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Vakuum-Füihnaschine Die Erfindung bezieht sich auf eine Vakuum-Füllmaschine
mit umlaufenden, an eine Vakuumquelle angeschlossenen Füllköpfen, die auf die Behälter
aufsetzbar sind.
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Sie befaßt sich mit der Aufgabe, beim Abfüllen von luftempfindlichem
Gut die nacheinander zu füllenden leeren Behälter vor deren Übergabe an die Fülleinrichtung
der Maschine die Luft aus den Behältern zu entfernen und durch ein inertes Gas zu
ersetzen.
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Zum Füllen von Behältern mit luftempfindIichem Gut ist eine Maschine
bekannt, die mit einer Zuführ- und Einteilvorrichtung für die leeren Behälter, ferner
mit einer anschließenden umlaufenden Einrichtung zum Entfernen der Luft aus den
Behältern und zum Einfüllen eines unter Überdruck stehenden inerten Schutzgases
in letztere sowie aus einer Fülleinrichtung versehen ist und bei der die gasgefüllten
Behälter unter Aufrechterhaltung einer Schutzgasatmosphäre der Fülleinrichtung zuführbar
sind Bei einer Maschine dieser Gattung ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die umlaufende
Einrichtung zum Entfernen der Behälterluft und zum Einfüllen des Schutzgases aus
einer Anzahl von dicht auf die Behälteröffnung aufsetzbaren Gasspülköpfen besteht,
die über Leitungen mit einem beweglichen Ventilkörper verbunden sind, dessen Austrittsöffnung
jeder Leitung während der Bewegung des Ventilkörpers nacheinander an mindestens
einem unter Vakuum stehenden Kanal und an mindestens einem weiteren Kanal für die
Zuführung des unter Druck stehenden inerten Gases vorbeibewegbar sind.
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Diese Ausbildung der Füllmaschine vereinfacht deren Aufbau und Funktion
wesentlich, da keine geschlossenen Evakuierungs- oder Begasungskammern notwendig
sind, deren gute Abdichtung schwierig ist Weitere Einzelheiten der Erfindung sind
in den Ansprüchen enthalten. In der nachfolgenden Beschreibung und in den Zeichnungen
wird eine bevorzugte, beispielsweise Ausführungsform der Erfindung erläutert, wobei
die gesamte Maschine beschrieben wird, ohne daß das Schutzbegehren fieber den Inhalt
der Ansprüche hinaus erweitert werden soll. Es zeigt F i g. 1 eine Grundrißansicht
einer Rotations-Vakuum-Füllmaschine, die mit der neuen Behälterevakuierungs- und
Ausspüleinrichtung ausgerüstet ist, Fig.2 eine Horizontal-Querschnlttsansicht längs
der Linie 2-2 der F i g. 3, die Antriebseinrichtung zeigend, Fig.3 einen Seitenriß
der in Fig. 1 gezeigten Maschine, Fig.4 eine senkrechte Querschnittsansicht längs
der
Linie 4-4 der Fig. 1, einen der Evakuierungs-und Ausspülköpfe der Transporteinrichtung
zeigend, mit dem Ausspülkopf in abgesenkter Stellung, Fig. 5 eine horizontale Querschnitt-Grundrißansicht
eines Einzelteiles, Iängs der Schnittlime 5-5 der Fig. 4 gesehen, F i g. 6 eine
Qnerschnitt-Einzeiteilansicht, ähnlich Fi g. 4, den Evakuier- und Ausspülkopf in
angehobener Stellung zeigend, längs der Schnittlinie 6-6 der Fi g. 1 gesehen, Fig.
7 eine Grundriß-EXetailansicht eines Teiles der in F i g. 1 gezeigten Ausspüleinrichtung,
Fig. 8 einen senkrechten Querschnitt der Vakuum-Fü1Imaschine Iängs der Schnittlinle
8-8 der Fig. 1 gesehen, F i g. 9 einen senkrechten Querschnitt nach der Linie 9-9
der F i g. 1, den ausgespülten Behälter in Ausrichtung mit einem Vakuumfüllkopf
und den Spülkopf in angehobener Stellung über der Behältermündung zeigend, Fig.
10 eine ähnliche Ansicht, die den Behälter angehoben in Anlage an seinen Füllkopf
zeigt, und Fig. ei eine Detailansicht eines Verbindungsrohres.
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Ganz allgemein befaßt sich die Erfindung mit einer Vakuum-Füllmaschine,
die eine neuartige Behälterreinigungseinrichtung zum Evakuieren und Ausgasen aufeinanderfolgender
leerer Behälter während ihres Transportes zu ihren entsprechenden Vakuumfüllköpfen
und ihrem an diese erfolgenden Ansetzen aufweist, um den Sauerstoffgehalt der Behälter
vor dem Füllvorgang auf einen Geringstwert herabzusetzen, wodurch die Oxydation
der Materialien verhindert
wird, die nachfolgend durch den Vakuumfüller
in die Behälter eingebracht werden und die, wenn sie länger der Lufteinwirkung ausgesetzt
werden, besonders leicht der Verunreinigung verfallen.
