DE102014018581A1

DE102014018581A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Bearbeiten von Behältern

Info

Publication number: DE102014018581A1
Application number: DE102014018581.8A
Authority: DE
Inventors: Benedikt Leibinger
Original assignee: Leibinger GmbH
Current assignee: Leibinger GmbH
Priority date: 2014-12-17
Filing date: 2014-12-17
Publication date: 2016-06-23
Also published as: WO2016096135A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung offenbart ein Verfahren zum Bearbeiten von Behältern (5) in einer Bearbeitungsvorrichtung (10), die einen kontinuierlich angetriebenen Bearbeitungsstern (1) mit einer vorgegebenen Anzahl (f) an Aufnahmen (11) und einer vorgegebenen Anzahl (f) Bearbeitungsstationen aufweist, wobei jeder Aufnahme (11) ortsfest in Bezug zu der Aufnahme (11) eine Bearbeitungsstation zugeordnet ist. Die Vorrichtung weist auch jeweils zumindest eine Beschickungsvorrichtung (4) und eine Entnahmevorrichtung (2) auf, die jeweils an vorbestimmten Umfangspositionen (α4, α2) des Bearbeitungssterns (1) angeordnet sind. Bei Ausführung des Verfahrens wird nur jede n-te Aufnahme (11) des Bearbeitungssterns (1) mit einem Behälter (5) beschickt und die Behälter (5) jeweils für n – ((α4 – α2 + 360°)/360°) Umdrehungen gefördert, wobei der Behälter (5) zumindest einmal an der Umfangsposition (α4) der Beschickungsvorrichtung (4) vorbei bewegt wird. Darüber hinaus wird noch die Vorrichtung (10) zur Ausführung des Verfahrens offenbart.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bearbeiten von Behältern in einer Behälter-Bearbeitungsvorrichtung und die Behälter-Bearbeitungsvorrichtung selbst.
In vielen Industriesparten werden sogenannte Rundläufer in Bearbeitungs- und/oder Transportvorrichtungen eingesetzt. Beispielhaft sei auf Abfüllanlagen der Getränkeindustrie Bezug genommen. Die Rundläufer bestehen dort im Wesentlichen aus einem Drehteller, über dessen Umfang verteilt mehrere Aufnahmen (als Aufnahmevorrichtungen oder Halterungen zu verstehen) für die Behälter vorliegen. Während des Umlaufs des Rundläufers sind die Behälter ortsfest in den Aufnahmen aufgenommen. Ebenfalls ortsfest am Drehteller und den Aufnahmen jeweils zugeordnet sind die Bearbeitungsstationen, sodass eine Behälterbearbeitung ohne Anhalten während des Umlaufs möglich ist. Zum Befüllen von Behältern wird der Rundläufer beispielsweise an einer ersten Umfangsposition mit leeren Behältern beschickt, wobei die Behälter während des Umlaufs mit Hilfe der Bearbeitungsstationen, an denen dann Füllventile angeordnet sind, gefüllt werden.
An einer in Drehrichtung nachgelagerten zweiten Umfangsposition ist eine Entnahmestelle vorgesehen, an der die fertig gefüllten Behälter entnommen werden. An der Beschickungs- und Entnahmestelle wird jeweils eine Beschickungs- bzw. Entnahmevorrichtung eingesetzt, bei der es sich häufig um einen Übergabestern handelt, der bspw. einen kleineren Durchmesser haben kann aber gerade so schnell rotiert, dass sich im Funktionskontakt dieselbe Umfangsgeschwindigkeit ergibt.
Nach der Entnahme der befüllten Behälter und vor dem Beschicken der jeweiligen Aufnahmen mit „neuen” leeren Behältern befindet sich ein quasi unproduktiver Bereich, in dem keine Behälter in den Aufnahmen aufgenommen sind und daher keine Bearbeitungsschritte ausgeführt werden. Dieser „Totwinkel” ist prinzipbedingt: Die Beschickungsvorrichtung und die Entnahmevorrichtung haben je nach Bauart und -größe einen bestimmten Mindestabstand und auch zum Herstellen und Lösen der Halterung der Behälter in den Aufnahmen ist ein gewisser Umlaufwinkel nötig.
Hierdurch wird die Effizienz der ganzen Vorrichtung gemindert, da die zur Verfügung stehenden 360° Umlaufwinkel nicht komplett für Bearbeitungsschritte an den Behältern zur Verfügung stehen. Dieses Problem besteht ganz besonders bei kleinen Rundläufern mit einem vergleichsweise kleinen Durchmesser und einer geringen Anzahl an Aufnahmen, beispielsweise weniger als 10; hier beträgt der „Totwinkel” oft bis zu 180°, sodass an den Bearbeitungsstationen nur während der Hälfte der Verweildauer der Behälter in den Aufnahmen Bearbeitungsschritte ausgeführt werden können.
Dieses Problem lässt sich zwar durch die Vergrößerung des Durchmessers des Bearbeitungssterns verringern, da der Mindestabstand zwischen Beschickungs- und Entnahmestelle ein absolutes Längenmaß und kein Winkelmaß ist. Jedoch ist eine Durchmesservergrößerung mit hohen zusätzlichen Kosten verbunden und daher für mittlere oder kleine Abfüllanlagen nicht geeignet.
Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Verfahren zum Bearbeiten von Behältern mit einer Bearbeitungsmaschine zu schaffen, das insbesondere für kleine und mittlere Anlagengrößen eine Effizienzsteigerung ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst.
Darüber hinaus ergibt sich die Aufgabe, eine Bearbeitungsvorrichtung zu schaffen, die auch bei kleinen und mittleren Anlagengrößen eine stückkostenoptimierte Bearbeitung von Behältern ermöglicht.
Die weitere Aufgabe wird durch die Bearbeitungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst.
Weiterbildungen des Verfahrens und der Vorrichtung sind jeweils in den Unteransprüchen ausgeführt.
Eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Bearbeiten von Behältern wird unter Verwendung einer Bearbeitungsvorrichtung ausgeführt, die einen kontinuierlich angetriebenen Bearbeitungsstern mit einer vorgegebenen Anzahl Aufnahmen und einer vorgegebenen Anzahl Bearbeitungsstationen aufweist, wobei jeder Aufnahme ortsfest in Bezug zu der Aufnahme eine Bearbeitungsstation zugeordnet ist. Ferner hat die Bearbeitungsvorrichtung jeweils wenigstens eine Beschickungsvorrichtung und eine Entnahmevorrichtung, die jeweils an vorbestimmten Umfangspositionen (α₄, α₂) des Bearbeitungssterns angeordnet sind. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte:

a) Beschicken jeder n-ten Aufnahme des Bearbeitungssterns mit einem Behälter, wobei n eine ganze Zahl größer 1 ist,
b) Fördern der Behälter für n – ((α ₄ – α₂ + 360°)/360°) Umdrehungen, dabei an den Bearbeitungsstationen Durchführen zumindest eines vorbestimmten Bearbeitungsschritts und zumindest einmal an der Umfangsposition (α₄) der Beschickungsvorrichtung vorbei Bewegen,
c) Entnehmen der Behälter aus jeder n-ten Aufnahme des Bearbeitungssterns, die n – ((α₄ – α₂ + 360°)/360°) gefördert wurden mit der Entnahmevorrichtung (2).

