Стерилизационное устройство для колпачков емкостей для напитков
Изобретение относится к стерилизационным устройствам, в частности для транспортировки колпачков. Устройство содержит первую и вторую башни с параллельными осями, приводимые во вращение с одинаковой окружной скоростью. Каждая из башен содержит опирающийся на стойку барабан с закрепленными на нем кольцеобразно огибающими несущими кольцами для транспортировки колпачков. Несущие кольца расположены в башнях этажами соосно друг другу, концентрично общей вертикальной оси, и приводимых сообща во вращение. Причем предусмотрены находящими своими кольцами на несущие кольца разных башен передающие желоба. Передающие желоба передают колпачки к лежащему ниже этажу другой башни. При этом этажи башен расположены со смещением по высоте по отношению друг к другу. При необходимости колпачки, между первой и второй башнями, могут транспортироваться через, по меньшей мере, одну дополнительную башню с передающими желобами. Решение обеспечивает бесперебойную транспортировку изделий, снижение тепловых потерь в стерилизационных устройствах. 5 з.п. ф-лы, 8 ил.
Изобретение относится к стерилизационному устройству.
Родовое стерилизационное устройство описано в DE 10238633.1. Соответствующая конструкция описана в проспекте „KHS Alfill sterile CAP".
Устройство служит для транспортировки колпачков непрерывным одноручьевым или, при необходимости, многоручьевым потоком по определенной траектории в течение длительного времени. В течение этого времени колпачки обрабатывают, например, стерилизующим газом или перед поступлением в стерилизационное устройство - стерилизующей жидкостью, например Н2О2, выпариваемой в устройстве путем подачи воздуха и тепла. Непрерывный поток колпачков должен обрабатываться в устройстве в течение длительного времени, т.е. проделывать долгий путь.
Известная родовая конструкция содержит башню с несущими кольцами, причем передающие желоба соединяют несущие кольца разных этажей одной и той же башни. При этом колпачки транспортируют по траектории, на которой они последовательно и попеременно лежат на несущих кольцах или передающих желобах. На несущих кольцах они захватываются трением, т.е. приводятся в движение, тогда как на передающих желобах они пассивно соскальзывают. Как показывают выполненные в соответствии с уровнем техники конструкции, происходит весьма бесперебойная транспортировка, при которой, в частности, не возникает проблем заторов.
Однако это относится к родовым известным конструкциям только для обычных колпачков, т.е., в основном, цилиндрической основной формы. Лежащая в основе проблема заключается в следующем.
У известной родовой конструкции передающие желоба должны обвивать башню по определенному периферийному углу, например 45°, т.е. проходят при виде сверху по проходящей, в основном, в направлении периферии траектории. Дополнительно они должны перекрывать разность по высоте с этажом, определяемым, в основном, самым высоким обрабатываемым колпачком. Поскольку передающие желоба должны горизонтально находить на оба несущих кольца, на которые они опираются своими концами, они должны иметь в направлении высоты кривизну вниз и последующую кривизну вверх. На отдельных участках поверхность передающих желобов должна быть выполнена поэтому, в основном, по типу винтовой поверхности.
Это приводит к тому, что лежащие друг за другом на передающем желобе колпачки опрокидываются по отношению друг к другу, а именно как вокруг оси направления их транспортировки, так и вокруг перпендикулярной этому поперечной оси. У колпачков цилиндрической основной формы эти взаимные опрокидывания мешают мало. У отличающихся же от этой основной формы колпачков возникает их заклинивание и защемление на заданной передающим желобом траектории с бортами.
Некоторые формы колпачков, представляющие сегодня крайний интерес для промышленности, из-за опасности заклинивания не могут поэтому обрабатываться в известных родовых устройствах. При этом речь идет, в частности, о так называемых „Sportcaps", т.е. колпачках со встроенным затвором, которые имеют сложную форму и, в частности, вверху меньший диаметр, чем внизу. Колпачки, соответствующие по своей основной форме, в основном, монете и используемые, например, в виде плоских уплотнительных колпачков под винтовыми колпачками, также нельзя обрабатывать, поскольку их очень низкие края склонны при опрокидывании надвигаться друг на друга.
Задача настоящего изобретения состоит поэтому в усовершенствовании родового стерилизационного устройства с возможностью обработки колпачков разных форм без опасности защемления.
Эта задача решается посредством признаков п.1 формулы.
