WO2013164080A1

WO2013164080A1 - Hubvorrichtung für behälterbehandlungsmaschinen sowie behälterbehandlungsmaschine

Info

Publication number: WO2013164080A1
Application number: PCT/EP2013/001270
Authority: WO
Inventors: Ludwig Clüsserath; Dieter-Rudolf Krulitsch
Original assignee: KHS GmbH
Current assignee: KHS GmbH
Priority date: 2012-05-04
Filing date: 2013-04-27
Publication date: 2013-11-07
Anticipated expiration: 2014-11-04
Also published as: DE102012008755A1; US20150114517A1; EP2844604A1

Description

HUBVORRICHTUNG FÜR BEHÄLTERBEHANDLUNGSMASCHINEN SOWIE

BEHÄLTERBEHANDLUNGSMASCHINE

Die Erfindung bezieht sich auf eine Hubvorrichtung gemäß Oberbegriff Patenanspruch 1 sowie auf eine Behälterbehandlungsmaschine gemäß Oberbegriff Patentanspruch 10.

Hubvorrichtungen für Behälterbehandlungsmaschinen, insbesondere für Behälterbehandlungsmaschinen in Form von Füllmaschinen sind bekannt (DE 39 19 565 A1 , EP 1 452 860 A1). Die Hubvorrichtungen bestehen grundsätzlich aus einer Vielzahl von Hubelementen, die am Umfang eines, um eine vertikale Maschinenachse umlaufend antreibbaren Rotors der Behandlungsmaschine vorgesehen sind und jeweils einen Behälterträger für einen Behälter aufweisen, der zum Füllen zunächst aus einer unteren Hubstellung gegen ein oberhalb des Behälterträgers angeordnetes Füllelement angehoben und nach dem Füllen wieder in eine untere Hubstellung abgesenkt wird. Jedes Hubelement besteht dabei aus einem an einer Gleitführung in Achsrichtung der Hubbewegung (Hubachse) geführten Gleitstück, an dem auch der Behälterträger vorgesehen ist, sowie aus einem während des Betriebes der Füllmaschine mit einem Fluiddruck, beispielsweise mit Druckluft oder Druckgas beaufschlagten Betätigungselement (nachstehend auch Fluiddruck-Betätigungselement), welches das Gleitstück mit dem Behälterträger die obere Hubstellung vorspannt, also als „Luftfeder" wirkt. Am Gleitstück jedes Hubelementes ist weiterhin eine Kurvenrolle vorgesehen, die mit einer am Maschinengestell der Füllmaschine vorgesehenen Steuerkurve zusammenwirkt, und zwar für ein Bewegen der Gleitstücke mit den Behälterträgern in die untere Hubstellung gegen die Wirkung der Fluiddruck-Betätigungselemente. Letztere sind bei den bekannten Behälterbehandlungsmaschinen bzw. Füllmaschinen grundsätzlich von Kolbenzylinder-Anordnungen gebildet, wobei diese Kolben- Zylinder-Anordnungen bzw. deren Kolbenstangen und/oder Kolben zugleich auch Teil der jeweiligen Gleitführung sind.

Die Druckschrift DE 538 413 A offenbart eine Vorrichtung bei selbsttätigen Gegendruckabfüllmaschinen. Die Füllmaschine weist einen Kranz von umfangsseitig vorgesehenen Flaschentellern auf, die an einer Stange angebracht sind, welche in einer vertikalen Führung verschiebbar geführt ist. Jede Stange weist eine Rolle auf, die mit einer Steuerschiene zusammenwirkt, um die Stange zur Entnahme bzw. Zuführung von Flaschen in einer unteren Lage festzuhalten. Das Bewegen der Stange in eine obere Position, in der der Behälter an einem Füllelement angedrückt wird, erfolgt mittels einer Hydraulikeinrichtung, die aus einem Zylinderrohr und einem in diesem Zylinderrohr verschiebbaren Kolben besteht, wobei der Kolben über eine Stange mit der Stange verbunden ist, um das Anheben dieser Stange durch einen Fluiddruck in der Hydraulikeinrichtung zu bewirken.

Ferner offenbart die Druckschrift DE 37 32 881 C2 eine Anpressvorrichtung für Getränkebehälter. Der Flaschenteller, auf dem die zu befüllende Flasche aufsteht, ist mittels einer Stange und einem Gestänge mit einer Vakuumeinrichtung verbunden, die aus einer Fläche, einer Gegenfläche und einem Vakuumanschluss besteht. Das Gestänge ist hierbei an einer Führungseinrichtung verschiebbar geführt.

