DE60310573T2

DE60310573T2 - Maschine zum füllen von behältern

Info

Publication number: DE60310573T2
Application number: DE60310573T
Authority: DE
Inventors: Stefano Cavallari
Original assignee: Azionaria Costruzioni Macchine Automatiche ACMA SpA
Current assignee: Azionaria Costruzioni Macchine Automatiche ACMA SpA
Priority date: 2002-08-05
Filing date: 2003-08-01
Publication date: 2007-12-27
Anticipated expiration: 2023-08-02
Also published as: US20050268988A1; WO2004014779A1; EP1534621B1; ITBO20020523A0; AU2003262556A1; US7278451B2; ATE348785T1; DE60310573D1; ITBO20020523A1; ES2277133T3; EP1534621A1

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Maschine zum Füllen von Behältern. Die vorliegende Erfindung kann mit besonderen Vorteilen zum Füllen von Flaschen verwendet werden, auf die sich die folgende Beziehung lediglich beispielhaft bezieht.
STAND DER TECHNIK
Bekannte Flaschenfüllmaschinen wie der im Patent IT-1136276 beschriebene Typ umfassen einen Karussellförderer mit vertikaler Achse, der eine Anzahl von Plätzen aufweist, die symmetrisch um die vertikale Achse des Förderers angeordnet sind, jeweilige Flaschen mittels einer horizontalen unterstützenden Oberfläche aufnehmen, und die mit dem Förderer in festen Positionen verbunden sind. Jeder Platz ist mit einem Füllkopf verknüpft, der an einer Lagerscheibe montiert ist, die mit dem Förderer so verbunden ist, dass sie mit Bezug auf die und entlang der vertikalen Achse des Förderers gleitet und eine Flasche füllt, die auf dem jeweiligen Platz untergebracht ist, wenn sich der Förderer dreht. Eine Messdose ist zwischen jedem Sitz und dem Förderer angebracht, um die Flasche in Echtzeit zu wiegen, während sie gefüllt wird. Die Gewichtsmessung der Flasche in Echtzeit wird verwendet, um den jeweiligen Füllkopf zu regeln und sicherzustellen, dass die Flasche mit genau der gewünschten Menge des Produkts gefüllt wird. Im tatsächlichen Einsatz wird eine leere Flasche an einer Eingangsstation entlang des Randes des Förderers in einen zugehörigen Platz auf dem Förderer eingeführt, anschließend durch den Füllkopf gefüllt, der mit dem Sitz verbunden ist, während sich der Förderer dreht, und dann von dem Sitz an einer Ausgabestation entfernt, die entlang des Randes des Förderers und in der Drehrichtung des Förderers stromab bzw. hinter der Eingabestation angeordnet ist.
Um eine Größenänderung in einer bekannten Füllmaschine des vorstehend erwähnten Typs durchzuführen, d. h. um die Maschine daran anzupassen, mit Flaschen unterschiedlicher Höhe zu arbeiten, muss die vertikale Position der Füllköpfe angepasst werden, indem die Lagerscheibe senkrecht entlang des Förderers so bewegt wird, dass jeder Füllkopf im Einsatz in der Nähe des Halses der jeweiligen Flasche positioniert ist. Senkrechtes Verschieben der Lagerscheibe mit Bezug auf den Förderer ist jedoch eine langsame, komplizierte Aufgabe, weil die Lagerscheibe vergleichsweise schwer und daher nicht manuell durch einen Bediener bewegbar ist und außerdem mit dem Tank und all den Zuleitungen verbunden ist, welche das Produkt bereitstellen, mit dem die Flaschen gefüllt werden.
