AT13042U1 - Vorrichtung und verfahren zur behandlung und zuführung von behälterverschlüssen - Google Patents

Abstract

Vorrichtung zur Behandlung und Zuführung von vereinzelten und vorzugsweise vor- oder lageorientierten Behälterverschlüssen (26) zu einer Weiterverarbeitungsmaschine, vorzugsweise Verschließmaschine, wobei die Vorrichtung eine in einer, vorzugsweise horizontalen Ebene (23) orientierte Förderbahn (1) mit einem Einlass (2) und einem Auslass (3) für die Behälterverschlüsse (26) umfasst, wobei die Förderbahn (1) Seitenwände (4) sowie einen Boden (24) mit Lufteintrittsöffnungen (11) aufweist, aus welchen mittels einer Drucklufteinheit (15) Druckluft in ein Förderbahnvolumen (14), welches von den Seitenwänden (4) und dem Boden (24) begrenzt wird, einblasbar ist, um die Behälterverschlüsse (26) weiter zu fördern. Um einen geringstmöglichen Platzbedarf der Vorrichtung in allen drei Raumrichtungen zu erreichen, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Förderbahn (1) in der Ebene (23) die Form einer Spirale mit einer Vielzahl von Spiralwindungen (17) aufweist.

Description

Merreöiise-ts piiesSasnt AT13 042U1 2013-05-15

Beschreibung

VORRICHTUNG UND VERFAHREN ZUR BEHANDLUNG UND ZUFÜHRUNG VON BEHÄLTERVERSCHLÜSSEN

GEBIET DER ERFINDUNG

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Behandlung und Zuführung von vereinzelten und vorzugsweise vor- oder lageorientierten Behälterverschlüssen zu einer Weiterverarbeitungsmaschine, vorzugsweise Verschließmaschine, wobei die Vorrichtung eine in einer, vorzugsweise horizontalen Ebene orientierte Förderbahn mit einem Einlass und einem Auslass für die Behälterverschlüsse umfasst, wobei die Förderbahn Seitenwände sowie einen Boden mit Lufteintrittsöffnungen aufweist, aus welchen mittels einer Drucklufteinheit Druckluft in ein Förderbahnvolumen, welches von den Seitenwänden und dem Boden begrenzt wird, einblasbar ist, um die Behälterverschlüsse weiter zu fördern.

[0002] Die vorliegende Erfindung bezieht sich außerdem auf ein Verfahren zur Behandlung und Zuführung von vereinzelten und vorzugsweise vor- oder lageorientierten Behälterverschlüssen zu einer Weiterverarbeitungsmaschine, vorzugsweise Verschließmaschine, wobei die Behälterverschlüsse mittels Druckluft in einer, vorzugsweise horizontalen Ebene befördert werden, wobei weiters die Behälterverschlüsse eine Oberseite und eine Unterseite aufweisen, und wobei Ober- und Unterseite im Wesentlichen parallel zueinander sind und die Unterseite dem Inneren eines Behälters zugewandt ist und die Oberseite außerhalb des Behälters liegt, wenn der Behälter mit dem Behälterverschluss verschlossen ist.

STAND DER TECHNIK

[0003] In Behälterabfüllbetrieben werden Behälter mittels Abfüllmaschinen abgefüllt, und die abgefüllten Behälter werden mittels einer Verschließmaschine verschlossen. Dabei kann es sich bei den Behältern beispielsweise um Behälter aus thermoplastischem Material handeln, welche im Behälterabfüllbetrieb hergestellt werden, indem Vorformlinge mittels eines Ofens erwärmt und mittels einer Aufblaseinrichtung zu Behältern geformt werden. Die Behälterverschlüsse wiederum werden aus einem Vorratsbehälter bzw. einer Aufgabeeinheit mittels eines Entnahmeförderers entnommen und vororientiert. Je nach Material des Behälters kommen typischerweise unterschiedliche Materialien bei den Behälterverschlüssen zum Einsatz. So werden Kunststoff-Flaschen (PET-Flaschen) üblicherweise mit Behälterverschlüssen aus Kunststoff oder Alu verschlossen; Glasflaschen typischerweise mit Behälterverschlüssen aus Kunststoff, Alu oder Stahlblech, wobei es sich bei den Behälterverschlüssen beispielsweise um Kronenkorken oder Schraubverschlüsse handeln kann.

[0004] Gemäß der AT 10979 U1 weist der Entnahmeförderer vorzugsweise einen Steilförderabschnitt auf, um die Behälterverschlüsse auf möglichst direktem Wege eine Distanz entlang einer vertikalen Richtung nach oben zu befördern. Vom Steilförderabschnitt werden die Behälterverschlüsse in einer Übergabestation vereinzelt und lageorientiert an eine Fördereinheit übergeben, welche die Behälterverschlüsse schließlich einer Weiterverarbeitungsmaschine, vorzugsweise Verschließmaschine zuführt.

[0005] In der Praxis kann es insbesondere beim Vereinzeln und Lageorientieren in der Übergabestation zu Störungen kommen, indem beispielsweise Behälterverschlüsse sich verkeilen und verklemmen. Um in solchen Situationen zu verhindern, dass (befüllte) Behälter nicht verschlossen werden können, weil keine Behälterverschlüsse mehr der Verschließmaschine zugeführt werden, ist es wichtig, dass eine ausreichende Zahl Behälterverschlüssen zwischen Übergabestation und Verschließmaschine vorhanden ist. Auf diese Weise können eine gewisse Zeit lang weiterhin Behälter mit Behälterverschlüssen verschlossen werden, bis z.B. das Problem in der Übergabestation behoben oder die Anlage geordnet herunter gefahren ist. Somit können auch die Behälter-Vorformlinge jedenfalls aus dem Ofen entfernt und in der Folge aufgeblasen und verschlossen werden, sodass keine Vorformlinge im Ofen verbleiben. Letzteres hätte jedenfalls 1 / 19

Merreicfcisches pi!sr:iä«t AT13 042U1 2013-05-15 die - unerwünschte -Zerstörung der Vorformlinge zur Folge. Es wird also vermieden, dass es zu unnötigen Verlusten an Behältern sowie zu Verlusten oder Verunreinigungen von wertvollem Füllmaterial kommt.

