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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Vorrichtungen zum Transportieren von Flaschen oder anderen Behältern sind insbesondere auch in einer transportsternartigen Ausbildung bekannt, bei der am Umfang eines um eine vertikale Maschinenachse umlaufend antreibbaren Rotors mehrere Behälteraufnahmen gebildet sind. An diese Behälteraufnahmen werden die Behälter an einer Übergabeposition jeweils einzeln von einer vorausgehenden Maschine oder einer vorausgehenden Anlagenkomponente übergeben und dann an der jeweiligen Behälteraufnahmen gehalten bei umlaufendem Rotor an eine Abgabeposition transportiert, an der die Behälter an eine weitere Maschine oder Anlagenkomponente übergeben werden.
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Vielfach ist es erforderlich, die Behälter auf dem Transportweg zwischen einer ersten Maschine oder Anlagenkomponente und einer zweiten Maschine oder Anlagenkomponente zu wenden, beispielsweise die in einem Rinser in Überkopf-Lage oder -Orientierung behandelten Behälter durch Wenden in ihre Normallage zurückzubringen und in dieser Normallage beispielsweise an eine Füllmaschine zu übergeben.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung aufzuzeigen, die bei vereinfachter Konstruktion und kompakter Baugröße nicht nur das Transportieren der Behälter von einer Übergabeposition an eine Abgabeposition ermöglicht, sondern zugleich auf diesem Transportweg auch ein Schwenken der Behälter um eine Achse senkrecht oder quer zur Behälterachse ermöglicht. Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine Vorrichtung entsprechend dem Patentanspruch 1 ausgebildet.
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Unter „Behälterachse” ist im Sinne der Erfindung die Hochachse der Behälter zu verstehen, die in der Regel auch die Achse der Behälteröffnung des jeweiligen Behälters ist.
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Unter „Überkopf-Lage” oder Überkopf-Orientierung ist im Sinne der Erfindung eine Behälterorientierung zu verstehen, bei der die Öffnung des jeweiligen Behälters nach unten weist. Unter Normallage oder Normalorientierung ist im Sinne der Erfindung eine Behälterorientierung zu verstehen, bei der die jeweilige Behälteröffnung nach oben weist.
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Bevorzugt ist die erfindungsgemäße Vorrichtung so ausgebildet, dass die Behälteraufnahmen, welche vorzugsweise von Behältergreifern gebildet sind, auf dem Transportweg zwischen der Übergabeposition und der Abgabeposition aus einer Ausgangslage in einer ersten Richtung um 180° geschwenkt werden und auf dem Weg zwischen der Abgabeposition und der Übergabeposition um 180° zurück geschwenkt, d. h. in einer entgegen gesetzten zweiten Richtung geschwenkt werden, sodass jede Behälteraufnahme an der Übergabeposition wieder die Ausgangslage aufweist.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt die Steuerung der Hub- und Schwenkbewegungen jeweils kurvengesteuert und damit zwangsgesteuert synchron mit der Bewegung der Behälteraufnahmen.
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Bevorzug ist die Hubbewegung gleich oder im Wesentlichen gleich der Größe, die die Behälter in Richtung ihrer Behälterachse aufweisen, wobei weiterhin bevorzugt die Hub- und Schwenkbewegungen derart aufeinander abgestimmt sind, dass das Schwenken jedes Behälters letztlich um eine Achse erfolgt, die die Behälterachse in ihrer Mitte oder im Wesentlichen in ihrer Mitte schneidet.
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Weiterbildungen, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und aus den Figuren. Dabei sind alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination grundsätzlich Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung. Auch wird der Inhalt der Ansprüche zu einem Bestandteil der Beschreibung gemacht.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen:
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1 in vereinfachter perspektivischer Funktionsdarstellung einen Rinser sowie eine Füllmaschine für Behälter in Form von Flaschen, zusammen mit einem zwischen diesen Maschinen oder Anlagenkomponenten angeordneten transportsternartigen Transporteur zur Übergabe der Flaschen vom Rinser an die Füllmaschine;
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2 den Rinser, die Füllmaschine sowie den Transporteur der 1 in Draufsicht;
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3 und 4 eine vergrößerte Seitenansicht bzw. Draufsicht des transportsternartigen Transporteurs der 1.