Unter Bearbeitungsstern wird ein Rundläufer verstanden, bei dem während des Drehens und Förderns der Behälter Bearbeitungsschritte an den Behältern ausgeführt werden, d. h., die Bearbeitungsstationen werden mit rotiert und sind in Bezug zu den Aufnahmen ortsfest. Bearbeitungsschritte können insbesondere alle in der Getränkeindustrie anfallenden Arbeitsschritte sein. Grundsätzlich wird der Behälter mehr als eine Umdrehung in dem Bearbeitungsstern gefördert; er kann aber auch mehr als zwei, drei, vier oder noch mehr Umdrehungen gefördert werden.
Behälter können hierin sämtliche Gefäßtypen zur Aufnahme von Fluiden oder Feststoffen sein, bspw. Flaschen, Container, Fässer, Dosen etc. Die Bedingung n – ((α₄ – α₂ + 360°)/360°) gilt, wenn α₄ und α₂ im Gradmaß angegeben werden; eine äquivalente Formulierung für eine Angabe im Bogenmaß kann über eine einfach Umformung gefunden werden.
Durch die erfindungsgemäß vorgesehene Beschickung nur jeder n-ten Aufnahme des Bearbeitungssterns und der Durchführung von (fast) n Umdrehungen für jeden Behälter wird die Auswirkung des Totwinkels im Sinne einer Produktivitätsminderung verringert. Der Totwinkel ist ein konstruktives Absolutmaß, das von der genauen Ausgestaltung der Beschickungs- und Übergabevorrichtung sowie deren Zusammenwirken mit dem Bearbeitungsstern abhängt und auch durch das erfindungsgemäße Verfahren nicht verringert wird; seine Auswirkung wird jedoch durch das erfindungsgemäße Verfahren so beeinflusst, dass die Maschine (wenn zwei baugleiche Maschinen verglichen werden, wobei eine nach dem Stand der Technik und eine erfindungsgemäß arbeitet) erheblich effizienter arbeitet, also eine höhere Flaschenleistung/einen höheren Behälterdurchsatz hat, bzw. (alternativ) dass, bei vorgegebener Flaschenleistung/vorgegebenem Behälterdurchsatz eine Maschine, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitet, erheblich kleiner sein kann und damit billiger gebaut werden kann.
Bezogen auf die jeweilige Gesamtverweildauer der Behälter im Bearbeitungsstern ist der Anteil der Zeitdauer während des Durchfahrens des toten Winkels bei n Umdrehungen kleiner als bei nur einer Umdrehung auf dem Bearbeitungsstern. In Kombination mit einer Vervielfachung der Umlaufgeschwindigkeit sind daher vorgenannte Optimierungen möglich.
In einer weiteren Ausführungsform kann es sich bei der Beschickungsvorrichtung und/oder Entnahmevorrichtung um einen kontinuierlich angetriebenen Übergabestern handeln, der eine vorbestimmte Anzahl an Aufnahmen für Behälter hat. Ein Bogenmaßabstand der Aufnahmen des Übergabesterns bzw. der Übergabesterne ist dabei ein n-faches des Bogenmaßabstands der Aufnahmen des Bearbeitungssterns. Dadurch kommt ein vorbestimmtes Paar von Aufnahmen des Bearbeitungssterns und des/der Übergabesterns/e jeweils jede n-te Umdrehung in Übergabekontakt mit den Aufnahmen des Bearbeitungssterns. Der oder die Übergabestern(e) können bspw. zwei oder mehr Aufnahmen haben; die Anzahl der Aufnahmen der Übergabesterne hängt aber nicht damit zusammen, welche Aufnahmen des Bearbeitungssterns beschickt werden; so kann mit einem Übergabestern mit zwei Aufnahmen beispielsweise jede zweite, dritte, vierte usw. Aufnahme des Bearbeitungssterns beschickt werden (gleiches gilt für das Entleeren).
Gemäß einer weiteren Ausführungsform muss für beliebige Umdrehungszahlen (n) vorgesehen sein, dass, wenn n eine Primzahl ist, die Anzahl der Aufnahmen kein Vielfaches von n ist. Wenn n keine Primzahl ist, ist die Anzahl der Aufnahmen kein Vielfaches ganzzahliger Teiler von n. Handelt es sich hingegen bei der Anzahl der Aufnahmen (f) um eine Primzahl, so ist die einzige Bedingung, die erfüllt sein muss, dass n < f gilt.
Dies sind also die Bedingungen, die erfüllt sein müssen, um zu erreichen, dass jede n-te Aufnahme beschickt wird und dass jeder Behälter nach n – ((α₄ – α₂ + 360°)/360°) Umdrehungen aus dem Bearbeitungsstern entnommen werden kann. Beispielsweise kann bei „knapp drei” Umdrehungen (n = 3) die Anzahl der Aufnahmen alle Werte, die keine Vielfachen von 3 sind, annehmen. Beträgt n = 4, so sind alle Aufnahmeanzahlen möglich, die ungerade sind. Beträgt n = 5, so sind nur Aufnahmeanzahlen möglich, die keine Vielfachen von 5 sind. Bei n = 6 sind Aufnahmeanzahlen möglich, die nicht durch 2 oder 3 teilbar sind (Teiler von 6). Für weitere Umlaufzahlen ergeben sich die Beschränkungen hinsichtlich der Anzahl der Aufnahmen des Bearbeitungssterns analog.
Eine noch weitere Ausführungsform sieht dann konkret vor, dass die Anzahl der Aufnahmen des Bearbeitungssterns oder des Übergabesterns/der Übergabesterne ungeradzahlig ist, während die Anzahl der Aufnahmen der jeweils anderen Vorrichtung geradzahlig ist. Dies ist beispielsweise möglich, wenn n = 2 oder n = 4 ist, d. h., dass jede zweite oder vierte Aufnahme beschickt wird und die Behälter über „knapp” zwei oder vier Umdrehungen in den Aufnahmen aufgenommen bleiben; der Bearbeitungsstern kann dann bspw. 5, 9, 11, 13, 17 usw. Aufnahmen haben.
Alternativ ist es möglich, dass die Beschickungsvorrichtung und/oder die Entnahmevorrichtung eine getaktet angetriebene Vorrichtung ist, bevorzugt ein getaktet angetriebenes Handlingsystem, besonders bevorzugt ein Roboterarm. Mit dieser wird dann im Schritt a) jede n-te Aufnahme des Bearbeitungssterns beschickt und/oder im Schritt c) die Behälter aus jeder n-ten Aufnahme entnommen, die n – ((α₄ – α₂ + 360°)/360°) Umdrehungen gefördert wurden. Vorteilhaft lässt sich mit dem Handlingsystem sogar eine Ausführungsform realisieren, bei der die Beschickung und Entnahme an derselben Umfangsposition des Bearbeitungssterns erfolgen kann, sogar über die gleiche Handlingvorrichtung, die dann beispielsweise unterschiedliche Sammelschienen, Förderbänder o. ä. bedient.
Das Handlingsystem bietet gegenüber der Lösung mit Übergabestern den Vorteil, dass es frei programmiert werden kann. So kann ohne mechanische Änderungen beispielsweise wahlweise jeder zweite, dritte, vierte usw. Behälter beschickt/entnommen werden. Insofern ist hierüber auch eine Anpassung an die unterschiedlichen Füllzeiten unterschiedlich großer Behälter möglich. Daneben gibt es auch noch andere Beschickungs- und Entnahmearten; so kann beispielsweise eine Einteil- bzw. Sortierschnecke vorgesehen sein. Alternativ ist möglich, dass keine Beschickungs- oder Entnahmevorrichtung im klassischen Sinne eingesetzt wird, sondern, dass die Behälter quasi „auf Stau” auf einem Förderband oder einer Förderrutsche stehen, wobei nur jede n-te Aufnahme freigegeben werden kann.
Darüber hinaus kann oder können eine oder mehrere der Bearbeitungsstationen des Bearbeitungssterns eine Füllstation oder Entleerstation, die etwa ein Füllventil und/oder Entleerventil aufweisen kann, eine Inspektionsstation, eine Evakuierstation, eine Verschließstation, eine Qualitätskontrollstation, eine Lackierstation, eine Behälterformungsstation, insbesondere eine Tiefziehstation oder Behälterblasstation sein. Die Aufzählung beschränkt die Erfindung nicht, es handelt sich dabei lediglich um Beispiele.
Die nachfolgende Ausführungsform bezieht sich auf eine Bearbeitungsvorrichtung, die eine Füll- oder Entleervorrichtung mit Füll- bzw. Entleerventilen ist. Diese sei beispielhaft genannt; es können Arbeitsschritte wie Lackieren oder Glätten oder Etikettieren oder auch das Reinigen oder viele andere Verfahrensschritte ausgeführt werden.
Das Füllventil oder Entleerventil kann dabei einen Kontaktabschnitt aufweisen, mit dem es zum Befüllen oder Entleeren von Behältern fluiddicht auf eine Behälteröffnung gepresst werden kann. Nach dem Schritt a) (Beschicken jeder n-ten Aufnahme des Bearbeitungssterns mit einem Behälter, wobei n eine ganze Zahl größer 1 ist, ...) kann dann der Schritt:

