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Die Erfindung bezieht sich auf einen Transporteur gemäß Oberbegriff Patentanspruch 1 sowie auf eine Behälterbehandlungsmaschine mit einem solchen Transporteur gemäß Oberbegriff Patentanspruch 12.
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Transporteure für Flaschen oder dergleichen Behälter mit einem um eine vertikale Maschinenachse umlaufend angetriebenen Transportelement oder Rotor, an dessen Umfang eine Vielzahl von Behälteraufnahmepositionen für einen Transport der an diesen Positionen hängend gehaltenen Behälter auf einer kreisbogenförmigen Transportstrecke sind in unterschiedlichen Ausführungen bekannt. Hierbei ist es auch bekannt, an den Behälteraufnahmepositionen fingerartige Behälteranlage- oder Abstützelemente vorzusehen, die ebenfalls mit dem Rotor mitbewegt werden und von denen jeweils zwei derartige Elemente zwischen sich eine Flaschen- bzw. Behälteraufnahme bilden (
DE 694 04 230 T2 ,
EP 1 663 824 B1 ). Zur Anpassung der Breite der jeweiligen Behälteraufnahme an unterschiedliche Behälterdurchmesser sind die beiden fingerartigen Behälteranlage- oder Abstützelemente jeder Behälteraufnahme gegenläufig um Achsen parallel zur Maschinenachse schwenkbar, und zwar vorzugsweise die fingerartigen Behälteranlage- oder Abstützelemente sämtlicher Behältertaschen gleichzeitig über gemeinsame Einstellringe.
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Nachteilig ist bei diesen bekannten Transporteuren insbesondere, dass durch die Ausbildung der Behälteranlage- und Abstützelemente als Finger sich an diesen insbesondere in vertikaler Richtung nur eine reduzierte Anlage- und Abstützfläche für die Behälter ergibt. Nachteilig ist weiterhin auch, dass die Finger und deren Lagerung in Umfangsrichtung des Rotors einen nicht unerheblichen Platzbedarf erfordern, sodass sich bei vorgegebenem Außendurchmessers des Rotors nur eine reduzierte Anzahl von Behälteraufnahmepositionen möglich ist.
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Bekannt sind weiterhin Transporteure für Flaschen (
EP 0 659 683 A1 ), bei denen die am Umfang eines um eine Maschinenachse umlaufend antreibbaren Rotors vorgesehenen Behälteraufnahmepositionen von zwei Klemmarmen oder Klemmfingern sowie zusätzlich von einem Abstützelement gebildet sind, gegen welches der jeweilige Behälter mit einem der Maschinenachse zugewandten Umfangsbereich anliegt und welches radial zur Maschinenachse bewegbar ist.
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Bekannt ist weiterhin ein Transporteur für Flaschen (
DE 601 14 777 T2 ) mit einer Vielzahl von muldenartigen Behälteraufnahmen am Umfang eines um eine Maschinenachse umlaufend antreibbaren Rotors. Zur Bildung der Behälteraufnahmen, in denen die jeweilige Flasche mit einem Teil ihres Umfangs aufgenommen ist, ist ein Riemen über Führungsstifte geführt, die an zwei achsgleich mit der Maschinenachse angeordneten Tragringen vorgesehen sind. Zur Anpassung der Behälteraufnahmen an Flaschen mit unterschiedlichem Durchmesser sind die beiden Tragringe um die Maschinenachse durch Drehen relativ zueinander verstellbar.
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Bekannt sind schließlich Transporteure mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruches 1 (
JP 2011 006 261 A ), wobei Anlagen für die Behälter von Halteblechen gebildet sind, die allerdings keine die Behälter sicher aufnehmenden Behältertaschen bilden, sondern in einer Achsrichtung parallel zur Maschinenachse und Behälterachse gegeneinander versetzt vorgesehen sind.
