FÜLLMASCHINE UND VERFAHREN ZUM ABFÜLLEN EINES FLÜSSIGEN PRODUKTS IN FLASCHEN

Abstract

 Beschrieben werden eine Füllmaschine (1) und ein Verfahren zum Abfüllen eines flüssigen Produkts in Flaschen (2). Die Füllmaschine (1) umfasst an einem Rotor umlaufende Füllventile (4), die von den Flaschen (2) durch deren Anheben in eine vertikale Abfüllposition (5) geöffnet und durch deren Absenken wieder geschlossen werden können, sowie umlaufende Hubeinheiten (6) mit Trägern (7) für die Flaschen (2) und pneumatisch vorgespannten Hubzylindern (8) zum Anheben der Träger (7) und Flaschen (2). Ferner ist eine den Hubzylindern (8) entgegenwirkende mechanische Kurvensteuerung (9) zur Hubbegrenzung nach oben und zum Absenken der Träger (7) und Flaschen (2) vorhanden. Dadurch, dass die Füllmaschine (1) ferner umlaufende Absenkeinheiten (13) umfasst, die den Hubeinheiten (6) einzeln maschinell aufgeschaltet werden können, um den Hubzylindern (8) entgegen zu wirken und die zugeordneten Flaschen (2) dadurch bezüglich der Abfüllposition (5) abzusenken, können bei angehaltener Füllmaschine (1) geöffnete Füllventile (4) geschlossen und/oder vertikale Korrekturpositionen zur Füllhöhenkorrektur flexibel eingestellt werden. Dies verhindert Produktverluste und/oder verbessert die Qualität der Abfüllung.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Füllmaschine und ein Verfahren zum Abfüllen eines flüssigen Produkts in Flaschen gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 11.

[0002] Gattungsgemäße Füllmaschinen sind beispielsweise aus DE 9417044 U1 und DE 103308156 A1 bekannt. Bei diesen Füllmaschinen werden Flaschen auf einem Träger stehend mittels pneumatischer Vorspannung angehoben und mit der Flaschenmündung abdichtend gegen umlaufende Füllventile gedrückt. Als Hubbegrenzung nach oben und zum Absenken der Flaschen von den Füllventilen werden jeweils der pneumatischen Vorspannung entgegenwirkende Kurvensteuerungen eingesetzt.

[0003] Da die Hubeinheiten zum Anheben der Flaschen im Füllbetrieb permanent aus einem gemeinsamen Druckluftkanal vorgespannt sind und das Absenken der Flaschen ausschließlich mittels Kurvensteuerung erfolgt, können geöffnete Füllventile bei einem Stillstand der Füllmaschine nicht individuell geschlossen werden. Befindet sich dann an einem geöffneten Füllventil eine defekte Flasche, kann das flüssige Produkt weiterhin aus dem Füllventil abfließen, wodurch sich im ungünstigsten Fall der Produktkessel der Füllmaschine entleert. Dies ist bei vergleichsweise hochwertigen Getränken, wie beispielsweise Spirituosen, besonders nachteilig.

[0004] Zudem hat es sich als nachteilig herausgestellt, dass die abschließende Füllhöhenkorrektur der Flaschen hinsichtlich der dabei eingestellten vertikalen Flaschenposition und/oder ihres zeitlichen Ablaufs nicht oder nur mit großem apparativen Aufwand optimiert werden kann.

[0005] Es besteht daher Bedarf für Füllmaschinen und Verfahren zum Abfüllen flüssiger Produkte in Flaschen, bei denen wenigstens eines der oben genannten Probleme beseitigt oder zumindest abgemildert werden kann.

[0006] Die gestellte Aufgabe wird mit einer Füllmaschine nach Anspruch 1 gelöst. Die Füllmaschine ist zum Abfüllen eines flüssigen Produkts in Flaschen ausgebildet und umfasst zu diesem Zweck: an einem Rotor umlaufende Füllventile, die von den Flaschen durch deren Anheben in eine vertikale Abfüllposition geöffnet und durch Absenken der Flaschen wieder geschlossen werden können; am Rotor umlaufende Hubeinheiten mit Trägern für die Flaschen und pneumatisch vorgespannten Hubzylindern zum Anheben der Träger und Flaschen; und eine den Hubzylindern entgegenwirkende mechanische Kurvensteuerung zur Hubbegrenzung nach oben und zum Absenken der Träger und Flaschen. Erfindungsgemäß umfasst die Füllmaschine umlaufende Absenkeinheiten, die den Hubeinheiten einzeln maschinell aufgeschaltet werden können, um den Hubzylindern entgegenzuwirken und die zugeordneten Flaschen dadurch bezüglich der Abfüllposition abzusenken.

[0007] Die Absenkeinheiten sind zur Ausführung von Abwärtshüben einzeln aktiv angetrieben.

