damit ein Öffnen und Schließen der Behandlungskammer 1 zum Übergeben von Behältern.
  • Der Schwenkhebel 22 kann als Kniehebel ausgebildet sein, um ein effizientes Verschließen mit einer hohen Verschließkraft bei einer relativ geringen Betätigungskraft bereit zu stellen, um ein dichtendes Verschließen des zweiten Kammerteils 12 gegenüber dem ersten Kammerteil 10 zu ermöglichen. Weiterhin kann bei der Verwendung eines Kniehebels durch ein Überstrecken des Kniehebels eine Verriegelung der Behandlungskammer 1 im geschlossenen Zustand bei einer hohen Verschließkraft erreicht werden, ohne dass ein Aktuator eine permanente Kraft ausüben müsste.
  • Der Schwenkantrieb weist weiterhin eine Notführung 24 auf, welche eine mit dem Schwenkhebel 22 verbundene Rolle 240 und eine Rollenführung 242 aufweist. Die Rollenführung 242 ist stationär an der Behandlungsvorrichtung angeordnet, derart, dass sich das Behandlungskarussell mit seinem rotierenden Teil relativ zu der Rollenführung 242 rotiert. Entsprechend kann die Rolle 240 beim Umlauf der Vorrichtung 100 um die Behandlungsvorrichtung herum durch die Rotation des Behandlungskarussells entsprechend die Kontur der Rollenführung 242 abfahren.
  • Im Regelbetrieb jedoch wird die Steuerung des zweiten Kammerteils 12 bevorzugt ausschließlich über den Pneumatikzylinder 20 durchgeführt und die Führungsrolle 240 steht üblicherweise im Normalbetrieb nicht mit der Rollenführung 242 in Kontakt, um sowohl den Reibungswiderstand zu vermeiden als auch die damit verbundende Vibrations- und Geräuschkomponenten zu verringern.
  • Die Notführung 24 ist vielmehr lediglich dafür vorgesehen, dass bei einem Ausfall des Pneumatiksystems oder dessen Steuerung oder anderen Defekten an der Steuerung des Schwenkantriebs 2 dennoch ein zuverlässiges Öffnen des zweiten Kammerteils 12 gegenüber dem ersten Kammerteil 10 erreicht wird, um Kollisionen des zweiten Kammerteils 12 mit anderen Anlagenbestandteilen - beispielsweise einer Zuführvorrichtung oder einer Auslassvorrichtung für die Behälter zu verhindern beziehungsweise vollständig auszuschließen.
  • In der gezeigten bevorzugten Ausführungsform ist die Schwenkachse 14, um welche herum der erste Kammerteil 10 gegenüber dem zweiten Kammerteil 12 verschwenkt wird, im unteren Bereich der Behandlungskammer 1 angeordnet, derart, dass der feststehende, erste Kammerteil 10 mit den im oberen Bereich angeordneten Füllorganaufnahmen 120 und Verschließorganaufnahmen 130 von dem Verschwenkvorgang vollständig unbeeinträchtigt ist. Weiterhin wird durch diese Anordnung erreicht, dass eine Behälteraufnahme 140, welche beispielsweise in Figur 5 gezeigt ist, und welche ebenfalls im oberen Bereich der Behandlungskammer 1 angeordnet ist, während des Verschwenkens des zweiten Kammerteils 12 gegenüber dem ersten Kammerteil 10 möglichst lange zugänglich bleibt.
  • Die Schwenkachse 14 ist bevorzugt horizontal angeordnet, so dass das zweite Kammerteil 12 nach außen ausklappt. Bei einer Anordnung der Schwenkachse 14 senkrecht zu einem Radius eines Behandlungskarussells kann weiterhin ein Verschwenken in radialer Richtung nach außen erreicht werden, so dass die von dem ausgeklappten, zweiten Kammerteil 12 freigegebene Öffnung der Behandlungskammer 1 ein einfaches Zuführen und Abführen von Behältern ermöglicht und insbesondere ein tangentiales Zuführen und Abführen von Behältern ermöglicht.