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Aufgabe der Erfindung ist es, einen Transporteur für Flaschen oder dergleichen Behälter aufzuzeigen, der bei vereinfachter konstruktiver Ausbildung und hoher Betriebssicherheit bezüglich der Behälteranlage- und Abstützelemente sowie deren Anpassung an unterschiedliche Behälterdurchmesser in optimaler Weise ausgebildet ist. Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Transporteur entsprechend dem Patentanspruch 1 ausgeführt. Eine Behälterbehandlungsmaschine ist Gegenstand des Patentanspruchs 12.
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Bei dem erfindungsgemäßen Transporteur sind die Behälteranlage- und Abstützelemente Haltebleche, die hochkant, d. h. mit den Ebenen ihrer Oberflächenseiten parallel zur Maschinenachse angeordnet sind, d. h. in Richtung der Maschinenachse mit einer Höhe ausgeführt sind, die um ein Vielfaches größer ist als die Dicke des für die Haltebleche verwendeten Materials. Die Haltebleche, die beispielsweise aus einem metallischen Material, z. B. aus korrosionsbeständigem Stahl bestehen und Behältertaschen bilden, erstrecken sich selbst bei den größten, mit dem jeweiligen Transporteur zu transportierenden Flaschen bevorzugt über mehr als 50%, vorzugsweise über mehr als 60% der jeweiligen Flaschenhöhe. Hierdurch ist ein großer, sich insbesondere auch in Richtung der Maschinenachse erstreckender Anlage- und Abstützbereich für die Behälter gewährleistet.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind an jeder Behälteraufnahmeposition jeweils zwei Haltebleche vorgesehen, die zwischen sich die Behältertasche bilden, in der der jeweilige Behälter zumindest teilweise aufgenommen ist. Die Anpassung der Lage der Haltebleche bzw. des jeweiligen Abstandes der Haltebleche von den Achsen der Behälteraufnahmepositionen erfolgt bevorzugt durch Schwenken der Haltebleche um wenigstens eine Schwenkachse parallel zur Maschinenachse. Diese Schwenkachse ist bevorzugt entweder die Maschinenachse selbst oder aber einen Achse, die gegenüber der Achse der jeweiligen Behälteraufnahmeposition radial versetzt ist, und zwar vorzugsweise derart, dass sie der Maschinenachse näher liegt als die Achse der Behälteraufnahmeposition.
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Der erfindungsgemäße Transporteur ist beispielsweise Bestandteil einer Transportstrecke zwischen Aggregaten oder Maschinen einer Behälterbehandlungsanlage, beispielsweise einer Anlage zum Herstellen der Behälter durch Blasformen, zum Füllen der Behälter und zum Verschließen der gefüllten Behälter.
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Bevorzugt ist der erfindungsgemäße Transporteur aber Bestandteil einer Behälterbehandlungsmaschine, bei der die Behälteraufnahmepositionen an dem umlaufenden Transportelement oder Rotor Behälterbehandlungspositionen, beispielsweise Füllpositionen einer Füllmaschine, Verschließpositionen einer Verschließmaschine usw. sind.
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„Behälter” sind im Sinne der Erfindung insbesondere Dosen, Flaschen, Tuben, Pouches, jeweils aus Metall, Glas und/oder Kunststoff, aber auch andere Packmittel, insbesondere auch solche die zum Abfüllen von pulverförmigen, granulatartigen, flüssigen oder viskosen Produkten geeignet sind.
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Der Ausdruck „im Wesentlichen” bzw. „etwa” bedeutet im Sinne der Erfindung Abweichungen vom jeweils exakten Wert um +/–10%, bevorzugt um +/–5% und/oder Abweichungen in Form von für die Funktion unbedeutenden Änderungen.