a') Anpressen der Behälteröffnung an den Kontaktabschnitt des Füllventils oder Entleerventils, ausgeführt werden,

₄

Die Anpressung dient zur Herstellung eines fluiddichten Kontakts zwischen dem Füll-/Entleerventil und der Behälteröffnung. Füll-/Entleerventile sind dem Fachmann bekannt. Die Richtung, in der angepresst wird, ist meistens parallel zur Drehachse des Bearbeitungssterns, d. h., bei stehender Aufstellung wie üblich in vertikaler Richtung. Es sind aber auch Vorrichtungen bekannt, mit denen ohne Anpressen der Behälteröffnungen an die Füllventile gefüllt werden kann.
Gemäß einer Weiterbildung können die Füllventile bzw. Entleerventile jeweils einen Kraftübertragungsabschnitt, etwa eine Kurvenrolle, aufweisen und der Bearbeitungsstern kann eine umfänglich verlaufende Steuerkurve haben, die eine Führungsgasse aufweist, ortsfest ist und nicht mitgedreht wird. Die Kraftübertragungsabschnitte der Füllventile oder Entleerventile stehen in operativem Kontakt mit der Steuerkurve, um eine Anpressbewegung in Richtung der Drehachse des Bearbeitungssterns zu bewirken. Die Steuerkurve ist bevorzugt so ausgestaltet, dass in einem vorbestimmten zusammenhängenden Bereich eines Bearbeitungswinkels/Anpresswinkels (θ) Behälteröffnungen an die Kontaktabschnitte der Füllventile oder Entleerventile gepresst werden, bzw. Behälter bearbeitet werden. Die Steuerkurve ist also für die Steuerung der Zustände angepresst/nicht angepresst vorgesehen. Die Steuerkurve kann insbesondere eine umfänglich verlaufende Führungsgasse aufweisen, in der die Kurvenrolle oder das sonstige Kraftübertragungselement des Füllventils oder Entleerventils so geführt ist, dass Kräfte sowohl in der Anpressrichtung als auch entgegen der Anpressrichtung zum Lösen der Anpressung übertragen werden können.
Schließlich kann vorgesehen sein, dass die Steuerkurve einen Nichtanpresswinkelbereich aufweist, in dem die Behälteröffnungen nicht an die Kontaktabschnitte der Füllventile oder Entleerventile gepresst werden. In dem Nichtanpresswinkelbereich hat die Steuerkurve jeweils einen Einlaufbereich und einen Auslaufbereich, wobei an dem Einlaufbereich und an dem Auslaufbereich jeweils ein Schaltelement, bevorzugt eine Klappe oder Weiche, angeordnet ist, die den Zugang zu dem Nichtanpresswinkelbereich für ein vorbestimmtes Füllventil oder Entleerventil jede n-te Umdrehung des Bearbeitungssterns freigibt.
Hierdurch wird erst ermöglicht, dass für die Befüllung bzw. Entleerung der Behälter ein größerer Umlaufwinkelbereich zur Verfügung steht. Es ist vorgesehen, dass das Kraftübertragungselement, insbesondere die Kurvenrolle, nur jede n-te Umdrehung in den Nichtanpresswinkelbereich der Steuerkurve einfährt, wodurch die Anpressung gelöst wird, während über den restlichen Umlaufwinkel die Anpressung aufrecht gehalten werden kann.
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann das erfindungsgemäße Verfahren ausgeführt werden. Die Vorrichtung hat einen Bearbeitungsstern mit einer vorbestimmten Anzahl Aufnahmen und einer vorgegebenen Anzahl Bearbeitungsstationen, wobei jeder Aufnahme ortsfest in Bezug zu der Aufnahme eine Bearbeitungsstation zugeordnet ist. Darüber hinaus sind jeweils wenigstens eine Beschickungsvorrichtung und eine Entnahmevorrichtung vorgesehen. Die Beschickungsvorrichtung und die Entnahmevorrichtung sind jeweils an vorbestimmten Umfangspositionen (α₄, α₂) des Bearbeitungssterns angeordnet. Die Beschickungsvorrichtung ist dazu ausgebildet, jede n-te Aufnahme zu beschicken. Die Behälter bleiben vor der Entnahme durch die Entnahmevorrichtung zur Bearbeitung an den Bearbeitungsstationen für n – ((α₄ – α₂ + 360°)/360°) Umdrehungen in den Aufnahmen aufgenommen. Hieraus ergibt sich also ein Umlaufwinkel größer 360°, sodass die Behälter jeweils zumindest einmal an der Beschickungsstation vorbei gefördert werden. Es kann sogar der Einsatz einer kombinierten Beschickungs- und Entnahmevorrichtung an derselben Umfangsposition des Bearbeitungssterns vorgesehen sein; dann gilt α₄ = α₂. In diesem Fall kann der Effektivwinkel noch zusätzlich um den Winkelabstand erhöht werden, der sonst zwischen der Beschickungs- und der Entnahmevorrichtung vorgesehen war.
Bei der Beschickungsvorrichtung und/oder Entnahmevorrichtung kann es sich um eine getaktet angetriebene Vorrichtung handeln, etwa um ein getaktet angetriebenes Handlingsystem, beispielsweise einen Roboterarm. Die Beschickungsvorrichtung und/oder Entnahmevorrichtung kann aber auch ein kontinuierlich angetriebener Übergabestern sein, der eine vorbestimmte Anzahl Aufnahmen hat, wobei ein Bogenmaßabstand der Aufnahmen des Übergabesterns oder der Übergabesterne ein n-faches des Bogenmaßabstands der Aufnahmen des Bearbeitungssterns ist.
Ferner kann/können eine oder mehrere der Bearbeitungsstationen des Bearbeitungssterns eine Füllstation oder Entleerstation sein, die ein Füllventil oder Entleerventil aufweist, das einen Kontaktabschnitt aufweist, der dazu ausgebildet ist, zum Befüllen/Entleeren der Behälter fluiddicht an eine Behälteröffnung angepresst zu werden.
Zum Anpressen kann an dem Bearbeitungsstern etwa eine umfänglich verlaufende Steuerkurve vorliegen, mit der die Aufnahmen oder die Füllventile bzw. Entleerventile in operativem Kontakt stehen, um etwa in einem vorbestimmten zusammenhängenden Anpresswinkelbereich (θ) eine Anpressung der Behälteröffnung an den Ankopplungsabschnitt des Füllventils oder Entleerventils zu erreichen. Steuerkurven und deren Berechnung zur zeitlichen/örtlichen Synchronisation von Bewegungsabläufen sind bekannt.
Schließlich können die Füllventile bzw. Entleerventile jeweils einen Kraftübertragungsabschnitt, bevorzugt eine Kurvenrolle, aufweisen. Der Bearbeitungsstern kann dann eine umfänglich verlaufende Steuerkurve haben, die eine Führungsgasse aufweist, ortsfest ist und nicht mitgedreht wird, wobei die Kraftübertragungsabschnitte jeweils in operativem Kontakt mit der Steuerkurve stehen. Die Steuerkurve ist beispielsweise so ausgestaltet, dass in einem vorbestimmten zusammenhängenden Anpresswinkelbereich die Behälteröffnungen an die Kontaktabschnitte der Füllventile oder Entleerventile pressbar sind und die Steuerkurve einen Nichtanpresswinkelbereich aufweist, in dem die Behälteröffnungen nicht an die Kontaktabschnitte der Füllventile oder Entleerventile anpressbar sind. In dem Nichtanpresswinkelbereich weist die Steuerkurve jeweils einen Einlaufbereich und einen Auslaufbereich auf, in denen jeweils ein Schaltelement vorliegt, etwa eine Klappe oder Weiche, mit dem die Steuerkurve in diesem Bereich verschließbar ist.