[0006] Um in einem Störfall die genannten Behälterverschlüsse auf Vorrat, bereit für die Zuführung zur Verschließmaschine zu haben, ist es aus dem Stand der Technik bekannt, sehr lange geradlinige Fördenwege bzw. Fördereinheiten vorzusehen. Dies kostet jedoch sehr viel Platz. Um dem Platzproblem zu begegnen ist aus der EP 0993417 B1 eine dynamische Stopfenlagerungsvorrichtung bekannt, in der Behälterverschlüsse auf einer schraubenlinienförmigen Bahn zur Verschließmaschine befördert werden. D.h. auf einer beschränkten horizontalen Grundfläche wird eine lange Förderstrecke erzeugt, indem der Förderweg schraubenlinienförmig angeordnet ist, mit einer Vielzahl von Windungen in vertikaler Richtung.

[0007] Nachteilig hierbei ist zum einen der vertikale Platzbedarf. Zum anderen können Anforderungen an Keimfreiheit und Sterilisation der Behälterverschlüsse nur schwer erfüllt werden. Die Verschließmaschinen selbst sind üblicherweise kombiniert mit den Abfüllmaschinen in Einhausungen untergebracht, die als Reinräume fungieren. Eine Entkeimung und Sterilisation soll üblicherweise möglichst direkt vor der Verschließmaschine erfolgen. Chemische Desinfektion (beispielsweise mittels H202- oder Peroxyessigsäure-Tauchbad) bietet sich zwar aufgrund hoher Entkeimungsraten an, birgt aber die Gefahr der Produktkontamination durch Rückstände des Desinfektionsmittels. Darüber hinaus besteht eine immanente Gefahr für das Betriebspersonal, und der Betrieb ist mit hohen Kosten verbunden. Als Alternative bietet sich die Bestrahlung mit UV-Licht an. Die Wirkung ist jedoch schwächer als die chemische Desinfektion und hängt daher stärker von der Einwirkzeit bzw. Bestrahlungszeit ab. Für eine vorgegebene Abfüllgeschwindigkeit ist es daher schwierig, hinreichend lange Bestrahlungszeiten zu erreichen. Hierfür wäre die Bestrahlung über eine lange Förderstrecke der Behälterverschlüsse nötig. Dies wiederum ist in der Schraubenliniengeometrie entweder gar nicht oder nur mit großem technischen Aufwand realisierbar.

[0008] Schließlich ist das Problem des Staubes zu nennen, der herstellungsbeding oder durch den Transport auf den Behälterverschlüssen zu finden ist. Der Staub kann entweder Keime beinhaltet oder fungiert als Kristallisationspunkt für Keime. Auch dieses Problem wird durch aus dem Stand der Technik bekannte Verfahren nicht zufriedenstellend gelöst.

AUFGABE DER ERFINDUNG

[0009] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die oben genannten Nachteile zu vermeiden. Es sollen also eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Behandlung und Zuführung von vereinzelten sowie vor- oder lageorientierten Behälterverschlüssen zu einer Weiterverarbeitungsmaschine, vorzugsweise Verschließmaschine, zur Verfügung gestellt werden, wobei lediglich ein minimaler Platzbedarf in allen drei Raumdimensionen erforderlich sein soll. Insbesondere ist dabei darauf Rücksicht zu nehmen, dass eine problemlose Entkeimung bzw. Sterilisation der Behälterverschlüsse mittels UV-Bestrahlung bei gleichzeitiger Kompaktheit der Vorrichtung ermöglicht wird. Schließlich soll auch dem Problem des Staubes auf Behälterverschlüssen Rechnung getragen werden.

DARSTELLUNG DER ERFINDUNG

[0010] Um eine Pufferung von Behälterverschlüssen, beispielsweise von Kronenkorken oder Schraubverschlüssen, bei der Zuführung zu einer Weiterverarbeitungsmaschine, insbesondere Verschließmaschine zu erzielen, ist eine lange Förderstrecke vor der Weiterverarbeitungsmaschine vorgesehen. Auf der langen Förderstrecke können entsprechend viele vereinzelte Behälterverschlüsse vorhanden sein, die vorzugsweise vor- oder lageorientiert sind.

[0011] Um trotz langer Förderstrecke - typischerweise 15 bis 20 m -nur eine relativ kleine horizontale Fläche zu verbrauchen, ist es vorgesehen, die Behälterverschlüsse auf einer spiralförmigen Förderbahn zu befördern. Um hierbei auch die Dimension der Vorrichtung in vertikaler Richtung zu beschränken ist die Spirale mit einer Vielzahl von Windungen in der horizontalen 2/19 isteTOdiiscises föfeiitäWt AT 13 042 Ul 2013-05-15

Ebene angeordnet. Dies ist insbesondere deswegen von Vorteil, da die Vorrichtung aufgrund der üblichen Anordnung einer Übergabestation, welche die Behälterverschlüsse vereinzelt und lageorientiert, und von welcher die Behälterverschlüsse zur Weiterverarbeitungsmaschine transportiert werden müssen, ohnehin auf einem in vertikaler Richtung erhöhten Niveau über dem Boden angeordnet ist.

[0012] Je mehr Spiralwindungen vorhanden sind, desto länger ist die Förderbahn bzw. Förderstrecke und desto mehr Behälterverschlüsse können auf der Förderbahn gespeichert bzw. gepuffert werden.

