DE3925952C1

DE3925952C1 -

Info

Publication number: DE3925952C1
Application number: DE3925952A
Authority: DE
Inventors: Hermann 8401 Thalmassing De Klarl
Original assignee: Krones AG Hermann Kronseder Maschinenfabrik
Current assignee: Krones AG
Priority date: 1989-08-05
Filing date: 1989-08-05
Publication date: 1990-06-07
Anticipated expiration: 2009-08-06
Also published as: GB2234498A; FR2650557B1; IT9048206A1; IT1241533B; GB2234498B; JPH03148491A; GB9016714D0; FR2650557A1; JPH0688625B2; IT9048206A0; US5060449A; NL9001630A; BE1006760A5

Description

Die Erfindung betrifft eine Gefäßverschließmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Es ist bereits eine derartige Gefäßverschließmaschine bekannt, bei der jedem Verschließorgan eine eigene, mitumlaufende Schlitzdüse zugeordnet ist (DE-OS 35 15 334). Die relativ schmalen Schlitzdüsen sind innerhalb der Kreisbahn angeordnet, wobei ihre radial nach außen wirkenden Düsenöffnungen jeweils nur das unter dem zugehörigen Verschließorgan zentrierte Gefäß bestreichen. Mit dieser Anordnung ist es möglich, mit relativ geringem Verbrauch an Inertgas, beispielsweise CO₂, im Bereich der Gefäßmündung vor dem Aufsetzen der Verschlußkappe eine sauerstofffreie Atmosphäre zu erzeugen und dadurch das Eindringen von Luftsauerstoff in das gefüllte Gefäß zu verhindern. Ungünstig ist jedoch der hohe konstruktive Aufwand für die gesteuerte Versorgung der Düsen mit Inertgas über eine Vielzahl von mit den Düsen umlaufende Leitungen, einen im Bereich der Mittelsäule der Gefäßverschließmaschine nur schwer unterzubringenden Drehschieber, eine aus der Kreisbahn herausgeführte Anschlußleitung usw. Die Störungsanfälligkeit dieser bekannten Gefäßverschließmaschine ist entsprechend hoch; die Elemente der Begasungseinrichtung liegen alle innerhalb der Kreisbahn und sich daher nur schlecht zugänglich.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei einer gattungsgemäßen Gefäßverschließmaschine den konstruktiven Aufwand für die Begasung der Gefäßmündungen spürbar zu senken und dabei die Betriebssicherheit zu erhöhen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Bei einer erfindungsgemäßen Gefäßverschließmaschine wird im einfachsten Falle mit nur einer feststehenden Düse der gewünschte Umlaufbereich der Gefäßmündungen bzw. Verschließorgane durchgehend mit Inertgas beaufschlagt. Dabei ist allein durch die Dimensionierung der Düsenöffnung auf einfache Weise eine Festlegung der Begasungsdauer bzw. Begasungsstrecke möglich, so daß keine Drehschieber oder dergleichen erforderlich sind; die Düse kann andauernd mit Inertgas beaufschlagt werden. Trotzdem ist infolge der relativ breiten bzw. langen Gestaltung der Düsenöffnung ein weitgehend vollständiges Verdrängen der Luft im Bereich der Gefäßmündung möglich, insbesondere bei Gefäßen mit relativ kleiner Öffnung wie z. B. Getränkeflaschen. Anstelle einer Düse mit einer entsprechend langen Düsenöffnung kann selbstverständlich auch eine Düse mit mehreren kürzeren Düsenöffnungen eingesetzt werden. Auch können mehrere Düsen hintereinander geschaltet werden. Entscheidend ist, daß im gewünschten Umlaufbereich ein ununterbrochener Inertgasstrom erzeugt wird, der gleichzeitig mehrere Gefäßmündungen bestreicht.

Einen besonders einfachen Aufbau verbunden mit einer guten Zugänglichkeit der Begasungselemente ermöglicht die im Anspruch 2 angegebene Weiterbildung der Erfindung. Überraschenderweise ergibt eine Umströmung der Gefäßmündungen von außen nach innen trotz der infolge der Kreisbahn vorandenen Zentrifugalwirkung einen für die Praxis vollkommen ausreichenden Spüleffekt.

Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung, die zu einem einfachen Aufbau der Düse und einem guten Spüleffekt beitragen, sind in den Ansprüchen 3 bis 7 angegeben.