Die Klappe oder Weiche ist vorteilhaft so gestaltet, dass in ihrem geschlossenen Zustand das Kraftübertragungselement des Füll- bzw. Entleerventils, etwa die Kurvenrolle, darüber störungsfrei hinweg gleiten oder abrollen kann und das Füll- oder Entleerventil dabei in der Anpressposition bleibt. Beispielsweise kann die Steuerkurve durch ein hohlzylindrisches Bauteil bereitgestellt werden, auf dessen Stirnfläche die Kurvenrollen in dem Anpresswinkelbereich abrollen; in dem Nichtanpresswinkelbereich können die Kurvenrollen dann in die Führungsgasse eintreten, um eine Bewegung entgegen der Anpressrichtung zu erreichen, d. h. Lösen des Kontaktabschnitts des Füllventils von den Behälteröffnung.
Weitere Ausführungsformen sowie einige der Vorteile, die mit diesen und weiteren Ausführungsformen verbunden sind, werden durch die nachfolgende ausführliche Beschreibung unter Bezug auf die begleitenden Figuren deutlich und besser verständlich. Gegenstände oder Teile derselben, die im Wesentlichen gleich oder ähnlich sind, können mit denselben Bezugszeichen versehen sein. Die Figuren sind lediglich eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der Erfindung.
Dabei zeigen:
1 eine Draufsicht auf eine Behälter-Bearbeitungsmaschine (SdT),
2 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Behälter-Bearbeitungsmaschine,
3a bis 3l Draufsichten auf eine Behälter-Bearbeitungsmaschine zu verschiedenen Betriebszeitpunkten,
4 perspektivische Ansicht einer Steuerkurve,
5a, b Draufsicht auf eine Abrollung der Steuerkurve mit Schaltelementen.
In der Draufsicht der 1 ist schematisch eine Behälter-Bearbeitungsmaschine 10 nach dem Stand der Technik gezeigt. Sie besteht aus einem Bearbeitungsstern 1, der neun Aufnahmen 11 hat, in denen die Behälter aufgenommen werden. Die Zuführung der zu bearbeitenden Behälter erfolgt über eine Beschickungsvorrichtung 4, bei der es sich auch um einen Übergabestern handelt, der drei Aufnahmepositionen 41 hat. Die Aufnahmepositionen 41 der Beschickungsvorrichtung 4 und des Bearbeitungssterns 1 kommen pro Umdrehung einmal in Funktionskontakt zur Übergabe; dasselbe gilt für die Entnahmevorrichtung 2. Um dies zu ermöglichen haben die Beschickungsvorrichtung 4, die Entnahmevorrichtung 2 und der Bearbeitungsstern 1 die gleiche Förderungsteilung (Bogenmaßabstand der Aufnahmen 11, 21, 41).
Der Bearbeitungsstern 1 dreht sich im Uhrzeigersinn (Pfeil) und die zu bearbeitenden Behälter werden zwischen deren Aufgabe durch die Beschickungsvorrichtung 4 und der Entnahme der fertigen Behälter durch die Entnahmevorrichtung 2, bei der es sich auch um einen Übergabe-Rundläufer mit Aufnahmen 21 handelt, bearbeitet, beispielsweise befällt, entleert, etikettiert o. ä.
Jeder dem Bearbeitungsstern 1 aufgegebene zu bearbeitende Behälter wird daher genau um den Umlaufwinkel auf dem Bearbeitungsstern 1 gefördert, die zwischen der Beschickungsvorrichtung 4 und der Entnahmevorrichtung 2 liegt. Innerhalb dieser Wegstrecke müssen die vorzunehmenden Bearbeitungsschritte durchgeführt werden, was unter Beachtung der Rotationsgeschwindigkeit des Bearbeitungssterns 1 eine Zeitbegrenzung ergibt. Nach der Entnahme der fertig bearbeiteten Behälter durch die Entnahmevorrichtung 2 folgt ein Winkelbereich des Bearbeitungssterns 1, in dem keine Bearbeitungsschritte vorgenommen werden können, da in den Aufnahmepositionen hier keine Behälter angeordnet sind. Der erste Anteil des unproduktiven Winkels ist daher der Winkelbereich der in Förderungsrichtung zwischen der Winkelposition α₂ der Entnahmevorrichtung 2 und α₄ der Beschickungsvorrichtung 4 liegt; hier rund 90°. Der unproduktive Winkel ist jedoch noch größer, da je nach Bauart und Baugröße ein gewisser Umlaufwinkel zur Vorbereitung der Bearbeitungsstationen und/oder der sicheren Aufnahme der Behälter in den Aufnahmen vorgesehen sein muss. Diese beiden unproduktiven Umlaufwinkelbereiche zusammen ergeben den so genannten „toten Winkel”. Eine effektive Bearbeitung kann daher nicht über den vollständigen Umlaufwinkel von 360° erfolgen, sondern nur auf dem so genannten „Effektivwinkel”, der hier 180° beträgt.
Im gezeigten Beispiel ist also der produktive Winkelbereich, in dem Bearbeitungsschritte ausgeführt werden können (Effektivwinkel) genauso groß wie der tote Winkel; hieraus ergibt sich, dass die Bearbeitungsstationen für die Hälfte der Verweildauer der Behälter unproduktiv sind.
Diese Winkelbereiche sind in den 1 und 2 jeweils durch den Indikator 3 dargestellt, der breit gestrichelte Bereich 32 ist der Totwinkel und der schmal gestrichelte Bereich 31 ist der Effektivwinkel.
Eine erfindungsgemäße Behälter-Bearbeitungsvorrichtung 10 ist in 2 dargestellt. Hier ist ein Bearbeitungsstern 1 mit neun Aufnahmen 11 vorgesehen, der von einer Beschickungs-vorrichtung 4 beschickt wird und eine Entleervorrichtung 2 zum Entnehmen der fertig bearbeiteten Behälter hat. Hier haben die Beschickungsvorrichtung 4 und die Entnahmevorrichtung 2 jedoch nur zwei Aufnahmen 21, 41, sodass mit einer geradzahligen Anzahl Aufnahmen 21, 41 der Beschickungsvorrichtung 4 und der Entnahmevorrichtung 2 eine ungeradzahlige Anzahl Aufnahmen 11 des Bearbeitungssterns 1 beschickt oder entleert wird. Daneben ist die Förderungsteilung, d. h. der Bogenmaßabstand der Aufnahmen untereinander, bei der Beschickungsvorrichtung 4 und der Entnahmevorrichtung 2 doppelt so groß wie bei dem Bearbeitungsstern. Dies führt dazu, dass pro Umdrehung nur jede zweite Aufnahme 11 des Bearbeitungssterns 1 beschickt wird und dass die Behälter jeweils für zwei Umdrehungen in dem Bearbeitungsstern 1 verbleiben, bevor sie durch die Entnahmevorrichtung entnommen werden. Hierdurch steht zur Bearbeitung ein größerer Winkelbereich zur Verfügung.
Der absolute Totwinkel bleibt mit 180° dabei gleich, da es sich hierbei um ein Winkelmaß handelt, das durch Bauart und Baugröße beeinflusst wird. Jedoch ergibt sich ein in Bezug auf die Verweildauer der Behälter in dem Bearbeitungsstern geringer „Einfluss” des Totwinkels. Bei einer Verweildauer von hier 2 Umdrehungen (720°) und einem Totwinkel von 180° ergibt sich als Effektivwinkel 540°: Das Verhältnis von Totwinkel und Effektivwinkel, das im Stand der Technik 1 betrug (s. o.) kann durch diese Maßnahme auf 3 verbessert werden. Eine Produktivitätssteigerung ist möglich, wenn die Umlaufgeschwindigkeit des Bearbeitungssterns 1 gleichzeitig zumindest verdoppelt wird. In der Praxis wird sich die Umlaufgeschwindigkeit noch stärker erhöhen lassen, da die zur Bearbeitung (bspw. Füllung) notwendige Zeit der limitierende Faktor war und durch die vorgeschlagene Maßnahme überproportional mehr Zeit zur Verfügung steht; d. h. die Verdopplung der Umdrehungsgeschwindigkeit wird überkompensiert.
Formale Herleitung der durch die Erfindung erreichten Optimierung am Beispiel zu befüllender Flaschen, die, wie in der Figurenbeschreibung dargelegt, an Füllventile zur Befüllung und damit zur „Bearbeitung” angepresst werden:

1. Zugewinn an Verweildauer jeder Flasche auf der oberen Position der Anpresskurve bei gleichbleibender Flaschenleistung/gleichbleibendem Behälterdurchsatz: Es sei φ der Winkel (gemessen im Bogenmaß), der nicht für eine Bearbeitung zur Verfügung steht (Totwinkel bzw. bei Füll-/Entleermaschinen konkret Nichtanpresswinkelbereich). Dann ergibt sich für die Zeitdauer, die effektiv für eine Bearbeitung zur Verfügung steht (Effektivzeit): T₁ = 2π – φ / ω = 2π / ω – φ / ω

Bei mehrfacher Umrundung muss sich der Bearbeitungsstern mit der n-fachen Winkelgeschwindigkeit drehen, um den gleichen Durchsatz zu erzielen. Da sich der Winkel φ nur während einer dieser Umrundungen auswirkt, ist dann die Verweildauer des Behälters (Flasche) in dem für eine Bearbeitung (Befüllung) zur Verfügung stehenden Winkelbereich T_n = n·2π – φ / n·ω = 2π / ω – φ / n·ω
Damit ist der Gewinn an zusätzlicher Verweildauer („Zeitgewinn”) ΔT_n = T_n – T₁ = φ / ω·(1 – 1 / n)
Ersetzt man ω = 2π L / f mit
L: Flaschenleitung („Durchsatz”); f: Anzahl der Füllstellen („Aufnahmen des Bearbeitungssterns”)
dann ist ΔT_n = f·φ / 2π·L·(1 – 1 / n).

2. (Alternativ) Zugewinn an Behälterdurchsatz/Flaschenleistung pro Zeiteinheit bei gleich bleibender Verweildauer jeder Flasche auf der oberen Position der Anpresskurve (jedes Behälters im Bearbeitungswinkelbereich): Bei einfacher Umrundung des Bearbeitungssterns mit der Winkelgeschwindigkeit ω₁ befindet sich die Flasche (der Behälter) während der Zeit
in dem Winkelbereich, der für eine Bearbeitung zur Verfügung steht.