[0008] Die Abfüllposition kann als Bezugspunkt für diese Abwärtshübe verstanden werden. Die vertikale Abfüllposition kann durch die Kurvensteuerung und/oder die Füllventile und/oder die nicht aufgeschalteten Absenkeinheiten vorgegeben werden. Insbesondere ergibt sich die vertikale Abfüllposition beim abdichtenden Anschlagen der Flaschen an den Füllventilen.

[0009] Die Flaschen können somit unabhängig voneinander von den Füllventilen abgesenkt werden, gegebenenfalls über einen von der mechanischen Kurvensteuerung an der jeweiligen Maschinenwinkelposition vorgegebenen Abwärtshub hinaus. Das Absenken der Flaschen mittels der Absenkeinheiten ist im Gegensatz zur Kurvensteuerung unabhängig von der Maschinenwinkelposition der einzelnen Flaschen an der Füllmaschine.

[0010] Die umlaufenden Absenkeinheiten können sowohl im Füllbetrieb bei umlaufenden Füllventilen als auch im Stillstand der Füllmaschine, beispielsweise bei Produktionspausen und/oder im Störungsfall, aufgeschaltet werden. Zudem kann das Aufschalten der Absenkeinheiten durch Programmierung der Füllmaschine an die jeweiligen Produktionsbedingungen, an das abzufüllende Produkt oder dergleichen flexibel angepasst werden. Im Gegensatz zur ausschließlichen Steuerung mittels mechanischer Hubkurven und Steuerrollen kann der Abfüllprozess, insbesondere die abschließende Füllhöhenkorrektur, durch unterschiedliches Aufschalten der Absenkeinheiten auch ohne Montagearbeiten optimiert werden.

[0011] Im nicht aufgeschalteten Zustand können die Absenkeinheiten als mechanischer Anschlag für die Hubeinheiten wirken. Dadurch lässt sich der Hub des Hubzylinders ergänzend oder alternativ zum Füllventil und zur Kurvensteuerung nach oben begrenzen.

[0012] Vorzugsweise sind die Absenkeinheiten ausgebildet, einen beweglichen Teil des jeweils zugeordneten Hubzylinders mittels Abwärtshub nach unten zu drücken. Der Hubzylinder ist im Sinne der Erfindung als Zylinder-Kolben-Einheit zu verstehen, die entweder einen feststehenden Zylinder mit einem darin beweglichen Kolben umfasst oder einen feststehenden Kolben mit einem diesbezüglich beweglichen Zylinder.

[0013] Bei feststehendem Kolben kann der gemeinsam mit dem Zylinder umschlossene Arbeitsraum des Hubzylinders über die zugehörige Kolbenstange mit Überdruck beaufschlagt werden. Der Halter für die Flaschen kann dann auf vorteilhafte Weise außen am axial beweglichen Zylinder befestigt werden. Dies ermöglicht eine kompakte Hubeinheit und einen präzise geführten Hub.

[0014] Stattdessen könnten die Absenkeinheiten die Hubeinheiten an den Haltern nach unten drücken oder an Querträgern zum Verbinden der Halter mit den Hubzylindern.

[0015] Vorzugsweise sind die Absenkeinheiten pneumatisch angetrieben. Ein pneumatischer Antrieb lässt sich auf vergleichsweise einfache Weise aufschalten, in dem die zugehörige Überdruckversorgung mittels eines Ventils gesteuert wird. Zudem kann für die Vorspannung der Hubzylinder und den Antrieb der Absenkeinheiten dasselbe Medium, insbesondere Druckluft, verwendet werden.

[0016] Vorzugsweise umfassen die Absenkeinheiten koaxial über den Hubzylindern angeordnete und nach unten ausfahrbare Kolben, insbesondere Ringkolben. Dies ermöglicht eine besonders kompakte Anordnung der Hubzylinder und Absenkeinheiten mit ausschließlich axial wirkenden Kräften zum Absenken der Hubzylinder und/oder Träger. Dies vereinfacht zudem eine präzise axiale Führung der Hubeinheiten.

[0017] Vorzugsweise ist für die Absenkeinheiten eine Druckversorgung zum Erzeugen eines höheren Antriebsdrucks als in den vorgespannten Hubzylindern vorhanden. Je nach Druckdifferenz können die Hubzylinder von den Absenkeinheiten gezielt nach unten gedrückt und positioniert werden.

[0018] Ergänzend oder alternativ können die Absenkeinheiten eine größere wirksame Kolbenfläche aufweisen als die Hubzylinder, um diese nach unten zu drücken. Die Hubzylinder und die Absenkeinheiten könnten dann prinzipiell auch mit demselben Antriebsdruck versorgt werden. Aufgrund ihrer größeren wirksamen Kolbenfläche würden die zugeschalteten Absenkeinheiten die Hubzylinder dann dennoch nach unten drücken. Unter wirksamen Kolbenflächen sind beispielsweise die Stirnflächen der Arbeitsräume der Absenkeinheiten und Hubzylinder um eine gemeinsame feststehende Kolbenstange zu verstehen.