  • Die Behandlungskammer 1 ist weiterhin mittels einer Verriegelungsvorrichtung 3 verschließbar, wobei, wie beispielsweise in den Figuren 6 bis 8 schematisch gezeigt ist, die Verriegelungsvorrichtung 3 einen Verriegelungsbolzen 30 aufweist, welcher einen Verriegelungshebel 32 aufweist, der von einem Schaltelement 34 beim Umlauf der Vorrichtung 100 und insbesondere der Behandlungskammer 1 so betätigt wird, dass eine Verriegelung der Behandlungskammer 1 und insbesondere des ersten Kammerteils 10 gegenüber dem zweiten Kammerteil 12 erreicht wird.
  • Der Verriegelungsbolzen 30 weist hierzu ein Verriegelungselement 36 auf, welches in einer ersten Schaltposition, die beispielsweise in Figur 7 gezeigt ist, in eine entsprechende Verriegelungsaufnahme 38 eingeführt werden kann und in einer zweiten Schaltstellung, die beispielsweise in Figur 8 gezeigt ist, das Verriegelungselement 36 gegenüber der Verriegelungsaufnahme 38 so rotiert ist, dass eine formschlüssige Verriegelung ausgebildet wird.
  • Um eine gas- und druckdichte Ausbildung der Behandlungskammer 1 zu erreichen und insbesondere den Innenraum 16 der Behandlungskammer 1 gegenüber der Umgebung druckdicht abschließen zu können, ist bevorzugt eine schaltbare Dichtung 4 vorgesehen, welche beispielsweise in dem ersten stationären Kammerteil 10 vorgesehen ist. Die schaltbare Dichtung 4 ist dabei, wie beispielsweise in Figuren 9 und 10 gezeigt, in einer Dichtungsnut 40, die in dem ersten Kammerteil 10 und insbesondere in dessen Randbereich, welcher im geschlossenen Zustand der Behandlungskammer 1 dem zweiten Kammerteil 12 gegenüberliegt, eingebracht. Die Dichtungsnut 40 nimmt ein Dichtelement 42 auf, welches dadurch schaltbar ist, dass ein Druckmittel in den zwischen dem Dichtelement 42 und der Dichtungsnut 40 gebildeten Hohlraum eingebracht wird und dadurch das Dichtelement 42 aus der Dichtungsnut 40 herausgedrückt wird.
  • Dies ist schematisch in Figur 11 gezeigt, aus welcher sich sowohl die Dichtungsnut 40, welche im Randbereich des ersten Kammerteils 10 vorgesehen ist, als auch das Dichtelement 42, welches in dem in Figur 11 gezeigten Ausführungsbeispiel in Form einer Elastomerschnur mit im entspannten Zustand kreisförmigem Querschnitt ausgebildet ist, zu sehen. Über einen Druckmittelkanal 44 kann entsprechend in den zwischen der Dichtungsnut 40 und dem Dichtelement 42 ausgebildeten Druckraum 440 das Druckmittel so eingebracht werden, dass sich das Dichtelement 42 aus der Dichtungsnut 40 herausbewegen möchte. Entsprechend wird das Dichtelement 42 an einer gegenüberliegenden Oberfläche, beispielsweise einer Oberfläche des zweiten Kammerteils 12, beispielsweise eines Randbereichs des zweiten Kammerteils 12, mittels des Dichtmittels angepresst.
  • Der Druck, welcher mittels des Dichtmittels in dem Druckraum 440 aufgebracht werden muss, um eine dichte Abdichtung zu erreichen, kann deutlich geringer sein, als der Druck, welcher senkrecht dazu abgedichtet werden soll.
  • In Figur 12 ist eine weitere Geometrie dieser schaltbaren Dichtung 4 gezeigt, wobei das Dichtelement 42 in diesem Ausführungsbeispiel einen rechteckigen Querschnitt aufweist, der eine Breite aufweist, die im Wesentlichen der Breite der Dichtungsnut 40 entspricht. Aufgrund dieser Geometrie treten beim Beaufschlagen dieses Dichtelements 42 mit der senkrecht zu der Anpresskraft gerichteten Druckkraft, welche durch einen im Innenraum der Behandlungskammer 1 vorliegenden Druck auf das Dichtelement 42 ausgeübt wird, keine Kräfte auf, welche das Dichtelement 42 aus seiner Dichtposition drücken würden.
  • Bei der Verwendung eines einen kreisförmigen Querschnitt aufweisenden Dichtelements 42 können hingegen auch entgegen der Anpressrichtung des Dichtelements 42 wirkende Kräfte auf das Dichtelement 42 wirken, die eine Erhöhung des Drucks des Druckmittels im Druckraum 440 erfordern, um die Abdichtung aufrecht zu erhalten.