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In den Figuren ist 1 ein Rinser umlaufender Bauart, beispielsweise ein Nass- und/oder ein Trocken-Rinser zur Behandlung oder zum Spülen, Reinigen und/oder Desinfizieren des Innenraums von Flaschen 2 mit einem flüssigen und/oder trockenen Behandlungsmedium. Der Rinser 1 besteht hierfür in der dem Fachmann bekannten Weise im Wesentlichen aus einem um eine vertikale Maschinen- oder Rinserachse MA1 in Richtung des Pfeils A umlaufend antreibbaren Rotor 3, an dessen Umfang in gleichmäßigen Winkelabständen gegeneinander versetzt ihre Behandlungsstationen 6 gebildet sind, und zwar beispielsweise jeweils bestehend aus einem greiferartigen Flaschenhalter 4 und aus einer Düse 5 zum Ausbringen des flüssigen oder gas- und/oder dampfförmigen Behandlungsmediums in die jeweilige Flasche 2.
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Wie in der 1 dargestellt sind die Flaschen 2 an den von jeweils einem Flaschengreifer 4 und einer Düse 5 gebildeten Behandlungspositionen 6 in Überkopf-Lage, d. h. mit der Behälter- oder Flaschenachse zwar in vertikaler Richtung und damit parallel zur Maschinenachse MA1 des Rinsers 1 orientiert, aber mit ihrer Flaschenöffnung 2.1 nach unten und mit dem Flaschenboden 2.2 nach oben weisend angeordnet. Die Flaschen 2 werden beispielsweise in dieser Orientierung über einen nicht dargestellten Behälter- oder Flascheneinlauf den einzelnen Behandlungspositionen 6 übergeben, wobei das Wenden der Flaschen 2 aus ihrer ursprünglichen Normallage mit der Flaschenachse in vertikaler Richtung orientiert und mit der Flaschenöffnung 2.1 nach oben weisend in die Überkopf-Lage beispielsweise im Bereich des Flaschen- oder Behältereinlaufs erfolgt.
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Nach der Behandlung der Flaschen 2 gelangen diese mit dem umlaufend angetriebenen Rotor 3 an eine Übergabeposition 7, an der jede Flasche 2 in Überkopf-Lage von einem Flaschengreifer 8 des transportsternartigen Transporteurs 9 aufgenommen bzw. erfasst und mit dem Transporteur 9 mitbewegt wird, sodass jede Flasche 2 dann schließlich nach einem Wenden in Normallage, d. h. mit der Flaschenachse in vertikaler Richtung orientiert und mit der Flaschenöffnung 2.1 oben liegend an einer Abgabeposition 10 an eine Behandlungsposition 11 der Füllmaschine 12 übergeben wird.
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Die Füllmaschine 1 ist eine solche umlaufender Bauart, die in der dem Fachmann bekannten Weise u. a. einen um eine vertikale Maschinenachse MA2 der Füllmaschine 12 in Richtung des Pfeils B umlaufend antreibbaren Rotor 13 aufweist, an dessen Umfang eine Vielzahl von Behandlungspositionen 11 in gleichmäßigen Winkelabständen gebildet sind, und zwar u. a. bestehend aus einem Behälterträger 14.1 für eine hängende Halterung der Flaschen 2 an einem unterhalb der Flaschenmündung 2.1 ausgebildeten Mündungsflansch 2.3 sowie aus jeweils einem Füllelement 14 zum gesteuerten Füllen der Flaschen 2 mit einem flüssigen Füllgut.
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Die Besonderheit der dargestellten Anlage besteht in der Ausbildung des Transportelementes 9. Dieses besitzt ebenfalls einen Rotor 15, der um eine vertikale Maschinenachse MA3 in Richtung des Pfeils C und damit gegenläufig zur Drehbewegung der Rotoren 3 und 13 (Pfeile A bzw. B) umlaufend antreibbar ist und an dessen Umfang eine Vielzahl von Flaschengreifern 8 vorgesehen ist. Diese Flaschengreifer 8 sind beispielsweise zangenartig mit zwei relativ zueinander beweglichen und durch Federmittel in eine geschlossene Stellung vorgespannten Greifer- oder Klemmbacken ausgebildet, die an der Übergabeposition 7 jeweils eine Flache 2 an ihrem zwischen der Flaschenmündung 2.1 und dem Mündungsflansch 2.3 gebildeten Teilbereich des Flaschenhalses greifen und durch Klemmen halten, bis die jeweilige Flasche 2 dann nach dem Rückwenden oder Schwenken in ihre Normallage mit dem umlaufenden Rotor 15 an die Abgabeposition 10 gelangt ist und dort an einen Behälterträger 14 einer Behandlungsposition 11 der Füllmaschine 12 übergeben wird. Durch nicht dargestellte Steuermittel werden die Flaschengreifer 8 jeweils an den Positionen 7 und 10 zur Aufnahme einer Flasche 2 vom Rinser 1 bzw. zur Übergabe einer Flasche 2 an die Füllmaschine 12 geöffnet.