[0019] Vorzugsweise decken die Absenkeinheiten einen obersten Teilbereich des von den Hubeinheiten und/oder der Kurvensteuerung vorgegebenen Gesamthubs der Träger ab. Der Gesamthub reicht wenigstens bis zur Abfüllposition. Der von den Absenkeinheiten abgedeckte Teilbereich umfasst einen Abwärtshub von 5 bis 50 mm Länge. Bei nicht aufgeschalteter Absenkeinheit lässt sich dann die vertikale Abfüllposition zum Öffnen des zugeordneten Füllventils anfahren, bei aufgeschalteter Absenkeinheit eine vertikale Schließposition zum Schließen des Füllventils und/oder eine vertikale Korrekturposition zur Füllhöhenkorrektur am Ende des jeweiligen Abfüllprozesses.

[0020] Vorzugsweise sind die Absenkeinheiten ausgebildet, die Träger soweit abzusenken, dass die zugeordneten Flaschen in einer vertikalen Schließposition angeordnet sind, in der die Füllventile geschlossen sind. Durch Zuschalten der Absenkeinheiten können damit sämtliche Füllventile unabhängig von einem jeweils durch die mechanische Kurvensteuerung zugelassenen Aufwärtshub der Flaschen und dem dadurch gegebenenfalls verursachten Öffnungszustand der Füllventile geschlossen werden.

[0021] Vorzugsweise umfasst die Füllmaschine ferner eine programmierbare Steuerung zum automatischen Aufschalten der Absenkeinheiten bei Anhalten und/oder Stillstand der Füllmaschine derart, dass die Träger unter geöffneten Füllventilen über einen von der Kurvensteuerung vorgegebenen Abwärtshub hinaus abgesenkt und die Füllventile dadurch geschlossen werden.

[0022] Prinzipiell können bei einem Anhalten und/oder einem Stillstand der Füllmaschine sämtliche Absenkeinheiten aufgeschaltet werden, wobei dann wenigstens diejenigen Absenkeinheiten positionsverändernd auf die Hubeinheiten einwirken, die sich in einem Maschinenwinkelbereich mit geöffneten Füllventilen befinden.

[0023] Prinzipiell können die Absenkeinheiten auch als nach oben wirkender Anschlag für die Hubeinheiten ausgebildet sein, derart, dass die vertikale Abfüllposition durch die Absenkeinheiten vorgegeben wird, insbesondere durch vollständig nach oben eingefahrene, also nicht aufgeschaltete Absenkeinheiten.

[0024] Vorzugsweise sind die Absenkeinheiten ausgebildet, die Träger soweit abzusenken, dass die zugeordneten Flaschen in einer vertikalen Korrekturposition zur Füllhöhenkorrektur angeordnet sind.

[0025] Vorzugsweise umfasst die Füllmaschine eine programmierbare Steuerung zum automatischen Aufschalten der Absenkeinheiten im Füllbetrieb derart, dass die Träger unter den zuvor geschlossenen Füllventilen über einen von der Kurvensteuerung vorgegebenen Abwärtshub hinaus zur Füllhöhenkorrektur abgesenkt werden.

[0026] Die vertikale Korrekturposition kann mittels elektronischer Programmierung flexibel vorgegeben werden. Ebenso kann der zeitliche Ablauf zum Anfahren und Einhalten der Korrekturposition flexibel programmiert werden. Somit ist eine Optimierung des Abfüllprozesses insbesondere bei der abschließenden Füllhöhenkorrektur auf vergleichsweise einfache und flexible Weise möglich.

[0027] Die gestellte Aufgabe wird ebenso mit einem Verfahren nach Anspruch 11 gelöst. Demnach dient dieses zum Abfüllen eines flüssigen Produkts in Flaschen. Zu diesem Zweck laufen mit dem Produkt versorgte Füllventile im Füllbetrieb an einem Rotor um und werden dabei durch Anheben der Flaschen in eine vertikale Abfüllposition geöffnet und durch deren Absenken wieder geschlossen. Ferner werden die Flaschen mittels pneumatischer Vorspannung einzeln an die Füllventile angehoben und mittels einer der Vorspannung entgegenwirkenden mechanischen Kurvensteuerung abgesenkt. Erfindungsgemäß werden die Flaschen zum Schließen der Füllventile bei angehaltener Füllmaschine und/oder zur Füllhöhenkorrektur im Füllbetrieb durch ein maschinelles Aufschalten einzeln angetriebener und der Vorspannung entgegenwirkender Absenkeinheiten bezüglich der Abfüllposition abgesenkt.