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In den Zeichnungen, insbesondere Fig. 1, stellt ganz allgemein 10
eine umlaufende Vakuum-Fülleinrichtung dar, die eine Mehrzahl von im Kreisumfang
auf Abstand stehenden Vakuumfüllköpfen aufweist, die allgemein mit 12 bezeichnet
sind und zu denen nacheinander leere Behälter 14 von einem Zuführförderer 16 durch
eine umlaufende Zubringereinrichtung zugeführt werden, die allgemein mit 18 bezeichnet
ist. Die Evakuier- und Spülvorrichtung ist, allgemein mit 20 bezeichnet, an der
umlaufenden Zubringereinrichtung 18 angebracht und mit dieser bewegbar und umfaßt
eine Mehrzahl von sich radial erstreckenden und im Kreisumfang auf Abstand stehenden
Evakuier- und Spülköpfen 22, die so angeordnet sind, daß sie während des Zubringevorganges
mit den Mündungen aufeinanderfolgender Behälter 14 in dichtschließende Verbindung
gebracht werden können. Die Vaknum-Fülleinrichtung 10 ist mit einer Mehrzahl von
Hubplattformen 24 versehen, die unterhalb ihren entsprechenden Füllköpfen 12 angeordnet
sind. Im Betrieb wird während der fortlaufenden Drehung der Zubringe- und Fülleinrichtung
ein Behälter 14 durch die Transporteinrichtung auf eine Hubplattform 24 aufgebracht,
woraufhin der Behälter von letzterer zum Vakuumfüllen bis zu einer dichtenden Anlage
an dem Füllkopf 12 angehoben wird. Daraufhin wird die Hubplattform abgesenkt und
der gefüllte Behälter von seiner Plattform durch einen umlaufenden Transportgreifer
26 auf einen Abtransportförderer 28 umgesetzt, um schließlich an eine nicht gezeigte
Behälterverschließmaschine ausgeliefert zu werden.
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Wie aus F i g. 1 und 3 zu ersehen ist, werden die Behälter 14 aus
einem Zuführvorrat auf den Förderer 16 in gegenseitiger Anlage voranbewegt und mit
der einen Seite einer Zubringeschnecke 30 zugeführt, deren Schraubengänge eine allmähliche
größer werdende Steigung haben, um auf diese Weise den Abstand benachbarter Behälter
fortschreitend zu vergrößern und nacheinander die zuvorderst vorangehenden Behälter
in senkrechter Ausrichtung den aufeinanderfolgenden Spülköpfen 22 darzubieten. Die
Zubringeschnecke 30 ist auf der einen Seite des Förderers 16 angeordnet und zwischen
seitlich sich vorstreckenden Armen 32 gelagert, die von auf Abstand stehenden aufrechten
Armen 34 einer Konsole 36 getragen werden. Diese ist auf einer Welle 38 schwenkbar
aufgesetzt, wobei diese schwenkbar angebrachte Konsole mittels Justierschraube 42
einstellbar an Konsolen 40 befestigt ist, die sich vom Maschinenrahmen abstrecken,
so daß es möglich ist, die Zubringeschnecke den Behältern einstellbar anzunähern
oder sie von diesen zu entfernen.
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Die Zubringeschnecke 30 ist so angeordnet, daß sie in einer zeitlichen
Abhängigkeit von dem Umlauf der Zubringeeinrichtung 18 in Umlauf setzbar ist, was
durch Verbindungen von einer senkrechten treibenden Welle 44 und Kegelräder 46 nach
der horizontalen Welle 38 hin geschieht. Die Welle 38 ist mit einer Zwischenwelle
50 durch ein Rädergetriebe 52 verbunden, wobei die Welle 50 durch eine Kette und
einen Kettenradtrieb 54 mit einer oberen Welle 56 verbunden ist, die in einem der
aufrechten Arme 34 vorgesehen ist. Die obere Welle 56 steht mit der Zu-
bringeschnecke
durch eine Kette und einen Kettentrieb 58 in Verbindung.
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Die zuvorderst voranbeförderten, auf Abstand stehenden Behälter auf
dem Förderer 16 werden von Taschen 60 aufgenqmmen, die von Ausschnitten in senkrecht
auf Abstand voneinander stehenden kreisringförmigen Transportplatten 62 gebildet
werden.
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Diese Platten werden von einem sich drehenden Konsolteller 64 getragen,
der einen Teil der rotierenden Zubringeeinrichtung 18 bildet. Wie aus F i g. 4 zu
ersehen ist, sind die Taschen 60 mit aufeinanderfolgenden Spülköpfen22 ausgerichtet
und so angeordnet, daß ihr Abstand voneinander dem Aufeinanderfolgen der Behälter
entspricht, wie sie von der Zubringeschnecke 30 hinzugeführt werden. Die Taschen
dienen dazu, die Behälter von dem Förderer 16 auf eine ortsfeste Auflagescheibe
68 zu überführen, die von der Platte 70 des Maschinenrahmens getragen ist. Die kreisringförmigen
Transportplatten 62 werden von dem Konsolteller 64 mittels Hängebolzen 71 getragen,
wobei zwischen den Platten jeweils eine Distanzhülse 72 eingesetzt ist und die Platten
durch Schraubeumuttern 74 in der Zusammenbaustellung gehalten werden. Die Behälter
werden durch äußere Führungsschienen 61- geführt und in den Taschen 60 verbleibend
gehalten.