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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 Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
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1 in vereinfachter Darstellung eine Behälterbehandlungsmaschine in Form einer Verschließmaschine zum Verschließen von Behältern mit jeweils einem Verschluss;
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2 in Detaildarstellung und Unteransicht einen Behälter an der Behälterbehandlungsmaschine, zusammen mit zwei eine Behältertasche bzw. Flaschentasche zwischen sich bildenden Halteblechen;
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3 die Behälterbehandlungsmaschine der 1 bei Verarbeitung von Behältern, die gegenüber den Behältern der 1 und 2 reduzierte Abmessungen, insbesondere einen reduzierten Durchmesser aufweisen;
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4 in Detaildarstellung und Unteransicht einen Behälter an der Behälterbehandlungsmaschine, zusammen mit zwei eine Behältertasche bzw. Flaschentasche zwischen sich bildenden Halteblechen;
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5 und 6 Darstellungen wie 1 und 2 bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;
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7 und 8 Darstellungen wie 3 und 4 bei der weiteren Ausführungsform der Erfindung gemäß den 5 und 6.
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In den Figuren ist 1a eine Behälterbehandlungsmaschine umlaufender Bauart in Form einer Verschließmaschine zum Verschließen von Behältern in Form von Flaschen unterschiedlicher Größe und mit unterschiedlichem Flaschendurchmesser, beispielsweise zum Verschließen der Flaschen 2a (1 und 2) mit größerem Flaschendurchmesser und zum Verschließen der Flaschen 2b (3 und 4) mit reduziertem Flaschendurchmesser.
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Die Behälterbehandlungsmaschine 1a besteht hierfür im Wesentlichen aus einem Transporteur, der von einem an einem Maschinengestell um eine vertikale Maschinenachse MA drehbar gelagerten und um diese Maschinenachse umlaufend angetriebenen Rotor 4 gebildet ist und der am Umfang des Rotors 4 eine Vielzahl von Behälteraufnahmepositionen oder Behälterbehandlungspositionen in Form von Verschließpositionen 5 bildet. Von diesen ist in den 1–4 lediglich eine Verschließposition 5 zusammen mit der zu verschließenden Flaschen 2a bzw. 2b dargestellt. Jede Verschließposition 5 umfasst u. a. ein an einem oberen Rotorelement 4.1 gehaltenes Verschließwerkzeug. Weiterhin bildet ein unterhalb des Rotorelementes 4.1 vorgesehenes ringsförmiges Rotorelement 4.2 eine Vielzahl von Behälterträgern, von denen jeweils einer jeder Verschließposition 5 zugeordnet ist und an denen die Flaschen 2a bzw. 2b an einem unterhalb ihrer Flaschenmündung ausgebildeten Flansch (Neckring) hängend gehalten sind.
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Die Flaschen 2a bzw. 2b werden der Behälterbehandlungsmaschine bzw. den Verschließpositionen 5 an einem Behältereinlauf zugeführt. Die verschlossenen Flaschen 2a bzw. 2b werden den Verschließpositionen 5 an einem Behälterauslauf entnommen. Auf dem Winkelbereich der Drehbewegung des Rotors 4 zwischen dem Behältereinlauf und dem Behälterauslauf erfolgt das Verschließen der jeweiligen Flasche 2a bzw. 2b beispielsweise durch Aufschrauben eines Schraubverschlusses.
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Um sicher zu stellen, dass die Flaschen 2a bzw. 2b in der erwünschten Weise mit ihrer Flaschenachse parallel oder im Wesentlichen parallel zur Maschinenachse MA orientiert und achsgleich oder im Wesentlichen achsgleich mit einer Achse BA der betreffenden Behandlungs- bzw. Verschließposition angeordnet sind, d. h. auf die Flaschen 2a bzw. 2b durch die Drehbewegung des Rotors 4 einwirkende Zentrifugalkräfte kein Verkippen der Flaschen 2a bzw. 2b bewirken können, ist wenigstens eine äußere, mit dem Rotor 4 nicht mitbewegte und in den Figuren mit 7 angedeutete Behälterführung vorgesehen. Die Behälterführung 7 erstreckt sich als Führungsbogen kreisbogenförmig entlang der Bewegungsbahn der Flaschen 2a bzw. 2b, die sich mit ihren bezogen auf die Maschinenachse MA außen liegenden Bereichen ihrer Mantelfläche an der Behälterführung 7 gleitend abstützen.
