Technisches Gebiet
[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Befüllen mindestens eines
Behälters mit einem Füllprodukt, bevorzugt eine Rundläuferfüllmaschine.
Stand der Technik
[0002] Im Bereich der Rundläuferfüllmaschinen ist es bekannt, die Medien, welche in dem
rotierenden Füllerkarussell zur Befüllung von Behältern benötigt werden, über so genannte
Mediendrehverteiler an das Füllerkarussell zu übergeben. Die zuzuführenden Medien
umfassen dabei beispielsweise das eigentlich abzufüllende Produkt, aber auch Hilfsstoffe
wie beispielsweise Reinigungsmedien, Sterilisationsmedien und Gase, welche zur Spülung
und Vorspannung der zu befüllenden Behälter verwendet werden, sowie beispielsweise
Druckluft, welche zur Ventilsteuerung eingesetzt wird.
[0003] In herkömmlichen Rundläuferfüllmaschinen ist üblicherweise ein Produkttank vorgesehen,
in welchem das in die jeweiligen Behälter abzufüllende Produkt vorgehalten wird, um
über die Füllhöhe des Produkts im Produkttank einen statischen Druck bereitzustellen,
welcher zur kontrollierten Abfüllung des Produkts in den jeweiligen Behälter vonnöten
ist. Die Produkttanks sind dabei entweder als Zentralkessel ausgeführt, oder in Form
eines Ringkessels vorhanden. Sowohl der Zentralkessel als auch der Ringkessel rotieren
zusammen mit dem Füllerkarussell.
[0004] Um die unterschiedlichen Medien von den stationären Maschinenteilen auf das Füllerkarussell
beziehungsweise den Rotor zu übertragen, sind Mediendrehverteiler bekannt, welche
die jeweiligen Medien von einer stationären zentralen Welle, welche eine der Anzahl
der zuzuführenden Medien entsprechende Anzahl an Bohrungen aufweist, auf einen sich
mit dem Füllerkarussell drehenden Verteilerkopf überführen. Der Verteilerkopf nimmt
die einzelnen Medien über gegenüber der feststehenden Welle abgedichtete Ringkammern
auf.
[0005] Die Abdichtung der Ringkammern in dem Verteilkopf ist aufwändig, da jede Ringkammer
sowohl an ihrem oberen als auch an ihrem unteren Ende eine Dichtung aufweisen muss.
Ein solcher Drehverteiler ist beispielsweise aus der
DE 296 20 323 U1 bekannt.
[0006] In einer Variante wird das Füllprodukt von einem separaten, stationären Produktkessel
dem Rotor der Rundläuferfüllmaschine über einen Mediendrehverteiler zugeführt. In
dieser Variante ist lediglich kein mit dem Rotor mit rotierender Produktkessel vorgesehen.
Eine solche Ausgestaltung ist beispielsweise aus der
DE 1 432 396 oder der
DE 603 09 244 T2 bekannt.
[0007] In dem Produkttank der herkömmlichen Rundläuferfüllmaschinen sind typischerweise
unterschiedliche Sensoren verbaut, welche zur Überwachung des im Produkttank aufgenommenen
Produktes dienen. Beispielsweise sind Füllstandssensoren vorgesehen, mittels welchen
die Einhaltung der vorgegebenen Füllhöhe und damit auch die Einhaltung des statischen
Druckes überwacht werden können. Temperatursensoren dienen dazu, die vorgegebene Produkttemperatur
beziehungsweise die vorgegebene Abfülltemperatur einzuhalten. Drucksensoren innerhalb
des Produkttankes geben Auskunft über eine Gasvorspannung, welche beispielsweise beim
Abfüllen karbonisierter Produkte wesentlich ist. Im Falle der herkömmlichen Rundläuferfüllmaschinen,
bei welchen der Produkttank in Form eines Zentralkessels oder eines Ringkessels mit
dem Rotor mit rotiert, müssen zur Übergabe der jeweiligen Daten aus den Sensoren des
Produkttankes zusätzliche Schleifringübertrager vorgesehen werden. Auch die üblicherweise
vorgesehenen Reinigungsdüsen zur Innenreinigung des Produkttankes müssen über eine
separate Verteilerspur im Mediendrehverteiler zugeführt werden. Weiterhin nachteilig
ist, dass das im rotierenden Produkttank enthaltene abzufüllende Produkt mit dem Tank
mitrotiert. Hierzu wurde herausgefunden, dass bei einer kurzen Unterbrechung des Abfüllbetriebes
das Produkt innerhalb des Produkttanks weiterrotiert, wodurch eine Welle den Kessel
durchläuft. Bei baldiger Wiederaufnahme des Abfüllbetriebes stört diese Welle die
exakte Feststellung und Regelung des Füllstandes im Produkttank, da kein gleichmäßiges
Füllstandssignal mehr erfasst wird. Dies führt zu Problemen in der genauen Steuerung
des Abfüllprozesses.