Um den vorstehend erwähnten Nachteil zu eliminieren, schlägt die Patentanmeldung WO 9922209 eine Füllvorrichtung vor, in der im Gegensatz zu einer Unterstützungsfläche für die jeweilige Flasche am Boden jeder Platz lediglich einen Greifer umfasst, um die Flasche am Hals zu greifen und zu lagern. Die Flasche hängt daher an dem Greifer, so dass jeder Platz Flaschen mit unterschiedlichen Höhen aufnehmen kann, ohne dass eine Änderung notwendig ist, weil die Position des Halses der Flasche konstant ist. Im tatsächlichen Gebrauch neigt jedoch die durch die Drehung des Förderers auf die an ihrem Hals hängende Flasche erzeugte Zentrifugalkraft dazu, die hängende Flasche mit Bezug auf die Senkrechte zu kippen und in Schwingungen zu versetzen, was zu einem zufälligen Fehler des Flaschengewichts führt, das von einer Messzelle gemessen wird, die zwischen dem Greifer und dem Förderer eingebaut ist.
Die EP 1072511 offenbart eine gewichtsabhängige Füllmaschine für Flaschen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, bei der ein Gewichtsfüller es zulässt, dass eine Flasche gefördert wird, während er ihren Hals umgreift; eine Wägezelle entlang des äußeren Umfangs eines umlaufenden Körpers montiert ist, um eine senkrechte Last zu erfassen. Eine horizontale Stange oder eine Lastaufnahme steht radial von der Wägezelle nach außen vor; ein Greifer, der die Flasche unter der Federkraft von Druckfedern greift, ist am freien Ende der Stange montiert. Wenn die Flasche in den Greifer in eine Richtung entgegen der Richtung gedrückt wird, in welche die Stange vorsteht, wird der Greifer einmal gegen die Spannfedern geöffnet und dann geschlossen, um den Hals der Flasche zu greifen. Eine Fülldüse wird über der Flasche angeordnet, die durch den Greifer gegriffen ist und füllt die Flasche mit Flüssigkeit; während des Füllvorgangs erfasst die Wägezelle eine aufgebrachte Last, wodurch sie ein Füllen einer gegebenen Menge in Übereinstimmung mit der Erfassung zulässt.
Die GB 2264486 offenbart eine Vorrichtung zum Halten eines Behälters, die ein Teil einer Flaschenfüllvorrichtung ist und mindestens zwei Behälter-Platzierungsabschnitte und mindestens ein teleskopisch verlängerbares entfernbares Teil aufweist, das in der Höhe anpassbar ist, um den Abstand zwischen den Platzierungsabschnitten zu variieren. Jedes verlängerbare Teil kann mindestens zwei hohle Stützen aufweisen; jede Stütze kann einen Satz von Öffnungen so aufweisen, dass ein Stift durch ausgerichtete Öffnungen gehen kann, um die Stützen miteinander zu verriegeln; oder eine Stütze kann einen Stift aufweisen und die andere einen Schlitz, um den Stift aufzunehmen.
ERLÄUTERUNG DER ERFINDUNG
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Maschine zum Füllen von Behältern zu schaffen, die dazu konzipiert ist, die vorstehend erwähnten Nachteile zu eliminieren, und die insbesondere billig und leicht herzustellen ist.
In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung wird eine Maschine zum Füllen von Behältern geschaffen, wie sie in den beigefügten Ansprüchen wiedergegeben ist.
KURZE ERLÄUTERUNG DER FIGUREN
Eine Anzahl von nicht einschränkenden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird beispielhaft mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen:
1 eine schematische Seitenansicht einer bevorzugten Ausführungsform der Füllmaschine nach der vorliegenden Erfindung zeigt, wobei Teile aus Klarheitsgründen weggelassen sind;
2 eine Seitenansicht eines Details der Füllmaschine aus 1 in einem größeren Maßstab zeigt;
3 eine Seitenansicht einer alternativen Ausführungsform des Details der 2 in einem größeren Maßstab zeigt.