Um höheren Anforderungen an die Sauerstofffreiheit im Bereich der Gefäßmündung zu genügen, ist es zweckmäßig, entsprechend der im Anspruch 8 angegebenen Weiterbildung der Erfindung auf Höhe der Gefäßmündungen eine diese aufnehmende Ringkammer vorzusehen. Durch diese Ringkammer, die z. B. auf einfache Weise durch die Oberseite eines Sternkranzes für den Gefäßtransport und eine mit Abstand darüber angeordnete Ringplatte gebildet wird, wird das aus der Düsenöffnung ausströmende Inertgas exakt auf Höhe des Freiraums zwischen Gefäßmündung und Verschließorgan geführt.

Eine optimale Begasung bei geringstem Verbrauch ermöglicht die im Anspruch 9 angegebene Weiterbildung der Erfindung. Hier wird durch spezielle Strömungskammern das aus der Düsenöffnung ausströmende Gas höhenmäßig und seitlich exakt geführt an der Gefäßmündung vorbeigeleitet.

Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung, die zu einer optimalen Wirkung der Strömungskammern und zu deren einfachem Aufbau beitragen, sind in den Ansprüchen 10 bis 15 angegeben.

Im nachstehenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine teilweise Draufsicht auf eine Gefäßverschließmaschine in Höhe der Transportvorrichtung für die Gefäße und der Düse,

Fig. 2 den Schnitt AB nach Fig. 1.

Die Gefäßverschließmaschine nach Fig. 1 ist zum Anbringen von Kronenkorken 13 auf gefüllten Flaschen 14 eingerichtet. Sie weist eine in Pfeilrichtung umlaufende, senkrechte Mittelsäule 15 auf, auf der ein die Flaschen 14 am Boden abstützender, nicht gezeigter Drehtisch und mit Abstand darüber ein Rotor 16 befestigt sind. Im Rotor 16 ist eine Anzahl von Verschließorganen 2 in üblicher Weise kurvengesteuert heb- und senkbar gelagert.

Zur exakten Zentrierung der Flaschen 14 unter den Verschließorganen 2 ist ein mit dem Rotor 16 umlaufender Sternkranz 12 vorgesehen, der mit seinen Sterntaschen unmittelbar unterhalb des verdickten Kopfs an den Flaschen 14 angreift. Durch einen feststehenden, auf gleicher Höhe angreifenden Führungsbogen 5 werden die Flaschen 14 im Sternkranz 12 gehalten. Die zu verschließenden, mit einem sauerstoffempfindlichen Getränk gefüllten Flaschen 14 werden durch den Auslaufstern 17 einer nicht gezeigten Füllmaschine, von dem nur der Teilkreis angedeutet ist, dem Drehtisch und dem Sternkranz 12 zugeführt und dort bis zum Befestigen der Kronenkorken 13 an ihrer Mündung durch den Führungsbogen 5 fixiert.

An der Außenseite der Kreisbahn der Flaschen 14 bzw. der Verschließorgane 2 ist auf Höhe der Flaschenmündung eine Düse 1 für Inertgas zur Begasung der Flaschenmündungen und der Unterseite der Kronenkorken 13 feststehend angeordnet. Die Düse 1 weist einen bogenförmigen, konzentrisch zur Mittelsäule 15 sitzenden Düsenblock 18 auf, in dem ein gleichfalls bogenförmiger, konzentrischer Kanal 4 ausgebildet ist. Dieser ist radial nach außen und nach oben hin durch die Wandung des Düsenblocks 18 und nach unten hin unmittelbar durch den sozusagen ein Teil der Düse 1 bildenden Führungsbogen 5 begrenzt. Radial nach innen ist der Kanal 4 zwecks Bildung einer langgestreckten schlitzförmigen Düsenöffnung 3 offen. Die Düsenöffnung 3 ist zur Mitte der Kreisbahn der Flaschen 14 hin ausgerichtet; das aus der Düsenöffnung 3 ausströmende Inertgas, das durch eine an den Kanal 4 angeschlossene, feststehende Rohrleitung 19 zugeführt wird, strömt daher in radialer, horizontaler Richtung nach innen.

Der plattenförmige, horizontal angeordnete Führungsbogen 5 ist mittels mehrerer Schrauben fest mit dem Düsenblock 18 verbunden und über Stangen 20 am nicht gezeigten feststehenden Deckel des Rotors 16 befestigt. Bei einer Höhenverstellung des Rotors 16 wird somit die exakte Lagenzuordnung von Düse 1 und Verschließorganen 2 automatisch beibehalten.