[0028] Damit lassen sich die bezüglich des Anspruchs 1 beschriebenen Vorteile sowohl zum Vermeiden eines Produktverlusts bei angehaltener Füllmaschine als auch für eine präzise und flexibel einstellbare Füllhöhenkorrektur erzielen.

[0029] Vorzugsweise schließen die Absenkeinheiten wenigstens Füllventile, die beim Anhalten und/oder im Stillstand der Füllmaschine geöffnet sind, durch Absenken der Flaschen in eine vertikale Schließposition automatisch. Beim Anhalten und/oder im Stillstand der Füllmaschine können sämtliche Absenkeinheiten aufgeschaltet werden. An mittels mechanischer Kurvensteuerung bereits geschlossenen Füllventilen sind die Absenkeinheiten je nach damit ausgeführtem Abwärtshub gegebenenfalls unwirksam. Nichtsdestoweniger lässt sich zuverlässig vermeiden, dass Produkt an Füllventilen mit defekten Behältern unkontrolliert abfließt.

[0030] Vorzugsweise senken die Absenkeinheiten die umlaufenden Flaschen bezüglich der Abfüllposition vorübergehend in eine vertikale Korrekturposition zur Füllhöhenkorrektur, wobei die Flaschen nach der Füllhöhenkorrektur mittels der mechanischen Kurvensteuerung weiter abgesenkt werden.

[0031] Die Absenkeinheiten ermöglichen daher eine flexibel mittels elektronischer Programmierung optimierbare Füllhöhenkorrektur, für die nur ein vergleichsweise kleiner vertikaler Stellbereich benötigt wird, während die mechanische Kurvensteuerung den größeren Anteil am Gesamthub mit vergleichsweise einfachen technischen Mitteln abdeckt.

[0032] Vorzugsweise wird die vertikale Korrekturposition und/oder ein Zeitfenster und/oder ein Maschinenwinkelbereich zum Anfahren und/oder Einhalten der vertikalen Korrekturposition durch elektronische Programmierung, insbesondere produktspezifisch und/oder formatspezifisch, eingestellt. Somit lässt sich die Füllhöhenkorrektur ohne Installationsaufwand durch elektronische Programmierung flexibel und schnell an geänderte Produktionsbedingungen anpassen.

[0033] Vorzugsweise werden im Füllbetrieb permanent vorgespannte Hubzylinder von einer gemeinsamen Druckluftversorgung mit Arbeitsdruck versorgt. Dies ermöglicht eine vergleichsweise einfache Steuerung der Hubeinheiten im Wesentlichen durch mechanische Kurvensteuerung entgegen der Vorspannung.

[0034] Zusätzlich ermöglichen die Absenkeinheiten über einen vergleichsweise kleinen Stellbereich, und somit mit vergleichsweise kompakten Abmessungen, zusätzliche Funktionen zum Schließen der Füllventile und zum variablen Anpassen der Füllhöhenkorrektur unabhängig von der jeweiligen Maschinenwinkelposition.

[0035] Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist zeichnerisch dargestellt. Die einzige Figur 1 zeigt eine Teilansicht der Füllmaschine mit einer Hubeinheit im Längsschnitt.

[0036] Wie die Figur 1 erkennen lässt, umfasst die Füllmaschine 1 zum Abfüllen eines flüssigen Produkts, wie beispielsweise eines Getränks, in Flaschen 2 in bekannter Weise an einem Rotor 3 kontinuierlich umlaufende Füllventile 4, von denen lediglich eines schematisch angedeutet ist.

[0037] Die Füllventile 4 werden von den Flaschen 2 geöffnet, in dem diese in eine vertikale Abfüllposition 5 angehoben werden, in der der jeweilige Mündungsbereich 2a der Flaschen 2 gegen eine untere Abdichtfläche 4a der Ventile 4 drückt und dadurch einen im Füllventil 4 vorhandenen Ventilkegel (nicht dargestellt) von seinem Ventilsitz abhebt. Das Füllventil 4 ist der Einfachheit halber in der Abfüllposition 5 dargestellt. Das Füllventil 4 kann durch Absenken der zugeordneten Flasche 2 auf bekannte Weise wieder geschlossen werden.

[0038] Die Füllmaschine 1 umfasst ferner mit den Füllventilen 4 gemeinsam am Rotor 3 umlaufende Hubeinheiten 6 mit (schematisch angedeuteten) Trägern 7 für die Flaschen 2 und Hubzylindern 8, die im Füllbetrieb vorzugsweise permanent pneumatisch durch Überdruck vorgespannt sind, um die beispielsweise an Querträgern 7a befestigten Träger 7 mit den Flaschen 2 zum Öffnen der Füllventile 4 anzuheben.

[0039] Den Hubzylindern 8 entgegenwirkend ist eine mechanische Kurvensteuerung 9 vorhanden, die einen Aufwärtshub 10 der Hubeinheiten 6 im Sinne eines Anschlags begrenzt und/oder den Hubeinheiten 6 entgegen ihrer pneumatischen Vorspannung einen ersten Abwärtshub 11 aufzwingt.