Согласно изобретению, предусмотрены две или три башни, причем передающие желоба соединяют соответственно несущие кольца разных башен. По сравнению с известной конструкцией за счет этого возникает ряд конструктивных возможностей, заключающихся в уменьшении или полном исключении опасности заклинивания или защемления колпачков при движении по передающим желобам. Так можно полностью предотвратить кривизну передающих желобов при виде сверху и/или уменьшить перекрываемую разницу по высоте. Тем самым, можно уменьшить взаимные опрокидывания колпачков как вокруг продольной оси, так и вокруг поперечной оси, и вытекающую из этого опасность защемления, так что можно бесперебойно обрабатывать также колпачки необычных форм, в частности вышеупомянутые колпачки „Sportcaps".
Этажи, на которых расположены несущие кольца, могут находиться в обеих башнях на одной высоте. Тогда колпачки движутся по нескольким башням либо на одной высоте, т.е. горизонтально, либо вниз для перекрытия расстояния между этажами. Предпочтительны, однако, признаки п.2. В соответствии с ними этажи обеих башен смещены по высоте по отношению друг к другу. От одной башни до следующей должна быть преодолена лишь часть высоты этажей, так что для передающих желобов возникает сильно уменьшенное движение по высоте. При наличии двух башен этажи смещены по отношению друг к другу предпочтительно на половину этажа, так что передающие желоба должны преодолевать между башнями соответственно только половину высоты этажа.
Передающие желоба могут проходить между башнями по винтовым при виде сверху траекториям, причем радиусы, согласно изобретению, могут быть существенно больше, чем в уровне техники, что уменьшает опасность заклинивания. Предпочтительны, однако, признаки п.3. Изобретение дает возможность соединения несущих колец соседних башен с совершенно прямыми при виде сверху передающими желобами, так что благодаря этому существенно уменьшается опасность опрокидывания и, тем самым, защемления.
Передающие желоба могут находить на несущие кольца при виде сверху с небольшим углом, в результате чего на проходимой колпачками траектории соотношение длин между проходимыми несущими кольцами и передающими желобами повышается в пользу несущих колец, т.е. колпачки лежат на несущих кольцах дольше. Предпочтительны, однако, признаки п.4. За счет находа по касательной происходит идеально бесперебойное снятие с несущих колец или загрузка на них. В сочетании с п.3 возникает конструкция, у которой передающие желоба расположены в качестве касательных к соответственно соединенным несущим кольцам.
Несущие кольца обеих башен могут приводиться во вращение во встречном направлении. При касательном расположении передающих желобов они проходили бы тогда крест-накрест между башнями. Предпочтительны, однако, признаки п.5. При одинаковом направлении вращения передающие желоба могут быть выполнены в виде проложенных снаружи к несущим кольцам касательных, что обеспечивает особенно простую и надежную конструкцию и предотвращает, в частности, проблемы с поэтажным расположением крест-накрест транспортирующих во встречных направлениях передающих желобов, которые возникли бы при встречном направлении вращения.
Предусмотренные, согласно изобретению, несущие кольца, поскольку все они лежат на одной траектории движения колпачков, должны приводиться с одинаковой окружной скоростью. Поэтому по особым конструктивным причинам вполне возможно выполнение несущих колец внутри одной башни с разными диаметрами. В частности, несущие кольца одной башни могут иметь другой диаметр, нежели несущие кольца другой башни. Предпочтительны, однако, признаки п.6. Если все несущие кольца одинаковы по величине, то возникает особенно простая конструкция с одинаковыми сменными деталями.
В конструктивно простейшем случае две башни стоят на расстоянии рядом друг с другом. Осевое расстояние между ними при этом больше суммы радиусов их несущих колец. Предпочтительными, однако, могут быть также признаки п.7, если этажи обеих башен расположены со смещением по отношению друг к другу. Тогда несущие кольца, входя друг в друга, могут быть расположены с боковым совпадением, причем, следовательно, на каждый этаж сумма радиусов несущих колец больше расстояния между осями обеих башен. За счет этого можно значительно уменьшить общую высоту конструкции, а также уменьшается длина передающих желобов, соединяющих по касательной башни, так что для колпачков улучшается отношение приводимого пути (на несущих кольцах) к пути соскальзывания с торможением (на передающих желобах).
Изобретение в качестве примера и схематично изображено на чертежах, на которых представляют:
- фиг.1: частично в разрезе по линии 1-1 на фиг.2 по отношению к корпусу вид сбоку стерилизационного устройства, согласно изобретению, с двумя башнями;
- фиг.2: разрез по линии 2-2 на фиг.1;
- фиг.3: сильно упрощенно и схематично вид сбоку конструкции по фиг.1, однако с двумя совпадающими сбоку несущими кольцами;
- фиг.4: вид сверху по фиг.2 конструкции с двумя башнями с несущими кольцами разных диаметров;
- фиг.5: вид сверху по фиг.2 варианта выполнения, у которого передающие желоба сильно укорочены и находят на несущие кольца не строго по касательной;
- фиг.6: вид сверху по фиг.2 конструкции со встречным направлением вращения обеих башен;
- фиг.7: вид сверху двух вариантов выполнения с тремя башнями, каждый с разным прохождением передающих желобов.
