BEHÄLTERBEHANDLUNGSMASCHINE MIT ABGESCHLOSSENEM RAUM

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Behälterbehandlungsmaschine der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art.

[0002] Behälterbehandlungsmaschinen sind z. B. Füllmaschinen, Verschließmaschinen, Rinser und dergleichen. Bei höherer Leistung werden sie in rotierender Bauart ausgebildet, wobei die die Behälter aufnehmenden Behandlungsplätze am Umfang des Karussells angeordnet sind und umlaufend die Behälter während der Behandlung mitnehmen.

[0003] Bei den gehobenen Ansprüchen an die Qualität der abzufüllenden Getränke und deren Haltbarkeit bietet sich eine gattungsgemäße Bauweise an, bei der die Behandlungsplätze in einem abgeschlossenen mit Sonderatmosphäre beaufschlagbaren Raum liegen. Dieser Raum kann mit Inertatmosphäre, z. B. CO_2, mit sterilisierender Atmosphäre oder H₂O₂ beaufschlagt werden und dadurch eine sauerstoffarme und keimarme Behandlung der Getränke sicherstellen, was für deren Abfüllqualität von vorrangiger Bedeutung ist. Derartige Behandlungsmaschinen sind in der Getränkeindustrie in vielfältiger Bauweise bekannt. Die DE-PS 696 569 zeigt eine solche Konstruktion, bei der eine Füllmaschine in einem geschlossenen Gehäuse angeordnet ist. Der dadurch gebildete Raum wird durch die Gesamtgröße der Maschine bestimmt und ist von erheblichem Volumen. Die DE 199 11 517 A1 zeigt eine rotierende Füllmaschine, die insgesamt in einem allseitig eng umschließenden Gehäuse angeordnet ist, dass von der Größe der Maschine bestimmt und daher ebenfalls von erheblichem Volumen ist. Die DE 198 35 369 C1 zeigt eine Ausbildung, bei der Behälterbehandlungsmaschinen mit ihren unten angeordneten Behandlungsplätzen von oben in einen Raum mit Sonderatmosphäre abgedichtet hineinragen. Dieser Raum ist unterhalb der Maschine begehbar ausgerüstet.

[0004] Eine weitere Lösung ist in der DE 197 31 796 offenbart. Bei dieser technischen Ausgestaltung werden Füll- und Verschließmaschine in einem Reinraum angeordnet, dessen Volumen so knapp bemessen ist, dass nur der für Wartungsarbeiten an Füll- und Verschließmaschine erforderliche Arbeitsraum vorhanden ist. Durch die Reduzierung des Reinraumvolumens soll eine Senkung der Betriebskosten der Anlage erreicht werden. Zusätzlich ist ein Tauchbadsterilisator direkt am Reinraum angeordnet. Durch diese Maßnahme soll im Vergleich zur EP 0120 789 der zweite Rinser und die mit ihm verbundenen Betriebs- und Anschaffungskosten eingespart werden. Insgesamt haftet dieser Lösung der Nachteil an, dass auch hier ein Reinraum vorgesehen ist, der sowohl Füll- als auch Verschließmaschine als ganzes umschließt, was einen großen Platzbedarf und hohe Bau- und Betriebskosten bedingt. Die in dieser technischen Lehre angestrebte, möglichst weitgehende Reduzierung des Bauvolumens des Reinraumes bringt aufgrund der eingeschränkten Zugänglichkeit bedeutende Nachteile bei den auszuführenden Wartungsarbeiten mit sich.

[0005] Nachteilig bei den Konstruktionen nach dem Stand der Technik ist demzufolge das erhebliche Volumen des mit Sonderatmosphäre beaufschlagten Raumes. Bei Betriebsstörungen muss der Raum geöffnet werden. Er ist dann ausgefüllt mit normaler Umgebungsluft und entsprechend verkeimt. Die anschließende Reinigung des Raumes vor erneuter Betriebsaufnahme ist wesentlich von dessen Oberflächen und vom Gesamtvolumen bestimmt. Bei den bekannten großen Räumen dauern daher Betriebsunterbrechungen, die durch Betriebsstörungen oder erforderliche Maschinenumstellungen nötig sind und die unvermeidbare Reinigung mehrere Stunden.