Die bekannten Hubvorrichtungen, die grundsätzlich für einen großen Hub von wenigstens 300mm ausgebildet sind, sind konstruktiv aufwendig und teuer. Sie haben zusätzlich auch den Nachteil, dass eine ständige Schmierung sämtlicher Gleitlagerstellen der Gleitführungen notwendig ist, es insbesondere vielfach auch erforderlich ist, dass dem Druckmedium für die von Kolben-Zylinder-Anordnungen gebildeten Fluiddruck-Betätigungselemente ein Schmiermittel, beispielsweise öl beigemischt ist. Dieses Schmiermittel wird insbesondere auch benötigt, um die, bei den oben genannten Kolben-Zylinder-Anordnungen vorhandenen Dichtelemente zur Abdichtung des Kolbens gegenüber der Zylinderwandung in ausreichendem Maße zu schmieren. Insbesondere diese Dichtelemente stellen einen erheblichen Nachteil des Standes der Technik dar. Diese Dichtelemente, beispielsweise als Kolbenringe verwendete O- Ringe oder Dichtpackungen werden permanent einer translatorischen Bewegung mit wechselnder Bewegungsrichtung, wechselnder Geschwindigkeit und Stillständen unterworfen, wodurch diese Dichtelemente einem hohen Verschleiß unterliegen und somit erheblich Wartungskosten nach sich ziehen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Hubvorrichtung aufzuzeigen, die bei Vermeidung der vorgenannten Nachteile und bei hoher Betriebssicherheit eine vereinfachte konstruktive Ausbildung der Hubelemente ermöglicht. Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine Hubvorrichtung entsprechend dem Patentanspruch 1 ausgebildet. Eine Behälterbehandlungsmaschine, insbesondere in Form einer Füllmaschine ist Gegenstand des Patentanspruchs 10.

Eine Besonderheit der erfindungsgemäßen Hubvorrichtung besteht darin, dass in den einzelnen Hubelementen die Gleitführung und das jeweilige Fluiddruck- Betätigungselement funktionsmäßig und konstruktiv getrennte Elemente sind, d.h. insbesondere das jeweilige Fluiddruck-Betätigungselement keine Gleitführungsfunktion hat.

Weitere Besonderheiten der erfindungsgemäßen Hubvorrichtung bestehen darin, dass die Gleitführung über keine Dichtelemente und/oder die Fluiddruck- Betätigungselemente über keine Führungsfunktion verfügen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das jeweilige Fluiddruck- Betätigungselement ein ball-, membran- oder balgartiges Element mit einer verformbaren Wandung, die wenigstens einen mit dem Fluiddruck beaufschlagbaren Innenraum dicht begrenzt. Die die Gleitführung bildenden Elemente, d.h. wenigstens eine die Gleitführung bildende Führungsstange bzw. deren Achse und das Fluiddruck-Betätigungselement bzw. dessen Wirkachse sind räumlich gegeneinander versetzt. Bevorzugt weist die Gleitführung zwei Führungsstangen auf, wobei das Fluiddruck-Betätigungselement dann beispielsweise zwischen diesen Führungsstangen angeordnet ist.

Dabei ist es wesentlich, dass durch die konstruktive Trennung von Gleitführung und Fluiddruck-Betätigungselement auf Dichtungselemente zur Abdichtung einer translatorischen Bewegung insbesondere der Gleitführung verzichtet werden kann, wodurch auch der Verschleiß dieser Dichtungselemente entfällt. Die Hubelemente sind vorzugsweise für einen relativ kurzen Hub ausgeführt, dessen Länge beispielsweise nur einen Bruchteil, z.B. maximal 15 - 20% der Führungslänge ausmacht, mit der das jeweilige Gleitstück an einer Führungsstange der Gleitführung geführt ist. Auch durch den relativ kurzen Hub, der beispielsweise maximal 50mm, vorzugsweise maximal 30mm bis 40mm beträgt, ergibt sich bereits eine erhebliche Reduzierung des Verschleißes. Um den kurzen Hub zu ermöglichen, sind bei Ausbildung der Behälterbehandlungsmaschine als Füllmaschine mit solchen Füllelementen, die beim Füllen in die Behälter hineinreichende Füllrohre oder die Füllhöhe bestimmende Sonden aufweisen, diese Füllrohre oder Sonden höhenverstellbar, sodass sie bei abgesenktem Behälterträger für das Anordnen des jeweiligen leeren Behälters unter dem Füllelement bzw. für das Entnehmen des gefüllten Behälters jeweils in ihrer obere Stellung bewegt werden können. Da die Fluiddruck-Betätigungselemente keine Führungsfunktion haben und schon aus diesem Grunde eine Beimischung von Schmiermittel oder öl an das den Fluiddruck-Betätigungselementen zugeführte Druckmedium nicht erforderlich ist, kann dieses Druckmedium zugleich auch zur Betätigung von Ventilen von Behandlungsköpfen, beispielsweise von Füllelementen der Behälterbehandlungsmaschine genutzt werden, und zwar ohne die Gefahr, dass bei eventuellen Störungen Gleitmittel in die Behälter oder in das Füllgut gelangt. Durch die Verwendung ein und desselben Druckmediums für die Fluiddruck- Betätigungselemente und die Steuerventile ist in vorteilhafter Weise auch nur eine einzige Drehverbindung für das Zuführen des Druckmediums einer äußeren Druckquelle an die am Rotor der Behälterbehandlungsmaschine ausgebildeten Druckkanäle erforderlich, wodurch sich eine weitere Vereinfachung der Behälterbehandlungsmaschine ergibt.

