DE60006001T2

DE60006001T2 - Abfüllmaschine

Info

Publication number: DE60006001T2
Application number: DE60006001T
Authority: DE
Inventors: Guy Dumargue
Original assignee: Serac Group SAS
Current assignee: Serac Group SAS
Priority date: 1999-11-30
Filing date: 2000-11-20
Publication date: 2004-08-12
Anticipated expiration: 2020-11-21
Also published as: US6334473B1; EP1244597B1; TR200302217T4; WO2001040097A1; PT1244597E; ES2208438T3; DK1244597T3; FR2801578A1; EP1244597A1; ATE252053T1; JP2003515509A; DE60006001D1; FR2801578B1; BR0015983A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Abfüllanlage zum Befüllen von Behältern, die beispielsweise dazu vorgesehen ist, in eine Flaschenbefüllstraße eingesetzt zu werden.
Eine Abfüllanlage umfaßt im allgemeinen eine karussellartige Abfüll-Plattform, die um eine Achse drehbar an einem feststehenden Gestell angeordnet ist und sicherstellt, daß Behälter, die entlang der Flaschenbefüllstraße bewegt werden, kontinuierlich befällt werden. Hierzu hat die Abfüll-Plattform eine Wanne, mit der Befülldüsen verbunden sind.
Bei aseptischen Abfüllanlagen, d. h. bei Anlagen, bei denen während den verschiedenen Schritten der Produktverpackung keine Keime in die Behälter gelangen, wird eine Abdeckung auf der Wanne undurchlässig befestigt. Die Abdeckung verfügt über ein Ventil, das derart gesteuert wird, daß es die Wanne während der Phase des Befüllens der Behälter mit der Umgebungsatmosphäre, die in einem sterilen Zustand gehalten wird, und während einer periodischen Reinigungsphase mit einem Kreislauf zur Versorgung mit einem Reinigungsprodukt in Kontakt bringt.
Die Wanne wird mit der Befüllflüssigkeit über eine Leitung versorgt, deren eines Ende über eine Drehverbindung derart an der Abdeckung befestigt ist, daß es in die Wanne mündet. Somit wird das kontinuierliche Befüllen der Wanne sogar während des Drehens der Wanne beim Befüllen der Behälter sichergestellt. Aufgrund der Notwendigkeit der Drehverbindung ist die Struktur der Anlage kompliziert. Ferner nützt sich die Drehverbindung ab und die Leitung, welche das Ventil mit dem Versorgungskreislauf zur Zufuhr des Reinigungsmittels verbindet, muß auch mit der Drehverbindung verbunden werden, so daß die Drehverbindung eine komplexe Struktur hat.
Ein Ziel der Erfindung ist es, eine Abfüllanlage anzugeben, deren Struktur es ermöglicht, ohne Drehverbindung auszukommen.
Daher ist erfindungsgemäß eine Abfüllanlage zum Befüllen von Behältern vorgesehen, umfassend ein feststehendes Gestell, eine Wanne, die schwenkbar an dem feststehenden Gestell befestigt ist, und eine Abdeckung, die mit der Wanne verbunden ist und mit einer Zufuhrleitung ausgestattet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung über Positionierungsmittel drehfest gehalten ist, die an der Abdeckung befestigt und drehfest mit dem feststehenden Gestell verbunden sind, um vertikal zwischen einer Position, in der die Abdeckung an einem Rand der Wanne anliegt, um diese zu verschließen, und einer Position, in der die Abdeckung vom Rand der Wanne beabstandet ist, bewegt zu werden.
Somit werden die Positionierungsmittel während der Phase des Befüllens derart gesteuert, daß die Abdeckung in einem Abstand von der Wanne gehalten wird. In dieser Position ist die Abdeckung drehfest gegenüber dem Gestell. Die Zufuhrleitung kann somit fest auf der Abdeckung befestigt werden, ohne daß eine Drehverbindung eingesetzt werden muß. Ferner ist die Wanne natürlich mit der Umgebungsatmosphäre in Verbindung, wenn die Abdeckung in dieser Position ist. Für die Reinigung werden die Positionierungsmittel derart gesteuert, daß die Abdeckung die Wanne verschließt. Die Wanne kann somit gereinigt werden, indem das Reinigungsmittel unter hohem Druck eingespritzt wird, wodurch eine gründliche Reinigung der Wanne begünstigt wird.