Entsprechend befindet sich die Flasche (der Behälter) bei n-facher Umrundung des Bearbeitungssterns mit der Winkelgeschwindigkeit ω_n in diesem Winkelbereich
Über die Bedingung T_n = T₁ folgt:
Für die Flaschenleistung (den Behälterdurchsatz) pro Zeiteinheit gilt dann mit f: Anzahl der Füllstellen (Bzw. in anderen Beispielen Anzahl der Aufnahmen des Bearbeitungssterns)
für eine Umdrehung
und für n Umdrehungen
Setzt man diese ins Verhältnis erhält man
oder ermittelt den absoluten Zugewinn an Behälterdurchsatz pro Zeiteinheit ΔL_n = L_n – L₁, der sich durch die vorgeschlagene Erhöhung der Umlaufanzahl ergibt, erhält man:
Ein Rechenbeispiel für n = 2 und einem Totwinkel φ = π von 180° (Gradmaß) zeigt:
Die relative Leistungssteigerung bei fast n-facher Umrundung des Karussells ist, s. o.:
Totwinkel entsprechend 180° im Gradmaß und Anzahl der Umrundungen n = 2:
Bei zwei identischen Maschinen lässt sich also die Flaschenleistung bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens z. B. von 2000 Fl/h steigern auf 3000 Fl/h.
Zu den möglichen Anzahlen von Aufnahmen:
Ferner ist zu beachten, dass nicht jede beliebige Anzahl von Aufnahmen des Bearbeitungssterns möglich ist. Hierfür gelten folgende Beziehungen:
Es sei
n: Anzahl der Umrundungen; f: Anzahl der Aufnahmen des Bearbeitungssterns
Gesucht sind alle möglichen Kombinationen (n, f), wobei ganz offensichtlich nur solche mit der Bedingung f > n sinnvoll sind.
Lösung: Alle unmöglichen Kombinationen, die auszuschließen sind, erfüllen die folgenden Bedingungen: Es gibt ganze Zahlen k und l, für die gilt:

(1) l < n
(2) k < f
(3) k·n = l·f

Aus diesen allgemeinen Bedingungen folgt:

(a) Ist n eine Primzahl, kann die Bedingung (3) nur für l = 1 erfüllt werden, d. h. es sind nur solche Füllstellenzahlen f auszuschließen, die Vielfache von n sind.
(b) Ist n keine Primzahl, so sind alle f auszuschließen, die Vielfache irgendeines dieser Teiler t sind. (Beispiel: Ist n = 4, dann ist f = 6 auszuschließen, da mit k = 3 und l = 2 Bedingung (3) erfüllt ist.)
(c) Ist f eine Primzahl, können die Bedingung (1) bis (3) nicht zusammen erfüllt werden, d. h. es sind alle Kombinationen mit n < f möglich.

Nach der Anzahl der Umrundungen n von 2 bis 6 aufgeschlüsselt, lässt sich angeben:
n = 2: Alle ungeradzahligen Füllstellenzahlen f sind möglich. (Regel (a))
n = 3: Alle Füllstellenzahlen f sind möglich, die keine Vielfachen von 3 sind. (Regel (a))
n = 4: Alle ungeradzahligen Füllstellenzahlen f sind möglich. (Regel (b))
n = 5: Alle Füllstellenzahlen f sind möglich, die keine Vielfachen von 5 sind. (Regel (a))
n = 6: Alle Füllstellenzahlen f sind möglich, die keine Vielfachen von 2 oder 3 sind. (Regel (b))
In den 3a bis 3l ist der zeitliche Ablauf des erfindungsgemäßen Bearbeitungsverfahrens in Einzelabbildungen dargestellt. Der zu bearbeitende Behälter 5, beispielsweise eine Flasche, wird über die Beschickungsvorrichtung 4, die ein Übergabestern 4 mit zwei Aufnahmen 41 ist, der Bearbeitungsstern 1 zugeführt; der Behälter 5 wird in einem Funktionskontakt von der Aufnahme 41 der Beschickungsvorrichtung 4 an die Aufnahme 11 der Bearbeitungsstern 1 übergeben.
Der Bearbeitungsstern 1 führt beliebige Bearbeitungsschritte an den Behältern 5 durch, beispielsweise können die Behälter darin gefüllt, entleert, etikettiert, evakuiert, inspiziert und/oder lackiert werden. Die vorgenannte Aufzählung ist jedoch nicht beschränkend zu verstehen; vielmehr können auch andere in der Prozessierung von Behältern übliche Bearbeitungsschritte in dem Bearbeitungsstern 1 ausgeführt werden.
Die Anzahl der Aufnahmen 11 des Bearbeitungssterns 1 ist ungeradzahlig, hier 9. Die Förderungsteilung in der Beschickungsvorrichtung 4, d. h., der Kreisbogenabstand der Aufnahmen 41 untereinander ist doppelt so groß wie Förderungsteilung der Aufnahmen 11 des Bearbeitungssterns 1. Durch Zusammenwirkung dieser beiden Eigenschaften wird erreicht, dass eine bestimmte Paarung einer Aufnahme 41 der Beschickungsvorrichtung 4 nur alle 2 Umdrehungen in Funktionskontakt mit einer bestimmten Aufnahme 11 des Bearbeitungssterns 1 kommt.
