Разливочная машина для сосудов
Изобретение относится к обрабатывающей машине для сосудов, таких как бутылки, банки, картонные контейнеры и т.п., может быть использовано в качестве разливочной машины для разлива жидкостей в бутылки. Машина выполнена с расположенными на роторе/карусели разливочными клапанами и соответствующими подъемными устройствами для подъема сосудов к разливочным отверстиям. Подъемные устройства выполнены из установленных с возможностью движения по вертикали против силы пружины подъемных штоков с расположенными в нижней зоне удерживающими устройствами в виде захватов, опорных и центрирующих поверхностей для входа сосуда и/или его горлового буртика. Над разливочными отверстиями в разливочном клапане и/или на нем предусмотрена приводящая в движение подъемное устройство для прижатия цилиндропоршневая система, цилиндрическое пространство которой выполнено в виде проходного или входного канала для подлежащей подаче в заполняемые сосуды и/или для подлежащей отводу из них среды под давлением, такой как промывочный газ, газ для создания давления или предварительного давления, инертный газ, стерилизующие среды. Устройство имеет простую конструкцию и непосредственно включено в процесс обработки сосудов. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.
Изобретение относится к разливочной машине для сосудов, таких как бутылки, банки и т.п., содержащей расположенные на роторе разливочные клапаны и соответствующие им подъемные устройства для подъема бутылок к выходным отверстиям, согласно ограничительной части пункта 1 формулы изобретения.
В частности, при разливе находящихся под давлением напитков, таких как, например, минеральная вода, пиво или другие содержащие углекислый газ жидкости, применяются подъемные устройства, ходовой цилиндр которых выполнен с опорными тарелками. Стоя на них, бутылки поднимаются с использованием при необходимости соответствующих центрирующих устройств к выходным отверстиям разливочных клапанов и после окончания процесса заполнения опускаются, выводятся из разливочной машины и подаются в укупорочную машину.
Вследствие находящегося под давлением напитка для предотвращения чрезмерного ценообразования необходимо в подлежащих заполнению бутылках создавать соответствующее противодавление. С этой целью в бутылках перед собственно процессом заполнения, при необходимости с включением других мер, таких как предварительная откачка воздуха, промывка стерилизующей средой и т.п., создается давление, соответствующее давлению в котле разливочной машины, с применением находящегося в нем углекислого газа или другого инертного газа.
Известные конструкции имеют прижимающие устройства, которые подходящим образом захватывают сосуд, например, с помощью тарелки со стороны дна сосуда для прижатия сосуда должным образом к разливочному органу. Сила прижатия в известных конструкциях создается с помощью систем, снабженных прижимающим поршнем, которые находятся, например, под тарелкой для бутылки или же могут быть предусмотрены в подвешенном состоянии на разливочном органе. Общим для известных конструкций является то, что создание давления в системе с прижимающим поршнем обеспечивается с помощью сжатого газа из отдельного источника сжатого газа, который имеет регулируемое и во время рабочего хода постоянное давление газа. Таким образом, сила прижатия во время рабочего хода разливочного органа является постоянной. В известных конструкциях системы с прижимающим поршнем находятся постоянно под давлением, т.е. действуют по принципу газовой пружины. Прижимающее устройство опускается и поднимается с помощью направляющих контррельсов или т.п. против действия давления поршня. Усилие прижатия выбирается за счет выбора давления действующего на систему с прижимающим поршнем сжатого газа по соображениям безопасности так, что при всех подлежащих разливу напитках, которые могут иметь различные давления углекислого газа, постоянно имеется достаточное усилие прижатия, исключающее выход газа или жидкости на кромке сосуда. Однако это приводит к тому недостатку, что, как правило, усилие прижатия является слишком большим, т.е. больше, чем необходимо. Однако величина усилия прижатия влияет в различных местах разливочного устройства на износ частей, таких как, например, уплотнительные кольца или элементы прижимающего устройства. Таким образом, как правило, слишком большое усилие прижатия является недостатком. При этом, очевидно, не малое давление при прижатии к разливочным клапанам оказывается и на сами бутылки. Такое давление не вызывает или лишь редко вызывает соответствующие недостатки при заполнении стеклянных бутылок. Однако совсем по-другому это сказывается на все чаще применяемых пластмассовых бутылках, в которых давление прижатия между разливочными клапанами и установочными тарелками вызывает недопустимые и нежелательные деформации корпуса и контура. Для исключения этого недостатка используют подъемные устройства, которые имеют расположенные на опорных штоках захваты или опорные поверхности для опоры горлового буртика, расположенного на пластмассовых бутылках, а также других сосудов в зоне выхода. Разливочная машина такого типа известна, например, из DE 2164070 А1. При этом опорные штоки с соответствующей опорной поверхностью расположены в виде отдельной детали с контактным роликом под выходным каналом разливочных клапанов.