На фиг.1 и 2 изображена первая форма выполнения стерилизационного устройства. Оно служит для транспортировки колпачков непрерывным одноручьевым или, при необходимости, также многоручьевым потоком по определенной траектории в течение длительного времени. В течение этого времени колпачки могут быть обработаны, например, стерилизующим газом или перед поступлением в стерилизационное устройство - стерилизующей жидкостью, например H2O2, выпариваемой в устройстве путем подачи воздуха и тепла. Непрерывный поток колпачков должен обрабатываться в устройстве в течение длительного времени, т.е. проделывать долгий путь. Тем не менее, конструктивный объем устройства должен поддерживаться небольшим.
Для этого изображенное устройство содержит две башни 1, 2, выполненные, в основном, идентичными. Каждая из них содержит опирающийся на стойку 3 барабан 4, несущий кольцеобразно огибающие несущие кольца 5, закрепленные на барабане 4 и расположенные четырьмя этажами друг над другом на одинаковом расстоянии между этажами. Несущие кольца 5 могут быть выполнены в виде замкнутых или преимущественно перфорированных листов, решетчатых днищ и т.п., причем последние газопроницаемые формы выполнения предпочтительны для обеспечения газообмена также с нижней стороной колпачков 6, которые лежат на несущих кольцах 5 и из которых на фиг.1 для простоты изображены только два.
В отношении стоек 3, барабанов 4 и несущих колец 5 обе башни 1, 2 выполнены идентичными. Однако, как показано на фиг.1, они смещены по высоте так, что этажи башни 2 лежат на половину этажа ниже, чем этажи башни 1.
Обе стойки 3 связаны для синхронного вращения в одном направлении в примере выполнения с приводом от приводного ремня 7 и общего двигателя 8.
Обе башни 1, 2 расположены в камере 9, окруженной корпусом 10.
Сверху в корпус входит подающий канал 11, через который подающий желоб 12 заканчивается внизу и по дуге своим концом плашмя на несущем кольце 5 самого верхнего этажа башни 1. Конец подающего желоба 12 виден при виде сверху на фиг.2. Подающий желоб 12 выполнен на своем видимом на фиг.2 конце угловатым и U-образным с боковыми ограничительными стенками или в виде закрытого профиля, чтобы колпачки не растерялись даже при вертикальном движении.
Как показано на фиг.2, покинув подающий желоб 12, колпачки 6 огибают самое верхнее несущее кольцо 5 самого верхнего этажа на 180°, а затем попадают на спускной передающий желоб 13, как показано на фиг.1 и 2, который передает со скольжением колпачки 6 с несущего кольца самого верхнего этажа башни 1 на несущее кольцо самого верхнего этажа башни 2. Для этого передающий желоб 13 расположен подходящим образом неподвижно, например закреплен на корпусе 10.
Покинув спускной передающий желоб 13, колпачки 6 огибают самое верхнее несущее кольцо 5 башни 2 на 180° и попадают на возвратный передающий желоб 14, который передает колпачки 6 с несущего кольца 5 самого верхнего этажа башни 2 на несущее кольцо 5 следующего более низкого этажа башни 1. Соответствующим образом колпачки 6 по спускным 13 и возвратным 14 передающим желобам движутся взад-вперед между башнями 1,2 и с этажа на этаж вниз, пока не окажутся на самом низком несущем кольце 5, огибаемом колпачками 6 самым последним. В примере выполнения - это самый нижний этаж башни 2. На это последнее несущее кольцо 5 колпачки 6 попадают с башни 1 по спускному передающему желобу 13, огибают это несущее кольцо 5 на 180° и захватываются отводящим желобом 15, по которому они покидают камеру 9, в примере выполнения вертикально вниз в отводящий канал 16.
У выбранного расположения колпачки 6 движутся по подающему 12 и отводящему 15 желобам с одинаковой ориентацией и соосно друг другу на вертикальных участках этих желобов, что сильно упрощает встраивание в прямолинейную вертикальную направляющую для колпачков.
Спускные 13 и возвратные 14 передающие желоба находят плашмя на несущие кольца для бесперебойной передачи колпачков 6 и содержат боковые ограничительные стенки 17 для чистого ведения колпачков 6.
