DE60319807T2 - Anlage zum füllen von behältern gemäss variablen produktzusammensetzungen - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anlage zum Befüllen von Behältern, mit der ein Befüllen der Behälter mit einem Produkt in wechselnden Kombinationen von unterschiedlichen Bestandteilen möglich ist, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
• Aus dem Dokument FR-A-2 809 377 ist ein Verfahren zum Befüllen von Behältern bekannt, umfassend die Schritte des teilweisen Befüllens der Behälter an einer ersten Abfüllstation, die eine Reihe von Abfüllstellen zum Befüllen mit einem ersten Teil von Inhaltsstoffen umfasst, des Beförderns der Behälter an mindestens eine zweite Abfüllstation, die ebenfalls eine Reihe von Abfüllstellen umfasst, und des vollständigen Befüllens der Behälter nacheinander mit dem Rest der Inhaltsstoffe.
• Ein Zufuhrbehälter ist so an jede Abfüllstation angeschlossen, dass man durch Einfüllen verschiedener Inhaltsstoffe in die verschiedenen Zufuhrbehälter die Zusammensetzung des Endprodukts ändern kann, indem man einfach den Anteil der in einen Behälter an jeder der Abfüllstationen eingefüllten Inhaltsstoffe ändert, ohne dass es notwendig ist, die Zusammensetzung des in jedem Zufuhrbehälter enthaltenen Produktes zu ändern.
• In diesem Dokument umfasst die Abfüllanlage Abfüllstationen, die jeweils eine Drehplattform umfassen, die eine Reihe von Abfüllstellen trägt. Jede Abfüllstelle umfasst ein Abfüllventil und ein dazugehöriges Wiegeelement.
• Um die gewünschte Zusammensetzung zu erreichen, wird ein entsprechender Anteil jedes Inhaltsstoffes an einer der Abfüllstationen in einen Behälter eingefüllt und die Behälter werden mittels Übergabevorrichtungen von einer Abfüllstation zur nächsten befördert. Die Zunahme der Drehplattformen hat folg lich höhere Kosten und einen größeren Raumbedarf für die Anlage zur Folge, derart, dass diese nur Rechtfertigung findet, wenn große Mengen von wechselnden Zusammensetzungen abgepackt werden sollen.
• Ferner ist aus dem Dokument US 4 627 475 eine Abfüllanlage bekannt, die Abfüllventile umfasst, die an zwei einzelne Zufuhrbehälter angeschlossen sind, die jeweils ein abzupackendes Produkt enthalten, wobei jedes Abfüllventil zwei konzentrische Kolben umfasst, die sich in einer gemeinsamen Kammer verschieben, die abwechselnd mit einem der beiden Abfüllbehälter verbunden wird. Die gemeinsame Kammer wird auf diese Weise nacheinander mit den zwei abzupackenden Produkten gefüllt und dann in einen Behälter entleert. Eine solche Anlage bedingt jedoch, dass die gemeinsame Kammer ausreichend groß ist, um die gesamte Menge des in einen Behälter einzufüllenden Produktes aufzunehmen, sodass die Anlage im Falle von Behältern mit großem Fassungsvermögen einen besonders großen Raumbedarf hat. Außerdem werden die abzupackenden Produkte ein erstes Mal zum Füllen der gemeinsamen Kammer und ein zweites Mal zum Entleeren der gemeinsamen Kammer in den Behälter umgelagert, sodass der Abfülltakt zwangsläufig niedrig ist.
• Ein Ziel der Erfindung ist, eine Anlage vorzuschlagen, die ein Befüllen von Behältern mit unterschiedlichen Produkten ermöglicht und gleichzeitig die Kosten und den Raumbedarf der Anlage reduziert.
• Um dieses Ziel zu verwirklichen, wird erfindungsgemäß eine Anlage zum Befüllen von Behältern vorgeschlagen, umfassend eine Drehplattform, die eine erste Abfüllstation trägt, die einen ersten Zufuhrbehälter umfasst, an den erste Abfüllventile angeschlossen sind, sowie mindestens eine zweite Abfüllstation, die einen zweiten Zufuhrbehälter umfasst, an den zweite Abfüllventile angeschlossen sind, die an die ersten Abfüllventile angrenzen, wobei die Anlage ferner Förderelemente umfasst, um eine relative Beförderung der Behälter gegenüber den Abfüllventilen sicherzustellen.