Gemäß einer besonderen Ausführungsform umfassen die Positionierungsmittel zumindest einen Arm, der ein erstes mit der Abdeckung ver bundenes Ende und ein zweites Ende hat, das an einer Säule verschiebbar montiert ist, die an dem Gestell befestigt ist. Vorzugsweise hat der Rand der Wanne einen ringförmigen Flansch, der von der Wanne nach außen absteht, und die Abdeckung umfaßt eine Platte, von der ausgehend sich eine zylindrische Wand erstreckt, die den ringförmigen Flansch umgibt und eine innere ringförmige Schulter hat, die sich gegenüber dem Flansch erstreckt, wobei die Positionierungsmittel einen Anschlag umfassen, um eine Bewegung der Abdeckung nach unten zu begrenzen, und zumindest einen Stellzylinder, der einen fest mit der Abdeckung ausgebildeten Körper sowie eine bewegliche Kolbenstange hat, die derart ausgerichtet ist, daß sie in einer ausgefahrenen Stellung an einem fest mit der Wanne ausgebildeten Anschlagstück zur Anlage kommt. Auf diese Weise ist die Beabstandung der Abdeckung von dem Rand der Wanne durch das einfache Gewicht der Abdeckung realisiert und es genügt, die Stellzylinder zu beaufschlagen, um den dichten Verschluß der Wanne im Moment des Reinigens sicherzustellen.
Um ferner Chargen von mit unterschiedlichen Produkten befüllten Behältern zu erhalten, wie beispielsweise mehrere Geschmacksrichtungen eines aromatisierten Milchproduktes, ist es bei den herkömmlichen Anlagen notwendig, die Behälterserien mit dem jeweiligen Produkt separat zu befüllen, diese sodann zu lagern, bis alle Behälterserien befällt sind, um die Chargen von Behältern schließlich zu verpacken, indem die unterschiedlichen Serien kombiniert werden. Eine derartige Produktion setzt einen beträchtlichen Lagerraum voraus und führt zu einer geringen Produktivität.
Gemäß einem besonderen Merkmal der vorliegenden Erfindung erstreckt sich zumindest eine zylindrische Wand koaxial in der Wanne, um diese in Kammern einzuteilen und die Abdeckung ist mit zumindest einer zweiten Zufuhrleitung ausgestattet, wobei die Zufuhrleitungen durch die Abdeckungen hindurch verlaufen, um jeweils gegenüber einer der Kammern in die Wanne einzumünden.
Somit können die Kammern über die Zufuhrleitungen, die beim Drehen der Wanne immer gegenüber der gleichen Kammer einmünden, mit unterschiedlichen Befüllprodukten versorgt werden. Jede Befülldüse kann sodann selektiv mit der Kammer verbunden werden, die das Befüllprodukt enthält, das der zu befüllende Behälter beinhalten soll, so daß die Chargen mit den unterschiedlichen Produkten durch das Heranziehen des jeweils folgenden Behälters zusammengestellt werden können.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung eines besonderen, jedoch nicht einschränken Ausführungsbeispiels der Erfindung.
Es wird auf die einzige angefügte Figur Bezug genommen, die eine Teilschnitt-Ansicht entlang einer vertikalen Axialebene einer erfindungsgemäßen Abfüllanlage darstellt.
Die erfindungsgemäße Abfüllanlage umfaßt ein feststehendes Gestell 1, an dem eine allgemein mit 2 bezeichnete Wanne über eine Struktur 27 gelagert ist, die durch eine strichpunktierte Linie symbolisch dargestellt ist und von einem Lager 28 getragen ist, um um eine Achse 3 zu drehen. Die Wanne 2 ist Teil einer karusselartigen Befüll-Plattform und mit Befülldüsen 4 verbunden, die an sich bekannt sind und von denen nur eine dargestellt ist.
Die zylindrisch geformte Wanne 2 hat einen Boden und eine obere Öffnung 6 auf der dem Boden 5 gegenüberliegenden Seite sowie einen ringförmigen Flansch 7, der an die Öffnung 6 grenzt und nach außen absteht.
Zwei Trennwände 9, 10, die eine Zylinderform aufweisen und bezüglich der Achse 3 zentriert angeordnet sind, erstrecken sich im Innern der Wanne 2 und teilen die se in drei Kammern, an deren Boden Leitungen 11, die selektiv mit Befülldüsen 4 verbunden sind, einmünden.
Die Anlage umfaßt eine Abdeckung, die allgemein mit dem Bezugszeichen 12 versehen ist und den oberen Bereich der Wanne 2 bedeckt.
Die Abdeckung 12 umfaßt eine Platte 13, von der ausgehend sich eine zylindrische Wand 14 erstreckt, die den Flansch 7 umgibt. Ein Ring 15 mit einem Innendurchmesser, der geringer ist als der Außendurchmesser des Flanschs 7, ist an dem Rand der zylindrischen Wand 14 gegenüber der Platte 13 angeordnet. Der Ring 15 bildet somit eine innere ringförmige Schulter, die mit einer Dichtung versehen ist, die sich unter dem Flansch 7 der Wanne 2 erstreckt.