Der Ausdruck „im Wesentlichen" bzw. „etwa" bedeutet im Sinne der Erfindung Abweichungen vom jeweils exakten Wert um +/- 10%, bevorzugt um +/- 5% und/oder Abweichungen in Form von für die Funktion unbedeutenden Änderungen. „Die Füllhöhe bestimmende Sonden" sind im Sinne der Erfindung Sonden, die in den Behälter beim Füllen hineinreichen und mit denen die Soll-Füllhöhe gesteuert und/oder eingestellt wird. „Fluiddruck-Betätigungselemente" sind im Sinne der Erfindung Maschinenelemente oder Aktoren, die bei Beaufschlagung mit einem Fluiddruck, z.B. Gas- oder Luftdruck eine Kraft und/oder Bewegung in wenigstens einer Wirkachse erzeugen. Bevorzugt sind diese Fluiddruck-Betätigungselemente ball-, membran- oder balgartige Betätigungselemente.

Weiterbildungen, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und aus den Figuren. Dabei sind alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination grundsätzlich Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung. Auch wird der Inhalt der Ansprüche zu einem Bestandteil der Beschreibung gemacht.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 in schematischer Darstellung und in Draufsicht eine Füllmaschine umlaufender Bauart zum Füllen von Behältern mit einem flüssigen Füllgut; Fig. 2 in vergrößerter Einzeldarstellung eine der Füllpositionen der Füllmaschine der Figur 1.

Die in den Figuren allgemein mit 1 bezeichnete Füllmaschine umlaufender Bauart dient zum Füllen von Behältern 2 in Form von Flaschen mit einem flüssigen Füllgut. Die Füllmaschine 1 umfasst in bekannter Weise u.a. einen an einem Maschinengestell 1.1 gelagerten und um eine vertikale Maschinenachse MA umlaufend antreibbaren Rotor 3 (Pfeil A), an dessen Umfang in gleichmäßigen Winkelabständen um die Maschinenachse MA verteilt und in dem selben radialen Abstand von dieser Maschinenachse MA eine Vielzahl von Füllpositionen 4 gebildet sind. Die leeren, zu füllenden Behälter 2 werden über einen äußeren Transporteur zugeführt (Pfeil B) und an einem Behältereinlauf an jeweils eine Füllposition 4 übergeben. Die gefüllten Behälter 2 werden an einem Behälterauslauf 6 den Füllpositionen 4 entnommen und einer weiteren Behandlung zugeführt (Pfeil C). Das Füllen der Behälter 2 erfolgt auf dem Winkelbereich der Drehbewegung des Rotors 3 zwischen dem Behältereinlauf 5 und dem Behälterauslauf 6.

Jede Füllpositionen 4 umfasst bei der dargestellten Ausführungsform u.a. ein Füllelement 7 und einen diesem Füllelement 4 zugeordneten und unterhalb des Füllelementes 7 positionierten Behälterträger 8, der bei der dargestellten Ausführungsform als Behälter- oder Flaschenteller ausgeführt ist, auf dem der jeweilige Behälter 2 während des Füllprozesses mit seinem Boden aufstehend und mit seiner Behälterachse parallel zur Maschinenachse MA orientiert angeordnet ist. Jeder Behälterträger 8 ist am oberen Ende einer mit ihrer Achse parallel zur Maschinenachse MA orientierten Stange 9 höhenverstellbar an einem Tragarm 10 eines Hubelementes 11 vorgesehen, mit dem der Behälterträger 8 und damit auch der auf diesem aufstehende Behälter 2 in der parallel zur Maschinenachse MA orientierten Füllelementachse FA in der nachstehend noch näher beschriebenen Weise gesteuert in einem Hub D auf und ab bewegbar ist, und zwar in Abhängigkeit von der jeweiligen Winkelposition, die die betreffende Füllposition 4 bei umlaufendem Rotor 3 aufweist.