Darstellung der Erfindung
[0008] Ausgehend von dem bekannten Stand der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, eine Vorrichtung zum Befüllen von Behältern mit einem Füllprodukt anzugeben,
welche einen vereinfachten Aufbau ermöglicht und einen genau steuerbaren Abfüllbetrieb
gewährleistet.
[0009] Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zum Befüllen von Behältern mit den Merkmalen
des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
[0010] Entsprechend ist eine Vorrichtung zum Befüllen mindestens eines Behälters mit einem
Füllprodukt vorgesehen, wobei die Vorrichtung einen stationären Produkttank zur Aufnahme
des Füllprodukts und einen rotierbaren Rotor zur Anbindung an mindestens ein Füllorgan
zum Befüllen des mindestens einen Behälters mit dem Füllprodukt umfasst, und wobei
mindestens eine mit dem Rotor drehfest verbundene Leitung zur Zuführung des Füllprodukts
zu dem Füllorgan vorgesehen ist. Erfindungsgemäß ist die Leitung in den Produkttank
geführt, um Füllprodukt von dem stationären Produkttank zum Füllorgan zu leiten.
[0011] Dadurch, dass die Leitung zur Zuführung des Füllprodukts zu dem Rotor in den stationären
Produkttank hinein ragt, kann eine Vereinfachung der Konstruktion bezüglich der Mediendurchführung
erreicht werden. Insbesondere kann durch das Hereinragen der Produktleitung in den
Produkttank auf die in den herkömmlichen Mediendrehverteilern vorgesehene obere Dichtung
zur Abdichtung einer Ringkammer verzichtet werden. Vielmehr ist lediglich eine einzige
Dichtung im Bereich der Durchführung der Leitung in den Produkttank erforderlich,
um bei einer Drehung der Leitung gegenüber dem Produkttank eine zuverlässige Abdichtung
zu erreichen.
[0012] Durch die stationäre Anordnung des Produkttanks wird erreicht, dass die benötigten
elektrischen Zuführungen zu den im Produkttank aufgenommenen Sensoren, beispielsweise
den Temperatur-, Druck- oder Füllhöhensensoren, ohne den Einsatz von Schleifringübertragern
erreicht werden kann. Der Produkttank kann aufgrund der vorgeschlagenen Anordnung
weiterhin vollkommen flexibel bezüglich seiner Größe und seiner Form gestaltet werden,
da er nicht an die Geometrie des Rotors der Rundläuferfüllmaschine gebunden ist. Der
Produkttank kann vielmehr ausschließlich an das abzufüllende Füllprodukt angepasst
werden kann. Beispielsweise kann, im Gegensatz zu den herkömmlichen Zentralkesseln
oder Ringkesseln, der Produkttank einen Durchmesser aufweisen, welcher größer ist,
als der Durchmesser des Rotors. Weiterhin sind der Höhe des Produkttanks prinzipiell
keine Grenzen gesetzt, so dass auch prinzipiell ein beliebig hoher statischer Druck
erzeugt werden kann, welcher vorteilhaft für bestimmte Füllprodukte sein kann und
welcher die Füllgeschwindigkeit in der jeweiligen Rundläuferfüllmaschine auf das jeweilige
Füllprodukt hin optimieren kann.
[0013] Weiterhin wird durch die beschriebene Anordnung erreicht, dass der Produktkessel
nicht mit dem Rotor der Rundläuferfüllmaschine rotiert, wodurch die entsprechende
Masse des Produktkessels samt dem darin aufgenommenen Produkt, sowie die damit verbundenen
Trägheitsmomente im Rotor nicht mehr vorliegen. Entsprechend können die Lager des
Rotors geringer dimensioniert werden und der Antrieb sowie die Steuerung können entsprechend
vereinfacht ausgeführt werden. Insbesondere kann auch die Steuerung vereinfacht werden,
da die Trägheiten, welche sich durch das in dem mitrotierenden Produkttank aufgenommene
Produkt ergeben hatten, nicht mehr vorhanden sind, so dass der Rotor der entsprechenden
Vorrichtung zum Befüllen von Behältern unmittelbarer und einfacher steuerbar ist.
Da das Füllprodukt im Produkttank während des Füllbetriebes nicht in Rotation versetzt
wird, werden die zum Stand der Technik aufgezeigten Probleme hinsichtlich Genauigkeit
bei der Füllstandsregelung vermieden.