BESTES VERFAHREN ZUM DURCHFÜHREN DER ERFINDUNG
Bezugszeichen 1 in 1 zeigt insgesamt eine Füllmaschine zum Füllen von Flaschen 2, die jeweils einen im Wesentlichen zylindrischen Körper 3 aufweisen, der oben zuläuft, um einen Hals 4 zu bilden, der einen Endabschnitt mit einem Gewinde aufweist, um durch einen (nicht gezeigten) Verschluss mit Gewinde geschlossen zu werden. Die Füllmaschine 1 umfasst einen Karussellförderer 5 mit einer senkrechten Achse 6, der wiederum eine Anzahl von Füllköpfen 7 und eine entsprechende Anzahl von Plätzen 8 aufweist, in denen jeweils eine entsprechende Flasche 2 untergebracht ist, wobei jeder mit einem zugehörigen Füllkopf 7 verknüpft ist und mit dem Förderer 5 unter Zwischenschalten einer Wiegevorrichtung 9 verbunden ist, die an dem Förderer 5 an einer festen Position montiert ist. Die Wiegevorrichtung 9 stellt eine Gewichtsmessung der Flasche 2 in Echtzeit während des Füllens bereit; und die Echtzeitgewichtsmessung der Flasche 2 wird verwendet, um den zugehörigen Füllkopf 7 zu regeln und so sicher zu stellen, dass die Flasche 2 mit genau der gewünschten Menge des Produkts gefüllt wird.
Im tatsächlichen Gebrauch wird eine leere Flasche 2 an einer (nicht gezeigten) bekannten Eingabestation entlang des Umfangs des Förderers 5 in einen zugehörigen Platz 8 eingeführt, anschließend während der Drehung des Förderers 5 durch den Füllkopf 7 gefüllt, der zu dem Platz 8 gehört, und wird vom Platz 8 an einer (nicht gezeigten) bekannten Ausgabestation entfernt, die entlang des Umfangs des Förderers 5 und in der Drehrichtung des Förderers 5 stromab bzw. hinter der Eingabestation angeordnet ist.
Wie in den 2 und 3 gezeigt weist jeder Platz 8 einen Rahmen 10 auf, der einen Greifer 11 lagert, um den Hals 4 einer jeweiligen Flasche 2 zu greifen, und eine Platte 12, die eine horizontale Unterstützungsoberfläche für den Boden der jeweiligen Flasche 2 festlegt. Jeder Platz 8 umfasst außerdem eine Anpassvorrichtung 13, die mit dem jeweiligen Rahmen 10 verknüpft ist und dazu dient, die senkrechte Position der Platte 12 anzupassen, während der Greifer 11 in einer gegebenen senkrechten Position in der Nähe des zugehörigen Füllkopfs 7 gehalten wird. Noch genauer steht die Flasche 2, wenn sie in einem zugehörigen Platz 8 aufgenommen ist, auf der Platte 12, welche das gesamte Gewicht der Flasche 2 trägt, und der Greifer 11 dient nur dazu, den Hals 4 der Flasche 2 in einer gegebenen Position ausgerichtet zu dem zugehörigen Füllkopf 7 zu halten und so versehentliche Horizontalbewegungen zu verhindern (die normalerweise durch Belastungen hervorgerufen werden, die von der Drehung des Förders 5 herrühren). Innerhalb des jeweiligen Platzes 8 steht jede Flasche 2 auf der Platte 12, welche das gesamte Gewicht der Flasche 2 trägt, und wird außerdem durch den Greifer 11 gehalten, so dass die Zentrifugalkraft, die durch Drehen des Förderers 5 auf die Flasche 2 wirkt, kein Kippen oder Schwingen der Flasche 2 mit Bezug auf die Senkrechte hervorruft, und das durch die Wiegevorrichtung 9 gemessene Gewicht der Flasche 2 ist daher genauer.
Jeder Greifer 11 weist zwei Klauen 14, die an dem jeweiligen Rahmen 10 aufgehängt sind und um jeweilige senkrechte Achsen 15 schwingen, und ein elastisches Teil, beispielsweise eine Feder 16, auf, das vorgesehen ist, um die Klauen 14 in einer Eingriffsposition zu halten, in der sie den Hals 4 einer jeweiligen Flasche mit einer gegebenen Kraft greifen.