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Wie in F i g. 4 dargestellt ist, ist der Konsolteller 64 auf eine
zentrale Welle 76 aufgekeilt, die in oberen und unteren Lagereinheiten 78 bzw. 80
drehbar abgestützt ist. Die hiervon getragene Welle 76 nebst der Spüleinrichtung20
sind so angeordnet, daß sie in senkrechter Richtung axial justierbar sind, um sich
Behältern von verschiedener Höhe anpassen zu können. Das obere Lager 78 ist an der
Platte 70 mittels Bolzen 82 befestigt und mit einer sich nach abwärts erstreckenden
Hülse 84 versehen, deren oberes Ende an der Nabe eines Handrades 86 anliegt, welches
über ein Gewinde mit einem Zwischenteil der Welle 76 im Eingriff steht. Eine Verlängerungshülse
87, die mit Gewinde fest auf das Handrad 86 aufgeschraubt ist, stützt sich auf das
Drucklager 88 auf, das zwischen der Hülse 87 und dem oberen Ende eines Antriebsflansches
90 eingefügt ist, der in der unteren Lagereinheit 80 seine Stütze findet. Der Antriebsflansch
90 ist auf das untere Ende der zentralen Welle 76 aufgefedert, wobei die Federkeilnut
so lang erstreckt ist, daß ein senkrechtes Einjustieren der Welle möglich ist. Der
Antriebsfiansch ist mit einem mittels Bolzen befestigten Kettenrad 92 versehen und
durch einen Kettentrieb mit dem Hauptantrieb der Maschine verbunden. Der Antriebsflansch
90 ist ferner mit einer Festklemmeinrichtung 94 (s. F i g. 5) versehen, um die Welle
in ihrer senkrechten Justierlage festhalten zu können. Das senkrechte Einjustieren
wird in der Weise herbeigeführt, daß zunächst die Festklemrneinrichtung 94 gelöst,
dann das Handrad 86 gedreht wird, um die axiale Bewegung der zentralen Welle 76
in bezug auf die Lagereinheiten 78, 80 zu bewirken, und schließlich die Klemmeinrichtung
94 wieder angezogen wird.
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Wie F i g. 2 ersehen läßt, geschieht der Antrieb der zentralen Welle
76 mittels einer Kette 96, die über das Kettenrad 92, um das Kettenrad 98, das auf
der senkrechten Triebwelle 44 festsitzt, über Leerlaufkettenräder 100, 102 und das
Kettenrad 104 läuft, das auf eine senkrechte Antriebswelle 106 aufgesetzt ist. Die
Welle 106 ist durch eine Kette und einen Kettenradantrieb 108 mit einer senkrechten
Welle
110 verbunden, auf die der dem Abtransport dienende Armstern
26 aufgesetzt ist. Die Welle 110 ist mit einem Stirnzahnrad 112 versehen, das mit
der Treibwelle 114 durch ein Zwischengetrieberad 116 verbunden ist. Auf der Haupttreibwelle
114 sitzt ein Schneckenrad 118, das mit einer Schnecke 120 im Eingriff steht, die
fest auf eine Welle 122 aufgesetzt ist. Die Welle 122 steht über eine Kette und
einen Kettenradtrieb 124 mit einem Elektromotorl26 in Verbindung. Das zum Antrieb
der umlaufenden Vakuumfülleinrichtung dienende Getrieberad 128 ist mit dem Stirnrad
112 über einen Zahnradtrieb 130 verbunden. Wie ganz allgemein aus Fig.3 entnommen
werden kann, kann die Hauptantriebswelle 114 mit einer Kupplung 132 bekannter Bauart
zur Sicherung gegen Oberlastungen versehen sein, die imstande ist, den Antrieb bei
abnormal großem Drehwiderstand, wie er im Falle eines Verklemmens der Behälter vorkommen
kann, abzukuppeln und den Stromkreis für den Antriebsmotor zu öffnen, wodurch ein
Zerbrechen der Behälter oder eine Beschädigung der Betriebsteile der Maschine verhindert
wird. Bei der praktischen Ausführung kann die Welle 110 mit einer ähnlichen tSberlastsicherheitseinrichtung
bekannter Art (in der Zeichnung nicht dargestellt) ausgestattet sein. Wie die F
i g. 2 und 3 zeigen, kann der Einzelantriebsmotor 134 des Förderers 16 durch einen
Riemen 136 mit einer Geschwindigkeitsreduziereinrichtung 138 verbunden sein, wobei
letztere durch eine Kette und einen Kettenradtrieb 140 mit der Antriebsscheibe 142
des Förderers in Verbindung steht.