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Obwohl die Behälterführung 7 zumindest an ihrer Abstützfläche für die Flaschen 2a bzw. 2b aus einem Material, beispielsweise aus Kunststoff, einem rostfreien Stahlblech oder Aluminium besteht, welches in Paarung mit dem für die Flaschen verwendeten Material (z. B. Glas oder Kunststoff bzw. PET) einen reduzierten Reibungskoeffizienten aufweist, wird durch das Gleiten an der Behälterführung 7 auf die Flaschen 2a bzw. 2b ein gewisses Drehmoment um die vertikale Flaschenachse ausgeübt. Die Flasche 2a wird hierbei im Bereich unterhalb des Neckrings gebremst und leicht gekippt. Um dieses Kippen der Flaschen 2a, 2b zu vermeiden, ist an jeder Verschließposition 5 eine als Flaschentasche ausgeführte Behältertasche 8a gebildet, und zwar zwischen zwei Halteblechen 9a, die mit ihren Oberflächenseiten in vertikalen Ebenen, d. h. in Ebenen parallel zur Maschinenachse MA sowie parallel zu der vertikalen Achse BA angeordnet sind.
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Wie insbesondere die 2 und 4 zeigen, sind die beiden Haltebleche 9a jeder Behältertasche 8a jeweils an einem ringartigen Lagerelement 10 befestigt, welches an einem Lagerbolzen 11 um eine Schenkachse parallel zur Maschinenachse MA schwenkbar ist. Für jedes Halteblech 9 ist ein eigenständiges Lagerelement 10 vorgesehen. Die beiden Lagerelemente 10 sind an einem gemeinsamen die Schwenkachse bzw. ein Doppelgelenk 12 bildenden Lagerbolzen 11 gelagert, und zwar in Achsrichtung dieses Bolzens axial gegeneinander versetzt, so dass sich für beide Haltebleche 9a jeder Behältertasche 8a eine gemeinsame Schwenkachse ergibt.
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Weiterhin befinden sich der Lagerbolzen 11 bzw. das von den Lagerelementen 10 und dem Lagerbolzen 11 gebildete Doppelgelenk 12 bzw. dessen Schwenkachse bezogen auf die Maschinenachse MA gegenüber der Achse BA radial nach innen versetzt, und zwar bei der dargestellten Ausführungsform derart, dass an jeder Verschließposition 5 die von dem Doppelgelenk 12 gebildete gemeinsame Schwenkachse, die Achse BA sowie die Maschinenachse MA in einer gemeinsamen vertikalen Ebene liegen.
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Die beiden Haltebleche 9a bilden zwischen sich die sich in Richtung auf die Maschinenachse MA V-förmige verengende Behältertasche 8a, d. h. der Abstand, den die Haltebleche 9a jeder Verschließposition 5 voneinander in einer horizontalen Ebene senkrecht zur Maschinenachse MA aufweisen, nimmt mit abnehmendem Abstand von der Maschinenachse MA ab.