[0006] Aus der DE 101 45 803 A1 und der DE 297 13 155 U1 ist es schließlich bekannt, dass der abgeschlossene Raum als ein das Füllmaschinenkarussell umlaufender Ringtunnel ausgebildet ist, der von den geschlossenen Flächen des Karussells und Ringkessels einerseits und von den stationären Flächen andererseits umschlossen ist, wobei die den Tunnel bildenden Karussell- und Stationärflächen über konzentrische Dichtungen auf- bzw. zueinander abdichten. Diese bekannten Ausgestaltungen reduzieren den erforderlichen Reinraum bereits erheblich.

[0007] Eine weitere Behälterbehandlungsmaschine mit erheblich vermindertem Reinraum stellt die US 4,729,204 vor. Diese Schrift schlägt die Ausbildung einer Verschließmaschine vor, bei welcher je Behandlungs- oder Verschließstation eine separate, mit einem Inertgas beaufschlagte Kammer vorgesehen ist. Die Wände dieser Kammern werden zum einen aus mit einem Rotor umlaufenden und zum anderen aus ortsfesten, nicht umlaufenden Wandelementen gebildet. Weiterhin ist vorgesehen, dass die zu verschließenden Behälter durch einen Transferstern in die Kammern eingeschoben werden.
Durch die technische Lehre der US 4,729,204 wird ein Reinraum aufgezeigt, dessen Volumen noch weiter reduziert wurde.

[0008] Es entspricht dem Stand der Technik, auch die in vielen Anwendungsfällen notwendigen Transfer- oder Transportsterne mit in die Reinräume zu integrieren, wobei das Reinraumvolumen, bedingt durch die räumliche Gestalt dieser Sterne nicht unerheblich vergrößert wird.

[0009] Bislang wurden keine Vorschläge zur Reduzierung dieses zusätzlichen, durch die Integration der Transfer- oder Transportsterne bedingten Volumens unterbreitet.

[0010] Ausgehend vom bekannten Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, das durch die Integration der Transfer- oder Transportsterne bedingte Reinraumvolumen zu reduzieren.

[0011] Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruches 1 und denen der Unteransprüche gelöst.

[0012] Mit der aufgezeigten vorliegenden Erfindung wird der Reinraum auf ein äußerst geringes Volumen reduziert, wodurch ein erheblich wirtschaftlicheres Abfüllen von diesbezüglichen Getränken gewährleistet wird.

[0013] Weitere Merkmale der Erfindung ergehen aus den Unteransprüchen.

[0014] Im Nachfolgenden wird die Erfindung an Hand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.

[0015] Es zeigen:

Figur 1:

die perspektivische Darstellung einer zum Stand der Technik zählenden Ma- schinenanlage zum Rinsen, Füllen und Verschließen von Behältern mit ei- nem umlaufenden Ringraum, teilweise als Explosionszeichnung

Figur 2:

in einer Detaildarstellung die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Gehäu- ses im Bereich der Füllmaschine und

Fig.3+4

den Einlaufbereich mit Einlaufstern

Figur 5

eine Auswurfeinrichtung für strörungsbedingte Sonderfälle und

Figur 6

Zuführeinrichtungen im Sternbereich.

[0016] Figur 1 zeigt eine perspektivische Darstellung einer zum Stand der Technik gehörenden Maschinenanlage zum Rinsen, Füllen und Verschließen von Behältern, z. B. PET-Flaschen. Die Behälter werden der Maschinenanlage durch bekannte, nicht dargestellte Transporteure zugeführt und durch eine Einteilschnecke 1 auf Teilung gebracht. Ein Transportstern 2 übergibt die Behälter zunächst an einen Rinser 3. Innerhalb des Rinsers werden die in diesem beschriebenen Ausführungsbeispiel dargestellten PET-Flaschen mit einer geeigneten Behandlungsflüssigkeit, z. B. sterilem Wasser oder einer Desinfektionsflüssigkeit, außen und innen abgespült. Bei anderen zweckmäßigen Anlagenkonfigurationen können anstatt eines Rinsers auch andere Reinigungs- bzw. Desinfektionsvorrichtungen wie z. B. Tauchbadsterilisatoren und/oder Plasma-Desinfektionsvorrichtungen der Füllmaschine vorgeschaltet sein. Nachdem die PET-Flaschen den Rinser 3 durchlaufen haben, werden diese durch einen weiteren Transportstern 4 an die eigentliche Füllmaschine 5 übergeben. Im Anschluss an den Füllprozess werden die PET-Flaschen durch einen weiteren Transportstern 6 aus dem Füller 5 entnommen und dem Verschließer 7 übergeben. Abschließend übernimmt ein weiterer Transportstern 8 die PET-Flaschen aus dem Verschließer 7 und übergibt diese einem Transporteur 9, welcher die PET-Flaschen dem nächsten Behandlungsschritt, z. B. einer Etikettierstation, zuführt. Die in einer Gefäßbehandlungsanlage der zuvor verwendeten Komponenten wie z.B. Rinser 3, Füller 5, Verschließer 7 und Transportsterne 2, 4, 6 sind von bekannter Bauart und können unterschiedlichster Ausprägung sein.