[0014] Aufgrund der auf diese Weise deutlich geringeren Masse des Rotors beziehungsweise
des Füllerkarussells wird weiterhin auch erwogen, einen bodenfreien Füller auszubilden,
also eine Füllvorrichtung, bei welcher der Rotor hängend ausgebildet ist und nicht
am Boden abgestützt ist. Diese besondere Ausführungsform bietet Vorteile hinsichtlich
der Hygiene und der Reinigungsmöglichkeiten innerhalb des Füllers und ist insbesondere
innerhalb eines Isolators einer aseptischen Abfüllanlage vorteilhaft.
[0015] Auch die im Produkttank vorzusehenden Reinigungsdüsen zur Reinigung des Produkttanks
können über feststehende Leitungen mit den entsprechenden Reinigungsmedien versorgt
werden, so dass auch hier eine weitere Verteilerspur im Mediendrehverteiler eingespart
werden kann.
[0016] In einer bevorzugten Weiterbildung sind mindestens zwei Produkttanks vorgesehen,
welche beispielsweise zur Aufnahme unterschiedlicher Füllprodukte dienen können. Die
mindestens zwei Produkttanks sind übereinander angeordnet, so dass je eine Leitung
pro Produkttank vorgesehen ist, welche in den jeweiligen Produkttank hereinragt. Auf
diese Weise ist es möglich, zwei unterschiedliche Produkte entweder wechselweise oder
gleichzeitig in Behälter abzufüllen. Beispielsweise können Zweikomponentenabfüllungen
in einem Behälter durchgeführt werden. Hierzu können die beiden Produkte über die
vorgeschlagene Bereitstellung zweier Produkttanks übereinander und das Zuführen des
Produkts zum Rotor über die entsprechend an die Produkttanks angebundene Leitung den
jeweiligen Füllorganen zugeführt werden. So kann beispielsweise eine Schichtung zweier
Produkte in einem Behälter erreicht werden. In einer Variante kann das eine Produkt
beispielsweise einer ersten Anzahl an Füllorganen zugeführt werden, und das zweite
Füllprodukt einer zweiten Anzahl an Füllorganen. So können beispielsweise während
des gleichen Fülldurchganges zwei unterschiedliche Produkte abgefüllt werden, welche
dann im weiteren Verarbeitungsvorgang beispielsweise gleichzeitig palettiert werden
können. Dies ist beispielsweise im Bereich von Kühlkettenprodukten wünschenswert,
wo in der gleichen Palette beispielsweise ein Kakaogetränk und eine Vanillemilch palettiert
werden sollen. Es sind auch andere Anwendungsbereiche denkbar, beispielsweise das
Zuführen von Fruchtpulpe und reinem Saft in Behälter, oder aber auch andere Anwendungsbereiche,
in welchen mindestens zwei unterschiedliche Füllmedien einem Behälter in einem Durchgang
in einem Füllerkarussell zugeführt werden sollen.
[0017] Die in den Produkttank ragende Leitung wird bevorzugt in Form einer mit dem Rotor
drehfest verbundenen Welle bereitgestellt, welche eine entsprechende Bohrung und eine
entsprechende Zuflussöffnung aufweist. Im Falle der Verwendung eines einzelnen Produkttankes,
in welchen diese Welle ragt, kann eine einfache Durchgangsbohrung in der Welle vorgesehen
sein, welche beispielsweise an der oberen Stirnfläche der Welle einen Zufluss des
Produkts ermöglicht. Bei der Verwendung von mindestens zwei übereinander angeordneten
Produkttanks kann die Welle mit der entsprechenden Anzahl von sich in Richtung der
Wellenachse erstreckenden Längsbohrungen versehen sein, welche dann über entsprechende
Abzweigungen in die jeweiligen Produkttanks einmünden, derart, dass das Produkt auf
einer bestimmten und vorgegebenen Höhe aus dem jeweiligen Produkttank auslaufen kann.
Es ist bevorzugt, die jeweilige Zuflussöffnung in der Nähe des Bodens des jeweiligen
Produkttanks vorzusehen, um nach Abschluss des Füllvorganges das zu verwerfende Produktvolumen
zu begrenzen. Die Erhöhung des jeweiligen statischen Druckes kann auch dadurch erreicht
werden, dass das Gesamtniveau des Produkttanks gegenüber den Füllorganen angehoben
wird, beispielsweise dadurch, dass der Produktkessel auf einer höher gelegenen Bühne
platziert wird.
[0018] Bevorzugt ist der Durchtritt der Leitung in den Produkttank druckdicht vorgesehen.
Dies kann über bekannte Dichtungen erreicht werden. Bei der Verwendung einer entsprechenden
Welle, welche durch den Boden des Produkttanks hindurchtritt, kann die Abdichtung
auf die bereits im Bereich von Mediendrehverteilern bekannte Art und Weise durchgeführt
werden.
