DE69423649T2

DE69423649T2 - Stabilisierung eines nockens in einer automatischen getränkefülleinrichtung und automatische getränkefülleinrichtung

Info

Publication number: DE69423649T2
Application number: DE69423649T
Authority: DE
Inventors: E. Nish
Original assignee: SERVITECH Inc
Current assignee: SERVITECH Inc
Priority date: 1993-12-16
Filing date: 1994-11-14
Publication date: 2000-07-06
Anticipated expiration: 2014-11-15
Also published as: EP0734293A4; US5642764A; EP0734293B1; WO1995016526A1; CA2176717A1; US5586379A; AU686703B2; ATE190966T1; EP0734293A1; DE69423649D1; AU1177995A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Modifizieren einer automatischen Getränkeabfüllmaschine, um ein genaues Befüllen von aufeinanderfolgenden Behältern sicherzustellen und auf eine automatische Getränkeabfüllmaschine zum automatischen Einbringen einer genau vorherbestimmten Menge von Getränk in einen Behälter.
Eine Nockenanordnung weist einen vortragenden Nocken auf, der oberhalb jedes Füllventils bei existierenden Getränkeabfüllmaschinen angeordnet ist. Solch eine Abfüllmaschine ist in der US-A-4089353 gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 6 beschrieben. Der Nocken ist dafür vorgesehen, konzentrisch zu rotieren, um dabei das zugeordnete Füllventil zu passenden Zeitpunkten zu öffnen, um die aufeinanderfolgenden Flaschen oder Dosen mit einer entsprechenden Menge von Getränk zu befüllen.
Im Laufe der Zeit wird das Drehen des Nockens wackelig oder exzentrisch aufgrund von Verschleiß, was sich in einem Mangel an Genauigkeit beim Befüllen äußert.
Normalerweise kann das Exzentrizitätsproblem durch periodisches Austauschen der Nockenanordnung gelöst werden, was sowohl teuer ist als auch eine erhebliche unproduktive Nebenzeit für die Befüllungsmaschine erfordert, insbesondere wenn die Anzahl solcher Nockenanordnungen in jeder Befüllungsmaschine berücksichtigt wird, sowie auch die große Anzahl von sich in Betrieb befindenden Befüllungsmaschinen.
Bislang war es nicht möglich, schnell, kostengünstig und effizient das oben genannte Exzentrizitätsproblem zu lösen.
Mit dem Vorangegangenen im Gedächtnis ist es ein Hauptziel der vorliegenden Erfindung ein neuartiges System und zugehörige Verfahren zum Stabilisieren eines Nockens in einer automatischen Getränkeabfüllmaschine bereitzustellen, um die Probleme aus dem Stand der Technik zu überwinden oder wesentlich zu lindern.
Es ist ein anderes grundlegendes Ziel der vorliegenden Erfindung, ein neuartiges System und zugehörige Verfahren zum Stabilisieren eines Nockens in einer automatischen Getränkeabfüllmaschine gegen exzentrische Rotation bereitzustellen, ungeachtet des Verschleißes.
Ein zusätzliches dominierendes Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine schnelle, kostengünstige und effiziente Lösung für die rotatorische Exzentrizität des Füllventilnockens bereitzustellen.
Ein zusätzliches wichtiges Ziel der vorliegenden Erfindung ist das Bereitstellen eines Adapters, durch welchen ein Austausch eines Nockens oder einer Nockenanordnung in automatischen Getränkeabfüllanlagen aufgrund exzentrischer Nockenrotation vermieden werden kann.