• Auf diese Weise bewirkt jedes Abfüllventil eine direkte Übertragung der abzupackenden Produkte in die Behälter, und eine geringe relative Verschiebung der Abfüllventile und der Behälter zueinander reicht aus, um eine Teilbefüllung an jeder Abfüllstation durchzuführen.
• Während der relativen Verschiebung der Behälter gegenüber den Abfüllventilen wird die Befüllung zwangsläufig unterbrochen. Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung wird eines der Förderelemente in Drehrichtung der Drehplattform gesehen zwischen einer Übergabevorrichtung zur Aufnahme und einer Übergabevorrichtung zur Ausgabe angeordnet. Auf diese Weise erfolgt eine der Verschiebungen in einem Drehbereich der Drehplattform, der für die Befüllung sowieso unbrauchbar ist, und somit werden die Totzeiten zwischen den Abfüllphasen minimiert.
• Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem Studium der folgenden Beschreibung eines besonderen, die Erfindung nicht einschränkenden Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren, in denen zeigen:
• 1 eine schematische Ansicht der erfindungsgemäßen Abfüllanlage von oben,
• 2 eine schematische Teilschnittansicht entlang der Linie II-II der 1.
• Unter Bezugnahme auf die Figuren umfasst die Anlage auf an sich bekannte Weise einen Zuförderer 1, der Behälter 2 zu einer Übergabevorrichtung 3 zur Aufnahme befördert, die dazu dient, die Behälter 2 nacheinander in allgemein mit 4 bezeichnete Abfüllstellen einzuführen, die von einer Drehplattform 5 getragen werden.
• Erfindungsgemäß trägt die Drehplattform 5 einen ersten Zufuhrbehälter 6.1 und einen zweiten Zufuhrbehälter 6.2. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind Abfüllventile 7.1, die eine erste Reihe von Abfüllventilen bilden, an dem ersten Zufuhrbehälter 6.1 angebracht, und Abfüllventile 7.2, die eine zweite Reihe von Abfüllventilen bilden, sind an dem Zufuhrbehälter 6.2 angebracht. Die Abfüllventile jeder Reihe sind einander paarweise zugeordnet, wobei jedes Paar in Bezug auf die Drehbewegung der Plattform radial angeordnet ist.
• Auf an sich bekannte Weise sind die Abfüllventile 7.1, 7.2 mit Steuerelementen 8.1 bzw. 8.2 verbunden, die selbst mit einer Steuereinheit 9 verbunden sind, welche die Steuerung der Abfüllventile 7.1, 7.2 entsprechend einer funktionellen Verbindung sicherstellt, die durch den Doppelpfeil in 1 dargestellt ist.
• Jedem Paar von Abfüllventilen 7.1, 7.2 ist ein gemeinsames Wiegeelement 11 zugeordnet, das von der Plattform 5 getragen wird und funktionell mit der Steuereinheit 9 verbunden ist. Jedes Wiegeelement 11 trägt ein allgemein mit 12 bezeichnetes Halteelement, das eine Platte 13 umfasst, die an dem Wiegeelement 11 in radialer Richtung der Drehplattform verschiebbar gelagert ist, beispielsweise mittels nicht gezeigter Gleitschienen, die an einer Platte 14 des Wiegeelements 11 befestigt sind. Das Halteelement 12 umfasst ferner Festhalteelemente 15, die eine geeignete Positionierung der Behälter 2 während der Drehung der Plattform 5 sicherstellen.
• Die radiale Positionierung der Platte 13 wird durch eine Rolle 16 sichergestellt, die an der Platte 13 befestigt ist und mit einem ersten Förderelement 17.1 zusammenwirkt (siehe 1), das am Gestell der Maschine befestigt ist, sowie mit einem zweiten Förderelement 17.2, das ebenfalls am Gestell der Maschine befestigt ist.