[0013] Die Vorrichtung weist weiters einen Einlass auf, in welchen die Behälterverschlüsse von einer (Zu-)Fördereinheit der Förderbahn zugeführt werden und in die Vorrichtung eintreten. Das Ende der Förderbahn wird von einem Auslass gebildet, von dem die Behälterverschlüsse der Weiterverarbeitungsmaschine zugeführt werden können. Dabei gelangen die Behälterverschlüsse vom Auslass direkt in eine Einhausung, die als Reinraum fungiert, wobei die Behälterverschlüsse bis zum Verschließen in der Verschließmaschine den Reinraum nicht mehr verlassen. D.h. die Gefahr einer Kontamination unmittelbar vor der Verschließmaschine wird somit vermieden.

[0014] Die Behälterverschlüsse werden auf der Förderbahn mittels Druckluft weiter bewegt bzw. befördert. Die Druckluft wird von einer Drucklufteinheit zur Verfügung gestellt und strömt dabei aus Lufteintrittsöffnungen des Bodens der Förderbahn.

[0015] Zu beiden Seiten der Förderbahn sind Seitenwände angeordnet, die verhindern, dass die Behälterverschlüsse sich seitlich von der Förderbahn weg bzw. herunter bewegen können. Der Boden und die Seitenwände begrenzen hierbei ein Förderbahnvolumen, d.h. die Druckluft wird in dieses Förderbahnvolumen durch die Lufteintrittsöffnungen eingeblasen. Prinzipiell ist es natürlich vorstellbar, die Druckluft auch durch die Seitenwände in das Förderbahnvolumen einströmen zu lassen. Daher ist es bei einer Vorrichtung zur Pufferung und Zuführung von vereinzelten und vorzugsweise vor- oder lageorientierten Behälterverschlüssen zu einer Weiterverarbeitungsmaschine, vorzugsweise Verschließmaschine, wobei die Vorrichtung eine in einer, vorzugsweise horizontalen Ebene orientierte Förderbahn mit einem Einlass und einem Auslass für die Behälterverschlüsse umfasst, wobei die Förderbahn Seitenwände sowie einen Boden mit Lufteintrittsöffnungen aufweist, aus welchen mittels einer Drucklufteinheit Druckluft in ein Förderbahnvolumen, welches von den Seitenwänden und dem Boden begrenzt wird, einblasbar ist, um die Behälterverschlüsse weiter zu fördern, erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Förderbahn in der Ebene die Form einer Spirale mit einer Vielzahl von Spiralwindungen aufweist.

[0016] Idealerweise sind die Lufteintrittsöffnungen nicht als einfache Löcher ausgeführt, sondern weisen einen an sich bekannten Leitabschnitt auf, der die Druckluft zumindest teilweise in Förderrichtung ablenkt. Eine regelmäßige Anordnung solcher Lufteintrittsöffnungen kann in Form eines Kiemenblechs realisiert werden. Daher ist es bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehen, dass der Boden der Förderbahn als Kiemenblech ausgeführt ist.

[0017] Die Behälterverschlüsse werden auf der spiralförmigen Förderbahn von außen nach innen bewegt bzw. befördert. Entsprechend bildet der Einlass die Mündung der äußersten Spiralwindung bzw. schließt an die Mündung der äußersten Spiralwindung vorzugsweise tangential an. Der Auslass ist hingegen im Zentrum der Spirale angeordnet. Daher ist es bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehen, dass an den Einlass die äußerste Spiralwindung vorzugsweise tangential anschließt und der Auslass im Wesentlichen im Zentrum der Spirale angeordnet ist. Selbstverständlich ist es aber auch denkbar, den Einlass im Zentrum und den Auslass an die äußerste Spirale vorzugsweise tangential anschließend auszuführen.

[0018] Analog ist es daher bei einem Verfahren zur Pufferung und Zuführung von vereinzelten und vorzugsweise vor- oder lageorientierten Behälterverschlüssen zu einer Weiterverarbeitungsmaschine, vorzugsweise Verschließmaschine, wobei die Behälterverschlüsse mittels 3/19 feffrediise-ts p3lS!iiä!St AT13 042U1 2013-05-15

Druckluft in einer, vorzugsweise horizontalen Ebene befördert werden, wobei weiters die Behälterverschlüsse eine Oberseite und eine Unterseite aufweisen, und wobei Ober- und Unterseite im Wesentlichen parallel zueinander sind und die Unterseite dem Inneren eines Behälters zugewandt ist und die Oberseite außerhalb des Behälters liegt, wenn der Behälter mit dem Behälterverschluss verschlossen ist, erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Behälterverschlüsse in der Ebene auf einer spiralförmigen Bahn ins Zentrum einer Spirale befördert werden, von wo sie der Weiterverarbeitungsmaschine zugeführt werden.

[0019] Wie bereits erwähnt wird die Vorrichtung üblicherweise auf einem in vertikaler Richtung erhöhten Niveau angeordnet sein. Entsprechend bietet es sich an, die Weiterverarbeitungsmaschine auf einem niedrigeren Niveau anzuordnen, um den vorhandenen Platz optimal ausnutzen zu können. Daher ist als Zufuhr der Behälterverschlüsse zur Weiterverarbeitungsmaschine am Ende der Förderbahn eine Rutsche vorgesehen. Diese kann so ausgeführt sein, dass die Orientierung der Behälterverschlüsse beim Hinunterrutschen über die Rutsche so eingestellt wird, dass sie richtig orientiert in der Wiedergabemaschine ankommen. Beispielsweise ist es denkbar, dass die Behälterverschlüsse aus einer Orientierung mit ihrer Unterseite in vertikaler Richtung nach oben weisend beim Rutschen über die Rutsche in eine Orientierung gedreht werden, bei der die Unterseite gegen die vertikale Richtung nach unten weist. Daher ist es bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehen, dass der Auslass eine Rutsche umfasst, die gegenüber der Ebene der Spirale geneigt ist, wobei die Neigung eine Komponente in Richtung der Schwerkraft aufweist. Ebenso sieht eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens vor, dass die Zuführung der Behälterverschlüsse zur Weiterverarbeitungsmaschine durch Rutschen über eine Rutsche mit einem Bewegungsanteil in Richtung der Schwerkraft erfolgt.