An der Unterseite des Rotors 16 sind mittels mehrerer Distanzbolzen 21 und Schrauben auf Höhe der Gefäßmündungen bzw. auf gleicher Höhe wie der Düsenblock 18 zwei Ringplatten 10 a und 10 b konzentrisch zur Drehachse des Rotors 16 befestigt. Durch die Schrauben wird gleichzeitig der Sternkranz 12 gegen die Unterseite der unteren Ringplatte 10 b gespannt. Die Ringplatten 10 a und 10 b sind an ihren freien Außenseiten im wesentlichen glatt und eben, während sie auf ihren aufeinander zu weisenden Innenseiten mit deckungsgleichen, rippenartigen Vorsprüngen 11 versehen sind. Die Vorsprünge 11 verlaufen im wesentlichen radial zur Drehachse des Rotors 16 und zwar jeweils in den Bereichen zwischen zwei benachbarten Sterntaschen des Sternkranzes 12.

Die zwischen den Vorsprüngen 11 verbleibenden Freiräume verlaufen im wesentlichen radial zur Drehachse des Rotors 16 und sind als kanalartige Strömungskammern 7 ausgebildet. Da die äußeren Ränder der Ringplatten 10 a und 10 b etwas über den Flaschenkopf nach außen ragen, werden die Flaschenköpfe vollständig in den Strömungskammern 7 aufgenommen. Um den Einlauf der Flaschen 14 in den Sternkranz 12 nicht zu behindern, ist die untere, auf Höhe des Flaschenkopfes sitzende Ringplatte 10 b im Bereich der Sterntaschen mit entsprechenden Ausnehmungen 22 versehen. Die obere, etwas überhalb der Flaschenmündung sitzende Ringplatte 10 a dagegen ist im Bewegungsbereich der Verschließorgane 2 mit Durchtrittsöffnungen 6 versehen, durch welche die Verschließorgane 2 mit den an ihrer Unterseite magnetisch gehaltenen Kronenkorken 13 in die Strömungskammern 7 eintauchen können, wobei sie diese nach oben hin weitgehend abdichten. Auch an ihrer Unterseite sind die Strömungskammern 7 weitgehend abgedichtet, nämlich durch den Sternkranz 12, die darin gehaltenen Flaschenköpfe und auch durch den Führungsbogen 5.

Die radial äußeren und die radial inneren Randbereiche der beiden Ringscheiben 10 a und 10 b liegen jeweils in einer konzentrisch zum Rotor 16 angeordneten Zylinderfläche. Dabei bildet die Überschneidung der Strömungskanäle 7 mit der äußeren Zylinderfläche jeweils eine Eintrittsöffnung 8 und die Überschneidung mit der inneren Zylinderfläche eine Austrittsöffnung 9 für das Inertgas. Infolge einer kontinuierlichen Verengung des Querschnitts der Strömungskammer 7 weist die Austrittsöffnung 9 einen kleineren Querschnitt auf als die Eintrittsöffnung 8, wodurch ein gewisser Staueffekt erzielt und der Gasverbrauch verringert wird. Aus diesem Grunde sind die Strömungskammern 7 länger als es zur vollständigen Aufnahme des Flaschenkopfs eigentlich erforderlich wäre.

Wie in beiden Figuren gut zu erkennen ist, läuft die äußere Zylinderfläche mit den Eintrittsöffnungen 8 für das Inertgas mit geringem Abstand an der entsprechend zylindrisch gekrümmten Düsenöffnung 3 der Düse 1 vorbei, die jeweils drei Eintrittsöffnungen 8 mit CO₂ versorgt. Die Gasverluste sind daher sehr gering und der Spüleffekt ist entsprechend hoch. Auch bei hohen Leistungen ist so sichergestellt, daß die Strömungskammern 7 und damit die Umgebung der Gefäßmündung keinen Luftsauerstoff mehr enthalten, wenn sie im Endbereich der Düsenöffnung 3 angekommen sind. In diesem Bereich wird der Kronenkorken 13 an die Flaschenmündung angedrückt. Das über die Düse 1 zugeführte Inertgas strömt über die Austrittsöffnungen 9 zusammen mit der mitgerissenen Luft in die Umgebung ab.