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Aus den Fig.3 und 4 ist ersichtlich, daß jeder radial angeordnete
Spülkopf 22 einen Hohlkörper mit einer Kammer 150 aufweist und an seiner Unterseite
mit einer Öffnung 152 versehen ist, wobei eine kreisringförmige, federnd nachgiebige
Abdichtscheibe 154 von dem Kopf getragen wird und die Öffnung umrandet. Diese Scheibe
dient der luftdicht abschließenden Anlage an die Mündung eines Behälters. Jeder
Spülkopf 22 ist ferner an seinem inneren Ende mit einer Öffnung 156 versehen, die
durch ein flexibles Rohr 158 mit einer Umlaufventileinrichtung, in der Zeichnung
allgemein mit 160 bezeichnet, in Verbindung steht. Die Enden des flexiblen Rohres
158 können mit Dichtmitteln 159 (Fig. 11) versehen sein, um luftdichte Abdichtungen
zwischen den Spülköpfen und der Ventilanlage 160 zu gewährleisten. Jeder Spülkopf
ist, wie es aus F i g. 4 zu entnehmen ist, so von dem drehbaren Konsolteller 64
getragen und an diesem angebracht, daß er in bezug auf diesen senkrecht bewegbar
ist. Jeder Spülkopf ist mit einem senkrechten Hülsenteil 162 aus einem Stück geformt,
das mit Buchsen 163 versehen ist und zwecks senkrechter gleitender Bewegbarkeit
auf einen hohlen, aufrechten Schaft 164 aufgesetzt ist, der an seinem unteren Ende
mittels einer Schraubenmutter65 in dem Konsolteller 64 befestigt ist. Der senkrechte
Hülsenteil 162 ist mit einer seitlich hervortretenden Nabe 166 versehen, die einen
Zapfen 168 trägt, der darin befestigt und mit einer Walze 170 versehen ist, die
mit einem kreisringförmigen Nockenteil 172 zusammenarbeitet, der von einer ortsfesten,
kreisringförmigen Konsole 174 getragen wird. Eine Feder 176, die sich zwischen einem
unteren Kappenteil 178 am Ende des hohlen Schaftes 164 und einem oberen Kappenteil
180 erstreckt, das an dem oberen Ende der Hülse 162 anliegt, ist bestrebt, den Spülkopf
22
nach abwärts in die Dichtanlage an der Mündung eines Behälters zu bringen. Ein
abwärts gerichteter Zapfen 182, der von dem Spülkopf getragen ist und von der Hülse
162 einen Abstand hat, wird, wie es in Fig. 1 und 6 gezeigt ist, gleitbar von einer
ausgebuchsten Öffnung 184 in dem Konsolteller 64 aufgenommen, um eine Drehung des
Spülkopfes aus seinem tragenden Schaft zu verhindern. Im Betrieb werden die Spülköpfe
22 einer nach dem anderen in ihre angehobene Stellung gebracht, wenn sie in die
übereinstimmende Ausrichtung mit ihren entsprechenden Behältern gelangen, und unmittelbar
danach einer nach dem anderen in die dichtende AnlagemitihrenBehälterngebracht,
wie in Fig. 4 gezeigt.
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Die Umlaufventileinheit 160 besteht aus einem unteren kreisringförmigen
Ventilkörper 186, der von dem drehbaren Konsolteller 64 getragen wird und mit diesem
zusammen drehbar ist, sowie einem damit zusammenwirkenden oberen kreisringförmigen
Ventilkörper 188, der sich auf den besagten unteren Ventilkörper aufstützt und auf
den Außenumfang einer ortsfesten Zwischenkonsole 190 aufgepaßt ist, die von einer
Lagereinheit 192, welche an dem oberen Ende der Welle 76 vorgesehen ist sowie einer
zweiten, an dem oberen Ende des umlaufenden Konsoltellers vorgesehenen Lagereinheit
194 getragen wird. Die kreisringförmige Lagerkonsole 174, die den Nockenteil 172
trägt, ist über einen abgeschulterten Teil an der Zwischenkonsole 190 angebracht
und kann daran, wie es in Fig.6 gezeigt ist, durch Bolzen195 gesichert sein. Die
Konsole 174 und ihre damit verbundene Konsole 190 werden durch eine radiale Stange
196 gegen Drehung festgehalten, die an der Konsole 174 festgemacht ist und an ihrem
äußeren geschlitzten Ende mit einem aufrecht stehenden Stift 198 im Eingriff steht,
der von einer Konsole200 ab steht, die an der Platte des Maschinenrahmens angebracht
ist. Wie in den Fig. 1 und 4 gezeigt ist, kann der obere Ventilkörper 188 durch
anfängliches Drehen gegenüber der Konsole 174 einjustiert werden, was durch die
Verbindung mittels eines Bolzens 202 ermöglicht ist, dessen unteres Ende in eine
Öffnung in dem sich einwärts erstreckenden Teil des Ventilkörpers 188 fest eingesetzt
ist und dessen oberes Ende sich durch einen nach einem Kreisbogen verlaufenden Schlitz
204 hindurcherstreckt, in dem der Bolzen mittels einer Schraubenmutter 206 angezogen
werden kann, um die Teile in der einjustierten Stellung zu erhalten. Wie ebenfalls
aus den F i g. -1- und 4 ersichtlich, trägt die ortsfeste Konsole 174 eine Anzahl
federnd nachgiebig angebrachter Druckeinrichtungen, die, allgemein mit 208 bezeichnet,
dazu dienen, den ortsfesten Ventilkörper 188 abwärts in eine Abdichtanlage mit dem
beweglichen Ventilkörper 186 zu drängen. Wie hierin gezeigt ist, ist jede Druckeinrichtung
208 in einem aufrecht stehenden Nabenteil 210 untergebracht um umfaßt eine Druckplatte
212, die an der oberen Fläche des Ventilkörpers 188 zur Anlage kommen kann, sowie
eine Schraubenfeder214, die zwischen die Druckplatte 212 und einen Bundring 216
zwischengelegt ist, der an dem Ende einer Justierschraube 218 sitzt.