Nach der Aufnahme in einer bestimmten Aufnahme 11 des Bearbeitungssterns 1 wird der Behälter 5 (geschwärzt) also im Uhrzeigersinn auf dem Bearbeitungsstern gefördert. Während des Förderns wird der Behälter 5 bearbeitet, beispielsweise befüllt. Die Bearbeitungsstationen, im Fall einer Füllanlage Füllventile, sind dabei ortsfest an den Aufnahmen 11 des Bearbeitungssterns 1 angeordnet. Die Bearbeitung, insbesondere Befüllung, kann nach der Aufnahme des Behälters 5 in der Aufnahme 11 des Bearbeitungssterns 1 erfolgen sobald der Behälter 5 sicher in der Aufnahme 11 aufgenommen ist und die Bearbeitungsstation bereit ist; wenn es sich um eine Befüllvorrichtung handelt, muss beispielsweise eine Behälteröffnung fluiddicht an das Füllventil angepresst werden, dies benötigt einen gewissen Umlaufwinkel. Hier wird der Behälter 5 beispielsweise bei ca. 45° Umlaufwinkel zugeführt (0°-Position ist in 3a eingezeichnet), die Bearbeitung kann jedoch erst bei ca. 90° beginnen.
Der Behälter 5 durchläuft während der Bearbeitung die 0°-Position (siehe 3e und 3f). Der Behälter bleibt nach der ersten vollständigen Umdrehung in der Aufnahme 11 des Bearbeitungssterns 1 aufgenommen und wird bis zu der Entnahmevorrichtung 2 weiter befördert (siehe 3g bis 3i), wobei dabei weiterhin eine Bearbeitung erfolgt. Die Entnahme des Behälters 5 erfolgt schließlich durch die Entnahmevorrichtung 2, die identisch wie die Beschickungsvorrichtung 4 aufgebaut ist. Aufgrund der doppelten Förderungsteilung der Entnahmevorrichtung werden also nur die Behälter 5 aus dem Bearbeitungsstern 1 entnommen, die bereits knapp zwei (eigentlich sind es 1¾ Umdrehungen) in dem Bearbeitungsstern 1 gefördert wurden.
Um eine deutliche Produktivitätssteigerung zu ermöglichen, ist vorgesehen, die Umlaufgeschwindigkeit gegenüber einem Rundläufer mit einfachem Umlauf zu verdoppeln oder noch stärker zu erhöhen. Bisher wurde die maximale Umlaufgeschwindigkeit durch die zur Bearbeitung (Füllung) benötigte Mindestzeitdauer begrenzt. Es ist mit der vorliegenden Erfindung durch die Verringerung der relativen Auswirkungen des toten Winkels und der deutlichen Steigerung der Umlaufgeschwindigkeit eine deutliche Steigerung des Durchsatzes möglich. Insbesondere im Bereich kleiner oder mittlerer Füller ist so bei gleichbleibenden Produktionskosten für die Anlagen eine deutliche Produktivitätssteigerung möglich. Die Stückkosten einer Bearbeitung (Füllung) nähern sich dadurch bei kleinen und mittleren Anlagen an die Stückkosten bei Großanlagen an.
In 4 ist schematisch eine Steuerkurve 5 dargestellt, wie sie üblicherweise zur Steuerung der Anpresszustände von Füllventilen zum Einsatz kommt. Die eigentliche Steuerkurve 5 ist als Führungsgasse 51 in einem hohlzylindrischen Bauteil ausgebildet, wobei das Bauteil ortsfest und eben nicht mitgedreht in einem Bearbeitungsstern eingesetzt wird.
Die Kurvenrollen oder sonstigen Kraftübertragungselemente der Füllventile gleiten oder rollen auf der Steuerkurve 5 ab; während der Anpressung auf der nach oben weisenden Stirnfläche, wenn die Anpressung gelöst wird, treten sie über den Einlaufbereich 512 in die gefräste Führungsgasse 51 ein, wodurch eine Bewegung der Füllventile in Längsrichtung erzeugt wird und die Anpressung dadurch gelöst wird.
Bei dieser Art von Steuerkurve 5 durchläuft jedes Füllventil einmal pro Umdrehung den Wechsel angepresst zu nicht angepresst. Soll ein Füllventil für mehr als eine Umdrehung angepresst bleiben, werden an dem Einlaufbereich 512 bzw. Auslaufbereich 511 der Führungsgasse 51 Klappen 7 vorgesehen, die die Steuerkurve 51 nur bei Bedarf (jede n-te Umdrehung) frei geben; dies ist in den 5a und 5b dargestellt.
Die Klappe 7 ist über den Anlenkpunkt 71 gelenkig angeschlagen und kann beispielsweise über einen Druckluftmotor oder anderen Aktor angesteuert werden. Die zur Stirnfläche des Bauteils 5 weisende Seite der Klappe 7 ist so ausgestaltet, dass die Kurvenrolle 6 bei geschlossener Klappe 7 störungsfrei darüber rollen kann, wobei das jeweilige Füllventil in seiner Anpressstellung verbleibt. Nach n-Umdrehungen wird die Klappe 7 nun wieder geöffnet werden und die Kurvenrolle 6 läuft wieder in die Führungsgasse 51 der Steuerkurve 5 ein und verbleibt dort in dem Nichtanpresswinkelbereich φ. Die Umfangslänge (mit dem Durchmesser d) im Nichtanpresswinkelbereich φ bzw. Totwinkelbereich, in dem die Kurvenrolle 6 in der Führungsgasse 51 geführt ist, ist in den Figuren mit ½·d·φ eingezeichnet, wobei sich diese Umfangslänge bezogen auf den Effektivwinkel θ alternativ auch mit ½·d·(2π – θ) angeben lässt.