[0017] Es handelt sich um eine Füllmaschine umlaufender Bauart. Der umlaufende Teil der Füllmaschine, der so genannte Kreisel, ist mit einer nicht umlaufenden, also ortsfesten Verkleidung 10 umgeben. Den oberen Abschluss der Verkleidung bildet ein Ringkanal 11, welcher den gesamten Kreisel umschließt und von diesem durch einen schmalen Ringspalt 12 getrennt ist.

[0018] Im übrigen bildet die Verkleidung 10 in Verbindung mit der geometrischen Gestalt des umlaufenden Kreisels der Füllmaschine eine Behandlungskammer, wobei die Verkleidung 10 so ausgestaltet ist, dass an ihrem unteren Ende zwischen Verkleidung 10 und umlaufenden Kreisel der Füllmaschine lediglich ein kleiner, den gesamten Kreisel der Füllmaschine umschließender Spalt 14 verbleibt.

[0019] Der Ringkanal 11 wird durch wenigstens eine Zufuhrleitung 13 mit einem unter Überdruck stehenden Prozessgas beaufschlagt, wobei es sich z. B. um sterile Luft, CO2 oder ein anderes geeignetes Gas oder Gasgemisch handeln kann. Durch nicht dargestellte Öffnungen im Ringkanal 11 strömt das Prozessgas zunächst in den oben beschriebenen Behandlungsraum und breitet sich anschließend in Richtung der vorhandenen Öffnungen, also Ringspalt 12 und 14 aus. Da das Prozessgas kontinuierlich aus diesen Öffnungen austritt, wird jedes Eindringen von Keimen und/oder anderer Schmutzpartikel sicher vermieden.

[0020] Gemäß der in Figur 2 dargestellten Erfindung besteht nun der erfindungsgemäße Reinraum gegenüber dem mit 11 bezeichneten bekannten Ringraum lediglich aus einem nur einen Teil der Getränkebehälter 16 mindestens mit dessen Mündungsbereich 17 umschließenden Raum 15. Dabei sind vorzugsweise an der mit dem Füllmaschinenkarussell umlaufenden unteren horizontalen Wandungsfläche 18 unmittelbar die Aufnahmen, Abstützungen und Zentrierungen 19 für die Flaschenmündungen angeordnet. Diese können demzufolge aus einfachen halbkreisförmigen Öffnungen ausgeführt sein. Allerdings können auch andere Ausführungen hierzu vorgesehen sein. So ist es denkbar, an einer rotierenden Wand des Raumes speziell ausgebildete Stütz- oder Klammerfinger u. dgl. vorzusehen, die in den Ein- und Auslaufbereichen zur Aufnahme und Übergabe angesteuert werden können. Die äußere Zentrierung der umlaufenden Behälter bzw. deren Mündungsbereiche wird von einem die Füllmaschine umgebenden stehenden Raumteil 20 gewährleistet. Dieser Raumteil 20 ist praktisch rechtwinklig ausgeführt und bildet eine vorzugsweise senkrecht aufstehende Außenwand 21 und die nach innen weisende Zentrierwand 22, die auch mit einer Dichtung zur Abdichtung des Ringspaltes versehen sein kann. Die Zentrierwand 22 kann zur besseren Reinigung auch leicht abfallend ausgerichtet sein. Der Ein- und Auslaufbereich einer solchen Füllmaschine wird, wie bereits angeführt, von rotierenden Sternen 4, 8 gebildet. Diese sind gemäß der Erfindung in Fig. 3 und 4 aus einer ebenen Scheibe 23 mit entsprechenden Ausnehmungen, Abstützungen und/oder Zentrierungen 24 ausgeführt. Diese Scheiben werden von einem oberen feststehenden Haubenteil 25 umgeben, wobei die rotierende Scheibenfläche einen Teil der unteren Raumbegrenzung bildet. Zur Zu- und Abführung der Mündung im Übergabebereich der Füllmaschine u. dgl. können Überleiteinrichtungen, Überschubbleche 26 u. dgl. vorgesehen sein, wie dieses an einem Zuführungsbeispiel gemäß Figur 6 erkennbar ist. Vorzugsweise werden die Behältermündungen an einer schmalen Ein- und Auslauföffnung 27 den Sterntaschen bzw. Zentrierungen 24 zugeführt bzw. nach Abschluss der Behandlung aus diesen abgeführt. Zur Eingabe des sterilen Mediums können an verschiedenen Stellen Zuführungen oder Düsen 13 vorgesehen sein, um einen möglichst gleichbleibenden und möglichst überall wirksamen geringen Überdruck in dem Reinraum aufrechtzuerhalten. Es ist aber auch denkbar, die Zuführung des Sterilmediums von der Behältereintrittseite aus vorzunehmen, wobei dieses Sterilmedium bzw. ein Teil davon dann unter Ausnutzung der Rotationsströmung den Reinraum in Drehrichtung zur Behälteraustrittsseite durchströmt.