• In Bezug auf die Drehrichtung der Plattform 5 ist das Förderelement 17.1 am Ende eines Sektors P1 angeordnet, der dem Befüllen der Behälter mit dem in dem Zufuhrbehälter 6.1 enthaltenen Produkt entspricht, und ist derart ausgerichtet, dass es die Halteplatte 13 radial nach innen verschiebt. Immer noch in Drehrichtung der Plattform 5 gesehen, ist das Förderelement 17.2 zwischen einer Übergabevorrichtung 18 zur Ausgabe und der Übergabevorrichtung 3 zur Aufnahme angeordnet und so ausgerichtet, dass es eine Führung der Rolle 16 radial nach außen bewirkt.
• Auf an sich bekannte Weise ist die Übergabevorrichtung 18 mit einem Abförderer 19 verbunden.
• In 1 bezeichnet das Bezugszeichen D einen Sektor der Drehung der Plattform, während dem kein Befüllen stattfindet, um so die radiale Verschiebung der Behälter und die Stabilisierung des Systems vor der Wiederaufnahme der Befüllung zu gestatten. Das Bezugszeichen P2 bezeichnet den Rotationssektor der Plattform, während dem die Behälter mit dem Produkt gefüllt werden, das in dem Zufuhrbehälter 6.2 enthalten ist.
• Wenn eine Abfüllstelle gegenüber der Übergabevorrichtung 3 zur Aufnahme positioniert ist, befindet sich die Trägerplatte 13 in radial äußerer Position, und der Behälter 2, der durch die Übergabevorrichtung 3 zur Aufnahme eingefügt wird, befindet sich folglich senkrecht unterhalb eines Abfüllventils 7.1. Wie dies weiter oben angegeben wurde, wird der Behälter während der Bewegung der Plattform entsprechend dem Sektor P1 mit dem in dem Zufuhrbehälter 6.1 enthaltenen Produkt befüllt. Durch die radiale Verschiebung nach innen, die von dem Förderelement 17.1 sichergestellt wird, wird dann der Behälter 2 senkrecht unter das Abfüllventil 7.2 befördert.
• Der Behälter wird während der Drehung um den Sektor P2 mit dem Produkt, das in dem Zufuhrbehälter 6.2 enthalten ist, befüllt. Aus dieser Position wird der Behälter 2 mittels der Übergabevorrichtung 18 entfernt, und die Halteplatte 13 wird anschließend von dem Förderelement 17.2 radial nach außen verschoben, um zur Aufnahme eines neuen Behälters bereit zu sein.
• Es wird angemerkt, dass der Sektor D, während dem die Platte 13 verschoben wird, ein Totsektor ist, d. h. dass das Befüllen nicht nur während der eigentlichen Verschiebung unterbrochen werden muss, sondern auch für eine ausreichend lange Zeitspanne nach der Verschiebung, damit sich das Wiegeelement stabilisieren kann. Um die erzeugte Störung zu minimieren, sind die Abfüllventile 7.1, die dem radial äußeren Behälter 6.1 zugeordnet sind, nahe der radial inneren Wand desselben angebracht, während die Abfüllventile 7.2, die dem Behälter 6.2 zugeordnet sind, nahe der radial äußeren Wand dieses Behälters angebracht sind. Auf diese Weise grenzen die Abfüllventile 7.1 und 7.2 jedes Paares aneinander an, und die Verschiebung ist auf ein Minimum reduziert.
• Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt und kann in verschiedenen Ausführungsvarianten umgesetzt werden, die im Schutzbereich der Erfindung, wie er durch die Ansprüche definiert ist, liegen.