Es ist ein weiteres überaus wichtiges Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Adapter zum Verhindern einer exzentrischen Nockenrotation bei einer automatischen Getränkeabfüllmaschine bereitzustellen.
Die Ziele gemäß der Erfindung werden durch ein Verfahren zum Modifizieren einer automatischen Getränkeabfüllmaschine erreicht, um ein genaues Befüllen aufeinanderfolgender Behälter sicherzustellen, mit den Schritten des Bereitstellens eines Nockens, der ein vorkragendes Ende aufweist, das Teil einer Nockenanordnung für ein Füllventil einer automatischen Getränkeabfüllmaschine bildet; des Herstellens eines Lagerungssegments an einem vorkragenden Ende des Nockens; des Herstellens eines zweiten dazu passenden Lagerungssegments als ein separates Teil; des Anordnens der beiden Lagerungssegmente in einer zueinanderpassenden, benachbarten Drehbeziehung innerhalb eines Nockengehäuses der Nockenanordnung; dem nicht drehbaren Sichern des zweiten Lagerungssegments am Nockengehäuse, um das zusammenpassende, benachbarte drehbare Verhältnis zwischen den beiden Lagerungssegmenten beizubehalten.
Die Ziele werden auch durch eine automatische Getränkeabfüllanlage zum automatischen Einbringen einer genau vorherbestimmten Menge von Getränk in einen Behälter erreicht, mit: zumindest einem Füllventil, welches durch Drehen eines Ventilbetätigungs nockens betrieben wird zum automatischen Befüllen eines Behälters, der eine Dose oder eine Flasche umfaßt, zum mit einer genau vorherbestimmten Menge von Getränk; einer hybriden Nockenanordnung mit einem Gehäuse und dem Nocken, der ein erstes Ende aufweist, das funktional mit einem das Füllventil betätigenden Hebel verbunden ist, zum Drehen des Nockens, und einem zweiten Nockenende, gekennzeichnet durch ein erstes Lagerungssegment und ein zweites sich in Nockeneingriff befindenden Ende des Nockens und einem zweiten Lagerungssegment, welches nicht drehbar in dem Gehäuse befestigt ist, zum Aufnehmen des ersten Lagerungssegments, um ein zusammenpassendes, benachbartes drehbares Verhältnis zwischen den beiden Lagerungssegmenten beizubehalten.
Kurz zusammengefaßt, überwindet oder lindert die vorliegende Erfindung wesentlich die, oben genannten Probleme aus dem Stand der Technik. Eine schnelle, kostengünstige und effiziente Lösung für eine Drehexzentrizität eines Füllventilnockens wird bereitgestellt. Ohne das Ersetzen eines Nockens oder einer Nockenanordnung wird die Anordnungsunterstützung für den Nocken von der vorkragenden Unterstützung geändert, um eine zusätzliche die Konzentrizität erhaltende Unterstützung zu beinhalten.
Die zusätzliche Unterstützung stellt die Leichtigkeit der Drehung und Langzeitdrehung des Nockens relativ zur Nockenanordnung bereit. Vorzugsweise weist die zusätzliche Unterstützung eine Buchse auf, welche in einer Aufnahme in einem Ende des Nockens passend einsteckbar ist. Die Vorsprungs/Ausnehmungsunterstützungsanordnung ist vorzugsweise so ausgebildet, um selbst zentrierend zu sein, wobei die zusätzliche Unterstützung nicht drehbar von der Nockenanordnung getragen wird.