Claims

Verfahren zum Bearbeiten von Behältern (5) in einer Bearbeitungsvorrichtung (10), die – einen kontinuierlich angetriebenen Bearbeitungsstern (1) mit einer vorgegebenen Anzahl (f) an Aufnahmen (11) und einer vorgegebenen Anzahl (f) Bearbeitungsstationen aufweist, wobei jeder Aufnahme (11) ortsfest in Bezug zu der Aufnahme (11) eine Bearbeitungsstation zugeordnet ist, und – jeweils zumindest eine Beschickungsvorrichtung (4) – und eine Entnahmevorrichtung (2) aufweist, die jeweils an vorbestimmten Umfangspositionen (α₄, α₂) des Bearbeitungssterns (1) angeordnet sind, umfassend die Schritte: a) Beschicken jeder n-ten Aufnahme (11) des Bearbeitungssterns (1) mit einem Behälter (5), wobei n eine ganze Zahl größer 1 ist, b) Fördern der Behälter (5) für n – ((α₄ – α₂ + 360°)/360°) Umdrehungen, dabei an den Bearbeitungsstationen Durchführen zumindest eines vorbestimmten Bearbeitungsschritts und zumindest einmal an der Umfangsposition (α₄) der Beschickungsvorrichtung (4) vorbei Bewegen, c) Entnehmen der Behälter (5) aus jeder n-ten Aufnahme (11) des Bearbeitungssterns (1), die n – ((α₄ – α₂ + 360°)/360°) gefördert wurden, mit der Entnahmevorrichtung (2).
Verfahren nach Anspruch 1, wobei – zumindest eine der Vorrichtungen Beschickungsvorrichtung (4) und/oder Entnahmevorrichtung (2) ein kontinuierlich angetriebener Übergabestern (2, 4) ist, der eine vorbestimmte Anzahl an Aufnahmen (21, 41) hat, und – ein Bogenmaßabstand der Aufnahmen (21, 41) des/der Übergabesterne/s (2, 4) ein n-faches des Bogenmaßabstands der Aufnahmen (11) des Bearbeitungssterns (1) ist, wobei ein vorbestimmtes Paar von Aufnahmen (11, 21, 41) des Bearbeitungssterns (1) und des/der Übergabesterne/s (2, 4) jeweils jede n-te Umdrehung des Bearbeitungssterns (1) miteinander in Übergabekontakt kommt.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Anzahl (f) der Aufnahmen (11) des Bearbeitungssterns (1) – wenn n eine Primzahl ist, kein Vielfaches von n ist, oder – wenn n keine Primzahl ist, kein Vielfaches von ganzzahligen Teilern von n ist oder – eine Primzahl ist, wobei n < f gilt.
Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Anzahl (f) der Aufnahmen (11, 21, 41) des Bearbeitungssterns (1) oder des Übergabesterns/der Übergabesterne (2, 4) ungeradzahlig ist und die Anzahl der Aufnahmen (11, 21, 41) der jeweils benachbarten Vorrichtung geradzahlig ist.
Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei zumindest eine der Vorrichtungen Beschickungsvorrichtung (4) und/oder Entnahmevorrichtung (2) eine getaktet angetriebene Vorrichtung ist, bevorzugt ein getaktet angetriebenes Handlingsystem, besonders bevorzugt ein Roboterarm, mit dem im Schritt a) jede n-te Aufnahme (11) des Bearbeitungssterns (1) beschickt wird und/oder in dem Schritt c) die Behälter aus jeder n-ten Aufnahme entnommen werden, die n – ((α₄ – α₂ + 360°)/360°) Umdrehungen gefördert wurden.
Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei zumindest eine der Bearbeitungsstationen des Bearbeitungssterns (1) eine Füllstation oder Entleerstation, die bevorzugt ein Füllventil und/oder Entleerventil aufweist, eine Inspektionsstation, eine Bedruckungsstation, eine Reinigungsstation, eine Faltstation, eine Evakuierstation, eine Verschließstation, eine Qualitätskontrollstation, eine Lackierstation, eine Behälterformungsstation, insbesondere eine Tiefziehstation oder Behälterblasstation ist.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei das Füllventil oder Entleerventil einen Kontaktabschnitt aufweist, mit dem es zum Befüllen oder Entleeren von Behältern (5) fluiddicht auf eine Behälteröffnung pressbar ist, wobei nach dem Schritt a) der Schritt a') Anpressen der Behälteröffnung an den Kontaktabschnitt des Füllventils oder Entleerventils erfolgt und nach dem Vorbeibewegen der Behälter (5) an der Umfangsposition (α₄) des Bearbeitungssterns (1), an der die Beschickungsvorrichtung (4) vorliegt, in dem Schritt b) vor dem Entnehmen des Behälters (5) die Anpressung wieder gelöst wird.
Verfahren nach Anspruch 7, – wobei die Füllventile/Entleerventile jeweils einen Kraftübertragungsabschnitt (6), bevorzugt eine Kurvenrolle (6), aufweisen und – wobei der Bearbeitungsstern (1) eine umfänglich verlaufende Steuerkurve (5) hat, die eine Führungsgasse (51) und ortsfest ist und nicht mitgedreht wird, – und wobei die Kraftübertragungsabschnitte (6) der Füllventile/Entleerventile jeweils in operativem Kontakt mit der Steuerkurve (5) stehen, um eine Anpressbewegung in Richtung der Drehachse des Bearbeitungssterns (1) zu bewirken, – und wobei bevorzugt die Steuerkurve (5) so ausgestaltet ist, dass in einem vorbestimmten zusammenhängenden Bereich eines Anpresswinkels (θ) die Behälteröffnungen an die Kontaktabschnitte der Füllventile oder Entleerventile gepresst werden.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei die Steuerkurve (5) einen Nichtanpresswinkelbereich (φ) aufweist, in dem die Behälteröffnungen nicht an die Kontaktabschnitte der Füllventile oder Entleerventile gepresst werden, wobei die Steuerkurve (5) in dem Nichtanpresswinkelbereich (φ) jeweils einen Einlaufbereich (512) und einen Auslaufbereich (511) aufweist, wobei an dem Einlaufbereich (512) und an dem Auslaufbereich (511) jeweils ein Schaltelement, bevorzugt eine Klappe oder Weiche, angeordnet ist, die den Zugang zu dem Nichtanpresswinkelbereich (φ) für ein vorbestimmtes Füllventil/Entleerventil jede n-te Umdrehung des Bearbeitungssterns (1) freigibt.
Bearbeitungsvorrichtung (10) zur Ausführung des Verfahrens nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 9, die – einen Bearbeitungsstern (1) mit einer vorbestimmten Anzahl (f) Aufnahmen (11) und einer vorgegebenen Anzahl (f) Bearbeitungsstationen aufweist, wobei jeder Aufnahme (11) ortsfest in Bezug zu der Aufnahme (11) eine Bearbeitungsstation zugeordnet ist, und – jeweils zumindest eine Beschickungsvorrichtung (4) – und eine Entnahmevorrichtung (2) aufweist, die jeweils an vorbestimmten Umfangspositionen (α₄, α₂) des Bearbeitungssterns (1) angeordnet sind, wobei die Beschickungsvorrichtung (4) dazu ausgebildet ist, jede n-te Aufnahme (11) zu beschicken und die Behälter (5) vor der Entnahme durch die Entnahmevorrichtung (2) zur Bearbeitung an den Bearbeitungsstationen für n – ((α₄ – α₂ + 360°)/360°) Umdrehungen in den Aufnahmen (11) aufgenommen bleiben.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Vorrichtungen Beschickungsvorrichtung (4) und/oder Entnahmevorrichtung (2) – ein kontinuierlich angetriebener Übergabestern (2, 4) ist, der eine vorbestimmte Anzahl Aufnahmen (21, 41) hat, wobei ein Bogenmaßabstand der Aufnahmen (21, 41) des/der Übergabesterne/s (2, 4) ein n-faches des Bogenmaßabstands der Aufnahmen (11) des Bearbeitungssterns (1) ist, oder – eine getaktet angetriebene Vorrichtung ist, bevorzugt ein getaktet angetriebenes Handlingsystem, besonders bevorzugt ein Roboterarm.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitungsstationen (11) des Bearbeitungssterns (1) eine Füllstation oder Entleerstation ist, die ein Füllventil oder Entleerventil aufweist, das einen Kontaktabschnitt aufweist, der dazu ausgebildet ist, zum Befüllen/Entleeren der Behälter (5) fluiddicht an eine Behälteröffnung angepresst zu werden, wobei an dem Bearbeitungsstern (1) bevorzugt eine umfänglich verlaufende Steuerkurve vorliegt, mit der die Aufnahmen (11) oder die Füllventile/Entleerventile in operativem Kontakt stehen, um besonders bevorzugt in einem vorbestimmten zusammenhängenden Anpresswinkelbereich (θ) eine Anpressung der Behälteröffnung an den Kontaktabschnitt des Füllventils oder Entleerventils zu erreichen.
Vorrichtung (10) nach zumindest einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass – die Füllventile/Entleerventile jeweils einen Kraftübertragungsabschnitt (6), bevorzugt eine Kurvenrolle (6), aufweisen und der Bearbeitungsstern (1) eine umfänglich verlaufende Steuerkurve (5) hat, die eine Führungsgasse (51) hat, ortsfest ist und nicht mitgedreht wird, wobei die Kraftübertragungsabschnitte (6) jeweils in operativem Kontakt mit der Steuerkurve (5) stehen, – wobei bevorzugt die Steuerkurve (5) so ausgestaltet ist, dass in einem vorbestimmten zusammenhängenden Anpresswinkelbereich (θ) die Behälteröffnungen an die Kontaktabschnitte der Füllventile oder Entleerventile pressbar sind und die Steuerkurve (5) einen Nichtanpresswinkelbereich (φ) aufweist, in dem die Behälteröffnungen nicht an die Kontaktabschnitte der Füllventile oder Entleerventile pressbar sind, – wobei die Steuerkurve (5) in dem Nichtanpresswinkelbereich (φ) jeweils einen Einlaufbereich (512) und einen Auslaufbereich (511) aufweist, und wobei bevorzugt an dem Einlaufbereich (512) und an dem Auslaufbereich (511) jeweils ein Schaltelement (7), bevorzugt eine Klappe (7) oder Weiche, angeordnet ist, mit dem die Steuerkurve (5) in diesem Bereich verschließbar ist.