Jeder Füllposition 4 ist ein eigenes Hubelementes hinzugeordnet, welches u.a. ein hülsenartiges Gleitstück 12 umfasst, an dessen in der Figur 2 unterem Ende der Tragarm 10 mit seinem bezogen auf die Maschinenachse MA radial innen liegenden Ende befestigt ist und an dessen oberen Ende ein bezogen auf die Maschinenachse MA radial nach innen wegstehender Arm 13 vorgesehen ist. Das Gleitstück 12 ist für die Hubbewegung bzw. den Hub D gleitend auf einer Führungsstange 14 angeordnet, die mit ihrer Achse parallel zur Maschinenachse MA orientiert mit ihrem oberen Ende am Rotor 3 bzw. am Rotorteil 3.1 befestigt ist. Das untere Ende der Führungsstange 14 ist an einem die Maschinenachse MA konzentrisch umschließenden Ring 15 befestigt, mit dem auch die unteren Enden der Führungsstangen 14 der Hubelemente 11 aller übrigen Füllpositionen 4 befestigt sind, sodass sich die Führungsstangen sämtlicher Hubelemente 11 der Füllmaschine 1 über den gemeinsamen Ring 15 gegenseitig abstützen. Um ein einwandfreies Gleiten des Gleitstückes 12 auf der Führungsstange 14 ohne die Gefahr eines Verkantens und damit eine hohe Betriebssicherheit für die Hubelemente 11 zu erreichen, besitzt das Gleitstück 12 eine axiale Länge (Führungslänge), welche vorzugsweise um ein Vielfaches größer ist als der maximale Hub D der Hubeinrichtung 1 1 bzw. des Behälterträgers 8. Bei der dargestellten Ausführungsform beträgt dieser maximale Hub beispielsweise 40 Einheiten, während die axiale Länge des Gleitstückes 12 etwa 260 - 270 Einheiten beträgt, wobei eine Einheit beispielsweise ein Millimeter ist. Dies bedeutet, dass der maximale Hub D etwa 15% der axialen Länge des Gleitstückes 12 beträgt.

Das bezogen auf die Maschinenachse MA innen liegende freie Ende des Armes 13 ist an einer weiteren Führungsstange 16 geführt, die mit ihrer Achse ebenfalls zur Maschinenachse MA orientiert ist und bei der dargestellten Ausführungsform mit ihrer Achse in einer gemeinsamen Ebene mit der Achse der Führungsstange 14 und der Maschinenachse MA angeordnet ist. Die zusätzliche Führungsstange 16, die insbesondere als Verdrehsicherung des Hubelementes 11 dient, ist beidendig am Rotor 3 bzw. an dem Rotorelement 3.1 gehalten. Dieses ist hierfür bei der dargestellten Ausführungsform mit einem die Maschinenachse MA konzentrisch umschließenden kreiszylinderförmigen Rotorabschnitt 17 und mit zwei mit ihren Oberflächenseiten in Ebenen senkrecht zur Maschinenachse MA angeordneten und die Maschinenachse MA konzentrisch umschließenden ringförmigen Rotorabschnitten 18 und 19 ausgebildet. Diese in Richtung der Maschinenachse MA voneinander beabstandeten ringförmigen Rotorabschnitte 18 und 19 stehen über die bezogen auf die Maschinenachse MA radial außen liegende Umfangsseite des Abschnittes 17 weg. An dem oberen Abschnitt 18 sind die Führungsstangen 14 sowie auch die oberen Enden der Führungsstangen 16 sämtlicher Hubelemente 11 befestigt. An dem unteren ringförmigen Abschnitt 19 sind die unteren Enden der Führungsstangen 16 sämtlicher Hubelemente 11 gefestigt. Mit 20 ist ein Fluiddruck-Betätigungselement bezeichnet, welches im Raum zwischen den beiden Führungsstangen 14 und 16 angeordnet ist und zwischen dem Arm 13 und dem unteren Rotorabschnitt 19 wirkt. Das Fluiddruck-Betätigungselement 20 ist über einen im Rotorabschnitt 19 ausgebildeten Druckkanal 21 verbunden, an den auch die Fluiddruck-Betätigungselemente 20 der Hubelemente 11 der anderen Füllpositionen 4 angeschlossen sind. Durch Beaufschlagen des Betätigungselementes 20 mit einem Fluiddruck, d.h. mit dem Druck eines gas- und/oder dampfförmigen Mediums, vorzugsweise mit Druckluft oder Druckgas erzeugt das Betätigungselement 20 eine zwischen dem Arm 13 und dem unteren Rotorelement 19 wirkende Kraft, die im Sinne eines Anhebens des Gleitstückes 12 und damit des Behälterträgers 8 wirkt.