[0019] In einer bevorzugten Ausgestaltung tritt die Leitung durch den Boden des Produkttankes
hindurch. Der Boden des Produkttanks ist bevorzugt entsprechend so ausgebildet, dass
eine einfache Durchführung ermöglicht wird, wobei gleichzeitig eine sichere Abdichtung
der rotierenden Leitung ermöglicht wird.
[0020] Bevorzugt ist der Produkttank außerhalb beziehungsweise oberhalb eines Isolators
einer Getränkeabfüllanlage angeordnet, so dass auf die beschriebene Weise ein vereinfachtes
Reinigen beziehungsweise Sterilisieren des Innenraums des Isolators erreicht werden
kann. Insbesondere muss der Produkttank dann nicht von außen gereinigt und sterilisiert
werden, da er sich außerhalb des Isolators befindet. In einer weiteren bevorzugten
Variante bildet der Boden des Produkttanks das Isolatordach beziehungsweise ein Teil
des Isolatordachs aus.
[0021] Um weitere Medien dem Rotor der Rundläuferfüllmaschine zuzuführen, ist bevorzugt
oberhalb, unterhalb, oder auch innerhalb des Produkttanks mindestens eine weitere
Verteilerspur im Mantel der die Leitung tragenden Welle vorgesehen, mittels welcher
die entsprechenden Medien zu- und abgeführt werden können, beispielsweise Sterilisationsmedien
oder Gase, wie beispielsweise Spanngas, Reingas oder Vakuum.
[0022] In einer weiteren bevorzugten Variante ragt eine zweite Leitung in den Produktkessel,
wobei die erste Leitung zur Zuführung des Produkts in den unteren Bereich des Produkttanks
hereinragt, und die zweite Leitung zur Übergabe des Spanngases an das Füllorgan im
oberen Bereich des Produkttanks in dessen Gasraum einmündet. Auf diese Weise kann
eine weitere Verteilerspur eines Mediendrehverteilers eingespart werden, und damit
weitere anfällige Dichtungen eingespart werden. Konkret können auf diese Weise drei
der vormals in einem klassischen Mediendrehverteiler notwendigen vier Dichtungen zur
Abdichtung der benötigten zwei Ringkammern verzichtet werden.
[0023] Der Produkttank weist bevorzugt Druck-, Temperatur- oder Füllhöhensensoren zur Überwachung
der Füllstände, des Drucks und der Temperatur des im Produkttank aufgenommenen Füllprodukts
auf.
[0024] Ein Produktzulauf zum Befüllen des Produkttanks mit dem Füllprodukt mündet bevorzugt
von der Seite her in den Produkttank ein und ist in einer besonders bevorzugten Variante
so angeordnet, dass das Füllprodukt in den Produkttank unterhalb des vorgegebenen
Produktniveaus einströmt.
[0025] Aus der vorbeschriebenen Anordnung ergeben sich Vorteile bezüglich eines geringeren
Aufstellplatzbedarfs und - aufgrund des stehenden Produkttanks - einer einfacheren
Anbindung der Sensoren, der Zuführung des Produkts zu dem Tank, sowie dessen Reinigung.
Weiterhin ist die Größe des jeweiligen Produkttanks variabel und unabhängig von dem
jeweiligen Rotor der Rundläuferfüllmaschine.
[0026] Durch die stationäre Anordnung des Produkttanks, die Anordnung des Rotors sowie den
Verzicht auf Dichtungen entspricht die Vorrichtung zum Befüllen mindestens eines Behälters
den Anforderungen des Hygienic Design und erfüllt die Vorschriften nach 3A, da die
Vorrichtung auf die Vermeidung von Toträumen ausgerichtet ist und frei leerlaufend
ausgeführt sein kann.
Kurze Beschreibung der Figuren
[0027] Bevorzugte weitere Ausführungsformen und Aspekte der vorliegenden Erfindung werden
durch die nachfolgende Beschreibung der Figuren näher erläutert. Dabei zeigen:
- Figur 1
- eine Vorrichtung zum Befüllen mindestens eines Behälters mit einem Füllprodukt in
einem ersten Ausführungsbeispiel;
- Figur 2
- eine weitere Vorrichtung zum Befüllen mindestens eines Behälters mit einem Füllprodukt,
wobei zwei Produkttanks vorgesehen sind;
- Figur 3
- eine schematische Schnittdarstellung durch eine Vorrichtung zum Befüllen mindestens
eines Behälters mit einem Füllprodukt, wobei zwei Produktkessel vorgesehen sind, in
einer weiteren Ausführungsform; und
- Figur 4
- eine schematische Darstellung einer weiteren Vorrichtung zum Befüllen mindestens eines
Behälters in einem weiteren Ausführungsbeispiel.
Detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele
[0028] Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele anhand der Figuren beschrieben.
Dabei werden gleiche, ähnliche oder gleichwirkende Elemente in den unterschiedlichen
Figuren mit identischen Bezugszeichen bezeichnet und auf eine wiederholte Beschreibung
dieser Elemente wird in der nachfolgenden Beschreibung teilweise verzichtet, um Redundanzen
zu vermeiden.
[0029] Figur 1 zeigt eine Vorrichtung 1 zum Befüllen mindestens eines Behälters 100 mit
einem Füllprodukt 110.
[0030] Ein Produkttank 2 ist vorgesehen, welcher zur Aufnahme des Füllprodukts 110 dient.
Ein Rotor, welcher schematisch durch das Bezugszeichen 3 angedeutet ist, ist vorgesehen,
wobei der Rotor 3 ein schematisch angedeutetes Füllorgan 30 zum Befüllen des Behälters
100 mit dem Füllprodukt 110 aufweist. Der Rotor 3 ist beispielsweise das Füllerkarussell
einer Rundläuferfüllmaschine, an welchem eine Vielzahl von Füllorganen 30 mit einer
bestimmten Maschinenteilung vorgesehen sind, derart, dass ein kontinuierlicher Füllprozess
mit einer hohen Leistung möglich ist.
[0031] Eine mit dem Rotor 3 drehfest verbundene Leitung 4 ist vorgesehen, welche zur Zuführung
des Füllprodukts 110 zum Rotor 3 und damit auch zu dem Füllorgan 30 dient. Die Leitung
4 weist entsprechend eine Zuflussöffnung 40 und eine Ausgabeöffnung 42 auf, wobei
durch die Zuflussöffnung 40 das Füllprodukt 110 in die Leitung 4 eintreten kann und
durch die Ausgabeöffnung 42 das Füllprodukt an das Füllorgan 30 ausgegeben wird. Das
Füllorgan 30 kann in den unterschiedlichsten Ausführungen ausgeprägt sein. Je nach
Anforderungen der zu verarbeitenden Füllprodukte kann ein Füllorgan für Höhen- Volumen-,
Gewichtsfüllung oder Zeitfüllung etc. eingesetzt werden.
[0032] Die Leitung 4 ragt mit ihrer Zuflussöffnung 40 in den Produkttank 2 hinein, um das
Füllprodukt 110 von dem stationären Produkttank 2 auf den rotierbaren beziehungsweise
während des Abfüllvorganges rotierenden Rotor 3 zu übertragen. Entsprechend rotiert
die Leitung 4 während des Füllprozesses in dem stationären Produkttank 2.
[0033] Die Leitung 4 ist in dem in Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiel in eine Welle 5
integriert, wobei die Welle durch den Boden 20 des Produkttanks 2 in den Innenraum
des Produkttanks 2 hereinragt. Im Bereich des Durchtritts der Welle 5 durch den Boden
20 des Produkttanks 2 sind Dichtungen 6 vorgesehen, welche eine druckdichte Abdichtung
des Durchtritts der rotierenden Welle 5 in den Produkttank 2 ermöglichen.
[0034] Die Leitung 4 ist in der Welle 5 als sich im Wesentlichen in Richtung der Rotationsachse
der Welle 5 erstreckende Bohrung vorgesehen, welche dann abzweigt, um zur Ausgabeöffnung
42 eine Übergabe des Füllprodukts 110 an das jeweilige Füllorgan 30 zu erreichen.
Die Welle 5 rotiert zusammen mit der Leitung 4 in dem stationären Produkttank 2, wenn
der Füllvorgang durchgeführt wird.
[0035] Entsprechend ist die Leitung 4 sowie die Welle 5 drehfest mit dem Rotor 3 verbunden
und die Leitung 4 ist in die Welle 5 integriert.
[0036] In der bevorzugten, hier dargestellten Variante ist der statische Produkttank außerhalb
eines Isolators 7 angeordnet, in welchem die Füllorgane 30 zur Befüllung der jeweiligen
Behälter 100 mit dem Füllprodukt 110 vorgesehen sind. In dem in Figur 1 gezeigten
Ausführungsbeispiel bildet der Boden 20 des Produkttanks 2 einen Teil des Isolatordachs
70 aus, so dass die übrigen Außenwände des Produkttanks 2 bei einer Reinigung des
Isolators 7 nicht gereinigt zu werden brauchen. Entsprechend kann auf diese Weise
erreicht werden, dass die Anzahl der zu reinigenden Oberflächen innerhalb des Isolators
7 durch das Herauslegen des Produkttanks aus dem Isolator 7 verringert werden kann.