Bevorzugte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beansprucht.

Diese und andere Ziele und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden durch die detaillierte Beschreibung offensichtlich, die mit Bezug auf die beigefügte Zeichnungen vorgenommen wird.

BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine perspektivische Darstellung einer Füllventilnockenanordnung, die gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung modifiziert wurde;
Fig. 2 ist eine stirnseitige Ansicht entlang der Linie 2-2 aus Fig. 2;
Fig. 3 ist eine Explosionsansicht der Nockenanordnung aus Fig. 1;
Fig. 4 ist eine vergrößerte Explosionsansicht eines Abschnitts der Anordnung aus Fig. 1, die die Modifikationen der Rotationsexzentrizität gemäß der vorliegenden Erfindung darstellen;
Fig. 5 ist eine vergrößerte Ansicht der zusätzlichen Stützstruktur, die der Nockenanordnung zugefügt wurde, um die Konzentrizität der Nockenrotation bereitzustellen; und
Fig. 6 ist eine Stirnansicht entlang der Linie 6-6 aus Fig. 4.

ARTEN ZUM AUSFÜHREN IN DER ERFINDUNG

Es wird nun auf die Zeichnungen Bezug genommen, in welchen gleiche Bezugszeichen verwendet werden, um gleiche Teile zu bezeichnen. Die Figuren stellen eine modifizierte Nockenanordnung dar, die Teil einer automatischen Getränkeabfüllmaschine bildet. Da die Nockenanordnung hauptsächlich konventionell ist, ausgenommen für das, was hier anderweitig erklärt wird, ist eine umfangreiche Beschreibung nicht notwendig, da der Fachmann mit Standardfüllventilnockenanordnungen vertraut ist. Darüber hinaus ist die weit bekannte und konventionelle Zusammenwirkung zwischen solchen Nockenanordnungen und Getränkeabfüllventilen als solches dem Fachmann sehr bekannt, so daß keine Erklärung notwendig ist, um die strukturellen und Betriebsbeziehungen zwischen solchen Nockenanordnungen und den Füllventilen zu erklären, welche durch das Drehen des Nockens der Nockenanordnung angetrieben werden.
Insbesondere, die Nockenanordnung, die in ihrem zusammengebauten Zustand in Fig. 1 und in ihrem auseinandergenommenen Zustand in Fig. 3 dargestellt ist, ist allgemein mit dem Bezugszeichen 20 versehen. Normalerweise weist die Nockenanordnung 20 eine Schraube 22 mit Sechskantkopf, die vorzugsweise mit einem Schmierloch ausgestattet ist, eine Sicherungsunterlegscheibe 24 und einen Füllventilbetätigungshebel 26 auf. Die Beschreibung der konventionellen Teile der Nockenanordnung 20 vom nahen zum fernen Ende weiterführend, weist die Anordnung 20 eine Ventilbetätigungsnockenrückhaltemutter 28 auf, die mit einer Seitenunterlegscheibe 30 und einer Setzschraube 32 versehen ist. Die Anordnung 20 weist darüber hinaus eine Druckunterlegscheibe 34 und einen das Ventil betätigenden Nocken auf, der allgemein mit 36 bezeichnet ist, dessen entferntes Ende 38 modifiziert ist gemäß den Grundzügen der vorliegenden Erfindung, um eine zusätzliche Unterstützung für den Nocken 36 zu bilden. Die Modifikation ist insbesondere an der Endkante oder Stirn 40 des Nockenendes 38 des Nockens 36 angeordnet.
Die Nockenanordnung 20 weist darüber hinaus einen Viton-O-Ring 42, eine Lagerhalteauskleidung 44, einen bogenförmigen Rückhaltering 46 und eine ventilgetriebene Nockenrückhaltedichtung 48, welche alle auf die Nöcken 36 montiert sind.
Die Nockenanordnung 20 weist darüber hinaus ein Nockengehäuse, das allgemein mit 50 bezeichnet ist, auf, dessen entfernte Endkante 52 gemäß den Grundzügen der vorliegenden Erfindung modifiziert wurde.
Gemäß den Grundzügen der vorliegenden Erfindung weist die Nockenanordnung 20 eine neuartige Endstützplatte auf, die allgemein mit 54 bezeichnet ist, welche nicht drehbar an der Endkante 52 des Nockengehäuses 50 durch versenkten Befestigungsschrauben 56 befestigt ist.
Wie klar durch Vergleich der Fig. 1 und 3 erkennbar ist, sind die Elemente 22, 24, 26, 28, 30, 32 und 34 in Fig. 1 nicht dargestellt für ein leichteres Präsentieren.