[0020] Die Erzeugung der zur Beförderung der Behälterverschlüsse eingesetzten Druckluft ist einerseits mit Kosten verbunden, andererseits ist aus hygienischen Gründen problematisch, die in das Förderbahnvolumen eingeblasene Druckluft einfach in die Umgebung entweichen zu lassen. Letzteres führt unweigerlich zu Luftströmungen und Luftverwirbelungen, die ein ideales Transportmittel für Keime darstellen. Einen solchen Keimtransport gilt es zu verhindern. Um ein Entweichen der Druckluft in vertikaler Richtung, nach oben zu verringern bzw. zu verhindern, ist es bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehen, dass die Vorrichtung einen Deckel aufweist, der in einer Verschlussposition bevorzugt alle Spiralwindungen der Förderbahn bzw. das Förderbahnvolumen in einer Richtung normal auf die Ebene der Spirale, vorzugsweise luftdicht abschließt. Dabei dient der Deckel zugleich als Führung für die Behälterverschlüsse in der Richtung normal auf die Ebene der Spirale.

[0021] Die Druckluft kann somit aus einem Luftzuführungskanal, der sich unter der Förderbahn befindet und deckungsgleich mit dieser verläuft, in das Förderbahnvolumen eingeblasen werden. D.h. eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung sieht vor, dass unter dem Kiemenblech bzw. dem Boden der Förderbahn ein Luftzuführungskanal angeordnet ist, um den Lufteintrittsöffnungen Druckluft zuzuführen. Hierzu ist zu bemerken, dass Staub, der sich auf den Behälterverschlüssen befindet, durch die Druckluft zumindest teilweise abgeblasen wird. D.h. die Behälterverschlüsse werden durch die Druckluft nicht nur weitergefördert, sondern auch gleichzeitig entstaubt.

[0022] Elektrostatische Aufladung der Behälterverschlüsse führt dazu, dass der Staub sehr stark an den Behälterverschlüssen anhaftet. Um den Staub in diesem Fall von den Behälterverschlüssen besser abblasen zu können, kann die eingeblasene Druckluft, vorzugsweise mittels lonensprühdüsen ionisiert werden, sodass die elektrostatische Aufladung der Behälterverschlüsse neutralisiert wird. Daher ist es bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehen, dass lonensprühdüsen vorgesehen sind, um die in das Förderbahnvolumen einzublasende Druckluft zu ionisieren.

[0023] Das Förderbahnvolumen ist bei geschlossenem Deckel praktisch geschlossen. Lediglich im Bereich des Einlasses und des Auslasses kann ein kleiner, vernachlässigbarer Teil von Druckluft unkontrolliert entweichen: im Bereich des Einlasses in Richtung jener Fördereinheit, 4/19 ästerreidBsd!« pitwiarot AT 13 042 Ul 2013-05-15 welche die Behälterverschlüsse der erfindungsgemäßen Vorrichtung zuführt; im Bereich des Auslasses in Richtung der Weiterverarbeitungsmaschine. Der überwiegende Teil der in das Förderbahnvolumen eingeblasenen Druckluft gelangt jedoch letztlich in einen Bereich des Auslasses, wo sich eine Einlassöffnung eines Luftrückführungskanals befindet, der dazu dient, die verbrauchte Druckluft wieder der Druckluftanlage zuzuführen. Die rückgeführte Luft kann dabei in einem Filter gefiltert werden, wodurch etwaig mitgeführter Staub und/oder Keime von den Behälterverschlüssen aus der Druckluft abgeschieden werden. D.h. es wird zunächst sterile Druckluft eingeblasen, mit Staub und/oder Keimen kontaminiert, rückgeführt und mittels Filter wieder gereinigt bzw. sterilisiert. Auf diese Weise kann fast die gesamte Druckluft wiederverwendet werden. Daher ist es bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehen, dass unter dem Luftzuführungskanal ein Luftrückführungskanal angeordnet ist, der eine Einlassöffnung im Bereich des Auslasses aufweist, um die zur Weiterförderung der Behälterverschlüsse verwendete Druckluft aus dem Förderbahnvolumen zur Drucklufteinheit rückzuführen. Dies bedingt, dass der Luftrückführungskanal einerseits mit seiner Einlassöffnung im Wesentlichen unter bzw. angrenzend zu jenem Bereich beginnt, wo der Luftzuführungskanal endet. Andererseits endet der Luftrückführungskanal im Wesentlichen unter dem bzw. angrenzend zum Anfang des Luftzuführungskanals, im Bereich der Drucklufteinheit.

[0024] Um den Deckel einfach aus der Verschlussposition entfernen zu können, wenn beispielsweise ein direkter Zugang zur Förderbahn von oben erforderlich ist, ist es bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehen, dass der Deckel außerhalb der äußersten Spiralwindung drehbar gelagert ist, wobei die Drehachse normal auf die Ebene der Spirale steht und der Deckel zwischen der Verschlussposition und einer Öffnungsposition drehbar ist.

[0025] Außerdem kann im Deckel eine UV-Bestrahlungseinheit untergebracht werden, welche die Behälterverschlüsse mit UV-Licht zu Desinfektionszwecken bestrahlt. Hierbei sind die Behälterverschlüsse sinnvollerweise so orientiert, dass deren Unterseite nach oben weist, da die Unterseiten in weiterer Folge mit dem Inhalt der Behälter in Berührung kommen können und daher möglichst steril und keimfrei sein müssen. Daher ist es bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen, dass die Unterseiten der Behälterverschlüsse bei deren Beförderung von der Ebene der Spirale abgewandt sind.