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Die Justierschraube 128 in eine Verlängerungshülse 222 eingesetzt,
die mit Gewinde in die Nabe 210 eingeschraubt ist. Wie Fig. 4 weiterhin zeigt, ist
zwischen dem oberen und unteren Ventilkörper 188 bzw.
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186 ein kreisringförmiger Verschleißstreifen und abdichtener Teil
224 zwischengelegt.
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Jeder untere Ventilkörper 186 ist, wie es Fig.7 im einzelnen zeigt,
mit einzelnen Durchlässen 226 versehen, die so angeordnet sind, daß sie in der Aufeinanderfolge
mit bogenförmig geschlitzten Durchlässen - hier als vier auf Abstand stehende Durchlässe
gezeigt, die in die Unterseite des oberen Ventilkörpers 188 eingearbeitet sind -
kommunizieren.
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Die beiden ersten kreisbogenförmigen Durchlässe oder Schlitze enthalten
Evakuierungsdurchlässe 228, 23#. Jeder einzelne von ihnen kann mit getrennten Valçuum+tuellen
verbunden sein und wird vorzugsweise einzeln mit getrennten Vakuumquellen durch
äiihche Verbinduagen verbunden, die eine Leitung umfassen, welche mit Gewinde in
einen Nippel 234 eingeschraubt ist, die luftdicht in die obere Seite des ortsfesten
Ventilkörpers 88 eingesetzt ist und mit dessen entsprechenden kreisbogenförmigen
Durchlaß in Verbindung steht. Die beiden nachfolgenden kreisbogenförmigen Durchlässe
haben Gasdurchlässe 236, 238, die durch ähnliche einzelne Nippel und Leitungen mit
Quellen eines inerten Gases, wie Stickst}ff, verbunden sind.
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Beim Betrieb der Evakuierungs- und Ausgasungseinrichtung ins 1) wird
unmittelbar, nachdem ein Spülkopf 22 durch seinen Nocken 172 zur abdichtenden Einwiskainliage
an die Mündung eines Behälters abgesenkt worden ist, der mit diesem durch die Zufiihrschnecke
30 in Übereinstimmungslage gebracht worden war, der Durchlaß 226, der mit dem Spülkopf
in Verbindung steht, mit dem ersten kreisbogenförmigen Schlitz 228 in Verbindung
gebracht, um die Evakuierung des Behälters zu bewirken. Es wird besonders darauf
hingewiesen, daß zu dieser Zeit mit teilweiser Evakuierung des Behälters der Spülkopf
22 durch den Nockenteil 1727 wie in F i g. 6 gezeigt, angehoben werden kann, wobei
der Behälter auf Grund der Saugwirkung mit seinem Spülkopf in dichtender Anlage
verbleibt, wodurch der Boden des Behälters von dera Förderband 16 abgehoben wird
und während des Evakuierungsvorganges nicht weiterhi auf dem Band und der ortsfesten
Auflagescheibe 68 auflegt. Die erste Sufe der Behälterevakuierung kann unter einem
verhältnismäßig hohen Vakuum geschehen, um die meiste Luft aus den leeren Gefäßen
abzuführen. Die Spülköpfe werden dann ohne Vakunmverlust mit dem kreisbogenförmigen
Schlitz 230 in kommunizierende Verbindung gebraucht, um die Evakuierung in der zweiten
Stufe durchzuführen, so die Behälter wiederum einem jetzt verhältnismäßig höherem
Vakuum ausgesetzt werden Pralttisch tritt eine leichte Vakuumabsenkung während der
ersten Evakuierungsstufe jedesmal ein, wenn ein leerer Behälter an einem Spülkopf
zur Anlage gebracht wird Der Zweck der Durchführung der Evakuierung in zwei Stufen
und mittels voneinander u bhängiger Vakuumquellen ist der, die Folgewirkung eines
solchen Vakuumabfalles während der zweiten Stufe auszuschalten und die Zweitstufen-Evakuierungseinrichtung
von der verunreinigenden Luft zu isolieren, die mit jedem in die erste Stufe eintretenden
Behälter eingebracht wird, so daß letzten Endes mit der zweiten Stufe verhältnismäßig
hoch evakuierte Behälter erhalten werden, die im wesentlichen ganz von Luft frei
sind. Die Spülköpfe verbleiben während der ganzen Dauer der Evakuierungs-und Ausgasungsvorgänge
mit ihren entsprechenden Behältern in dichtender Anlage. Zu bemerken ist, daß, wenngleich
wie beschrieben die Behälter außer
Reibungsanlage an dem Förderband 16 und der Auflagescheibe
6& gelangen, ein solches Anheben während des Umsetz- bzw. Transport- sowie des
Evakuierungsvorganges nicht für ein wirksames Arbeiten der Evakuierungs- und Spüleinrichtung
wesentlich ist und daß die Behälter an dem Förderband und der Auflagescheibe während
des Umsetzens und der Evakuierung, wenn es gewünscht wird, in gleitender Berührung
bleiben können. In jedem Falle ist der Nocken 172 dazu bestimmt, ein Absenken der
Spülköpfe 22 zu bewirken, um die Böden der Behälter auf die Auflagescheibe 68 abzustellen
und in gleitende Anlage an diese zu bringen, bevor sie in den Ausgasungsstationen
ankommen.