Bei der dargestellten Ausführungsform ist das jeweilige Fluiddruck- Betätigungselement 20 als Faltenbalg ausgebildet und besteht demnach aus einer einen mit dem Druckkanal 21 verbundenen Innenraum dieses Betätigungselementes dicht verschließenden Wandung 20.1 , die balgartig bzw. verformbar aus einem elastischen Material, beispielsweise aus Gummi oder einem verformbaren Kunststoff gefertigt ist. Auch andere Ausführungen des jeweiligen Fluiddruck- Betätigungselementes 20 sind möglich, beispielsweise in Form einer zwischen dem Arm 13 und dem unteren Rotorelement 19 angeordnete Kolben-Zylinder-Anordnung oder eines ball- oder membranartigen Fluiddruck-Betätigungselementes, wobei diese Fluiddruck-Betätigungselemente bei Beaufschlagung mit dem Fluiddruck im Sinne eines Anhebens des Gleitstückes 12 und damit des Behälterträgers 8 wirken. Allen Ausführungen ist aber gemeinsam, dass das jeweilige Fluiddruck- Betätigungselement 20 keine Führungsfunktion für die Hubbewegung des Behälterträgers 8 hat, sondern diese Führungsfunktion von einer gesonderten Führung übernommen wird, nämlich bei der dargestellten Ausführungsform von den beiden Führungsstangen 14 und 16 und den zugehörigen Gleitführungen des Gleitstückes 12. Letztere sind für eine schmiermittelfreie Führung des Gleitstückes 12 ausgebildet. Das Fluiddruck-Betätigungselement 20 ist insbesondere auch frei von jedweden durch die Führungsfunktion bedingten Beanspruchungen, Kräften und/oder Zwängen, was im besonderen Maße dann gilt, wenn das Fluiddruck- Betätigungselement 20 als Faltenbalg oder als ball- oder membranartiges Fluiddruck- Betätigungselement ausgebildet ist. Das Fluiddruck-Betätigungselement 20 hat bereits durch seine Konstruktion bedingt keine oder im Wesentlichen keine Führungsfunktion. Durch die konstruktive und funktionsmäßige Trennung der Hub- und Führungsfunktionen besteht insbesondere auch die Möglichkeit, insbesondere durch den somit ermöglichten Verzicht auf Dichtungselemente für translatorische Bewegungen, als Druckmedium ein gleitmittel- und schmiermittelfreies Medium zu verwenden.

Während des Betriebes der Füllmaschine 1 sind die Fluiddruck-Betätigungselemente 20 sämtlicher Hubelemente 11 über den gemeinsamen Druckkanal 21 ständig mit dem Fluiddruck (z.B. Druckluft oder Druckgas) beaufschlagt und wirken somit als Luft- oder Gas-Federelemente, die das jeweilige Gleitstück 12 und den an diesen vorgesehenen Behälterträger 8 in die obere Hubstellung vorspannen. Durch eine am unteren Ende des Gleitstückes 12 um eine Achse radial zur Maschinenachse MA frei drehbare Kurvenrolle 22, die sich unterhalb oder im Wesentlichen unterhalb des Fluiddruck-Betätigungselementes 20 befindet und mit einer mit dem Rotor 3 nicht umlaufenden und die Maschinenachse MA konzentrisch umschließenden Steuerkurve 23 zusammenwirkt, werden das Gleitstück 12 und der Behälterträger 8 auf der Umlaufbahn des Rotors 3 gegen die Wirkung der von dem Fluiddruck- Betätigungselement 20 erzeugten Kraft dort nach unten in die untere Hubstellung bewegt, wo ein Absenken des Behälterträgers 8 erforderlich ist, beispielsweise auf den Winkelbereich der Drehbewegung des Rotors 3 zwischen dem Behälterauslauf 6 und dem Behältereinlauf 5. Weiterhin ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung vorgesehen, dass erfindungsgemäße Hubelement, bzw. die Druckbeaufschlagung des entsprechenden Fluiddruck-Betätigungselementes nicht zentral für alle Hubelemente gemeinsam, sondern dezentral für jedes Hubelement einzeln zu steuern oder zu regeln.