• Wenn man eine vorhandene Maschine anpassen möchte, sodass wechselnde Zusammensetzungen möglich sind, indem man den einzelnen Zufuhrbehälter durch einen zweifachen Zufuhrbehälter mit zwei Reihen von dazugehörigen Abfüllventilen ersetzt, ist es im Allgemeinen aufgrund der vorhandenen Raumbeschränkungen insbesondere nicht möglich, die Übergabevorrichtung zur Aufnahme und die Übergabevorrichtung zur Ausgabe zu verändern. In diesem Fall ist es notwendig, das zweite Förderelement 17.2 in Drehrichtung der Plattform gesehen unmittelbar stromaufwärts der Übergabevorrichtung 18 zur Ausgabe anzuordnen, damit der Behälter 2 in seine radial äußere Position zurückgebracht wird, um dann von der Plattform entfernt zu werden.
• Obgleich die Erfindung mit Wiegeelementen aufgezeigt wurde, die fest an der Plattform angebracht sind, kann man ebenso vorsehen, dass das Wiegeelement an dem radial beweglichen Trägerelement angebracht ist, insbesondere für den Fall, dass die Behälter am Hals getragen werden.
• Für den Fall, dass kleine Mengen an unterschiedlichen Inhaltsstoffen einer großen Menge eines Hauptinhaltsstoffes zugefügt werden sollen, kann die entsprechende Reihe von Abfüllventilen auch so vorgesehen werden, dass sie gemäß einer volumetrischen Dosierung funktioniert, wodurch der Verschiebesektor reduziert werden kann, wobei die Stabilisierung des Wiegeelements für die entsprechende Dosierung nicht mehr erforderlich ist.
• Obgleich in der beschriebenen Anlage nur zwei Abfüllstationen vorgesehen sind, kann man die Erfindung mit einer höheren Anzahl an Abfüllstationen umsetzen, um in ein und derselben Anlage vielfältigere Zusammensetzungen zu erzeugen.
• Selbstverständlich kann die erfindungsgemäße Anlage auch mit einem Strichcodesensor ausgerüstet werden, wie in dem Dokument FR-A-2 809 377 beschrieben, um eine automatische Veränderung der in jeden Behälter eingefüllten Zusammensetzung zu ermöglichen.

Claims (6)

1. Anlage zum Befüllen von Behältern (2), umfassend eine Drehplattform (5), die eine erste Abfüllstation trägt, die einen ersten Zufuhrbehälter (6.1) umfasst, an den erste Abfüllventile (7.1) angeschlossen sind, sowie mindestens eine zweite Abfüllstation, die von derselben Drehplattform getragen wird und einen zweiten Zufuhrbehälter (6.2) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Zufuhrbehälter (6.2) an zweite Abfüllventile (7.2) angeschlossen ist, die an die ersten Abfüllventile (7.1) angrenzen, wobei die Abfüllventile (7.1, 7.2) mit Steuerelementen (8.1, 8.2) verbunden sind, um abwechselnd ein Befüllen der Behälter (2) aus dem einen oder dem anderen der Zufuhrbehälter sicherzustellen, und dass die Anlage Förderelemente (16; 17.1, 17.2) umfasst, um eine relative Beförderung der Behälter (2) gegenüber den Abfüllventilen sicherzustellen.
2. Anlage zum Befüllen von Behältern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eines der Förderelemente (17.2) zwischen einer Übergabevorrichtung (3) zur Aufnahme von Behältern und einer Übergabevorrichtung (18) zur Ausgabe von Behältern in Bezug auf eine Drehrichtung der Drehplattform (5) angeordnet ist.
3. Anlage zum Befüllen von Behältern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Halteelement (12) und ein Wiegeelement (11) umfasst, die den entsprechenden Abfüllventilen (7.1, 7.2) der Abfüllstation zugeordnet und gemeinsam für diese vorgesehen sind.
4. Anlage zum Befüllen von Behältern nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Abfüllventile (7.1, 7.2) und die Wiegeelemente (11) in einer ortsfesten Position auf der Drehplattform angebracht sind und dass die Halteelemente (12) beweglich sind.
5. Anlage zum Befüllen von Behältern nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Halteelement (12) eine Trägerplatte (13) umfasst, die an dem entsprechenden Wiegeelement angebracht ist.
6. Anlage zum Befüllen von Behältern nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerplatte (13) radial verschiebbar gelagert ist.