Wie in 2 gezeigt umfasst jeder Rahmen 10 ein feststehendes Unterstützungsteil 17, das fest mit der zugehörigen Wägevorrichtung 9 verbunden ist und den jeweiligen Greifer 11 in einer festen Position lagert, und eine entsprechende Platte 12 in einer anpassbaren Position. Das Unterstützungsteil 17 umfasst eine senkrechte Stange 18, an welcher die Platte 12 entlanggleitet, und ein lösbares Verbindungsteil 19, um die Platte 12 mit der Stange 18 zu verbinden; und die senkrechte Stange 18 umfasst ein L-förmiges oberes Ende 20, das durch (nicht gezeigte) Schrauben mit dem Rest des Unterstützungsteils 17 verbunden ist.
Das lösbare Verbindungsteil 19 umfasst einen horizontal beweglichen Passstift bzw. Stift 21, der an der Platte 12 montiert ist, und eine Anzahl von Löchern 22, die jeweils entlang der Stange 18 gebildet sind und in die der Stift 21 eingreifen kann. Der Stift 21 umfasst bevorzugt eine (nicht gezeigte) bekannte Feder, um den Stift 21 in einer Eingriffsposition innerhalb eines zugehörigen Lochs 22 zu halten; und einen Bedienergriff bzw. -knopf 23 an einem Ende des Stift 21.
Um eine Größenänderung vorzunehmen, passt der Bediener einfach die Position der Platten 12 entlang entsprechender Stangen 18 an, was leicht und einfach durch einen Bediener durchgeführt werden kann, der einfach jede Platte 12 (die extrem leicht ist) unter Verwendung des entsprechenden Passstifts 21 entlang der entsprechenden Stange 18 bewegt.
Wie in 3 gezeigt umfasst jeder Rahmen 10 ein vertikales teleskopisches Verbindungsteil 24, das einen feststehenden Abschnitt 25 aufweist, der fest mit der zugehörigen Wiegevorrichtung 9 verbunden ist, und einen senkrecht beweglichen Abschnitt 26, der die jeweilige Platte 12 in einer feststehenden Position stützt, und einen entsprechenden Greifer 11 in einer anpassbaren Position. Der feststehende Abschnitt 25 des teleskopischen Verbindungsteils 24 ist mit dem beweglichen Abschnitt 26 durch ein lösbares Verbindungsteil 27 verbunden, das einen Passstift 28 umfasst, um gleichzeitig ein Loch 29 in dem feststehenden Abschnitt 25 und ein Loch 30 in dem beweglichen Abschnitt 26 zu greifen, der eine Anzahl von Löchern 30 aufweist, durch welche der bewegliche Abschnitt 26 in eine Anzahl von alternativen Positionen feststellbar ist.
Die Platte 12 unterstützt in gleitender Weise eine senkrechte Stange 31, welche den Greifer 11 in einer feststehenden Position hält. Die Stange 31 ist mit der Platte 12 durch ein lösbares Verbindungsteil 32 verbunden, das einen horizontal beweglichen Passstift 33, der an der Platte 12 montiert ist, und eine Anzahl von Löchern 34 umfasst, die jeweils entlang der Stange 31 gebildet sind und in die der Stift 33 eingreifen kann. Der Stift 33 umfasst bevorzugt eine (nicht gezeigte) bekannte Feder, um den Stift 33 in einer Eingriffsposition innnerhalb eines entsprechenden Lochs 34 zu halten, und einen Griff 35 für einen Bediener an einem Ende des Stifts 33.