[0026] Die UV-Bestrahlungseinheit beleuchtet idealerweise die gesamte Förderbahn, also alle Spiralwindungen und alle darauf befindlichen Behälterverschlüsse, mit UV-Licht. Typischerweise werden auf diese Weise also 15 bis 20 m Förderbahn mit UV-Licht bestrahlt. Hierdurch wird sichergestellt, dass die Behälterverschlüsse eine relativ lange Zeit, die sie für die Zurücklegung der kompletten spiralförmigen Förderstrecke benötigen, mit UV-Licht bestrahlt werden. Somit kann auf eine sehr teure und aufwendige UV-Bestrahlungseinheit, die aufgrund einer kurzen Bestrahlungszeit extrem intensives UV-Licht erzeugen müsste, verzichtet werden. Daher ist es bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehen, dass im Deckel eine UV-Bestrahlungseinheit angeordnet ist, welche in der Verschlussposition im Wesentlichen die gesamte spiralförmige Förderbahn überdeckt, um im Wesentlichen alle Behälterverschlüsse auf der spiralförmigen Förderbahn durch UV-Bestrahlung zu entkeimen und sterilisieren.

[0027] Wenn nur sehr kurze Bestrahlungszeiten von beispielsweise 0,5 bis 2 s möglich wären, wäre ein sogenanntes Hochdrucksystem als UV-Bestrahlungseinheit notwendig, um die geforderte Keimfreiheit und Sterilität der Behälterverschlüsse zu garantieren. Aufgrund der notwendigen Leistung erzeugen solche Hochdrucksysteme jedoch sehr viel Hitze, wodurch sich die Behälterverschlüsse unerwünscht erwärmen können. Abgesehen von der notwendigen Kühlung sind Hochdrucksysteme insofern nachteilig, als die hohe Intensität der UV-Strahlung eine potentielle Gefahrenquelle für Mitarbeiter darstellt.

[0028] Die Zeit, die mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur UV-Bestrahlung der Behälter zur Verfügung steht, ist aber deutlich länger, sodass ein sogenanntes Nieder- oder Mitteldruck- 5/19

&ienseid»sciKS JBfSKSitast AT13042U1 2013-05-15

System als UV-Bestrahlungseinheit problemlos verwendet werden kann. Diese Systeme erzeugen weniger Hitze und sind aufgrund der geringeren UV-lntensität auch weniger gefährlich. Mit solchen Systemen sind üblicherweise UV-Bestrahlungszeiten von mindestens 5 s nötig, um akzeptable Keimabtötungsraten zu realisieren. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind jedoch bei typischen Förderbahnlängen von 15 bis 20 m UV-Bestrahlungszeiten zwischen 20 und 80 s erzielbar.

[0029] Daher ist es bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehen, dass es sich bei der UV-Bestrahlungseinheit um ein Nieder- oder Mitteldrucksystem handelt. Folglich ist es bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen, dass die Behälterverschlüsse, insbesondere die Unterseiten der Behälterverschlüsse während der Beförderung der Behälterverschlüsse auf der spiralförmigen Bahn mindestens 20 s, vorzugsweise zwischen 25 s und 80 s mit UV-Licht bestrahlt werden, um die Behälterverschlüsse zu entkeimen und zu sterilisieren.

[0030] Um die Zugänglichkeit der UV-Bestrahlungseinheit für Wartungszwecke zu gewährleisten, ist vorgesehen, dass die UV-Bestrahlungseinheit an einer Unterseite mindestens einer Deckelklappe angeordnet ist. Die mindestens eine Deckelklappe ist zwischen einer geschlossenen und einer offenen Deckelklappenposition positionierbar. In der geschlossenen Deckelklappenposition können die Behälterverschlüsse durch eine Oberführung hindurch, die die Behälterverschlüsse in einer Richtung senkrecht auf die Ebene der Spirale führt, bestrahlt werden, wenn sich der Deckel in der Verschlussposition befindet. Daher ist es bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehen, dass der Deckel mindestens eine Deckelklappe umfasst, die eine Deckelklappenoberseite und eine Deckelklappenunterseite aufweist und zwischen einer geschlossenen und einer offenen Deckelklappenposition positionierbar ist, und dass die UV-Bestrahlungseinheit an der Deckel klappen Unterseite angeordnet ist, um in der Verschlussposition des Deckels bei geschlossener Deckelklappenposition die Behälterverschlüsse durch eine Oberführung hindurch zu bestrahlen.

KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN

[0031] Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die Zeichnungen sind beispielhaft und sollen den Erfindungsgedanken zwar darlegen, ihn aber keinesfalls einengen oder gar abschließend wiedergeben.

[0032] Dabei zeigt: [0033] Fig. 1 eine Aufsicht auf eine erfindungsgemäße Vorrichtung ohne Deckel [0034] Fig. 2 eine axonometrische Ansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem

Deckel in Öffnungsposition [0035] Fig. 3 eine axonometrische Ansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem Deckel in Verschlussposition [0036] Fig. 4 [0037] Fig. 5 [0038] Fig. 6 [0039] Fig. 7 [0040] Fig. 8 eine Schnittansicht gemäß der Linie B-B in Fig. 3 eine axonometrische Detailansicht des Bereichs A aus Fig. 3 eine Seitenansicht mit Drucklufteinheit eine axonometrische Ansicht der Unterseite eines Deckels eine Schnittansicht eines Deckels

WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG

[0041] Fig. 1 zeigt eine Ausführung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in Aufsicht. Dabei weist die Vorrichtung eine Deckfläche 21 auf, welche in einer horizontalen Ebene 23 (in Fig. 1 die Zeichenebene), im vorliegenden Ausführungsbeispiel normal auf eine vertikale Richtung 8 orientiert ist. Auf der Deckfläche 21 ist eine Förderbahn 1 ausgebildet, die ausgehend von einem Einlass 2 spiralförmig in mehreren - im dargestellten Fall in neun - Spiralwindungen 17 6/19

AT13 042U1 2013-05-15 von außen nach innen verläuft. Dabei werden Behälterverschlüsse 26 (vgl. Fig. 8) über den Einlass 2 tangential in die äußerste Spiralwindung 17 eingeführt und schließlich ins Zentrum der Spirale befördert, wo sich der Auslass 3 befindet. Im Bereich des Auslasses 3 mündet die innerste Spiralwindung 17 in eine Rutsche 16, über welche die Behälterverschlüsse 26 in eine vertikal tiefer gelegene, nicht dargestellte Weiterverarbeitungsmaschine rutschen.