Wie oben bemerkt, ist der Nocken 36 konventionell und dafür vorgesehen, repräsentativ für jeden konventionellen Nocken zu sein, wie dies auch die Nockenanordnung 20 ist, mit der Ausnahme, daß die entfernte Endkante 40 modifiziert ist, wie dies in Fig. 4 dar gestellt ist. Insbesondere die nockenförmige Ausnehmung 60 ist in die Nockenendkante 40 maschinell eingearbeitet, um symmetrisch in ihrer Konfiguration und präzise zur Längsachse des Nockens 36 ausgerichtet zu sein. Die kegelförmige, sich verjüngende Ausnehmung 60 endet in einer kleinen kreisförmigen Bodenwand 64, wie dies in Fig. 4 dargestellt ist. Die Größe, Anordnung und Form der Ausnehmung 60 wird ausgewählt, um zur Größe, Form und Ausrichtung des Vorsprungs 66 zu passen, der einen integralen Teil der Endstützplatte 54 bildet, wie dies nachfolgend detaillierter beschrieben wird. Es wird angemerkt, daß es unmittelbar offensichtlich durch Inspizieren der Fig. 6 ist, daß das entfernte Ende 33 des Nockens 36 eine Vielzahl von Höckern aufweist, deren Endkanten 40 asymmetrisch sind.
Die entfernte Endkante 52 des Gehäuses 50 ist am besten in Fig. 6 dargestellt. Die Endkante 52 ist ringförmig und zwischen einer äußeren zylindrischen Oberfläche 68 und einer inneren zylindrischen Oberfläche 70 angeordnet, die einen hohlen Bereich des Gehäuses 50 definieren, in welchem das Nockenende 38 angeordnet ist. Die ringförmige Endkantenoberfläche 52 weist eine Vielzahl von mit einem Gewinde versehene Sackbohrungen 72 auf, die dort angeordnet sind. Die mit einem Gewinde versehenen Sackbohrungen 72 sind in 60º-Intervallen entlang der ringförmigen Oberfläche 52 angeordnet.
Die Endstützplatte 54 ist am besten in den Fig. 3 bis 5 dargestellt und umfaßt eine zugängliche entfernte Oberfläche 74. Die Oberfläche 74 bildet einen Teil eines radial gerichteten Flansches 76, welcher eine Umfangskante 78 und eine radial ausgerichtete ringförmige Oberfläche 80 aufweist. Eine Reihe von versenkten Öffnungen 82 erstreckt sich zwischen den Oberflächen 74 und 80 nahe der Kante 78. Der Durchmesser der Kante 78 ist im wesentlichen der gleiche wie der Durchmesser der Oberfläche 68, während die Anordnung und Ausrichtung der Öffnungen 82 so ausgewählt ist, um zu den mit einem Gewinde versehenen Bohrungen 72 in der ringförmigen Oberfläche 52 des Gehäuses 50 zusammenzupassen.
Die ringförmige radial ausgerichtete Oberfläche 80 trifft sich mit einer Schulter 84, deren Durchmesser geringer ist als der Durchmesser der zylindrischen Oberfläche 70, um ein Einsetzen in das Innere des Gehäuses 50 zu ermöglichen, in einer Weise, die am be sten in Fig. 1 dargestellt ist. Die Schulter 84 trifft mit einer mit reduziertem Durchmesser versehenen, radial ausgerichteten Oberfläche 86 zusammen, welche in montiertem Zustand benachbart auf der Endkante 40 des sich in Nockeneingriff befindenden Endes 38 des Nockens 36 ruht.
Der konische Vorsprung 66 trifft mittig mit der Oberfläche 86 zusammen und endet in einer stumpfkantigen Oberfläche 88. Die Oberfläche 88 ist ringförmig und weist einen Durchmesser auf, der im wesentlichen der gleiche ist, wie der Durchmesser der Oberfläche 64 der sich verjüngenden Ausnehmung 60. In gleicher Weise paßt die Größe und Form des Vorsprungs 66 vorzugsweise genau mit der Größe und Form der Ausnehmung 60 zusammen, so daß, wenn der Vorsprung 66 in die Ausnehmung 60 eingepaßt wird, die beiden eng benachbart aneinanderliegen, so daß die die Oberfläche definierende Ausnehmung 60 sich auf der Oberfläche dreht, wie in Vorsprung 66 definiert, wenn der Nocken 36 sich dreht, wodurch die Konzentrizität des Nockens 36 während solch einer Rotation beibehalten wird.
Wie es unmittelbar offensichtlich werden sollte, wird das benachbarte Verhältnis zwischen dem Vorsprung 66 und der Ausnehmung 60 erreicht und beibehalten durch Einsetzen von versenkten Schrauben 56 durch Öffnungen 82 in der Endstützplatte 54 und Einschrauben dieser in die zugehörigen mit einem Gewinde versehenen Sackbohrungen 72, um den montierten Zustand, der in Fig. 1 dargestellt ist, zu erreichen.
Die Erfindung kann in anderen speziellen Formen verwirklicht werden, ohne ihre wesentlichen Charakteristiken zu verlassen. Die vorliegende Ausführungsform ist daher als illustrativ und nicht beschränkend aufzufassen, wobei der Rahmen der Erfindung stärker durch die beigefügten Ansprüche bestimmt wird, als durch die vorangegangene Beschreibung.