Um eine Größenänderung vorzunehmen, passt der Bediener einfach die Position der Platten 12 mittels der jeweiligen teleskopischen Verbindungsteile 24 an, und passt gleichzeitig den senkrechten Abstand zwischen jeder Platte 12 und dem entsprechenden Greifer 11 unter Verwendung des zugehörigen Verbindungsteils 32 an, um den Greifer 11 in einer gegebenen senkrechten Position in der Nähe des zugehörigen Füllkopfs 7 zu befestigen, welcher Vorgang offensichtlich schnell und einfach durch einen Bediener durchführbar ist.
Jede Wiegevorrichtung 9 umfasst bevorzugt ein gelenkiges Parallelogramm 36, das durch zwei Kipphebel 37 gebildet wird, die an einem Ende am Förderer 5 aufgehängt und am anderen Ende an einer Verbindungsstange 38 aufgehängt sind, welche den jeweiligen Rahmen 10 stützt. Eine Wägezelle 39 ist mit einer Seite des Förderers 5 verbunden und auf der anderen Seite durch einen sphärischen schalenförmigen Vorsprung 40 mit der Verbindungsstange 38 verbunden, der einen im Wesentlichen punktförmigen Kontakt zwischen der Wägezelle 39 und einem Vorsprung 41 der Verbindungsstange 38 definiert. Die Wiegezelle 39 wird daher im Wesentlichen nur mit senkrechten Kräften beaufschlagt, welche die Einzigen sind, die der Punktkontakt zwischen dem sphärischen schalenförmigen Vorsprung 40 und der Verbindungsstange 38 zulässt, so dass beliebige verbleibende nicht senkrechte Kräfte, die als Ergebnis des Drehens des Förderers 5 um die Achse 6 vom Rahmen 10 zur Wiegevorrichtung 9 übertragen werden, keinen Effekt auf das Auslesen der Wiegevorrichtung 9 haben.

Claims

Eine Maschine zum Füllen von Behältern (2); wobei die Maschine einen Karussellförderer (5) mit einer vertikalen Achse (6) umfasst, der abwechselnd eine Anzahl von Füllköpfen (7) und eine gleich große Anzahl von Abstellplätzen (8) aufweist, die jeweils einen entsprechenden Behälter (2) enthalten und mit einem zugehörigen Füllkopf (7) assoziiert und über Zwischenschaltung einer an dem Karussellförderer (5) in einer feststehenden Position montierten Wiegevorrichtung (9) mit dem Karussellförderer (5) verbunden sind; wobei jeder Abstellplatz (8) einen Rahmen (10) und einen am Rahmen (10) montierten Greifer (11) zum Fassen eines oberen Abschnitts (4) eines jeweiligen Behälters (2) aufweist; wobei die Maschine (1) dadurch gekennzeichnet ist, dass jeder Abstellplatz (8) weiterhin eine an dem Rahmen (10) montierte Platte (12) aufweist, die eine horizontale Stützoberfläche für den Boden des jeweiligen Behälters definiert, und eine Anpassvorrichtung (13), die mit dem jeweiligen Rahmen (10) assoziiert ist, um die senkrechte Position der Platte (12) anzupassen, während der Greifer (11) in einer gegebenen senkrechten Position in der Nähe des zugehörigen Füllkopfs (7) verbleibt; wobei jede Wiegevorrichtung (9) ein gelenkiges Paralellogramm (36) umfasst, das durch zwei Schwingenarme (37) definiert ist, die an einem Ende gelenkig mit dem Karussellförderer (5) und an dem anderen Ende gelenkig mit einer Verbindungsstange (38) verbunden sind, die den jeweiligen Rahmen (10) stützt; wobei eine Wägezelle (39) auf einer Seite mit dem Karussellförderer (5) und auf der anderen Seite mit der Verbindungsstange (38) verbunden ist.
Eine Maschine nach Anspruch 1, wobei jeder Rahmen (10) ein feststehendes Unterstützungsteil (17) umfasst, das fest mit der zugehörigen Wiegevorrichtung (9) verbunden ist und den jeweiligen Greifer (11) in einer feststehenden Position und die jeweilige Platte (12) in einer anpassbaren Positon lagert.