[0037] Der Produkttank 2 weist Druck-, Temperatur- und Füllhöhesensoren zur Überwachung
des Produkts auf. Insbesondere die Füllhöhe, welche hier schematisch mit dem Bezugszeichen
120 angedeutet ist, ist von ausschlaggebender Bedeutung für die Füllleistung, da sie
den statischen Druck des Füllprodukts 110 bestimmt, welches an dem Füllorgan 30 ansteht.
Dadurch, dass der Produkttank 2 stationär ist, ist die Zuführung der entsprechenden
elektrischen Anschlüsse für die genannten Sensoren besonders einfach.
[0038] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist eine Produktzuführung 130 vorgesehen,
mittels welcher das Füllprodukt 110 in den Produkttank 2 so eingeführt werden kann,
dass die Füllhöhe 120 im Wesentlichen konstant gehalten wird. Die Produktzuführung
130 ist dabei bevorzugt so an dem Produkttank 2 vorgesehen, dass sie unterhalb des
vorgesehenen Füllniveaus des Füllprodukts 110 in den Produkttank 2 eintritt beziehungsweise
dass eine Auslassöffnung der Produktzuführung unterhalb des vorgesehenen Füllniveaus
des Füllproduktes 110 liegt.
[0039] Figur 2 zeigt in einer schematischen Darstellung eine Weiterbildung der Vorrichtung
1. Hier ist wiederum ein Produkttank 2 vorgesehen, in welchen herein sich eine Leitung
4 erstreckt, welche eine Zuflussöffnung 40 aufweist und eine Ausgabeöffnung 42, welche
zur Ausgabe des in dem Produkttank 2 vorgesehenen Füllprodukts 110 an ein Füllorgan
30 des Rotors 3 dient. Über dem Produkttank 2 ist ein zweiter Produkttank 2' vorgesehen,
welcher zur Aufnahme eines zweiten Füllprodukts 110' vorgesehen ist, und in welchen
herein eine zweite Leitung 4' mit einer zweiten Zuflussöffnung 40' ragt und welche
über eine Ausgabeöffnung 42' weitere Füllorgane 30' mit dem zweiten Füllprodukt 110'
beaufschlagt, um zweite Behälter 100' mit dem zweiten Füllprodukt 110' zu befüllen.
[0040] Die erste Leitung 4 und die zweite Leitung 4' sind wiederum in einer Welle 5 integriert
vorgesehen.
[0041] Die Durchführung der Welle 5 durch den Boden 20 des Produkttanks 2 ist wiederum über
eine Dichtung 6 druckfest abgedichtet. Die Durchführung der Welle 5 durch den Boden
20' des oberen Produkttanks 2' ist ebenfalls über eine Dichtung 6' druckfest abgedichtet.
Entsprechend ist für die Zuführung des ersten Produkts 110 und des zweiten Produkts
110' zu dem Rotor 3 pro Produkt lediglich eine einzige Dichtung 6, 6' notwendig. An
dieser Stelle wird darauf hingewiesen, dass die Dichtungen 6, 6' in sämtlichen Ausführungsbeispielen
auch mehrteilig ausgebildet sein können, auch wenn von einer einzigen Dichtung gesprochen
wird. Beispielhaft sind Dichtungen mit zwei Dichtringen einsetzbar, die zwischen den
Dichtringen einen spülbaren Leckageraum ausbilden.
[0042] Die Füllhöhen 120, 120' für das erste Produkt 110 und das zweite Produkt 110' sind
aufgrund der übereinander liegenden Anordnung der Produkttanks 2, 2' entsprechend
unterschiedlich. Damit ist der statische Druck des Produkts 110' höher, als der statische
Druck des Produkts 110 am jeweiligen Füllorgan 30, 30'. Die Füllorgane 30 sind entsprechend
für unterschiedliche Drücke ausgelegt. Alternativ oder zusätzlich kann dieser Unterschied
in den Füllhöhen auch genutzt werden, um Produkte mit unterschiedlicher Viskosität
abzufüllen. Bevorzugt kann dann im oberen Produkttank 2' das Produkt mit der höheren
Viskosität vorgehalten werden. Damit können je nach Gegebenheiten gleiche Fließleistungen
bei unterschiedlichen Viskositäten erreicht werden.
[0043] Die in Figur 2 gezeigte Ausführungsform wird beispielsweise dazu verwendet, im Bereich
der Kühlkettenprodukte zwei Produkte gleichzeitig abzufüllen, welche dann auf einer
Palette palettiert werden können beziehungsweise in einem Tray verpackt werden können.