Исходя из такого известного подъемного устройства с опорными штоками, в основу изобретения положена задача создания упрощенного конструктивного выполнения, которое является практически частью обрабатывающих головок такой обрабатывающей сосуды машины и подлежит включению в процесс обработки относительно направления среды и приложения давления.
Для решения этой задачи в разливочной машине для сосудов, таких как бутылки, банки, картонные контейнеры, содержащей ротор с подъемными устройствами для подъема сосудов к разливочным отверстиям разливочного элемента, каждое подъемное устройство выполнено из установленных с возможностью вертикального перемещения противоположно действию пружины подъемных штоков с расположенными в нижней зоне удерживающими устройствами в виде захватов, опорных и центрирующих поверхностей для входа сосуда и/или его горлового бортика, причем над разливочным отверстием в разливочном элементе предусмотрена выполненная с возможностью приведения в вертикальное перемещение подъемного устройства цилиндропоршневая система, пространство цилиндра которой образовано в виде части разливочного элемента и входного или отводного канала для подводимой или отводимой находящейся под давлением среды, такой как промывочный газ, газ для создания давления или противодавления, инертный газ, стерилизующие среды, а поршень цилиндропоршневой системы соединен с опорой подъемного ролика, через который при контакте с управляющим кулачком перемещается подъемное устройство вниз при установке бутылки на центрирующие поверхности, а при подаче находящейся под давлением среды в пространство цилиндра подъемное устройство перемещается вверх для главного прижатия сосуда.
Поршень цилиндропоршневой системы выполнен в виде мембраны.
С помощью такого выполнения обеспечивается крайне простое, компактное и выполняющее вместе с разливочным клапаном единую функцию подъемное устройство. При этом можно применять, соответственно использовать, по меньшей мере все стадии способа приложения давления непосредственно для управления подъемным устройством.
Ниже приводится подробное описание изобретения на примере выполнения со ссылками на чертежи, на которых изображено:
фиг.1 - разливочная машина ротационного типа для разлива жидкого продукта в бутылки, на виде сверху;
фиг.2 - блок-схема одного из разливочных элементов разливочной машины, согласно фиг.1, с соответствующим управлением;
фиг.3 - подъемное устройство, согласно изобретению, на обрабатывающей головке в виде разливочного элемента с приподнятой бутылкой;
фиг.4 и 5 - подъемное устройство, согласно фиг.3, у разливочного клапана в фазе предварительного сжатия и разлива.
Данное изобретение описывается применительно к разливочной машине с объемным разливом. Однако его можно применять также в любой другой разливочной машине, соответственно, обрабатывающей бутылки машине.
Показанная на фиг.1 разливочная машина является машиной для разлива с противодавлением, например, для разлива слабых алкогольных напитков, пива, минеральной воды и т.п. и состоит по существу из вращающегося в направлении стрелки А ротора 1, на периметре которого образовано множество разливочных мест 2, каждое из которых, как показано на фиг.2, состоит из разливочного элемента 3 и перемещаемой вверх и вниз с помощью подъемного устройства опоры 4 для бутылки. На фиг.1 все разливочные места 2 между входом и выходом для бутылок разливочной машины заняты соответствующей изготовленной из пластмассы бутылкой (бутылкой из полиэтилентерефталата).