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Die Flaschengreifer 10 sind bei der dargestellten Ausführungsform des Transporteurs 9 jeweils paarweise an einer gemeinsamen Platine 8.1 (Hilfsträger) und mit dieser an einem Flaschengreiferträger 16 um eine gemeinsame Achse schwenkbar vorgesehen, die u. a. von der Achse eines Gelenkbolzens 17 gebildet und tangential zum Umfang oder Drehrichtung des Rotors 15 bzw. zu einem gedachten, die Maschinenachse MA3 konzentrisch umschließenden Kreiszylinder orientiert ist.
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Die Flaschengreiferträger 16 sind an Führungsstangen 18 in vertikaler Richtung, d. h. parallel zur Maschinenachse MA3 verschiebbar am Umfang des Rotors 15 vorgesehen. Die bezogen auf die Maschinenachse MA3 gegenüber den Greiferträgern 16 radial nach Innen versetzten Führungsstangen 18 erstrecken sich jeweils zwischen einem oberen Rotorelement 15.1 und einem unteren Rotorelement 15.2 des Rotors 15, sodass sich für diesen eine ringkäfigartige Struktur ergibt, die trotz einer relativ leichten Bauweise eine hohe Festigkeit oder Stabilität besitzt. Weiterhin sind die Führungsstangen 18 jeweils paarweise vorgesehen, und zwar derart, dass jeweils zwei bezogen auf die Maschinenachse MA3 radial voneinander beabstandete Führungsstangen 18 zur Führung eines Flaschengreiferträgers 16 vorgesehen sind, jeder Flaschengreiferträger also in vertikaler Richtung an der von den beiden Führungsstangen 18 gebildeten Führung in vertikaler Richtung beweglich, aber verdrehungssicher geführt ist.
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Wie die Figuren zeigen, sind bei der dargestellten Ausführungsform die Flaschengreiferträger 16 armartig ausgebildet, und zwar derart, dass sie mit ihrer Längserstreckung bezogen auf die Maschinenachse MA3 von ihrer von den beiden Führungsstangen 18 gebildeten Führung radial nach außen wegstehen. An dem außen liegenden Ende sind die Flaschengreifer 8 mit den Hilfsträgern oder Platinen 8.1 an dem jeweiligen Flaschenträger 16 angelenkt.
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Durch eine ortsfeste, d. h. mit dem Rotor 15 nicht umlaufende Steuerkurve 19 und durch in diese Steuerkurve 19 eingreifende, an den Flaschengreiferträgern 16 frei drehbar gelagerte Kurvenrollen 20 werden die Flaschengreiferträger 16 bei umlaufendem Rotor 15 zwangsgesteuert entlang ihrer Führungsstangen 18 in vertikaler Richtung auf und ab bewegt, und zwar bei der dargestellten Ausführungsform derart, dass sich die Flaschengreiferträger 16 an der Übergabeposition 7 in der untersten Hubstellung und an der Abgabeposition 10 in der obersten Hubstellung befinden. Die Flaschengreiferträger 16 werden also auf dem Winkelbereich der Drehbewegung des Rotors 15 zwischen der Übergabeposition 7 und der Abgabeposition 10 nach oben bewegt und auf dem Winkelbereich der Drehbewegung des Rotors zwischen der Abgabeposition 10 und der Übergabeposition 7 wieder nach unten bewegt werden. Hierfür weist die Steuerkurve 19 einen zwischen der Übergabeposition 7 und der Abgabeposition 10 ansteigenden und zwischen der Abgabeposition 10 und der Übergabeposition 7 wieder abfallenden Verlauf auf.