An der Abdeckung 12 sind Positionierungsmittel befestigt.
Bei der dargestellten Ausführungsform umfassen die Positionierungsmittel drei Arme 17 (von denen nur einer in der Figur dargestellt ist), die sich in radialer Richtung mit einem Winkelabstand von 120° um die Achse 3 erstrecken und ein Ende 17.1 haben, das mit der Abdeckung 12 verbunden ist, sowie ein entgegengesetztes Ende 17.2 in Form einer Schelle, die an einer parallel zur Achse 3 verlaufenden und mit dem Gestell 1 verbundenen Säule 18 angeordnet ist. Die Enden 17.2 sind verschiebbar an den Säulen 18 gelagert. In einer in der Figur dargestellten gesenkten Position sind die Enden 17.2 in Anlage mit Ringen 19, die von den Säulen getragen sind und für die Enden 17.2 der Arme 17 einen Anschlag darstellen. In dieser Position ist die innere Schulter 15 der Abdeckung 12 von dem Flansch 7 beabstandet. Die Arme 17 halten die Abdeckung 12 drehfest gegenüber dem Gestell 1.
Die Positionierungsmittel umfassen ferner allgemein mit 20 bezeichnete Stellzylinder, von denen in der Figur nur einer dargestellt ist und die um die Achse 3 herum in regelmäßigen Abständen zu den Armen 17 verteilt sind. Jeder Stellzylinder 20 umfaßt einen mit der Abdeckung 12 verbundenen Körper 21 und eine Kolbenstange 22, die von einer ausgefahrenen Stellung, in der das freie Ende der Kolbenstange 22 an einem Abschnitt 23 anliegt, der von der Wanne 2 nach außen weisend angeordnet und einstückig mit dieser ausgebildet ist, in eine (in der Figur dargestellte) eingefahrene Stellung verstellbar ist, in der das freie Ende der Kolbenstange 22 von dem Abschnitt 23 gelöst ist.
Die Anlage umfaßt Zufuhrleitungen 24, deren Ende jeweils mit einem nicht dargestellten Reservoir eines Befüllprodukts verbunden ist, und die durch die Abdeckung 12 hindurch verlaufen, um gegenüber einer der Kammern in die Wanne zu münden. Die Verbindung zwischen den Zufuhrleitungen 24 und der Abdeckung 12 ist undurchlässig.
Die Anlage umfaßt ferner Leitungen 25 zum Zuführen eines Reinigungsmittels, die jeweils ein Ende haben, das mit einem nicht dargestellten Reservoir eines Reinigungsmittels verbunden ist, und die durch die Abdeckung 12 hindurch verlaufen, um gegenüber einer der Kammern in die Wanne zu münden. Die Verbindung zwischen den Leitungen 25 und der Abdeckung 12 ist undurchlässig.
In der Befüllphase sind die Kolbenstangen 22 der Stellzylinder 20 derart eingefahren, daß die Abdeckung unter ihrem Eigengewicht von den Armen 17, deren Enden 17.2 an den Anschlagringen 19 der Säulen anliegen, in der gesenkten Position gehalten ist. Die innere Schulter 15 der Abdeckung 12 ist somit von dem Flansch 7 derart beabstandet, daß die Abdeckung 12 das Drehen der Wanne 2 nicht behindert. Es wird in diesem Zusammenhang darauf hingewiesen, daß an den Abschnitten 23 Rollen 26 befestigt sind, die mit der Außenfläche des Rings 15 in Anlage sind und eine relative Drehführung der Wanne 2 und des Deckels 12 relativ zueinander sicherstellen. Ferner ist die Wanne 2 in dieser gesenkten Position der Abdeckung mit der Außenatmosphäre in Verbindung. Während des Drehens der Wanne 2 werden über die Zufuhrleitungen 24 Befüllprodukte in die entsprechenden Kammern gefüllt.
In der Reinigungsphase wird die Drehbewegung der Wanne 2 in einer Position angehalten, in der die Stellzylinder 20 senkrecht oberhalb der Abschnitte 23 angeordnet sind, und die Kolbenstangen 22 der Stellzylinder 20 ausgefahren sind, um an den Abschnitten 23 der Wanne zur Anlage zu kommen. Dies bewirkt das Anheben der Abdeckung. Die innere Schulter 15 der Abdeckung wird somit an den Flansch 7 gedrückt, so daß die Abdeckung 12 die Wanne 2 abdeckt. Die Reinigungsflüssigkeit wird sodann über die Leitungen 25 in die Wanne 2 eingespritzt. Es ist festzustellen, daß bei der beschriebenen Ausführungsform die Stellzylinder 20 nur während der Reinigungsphase beaufschlagt sind.