На несущих кольцах 5 траектория колпачков 6 также ограничена с боков, а именно на внутренней стороне барабанами 4 обеих башен 1, 2, а на наружной стороне - неподвижными направляющими листами, которые в примере выполнения образованы непосредственно плотно охватывающим корпусом 10, как видно, в частности, слева на фиг.1. Если, как показано, передающие желоба 13, 14 прилегают к стенке корпуса 10, то внешние ограничительные стенки 17 не нужны.
В случае если требуется продувка камеры 9 в корпусе 10 газом, это может происходить через газоподающие и газоотводящие отверстия 18 корпуса 10.
Как показывают фиг.1 и 2, критические в отношении ведения колпачков спускные 13 и возвратные передающие желоба выполнены предельно оптимально. Как показывает фиг.2, они находят по касательной к башням 1, 2 на их несущие кольца 5 и при виде сверху фиг.2 выполнены совершенно прямыми. За счет этого предотвращены боковые опрокидывания колпачков по отношению друг к другу. Преодолеваемая передающими желобами 13, 14 разность по высоте очень мала. При смещенном по высоте расположении этажей башен 1, 2, как показано на фиг.1, каждый передающий желоб 13, 14 должен преодолевать только половину высоты этажа, так что мало также опрокидывание колпачков на передающих желобах вокруг своей перпендикулярной направлению движения оси. Также очень плоские колпачки можно чисто перемещать по передающим желобам без надвигания друг на друга на их низких краях. В частности, у этой конструкции предотвращено также мешающее комбинированное опрокидывание колпачков по отношению друг к другу вокруг продольной и поперечной осей.
В одном непоказанном варианте выполнения конструкция на фиг.1 может быть изменена так, что этажи обеих башен 1, 2 будут находиться на одной высоте. Тогда спускные передающие желоба 13 проходили бы горизонтально, а возвратные передающие желоба 14 перекрывали бы всю высоту этажа.
Другие фигуры показывают варианты выполнения, у которых, насколько возможно, одинаковые или аналогичные детали обозначены теми же ссылочными позициями.
На фиг.3 изображен пример выполнения по фиг.1, у которого барабаны 4 заменены низкими ребрами 19 для внутреннего бокового ограничения траектории колпачков 6. Внешнее ограничение для колпачков 6 образует здесь неподвижный корпус 10, а именно так же, как пояснялось с помощью фиг.1.
У конструкции на фиг.1 башни 1, 2 стояли на расстоянии друг от друга. У формы выполнения на фиг.3, однако, при том же диаметре несущих колец 5 расстояние между приводящими стойками 3 заметно уменьшено, а именно настолько, что, как показывает фиг.3, несущие кольца 5 башен 1, 2 сбоку совпадают. Поскольку проходящий по высоте барабан 4 конструкции на фиг.1 отсутствует и вместо этого предусмотрены лишь низкие ограничительные ребра, образованные диски 5, 19 могут входить друг в друга сбоку, как это показано на фиг.3. Благодаря этому возникает гораздо меньшая потребность в пространстве у всей конструкции, и, как показывает сравнение с фиг.1, укорачиваются также спускные 13 и возвратные 14 передающие желоба.
На фиг.1 при виде сверху в соответствии с фиг.2 изображена форма выполнения, у которой несущие кольца 5, 5' башен 1, 2 имеют разные диаметры, а именно несущие кольца 5' башни 2 имеют больший диаметр, чем несущие кольца 5 башни 1. Спускные 13 и возвратные 14 передающие желоба проходят соответствующим образом по касательной к несущим кольцам 5, 5'. Обе башни 1, 2 вращаются в одном направлении. Их кинематическая связь реализована, например, приводным ремнем 7, как на фиг.1, однако должна осуществляться с помощью разных по величине шкивов с возможностью вращения несущих колец 5, 5' с одинаковой окружной скоростью, как это требуется для транспортировки без заторов колпачков 6.
У описанных выше форм выполнения передающие желоба 13, 14 проходят оптимальным образом прямо и своими концами находят на соответственно присоединенные несущие кольца 5, 5' строго по касательной. При этом, однако, как показывает фиг.2, возникает относительно большая длина передающих желобов 13, 14 по отношению к пути, который колпачки 6 проходят на несущих кольцах 5 и который соответствует лишь примерно половине оборота. Колпачки 6 приводятся на несущих кольцах 5 активно, однако должны пассивно скользить по передающим желобам 13, 14, что оказывает сопротивление их транспортировке.