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Wie die Figuren zeigen, befindet sich die ortsfeste, d. h. mit dem Rotor 15 nicht umlaufende Steuer- und Hubkurve 19 innerhalb des Bewegungsraumes, in dem sich die Führungsstangen 18 bei umlaufendem Rotor bewegen, und ist an einer mit dem Rotor nicht mitdrehenden und ebenfalls innerhalb des Bewegungsraumes der Führungsstangen 18 achsgleich mit der Maschinenachse MA3 angeordneten zentralen Säule 21 befestigt. Dies ist dadurch möglich, dass das untere Rotorteil 15.2 als die Maschinenachse MA3 konzentrisch umschließender Ring ausgeführt ist, der über die Führungsstangen 18 mit dem oberen speichenradartigen Rotorteil 15.1 verbunden ist. Die Kurvenrollen 20 befinden sich jeweils am radial innenliegenden Ende der Flaschengreiferträger 16 mit kurzem Abstand von den Führungsstangen 18 und damit im kurzen Abstand von den Gleitbuchsen, mit denen die Flaschengreiferträger 16 an den Führungsstangen geführt sind, wodurch sich antriebsmäßig optimale Verhältnisse ergeben. Die beiden Flaschengreifer 8 jedes Flaschengreiferpaares sind an der gemeinsamen Platine 8.1 vorgesehen, mit der die beiden Flaschengreifer 8 jedes Flaschengreiferpaares um die gemeinsame horizontale, tangential zur Drehbewegung (Pfeil C) des Rotors 15 orientierte und im Wesentlichen von einem Gelenkbolzen 17 gebildete Schwenkachse schwenkbar am Flaschengreiferträger 16 vorgesehen sind.
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An jeder Platine 8.1 ist zwischen den beiden Flaschengreifern 8 ein Steuerarm 22 mit einem Ende befestigt, und zwar derart, dass dieser Steuerarm mit seiner Längserstreckung radial zur jeweiligen von dem Gelenkbolzen 17 gebildeten Schwenkachse der Platine 8.1 orientiert ist. Jeder Steuerarm 22 ist an seinem der zugehörigen Platine 8.1 entfernt liegenden Ende mit einem Führungsstück 23 ausgebildet, welches gabelartig eine ortsfeste, d. h. mit dem Rotor 15 nicht umlaufende, in sich geschlossene und bei der dargestellten Ausführungsform von einem Rohrprofil gebildete Führungskurve 24 übergreift und an dieser Steuerkurve 24 verschiebbar geführt ist. Um einen sicheren Eingriff des jeweiligen Führungsstücks in die Führungskurve 24 zu gewährleisten, ist bei der dargestellten Ausführungsform jeder Steuerarm 22 teleskopartige mit axial wirkenden Federmitteln ausgebildet, die das zugehörige Führungsstück 23 gegen die Führungskurve 24 andrücken.
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Die Steuerkurve 24 besitzt einen die Bewegungsbahn der Gelenkbolzen 17 mit einem Abstand wendelartig umschließenden Verlauf, und zwar mit einer halben Windung bzw. 180°-Windung zwischen der Übergabeposition 7 und der Abgabeposition 10 und mit einer ebenfalls halben Windung bzw. 180°-Windung mit entgegen gesetztem Verlauf oder Windungssinn zwischen der Übergabeposition 10 und der Übergabeposition 7. Der Abstand der Steuerkurve 24 von der Bewegungsbahn der Gelenkbolzen 17 ist dabei gleich der Länge der Steuerarme 22. Die Steuerkurve 24 ist weiterhin so ausgebildet, dass die Behälter auf der Transportstrecke zwischen der Übergabeposition 7 und der Abgabeposition 10 mit ihrem Behälterboden bezogen auf die Maschinenachse MA3 zunächst außen geschwenkt und anschließend wieder nach innen geschwenkt werden, und zwar bevorzugt so, dass jede Flaschen 2 auf der Hälfte des Transportweges oder des Winkelbereichs der Drehbewegung des Rotors 15 zwischen der Übergabeposition 7 und der Abgabeposition 10 mit ihrer Flaschenachse radial oder in etwa radial zur Maschinenachse MA3 orientiert ist.
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Durch die mit der Steuerkurve 24 zusammenwirkenden Steuerarme 22 erfolgt bei umlaufenden Rotor 15 ein zwangsweises Schwenken der Flaschengreifer 8 um die Schenkachse des zugehörigen Gelenkbolzens 17 um 180°C, sodass die an der Übergabeposition 7 zunächst in der Überkopf-Lage von den Flaschengreifern 8 aufgenommenen Flaschen 2 während des Transportes an die Abgabeposition 10 in die Normallage zurückgewendet bzw. geschwenkt werden Die beiden Steuerkurven 19 und 24 sind vorzugsweise so aufeinander abgestimmt, dass sich die durch die Steuerkurve 20 gesteuerte Hubbewegung und die durch die Steuerkurve 24 gesteuerte Schwenkbewegung der Flaschengreifer 8 um die Schwenkachsen bzw. Gelenkbolzen 17 eine resultierende Bewegung in der Weise ergeben, dass jede Flaschen 2 während des Transportes von der Übergabeposition 7 an die Abgabeposition 10, d. h. auf dem entsprechenden Winkelbereich der Drehbewegung des Rotors 15 faktisch um ihre Flaschenmitte, d. h. um eine Achse geschwenkt werden, die die jeweilige Flaschenachse in ihrer Mitte schneidet. Diese Ausbildung hat zusätzlich zu dem generellen Vorteil einer kompakten Bauweise und des Zurückschwenkens der Flaschen 2 in ihre Normallage auch den Vorteil, dass praktisch kein Höhenversatz zwischen den Flaschen 2 am Rinser und den Flaschen 2 an der Füllmaschine erfolgt.