  • In Figur 13 sind weitere mögliche Geometrien für Dichtelemente 42 gezeigt, welche in die Dichtungsnut 40 eingebracht werden können und welche zum Abdichten des zweiten Kammerteils 12 gegenüber dem ersten Kammerteil 10 verwendet werden können.
  • Um zu verhindern, dass der Druckraum 440 der schaltbaren Dichtung 4 mit einem Druckmittel beaufschlagt wird solange die entsprechende Gegenoberfläche, gegen welche das Dichtelement 42 gepresst werden soll, nicht gegenüberliegend positioniert ist und entsprechend die Gefahr besteht, dass das Dichtelement 42 bei Beaufschlagen mit dem Druckmittel aus der Dichtungsnut 40 herausgedrückt wird, ist eine Sicherheitsvorrichtung 46 vorgesehen, welche schematisch in Figur 14 gezeigt ist.
  • Mit anderen Worten ist eine Sicherheitsvorrichtung 46 vorgesehen, mittels welcher verhindert werden kann, dass das Dichtelement 42 der schaltbaren Dichtung 4 aus der Dichtungsnut 40 herausgepresst wird, wenn die Behandlungskammer 1 noch geöffnet ist und entsprechend der erste Kammerteil 10 und der zweite Kammerteil 12 noch nicht aneinander anliegen.
  • In dieser Ausführungsform ist der erste Kammerteil 10, welcher feststehend vorgesehen ist, mit der in der Figur 14 schematisch angedeuteten schaltbaren Dichtung 4 versehen, welche ein Dichtelement 42 aufweist, welches wiederum in einer Dichtungsnut 40 angeordnet ist und entsprechend einen Druckraum 440 ausbildet. Das Druckmittel kann dem Druckraum 440 über einen Druckmittelkanal 44 zugeführt werden, wobei in dem zweiten Kammerteil 12 ebenfalls ein Druckmittelkanal 44 vorgesehen ist. Der Druckmittelkanal 44 des ersten Kammerteils 10 mündet in eine Öffnung 442, welche mit einer gegenüberliegenden Öffnung 444 abdichtend in Übereinstimmung gebracht wird, wenn der erste und der zweite Kammerteil 10, 12 aneinander anliegen. Entsprechend erstreckt sich der Druckmittelkanal 44 bei geschlossener Behandlungskammer 1 von dem ersten Kammerteil 10 in den zweiten Kammerteil 12, wenn entsprechend der erste Kammerteil 10 und der zweite Kammerteil 12 miteinander verriegelt sind. Der Druckkanal 44 erstreckt sich durch den zweiten Kammerteil 12 und kann dort über einen entsprechenden stutzenförmigen Anschluss 460, der mit einer Aufnahme 462 im ersten Kammerteil 10 in gasdichte Übereinstimmung gebracht werden kann, wenn der erste Kammerteil 10 mit dem zweiten Kammerteil 12 verriegelt ist, wieder in das erste Kammerteil 10 zurück geführt werden. Entsprechend liegt ein durchgehender Druckmittelkanal 44 nur dann vor, wenn der erste Kammerteil 10 mit dem zweiten Kammerteil 12 verriegelt ist. Sind der erste Kammerteil 10 und der zweite Kammerteil 12 nicht miteinander verriegelt, so ist der Druckmittelkanal 44 offen und nicht mit dem Druckraum 440 der schaltbaren Dichtung 4 verbunden.
  • Mit anderen Worten dient in der Sicherheitsvorrichtung 46 des zweiten Kammerteils 12, das gegenüber dem ersten Kammerteil 10 verschwenkbar ist, als Sicherheitsvorrichtung und damit als Schalter für die Verbindung des Druckmittelkanals 44 mit dem Druckraum 440.
  • Entsprechend kann verhindert werden, dass der Druckraum 440 mit Druckmittel beaufschlagt wird, wenn die Behandlungskammer 1 nicht geschlossen ist beziehungsweise der zweite Kammerteil 12 nicht mit dem ersten Kammerteil 10 in Anlage gebracht ist. Damit kann eine versehentliche Zerstörung der schaltbaren Dichtung 4 vermieden werden.
  • Es sind andere Ausprägungen für die Sicherheitsvorrichtung 46 denkbar, beispielsweise in Form eines mechanisch schaltbaren Ventils, welches das Zuführen von Druckmittel in den Druckraum 440 verhindert, solange die Behandlungskammer 1 nicht geschlossen und/oder verriegelt ist.