[0042] Die Beförderung der Behälterverschlüsse 26 auf der Förderbahn 1 erfolgt mittels Druckluft, die aus Lufteintrittsöffnungen 11, welche im Boden 24 der Förderbahn 1 in regelmäßigen Abständen angeordnet sind, austritt. Dabei kann der Boden 24 als Kiemenblech 5 (vgl. Fig. 5) ausgeführt sein. Um ein seitliches Weggleiten der Behälterverschlüsse 26 von der Förderbahn 1 zu vermeiden, ist die Förderbahn 1 entlang ihres gesamten Verlaufs seitlich mit Seitenwänden 4 versehen. Die Lufteintrittsöffnungen 11 sind außerdem so geformt, beispielsweise indem sie nicht näher dargestellte Leitabschnitte aufweisen, dass die Druckluft nicht nur senkrecht nach oben, in vertikaler Richtung, sondern zum Teil auch in Förderrichtung 22 eingeblasen wird.

[0043] Fig. 2 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung aus Fig. 1 in axonometrischer Ansicht, jedoch zusätzlich mit einem Deckel 6 versehen. Dieser ist mittels eines Deckelrahmens 20 außerhalb der äußersten Spiralwindung 17 um eine Drehachse 9 drehbar gelagert, wobei die Drehachse 9 parallel zur vertikalen Richtung 8 verläuft. Der Deckel 6 kann somit aus einer Öffnungsposition 10, welche in Fig. 2 dargestellt ist und in welcher der Deckel 6 keinen Teil der spiralförmigen Förderbahn 1 überdeckt, in eine Verschlussposition 7 (vgl. Fig. 3) verdreht werden.

[0044] In Fig. 2 ist gut erkennbar, dass die Vorrichtung parallel zur vertikalen Richtung 8 ausgedehnt ist. Insbesondere verläuft unter der gesamten Förderbahn 1 ein Luftzuführungskanal 12, dessen Beginn im Bereich des Einlasses 2 erkennbar ist. Durch den Luftzuführungskanal 12 wird mittels einer Drucklufteinheit 15 Druckluft durch die Lufteintrittsöffnungen 11 geblasen. D.h. der Luftzuführungskanal 12 wird nach oben (also in vertikaler Richtung 8) durch den Boden 24 der Führungsbahn 1 abgeschlossen. Im Bereich des Einlasses 2 ist außerdem das Ende eines Luftrückführungskanals 13 erkennbar. Dieser dient zur Rückführung der verbrauchten Druckluft zur Drucklufteinheit 15. Entsprechend endet der Luftrückführungskanal 13 in einem Bereich unter dem Anfang des Luftzuführungskanals 12.

[0045] Der Beginn des Luftzuführungskanals 12 eignet sich außerdem ideal zur Platzierung von lonensprühdüsen (nicht dargestellt), um die einzublasende Druckluft zu ionisieren. Auf diese Weise kann gegebenenfalls einer elektrostatischen Aufladung der Behälterverschlüsse 26 entgegen gewirkt werden.

[0046] Der Luftrückführungskanal 13 beginnt mit einer Einlassöffnung 19 im Bereich des Auslasses 3, da dort fast die gesamte Druckluft hin gelangt. D.h. der Luftrückführungskanal 13 beginnt in einem Bereich unter dem Ende des Luftzuführungskanals 12. Der Luftrückführungskanal 13 verläuft aber nicht notwendigerweise deckungsgleich mit dem Luftzuführungskanal 12.

[0047] Fig. 3 zeigt eine axonometrische Ansicht der Vorrichtung mit dem Deckel 6 in der Verschlussposition 7. Dabei schließt der Deckel 6 ein Förderbahnvolumen 14 (vgl. Fig. 5) im Wesentlichen luftdicht ab, welches durch den Boden 24 der Förderbahn 1 sowie durch die Seitenwände 4 gebildet wird. Dies ist Voraussetzung dafür, dass die Druckluft nicht in die Umgebung entweicht, sondern fast vollständig über den Luftrückführungskanal 13 zur Drucklufteinheit 15 (vgl. Fig. 6) rückgeführt werden kann.

[0048] Die Drucklufteinheit 15 ist in der Seitenansicht der Fig. 6 gut zu erkennen. Die Drucklufteinheit 15 und enthält vorzugsweise ein (nicht dargestelltes) Filterelement, um die verbrauchte, rückgeführte Druckluft zu filtern. Hierdurch sollen insbesondere Staub und Keime, die sich zunächst auf den Behälterverschlüssen 26 befinden und durch die Druckluft abgeblasen werden, abgeschieden werden. Ebenfalls gut erkennbar in Fig. 6 ist der Verlauf des Luftzuführungskanals 12 sowie des Luftrückführungskanals 13.

[0049] Die Einlassöffnung 19 des Luftrückführkanals 13 ist insbesondere in Fig. 4 gut zu erkennen, die eine Schnittansicht der Vorrichtung aus Fig. 3 zeigt, wobei die Schnittebene parallel zur 7/19

AT13042U1 2013-05-15 vertikalen Richtung 8 liegt und durch die Linie B-B verläuft, wobei die Pfeile die Blickrichtung andeuten. Weiters ist in Fig. 4 gut erkennbar, dass die Rutsche 16 gegen die vertikale Richtung 8 nach unten führt. Dabei ist die Rutsche 16 in einer Einhausung 25 angeordnet, welche in Fig. 4 gut erkennbar ist. Diese Einhausung dient als Reinraum, den die Behälterverschlüsse 26 bis zum Verschließen in der Verschließmaschine nicht mehr verlassen. Es wird somit verhindert, dass nach dem Entkeimen mittels einer UV-Bestrahlungseinheit 18 (vgl. Fig. 7) die Behälterverschlüsse 26 nochmals kontaminiert werden können.