Ist es beispielsweise durch die Verwendung von einzeln ansteuerbaren, für jedes Hubelement einzeln vorgesehenen Fluidventilen ermöglicht, jedes einzelne Hubelement unabhängig von den anderen Hubelementen 11 anzuheben oder abzusenken, so kann auf die aufwändige und teure Steuerkurve 23 verzichtet werden, was erhebliche Kostenvorteile bedeutet. Bei einer solchen Ausführungsform ergeben sich weitere Vorteile dadurch, dass die Ansteuerung eines Hubelementes 11 und die Ansteuerung der Ein- oder Ausfahrbewegungen des entsprechenden Füllrohres oder der entsprechenden, die Füllhöhe bestimmenden Sonde durch die selben Pneumatik- oder Hydraulikventile angesteuert werden können, wodurch sich weitere Kostensenkungen ergeben. Eine weitere Besonderheit der Hubelemente 11 bzw. der von diesen gebildeten Hubeinrichtung besteht auch darin, dass die Hubelemente 11 für einen kurzen Hub D ausgebildet sind, d.h. für einen Hub D von maximal 50 mm. Hierdurch ergibt sich u.a. als weiterer Vorteil, dass eine Schmierung der Lagerstellen, insbesondere der Gleitführung für die Hubbewegung D nicht erforderlich ist.

Die Füllelemente 7 sind in bekannter Weise ausgebildet und weisen an ihrer Unterseite im Bereich einer Zentriertulpe 24 wenigstens eine Abgabeöffnung für das flüssige Füllgut auf, welches während des Füllens dem jeweiligen Behälter 2 gesteuert durch ein im Füllelement 7 vorgesehenes Flüssigkeitsventil aus einem Füllgutkessel 25 zufließt, der für sämtliche Füllelemente 7 gemeinsam am Rotor 3 bzw. am Rotorteil 3.2 vorgesehen ist. Sofern die Füllelemente 7 mit Füllrohren oder Füllhöhen bestimmenden Sonden ausgeführt sind, wie dies in der Figur 2 mit 26 angedeutet ist, sind diese Füllrohre bzw. Sonden 26 bevorzugt höhenverstellbar, d.h. in der Füllelementachse FA auf- und abbewegbar (Doppelpfeil E), um trotz dieser Füllrohre oder Sonden den kurzen Hub D für die Behälterträger 8 zu ermöglichen. Die die Füllhöhe bestimmenden Sonden 26 sind beispielsweise solche mit elektrischen Sondenkontakten oder Rückgasrohre.

Die Füllmaschine 1 eignet sich beispielsweise zum Druckfüllen der Behälter 2, wobei diese jeweils nach der Übergabe an eine Füllposition 4 am Behältereinlauf 5 mit dem zunächst abgesenkten Behälterträger 8 in der Füllelementachse FA angehoben werden, sodass der betreffende Behälter 2 dann mit seiner Behältermündung in Dichtlage gegen das Füllelement 7 bzw. gegen eine innerhalb der Zentriertulpe 24 angeordnete und die dortige Abgabeöffnung umschließende Dichtung angepresst anliegt, und zwar mit der von dem Fluiddruck-Betätigungselement 20 erzeugten Anpresskraft. Im Anschluss daran erfolgt der eigentliche Füllprozess, vorzugsweise in mehreren Phasen, in denen der jeweilige Behälter 2 z.B. zunächst evakuiert und mit einem Inert-Gas, z.B. CO-Gas gespült und vorgespannt wird, worauf dann in einer anschließenden Füllphase das flüssige Füllgut in den Behälter 2 geleitet wird. Am Ende einer mehrstufigen Entlastungsphase wird der gefüllte Behälter 2 auf Umgebungsdruck entlastet. Um die verschiedenen Behandlungsphasen zu ermöglichen, sind im jeweiligen Füllelement 7 verschiedene Gaswege 27 ausgebildet, von denen nur einer sehr schematische gezeigt ist und die über von einem Druckmedium betätigte Steuerventile 28 steuerbar sind. Dieses Druckmedium wird von einer äußeren, mit dem Rotor 3 nicht umlaufenden Druckquelle 29 über eine Drehverbindung 30 und nicht dargestellten, am Rotor 3 vorgesehenen Druckleitungen bereitgestellt. Da für die Druckbeaufschlagung der Fluiddruck- Betätigungselemente 20, wie oben ausgeführt, ein Schmiermittel- oder ölfreies Druckmedium verwendet werden kann, ist in die Drehverbindung 30 gemeinsam für die Versorgung der Fluiddruck-Betätigungselemente 20 mit dem Druckmedium und für die Bereitstellung des Druckmediums zum Betätigen der Steuerventile 28 vorgesehen.

Die Erfindung wurde voranstehend an einem Ausführungsbeispiel beschrieben. Es versteht sich, dass zahlreiche Änderungen sowie Abwandlungen möglich sind, ohne dass dadurch der der Erfindung zugrundeliegende Erfindungsgedanke verlassen wird.

So wurde vorstehend davon ausgegangen, dass während des Betriebes der Füllmaschine 1 sämtliche Fluiddruck-Betätigungselemente 20 ständig mit dem Druck des Druckmediums (z.B. Druckluft oder Druckgas) beaufschlagt sind und das Absenken der Behälterträger 8 über die Kurvenrollen 22 und die Steuerkurve 23 gegen die Wirkung des betreffenden Fluiddruck-Betätigungselementes 20 erfolgt.