[0021] Gemäß dem in Figur 6 dargestellten Ausführungsbeispiel können die die Mündungen bzw. deren Bereiche aufnehmenden Abstützungen und/oder Zentrierungen 24 beispielsweise nach außen oder unten wegklappbar gelagert sein. Hierzu kann der diesbezügliche Klappmechanismus 25 an Drehgelenken 26 mit Torsionsfedern 27 gehalten werden.

[0022] Sollen die Behälter wie bei den bekannten Füllmaschinen mit Hubelementen von unten nach oben zugeführt werden, so sind vorzugsweise an der unteren Reinraumseite ansteuerbare und/oder flexible Öffnungen für die Behältermündungen vorgesehen. Auf diese Weise wird der Mündungsbereich von unten in den Reinraum eingeführt und von diesem umgeben.

Ansprüche

1. Behälterbehandlungsmaschine für Getränkebehälter wie Flaschen und dgl. mit einem um eine vertikale Achse umlaufenden Karussell mit auf Abstand angeordneten Behandlungsplätzen für die Aufnahme der Getränkebehälter, und mit Ein- und Auslaufscheiben, wobei die Behandlungsplätze in einem mit Sonderatmosphäre beaufschlagten im wesentlichen abgeschlossenen Raum angeordnet sind, welcher aus rotierenden und demgegenüber feststehenden Raumteilen besteht, wobei dieser Raum (15) mindestens den Mündungsbereich (17) der Getränkebehälter (16) umschließt, dadurch gekennzeichnet, dass
die Ein- und Auslaufsternscheiben (4, 23) der rotierenden Behandlungsmaschine einen Teil der unteren drehenden Begrenzungswand des Reinraumes (15) bilden und von einem oberen feststehenden Haubenteil (25) umgeben sind.

2. Behälterbehandlungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Teil des von der Mündung und/oder von den Zentrierungen für die Flaschenmündungen wegweisenden Teils des Behälters (16) außerhalb des Reinraumes (15) verbleibt.

3. Behälterbehandlungsmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme und/oder Abstützungen und Zentrierungen (24) für die Flaschenmündungen von Ausnehmungen (24) in der drehenden unteren Begrenzungswand/Wandungsfläche (18) gebildet sind.

4. Behälterbehandlungsmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmen und/oder Abstützungen und die Zentrierungen (24) für die Mündungen der Behälter (16) mindestens im Ein- und Auslaufbereich wegklappbar ausgebildet sind.

5. Behälterbehandlungsmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmen und/oder Abstützungen und Zentrierungen (24) mittels eines Drehgelenks (26) unter Federspannung (27) nach unten wegklappbar ausgebildet sind.

6. Behälterbehandlungsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Abdichtung zwischen dem drehenden und dem ortsfesten Teil des Reinraumes (15) durch einen ein- oder mehrfachen Ringspalt gebildet ist.

7. Behälterbehandlungsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sterilgaseintritt auf der Behältereintrittsseite erfolgt und das Sterilgas unter Ausnutzung der Rotationsströmung in dem Reinraum (15) in Drehrichtung auf der Behälteraustrittseite ableitbar ist.

8. Behälterbehandlungsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei von unten nach oben gegen die Füllventile einführbaren Behältermündungen der Reinraum (15) ansteuerbare und/oder flexible Öffnungen für die einzuführenden Behältermündungen (17) aufweist.