Die Zufuhrleitungen 24 und die Leitungen 25 haben einen elastischen Abschnitt, der es ihnen ermöglicht, den Bewegungen der Abdeckung 12 zwischen der angehobenen und der gesenkten Position zu folgen.
Es versteht sich, daß die Erfindung nicht auf die beschriebene Ausführungsform beschränkt ist und Ausführungsvarianten denkbar sind, ohne dabei den durch die Ansprüche definierten Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Insbesondere kann das freie Ende der Kolbenstange jedes Stellzylinders mit einer Rolle ausgestattet sein, die an einem ringförmigen Abschnitt 23 entlang rollt. Die gesenkte Position der Abdeckung ist somit durch die eingefahrene Stellung der Kolbenstangen der Stellzylinder definiert, ohne daß eine Anschlagschulter an den Säulen 18 nötig wäre.
Ferner können die Abdeckung und die Positionierungsmittel so angeordnet sein, daß die Abdeckung die Wanne abdeckt, wenn sie in der gesenkten Position ist und davon beabstandet ist, wenn sie in der angehobenen Position ist. In diesem Fall kann die Abdeckung über der Wanne aufgehängt sein. Anstelle der einem Drehen entgegenwirkenden Arme 17 und der von der Abdeckung getragenen Stellzylinder 20, kann die Abdeckung von Stellzylindern getragen sein, deren eines Ende an einem Teil des Gestells befestigt ist, das sich oberhalb der Abdeckung erstreckt und dessen anderes Ende mit der Abdeckung verbunden ist. Die Stellzylinder fungieren somit als Betätigungselement und als Anschlagelement für die Abdeckung.
Für den Fall einer aseptischen Verpackung des Produkts wird die Anlage auf einem sterilen Luftstrom plaziert, der vertikal von oben nach unten fließt. In diesem Fall kann an der Abdeckung eine Sterilluftleitung befestigt sein, die durch die Abdeckung hindurch verläuft und deren oberes Ende in den sterilen Luftstrom mündet und deren unteres Ende unter der Abdeckung einmündet. Um ein Unterdrucksetzen während der Reinigung zu ermöglichen, ist diese Sterilluftleitung vorzugsweise mit einem Ventil ausgestattet.

Claims

Abfüllanlage zum Befüllen von Behältern, umfassend ein feststehendes Gestell (1), eine Wanne (2), die schwenkbar an dem Gestell befestigt ist, und eine Abdeckung (12), die mit der Wanne verbunden ist und mit einer Zufuhrleitung (24) ausgestattet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung über Positionierungsmittel (17, 20) drehfest gehalten ist, die an der Abdeckung befestigt und drehfest mit dem feststehenden Gestell verbunden sind, um vertikal zwischen einer Position, in der die Abdeckung an einem Rand (7) der Wanne anliegt, um diese zu verschließen, und einer Position, in der die Abdeckung vom Rand der Wanne beabstandet ist, bewegt zu werden.
Abfüllanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionierungsmittel zumindest einen Arm (17) umfassen, der ein erstes mit der Abdeckung verbundenes Ende (17.1) und ein zweites Ende (17.2) hat, das an einer Säule (18) verschiebbar montiert ist, die an dem Gestell befestigt ist.
Abfüllanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rand der Wanne (2) einen ringförmigen Flansch (7) umfaßt, der von der Wanne nach außen weisend absteht, und die Abdeckung (12) eine Platte (13) umfaßt, von der ausgehend sich eine zylindrische Wand (14) erstreckt, die den ringförmigen Flansch (7) umgibt und eine innere ringförmige Schulter (15) hat, die sich unterhalb des Flanschs (7) erstreckt.
Abfüllanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionierungsmittel einen Anschlag (19) umfassen, um eine Bewegung der Abdeckung (12) nach unten zu begrenzen, und zumindest einen Stellzylinder (20), der einen fest mit der Abdeckung (12) ausgebildeten Körper (21) sowie eine bewegliche Kolbenstange (22) hat, die derart ausgerichtet ist, daß sie in einer ausgefahrenen Stellung an einem Teil (23) der Wanne (2) zur Anlage kommt.
Anlage nach Anspruch 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede Säule (18) einen Ring (19) umfaßt, der ein Anschlagelement bildet.
Abfüllanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie Mittel (26) zum Zentrieren der Abdeckung relativ zur Wanne umfaßt.
Abfüllanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich zumindest eine zylindrische Wand (9, 10) koaxial in der Wanne (12) erstreckt, um diese in Kammern einzuteilen, und daß die Abdeckung (12) mit zumindest einer zweiten Zufuhrleitung (24) ausgestattet ist, wobei die Zufuhrleitungen (24) durch die Abdeckung hindurch verlaufen, um jeweils gegenüber einer der Kammern in die Wanne (2) zu münden.