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Wie die 2 und 4 zeigen, liegen die Haltebleche 9a mit ihren vertikalen, dem Doppelgelenk 12 entfernt liegenden Randbereichen gegen die Mantelfläche der jeweiligen Flasche 2a bzw. 2b an, und zwar derart, dass die Flasche nur leicht in Kontakt kommt, im Wesentlichen ohne Druckkräfte auf die Flasche. Wesentlich hierbei ist u. a., dass die jeweilige Behältertasche 8a, d. h. die Orientierung deren Haltebleche 9a an den jeweiligen Flaschendurchmesser angepasst ist, sodass die Haltebleche 9a jeweils zumindest punktuell gegen die Flaschenaußenfläche ausreichend anliegen. Diese Anpassung an den Flaschendurchmesser erfolgt durch Auseinanderschwenken oder durch Aufeinanderzuschwenken der beiden Haltebleche 9a um die gemeinsame Schenkachse des jeweiligen Doppelgelenks 12. Bei der Behälterbehandlungsmaschine 1a sind hierfür die Lagerelemente 10 jeweils mit einem Zahnradsegment 13 versehen, welches sich von dem betreffenden Lagerelement 10 bezogen auf die Maschinenachse MA radial nach innen oder im Wesentlichen radial nach innen weg erstreckt und welches mit einer bezogen auf die Maschinenachse MA radial außen liegenden Verzahnung eines Einstellrings 14 in Eingriff steht. Ebenso wie die Lagerelemente 10 sind auch deren Zahnradsegmente 13 in vertikaler Richtung gegeneinander versetzt, sodass das Zahnradsegment 13 jedes Lagerelementes 10 und damit jedes Halteblechs 9a mit einem eigenständigen Einstellring 14 zusammen wirkt. Die somit in Richtung der Maschinenachse MA gegeneinander versetzten Einstellringe 14 sind achsgleich mit der Maschinenachse MA angeordnet. Durch entsprechende gegenläufige Einstell- oder Drehbewegung der Einstellringe 14 erfolgt die gleichzeitige Anpassung sämtlicher Behältertaschen 8a an den Durchmesser der zu verarbeitenden Flaschen 2a bzw. 2b.
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Bei der dargestellten Ausführungsform beträgt an jeder Behandlungsposition 5 der radiale Abstand zwischen der von dem Doppelgelenk 12 gebildeten Schwenkachse und der Achse BA etwa 78% bis 83% des maximalen Durchmessers der mit der Behälterbehandlungsmaschine 1a verarbeiteten Flaschen. Weiterhin beträgt der radiale Abstand zwischen der Schwenkachse und der Achse BA etwa 80% bis 90% des Abstandes, den die radial außen liegenden vertikalen Ränder oder Randbereiche der beiden Haltebleche 9a in der horizontalen, senkrecht zur Maschinenachse MA orientierten Ebene bei der größten Breite der Behältertaschen 8a voneinander aufweisen. Durch diese Ausbildung wird u. a. erreicht, dass der Winkel um die jeweilige Flaschenachse oder die Achse BA zwischen den Anlagebereichen, an denen die Haltebleche 9a gegen die jeweilige Flasche anliegen, unabhängig von dem jeweiligen Flaschendurchmesser im Wesentlichen gleich bleibt.
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Die 5–8 zeigen als weitere Ausführungsform eine Behälterbehandlungsmaschine 1b, die wiederum als Verschließmaschine ausgebildet ist und sich von der Behälterbehandlungsmaschine 1a im Wesentlichen nur dadurch unterscheidet, dass die beiden Haltebleche 9b jeder als Flaschentasche ausgeführten Behältertasche 8b bezogen auf die Maschinenachse MA radial innen liegend jeweils an einem Einstellring 14 starr befestigt sind. Durch gegenläufiges Drehen der Einstellringe 14 um die Maschinenachse MA und damit durch gegenläufiges Schwenken der Haltebleche 9b um die Maschinenachse MA ist wiederum eine Anpassung sämtlicher Behältertaschen 8b an den unterschiedlichen Durchmesser der Flaschen 2a und 2b möglich, d. h. durch Einstellung des Abstandes zwischen den beiden, die jeweilige Behältertasche 8b bildenden Haltebleche 9b.
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Wie insbesondere die 6 und 8 zeigen, sind die Haltebleche 9b um wenigstens eine Achse parallel zur Maschinenachse MA leicht abgewinkelt, sodass sie bezogen auf die Maschinenachse MA einen radial innen liegenden, mit den jeweiligen Einstellring 14 verbundenen Abschnitt 9b.1 und einen sich an diesen radial nach außen anschließenden Abschnitt 9b.2 aufweisen, und zwar derart, dass die Ebenen der beiden Abschnitte 9b.1 einen kleineren Winkel miteinander einschließen als die Ebenen der Abschnitte 9b.2. Weiterhin sind die Abschnitte 9b.1 in vertikaler Richtung nur mit einer reduzierten Höhe ausgebildet, während die Haltebleche 9b an ihren Abschnitt 9b.1, die die Anlageflächen für die Flaschen 2a bzw. 2b bilden, die Gesamthöhe aufweisen.