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Bei der dargestellten Ausführungsform weist die Sterkurve 24 speziell einen solchen Verlauf auf, dass die Längserstreckung jedes Steuerarms 22 an den Positionen 7 und 10 jeweils radial zur Maschinenachse MA3 orientiert ist. Die Führungskurve 24 ist bei der dargestellten Ausführungsform weiterhin so ausgebildet, dass sie an den Positionen 7 und 10 ein unterschiedliches Höhenniveau in vertikaler Richtung aufweist, d. h. an der Übergabeposition 7 ein unteres Höhenniveaus, welches dort im Wesentlichen auch dem unteren Niveau bzw. der Ausgangslage der Flaschengreifer 8 an der Übergabeposition 7 entspricht, und an der Übergabe 10 ein höheres Niveau, welches auch in etwa dem höheren Niveau der Flaschengreifer 8 an der Abgabeposition 10 entspricht. In Drehrichtung C des Rotors 5 steigt das Höhenniveau der Steuerkurve 24 in vertikaler Richtung von der Übergabeposition 7 an die Abgabeposition 10 zunächst an und fällt dann von der Übergabeposition 10 an die Übergabeposition 7 wieder auf das untere Höhenniveau ab. Außerdem besitzt die Steuerkurve 24 einen solchen Verlauf, dass der radiale Abstand von der Maschinenachse MA3 an der Übergabeposition 7 um die doppelte Länge der Steuerarme 22 größer ist als an der Abgabeposition 10.
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Es versteht sich, dass die Rotoren 3, 13 und 15 synchron derart angetrieben sind, dass immer dann, wenn eine Behandlungsposition 6 des Rinsers 1 die Übergabeposition 7 erreicht hat, dort auch ein Flaschengreifer 8 bereitsteht, bzw. immer dann, wenn ein Flaschengreifer 8 die Abgabeposition 10 erreicht hat, dort auch ein Behälterträger 14.1 zur Aufnahme der betreffenden Flasche 2 bereitsteht.
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Die Erfindung wurde voranstehend an einem Ausführungsbeispiel beschrieben. Es versteht sich, dass zahlreiche Änderungen sowie Ergänzungen möglich sind, ohne das dadurch der der Erfindung zugrunde liegende Erfindungsgedanke verlassen wird.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Rinser
- 2
- Flasche
- 2.1
- Flaschenöffnung
- 2.2
- Flaschenboden
- 2.3
- Mündungsflansch
- 3
- Rotor des Rinsers 1
- 4
- Flaschenhalter oder -greifer am Rinser 1
- 5
- Behandlungsdüse
- 6
- Behandlungsposition am Rinser 1
- 7
- Übergabeposition zwischen Rinser und Transporteur 9
- 8
- Flaschengreifer
- 8.1
- Platine für zwei Flaschengreifer 8
- 9
- Transporteur
- 10
- Übergabeposition zwischen Transporteur 9 und Füllmaschine
- 11
- Behandlungsposition an Füllmaschine 12
- 12
- Füllmaschine
- 13
- Rotor
- 14
- Füllelement
- 14.1
- Behälterträger
- 15
- Rotor
- 15.1, 15.2
- Rotorelement
- 16
- Flaschengreiferträger
- 17
- Gelenkbolzen
- 18
- Führungsstange
- 19
- Steuerkurve
- 20
- Kurvenrolle
- 21
- zentrale Säule
- 22
- Steuerarm
- 23
- Führungsstück
- 24
- Steuerkurve
- A
- Drehrichtung des Rotors 3
- B
- Drehrichtung des Rotors 13
- C
- Drehrichtung des Rotors 15
- MA1
- vertikale Maschinenachse des Rinsers 1
- MA2
- vertikale Maschinenachse des Rotors 13
- MA3
- vertikale Maschinenachse des Rotors 15