[0040] Zum Ausführen eines für jedes Füllventil 4 separat aufschaltbaren zweiten Abwärtshubs 12 umfasst die Füllmaschine 1 ferner gemeinsam mit den Hubeinheiten 6 am Rotor 3 umlaufende Absenkeinheiten 13. Die Absenkeinheiten 13 sind vorzugsweise pneumatisch angetrieben durch Anlegen eines ersten Antriebsdrucks 14, der vorzugsweise höher ist als ein an den Hubzylindern 8 anliegender zweiter Antriebsdruck 15. Bei den Antriebsdrücken 14, 15 handelt es sich jeweils um geeignete Überdrücke.

[0041] Die Absenkeinheiten 13 sind derart ausfahrbar und mit dem ersten Antriebsdruck 14 versorgt, dass sie die Hubeinheiten 6 im aufgeschalteten Zustand je nach Druckdifferenz zwischen den Antriebsdrücken 14, 15 gezielt nach unten drücken. Im nicht aufgeschalteten Zustand können die Absenkeinheiten 13 als Anschlag zur Begrenzung des Aufwärtshubs 10 eingesetzt werden.

[0042] Die Hubzylinder 8 umfassen vorzugsweise vertikal stationäre Kolbenstangen 16 und vertikal bewegliche Hohlzylinder 17, die auf an sich bekannte Weise gegenüber den Kolbenstangen 16 abgedichtet sind und mit diesen jeweils einen Arbeitsraum 18 der Hubzylinder 8 einschließen. Der Arbeitsraum 18 ist vorzugsweise permanent mit dem zweiten Antriebsdruck 15 beaufschlagt. Zu diesem Zweck ist für sämtliche Hubzylinder 8 der Füllmaschine 1 vorzugsweise eine gemeinsame Überdruckversorgung beispielsweise mit technischer Druckluft vorhanden.

[0043] Die Absenkeinheiten 13 sind vorzugsweise koaxial über den zugeordneten Hubzylindern 8 angeordnet. Die Absenkeinheiten 13 teilen sich dann vorzugsweise mit den jeweils zugeordneten Hubzylindern 8 die in vertikaler Richtung feststehende Kolbenstange 16.

[0044] Die Absenkeinheiten 13 umfassen vorzugsweise vertikal stationäre Hohlzylinder 19 und zwischen den Hohlzylindern 19 und Kolbenstangen 16 vertikal beweglichen Ringkolben 20. Diese schließt mit den Hohlzylindern 19 und Kolbenstangen 16 jeweils einen Arbeitsraum 21 der Absenkeinheiten 13 ein, der temporär mit dem ersten Antriebsdruck 14 beaufschlagt wird, um den jeweiligen Ringkolben 20 nach unten aus seinem Hohlzylinder 19 auszufahren.

[0045] In der Figur 1 ist beispielhaft eine untere Endstellung 22 des Ringkolbens 20 und somit das untere Ende des Abwärtshubs 12 als gestrichelte Linie schematisch dargestellt.

[0046] Durch Aufschalten des ersten Antriebsdrucks 14 kann der zweite Abwärtshub 12 gezielt ausgeführt werden, um die Hubeinheiten 6 nach unten zu drücken und damit beispielsweise ausgehend von der vertikalen Abfüllposition 5 eine Schließposition 23 anzufahren, in der das Füllventil 4 infolge des Absenkens der Flasche 2 geschlossen ist.

[0047] Alternativ oder ergänzend kann durch Aufschalten oder Verändern des ersten Antriebsdrucks 14 eine vertikale Korrekturposition 24 angefahren werden, in der die Flasche 2 zur Füllhöhenkorrektur in einem geeigneten Abstand zum Füllventil 4 angeordnet ist. Die vertikale Korrekturposition 24 kann mit dem zweiten Abwärtshub 12 ausgehend von der Abfüllposition 5, also über die vertikale Schließposition 23 hinweg, angefahren werden.

[0048] Die vertikale Abfüllposition 5 wird durch einen den Aufwärtshub 10 begrenzenden Anschlag vorgegeben. Dieser Anschlag kann beispielsweise durch Anschlagen der Mündung 2a der Flasche 2 an der Dichtfläche 4a des Füllventils 4 bewirkt werden und/oder durch Anschlagen einer oberen Stirnfläche 8a des Hubzylinders 8 an einer unteren Stirnfläche 13a der zugeordneten Absenkeinheit 13 und/oder durch die mechanische Kurvensteuerung 9.

[0049] Die mechanische Kurvensteuerung 9 umfasst auf bekannte Weise wenigstens ein stationäres Hubkurvensegment 25 sowie daran entlanglaufende, drehbar an den Hubeinheiten 6 gelagerte Steuerrollen 26. Dies ist in der Figur 1 lediglich beispielhaft angedeutet.