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Die Abschnitte 9b.2 bilden zwischen sich wiederum die jeweilige, sich V-förmig radial nach innen verengende Behältertasche 8b. Zur Sicherstellung jeweils einer definierten und reproduzierbaren Breite der Behältertaschen 8b in den beiden Extremen der Einstellung sind von Bolzen gebildete Anschläge 15 und 16 vorgesehen und zwar zwei Anschläge 15, gegen die die Haltebleche 9b an ihren einander abgewandten Oberflächenseiten bei der größten Behältertaschenbreite anliegen (6), und ein Anschlag 16, gegen den die Haltebleche 9b mit ihren einander zugewandten Oberflächenseiten bei der kleinsten Behältertaschenbreite anliegen (8).
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Auch bei der Behälterbehandlungsmaschine 1b, bei der die Anpassung der Breite der Behältertaschen 8b wiederum durch Schwenken der Haltebleche 9b um eine Achse erfolgt, die gegenüber der Achse BA radial nach innen versetzt ist, wird erreicht, dass der Winkel um die jeweilige Flaschenachse bzw. um die Achse BA zwischen den beiden Anlagebereichen, an denen die Haltebleche 9b gegen die Flaschen anliegen, unabhängig oder im Wesentlichen unabhängig von dem Flaschendurchmesser ist.
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Beiden beschriebenen Ausführungsformen ist gemeinsam, dass die Behältertaschen 8a bzw. 8b jeweils zwischen Halteblechen 9a bzw. 9b gebildet sind, die hochkant, d. h. mit ihren Oberflächenseiten in vertikalen Ebenen angeordnet sind, sodass sich auf großer auch in vertikaler Richtung erstreckender Länge eine Vielzahl von Möglichkeiten für eine Anlage der Flaschen 2a bzw. 2b ergibt. Hierdurch ist auch die Verarbeitung von Flaschen unterschiedlicher Höhe möglich, und zwar ohne die Notwendigkeit einer vertikalen Einstellung der Behältertaschen. Insbesondere wird auch erreicht, dass bei eventuellen Toleranzen des Flaschendurchmessers entlang der Flaschenhöhe stets eine sichere Anlage der Flaschen 2a bzw. 2b gegen die Haltebleche 9a bzw. 9b gewährleistet ist.
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Durch die gegenläufige Verstellung der Haltefläche 9a und 9b wird auch erreicht, dass in jeder Einstellung der Behältertaschenbreite zumindest die gegen die jeweilige Flasche 2a bzw. 2b anliegenden Bereiche der Haltebleche 9a und 9b spiegelsymmetrisch zu einer die Maschinenachse MA sowie die Achse BA einschließenden Mittel- oder Symmetrieebene angeordnet sind.
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Die Erfindung wurde an Behälterbehandlungsmaschinen 1a und 1b in Form von Verschließmaschinen beschrieben. Selbstverständlich kann die Behälterbehandlungsmaschine auch eine andere Maschine umlaufender Bauart, beispielsweise eine Füllmaschine sein.
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Bezugszeichenliste
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- 1a, 1b
- Behälterbehandlungsmaschine
- 2a, 2b
- Flasche
- 3
- Maschinengestell
- 4
- Rotor
- 4.1, 4.2
- Rotorelement
- 5
- Behandlungsposition
- 6
- Verschließwerkzeug
- 7
- äußere Führung
- 8a, 8b
- Behältertasche
- 9a, 9b
- Halteblech
- 9b.1, 9b.2
- Halteblechabschnitt
- 10
- Lagerelement
- 11
- Lagerbolzen
- 12
- Gelenk
- 13
- Zahnradsegment
- 14
- Einstellring
- 15, 16
- Anschlag
- MA
- Maschinenachse
- BA
- Achse der Behandlungsposition 5