  • Die Sicherheitsvorrichtung ist bevorzugt mechanisch auszubilden, um im Falle eines Ausfalls von Elektronik oder Steuervorrichtungen zu verhindern, dass das Dichtelement 42 aus der Dichtungsnut 40 herausgepresst wird.
  • In der Figur 15 ist eine weitere Ausprägung eines Dichtelements 42 für die gegenseitige Abdichtung des ersten Kammerteils 10 gegenüber dem zweiten Kammerteil 12 gezeigt.
  • Zusätzlich zu dem Dichtelement zur Abdichtung des ersten Kammerteils 10 gegenüber dem zweiten Kammerteil 12 ist eine Mündungsdichtung 5 vorgesehen, mittels welcher die Behältermündung 162 eines zu befüllenden Behälters gegenüber der Behandlungskammer 1 abgedichtet werden kann.
  • Damit kann der Behälter 160 vollständig in der Behandlungskammer 1 aufgenommen werden, es können aber beispielsweise unterschiedliche Drücke für den Bereich innerhalb des Behälters 160 und außerhalb des Behälters 160 bereitgestellt werden.
  • In einer alternativen Ausbildung kann die Mündungsdichtung 5 aber auch im Bereich der Kammerteile 10, 12 vorgesehen sein, so dass eine Abdichtung der Behandlungskammer 1 auch über die Mündungsdichtung 5 stattfindet. Mit anderen Worten ist dann ein Teil des Behälters 160 innerhalb der Behandlungskammer 1 angeordnet, beispielsweise die Behältermündung 162, und ein Teil des Behälters 160 liegt außerhalb der Behandlungskammer 1.
  • Die Mündungsdichtung 5 ist bevorzugt ebenfalls als schaltbare Dichtung ausgebildet und bevorzugt in der in Figur 16 gezeigten Ausprägung vorgesehen. Entsprechend ist die Mündungsdichtung 5 in einer Mündungsdichtungsnut 50 eingelegt und es sind Dichtelemente 52 vorgesehen. Die Dichtelemente 52 können durch das Beaufschlagen des zwischen den Dichtelementen 52 und der Mündungsdichtungsnut 50 ausgebildeten Druckraumes 500 geschaltet werden.
  • Dabei ist in einer besonderen Ausprägung die in Figur 17 gezeigte Form des Dichtelements 52 vorgesehen, bei welcher die Abdichtung eines Dichtelements 52 an einer gegenüberliegenden Oberfläche und insbesondere an einem gegenüber liegenden weiteren Dichtelement 52 über eine gegenüber der übrigen Kontur des Dichtelements 52 ausgestellten Lippe 520 vorgesehen ist. Die Lippe 520 erstreckt sich entsprechend in Richtung der gegenüberliegenden Oberfläche bzw. des Dichtelements 52 derart, dass beim Beaufschlagen der Dichtelemente 52 beziehungsweise des Druckraums 500 mit dem Druckmedium ein abdichtendes Anliegen der Lippe 520 stattfindet. Da das Dichtelement 52 aufgrund der Toleranzen der jeweiligen Behältermündungen 162 unterschiedlich weit aus der Mündungsdichtungsnut 50 herausgedrückt wird, kann mittels der Lippe 520 in jedem Fall eine abdichtende Anlage des Dichtelements 52 an der gegenüberliegenden Oberfläche erreicht werden. Die Lippe 520 dient entsprechend dazu, einen sich zwischen zwei gegenüberliegenden Dichtelementen 52 oder einem Dichtelement 52 und einer gegenüberliegenden Oberfläche ausbildenden Spalt 522 bei unterschiedlichen Spaltbreiten abdichtend zu überbrücken. Die unterschiedlichen Spaltbreiten des Spalts 522 ergeben sich durch die Toleranzen der unterschiedlichen Behältermündungen 162 der jeweils in der Behandlungskammer 1 aufgenommenen zu behandelnden Behälter.