[0050] Da die Absenkeinheiten 13 unabhängig von ihrer jeweiligen Maschinenwinkelposition an der Füllmaschine 1 aufgeschaltet werden können, kann der zweite Abwärtshub 12 automatisch von einer (lediglich schematisch angedeuteten) elektronischen Steuerung 27 bei ruhendem Rotor 3 ausgelöst werden, um bedingt durch ihre Maschinenwinkelposition von den Hubeinheiten 6 und der Kurvensteuerung 9 geöffnete Füllventile 4 durch Absenken der zugeordneten Flaschen 2 in die Schließposition 23 zu schließen. Dadurch lässt sich ein unkontrolliertes Abfließen des flüssigen Produkts durch geöffnete Füllventile 4 verhindern, insbesondere falls mit wenigstens einer zugeordneten Flasche 2 kein abdichtender Abschluss des betroffenen Produktwegs erzielt werden kann, beispielsweise aufgrund eines Flaschenbruchs.

[0051] Ferner kann sowohl die vertikale Korrekturposition 24 zur Füllhöhenkorrektur als auch der zeitliche Ablauf einer derartigen Füllhöhenkorrektur durch programmierte Steuerung des zweiten Abwärtshubs 12 flexibel angepasst und optimiert werden.

[0052] Das Ausführen des zweiten Abwärtshubs 12 zur Füllhöhenkorrektur kann an Stelle des ersten Abwärtshubs 11 infolge der Kurvensteuerung 9 oder auch als Ergänzung zum ersten Abwärtshub 11 ausgeführt werden.

[0053] Während der erste Abwärtshub 11 der Kurvensteuerung 9 durch die Form des Hubkurvensegments 25 für bestimmte Maschinenwinkelpositionen der Füllventile 4 fest vorgegeben ist, kann die vertikale Position der Flaschen 2 mit dem zweiten Abwärtshub 12 unabhängig von der jeweiligen Maschinenwinkelposition des Füllventils 4 eingestellt werden.

[0054] Mit Hilfe der Steuerung 27 kann der zweite Abwärtshub 12 eingestellt und jede Absenkeinheit 13 individuell aufgeschaltet werden, um die vertikale Korrekturposition 24 anzufahren. Ebenso kann sowohl der Zeitpunkt beziehungsweise die Maschinenwinkelposition zum Anfahren der vertikalen Korrekturposition 24 als auch die Zeitdauer beziehungsweise der Maschinenwinkelbereich zum Einhalten der vertikalen Korrekturposition 24 auf diese Weise eingestellt werden.

[0055] Somit lässt sich die Füllhöhenkorrektur an der Füllmaschine 1 flexibel für unterschiedliche flüssige Produkte, wie beispielsweise Getränkesorten, unterschiedliche Flaschenformate oder dergleichen anpassen und gegebenenfalls noch im laufenden Füllbetrieb optimieren. Entsprechend können sortenspezifische und/oder formatspezifische Füllprogramme zur Ansteuerung der Absenkeinheiten 13 abgespeichert und an der Steuerung abgerufen werden.

[0056] Zudem können Produktverluste bei stillstehender Füllmaschine 1 zuverlässig vermieden werden. Hierfür können entweder gezielt nur diejenigen Absenkeinheiten 13 aufgeschaltet werden, die in einem Maschinenwinkelbereich mit geöffneten Füllventilen 4 angeordnet sind, oder sämtliche Absenkeinheiten 13. In letzterem Fall sind dann nur diejenigen Absenkeinheiten 13 zum Schließen der Füllventile 4 wirksam, deren zweiter Abwärtshub 12 über den von der mechanischen Kurvensteuerung 9 in Abhängigkeit der jeweiligen Maschinenwinkelposition vorgegebenen ersten Abwärtshub 11 hinausgeht.

[0057] Ein pneumatischer Antrieb der Absenkeinheiten 13 ist aufgrund der an Füllmaschinen generell vorhandenen Medienversorgung mit Luftdruck oder dergleichen Druckgasen und hinsichtlich der dafür verfügbaren Steuerelemente herkömmlicher Bauart vorteilhaft.

[0058] Prinzipiell denkbar sind jedoch auch andere einzeln steuerbare Antriebe für die Absenkeinheiten 13, wie beispielsweise elektromagnetische Antriebe und/oder hydraulische Antriebe. Auch diese lassen sich gezielt aufschalten und zum gezielten Anfahren vertikaler Schließpositionen 23 und/oder vertikaler Korrekturpositionen 24 steuern.

[0059] Mit der Füllmaschine 1 kann beispielsweise wie folgt gearbeitet werden:
Die zu füllenden Flaschen 2 werden auf herkömmliche Weise von einem Einlaufsternrad (nicht dargestellt) oder dergleichen an die Halter 7 übergeben. Diese können ebenso von herkömmlicher Bauart sein und sind daher in der Figur 1 lediglich schematisch angedeutet. Es können zusätzliche Führungen oder dergleichen für die Flaschen 2 im Bereich der Hubeinheiten 6 vorhanden sein.