[0050] Fig. 5 zeigt eine vergrößerte axonometrische Ansicht des Bereichs A aus Fig. 3. In dieser Ansicht sind insbesondere gut erkennbar: die Seitenwände 4, das Kiemenblech 5 mit Lufteintrittsöffnungen 11 sowie der Anfang des Luftzuführungskanals 12 und das Ende des Luftrückführungskanals 13.

[0051] Fig. 7 zeigt die Unterseite des Deckels 6, wobei in dieser Ansicht die UV-Bestrahlungseinrichtung 18 erkennbar ist. Mit dieser kann in der Verschlussposition 7 im Wesentlichen die gesamte Fläche der spiralförmigen Förderbahn 1 mit UV-Licht beleuchtet werden. Da die Beförderung der Behälterverschlüsse 26 über die gesamte Förderbahn 1, die typischerweise zwischen 15 m und 20 m lang ist, relativ lange braucht - typischerweise zwischen 20 s und 80 s - steht ausreichend Zeit zur Verfügung, um die Behälterverschlüsse 26 mittels UV-Licht hochgradig zu entkeimen. Hierbei ist es natürlich wichtig, dass die Behälterverschlüsse 26 mit ihrer Unterseite nach oben orientiert auf der Förderbahn 1 befördert werden, da die Unterseite zu einem späteren Zeitpunkt mit dem Inhalt eines gefüllten Behälters in Kontakt kommen kann.

[0052] Fig. 8 zeigt eine Ausführungsform des Deckels 6 in einer Schnittansicht, mit der Schnittebene senkrecht auf die Ebene 23 der Spirale. Der Deckel 6 weist zwei Deckelklappen 27 auf, die mittels Scharniere 38 zwischen einer offenen 32 und einer geschlossenen Deckelklappenposition 31 um jeweils eine Drehklappendrehachse 30 drehbar sind. Dabei liegen die Deckelklappendrehachsen 30 parallel zur Ebene 23 der Spirale. Eine Querstrebe 40 des Deckelrahmens 20 begrenzt die Drehung in Richtung der geschlossenen Deckelklappenposition 31. Zur einfachen Bewegung durch eine Person weisen die Deckelklappen 27 jeweils einen Griff 37 auf.

[0053] Jede Deckelklappe 27 weist eine Deckelklappenoberseite 28 und eine Deckelklappenunterseite 29 auf. Die Deckelklappenoberseite 28 ist mit einer Schräge geformt, d.h. sie steht nicht normal auf die vertikale Richtung 8, sodass Feuchtigkeit oder Schmutz von der Deckelklappenoberseite 28 abgleiten können.

[0054] Die Deckelklappenoberseite 28 und die Deckelklappenunterseite 29 begrenzen einen Hohlraum 34, der für die Verkabelung der UV-Bestrahlungseinheit 18 genutzt werden kann. An der Deckelklappenunterseite 29 sind ein Reflektor 33 und die UV-Bestrahlungseinheit 18 angeordnet. Die UV-Bestrahlungseinheit 18 erzeugt während ihres Betriebs Wärme, die mittels Wärmeleitung in den Hohlraum 34 geleitet wird. Zur Kühlung weist jede Deckelklappe 27 an ihrer Deckelklappenoberseite 28 zwei Ausnehmungen 35 auf, die von jeweils einem Lüftungsgitter 36 abgeschlossen werden. Dabei ist in einer Ausnehmung 35 ein Lüftungsventilator (nicht dargestellt) eingebaut, der Luft in den Hohlraum 34 saugt und durch die andere Ausnehmung 35 aus dem Hohlraum 34 drückt.

[0055] In der geschlossenen Deckelklappenposition 31 ist die UV-Bestrahlungseinheit 18 in vertikaler Richtung 8 gesehen direkt nach einer Oberführung 39 angeordnet. Die Oberführung 39 dient in der Verschlussposition 7 des Deckels 6 zur Führung der Behälterverschlüsse in vertikaler Richtung 8 und bildet den Boden des Deckels 6. Die Oberführung 39 muss für das UV-Licht durchlässig sein. Neben Lösungen aus monolithischem Quarzglas oder mit PTFE-Folien ist die kostengünstigste Ausführung der Oberführung 39 ein Lochblech. Je nach Größe der Behälterverschlüsse 26 können unterschiedlich große Löcher vorgesehen sein. Typische Lochdurchmesser liegen zwischen 5 und 15 mm, typischerweise um die 10 mm. Um möglichst wenig UV-Licht abzuschatten sind die Löcher mit dünnen Stegen ausgeführt. Insgesamt wird die Intensität des UV-Lichts um lediglich 10% bis 20% durch das Lochblech reduziert. 8/19

BEZUGSZEICHENLISTE 1 Förderbahn 2 Einlass 3 Auslass 4 Seitenwand 5 Kiemenblech 6 Deckel 7 Verschlussposition 8 Vertikale Richtung 9 Drehachse 10 Öffnungsposition 11 Lufteintrittsöffnung 12 Luftzuführungskanal 13 Luftrückführungskanal 14 Förderbahnvolumen 15 Drucklufteinheit 16 Rutsche 17 Spiralwindung 18 UV-Bestrahlungseinheit 19 Einlassöffnung 20 Deckelrahmen 21 Deckfläche 22 Förderrichtung 23 Ebene der Spirale 24 Boden der Förderbahn 25 Einhausung der Rutsche 26 Behälterverschluss 27 Deckelklappe 28 Deckelklappenoberseite 29 Deckelklappenunterseite 30 Deckelklappendrehachse 31 Geschlossene Deckelklappenposition 32 Offene Deckelklappenposition 33 Reflektor 34 Hohlraum für Verkabelung 35 Ausnehmung 36 Lüftungsgitter 37 Griff 38 Scharnier 39 Oberführung 40 Querstrebe

Claims (16)