Claims

1. Container processing machine for beverage containers such as bottles and the like, said container processing machine having a carousel that rotates about a vertical axis with processing places disposed at spacings for accommodating the beverage containers, and having inlet and outlet wheels, wherein the processing places are disposed in a substantially closed chamber, which is impinged upon with special atmosphere and comprises rotating and, in contrast, stationary chamber parts, wherein said chamber (15) surrounds at least the mouth region (17) of the beverage containers (16), characterized in that the inlet and outlet star wheels (4, 23) of the rotating processing machine form a part of the lower rotational boundary wall of the clean chamber (15) and are surrounded by an upper fixed dome part (25).

2. Container processing machine according to Claim 1, characterized in that at least one portion of the part of the container (16) facing away from the mouth and/or from the centering means for the bottle mouths remains outside the clean chamber (15).

3. Container processing machine according to Claim 1 or 2, characterized in that the accommodating means and/or supports and centering means (24) for the bottle mouths are formed by recesses (24) in the rotational lower boundary wall/ wall face (18).

4. Container processing machine according to Claim 2, characterized in that the accommodating means and/or supports and the centering means (24) for the mouths of the containers (16) are realized at least in the inlet and outlet region so as to be pivoted away.

5. Container processing machine according to Claim 4, characterized in that the accommodating means and/or supports and centering means (24) are realized so as to be pivotable downward by means of a pivot joint (26) under the effect of spring tension (27).

6. Container processing machine according to one of the preceding Claims, characterized in that a seal between the rotational and the fixed part of the clean chamber (15) is formed by a single or multiple ring gap.

7. Container processing machine according to one of the preceding Claims, characterized in that the sterile gas inlet is effected on the container inlet side and the sterile gas is conveyable in the direction of rotation towards the container outlet side using the rotational flow in the clean chamber (15).

8. Container processing machine according to one of the preceding Claims, characterized in that where container mouths are insertable from below vertically upwards against the filler valves, the clean chamber (15) has actuatable and/or flexible openings for the container mouths (17) that are to be inserted.

Revendications

1. Machine à traiter des récipients, destinée à des récipients pour boissons tels que des bouteilles ou récipients similaires, comportant un carrousel tournant autour d'un axe vertical avec des emplacements de traitement disposés à intervalles pour la réception des récipients pour boissons, et avec des plateaux d'admission et de sortie, les emplacements de traitement étant disposés dans un compartiment essentiellement clos où règne une atmosphère spécifique, lequel est constitué de parties de compartiment rotatives et de parties de compartiment opposées fixes, ledit compartiment (15) entourant au moins la zone d'embouchure (17) des récipients pour boissons (16), caractérisée
en ce que les plateaux en étoile d'admission et de sortie (4, 23) de la machine à traiter rotative forment une partie de la paroi tournante inférieure de délimitation du compartiment stérile (15) et sont entourés par une partie en hotte (25) fixe supérieure.

2. Machine à traiter des récipients selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'au moins une fraction de la partie du récipient (16) éloignée de l'embouchure et/ou des centrages pour les embouchures de bouteilles reste en dehors du compartiment stérile (15).

3. Machine à traiter des récipients selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisée en ce que les réceptions et/ou les appuis et les centrages (24) pour les embouchures de bouteilles sont formés par des évidements (24) dans la paroi de délimitation/surface de paroi tournante inférieure (18).

4. Machine à traiter des récipients selon la revendication 2, caractérisée en ce que les réceptions et/ou les appuis et les centrages (24) pour les embouchures des récipients (16) sont réalisés de manière à être rabattables au moins dans la zone d'admission et de sortie.

5. Machine à traiter des récipients selon la revendication 4, caractérisée en ce que les réceptions et/ou les appuis et les centrages (24) sont réalisés de manière à être rabattables vers le bas au moyen d'une articulation pivotante (26) sous la contrainte d'un ressort (27).

6. Machine à traiter des récipients selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'un joint d'étanchéité est formé par une fente annulaire simple ou multiple entre la partie tournante et la partie fixe du compartiment stérile (15).

7. Machine à traiter des récipients selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'entrée de gaz stérile est effectuée côté admission des récipients, et en ce que le gaz stérile est évacuable côté sortie des récipients dans le sens de rotation, par utilisation du flux rotatif dans le compartiment stérile (15).

8. Machine à traiter des récipients selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'en cas d'embouchures de récipients pouvant être introduites de bas en haut vers les vannes de remplissage, le compartiment stérile (15) présente des ouvertures commandables et/ou flexibles pour les embouchures de récipients (17) à introduire.

Zeichnung