  • Durch die Toleranzen der Behältermündungen 162 findet weiterhin auch eine leichte Rotation des Dichtelements 52 um die Lippe 520 herum, welche quasi als Drehpunkt dient, statt, so dass auch bei einer solchen Rotation eine zuverlässige Abdichtung erreicht werden kann. Die Lippe 520 kann dann immer noch zuverlässig eine Abdichtung bereitstellen. Damit ergibt sich auf diese Weise durch die besondere geometrische Ausbildung mindestens eines der Dichtelemente 52 mit einer Lippe 520 eine zuverlässige druckdichte Abdichtung der Behältermündung 162 des zu befüllenden Behälters gegenüber der Umgebung.
  • In Figur 18 ist eine weitere Ausbildung der Vorrichtung 100 gezeigt, in welcher im Innenraum 16 der Behandlungskammer 1 eine Volumenreduzierungsvorrichtung 6 in Form einer Einlage, welche sowohl in den ersten Kammerteil 10 als auch den zweiten Kammerteil 12 eingelegt werden kann, vorgesehen ist, um das Volumen des Innenraums 16 der Behandlungskammer 1 zu reduzieren. Dies ist dann von Bedeutung, wenn zu befüllende Behälter, die ein kleineres Volumen aufweisen, befüllt werden sollen, um auf diese Weise Druckgas, welches in den Innenraum 16 der Behandlungskammer 1 eingebracht werden soll, einzusparen.
  • Die Volumenreduzierungsvorrichtung 6 ist dabei bevorzugt zumindest in zwei Teilen ausgebildet, wobei der erste Teil 60 in den feststehenden ersten Kammerteil 10 eingelegt wird und der zweite Teil 62 in den zweiten, verschwenkbaren Kammerteil 12 eingelegt wird. Entsprechend können die beiden Teile 60, 62 der Volumenreduzierungsvorrichtung 6 so betätigt werden, als ob die Vorrichtung 100 und die Behandlungskammer 1 ohne die Volumenreduzierungsvorrichtung 6 betrieben werden würde. Mit anderen Worten verschwenkt das erste Teil 62 der Volumenreduzierungsvorrichtung 6 und das andere Teil 60 der Volumenreduzierungsvorrichtung 6 verbleibt stationär.
  • In Figur 19 ist weiterhin die Anbindung eines Reinigungskanals 7 gezeigt, welcher in einem ersten Bereich 70 in dem stationären, ersten Kammerteil 10 geführt ist und in einem zweiten Bereich 72 in dem verschwenkbaren zweiten Kammerteil 12. Mittels des Reinigungskanals 7 kann während der Reinigung der Vorrichtung 100 ein Reinigungsmedium beziehungsweise ein Reinigungsmittel in den Innenraum 16 der Behandlungskammer eingeleitet werden, derart, dass auch der gesamte Innenraum der Behandlungskammer 1 gespült und gereinigt werden kann.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Behandlungskammer
    10
    erster Kammerteil
    12
    zweiter Kammerteil
    14
    Schwenkachse
    16
    Innenraum
    100
    Vorrichtung
    110
    Anbindung
    120
    Füllorganaufnahme
    122
    Füllorgan
    130
    Verschließorganaufnahme
    132
    Verschließorgan
    140
    Behälteraufnahme
    160
    Behälter
    162
    Behältermündung
    2
    Schwenkantrieb
    20
    Pneumatikzylinder
    22
    Schwenkhebel
    24
    Notführung
    240
    Führungsrolle
    242
    Rollenführung
    3
    Verriegelungsvorrichtung
    30
    Verriegelungsbolzen
    32
    Verriegelungshebel
    34
    Schaltelement
    36
    Verriegelungselement
    38
    Verriegelungsaufnahme
    4
    schaltbare Dichtung
    40
    Dichtungsnut
    42
    Dichtelement
    44
    Druckmittelkanal
    46
    Sicherheitsvorrichtung
    440
    Druckraum
    442
    Öffnung
    444
    Öffnung
    460
    Anschluss
    5
    Mündungsdichtung
    50
    Mündungsdichtungsnut
    52
    Dichtelement
    500
    Druckraum
    520
    Lippe
    522
    Spalt
    6
    Volumenreduzierungsvorrichtung
    60
    erster Teil
    62
    zweiter Teil
    7
    Reinigungskanal
    70
    erster Bereich
    72
    zweiter Bereich

Claims (12)

  1. Vorrichtung (100) zum Befüllen eines Behälters mit einem Füllprodukt und/oder zum Verschließen des befüllten Behälters mit einem Behälterverschluss in einer Füllproduktabfüllanlage, umfassend eine Behandlungskammer (1) zur zumindest teilweisen Aufnahme jeweils eines zu behandelnden Behälters und umfassend mindestens ein auf den in der Behandlungskammer (1) aufgenommenen Behälter wirkendes Behandlungsorgan (122, 132), wobei
    die Behandlungskammer (1) einen ersten Kammerteil (10) und einen zweiten Kammerteil (12) aufweist, wobei der zweite Kammerteil (12) gegenüber dem ersten Kammerteil (10) um eine horizontal ausgerichtete Schwenkachse (14) verschwenkbar ist, um die Behandlungskammer (1) zu öffnen und zu schließen
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Schwenkachse (14) im unteren Bereich der Behandlungskammer (1) angeordnet ist.