Claims

1. Gefäßverschließmaschine mit auf einer Kreisbahn umlaufenden Verschließorganen, einer zusammen mit diesen umlaufenden, die Gefäße unter den Verschließorganen zentrierenden Transportvorrichtung und mit mindestens einer auf den Freiraum zwischen den unverschlossenen Gefäßmündungen und den Verschließorganen gerichteten Düse mit mindestens einer schlitzartigen, im wesentlichen radial zur Kreisbahn gerichteten Düsenöffnung, die mit Inertgas versorgbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (1) feststehend an der Kreisbahn der Verschließorgane (2) angeordnet und derart ausgebildet ist, daß sie gleichzeitig mehrere Gefäßmündungen bestreicht.

2. Gefäßverschließmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (1) an der Außenseite der Kreisbahn der Verschließorgane (2) angeordnet und im wesentlichen radial nach innen gerichtet ist.

3. Gefäßverschließmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (1) einen auf Höhe der Gefäßmündungen angeordneten, entlang der Kreisbahn verlaufenden Kanal (4) mit einer seitlichen, bogenförmigen Düsenöffnung (3) aufweist, die der Kreisbahn mit geringem Abstand gegenüberliegt.

4. Gefäßverschließmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abmessung der Düsenöffnung (3) in Umlaufrichtung der Verschließorgane (2) mindestens so groß ist wie der Teilungsabstand zweier benachbarter Verschließorgane (2).

5. Gefäßverschließmaschine nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (1) mit einem an der Außenseite der Kreisbahn auf Höhe der Gefäßköpfe feststehend angeordneten Führungsbogen (5) verbunden ist.

6. Gefäßverschließmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsbogen (5) die untere Wandung des Kanals (4) und ggf. die untere Begrenzung der Düsenöffnung (3) bildet.

7. Gefäßverschließmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (1) im wesentlichen den Kreisbahnbereich zwischen dem Einlaufen der Gefäße unter die Verschließorgane (2) und dem Aufsetzen der Verschlußkappen auf die Gefäße durchgehend bestreicht.

8. Gefäßverschließmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß auf Höhe der feststehenden Düse (1) eine zusammen mit den Verschließorganen (2) umlaufende, die Gefäßmündungen aufnehmende Ringkammer vorgesehen ist, die an ihrer Oberseite mit Durchtrittsöffnungen für die Verschließorgane und an ihrer Innen- und Außenseite mit mindestens einer Ein- bzw. Austrittsöffnung für das Inertgas versehen ist, wobei die Eintrittsöffnung die Düsenöffnung (3) mit geringem Abstand passiert.

9. Gefäßverschließmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß auf Höhe der feststehenden Düse (1) zusammen mit den Verschließorganen (2) umlaufende, jeweils eine Gefäßmündung aufnehmende Strömungskammern (7) vorgesehen sind, die an ihrer Oberseite mit einer Durchtrittsöffnung (6) für die Verschließorgane (2) und an der Innen- und Außenseite mit einer Eintrittsöffnung (8) bzw. Austrittsöffnung (9) für das Inertgas versehen sind, wobei die Eintrittsöffnungen (8) die Düsenöffnung (3) mit geringem Abstand passieren.

10. Gefäßverschließmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungskammern (7) kanal- oder leitungsartig ausgebildet sind.

11. Gefäßverschließmaschine nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungskammern (7) radial verlaufen.

12. Gefäßverschließmaschine nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungskammern (7) unter einem spitzen Winkel zum zugehörigen Radius geneigt verlaufen.

13. Gefäßverschließmaschine nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungskammern (7) im Bereich der Eintrittsöffnung (8) für das Inertgas einen größeren Querschnitt aufweisen als im Bereich der Austrittsöffnung (9).

14. Gefäßverschließmaschine nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungskammern (7) durch zwei konzentrisch zur Kreisbahn der Verschließorgane (2) angeordnete, mit diesen umlaufende Ringplatten (10 a, 10 b) gebildet werden, die an ihren aufeinander zuweisenden Seiten mit rippenartigen Vorsprüngen (11) versehen sind.

15. Gefäßverschließmaschine nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringplatten (10 a, 10 b) mit einem auf Höhe der Gefäßmündungen angeordneten Sternkranz (12) der Transportvorrichtung für die Gefäße verbunden sind.