Claims

1. Verfahren zum Modifizieren einer automatischen Getränkeabfüllmaschine, um ein genaues Füllen aufeinanderfolgender Behälter sicherzustellen, mit folgenden Schritten:

Bereitstellen eines Nockens (36), der ein vorkragendes Ende (38) aufweist, welches Teil einer Nockenanordnung (20) für ein Füllventil der automatischen Getränkeabfüllmaschine ist;

gekennzeichnet durch das

Herstellen eines Lagerungssegments (60) am vorkragenden Ende des Nockens (36);

Herstellen eines zweiten dazu passenden Lagerungssegments (66, 54) als ein separates Teil;

Anordnen der beiden Lagerungssegmente in zueinanderpassende benachbarte Drehbeziehung innerhalb des Nockengehäuses (50) der Nockenanordnung (20);

nichtdrehbares Festlegen des zweiten Lagerungssegments am Nockengehäuse, um das zueinanderpassende, benachbarte Drehverhältnis zwischen den beiden Lagerungssegmenten beizubehalten.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der erste Herstellungsschritt das maschinelle Bearbeiten einer sich verjüngenden Sackbohrung (60) im vorkragenden Ende des Nockens zur Längsachse des Nockens ausgerichtet beinhaltet.

3. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der zweite Bearbeitungsschritt das Ausbilden eines Vorsprungs (66) in einer Oberfläche des zweiten Lagerungssegments aufweist, der derart bemessen, geformt und positioniert ist, um benachbart, zueinanderpassend und drehbar in der Ausnehmung (60), die das eine Lagerungssegment aufweist, aufgenommen zu werden.

4. Verfahren nach Anspruch 2 und 3, bei dem die beiden Herstellungsschritte das Erzeugen vorstehender und zurückgezogener kegelstumpiförmiger, zueinanderpassender Oberflächen jeweils an dem zweiten Ende und an dem zweiten Lagerungssegment beinhalten.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, weiterhin mit dem Schritt des Schließens eines Endes des Nockengehäuses durch das zweite Lagerungssegment und Befestigen des zweiten Lagerungssegments am Nockengehäuse.

6. Automatische Getränkeabfüllanlage zum automatischen Einbringen einer genau vorherbestimmten Menge von Getränk in einen Behälter mit:

zumindest einem Füllventil, welches durch Drehen eines das Ventil betätigenden Nockens (36) betätigt wird, zum automatischen Befüllen eines Behälters, der eine Kanne oder eine Flasche umfaßt, mit einer genau vorherbestimmten Menge Getränk;

einer Hybridnockenanordnung, die ein Gehäuse (50) und den Nocken (36) aufweist, der ein erstes Ende aufweist, das funktional mit einem Füllventilbetätigungshebel (26) zum Drehen des Nockens (36) versehen ist, und einem zweiten Nockenende (38) gekennzeichnet durch ein erstes Lagerungssegment (60) an dem zweiten Nockenende des Nockens und einem zweiten Lagerungssegment, welches nicht drehbar in dem Gehäuse angebracht ist, zum Aufnehmen des ersten Lagerungssegments, um ein zueinanderpassendes, benachbartes Drehverhältnis zwischen den beiden Lagerungssegmenten beizubehalten.

7. Automatische Getränkeabfüllanlage nach Anspruch 6, bei der die Endlageranordnung kollektiv die relativ zueinander sich drehenden zusammenpassenden vorstehenden und zurückgezogenen Elemente aufweist.

8. Automatische Getränkeabfüllanlage nach Anspruch 7, bei der das zweite Lagerungssegment den vorstehenden Teil (66) und das zweite Ende den zurückgezogenen Teil (60) aufweist.

9. Automatische Getränkeabfüllanlage nach Anspruch 7 oder 8, bei der die zusammenpassenden vorstehenden und zurückgezogenen Teile benachbart zueinander sind, wobei jedes im wesentlichen konisch konfiguriert ist.

10. Automatische Getränkeabfüllanlage nach Anspruch 9, bei der die im wesentlichen konische Konfiguration einen vorstehenden kegelförmigen Vorsprung und eine kegelstumpfförmige Ausnehmung aufweist.

11. Automatische Getränkeabfüllanlage nach Anspruch 10, bei der das zweite Lagerungssegment eine Kappe (54)an einem Ende des Gehäuses aufweist, die durch entfernbare Befestigungsmittel (56) in ihrer Position gehalten wird.

12. Automatische Getränkeabfüllanlage nach einem der Ansprüche 6 bis 11, bei der das Gehäuse zumindest eine große Öffnung aufweist, welche keine Flüssigkeit aufnimmt oder hält.