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Die Ausgasungsvorgänge werden vorzugsweise in ebenfalls zwei Stufen
durchgeführt. Der erste Ausgasungsvorgang wird bewirkt, wenn der Spülkopf 22 mit
dem kreisbogenförmigen Durchlaß236 in Behandlungsberührung kommt, wo der evakuierte
Behälter mit inertem Gas ausgespült wird. In dieser Stufe des Reinigungs- oder Spülvorganges
wird das Gas in den Behälter vorzugsweise unter einem Druck eingelassen, der merklich
über dem atmosphärichen Druck, im wesentlichen bei etwa 1,59 kg/cm2 liegt.
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Der Vorteil, daß die Behälter einem Druck inerten Gases von einem
gut über Atmosphärendrnck liegenden Druck unterworfen werden, besteht darin, daß,
wenn der Spülkopf 22 nachfolgend aus der Einwirkanlage an der Mündung seines Behälters
wegbewegt ist, der vorhandene Druck in dem Behälter dazn führt, daß Gas nach oben
und aus dem Behälter nach auswärts gedrängt wird, wobei das Gas, das auf diese Weise
herausgedrückt wird, wenigstens einen Teil des in dem Behälter verbleibenden Sauerstoffes
mit sich führt und auch bestrebt ist, irgendwelche Luft in dem Bereich um die Mündung
des Gefäßes zu dem Zeitpunkt der Übergabe des Behälters an die Hubplattform 24,
die einen Teil der Vakuumfüllmaschine 10 bildet, zurückzutreiben. Im Betrieb der
Anlage bewirkt der Nockenteil 172 das Anheben des Spülkopfes 22 von der Mündung
des Behälters, wenn er sieh dem Punkt der Übergabe der Behälter von der ortsfesten
Tragscheibe 68 auf die Plattform 24 nähert, was, wie in F i g. 1 gezeigt, in dem
Punkt der Tangierung der Umlaufbahn der Behälter durch die Transporteinrichtung
und durch die Vakuumfülleinrichtung geschieht. Zu dieser Zeit steht der Spülkopf
mit der zweiten Spülstation 238 in Verbindung, wodurch das Entweichen von Gas von
dem angehobenen Spülkopf bei einem verhältnismäßig niedrigen Druck ermöglicht wird
und wodurch die Gegend um die Mündung des Behälters mit dem inerten Gas während
des Anhebens der Spülköpfe und der Heraufbewegung des Behälters auf seine Hubplattform
24 überflutet wird, wobei das Entlassen von Gas aus dem Spülkopf für eine kurze
Zeit nach der Übergabe des Behälters auf die Plattform 24 und während der Wegbewegung
des Spülkopfes von dem Behälter auf der Plattform 24 fortgesetzt wird. Es ist ferner
Vorsorge getroffen, daß zu dieser Zeit inertes Gas durch den Mantelteil 11 des Vakuumfüllkopfes
12 entlassen wird, wie es aus F i g. 9 und 1 ersichtlich ist, wodurch um die Mündung
des evakuierten und gespülten Behälters während dessen Anhebens zu der dichtenden
Anlage an seinem Vakuumfüllkopf eine Atmosphäre von inertem Gas aufrechterhalten
bleibt.