Beispielsweise kann mit der in Figur 2 gezeigten Vorrichtung ein gleichzeitiges Abfüllen
eines kakaohaltigen Getränks und einer Vanillemilch erreicht werden, wobei diese unterschiedlichen
Produkte jeweils an unterschiedliche Füllorgane 30, 30' geleitet werden. In einer
Variante kann auch ein zweikomponentiges Endprodukt aus den beiden Füllprodukten 110,
110' in einen einzigen Behälter 100 abgefüllt werden, so wie es auf der rechten Seite
der Figur 2 schematisch angedeutet ist. Ein entsprechendes Füllventil schichtet dann
die beiden Komponenten in den jeweiligen Behälter 100.
[0044] In Figur 3 ist schematisch eine Schnittdarstellung durch eine weitere Vorrichtung
mit einem ersten Produkttank 2 und einem zweiten Produkttank 2' gezeigt, wobei eine
Welle 5 mit entsprechenden Leitungen 4, 4' vorgesehen ist. Die Welle 5 ragt mit den
Leitungen 4, 4' in die jeweiligen Produkttanks 2, 2' herein, um das entsprechende
Füllprodukt an die jeweiligen Füllorgane 30 zu übertragen.
[0045] In der gezeigten Ausführungsform ist der Rotor 3 so ausgebildet, dass er das Isolatordach
70 mit ausbildet und die Produkttanks 2, 2' sind deutlich oberhalb des Rotors 3 und
oberhalb des Isolatordachs 70 angeordnet. Die Produkttanks 2, 2' sind wieder stationär
angeordnet, und der Rotor ist relativ dazu rotierbar, derart, dass die Welle 5 in
dem Produkttank 2, 2' jeweils rotierend eingeführt ist.
[0046] Dadurch, dass das Produkt über die Produkttanks 2, 2' direkt an die in diesen Produkttanks
2, 2' rotierende Welle 5 beziehungsweise die jeweils in die Produkttanks 2, 2' hereinragenden
Leitungen 4, 4' übergeben wird, kann durch eine einfache Abdichtung der jeweiligen
Durchtritte der Welle 5 durch den jeweiligen Boden 20, 20' der Produkttanks 2, 2'
eine vollständige Abdichtung des Systems erreicht werden.
[0047] Der Rotor 3 beziehungsweise das Füllerkarussell benötigt in dem gezeigten Ausführungsbeispiel
keine weiteren Verteilerspuren, da die Füllventile 30 über mit dem Rotor 3 gemeinsam
rotierende Pneumatikschränke 300 und Elektroschränke 310 mit Steuerluft und elektrischen
Steuersignalen angesteuert werden. Eine Zuführung des hierfür benötigten Stroms sowie
der Druckluft findet über die hohle Sternsäule 320 von unten statt. Diese Zuführungen
liegen außerhalb des Isolators 7. Entsprechend kann in der in Figur 3 gezeigten Ausführungsform
auf Schleifringübertrager und Verteilspuren eines Mediendrehverteilers, insbesondere
innerhalb des Isolators, verzichtet werden.
[0048] In der Figur 4 wird ein weiteres Ausführungsbeispiel gezeigt, wobei der Produkttank
2 wiederum mit dem Füllprodukt 110 bis zur vorgegebenen Füllhöhe gefüllt ist. Die
Welle 5 erstreckt sich wieder durch den Boden 20 des Produkttanks 2 hindurch und ist
an dem Durchgang über die Dichtung 6 abgedichtet.
[0049] In der Welle 5, welche drehfest mit dem Rotor 3 verbunden ist und entsprechend in
dem stationären Produkttank 2 rotiert, ist eine erste Leitung 4 zur Zuführung des
Produkts 110 zu dem Füllorgan 30 vorgesehen, wobei hier wiederum eine Zuflussöffnung
40 vorgesehen ist, welche in das Füllprodukt 110 eintaucht. Eine zweite Leitung 8
ist vorgesehen, welche sich in den Gasraum 112 herein erstreckt, um eine Verbindung
zwischen dem Füllorgan 30 und dem Gasraum 112 oberhalb des Füllprodukts 110 bereitzustellen.
Eine solche Verbindung wird beispielsweise bei der Befüllung eines Behälters 100 mit
einem karbonisierten Getränk verwendet, um über ein Rückgasrohr eine Rückleitung des
aus dem Behälter 100 verdrängten Gases in den Gasraum 112 zu erreichen. In dem gezeigten
Ausführungsbeispiel wird entsprechend über eine einzige Abdichtung, nämlich die Dichtung
6, ein Zuführen des Produkts 110 zu dem Füllventil 3 sowie eine Verbindung des Füllventils
30 mit dem Gasraum 112 erreicht.