Grundsätzlich besteht aber auch die Möglichkeit, die Fluiddruck- Betätigungselemente 20 bzw. deren Druckbeaufschlagung für die Füllpositionen 4 individuell in Abhängigkeit von der jeweiligen Drehstellung des Rotors 3 zu steuern, d.h. beispielsweise das jeweilige Fluiddruck-Betätigungselement 20 in demjenigen Winkelbereich der Drehbewegung des Rotors 3 zu entlasten bzw. die von dem Fluiddruck-Betätigungselement 20 erzeugte Vorspannkraft in demjenigen Winkelbereich der Drehbewegung des Rotors 3 zu reduzieren, in dem das Absenken des Behälterträgers 8 notwendig ist. Die Entlastung erfolgt dann beispielsweise durch Entlüften des Fluiddruck-Betätigungselementes 20 zur Umgebung oder durch Beaufschlagung des Fluiddruck-Betätigungselementes 20 mit einem Unterdruck. Durch diese Entlastung wird erreicht, dass die jeweilige Kurvenrolle 22 allenfalls nur noch mit einer reduzierten Kraft gegen die Steuerkurve 23 anliegt oder vollständig von dieser Steuerkurve 23 abgehoben bzw. getrennt ist, wodurch u.a. zumindest ein reduzierter Verschleiß der Hubelemente 11 und der Steuerkurve 23 erreichbar ist. Unabhängig hiervon besteht aber bei allen Ausführungsformen der Erfindung generell die Möglichkeit, sämtliche Fluiddruck-Betätigungselemente 20 gleichzeitig zu entlasten oder mit einem Unterdruck zu beaufschlagen, um beispielsweise bei einer Wartung oder Reparatur der Füllmaschine 1 ein Drehen des Rotors 3 bei ständig in die untere Hubstellung abgesenkten Behälterträgern 8 und bei von der Steuerkurve 23 abgehobenen Kurvenrollen 22 sowie bei optimaler Zugänglichkeit der Füllpositionen 4 bzw. deren Füllelemente 7 zu ermöglichen.

Vorstehend wurde auch davon ausgegangen, dass die Behälterträger 8 als Tragteller ausgebildet sind, auf denen die Behälter 2 mit ihren Boden aufstehen. Selbstverständlich können die Behälterträger bei der erfindungsgemäßen Füllmaschine anders ausgeführt sein, beispielsweise zum hängenden Halten der als Flaschen ausgebildeten Behälter 2 an einem unterhalb der Flaschenmündung vorgesehenen Mündungsflansch.

Weiterhin wurde vorstehend davon ausgegangen, dass für das Zuführen des Druckmediums eine einzige Drehverbindung 30 vorgesehen ist. Selbstverständlich können für die Bereitstellung des Druckmediums der Fluiddruck- Betätigungselemente 20 und des Druckmediums zum Betätigen der Steuerventile 28 auch getrennte Drehverbindungen verwendet sein.