[0060] Die Flaschen 2 werden in einer unteren vertikalen Übergabeposition (nicht dargestellt) an die Hubeinheiten 6 übergeben und mittels der pneumatischen Vorspannung in den Hubeinheiten 6, also durch Beaufschlagen der Hubzylinder 8 mit dem zweiten Antriebsdruck 15 angehoben. Das Anheben der Flaschen 2 kann durch graduelle Hubbegrenzung mittels der mechanischen Kurvensteuerung 9 gesteuert werden.

[0061] Die Flaschen 2 werden auf diese Weise an die Füllventile 4 angehoben, bis die Mündungen 2a der Flaschen 2 den Produktweg in die Flaschen 2 mit den Dichtflächen 4a der Füllventile 4 abdichten und die vertikale Abfüllposition 5 erreicht und das somit Füllventil 4 geöffnet ist.

[0062] In der vertikalen Abfüllposition 5 liegen die Absenkeinheiten 13 vorzugsweise an den Hubzylindern 8 an, beispielsweise in dem sich deren korrespondierende Stirnflächen 8a, 13a berühren.

[0063] Gegen Ende des jeweiligen Abfüllvorgangs wird die zugeordnete Absenkeinheit 13 mittels der elektronisch programmierten Steuerung 27 automatisch aufgeschaltet und ausgefahren, um die Flasche 2 bis in eine programmierte vertikale Korrekturposition 24 zur Füllhöhenkorrektur abzusenken. Der Zeitpunkt für das Anfahren der vertikalen Korrekturposition 24 beziehungsweise die dafür vorgesehene Maschinenwinkelposition ist vorzugsweise durch elektronische Programmierung ebenso vorgegeben und könnte produktspezifisch und/oder formatspezifisch aufgerufen werden, beispielsweise an einer (nicht dargestellten) Bedieneinheit der Steuerung 27. Ebenso lässt sich die Zeitdauer, während der die vertikale Korrekturposition 24 angefahren bleibt, beziehungsweise der zugeordnete Maschinenwinkelbereich, mittels elektronischer Programmierung auf geeignete Weise vorgeben beziehungsweise anpassen.

[0064] Nach erfolgter Füllhöhenkorrektur wird der Behälter 2 mittels der mechanischen Kurvensteuerung 9 durch Ausführen des Abwärtshubs 11 wieder in eine untere vertikale Übergabeposition zur Übergabe an einen Auslaufstern (nicht dargestellt) oder dergleichen abgesenkt. Es versteht sich hierbei von selbst, dass dieser Ablauf für sämtliche an der Füllmaschine 1 beziehungsweise am Rotor 3 vorhandenen Füllventile 4 im normalen Füllbetrieb auf identische Weise ausgeführt wird.

[0065] Bei einem Stillstand des Rotors 3, beispielsweise bei einer Produktionsunterbrechung, einer Funktionsstörung oder dergleichen, werden wenigstens einige der Absenkeinheiten 13 zum Anfahren der vertikalen Schließposition 23 aufgeschaltet. Hierbei können der Einfachheit halber sämtliche Absenkeinheiten 13 aufgeschaltet werden oder nur diejenigen, die einem geöffnetem Füllventil 4 zugeordnet sind. Dadurch lässt sich Produktverlust an geöffneten Füllventilen 4 trotz gegebenenfalls defekter Flaschen 2 zuverlässig vermeiden.

Ansprüche

1. Füllmaschine (1) zum Abfüllen eines flüssigen Produkts in Flaschen (2), umfassend:

- umlaufende Füllventile (4), die von den Flaschen (2) durch deren Anheben in eine vertikale Abfüllposition (5) geöffnet und durch deren Absenken wieder geschlossen werden können;

- umlaufende Hubeinheiten (6) mit Trägern (7) für die Flaschen (2) und pneumatisch vorgespannten Hubzylindern (8) zum Anheben der Träger (7) und Flaschen (2); und

- eine den Hubzylindern (8) entgegenwirkende mechanische Kurvensteuerung (9) zur Hubbegrenzung nach oben und zum Absenken der Träger (7) und Flaschen (2), gekennzeichnet durch umlaufende Absenkeinheiten (13), die den Hubeinheiten (6) einzeln maschinell aufgeschaltet werden können, um den Hubzylindern (8) entgegenzuwirken und die zugeordneten Flaschen (2) dadurch bezüglich der Abfüllposition (5) abzusenken.

2. Füllmaschine nach Anspruch 1, wobei die Absenkeinheiten (13) ausgebildet sind, einen beweglichen Teil des jeweils zugeordneten Hubzylinders (8) nach unten zu drücken.