Eine Maschine nach Anspruch 2, wobei das Unterstützungsteil (17) eine senkrechte Stange (18) umfasst, entlang der die Platte (12) gleitet; wo bei eine lösbare Verbindungseinrichtung (19) vorgesehen ist, um die Platte (12) mit der senkrechten Stange (18) zu verbinden.
Eine Maschine nach Anspruch 3, wobei die senkrechte Stange (18) ein L-förmiges oberes Ende (20) aufweist, das durch Schrauben mit dem Rest des Unterstützungsteils (17) verbunden ist.
Eine Maschine nach Anspruch 3 oder 4, wobei die lösbare Verbindungseinrichtung (19) einen horizontal beweglichen Schlüssel (21) umfasst, der an der Platte (12) befestigt ist, und eine Anzahl von Löchern (22), die jeweils entlang der senkrechten Stange (18) so gebildet sind, dass der Schlüssel (21) darin eingreifen kann.
Eine Maschine nach Anspruch 5, wobei der Schlüssel (21) eine Feder umfasst, um den Schlüssel (21) in einer Position im Eingriff in einem jeweiligen Loch (22) zu halten, und einen Betätigungsgriff (23) an einem Ende des Schlüssels (21).
Eine Maschine nach Anspruch 1, wobei jeder Rahmen (10) ein senkrechtes ausziehbares Unterstützungsteil (24) umfasst, das einen feststehenden Abschnitt (25) aufweist, der fest mit der zugehörigen Wiegevorrichtung (9) verbindbar ist, und einen senkrecht bewegbaren Abschnitt (26), der die entsprechende Platte (12) in einer feststehenden Position und den entsprechenden Greifer (11) in einer justierbaren Position stützt; wobei eine erste lösbare Verbindungseinrichtung (27) vorgesehen ist, um den feststehenden Abschnitt (25) des auziehbaren Unterstützungsteils (24) mit dem beweglichen Abschnitt (26) zu verbinden.
Eine Maschine nach Anspruch 7, wobei die Platte (12) in gleitender Weise eine senkrechte Stange (31) stützt, an welcher der Greifer (11) in einer feststehenden Position gelagert ist; und wobei eine zweite lösbare Verbindungseinrichtung (32) vorgesehen ist, um die senkrechte Stange (31) mit der Platte (12) zu verbinden.
Eine Maschine nach Anspruch 8, wobei die zweite lösbare Verbindungseinrichtung (32) einen horizontal beweglichen Schlüssel (33) umfasst, der an der Platte (12) montiert ist, sowie eine Anzahl von Löchern (34), die jeweils entlang der senkrechten Stange (31) so gebildet sind, dass der Schlüssel (33) darin eingreifen kann.
Eine Maschine nach Anspruch 9, wobei der Schlüssel (33) eine Feder aufweist, um den Schlüssel (33) in einer Eingriffsposition in einem entsprechenden Loch (34) zu halten, und einen Betätigungsgriff (35) an einem Ende des Schlüssels.
Eine Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei jeder Greifer (11) zwei Klemmbacken (14) aufweist, die an dem jeweiligen Rahmen (10) gelenkig befestigt sind und um entsprechende senkrechte Achsen (15) schwingen; und ein elastisches Teil (16), das so vorgespannt ist, dass es dazu neigt, die Klemmbacken (14) in einer Zugriffspositon zu halten, in der sie den oberen Abschnitt (4) eines entsprechenden Behälters (2) greifen.
Eine Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Wägezelle (39) mit der Verbindungsstange (38) durch einen kugelpfannenartigen Vorsprung (40) verbunden ist, der in einen horizontalen Vorsprung (41) auf der Verbindungsstange (38) eingreift und einen im Wesentlichen punktförmigen Kontakt zwischen der Wägezelle (39) und der Verbindungsstange (38) herstellt.