1. AT13 042U1 2013-05-15 Ansprüche 1. Vorrichtung zur Behandlung und Zuführung von vereinzelten und vorzugsweise vor- oder lageorientierten Behälterverschlüssen (26) zu einer Weiterverarbeitungsmaschine, vorzugsweise Verschließmaschine, wobei die Vorrichtung eine in einer, vorzugsweise horizontalen Ebene (23) orientierte Förderbahn (1) mit einem Einlass (2) und einem Auslass (3) für die Behälterverschlüsse (26) umfasst, wobei die Förderbahn (1) Seitenwände (4) sowie einen Boden (24) mit Lufteintrittsöffnungen (11) aufweist, aus welchen mittels einer Drucklufteinheit (15) Druckluft in ein Förderbahnvolumen (14), welches von den Seitenwänden (4) und dem Boden (24) begrenzt wird, einblasbar ist, um die Behälterverschlüsse (26) weiter zu fördern, dadurch gekennzeichnet, dass die Förderbahn (1) in der Ebene (23) die Form einer Spirale mit einer Vielzahl von Spiralwindungen (17) aufweist.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Boden (24) der Förderbahn (1) als Kiemenblech (5) ausgeführt ist.
3. 3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass an den Einlass (2) die äußerste Spiralwindung (17) vorzugsweise tangential anschließt und der Auslass (3) im Wesentlichen im Zentrum der Spirale angeordnet ist.
4. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslass (3) eine Rutsche (16) umfasst, die gegenüber der Ebene (23) der Spirale geneigt ist, wobei die Neigung eine Komponente in Richtung der Schwerkraft aufweist.
5. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung einen Deckel (6) aufweist, der in einer Verschlussposition (7) bevorzugt alle Spiralwindungen (17) der Förderbahn (1) bzw. das Förderbahnvolumen (14) in einer Richtung normal auf die Ebene (23) der Spirale, vorzugsweise luftdicht abschließt.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (6) außerhalb der äußersten Spiralwindung (17) drehbar gelagert ist, wobei eine Drehachse (9) normal auf die Ebene (23) der Spirale steht und der Deckel (6) zwischen der Verschlussposition (7) und einer Öffnungsposition (10) drehbar ist.
7. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass im Deckel (6) eine UV-Bestrahlungseinheit (18) angeordnet ist, welche in der Verschlussposition (7) im Wesentlichen die gesamte spiralförmige Förderbahn (1) überdeckt, um im Wesentlichen alle Behälterverschlüsse (26) auf der spiralförmigen Förderbahn (1) durch UV-Bestrahlung zu entkeimen und sterilisieren.
8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der UV-Bestrah-lungseinheit (18) um ein Nieder- oder Mitteldrucksystem handelt.
9. 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (6) mindestens eine Deckelklappe (27) umfasst, die eine Deckelklappenoberseite (28) und eine Deckelklappenunterseite (29) aufweist und zwischen einer geschlossenen (31) und einer offenen Deckelklappenposition (32) positionierbar ist, und dass die UV-Bestrahlungseinheit (18) an der Deckelklappenunterseite (29) angeordnet ist, um in der Verschlussposition (7) des Deckels (6) bei geschlossener Deckelklappenposition (31) die Behälterverschlüsse (26) durch eine Oberführung (39) hindurch zu bestrahlen.
10. 10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass unter dem Kiemenblech (5) bzw. dem Boden (24) der Förderbahn (1) ein Luftzuführungskanal (12) angeordnet ist, um den Lufteintrittsöffnungen (11) Druckluft zuzuführen.
11. 11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass unter dem Luftzuführungskanal (12) ein Luftrückführungskanal (13) angeordnet ist, der eine Einlassöffnung (19) im Bereich des Auslasses (3) aufweist, um die zur Weiterförderung der Behälterverschlüsse (26) verwendete Druckluft aus dem Förderbahnvolumen (14) zur Drucklufteinheit (15) rückzuführen. 10/19

    SsterreiebiKfcts päteütarnt AT 13 042 Ul 2013-05-15
12. 12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass lonen-sprühdüsen vorgesehen sind, um die in das Förderbahnvolumen (14) einzublasende Druckluft zu ionisieren.
13. 13. Verfahren zur Behandlung und Zuführung von vereinzelten und vorzugsweise vor- oder lageorientierten Behälterverschlüssen (26) zu einer Weiterverarbeitungsmaschine, vorzugsweise Verschließmaschine, wobei die Behälterverschlüsse (26) mittels Druckluft in einer, vorzugsweise horizontalen Ebene (23) befördert werden, wobei weiters die Behälterverschlüsse (26) eine Oberseite und eine Unterseite aufweisen, und wobei Ober- und Unterseite im Wesentlichen parallel zueinander sind und die Unterseite dem Inneren eines Behälters zugewandt ist und die Oberseite außerhalb des Behälters liegt, wenn der Behälter mit dem Behälterverschluss (26) verschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Behälterverschlüsse (26) in der Ebene (23) auf einer spiralförmigen Bahn (1) ins Zentrum einer Spirale befördert werden, von wo sie der Weiterverarbeitungsmaschine zugeführt werden.
14. 14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterseiten der Behälterverschlüsse (26) bei deren Beförderung von der Ebene (23) der Spirale abgewandt sind.
15. 15. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Behälterverschlüsse (26), insbesondere die Unterseiten der Behälterverschlüsse (26) während der Beförderung der Behälterverschlüsse (26) auf der spiralförmigen Bahn (1) mindestens 20 s, vorzugsweise zwischen 25 s und 80 s mit UV-Licht bestrahlt werden, um die Behälterverschlüsse (26) zu entkeimen und zu sterilisieren.
16. 16. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführung der Behälterverschlüsse (26) zur Weiterverarbeitungsmaschine durch Rutschen über eine Rutsche (16) mit einem Bewegungsanteil in Richtung der Schwerkraft erfolgt. Hierzu 8 Blatt Zeichnungen 11 /19