3. Füllmaschine nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Absenkeinheiten (13) pneumatisch angetrieben sind.

4. Füllmaschine nach einem der vorigen Ansprüche, wobei die Absenkeinheiten (13) koaxial über den Hubzylindern (8) angeordnete und nach unten ausfahrbare Kolben, insbesondere Ringkolben (20), umfassen.

5. Füllmaschine nach einem der vorigen Ansprüche, wobei für die Absenkeinheiten (13) eine Druckversorgung zum Erzeugen eines höheren Antriebsdrucks (14) als in den vorgespannten Hubzylindern vorhanden ist und/oder die Absenkeinheiten (13) eine größere wirksame Kolbenfläche aufweisen als die Hubzylinder (8).

6. Füllmaschine nach wenigstens einem der vorigen Ansprüche, wobei die Absenkeinheiten (13) einen oberen Teilbereich eines von den Hubeinheiten (6) und/oder der Kurvensteuerung (9) vorgegebenen Gesamthubs der Träger (7) abdecken, insbesondere einen Teilbereich mit einem Hub von 5 - 50 mm.

7. Füllmaschine nach wenigstens einem der vorigen Ansprüche, wobei die Absenkeinheiten (13) ausgebildet sind, die Träger (7) soweit abzusenken, dass die zugeordneten Flaschen (2) in einer vertikalen Schließposition (23) angeordnet sind, in der die Füllventile (4) geschlossen sind.

8. Füllmaschine nach wenigstens einem der vorigen Ansprüche, ferner mit einer programmierbaren Steuerung (27) zum automatischen Aufschalten der Absenkeinheiten (13) bei Anhalten und/oder Stillstand der Füllmaschine (1) derart, dass die Träger (7) unter geöffneten Füllventilen (4) über einen von der Kurvensteuerung (9) vorgegebenen Abwärtshub (11) hinaus abgesenkt und die Füllventile (4) dadurch geschlossen werden.

9. Füllmaschine nach wenigstens einem der vorigen Ansprüche, wobei die Absenkeinheiten (13) ausgebildet sind, die Träger (7) soweit abzusenken, dass die zugeordneten Flaschen (2) in einer vertikalen Korrekturposition (24) zur Füllhöhenkorrektur angeordnet sind.

10. Füllmaschine nach wenigstens einem der vorigen Ansprüche, ferner mit einer programmierbaren Steuerung (27) zum automatischen Aufschalten der Absenkeinheiten (23) im Füllbetrieb derart, dass die Träger (7) unter den zuvor geschlossenen Füllventilen (4) über einen von der Kurvensteuerung (9) vorgegebenen Abwärtshub (11) hinaus zur Füllhöhenkorrektur abgesenkt werden.

11. Verfahren zum Abfüllen eines flüssigen Produkts in Flaschen (2), wobei mit dem Produkt versorgte Füllventile (4) im Füllbetrieb umlaufen und dabei durch Anheben der Flaschen (2) in eine Abfüllposition (5) geöffnet und durch deren Absenken wieder geschlossen werden, und wobei die Flaschen (2) mittels pneumatischer Vorspannung einzeln an die Füllventile (4) angehoben und mittels einer der Vorspannung entgegen wirkenden mechanischen Kurvensteuerung (9) abgesenkt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Flaschen (2) zum Schließen der Füllventile (4) bei angehaltener Füllmaschine (1) und/oder zur Füllhöhenkorrektur im Füllbetrieb durch maschinelles Aufschalten einzeln angetriebener und der Vorspannung entgegen wirkender Absenkeinheiten (13) bezüglich der Abfüllposition (5) abgesenkt werden.

12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei die Absenkeinheiten (13) Füllventile (4), die beim Anhalten und/oder im Stillstand der Füllmaschine (1) geöffnet sind, durch Absenken der Flaschen (2) in eine vertikale Schließposition (23) automatisch schließen.

13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, wobei die Absenkeinheiten (13) die unmittelbar zuvor gefüllten Flaschen (2) vorübergehend in eine vertikale Korrekturposition (24) zur Füllhöhenkorrektur absenken, und wobei die Flaschen (2) nach der Füllhöhenkorrektur mittels der mechanischen Kurvensteuerung (9) weiter abgesenkt werden.

14. Verfahren nach Anspruch 13, wobei die vertikale Korrekturposition (24) und/oder ein Zeitfenster und/oder Maschinenwinkelbereich zum Anfahren und/oder Einhalten der vertikalen Korrekturposition (24) durch elektronische Programmierung, insbesondere produktspezifisch und/oder formatspezifisch, eingestellt wird.

15. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 11 bis 14, wobei die pneumatische Vorspannung im Füllbetrieb permanent aufrechterhalten wird, insbesondere mittels gemeinsamer Druckluftversorgung von den Füllventilen zugeordneten Hubzylindern (8).

Zeichnung