  2. Vorrichtung (100) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkachse (14) senkrecht zum Radius eines Behandlungskarussells angeordnet ist, an dessen Umfang die Vorrichtung (100) angeordnet ist.
  3. Vorrichtung (100) gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Kammerteil (12) mittels eines Schwenkantriebs (2) gegenüber dem ersten Kammerteil (10) verschwenkbar ist, wobei der Schwenkantrieb (2) einen Aktuator zum Verschwenken des zweiten Kammerteils (12) gegenüber dem ersten Kammerteil (10) und/oder eine Rollenführung mit einer Führungsrolle (240), welche auf einer Rollenführung (242) geführt ist, aufweist.
  4. Vorrichtung (100) gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator die Führungsrolle (240) auf die Rollenführung (242) presst, wobei der Aktuator bevorzugt ein Pneumatikzylinder ist, der besonders bevorzugt permanent mit Druckluft aus einer Ringleitung versorgt wird.
  5. Vorrichtung (100) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kammerteil (10) gegenüber dem zweiten Kammerteil (12) über eine schaltbare Dichtung (4) abdichtbar ist.
  6. Vorrichtung (100) gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die schaltbare Dichtung (4) eine Sicherheitsvorrichtung (46) aufweist, welche bei geöffneter Behandlungskammer (1) ein Schalten der schaltbaren Dichtung (4) verhindert und bevorzugt eine Druckmittelzuführung umfasst, die bei geöffneter Behandlungskammer (1) unterbrochen ist.
  7. Vorrichtung (100) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mündungsdichtung (5) vorgesehen ist, mittels welcher eine Behältermündung (162) des Behälters gegenüber der Behandlungskammer (1) abgedichtet werden kann, wobei die Mündungsdichtung (5) bevorzugt eine schaltbare Dichtung ist.
  8. Vorrichtung (100) gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Mündungsdichtung (5) ein Dichtelement (52) aufweist, welches einen variierenden Querschnitt und bevorzugt eine Lippe (520) aufweist, mittels welcher es an einer entgegengesetzten Dichtfläche angelegt werden kann.
  9. Vorrichtung (100) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verriegelungsvorrichtung (3) vorgesehen ist, welche über eine Steuerkurve ansteuerbar ist, und welche zum Verschließen der Behandlungskammer (1) formschlüssig verriegelbar ist.
  10. Vorrichtung (100) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Volumenreduzierungsvorrichtung (6) zum Reduzieren des Volumens der Behandlungskammer (1) vorgesehen ist, welche bevorzugt ein Volumenreduzierungselement mit einem an dem ersten Kammerteil (10) angeordnetes erstes Teil (60) und ein an dem zweiten Kammerteil (12) angeordnetes zweites Teil (62) umfasst.
  11. Vorrichtung (100) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich ein Reinigungskanal (7) von dem ersten Kammerteil (10) in den zweiten Kammerteil (12) und von dort in die Behandlungskammer (1) erstreckt und bevorzugt im unteren Teil der Behandlungskammer (1) in diese einmündet.
  12. Vorrichtung (100) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das in der Behandlungskammer (1) auf den Behälter wirkende Behandlungsorgan als Füllorgan (122) zum Befüllen jeweils eines in der Behandlungskammer (1) aufgenommenen Behälters mit einem Füllprodukt und/oder als Verschließorgan (132) zum Verschließen eines in der Behandlungskammer (1) aufgenommenen, mit einem Füllprodukt befüllten Behälters ausgebildet ist, wobei bevorzugt ein Füllorgan (122) und ein Verschließorgan (132) in der Behandlungskammer (1) nacheinander jeweils auf den Behälter wirken.
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