Подлежащие заполнению бутылки 5 подаются в разливочную машину с помощью транспортера 6, распределительного винтового конвейера 7 или другим образом распределяются на необходимый машинный интервал и через входную звездочку 8 подаются в разливочное место ротора 1. Заполненные бутылки 5 извлекаются из разливочных мест с помощью выходной звездочки 9 и подаются, например, в не изображенную укупорочную машину.
Каждый разливочный элемент имеет, как обычно, среди прочего выполненный в корпусе 10 этого разливочного элемента канал 11 для жидкости, который одним своим концом через расходомер 12 или т.п. соединен с образующим часть ротора 1 кольцевым котлом 13 для жидкого разливаемого продукта.
Своим другим концом канал 11 для жидкости образует на нижней стороне корпуса 10 выходное отверстие, через которое жидкий продукт протекает в соответствующую бутылку 5 тогда, когда открыт также предусмотренный в жидкостном канале 11 разливочный клапан 14.
Кроме того, каждый разливочный элемент 3 имеет исполнительное устройство 15 для управления разливочным клапаном 14, соответственно, для управления клапанным телом этого разливочного клапана. Исполнительный элемент 15 предпочтительно является пневматическим исполнительным элементом, которым управляет управляющее устройство 17 через электромагнитный управляющий клапан 16. Дополнительно к этому, каждый разливочный элемент 3 имеет, например, определяющий высоту заполнения зонд 18, который выполнен, например, в виде зонда, измеряющего проводимость, и поставляет сигнал, когда при заполнении бутылки 5 уровень продукта в предусмотренной на разливочном элементе 3, соответственно прижатой к нему бутылке 5, достигает заданного уровня по высоте, при котором зонд 18 погружается в жидкий заполняемый продукт. Электронное управляющее устройство 17, которое предпочтительно является устройством на основе микропроцессора, имеет в показанном варианте выполнения в целом три входа 19, 20, 21, из которых вход 19 соединен с сигнальным выходом расходомера 12, вход 20 - с зондом 18, а вход 21 - с более совершенным, общим для всех разливочных мест разливочной машины электронным управлением (процессором), так же как управляющие устройства 17 остальных разливочных мест 2, соответственно разливочных элементов 3. Управляющее устройство 17 каждого разливочного элемента 3 имеет дополнительно выход 23, через который происходит управление по отдельности управляющим клапаном 13 каждого разливочного элемента 3.
Принцип действия разливочной машины, соответственно разливочного места 2, состоит в следующем:
После передачи бутылки 5 с входной звездочки 8 в разливочное место 2 в заданном угловом диапазоне вращательного движения ротора 1 после предварительного сжатия плотно прилегающей своим входом 5' к соответствующему разливочному элементу 3 бутылки 5 происходит в фазе заполнения при противодавлении сначала объемное заполнение бутылки 5 жидким продуктом, т.е. в начале этой фазы заполнения открывается клапан 14 для жидкости. Затем объемное заполнение прерывается за счет закрывания клапана 14 для жидкости, когда в предусмотренную в соответствующем разливочном месте 2 бутылку 5 попадает заданный объем жидкого продукта.
Управление объемным заполнением осуществляется на основе поставляемого расходомером 12 сигнала. Этот сигнал состоит, например, из последовательности импульсов, в которой число импульсов в единицу времени является мерой количества потока, соответственно объема жидкого продукта, который в эту единицу времени протекает через расходомер 12. При достижении желаемого объема заполнения управляющее устройство 17 так управляет управляющим клапаном 16, что за счет этого происходит через исполнительный элемент 15 закрытие канала 14 для жидкости. Через центральное управление 23 можно задавать общее номинальное значение для всех разливочных мест 2, соответственно их управляющих устройств 17, а именно по сигнальной линии 24.