[0050] In einem weiteren Ausführungsbeispiel (nicht gezeigt) ähnlich dem Ausführungsbeispiel
in Figur 1 ist wenigstens ein Teil des Bodens des Produkttanks 20 drehfest mit der
Welle 5 verbunden. Die Dichtung 6 ist somit beabstandet von der Welle 5 und dichtet
zwei Teile des Produkttankbodens gegeneinander ab. Alternativ kann die Dichtung 6
auch den vollständigen Produkttankboden 20 gegen eine Seitenwand des Produkttanks
abdichten oder die Dichtung 6 dichtet zwei Teile der Seitenwand des Produkttanks gegeneinander
ab. Wesentlich dabei ist, dass auch in diesen nicht gezeigten Ausführungsformen die
Zuführung von Medien aller Art, die auf dem Rotor 3 verwendet werden, stets über eine
stationäre Zuführung übergeben werden.
[0051] Soweit anwendbar können alle einzelnen Merkmale, die in den einzelnen Ausführungsbeispielen
dargestellt sind, miteinander kombiniert und/oder ausgetauscht werden, ohne den Bereich
der Erfindung zu verlassen.
Bezugszeichenliste
[0052]
- 1
- Vorrichtung zum Befüllen mindestens eines Behälters
- 100
- Behälter
- 110
- Füllprodukt
- 112
- Gasraum
- 120
- Füllhöhe
- 130
- Produktzuführung
- 2
- Produkttank
- 20
- Boden des Produkttanks
- 3
- Rotor
- 30
- Füllorgan
- 300
- Pneumatikschrank
- 310
- Elektroschrank
- 320
- Sternsäule
- 4
- Leitung
- 40
- Zuflussöffnung
- 42
- Ausgabeöffnung
- 5
- Welle
- 6
- Dichtung
- 7
- Isolator
- 70
- Isolatordach
- 8
- zweite Leitung
1. Vorrichtung (1) zum Befüllen mindestens eines Behälters (100) mit einem Füllprodukt
(110), wobei die Vorrichtung (1) einen stationären Produkttank (2) zur Aufnahme des
Füllprodukts (110) und einen rotierbaren Rotor (3) zur Anbindung an mindestens ein
Füllorgan (30) zum Befüllen des mindestens einen Behälters (100) umfasst, und wobei
mindestens eine mit dem Rotor (3) drehfest verbundene Leitung (4) zur Zuführung des
Füllprodukts (110) zu dem Füllorgan (30) vorgesehen ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Leitung (4) in den Produkttank (2) geführt ist, um Füllprodukt (110) von dem stationären
Produkttank (2) zum Füllorgan (30) zu leiten.
2. Vorrichtung (1) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitung (4) in eine mit dem Rotor (3) drehfest verbundene Welle (5) integriert
ist.
3. Vorrichtung (1) gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Produkttanks (2, 2') zur Aufnahme unterschiedlicher Füllprodukte
(110, 110') übereinander angeordnet sind und mindestens eine Leitung (4, 4') pro Produkttank
(2, 2') vorgesehen ist.
4. Vorrichtung (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitung (4) eine Zuflussöffnung (40) aufweist, welche im Produkttank (2) angeordnet
ist.
5. Vorrichtung (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchtritt der Leitung (4) in den Produkttank (2) abgedichtet ist, bevorzugt
über eine Dichtung (6).
6. Vorrichtung (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitung (4) durch den Boden (20) des Produkttanks (2) hindurch in den Produkttank
(2) eintritt.
7. Vorrichtung (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Produkttank (2) außerhalb und/oder oberhalb eines Isolators (7) und/oder eines
Isolatordaches (70) vorgesehen ist und/oder dass der Boden (20) des Produkttanks (2)
mit dem Isolatordach (70) integriert ist.
8. Vorrichtung (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass unterhalb, oberhalb und/oder innerhalb des Produkttanks (2) mindestens eine Verteilerspur
im Mantel einer die Leitung (4) tragenden Welle (5) zur Zuführung und/oder Abführung
von Betriebsmedien vorgesehen ist.
9. Vorrichtung (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Produkttank (2) Druck-, Temperatur- und/oder Füllhöhesensoren zur Überwachung
des Füllprodukts (110) aufweist.
10. Vorrichtung (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Produktzulauf (130) vorgesehen ist, welcher von der Seite aus in dem Produkttank
(2) einmündet und bevorzugt unterhalb des vorgesehenen Produktniveaus in den Produkttank
(2) einmündet.
11. Vorrichtung (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine zweite Leitung (8) in den Gasraum (112) des Produkttanks (2) hereinragt,
um eine Gasverbindung zwischen dem Füllorgan (30) und dem Gasraum (112) herzustellen.