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Wie in Fig. 8 gezeigt, kann als Vakuumfülleinrichtung vorzugsweise
eine bekannte Maschine verwendet
werden (USA.-Patentschrift 2 360
198), die eine Mehrzahl von mit mantelartigen Trichtern versehenen Füllköpfen 12
aufweist, die von einer umlaufenden Stützkonsole 240 getragen werden, welche ebenso
den Materialzufuhrtrichter 242 trägt, welcher Öffnungen in Verbindung mit den Materialeinlässen
244 jedes Füllkopfes hat. Jeder Füllkopf 12 ist ferner mit Durchlässen246 versehen,
die mittels flexibler Leitungen 248 mit einzelnen Ventilblöcken 250 verbunden werden
können, deren jeder eine Kammer 252 hat, die durch Leitungen254, einen Verteiler
255 und die zentrale hohle Tragwelle 286 mit einer Vakuumquelle verbunden ist. Die
Ventilblöcke 250 können von ähnlicher Bauart sein und in ähnlicher Weise arbeiten
wie die erwähnte bekannte Maschine und sind mit einer Mehrzahl von allgemein mit
257 bezeichneten nockengesteuerten Ventilen versehen, um das Vakuum so zu steuern,
daß die Evakuierung der Behälter und das Abziehen des Materials durch den Einlaß
244 in den Behälter zu dessen Füllung erfolgt. Ein Durchlaß 258 in jedem Ventilblock
250 ist mittels einer Leitung 260 mit einer Quelle inerten Gases verbunden, welches
unter Druck in einer Kammer 262 enthalten ist, die von der konischen Innenwand eines
Zufuhrtrichters 242 und dem Oberteil der Stützkonsole 240 umgrenzt ist. Ein anderer
Durchlaß 264 in dem Ventilblock 250 steht über die Leitung 248 mit den Durchgangswegen
246 in dem Füllkopf in Verbindung, so daß im Betrieb der nockengesteuerte Ventilblock
250 so gesteuert werden kann, daß inertes Gas unter Druck über die Durchgangswege
in den Mantelteil 11 des Füllkopfes und um die offene Mündung eines Behälters ausgelassen
wird, der in Betriebsstellung dazu angehoben worden ist, wobei dieser Vorgang fortgesetzt
wird, bis die Mündung des Behälters in dichtende Anlage an seinen Füllkopf gelangt
ist, woraufhin der Behälter evakuiert und in der zuvor beschriebenen Weise gefüllt
wird.
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Beim Betrieb der vorbekannten Fülimaschine ist einer der Durchlässe
oder Schlitze in dem Ventilblock nach der Atmosphäre hin offen, und während eines
einzelnen Füllvorganges wird das Innere jedes Behälters bei jedem Füllzyklus mehrmals
abwechselnd evakuiert und nach der Atmosphäre hin geöffnet, um ein Sich absetzen
oder Stopfen des pulvrigen Materials in dem Behälter während aufeinanderfolgender
Teilfüllvorgänge zu bewirken. Bei der vorliegenden Bauweise ist der Durchlaß 264,
wie ersichtlich, statt nach der Atmosphäre hin offen, mit dem unter Druck stehenden
inerten Gas verbunden, so daß in der Praxis das Material mit dem inerten Gas während
solcher aufeinanderfolgender Teilfüllvorgänge, wo sich das Material mit dem Gas
mischt, gereinigt wird, wobei aufeinanderfolgende Evakuierungsvorgänge während des
Füllens mit dem Gas irgendwelche in dem Behälter verbleibende Luft weiterhin wegbefördern
und damit die Verunreinigung des Materials durch Luft verhindern. Mit fortschreitendem
Abschluß des Füllvorganges wird das inerte Gas ferner veranlaßt, durch den Füllkopf
und um die Mündung des Behälters zu strömen, während der gefüllte Behälter abgesenkt
wird und dessen Übergabe auf den Auslaßförderer 28 durch den Uberführungsgreifer
26 erfolgt. Im praktischen Betrieb liefert dieser Auslaßförderer28 die Behälter
an eine nicht dargestellte Verschlußanbringungsmaschine, wobei geeignete Yorkehrungen
getroffen sind, um die offenen Mündungen der gefüllten Behälter gegen den Eintritt
von Luft zu
schützen, während diese nach dort abgehen, bis die Behälter mit einem
Verschluß versehen sind.
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Wie in F i g. 8 gezeigt ist, ist das obere Ende des in Umlauf versetzbaren
Zufuhrtrichters 242 so angebracht, daß es sich in bezug auf und in in Abdichtung
gegen eine hohle ortsfeste Hülse 266 drehen kann, die über dem Trichter von einer
Konsole 265 getragen wird, welche, wie aus F i g. 3 zu ersehen, an ortsfesten Stützsäulen
267 befestigt ist. Die Hülse 266 ist mit einem abgekröpften Teil 268 versehen, der
mittels einer Leitung 270 mit einer Materialzufuhrquelle verbunden ist. Das obere
Ende der konischen Kammer 262 weist eine Leitung 272 auf, die sich durch die Hülse
266 hindurcherstreckt und in einer oberen Konsole274 drehbar abgeordnet ist, wobei
die Leitung mit einer Kammer 276 in Verbindung steht, die sich in einer Verbindungskonsole
278 vorfindet. Die Kammer 276 ist durch eine Leitung 280 mit einer Quelle von unter
Druck stehendem inertem Gas verbunden. Beim Betrieb der Vakuumfüllmaschine wird
die konische Kammer 262 mit einem inerten Gas unter Druck gefüllt, das durch Leitungen
260 zu der Kammer 252 in den Ventilbiöcken 250 und durch Leitungen 248 zu den Füllköpfen
hinzugeleitet werden kann, wie beschrieben.