У формы выполнения на фиг.5, соответствующей виду сверху на фиг.2, спускные 13 и возвратные 14 передающие желоба проходят между башнями 1, 2 так же параллельно друг другу, как у формы выполнения на фиг.2. Они, однако, смещены внутрь к стойкам 3 обеих башен и находят на соответственно присоединенные несущие кольца 5 уже не строго по касательной, а соответственно с легким изломом, как показано на фиг.5. При подходящем выполнении конструкции и несложных колпачках эти ломаные отклонения в ведении колпачков преодолеваются без помех. Возникает преимущество заметного укорочения передающих желобов 13, 14 относительно пути движения колпачков 6 на несущих кольцах 5.
На фиг.6, как и на фиг.5, изображена конструкция, у которой башни 1, 2 вращаются во встречных направлениях вращения с одинаковой окружной скоростью. Спускные 13 и возвратные 14 передающие желоба находят также прямо и по строго касательной на соответственно присоединенные несущие кольца 5 обеих башен 1, 2. В отличие от формы выполнения на фиг.2, они проходят, однако, крест-накрест между башнями 1, 2, так что башни огибаются в форме восьмерки. У плоских колпачков и при достаточном расстоянии между этажами на пересечениях между передающими желобами 13, 14 не возникает никаких проблем с высотой. По сравнению с формой выполнения на фиг.2 видно, кроме того, что и у формы выполнения на фиг.6 также улучшается отношение транспортного пути на несущих кольцах 5 к транспортному пути на передающих желобах 13, 14.
На описанных выше фигурах стерилизационное устройство всегда содержало две башни 1, 2. Возможно также больше башен в конструкции, описанной с помощью фиг.7 и 8, где конструкция состоит из трех башен.
Фиг.7 изображает три башни 1, 2, 20, обозначенные лишь схематично. Башни вращаются в одном направлении вращения и соответственно соединены, как у формы выполнения на фиг.2, с проходящими снаружи по касательной прямыми передающими желобами 13, 14, причем оба передающих желоба 13 соединяют один этаж трех башен, а передающий желоб 14 ведет назад к лежащему ниже этажу башни 1.
У формы выполнения на фиг.8 также предусмотрены три башни 1, 2, 20, соединенные с передающими желобами 13, 14, причем оба передающих желоба 13 также соединяют один этаж, а передающий желоб 14 ведет назад от этого этажа к лежащему ниже этажу башни 1.
По сравнению с формой выполнения на фиг.7 у формы выполнения на фиг.8, однако, выбрано иное направление вращения башен. Башни 2, 20 вращаются в одном направлении, а башня 1 вращается в другом направлении. Между башнями 2, 20 передающие желоба 13 проходят снаружи по касательной, а между башнями 1, 2 или 20, 1 - крест-накрест, что соответствует форме выполнения на фиг.6. В противоположность ей у формы выполнения на фиг.8 зона пересечения расположена благоприятнее, поскольку пересечение лежит, в основном, в зоне края башни 1, где имеется достаточное расстояние по высоте между передающими желобами 13, 14.
1. Стерилизационное устройство для колпачков (6) емкостей для напитков, у которого колпачки (6) транспортируют на несущих кольцах (5, 5'), расположенных в башне (1) этажами соосно друг другу и концентрично общей вертикально оси (3) и приводимых сообща во вращение, содержащее неподвижно расположенные передающие желоба (13, 14), которые передают колпачки к лежащему ниже этажу, подвод (12) для колпачков (6) к первому в направлении транспортировки направляющему колпачки несущему кольцу и отвод (15) для колпачков от последнего в направлении транспортировки направляющего колпачки несущего кольца, отличающееся тем, что предусмотрены первая (1) и вторая (2) башни с параллельными осями (3), приводимые во вращение с одинаковой окружной скоростью, причем предусмотрены находящие своими концами на несущие кольца (5, 5') разных башен передающие желоба (13, 14), которые передают колпачки (6) с каждого этажа первой башни (1) на этаж второй башни (2), а оттуда, при необходимости, через, по меньшей мере, одну дополнительную башню (20) и передающие желоба (13, 14) - на лежащий ниже этаж первой башни (1), при этом этажи башен (1, 2) расположены со смещением по высоте по отношению друг к другу.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что передающие желоба (13, 14) выполнены при виде сверху прямыми.
3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что передающие желоба (13, 14) находят своими концами на соответствующие несущие кольца (5, 5') по касательной.
4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что несущие кольца (5, 5') обеих башен (1, 2) имеют одинаковое направление вращения.
5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что все несущие кольца (5) имеют одинаковый диаметр.
6. Устройство по п.2, отличающееся тем, что несущие кольца (5, 19) обеих башен (1, 2) расположены с совпадением сбоку между собой.