После выполненного объемного заполнения может выполняться также при противодавлении при все еще плотно прилегающей своим входом 5' к разливочному элементу 3 бутылке 5 дополнительное заполнение с помощью зонда, благодаря которому обеспечивается одинаковый уровень жидкого продукта в бутылках 5. Затем выполняется обычное снятие давления с соответствующей бутылки 5.
Приведенные выше выполнение и принцип действия обрабатывающей бутылки машины в виде разливочной машины известны в различных вариантах выполнения или же могут подвергаться конструктивному изменению в различных решениях согласно уровню техники.
Согласно показанному на фиг.3, 4 и 5 примеру выполнения удерживающие устройства, согласно изобретению, выполнены в виде поддерживающей горловой буртик 25 бутылки 5 центрирующей поверхности и закреплены на подвижных по высоте подъемных штоках 26. Подъемные штоки 26 удерживаются в направляющих 27 разливочного элемента 3 и с помощью пружин 28 сжатия прижимаются с подъемным роликом 29 к управляющему кулачку 30, который вызывает направленное вниз перемещение подъемного устройства через прилегающий подъемный ролик 29. В этом нижнем положении, как показано на фиг.3, бутылки 5 передаются на центрирующие поверхности. После установки бутылки 5 на опорную поверхность и выхода из зоны управляющего кулачка бутылки приходят к выходному отверстию 31 разливочного элемента 3 и прижимаются к нему с силой прижатия пружин 28. С началом разливочного процесса начинается затем собственно главное прижатие. Для этого, как показано в примере выполнения на фиг.3, 4 и 5, над разливочным отверстием 31 в разливочном элементе находится цилиндропоршневая система 32. При этом, как показано на фигурах, цилиндрическое пространство 33 целесообразно образовано в виде части разливочного элемента 3 и входного или отводного канала 34, 35 для подводимой в бутылки 5 или отводимой из них находящейся под давлением среды, такой как промывочный газ, газ для создания давления или противодавления, инертный газ, стерилизующие среды и т.п. Поршень 36 соединен с опорой 37 подъемного ролика или с его носителем 38 и выполнен с возможностью перемещения относительно закрепленного на роторе разливочного элемента 3. За счет автоматической подачи в цилиндрическое пространство 33 соответствующего технологического сжатого газа или т.п. всегда обеспечивается оптимальное давление прижимания входа 5' бутылки к выходному каналу, соответственно разливочному отверстию. При обычной CIP-чистке таких разливочных машин в удерживающих устройствах могут быть размещены поворотные или промывочные головки, при этом промывочная среда, соответственно промывочное давление, используется для прижимания промывочных головок. Поршень 36 может быть выполнен также в виде соответствующей мембраны.
1. Разливочная машина для сосудов, таких, как бутылки, банки, картонные контейнеры, содержащая ротор с подъемными устройствами для подъема сосудов к разливочным отверстиям разливочного элемента, каждое подъемное устройство выполнено из установленных с возможностью вертикального перемещения противоположно действию пружины подъемных штоков с расположенными в нижней зоне удерживающими устройствами в виде захватов, опорных и центрирующих поверхностей для входа сосуда и/или его горлового бортика, отличающаяся тем, что над разливочным отверстием в разливочном элементе предусмотрена выполненная с возможностью приведения в вертикальное перемещение подъемного устройства цилиндропоршневая система, пространство цилиндра которой образовано в виде части разливочного элемента и входного или отводного канала для подводимой или отводимой находящейся под давлением среды, такой, как промывочный газ, газ для создания давления или противодавления, инертный газ, стерилизующие среды, а поршень цилиндропоршневой системы соединен с опорой подъемного ролика, через который при контакте с управляющим кулачком перемещается подъемное устройство вниз при установке бутылки на центрирующие поверхности, а при подаче находящейся под давлением среды в пространство цилиндра подъемное устройство перемещается вверх для главного прижатия сосуда.
2. Машина по п.1, отличающаяся тем, что поршень выполнен в виде мембраны.