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Weiterhin sind Vorkehrungen getroffen, um inertes Gas unter Druck
in den Raum über dem Material in den Zufuhrtrichter 242 einzuführen. Wie F i g.
8 ersehen läßt, münden Verbindungsleitungen 282, die sich von der Inertgaskammer262
aus abgewinkelt vorerstrecken, in mit Sieben versehene Öffnungen 284 in das Innere
des Zufuhrtrichters, wodurch die Fläche über dem Material in dem Trichter mit inertem
Gas beflutet und der Luftzutritt hierzu ausgeschlossen wird. Wie Fig. 8 weiter erkennen
läßt, steht eine Entlüfungsöffnung 282 an der Unterseite des den Trichterdeckel
tragenden Teiles 287 mit einem Durchgangsweg 289 in der Hülse und mit einer oberen
Entlüftungsöffnung 293, die nach der Atmosphäre hin offen ist, in Verbindung, damit,
wenn Gas unter Druck in die Kammer 262 eingeleitet wird, Luft entweichen kann. Der
Druck des Gases auf die obere Materialoberfläche in den Trichter dient auch dazu,
jegliche Tendenz einer Brückenbildung des darin befindlichen Materials zu verringern.
Geeignete Rührschaufeln 291, die sich von der ortsfesten Hülse 266 nach dem Inneren
des rotierenden Zufuhrtrichters 242 erstrecken, dienen dazu, den Fluß des Materials
durch den Trichter zu fördern, während Rührschaufeln 288, die an der aufrecht stehenden
Leitung und mit dieser drehbar angebracht sind, dazu dienen, das Material zu lockern
und dessen Fluß zu fördern, wenn von der Leitung Material in den Zufuhrtrichter
eintritt.
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Weiterhin sind Vorkehrungen für das Aufrechterhalten einer im wesentlichen
konstanten Niveauhöhe des Materials in dem Zufuhrtrichter getroffen, die, wie F
i g. 8 zeigt, aus einer Fühlerplatte 290 bestehen können, die an dem Ende eines
Armes 292 angebracht ist, der wiederum an dem Ende einer senkrechten Stange294 sitzt,
die sich in der Hülse 266 vor- und zurückdrehen kann. Das obere Ende der Stange
kann mit einem Schalterarm 296 versehen sein, der normalerweise durch eine (nicht
gezeigte) Feder in Nichteinwirkstellung gehalten wird, und der so angeordnet ist,
daß er auf einen Mikroschalter 298 zur Einwirkung kommt, wenn die Höhe des Materials
ein vorbestimmtes Niveau übersteigt und die Fühlerplatte 290 berührt. Der Mikroschalter
298 kann einen 509 629/161
Teil eines (nicht gezeigten) Stromkreises
bilden, durch den die Materialzufuhr durch die Zufuhrleitung 270 vorübergehend unterbrochen
wird, bis das aus dem Trichter abgezogene Material, dessen Niveauhöhe unter die
Bahn der Fühlerplatte absenkt, woraufhin die Zufuhr des Materials wieder automatisch
eingeleitet wird.
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Schließlich ist die Anlage mit geeigneten Mitteln zum Heben und Senken
der Vakuum-Fülleinrichung in bezug auf das horizontale Niveau des Förderers ausgerüstet,
wodurch eine Anpassung an Behälter von verschiedener Höhe möglich ist. Das kann,
wie es in F i g. 8 dargestellt ist, hydraulisch durch die Verwendung eines Zylinders
300 geschehen, der an dem oberen Teil der Tragkonsole 240 befestigt ist, welche
mit einem Kolben 302 zusammenarbeitet, welcher von dem oberen Ende einer zentralen
rotierenden Stützeinheit 304 ausgeht. Der Zylinder wird mit einem hydraulischen
Mittel 306 über eine Rohrleitungsverbindung 308 gespeist, die sich aufwärts durch
die Leitung 272 und die Konsole 278 hindurcherstreckt und in einem Verlängerungszwischenstück
310 endet, das durch eine Leitung 312 mit einer Quelle eines hydraulischen Mittels
verbunden sein kann. Soll das Niveau der Vakuum-Fülleinrichtung gehoben oder gesenkt
werden, so können die Verbindungsbolzen 314, welche die Vakuum-Fülleinrichtung mit
der zentralen Einheit 304 verbunden halten, in ihren Schlitzverbindungen gelöst
werden, und es kann ein hydraulisches Mittel von Hand in die Zylinder eingepumpt
werden, um deren Anheben zu bewirken, oder der Flüssigkeitsdruck vermindert werden,
um das Absenken der Einheit herbeizuführen, woraufhin die Bolzen 314 wieder festgezogen
werden können, um die Vakuum-Fülleinrichtung in ihrer justierten Lage zu sichern.