Bezugszeichenliste

1 Füllmaschine

1.1 Maschinengestell

2 Behälter

3 Rotor

3.1 , 3.2 Rotorelement

4 Füllposition

5 Behältereinlauf

6 Behälterauslauf

7 Füllelement

8 Behälterträger

9 Stange

10 Tragarm

11 Hubelement

12 Gleitstück

13 Arm oder Verlängerung

14 Führungsstange

15 Stützring

16 Führungsstange

17 - 19 Rotorabschnitt

20 Betätigungselement

20.1 Wandung

21 Druckkanal

22 Kurvenrolle

23 Steuerkurve

24 Zentriertulpe

25 Kessel

26 Füllrohr oder Füllhöhe bestimmende Sonde 27 Gasweg

28 Steuerventil

29 Druckquelle

30 Drehverbindung

A Drehrichtung des Rotors 3 B, C Transportrichtung der Behälter 2

D Vertikalhub der Behälterträger 8

E Vertikalhub der Sonde oder des Füllrohres

FA Füllelementachse

MA Maschinenachse

Claims

Patentansprüche

1. Hubvorrichtung für Behälterbehandlungsmaschinen, insbesondere für Füllmaschinen mit mehreren am Umfang eines umlaufend antreibbaren Transporteurs (3), beispielsweise eines um eine Maschinenachse MA umlaufend antreibbaren Rotors vorgesehenen Hubelementen (11), von denen jedes an einem an einer Führung (14, 16) geführten Gleitstück (12), welches zwischen einer ersten und einer zweiten Hubposition bewegbar ist, wenigstens einen Behälterträger (8) aufweist sowie ein Fluiddruck-Betätigungselement (20) besitzt, welches bei Druckbeaufschlagung mit einem Fluiddruck das Gleitstück (12) mit dem wenigstens einem Behälterträger (8) in eine erste Hubstellung vorspannt, sowie mit wenigstens einer Steuerkurve (23), mit der die Gleitstücke (12) der Hubelemente (11) für ein Bewegen in eine zweite Hubstellung zusammenwirken, wobei das jeweilige Fluiddruck-Betätigungselement (20) und die Gleitführung (14, 16) konstruktiv und funktionsmäßig getrennte Elemente sind, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige Fluiddruck-Betätigungselement (20) ein ball-, membran- oder balgartiges Element mit einer zumindest einen mit dem Fluiddruck beaufschlagbaren Innenraum begrenzenden Wandung (20.1 ) ist, die verformbar gefertigt ist, beispielsweise aus einem elastischen Material, z.B. Kunststoff.

2. Hubvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die erste Hubstellung eine obere und die zweite Hubstellung eine untere oder abgesenkte Hubstellung sind.

3. Hubvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleitführung (14, 16) oder wenigstens ein diese Gleitführung bildendes Führungselement (14, 16) oder dessen Achse und das wenigstens eine Fluiddruck-Betätigungselement (20) bzw. dessen Wirkungsachse räumlich gegeneinander versetzt sind, vorzugsweise radial oder im Wesentlichen radial zu einer Achse, in der der wenigstens eine Behälterträger (8) zwischen der ersten und der zweiten Hubstellung bewegt wird.

4. Hubvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleitführung von zwei parallel zueinander angeordneten und voneinander beabstandeten Führungselementen, beispielsweise von zwei parallel zueinander angeordneten und voneinander beabstandeten Führungsstangen (14, 16) gebildet ist, und dass das wenigstens eine Fluiddruck-Betätigungselement (20) jedes Hubelementes (11) zwischen den Führungselementen (14, 16) angeordnet ist.

5. Hubvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluiddruck-Betätigungselemente (20) sämtlicher Hubelemente (11) an einem gemeinsamen Druckkanal (21) angeschlossen sind.

6. Hubvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleitstücke (12) der Hubelemente (11) jeweils über wenigstens eine Kurvenrolle (22) mit der Steuerkurve (23) zusammenwirken.

7. Hubvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige Fluiddruck-Betätigungselement (20) zwischen einem beispielsweise ringartigen Abschnitt (19) des Transportelementes (3) und einem vom Gleitstück (12) seitlich wegstehenden Arm (13) wirkt.

8. Hubvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hubelemente für einen maximalen Hub von 50 mm, vorzugsweise für einen maximalen Hub zwischen 30 mm und 40 mm ausgebildet sind.

9. Hubvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleitführungen nicht über Dichtelemente und/oder die Fluiddruck-Betätigungselemente (20) nicht über eine Führungsfunktion verfügen.

10. Behälterbehandlungsmaschine, insbesondere Füllmaschine mit einem um wenigstens eine Maschinenachse (MA) umlaufenden Transportelement (3) beispielsweise in Form eines Rotors, mit einer Hubvorrichtung mit mehreren am Transportelement (3) vorgesehenen und jeweils wenigsten seinen Behälterträger (8) aufweisenden Hubelementen (11), dadurch gekennzeichnet, dass die Hubvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist.

11. Behälterbehandlungsmaschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Hubelemente (11) und deren Behälterträger (8) zusammen mit jeweils einem Behandlungselement oder - köpf (7) eine Behandlungsposition (4), beispielsweise eine Füllposition bilden, dass am jeweiligen Behandlungskopf (7) wenigstens ein durch eine Druckmedium betätigtes Steuerventil (28) vorgesehen ist, und dass zur Druckbeaufschlagung der Betätigungselemente (20) der Hubelemente (1 1) und zum Betätigen der Steuerventile (28) der Behandlungsköpfe (7) ein gemeinsames Druckmedium verwendet ist, welches über eine gemeinsame Drehverbindung (30) von einer Druckquelle (29) dem das Transportelement bildenden Rotor (3) zugeführt wird

12. Behälterbehandlungsmaschine nach Anspruch 10 oder 11 , dadurch gekennzeichnet, dass bei Ausbildung der Behälterbehandlungsmaschine (1) als Füllmaschine und bei Ausbildung der Behandlungsköpfe als Füllelemente (7) mit in die Behälter (2) beim Füllen hineinreichenden Füllrohren oder die Füllhöhe bestimmenden Sonden die Füllrohre oder Sonden (26) in Richtung der Achse des Hubes (D) der Hubeelemente (11) höhenverstellbar ausgebildet sind.